JP4700446B2 - 低遅延デジタル符号化映像切り替えを行う映像プログラム受信装置及び送受信システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の映像プログラムの配信を受けた受信装置が、当該プログラムを切り替えることにより視聴サービスを提供する技術に関し、特に、映像プログラムの切り替え時に生じる映像表示の遅延を低減する技術に関する。

一般に、デジタル映像プログラム配信サービスに用いる符号化技術は、映像信号の時間的相関を利用することにより、高圧縮化を実現している。この場合、受信装置は、復号した複数フレームの映像を当該受信装置内のメモリ等の記憶部に保存しておき、その保存したフレームの復号映像を参照することにより、他のフレームの映像の復号処理を行う。したがって、受信装置は、復号した映像を記憶部に保存していない状態では、後続するフレームの映像を正常に復号することができない。

これに対し、昨今の符号化技術では、適当な時間間隔において、他のフレームを参照することなく、単独でフレームの映像を正常に復号することが可能になっており、映像プログラム配信装置は、このような符号化を実現するように設計されている。この符号化方式により符号化されたフレームを、イントラ符号化フレームという。受信装置は、内部メモリが立ち上げ時にリセットされた場合、それ以降にイントラ符号化フレームを受信した時点から正常に復号処理を行うことができる（非特許文献１を参照）。

しかしながら、イントラ符号化フレームを用いた符号化技術において、配信サービスにより複数の映像プログラムを受ける受信装置は、受信中の映像プログラムの番組から他の番組に切り替える際に、その切り替え動作の開始から他の番組のイントラ符号化フレームを受信するまでの間は映像を表示することができない。このため、切り替え動作の開始から映像の表示までには一定のタイムラグが生じる。

また、地上デジタル放送で用いられるＯＦＤＭ変調方式では、変復調がＦＦＴ等によるため、復調の際に無視することができない処理遅延が生じる。例えば、現在のデジタル放送では、最長０．５秒に一回のイントラ符号化フレームが送出されるため、プログラムの切り替え時に最大０．５秒間映像が表示されない場合がある。地上デジタル放送の場合、さらに前述した復調の際の遅延が加わるため、プログラムの切り替え動作の開始から映像の表示までには数秒のタイムラグが生じる。つまり、プログラムの切り替えから正常にサービスが再生されるまで数秒の遅延が生じることになる。このような遅延により、ユーザーは、アナログ放送では可能であったザッピング行為（チャンネルを素早く替える行為）を、デジタル放送では容易に行うことができなくなり、使い勝手が悪くなってしまう。

このようなザッピングについての使い勝手の問題を改善するために、受信装置が、配信サービスの対象となる全ての映像プログラムを受信し、参照フレームとなる全てのイントラ符号化フレームの更新を継続することが考えられる。しかし、この手法では、映像プログラムのチャンネル毎にチューナーが必要になり、また、全ての映像プログラムの参照フレームを記憶するための記憶部が必要になる。このため、受信装置のコストが高くなり、回路規模も大きくなることから、実現が困難である（例えば、特許文献１を参照）。

亀山、他１名，「ＩＤＧ情報通信シリーズ ＭＰＥＧ−１／ＭＰＥＧ−２／ＭＰＥＧ−４ ディジタル放送教科書（上）」，株式会社ＩＤＧジャパン，２００３年２月１日 特開２０００−１０１４６７号公報

そこで、本発明は、前記背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、デジタル映像符号化によりなされる複数の映像プログラムの配信サービスにおいて、映像プログラムの切り替え時に生じる映像表示の遅延を低減することが可能な映像プログラム受信装置及び送受信システムを提供することにある。

