JP4781690B2 - 移動型放送受信装置、移動型放送受信装置の放送受信方法 - Google Patents
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デジタル放送では1つの中継器を用いて複数の番組を放送することでチャンネル数の多い放送システムが構築されている。デジタル放送は、このようなデジタル放送の多チャンネル性という特徴を生かしたサービスの1つとして、ニアビデオオンデマンド(NVOD:Near Video On-Demand )サービスが行われている。
NVODサービスの概要を述べる前に、ビデオオンデマンド(VOD:Video On-Demand)サービスについてについて述べる。
VODサービスとは、加入者が要求したコンテンツ(映像と音声)の配信サービスを即座に行うものである。たとえば、映画などのコンテンツの配信を行う基地局(放送局)と複数の加入者(利用者)との間でコンテンツ配信に関する契約を交わし、加入者が基地局に希望するコンテンツの要求すると、基地局から加入者が希望したコンテンツを加入者に即座に配信するサービスである。
VODサービスはリアルタイム性および即応性という観点において加入者にとって望ましいコンテンツ配信技術であるが、実用的な面ではいくつかの問題に遭遇する。たとえば、加入者の数が多くなると、基地局から各加入者個々に配信する映画などのビデオ情報を含むコンテンツ情報の量が膨大になり、通信容量の制限でリアルタイムにコンテンツを配信することが困難になる。次いで、たとえば、同じコンテンツについて、1分遅れで30の加入者からの配信要求があったとき、基地局において1分遅れで30の加入者に同じコンテンツを別々に配信する作業をしなければならず、基地局(サーバ)の負担が重い。
たとえば、基地局はあるコンテンツについて開始時間を、たとえば、30分ごと時間をづらして複数のチャネル(またはセグメント)に一方的に配信する。たとえば、ある30分以内に5の加入者がそのコンテンツの配信を希望した場合、その30分間の前後の希望順位に係わらず、次の30分後のコンテンツの開始時点から5の加入者が同じタイミングで希望したコンテンツを受信できる。加入者にとっては、即時性の点で劣るが、コンテンツの内容からして即時性の許容範囲内であれば余り支障ない。他方、基地局の配信のための処理負担は著しく軽減し、映像データを含むコンテンツの通信量も著しく低減するので通信トラフィックの観点でも負担が軽くなる。
さらに、携帯電話機などの移動機端末装置における商品価値として挙げられる、通話時間、待ち受け時間についても問題が予想される。
図1〜図4を参照して本発明の放送受信装置の第1実施の形態として、デジタル放送を受信して再生する移動型放送受信装置について述べる。
図1は本発明の移動型放送受信装置の第1実施の形態としての移動型放送受信装置の構成を図解したブロック図である。
第1実施の形態においては、デジタル放送を提供する放送局から複数の移動型放送受信装置に対して、図2(A)〜(C)に図解したニアビデオオンデマンド(NVOD)サービス方式で、映像、音声などのコンテンツが配信されている場合について例示する。
図3〜図4は図1に図解した移動型放送受信端末装置100の動作を説明するフローチャートである。
本発明の実施の形態における移動型放送受信装置は、デジタル放送の受信でもアナログ放送の受信でもよい。
デジタル放送局は、複数の移動型放送受信端末装置に配信するコンテンツ、たとえば、映画放送内容を、たとえば、1/3に分割し、1/3に分割した各分割コンテンツa,b,cを各セグメントごと連続的かつ循環的に送出する。ただし、セグメントBはセグメントAに対して、1分割コンテンツだけずらして送出され、セグメントCはセグメントBに対して1分割コンテンツだけずらして送出される。
1分割コンテンツを伝送単位ともいう。
このように、放送局からセグメントA〜Cのコンテンツが送出されていると、たとえば、ある移動型放送受信装置が時点t1において、コンテンツの最初の分割コンテンツaからコンテンツを受信しようとした場合、セグメントBを選択する。そうすると、セグメントBの最初の分割コンテンツaの配信タイミングが到来すると、セグメントBの最初の分割コンテンツaから順次分割コンテンツb、cを受信しその放送内容を復号して再生したコンテンツを視聴できる。他方、かりに時点t1において、セグメントAを選択すると、セグメントAの分割コンテンツbの配信タイミングに到来すると、分割コンテンツbから分割コンテンツc、aを受信して、その放送内容を視聴できる。時点t1において、セグメントCを選択すれば、セグメントCの分割コンテンツcの配信タイミングまで待って分割コンテンツcから、分割コンテンツa、bを受信して、その放送内容を視聴できる。