本発明による映像プログラム受信装置は、符号化された複数のプログラムの映像信号、及び縮小されたザッピング用プログラムの映像信号を受信し、前記複数のプログラムのうちの一つを選択し、該選択した映像信号を復号して出力信号を生成し、ザッピング時は、前記ザッピング用プログラムの映像信号を用いて出力信号を生成する映像プログラム受信装置であって、前記受信した複数のプログラムのうちの一つを選択し、該選択したプログラムの映像信号を出力するとともに、該選択したプログラムの識別情報を出力する第１のチューナーと、前記受信したザッピング用プログラムの映像信号を出力する第２のチューナーと、前記第２のチューナーにより出力されたザッピング用プログラムの映像信号のうち前記プログラムの識別情報に対応する映像信号を拡大する拡大部と、前記第１のチューナーにより出力されたプログラムの映像および前記拡大部により拡大された切り替え後の映像を入力して、制御部からの切替信号によりいずれかを選択して映像の参照フレームとして出力するスイッチと、該スイッチからの映像の参照フレームを格納する記憶部と、該記憶部に格納された映像の参照フレームを用いて動き補償予測した映像を生成する動き補償予測部と、前記第１のチューナーにより出力されたプログラムの映像信号を復号した映像と、前記動き補償予測部により動き補償予測した映像とを加算する加算部と、を備え、前記制御部は、前記第１のチューナーにより出力されたプログラムの識別情報に基づいて、プログラムの切り替えが発生したものと判断した場合は、前記拡大部側に切り替え、前記第１のチューナーにより出力されたプログラムの映像信号について切り替え後の参照フレームを認識した場合は、前記第１のチューナー側に切り替える切替信号を出力する、ことを特徴とする。

本発明による映像プログラム送受信システムは、前記映像プログラム受信装置と、前記複数のプログラムを符号化した映像信号、及び縮小したザッピング用プログラムの映像信号を、前記映像プログラム受信装置へ配信する映像プログラム配信装置とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、デジタル映像符号化により複数の映像プログラムの配信を受ける場合に、映像プログラムの切り替え時は、第２のチューナー側のザッピング用プログラムの映像信号を用いるようにしたから、映像表示の遅延を低減することが可能となる。つまり、ザッピングを容易に実現することが可能となる。また、映像プログラム受信装置には、プログラム毎のチューナーを設ける必要がなく、また、プログラム毎に参照フレームを格納する記憶部も設ける必要がないから、低コスト化及び小規模回路化を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。本発明の実施の形態は、ＭＰＥＧ−２符号化方式を用いた例である。図１は、本発明の実施の形態による映像プログラム配信装置の構成を示す図である。この映像プログラム配信装置１は、遅延部２−１〜６、符号化器３−１〜６、マルチ画面生成装置４、符号化器５、及び多重化器６を備えている。遅延部２−１〜６は、マルチ画面生成装置４の処理時間に応じた遅延時間を生じさせるための遅延メモリを有し、それぞれプログラム１〜６を入力し、前記遅延メモリにより遅延を生じさせる。これにより、多重化器６において、各プログラム１〜６とマルチ画面のサービスプログラムとの間の映像同期を実現することができる。符号化器３−１〜６は、遅延部２−１〜６により遅延されたプログラム１〜６をそれぞれ入力し、符号化処理を施し、ＥＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ）を生成し、多重化器６において多重化するためのＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）を出力する。

マルチ画面生成装置４は、プログラム１〜６を入力し、各プログラム１〜６を画面分割して一つの画像としたサービスプログラムを生成する。符号化器５は、マルチ画面生成装置４により生成されたサービスプログラムを入力し、符号化処理を施す。多重化器６は、符号化器３−１〜６により符号化されたプログラムをそれぞれ入力し、また、符号化器５により符号化されたサービスプログラムを入力し、多重化処理を施し、多重化ＴＳを生成する。映像プログラム配信装置１は、このように生成した多重化ＴＳを、当該映像プログラム配信装置１が設けられる送信所等からネットワークへ送出する。これにより、映像プログラム配信装置１は、前述のサービスプログラムをサービスチャンネルを用いて常時リアルタイムに送出することができる。例えば、ＣＡＴＶは、自社が配信するプログラムを紹介するサービスを、前述のサービスプログラム類似の手法により実現している。

尚、図１において、映像プログラム配信装置１は、６個のプログラム１〜６に対応したそれぞれ６個の遅延部２−１〜６及び符号化器３−１〜６を備えているが、その数は固定ではなく、プログラム配信サービスの対象となるプログラム数に応じた遅延部２及び符号化器３を備えているものとする。

図２は、図１に示したマルチ画面生成装置４の構成を示す図である。尚、説明の便宜上、４個のプログラム１〜４に対応したマルチ画面生成装置４の構成を示している。このマルチ画面生成装置４は、ダウンコンバータ７−１〜４及び画面合成部８を備えている。ダウンコンバータ７−１〜４は、プログラム１〜４をそれぞれ入力し、当該プログラム１〜４をダウンコンバート（縮小）する。画面合成部８は、ダウンコンバータ７により縮小されたプログラムをそれぞれ入力し、各プログラムの画面を１画面に並べる。つまり、入力した各プログラムを画面分割して一つの画像としたサービスプログラムを生成する。