時点t2、t3についても同様である。
デジタル放送波は、たとえば、MPEG方式やH.264方式で圧縮符号化された映像データ(ビデオ信号)や音声データ(オーディオ信号)と、これら圧縮符号化された映像データおよび音声データに付加されたコンテンツ情報、これら圧縮符号化された映像データおよび音声データの同期をとるためなどに使用する時間情報が、マルチパス対策、ノイズ対策などのため、直交周波数分割多重化(OFDM(Orthgonal Frequncy Division Multiplexing) 変調技術を用いて、データ・ストリームDS(またはトランスポートストリームTS)として、デジタル放送局のアンテナからから無線周波数の信号として空中に放射される。
上記コンテンツ情報と上記時間情報とを圧縮符号化された映像データおよび音声データに関連する情報、すなわち、関連情報と呼ぶ。
放送受信装置100は、RF受信部1と、OFDM復調部2と、関連情報・データ分離部3と、選択スイッチ回路(SW)4と、データ復号化器5と、記録メモリ6と、CPU7と、セグメント選択部8とを有する。
放送受信装置100に、アンテナ10と、表示器12と、音出力部14と、キー操作部16を含めてもよい。
表示部12は、デジタル放送の映像、数字、文字、図形などを表示し得るサイズと、分解能と、表示速度などの性能を有す、たとえば、液晶表示部(LCD)や有機ELディスプレイなどである。
音出力部14は、デジタル放送の音声、音響など音を出力可能な性能を有する、たとえば、スピーカである。以下、人の肉声を意味する音声、音響などを含む広い用語を「音」といい、ただし、本明細書においては、人の肉声と記載しない限り、便宜的に「音声」と記載したとき広い意味の「音」を意味するものとする。
RF受信部1は、チューナー(同調器)を含み、アンテナ10で受信した複数のセグメントのうちの指定されたセグメントを選択して、増幅し、ベースバンドに周波数変換し、OFDM復調部2に出力する。
RF受信部1におけるセグメントの選択は、CPU7からの指令に基づいて行われる。その選択方法としては、利用者がセグメント選択部8で選択したセグメントをCPU7を介してRF受信部1に指定する他、バックアップ処理のために他のセグメントのコンテンツなどを受信するための、利用者を介さずCPU7から指令される場合である。
関連情報・データ分離部3で分離した各データは、選択スイッチ回路(SW)4を経由してデータ復号化部5に送出されるとともに、記録メモリ6に送出される。
そのため、CPU7の制御のもとで、記録メモリ6は、関連情報・データ分離部3において分離された、圧縮符号化映像データ、圧縮符号化音声データ、コンテンツ情報、時間情報を記録する。尚、記録メモリ6は、分離していないデータストリームを記録しても良い。
このように、復号された映像と音声とは時間情報を参照して同期が取られて表示部12と音出力部14に出力される。これにより、利用者は放送受信装置100においてデジタル放送番組を視聴することができる。
記録メモリ6もCPU7に接続されており、記録メモリ6へのデータ書き込み(記憶)、記録メモリ6からデータの読み出しは、CPU7の制御のもとで行われる。
CPU7、図示しないRAMおよびROM、および、記録メモリ6は、コンピュータシステムを構成している。
RF受信部1からOFDM復調部2へ、OFDM復調部2から関連情報・データ分離部3へ、関連情報・データ分離部3から記録メモリ6へ伝送されるバックアップ用データ・ストリーム(BU・DS)をそれぞれ、符号12、14、17で示す。
符号16は選択スイッチ回路4からデータ復号化部5に出力される、コンテンツ、コンテンツ情報、時間情報を示す。
符号19は記録メモリ6から選択スイッチ回路4に出力される、バックアップ用コンテンツ、コンテンツ情報、時間情報を示す。
図2(A)〜(G)を参照して放送受信装置100の基本動作を述べる。
なお、例示として、放送受信装置100の利用者が、キー操作部16およびセグメント選択部8を用いて選択したセグメントを「A」とする。
利用者が、デジタル放送局から放送される複数のセグメントのうち、たとえば、電子番組案内(EPG:Electric Program Guide )などを参照して、キー操作部16を介してセグメント選択部8から特定のセグメントを選択する。
利用者が指示したセグメントAはセグメント選択部8からCPU7に入力され、CPU7はRF受信部1に対してセグメントAを選択すべきセグメント選択指令S73を通知する。
RF受信部1は、アンテナ10で受信したデジタル放送の複数のセグメントA,B,Cうちセグメント選択指令S73で指定されたセグメントAに同調させてデジタル放送の受信を試みる。CPU7はRF受信部1の受信状態信号S1を入力する。
受信状態信号S1としては、受信状態のレベルを示す情報を含む。たとえば、RF受信部1はアンテナ10の受信信号をチェックして、振幅がほぼ0であり、全く受信できない状態(0)から、振幅レベルが変動したりノイズが多い状態(1〜4)、ある程度正常な状態(5〜7)、かなり正常には受信できた状態(8〜10)の間で受信レベルに応じた値0〜10として示す。
CPU7は受信状態信号S1をチェックして、アンテナ10においてデジタル放送内容をある程度正常に受信しており、RF受信部1が指定されたセグメントAを選択できているとき、ステップ5(S5)の正規受信処理に移行してセグメントAを再生する。正常に受信できなかったときは、ステップ4(S4)の「圏外通知」処理に移行する。
RF受信部1がデジタル放送のセグメントAを正常に受信できないときは、CPU7は、データ復号化部5を介して、あるいは、データ復号化部5を介さず直接、表示部12に、当該放送受信装置100がデジタル放送波を受信可能圏内にはいないことことを示す、「圏外通知」を示すメッセージおよび/または図形を表示する。
その後、放送受信装置100は上記圏外通知メッセージを出力して処理を打ち切る。あるいは、CPU7は、破線で示したように、ステップ2の処理に戻り、RF受信部1を一定間隔で、デジタル放送波の受信およびセグメント選択を試みさせ、ステップ3の判定により受信可能になったら、ステップ5の処理に移行させてもよい。
RF受信部1から連続的に出力されるセグメントAについてOFDM復調部2、関連情報・データ分離部3、選択スイッチ回路4、データ復号化部5において、処理が行われて、表示部12と音出力部14に再生された映像と音声が連続的に出力される。
RF受信部1は、選択したセグメントAの連続的なデジタル放送内容をリアルタイム・データ・ストリーム(RT・DS)11としてOFDM復調部2に出力する。RT・DS11は、上述したように、OFDM変調されている、コンテンツ(圧縮符号化された上記映像データおよび音声データ)と、上記コンテンツ情報と、上記時間情報とを含む。
OFDM復調部2は、RF受信部1から出力されたRT・DS11に含まれる、上記コンテンツ、上記コンテンツ情報と、上記時間情報とをOFDM復調して、RT・DS13として関連情報・データ分離部3に出力する。
関連情報・データ分離部3は、RT・DS13に含まれている復調された、コンテンツ(映像データ、音声データ)と、コンテンツ情報と、時間情報とを分離する。分離されたこれらのデータは、関連情報・データ分離部3からRT・DS15、17として、選択スイッチ回路4および記録メモリ6に出力される。
CPU7は、選択スイッチ回路4に対してRT・DS15を選択してデータ復号化部5に入力するように選択指令S71を出力する。これにより、RT・DS15はデータ復号化部5に入力されて、データ復号化部5において映像データが復号されて表示部12に表示(再生)され、音声データが復号されて音出力部14から出力(再生)される。復号された映像データと音声データとは、時間情報を用いて同期が取れている。これにより、利用者は、選択したセグメントAについてのコンテンツ(映像と音声)が表示部12と音出力部14から出力される。
CPU7は、記録メモリ6に、バックアップ用のコンテンツ(映像データ、音声データ)、コンテンツ情報、時間情報を保存すべき十分なメモリ空き容量があるか否かをチェックする(S6)。
記録メモリ6にそのようなメモリ領域が存在しない場合、CPU7は、セグメントAのリアルタイム受信データ・ストリーム(RT・DS)11のうち、コンテンツ情報と時間情報のみを順次記録していく(S7)。すなわち、ここでは、すでにステップ5において復号されて再生されている映像データと音声データとは記録せず、コンテンツの連続性と時間の連続性を確認するための情報として、情報量の少ない、セグメントAのコンテンツ情報と時間情報のみ記録しておく。もちろん、記録メモリ6にはこの種のデータを記録できるメモリ領域は事前に容易されている。
その後、CPU7は、ステップ5の動作に戻る。
記録メモリ6にバックアップ用のコンテンツを保存できるだけのメモリ領域が存在する場合は(S6)、セグメントAのコンテンツのバックアップ用のコンテンツを保存するための処理を行う。
CPU7は、たとえば、既に得られたEPG情報を基に、セグメントAのコンテンツのバックアップ用として、セグメントAのコンテンツと同じコンテンツが配信されている他のセグメントをサーチして抽出する(S8)。そのような他のセグメントがあれば(S9)、ステップ10の処理に移行する。他のセグメントが存在しない場合は、ステップ5の処理に戻る。