以下、映像プログラム配信装置と後述する映像プログラム受信装置とにより構成されるシステムにおいて、映像プログラム受信装置の構成及び動作について、それぞれ実施例１，２，３に分けて説明する。実施例１〜３において、映像プログラム受信装置は、複数のプログラムのうちの一つのプログラムを選択するための第１のチューナーと、プログラムの切り替え（チャンネル切り替え）時の映像表示の遅延を低減するための第２のチューナーとを備えている。

実施例１は、プログラム切り替え時に、サービスプログラム側（第２のチューナー側）の映像を参照フレームとしてビデオメモリに格納し、当該参照フレームを用いて動き補償予測を行い、ザッピング時の映像として出力する。実施例２は、プログラム切り替え時に、サービスプログラム側の映像をザッピング時の映像として出力する。実施例３は、プログラム切り替え時に、非圧縮映像配信プログラム側（第２のチューナー側）の映像をザッピング時の映像として出力する。以下、実施例１〜３について詳細に説明する。

まず、実施例１について説明する。図３は、本発明の実施例１による映像プログラム受信装置の構成を示す図である。この映像プログラム受信装置１００は、遅延器１１、チューナー１２、可変長復号部１３、逆量子化部１４、逆直交変換部１５、加算器１６、動き補償予測部１７、ビデオメモリ１８、フォーマット変換部１９、チューナー１１２、可変長復号部１１３、逆量子化部１１４、逆直交変換部１１５、加算器１１６、動き補償予測部１１７、ビデオメモリ１１８、切り出し装置１２０、アップコンバータ１３０、スイッチ１４０、及び制御部１５０を備えている。図３において、図面上部に示した遅延器１１からフォーマット変換部１９までが、複数のプログラムのうちの一つのプログラムを選択し、そのプログラムの映像を復号する機能を有する。これに対し、図面下部に示したチューナー１１２からアップコンバータ１３０までが、サービスプログラムの映像のうちの一つのプログラムの映像を切り出してアップコンバート（拡大）し、当該映像を参照フレームとし、当該参照フレームにより生成した映像をザッピング時に用いる機能、すなわち低遅延切り替え機能を有する。また、スイッチ１４０及び制御部１５０は、低遅延切り替え機能を実現するために用いられる。

映像プログラム受信装置１００が、映像プログラム配信装置１により送出された多重化ＴＳを受信すると、遅延器１１は、当該多重化ＴＳを入力し、切り出し装置１２０及びアップコンバータ１３０の処理に相当する遅延処理を行う。チューナー１２は、遅延器１１により遅延された多重化ＴＳを入力すると、多重化されたプログラムを分離し、選択されている一つのチャンネルに対応するプログラム（選択プログラム）のストリームを出力する。また、チューナー１２は、選択されている一つのチャンネルに対応するプログラムの識別子を選択プログラム情報として制御部１５０に出力する。可変長復号部１３は、チューナー１２から選択プログラムのストリームを入力し、可変長復号処理を施す。また、可変長復号部１３は、予測モード及び動きベクトルを動き補償予測部１７に出力し、画角情報、ピクチャタイプ及び参照フレーム受信情報を制御部１５０に出力する。逆量子化部１４は、可変長復号部１３による復号結果を入力し、逆量子化を行う。逆直交変換部１５は、逆量子化部１４による逆量子化結果を入力し、逆直交変換を行い、選択プログラムの映像を出力する。

ビデオメモリ１８は、映像の参照フレーム、すなわちＭＰＥＧ−２の場合はＩピクチャのフレーム及びＰピクチャのフレームを格納する。動き補償予測部１７は、ビデオメモリ１８から参照フレームを読み出し、可変長復号部１３から予測モード及び動きベクトルを入力し、動き補償予測を行う。加算器１６は、逆直交変換部１５により出力された映像と、動き補償予測部１７により動き補償予測された映像とを加算する。フォーマット変換部１９は、加算器１６から映像を入力し、フォーマット変換を施す。

制御部１５０は、選択プログラムの映像とサービスプログラムの映像との間の同期制御、切り出し装置１２０により映像を切り出す領域の切り出し位置の制御、ビデオメモリ１８に格納される参照フレームを選択するためのスイッチ１４０のスイッチ制御を行う。具体的には、制御部１５０は、チューナー１２から選択プログラム情報を、可変長復号部１３から選択プログラムの画角情報、ピクチャタイプ及び参照フレーム受信情報をそれぞれ入力し、選択されているチャンネルの識別子を示す選択プログラム情報を切り出し装置１２０に出力する。また、制御部１５０は、画角情報及びピクチャタイプから得られるアップコンバートするための画素サイズをアップコンバータ１３０に出力するとともに、参照フレームの切替信号をスイッチ１４０に出力する。この参照フレームの切替信号は、ビデオメモリ１８に格納される参照フレームを選択するための情報である。ビデオメモリ１８には、チューナー１２により選択された選択プログラムの映像の参照フレーム、またはサービスプログラムから切り出された切出プログラムの映像のいずれか一方が格納される。

チューナー１１２は、多重化ＴＳを入力し、多重化されたプログラムを分離し、サービスプログラムのストリームを出力する。可変長復号部１１３、逆量子化部１１４、逆直交変換部１１５、加算器１１６、動き補償予測部１１７及びビデオメモリ１１８は、前記可変長復号部１３、逆量子化部１４、逆直交変換部１５、加算器１６、動き補償予測部１７及びビデオメモリ１８と同等の機能を有する。

切り出し装置１２０は、加算器１１６からサービスプログラムのマルチ画面映像を入力するとともに、制御部１５０から選択プログラム情報を入力し、選択プログラム情報が示す領域を切り出す。図４に示すように、切り出し装置１２０は、４つの映像を含むサービスプログラムのマルチ画面映像を入力した場合、選択プログラム情報に従って、チューナー１２により選択されているプログラムが表示されている領域を切り出す。

アップコンバータ１３０は、切り出し装置１２０により切り出された映像を入力するとともに、制御部１５０から画素サイズを入力し、入力した映像を当該画素サイズにアップコンバートし、放送サイズの映像を生成する。この画素サイズは、チューナー１２により選択されているプログラムの映像の画素サイズである。図４に示すように、アップコンバータ１３０は、切り出し装置１２０から切り出された映像を入力し、画素サイズに従って、選択プログラムの映像と同じ通常の放送サイズの映像を生成する。

スイッチ１４０は、加算器１６から選択プログラムの映像を、アップコンバータ１３０からサービスプログラムにおける切り出し及びアップコンバートされた映像を、制御部１５０から切替信号をそれぞれ入力する。そして、切替信号に従って、スイッチを切り替える。

ここで、チューナー１２において、プログラム２が選択され、チャンネルがプログラム１からプログラム２に替わったものとする。制御部１５０は、チューナー１２から入力した選択プログラム情報に変化があるか否かを監視し、プログラム１からプログラム２に変化があったものと判定する。そして、サービスプログラム側に切り替わるように切替信号を出力する。スイッチ１４０が制御部１５０からサービスプログラム側の切替信号を入力すると、ビデオメモリ１８には、切り出し装置１２０により切り出され、アップコンバータ１３０によりアップコンバートされたプログラム２の映像が参照フレームとして１回のみ格納される。このとき、以前のプログラム１の参照フレームは廃棄される。この場合、ビデオメモリ１８に格納されるサービスプログラム側の映像は、本来格納されるべき選択プログラム側の参照フレームとほぼ同等のものである。チューナー１２側とチューナー１１２側との間では同期がとられているから、そして、映像プログラム受信装置１００は、ビデオメモリ１８に格納された前記参照フレームを用いて動き補償予測を行い、加算器１６、動き補償予測部１７及びフォーマット変換部１９により、プログラム２の映像を出力する。つまり、映像プログラム受信装置１００は、プログラムの切替動作の開始（ザッピングの開始）のタイミングで、サービスプログラム側の切り出しプログラム２の映像を参照フレームとして復号処理を行い、プログラム２の映像を出力する。尚、この映像は、アップコンバートされた映像を参照フレームとし、当該参照フレームを用いて動き補償予測しているため、通常時の映像と比較すると部分的に解像度が低下している。

そして、制御部１５０は、可変長復号部１３からチャンネル２の参照フレーム受信情報（ＩチャンネルまたはＰチャンネルのフレーム受信情報）を入力すると、選択プログラム側に切り替わるように切替信号を出力する。この時点において、選択プログラム側の復号再生処理は安定している。スイッチ１４０が制御部１５０から選択プログラム側の切替信号を入力すると、ビデオメモリ１８には、チャンネル２の選択プログラムの映像の参照フレームが格納される。それ以降は、映像プログラム受信装置１００は、選択プログラム側のプログラム２の参照フレームを用いて動き補償予測した映像、すなわち通常の映像を出力する。