本実施の形態ではセグメントAと同じコンテンツを配信しているセグメントBとCが存在するから、セグメントBとCを抽出して、図4のステップ10の処理に移行する。
CPU7は、セグメントAのバックアップ用データ・ストリーム(BU・DS)としてRF受信部1に抽出されたセグメントB、Cのコンテンツを抽出するよう順次、指令する。これにより、RF受信部1からセグメントBおよびセグメントCのデータストリームがBU・DS12として順次得られ、これらのBU・DS12について順次、OFDM復調部2、関連情報・データ分離部3を介してバックアップ用のコンテンツ、コンテンツ情報、時間情報からなるデータストリーム14、18が得られる(S10)。
CPU7は、得られたBU・DS18におけるコンテンツ情報と時間情報(相対時間情報)を用いて、セグメントAのコンテンツに対するコンテンツ経過時間を抽出する(S11)。すなわち、CPU7は、セグメントAのコンテンツの受信から他のセグメントの対応するコンテンツが受信された相対経過時間を検出する。
CPU7は、求めたセグメントBとセグメントCの相対経過時間を比較して、セグメントAに近似するセグメント、つまり、コンテンツAの開始時間より先行して開始しているセグメント(コンテンツ)を抽出する(検出する)(S12)。本例では、セグメントCがセグメントAに近似している。
CPU7は、利用者が選択したセグメントAと、このセグメントAに近似しているコンテンツを配信しているセグメントCのデータストリームを受信するよう、RF受信部1に指令する(S13)。その結果、関連情報・データ分離部3から、セグメントAとセグメントCとのコンテンツ(映像データと音声データ)、コンテンツ情報、時間情報を得られる。
CPU7は、記録メモリ6にセグメントAのコンテンツ情報、時間情報を記録する空きメモリ、および、セグメントCのコンテンツ、コンテンツ情報、時間情報を記録する空きメモリが存在するか否かをチェックする(S14〜S15)。
記録メモリ6にセグメントAのコンテンツ情報、時間情報を記録する空きメモリが存在すれば、CPU7はその空きメモリにコンテンツ情報、時間情報を記録する(S15)。
そのような空きメモリが存在しないときは、CPU7は以前に記録したセグメントAの古いデータ記録部分にセグメントAのコンテンツ情報、時間情報を上書きする(S16)。それにより、古いセグメントAのデータは消去される。
次に図5においてCPU7は、記録メモリ6に近似セグメントであるセグメントCのコンテンツ、コンテンツ情報、時間情報を記録する空きメモリが存在すれば(S17)、その空きメモリにコンテンツ、コンテンツ情報、時間情報を記録するが(S18)、そのような空きメモリが存在しないときは、セグメントCのデータは記録しない(S16)。尚、記録されるコンテンツは分離されていないデータストリームでも良い。
CPU7は、近似セグメントであるセグメントCから受信し記録メモリ6に格納されている先頭データの時間情報(τ1)と、セグメントAの視聴時間最新時間情報(τ2)を比較する(S19)。
CPU7は、「記録されているセグメントCの先頭データ時間情報(τ1)」=「セグメントAの視聴時間最新時間(τ2)情報」となった時点で、受信するセグメントCのデータストリームを記録メモリ6のセグメントCの部分に上書きし始める(S20)。これによりセグメントCのデータストリーム格納用の記録メモリ6の使用領域を最低限に抑えることが可能となる。
同じように、ステップ17における判定で、セグメントCのバックアップデータストリーム12の格納領域不足により、記録メモリ6へのデータストリーム格納を停止している場合も、再び、記録メモリ6へのセグメントCのバックアップ受信データストリーム12を記録メモリ6に格納することが可能となる(S18)。
図2(D)〜(F)は、各セグメントにおける相対時間を示す。図2(G)は記録メモリ6への格納情報を示す。
RF受信部1でセグメントAのリアルタイム受信データ・ストリーム(RT・DS)11を受信可能な状態が「tx時間」まで続いたとする。その場合、利用者はリアルタイムに「tu時間→tx時間」のデータストリームを表示部12および音出力部14で視聴出来ているため、「tu時間」以降の記録メモリ6に格納されたセグメントCから得られたバックアップ用データ・ストリーム(BU・DS)12を記録メモリ6から消去する。したがって、その後、消去された記録メモリ6の領域に新たに「tu時間→tx時間」のセグメントCのデータストリームを順次上書きすることが可能となる。