このように、実施例１によれば、ユーザーがザッピング（チャンネル変更操作）を行うと、映像プログラム受信装置１００は、制御部１５０がそのタイミングでスイッチ１４０を切り替え、サービスプログラムのアップコンバートされた変更後のチャンネルの映像を参照フレームとして、変更後のチャンネルの選択プログラム映像を出力する。これにより、ザッピング時には、切り出し装置１２０及びアップコンバータ１３０の処理時間である一定の小さな遅延で、映像を間断なく表示することができる。この場合そして、映像プログラム受信装置１００は、制御部１５０が変更後のチャンネルの参照フレームを認識したタイミングでスイッチ１４０を切り替え、選択プログラムの参照フレームを用いて、通常どおり、変更後のチャンネルの選択プログラムの映像を出力する。したがって、ザッピング直後の映像の解像度は部分的に低下するが、プログラム切り替え時における映像表示の遅延を低減することができる。

また、実施例１によれば、サービスプログラムが単一のＩＤまたはチャンネルにより変更されることがない場合には、チューナー１１２を低遅延切り替え用の専用チューナーとし使用することになる。これにより、映像プログラム受信装置１００全体として、低コスト化及び小規模回路化を図ることができ、複数プログラム配信サービスを一層容易に実現することができる。また、低遅延切り替え専用のチューナー１１２は、サービスプログラムを常時受信した状態で動作するため、例えば、地上デジタル放送のように復調処理に時間を必要とする伝送方式を用いた場合であっても、プログラム切り替え時の遅延を低減することができる。

次に、実施例２について説明する。図５は、本発明の実施例２による映像プログラム受信装置の構成を示す図である。この映像プログラム受信装置２００は、遅延器１１、チューナー１２、可変長復号部１３、逆量子化部１４、逆直交変換部１５、加算器１６、動き補償予測部１７、ビデオメモリ１８、フォーマット変換部１９、チューナー１１２、可変長復号部１１３、逆量子化部１１４、逆直交変換部１１５、加算器１１６、動き補償予測部１１７、ビデオメモリ１１８、フォーマット変換部２１９、切り出し装置２２０、アップコンバータ２３０、スイッチ２４０、及び制御部２５０を備えている。図５において、図面上部に示した遅延器１１からフォーマット変換部１９までが、複数のプログラムのうちの一つのプログラムを選択し、そのプログラムの映像を復号する機能を有する。これに対し、図面下部に示したチューナー１１２からアップコンバータ２３０までが、サービスプログラムの映像のうちの一つのプログラムの映像を切り出してアップコンバートし、当該映像をザッピング用に用いる機能、すなわち低遅延切り替え機能を有する。また、スイッチ２４０及び制御部２５０は、低遅延切り替え機能を実現するために用いられる。尚、図５において、図３と共通する部分には図３と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。

制御部２５０は、実施例１と同様に、同期制御、切り出し位置の制御、選択プログラムの映像またはサービスプログラムの映像のいずれか一方を選択するためのスイッチ２４０のスイッチ制御を行う。具体的には、制御部２５０は、チューナー１２から選択プログラム情報を、可変長復号部１３から当該選択されているプログラムの画角情報、ピクチャタイプ及び参照フレーム受信情報をそれぞれ入力し、選択されているチャンネルの識別子を示す選択プログラム情報を切り出し装置２２０に出力する。また、制御部１５０は、アップコンバートするための画素サイズをアップコンバータ２３０に出力するとともに、映像の切替信号をスイッチ２４０に出力する。

フォーマット変換部２１９は、フォーマット変換部１９と同様の機能を有する。切り出し装置２２０は、フォーマット変換部２１９により変換されたサービスプログラムのマルチ画面映像を入力するとともに、制御部２５０から選択プログラム情報を入力し、選択プログラム情報が示す領域を切り出す。アップコンバータ２３０は、切り出し装置２２０により切り出された映像を入力するとともに、制御部１５０から画素サイズを入力し、入力した映像を当該画素サイズにアップコンバートし、通常の放送サイズの映像を生成する。

スイッチ２４０は、フォーマット変換部１９から選択プログラムの映像を、アップコンバータ２３０からサービスプログラムにおける切り出し及びアップコンバートされた映像を、制御部２５０から切替信号をそれぞれ入力する。そして、切替信号に従って、スイッチを切り替える。

ここで、チューナー１２において、プログラム２が選択され、チャンネルがプログラム１からプログラム２に替わったものとする。制御部２５０は、チューナー１２から入力した選択プログラム情報に変化があるか否かを監視し、プログラム１からプログラム２に変化があったものと判定する。そして、サービスプログラム側に切り替わるように切替信号を出力する。スイッチ２４０が制御部２５０からサービスプログラム側の切替信号を入力すると、スイッチ２４０を介して、アップコンバータ２３０によりアップコンバートされたプログラム２の映像が出力される。尚、この映像は、アップコンバートされた映像であるから、通常時の映像と比較すると全体的に解像度が低下している。

そして、制御部２５０は、可変長復号部１３からプログラム２の参照フレーム受信情報を入力すると、選択プログラム側に切り替わるように切替信号を出力する。スイッチ２４０が制御部２５０から選択プログラム側の切替信号を入力すると、スイッチ２４０を介して、選択プログラム側のプログラム２の映像が出力される。

このように、実施例２によれば、ユーザーがザッピング（チャンネル変更操作）を行うと、映像プログラム受信装置２００は、制御部２５０がそのタイミングでスイッチ２４０を切り替え、サービスプログラムのアップコンバートされた映像を出力する。そして、映像プログラム受信装置２００は、制御部２５０が変更後のチャンネルの参照フレームを認識したタイミングでスイッチ２４０を切り替え、通常どおり、変更後のチャンネルの選択プログラムの映像を出力する。したがって、ザッピング直後の映像の解像度は低下するが、プログラム切り替え時における映像表示の遅延を低減することができる。

次に、実施例３について説明する。図６は、本発明の実施例３による映像プログラム受信装置の構成を示す図である。本実施例３における図示しない映像プログラム配信装置は、映像配信サービスの対象となる複数のプログラムを多重化した多重化ＴＳと、当該多重化ＴＳの映像とは画角の異なる（縮小された）複数のプログラムの映像からなる非圧縮映像配信プログラムとを送出する。図６において、この映像プログラム受信装置３００は、遅延器１１、チューナー１２、可変長復号部１３、逆量子化部１４、逆直交変換部１５、加算器１６、動き補償予測部１７、ビデオメモリ１８、フォーマット変換部１９、チューナー３１０、再生処理部３２０、アップコンバータ３３０、スイッチ３４０、及び制御部３５０を備えている。図６において、図面上部に示した遅延器１１からフォーマット変換部１９までが、複数のプログラムのうちの一つのプログラムを選択し、そのプログラムの映像を復号する機能を有する。これに対し、図面下部に示したチューナー３１０、再生処理部３２０及びアップコンバータ３３０が、非圧縮映像配信プログラムの映像のうちの一つの映像を再生してアップコンバートし、当該映像をザッピング用に用いる機能、すなわち低遅延切り替え機能を有する。また、スイッチ３４０及び制御部３５０は、低遅延切り替え機能を実現するために用いられる。尚、図６において、図３または図５と共通する部分には図３または図５と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。

制御部３５０は、同期制御、選択プログラムの映像または非圧縮映像配信プログラムの映像のいずれか一方を選択するためのスイッチ３４０のスイッチ制御を行う。具体的には、制御部３５０は、チューナー１２から選択プログラム情報を、可変長復号部１３から当該選択されているプログラムの画角情報、ピクチャタイプ及び参照フレーム受信情報をそれぞれ入力し、アップコンバートするための画素サイズをアップコンバータ３３０に出力するとともに、映像の切替信号をスイッチ３４０に出力する。

チューナー３１０は、映像プログラム配信装置から送出された非圧縮映像配信プログラムを入力するとともに、チューナー１２から選択プログラム情報を入力し、当該選択プログラム情報に従って、非圧縮映像配信プログラムからプログラムを選択し、当該プログラムのストリームを出力する。再生処理部３２０は、チューナー３１０から選択された非圧縮映像配信プログラムのストリームを入力し、再生処理を施す。アップコンバータ３３０は、再生処理部３２０により再生処理されたプログラムの映像を入力するとともに、制御部３５０から画素サイズを入力し、入力した映像を当該画素サイズにアップコンバートし、通常の放送サイズの映像を生成する。

スイッチ３４０は、フォーマット変換部１９から選択プログラムの映像を、アップコンバータ３３０から非圧縮映像配信プログラムをアップコンバートした映像を、制御部３５０から切替信号をそれぞれ入力する。そして、切替信号に従って、スイッチを切り替える。

ここで、チューナー１２において、プログラム２が選択され、チャンネルがプログラム１からプログラム２に替わったものとする。制御部３５０は、チューナー１２から入力した選択プログラム情報に変化があるか否かを監視し、プログラム１からプログラム２に変化があったものと判定する。そして、非圧縮映像配信プログラム側に切り替わるように切替信号を出力する。スイッチ３４０が制御部３５０から非圧縮映像配信プログラム側の切替信号を入力すると、スイッチ３４０を介して、アップコンバータ３３０によりアップコンバートされたプログラム２の映像が出力される。尚、この映像は、アップコンバートされた映像を用いているため、通常時の映像と比較すると全体的に解像度が低下している。

そして、制御部３５０は、可変長復号部１３からチャンネル２の参照フレーム受信情報を入力すると、選択プログラム側に切り替わるように切替信号を出力する。スイッチ３４０が制御部３５０から選択プログラム側の切替信号を入力すると、スイッチ３４０を介して、プログラム２の映像が出力される。

このように、実施例３によれば、チューナー３１０を、チューナー１２により出力された選択プログラム情報に対応する非圧縮映像配信プログラムに連動して動作させるようにし、映像プログラム受信装置３００は、チューナー１２による復号再生が可能になるまで、チューナー３１０側の映像を出力する。具体的には、ユーザーがザッピング（チャンネル変更操作）を行うと、映像プログラム受信装置３００は、制御部３５０がそのタイミングでスイッチ３４０を切り替え、非圧縮映像配信プログラムのアップコンバートされた映像を、変更後のチャンネルに対応する映像として出力する。そして、映像プログラム受信装置３００は、制御部３５０が変更後のチャンネルの参照フレームを認識したタイミングで、すなわち復号再生が可能となるタイミングでスイッチ３４０を切り替え、通常どおり、変更後のチャンネルの選択プログラム映像を出力する。したがって、ザッピング直後の映像の解像度は低下するが、プログラム切り替え時における映像表示の遅延を減少することができる。

以上、実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、上記実施例１では、チューナー１２をプログラム選択用とし、チューナー１１２を低遅延切り替え用として構成したが、チューナー１１２を、低遅延切り替え機能を実現するための専用のチューナーとして使用するのではなく、低遅延切り替え機能に加えて、複数のプログラムを同時に受信しプログラムを選択する機能を実現するチューナーとして使用するようにしてもよい。この場合、チューナー１１２の機能の切り替えは、ユーザーの選択により行い、切り出し装置１２０の後段にフォーマット変換部を設け、当該フォーマット変換部が、フォーマット変換した映像を、表示装置または記録装置に出力するように構成する。これにより、通常時は、チューナー１２，１１２によりダブルチューナーの機能を実現し、ザッピング時は、チューナー１１２に低遅延切り替え機能を実現させることができる。

また、実施例２において、図示しないスイッチにより、切り出し装置２２０及びアップコンバータ２３０を用いることなく、フォーマット変換部２１９の映像出力をスルーして外部に出力するようにしてもよい。これにより、映像プログラム受信装置２００は、２台のチューナー１２及びチューナー１１２を用いて、異なる複数のプログラムの映像を出力することができる。

また、実施例２において、制御部２５０が、可変長復号部１３からマクロブロック情報を入力し、当該情報がイントラ符号化ブロックである場合には、選択プログラム側に切り替えるための切替信号をスイッチ２４０に出力し、それ以外のブロックである場合には、サービスプログラム側に切り替えるための切替信号をスイッチ２４０に出力するようにしてもよい。これにより、スイッチ２４０はマクロブロック単位に切り替わるから、高品質な切り替え、すなわち解像度の高い映像の出力を実現することができる。

また、実施例３において、デジタル放送とアナログ放送を同時に実現するサイマル放送の場合には、チューナー３１０をアナログ放送受信用のチューナーとすることにより、デジタル放送のザッピングを実現することができる。

また、実施例１〜３は、ＭＰＥＧ−２符号化方式を用いた例により説明したが、これに限定されるものではなく、映像の参照フレームをビデオメモリ１８に格納することにより復号を行う他の符号化方式にも適用することができる。例えば、実施例１，２では、映像プログラム配信装置１のマルチ画面生成装置４が、複数の画面から１枚のマルチ画像を生成し、映像プログラム受信装置１００，２００の切り出し装置１２０，２２０がサービスプログラムのマルチ画像のうちの１つの映像をアップコンバートする。このため、アップコンバートされた映像は、高圧縮による画質低下が生じやすく、通常の映像よりも解像度が低下してしまうから、サービスプログラムの映像の画質は高品質である必要がある。そこで、プログラムにはＭＰＥＧ−２符号化方式を用い、サービスプログラムには高圧縮環境においてより一層高品質な符号化方式、例えばＨ．２６４符号化方式を用いるようにしてもよい。

また、チューナー１１２，３１０側は、チューナー１２側の符号化方式と異なる方式、例えばＨ．２６４符号化方式を用いるようにし、切り出し装置１２０，２２０及びアップコンバータ１３０，アップコンバータ２３０，３３０をスルーさせて復号処理可能な構成とするようにしてもよい。これにより、将来、チューナー１２側のプログラム配信の符号化方式がチューナー１１２，３１０側の符号化方式に変更された場合には、チューナー１１２，３１０側を選択プログラム側として使用することができる。したがって、将来の符号化方式の変更に対応することができる。

本発明の実施の形態による映像プログラム配信装置の構成を示す図である。 図１のマルチ画面生成装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態（実施例１）による映像プログラム受信装置の構成を示す図である。 図３の切り出し装置１２０及びアップコンバータ１３０の処理を示す図である。 本発明の実施の形態（実施例２）による映像プログラム受信装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態（実施例３）による映像プログラム受信装置の構成を示す図である。

符号の説明

１ 映像プログラム配信装置
２ 遅延部
３，５ 符号化器
４ マルチ画面生成装置
６ 多重化器
７ ダウンコンバータ
８ 画面合成部
１１ 遅延器
１２，１１２，３１０ チューナー
１３，１１３ 可変長復号部
１４，１１４ 逆量子化部
１５，１１５ 逆直交変換部
１６，１１６ 加算器
１７，１１７ 動き補償予測部
１８，１１８ ビデオメモリ
１９，２１９ フォーマット変換部
１００，２００，３００ 映像プログラム受信装置
１２０，２２０ 切り出し装置
１３０，２３０，３３０ アップコンバータ
１４０，２４０，３４０ スイッチ
１５０，２５０，３５０ 制御部
３２０ 再生処理部

Claims (2)

1. 符号化された複数のプログラムの映像信号、及び縮小されたザッピング用プログラムの映像信号を受信し、前記複数のプログラムのうちの一つを選択し、該選択した映像信号を復号して出力信号を生成し、ザッピング時は、前記ザッピング用プログラムの映像信号を用いて出力信号を生成する映像プログラム受信装置であって、
   前記受信した複数のプログラムのうちの一つを選択し、該選択したプログラムの映像信号を出力するとともに、該選択したプログラムの識別情報を出力する第１のチューナーと、
   前記受信したザッピング用プログラムの映像信号を出力する第２のチューナーと、
   前記第２のチューナーにより出力されたザッピング用プログラムの映像信号のうち前記プログラムの識別情報に対応する映像信号を拡大する拡大部と、
   前記第１のチューナーにより出力されたプログラムの映像および前記拡大部により拡大された切り替え後の映像を入力して、制御部からの切替信号によりいずれかを選択して映像の参照フレームとして出力するスイッチと、
   該スイッチからの映像の参照フレームを格納する記憶部と、
   該記憶部に格納された映像の参照フレームを用いて動き補償予測した映像を生成する動き補償予測部と、
   前記第１のチューナーにより出力されたプログラムの映像信号を復号した映像と、前記動き補償予測部により動き補償予測した映像とを加算する加算部と、を備え、
   前記制御部は、前記第１のチューナーにより出力されたプログラムの識別情報に基づいて、プログラムの切り替えが発生したものと判断した場合は、前記拡大部側に切り替え、前記第１のチューナーにより出力されたプログラムの映像信号について切り替え後の参照フレームを認識した場合は、前記第１のチューナー側に切り替える切替信号を出力する、
   ことを特徴とする映像プログラム受信装置。
2. 請求項１に記載の映像プログラム受信装置と、前記複数のプログラムをそれぞれ符号化した映像信号、及び縮小したザッピング用プログラムの映像信号を、前記映像プログラム受信装置へ配信する映像プログラム配信装置とを備えたことを特徴とする映像プログラム送受信システム。

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