すなわち、放送受信装置100におけるデジタル放送受信時では、放送受信装置100内の記録メモリ6の必要領域は、図2(G)に示したように、「tu時間⇔ty時間」におけるセグメントAのデータストリームに対応するセグメントCのデータストリームを格納するだけの容量でよいことになる。
上記のようにバックアップ用データストリームを保存した状態において、放送受信装置100が受信圏外に位置したときの動作例を、図2(A)〜図2(G)、図6〜図7を参照して述べる。
記録メモリに格納された「相対時間11」に対するデータの表示要求がある場合は、CPU7は記録メモリ6から該当するデータを読み出し(S28)、読み出したデータの復号処理を行なわせ、復号されたデータを表示部12に表示し、記録メモリ6内の読み出したデータを消去し(S29)、データなし状態として(S30)、任意の表示を行う(S31)。上記データの表示要求がない場合は、CPU7はステップ31の処理に移行する。
その場合、セグメントAを受信しても相対時間2と3に対するデータストリームが視聴出来ていない状態であるため、データが欠落した(データが途切れた)状態を通知し、欠落しても(S43)利用者が視聴を続けるか(S44、S45、S46)、または、セグメントAからの受信圏外のために視聴出来なくなった相対時間1に対するデータに最も近いデータストリームを配信するセグメントBをサーチし、最も近いセグメントBから再度受信を始めるかを選択可能にする。そして、中断した時点に近い時間の放送を指しているセグメントBを選択した場合、利用者が視聴した相対時間1に対するデータが受信可能になるまでの時間「相対時間24〜30、または、相対時間1まで」まで待つか、すぐに表示するかを選択可能なようにCPU7から表示部12などに通知し、利用者によるキー操作部16のキー操作にともなう入力を待つ(S47〜S48)。そして、各入力に基づいてサーチを行なったり、受信を開始したりする。
CPU7は、この場合セグメントAから受信した最後のデータストリームにおける相対時間情報12(中断ポイント)に対し(S63)、記録メモリ6に格納されたセグメントCの相対時間情報13〜22をCPU7が取得して(S64)、両者を比較する。この例示においては、CPU7はセグメントAの相対時間情報12に対し、記録メモリ6内の格納データストリームの相対時間情報が13〜22までのため連続性があると判断できる(S65)。その場合、CPU7はセグメントAの受信圏内外状態をモニタしながら(S66〜S68)、記録メモリ6内の連続データストリームの有無を確認して(S69)、あるときは、圧縮された映像データ、音声データをデータ復号化部5へ出力して再生するよう選択スイッチ回路4を動作させる。
次に、時間が経過して「ty時間」でセグメントAのデータストリームが再び受信可能となった時、CPU7は、先にセグメントAから受信した最後のデータストリームにおける相対時間12に対し、同コンテンツを配信しているセグメントA以外の全てのセグメントB及びセグメントCの相対時間情報を取得する。この場合、図2(A)〜(G)、図5で分かると通り、セグメントBは相対時間12、セグメントCは相対時間2であることが判別でき、セグメントBからデータストリームを受信するように切り替えることにより、利用者が視聴する映像データ、音声データに関して無駄なく連続性を保つことが可能となる。
第1実施の形態としては、複数セグメントを用いてNVODサービスに基づくコンテンツを受信する移動型デジタル放送受信装置100の構成とその動作を述べたが、本発明の移動型放送受信装置は、上記内容に限定されることなく、複数のチャンネル間にてNVODサービスを受信する場合でも、上記同様の構成を用いることによって、利用者へのデータ受信に関して途切れを低減させるデジタル放送を提供する事が可能となる。
さらに上記実施の形態では、デジタル放送の場合を例示したが、アナログ放送についても、本発明の移動型放送受信装置を適用できる。
その場合、デジタルデータに代えて、アナログデータの処理を行う回路構成にすればよい。もちろん、記録メモリ6への記録はデジタルデータであるし、CPU7の判断はデジタルデータを用いて行うので、上述した判断処理などは、デジタルデータに変換して行う。
したがって、本発明の移動型放送受信装置は、移動型デジタル放送受信装置に限定されず、移動型アナログ放送受信装置にも適用できる。
尚、本発明は、複数のチャンネルやセグメントを使って一定間隔で同一のコンテンツを放送(ブロードキャスト)するシステムであれば適応可能である。
1…RF受信部、2…OFDM復調部
3…関連情報・データ分離部、4…選択スイッチ回路
5…データ復号化器、6…記録メモリ
7…CPU、…セグメント選択部
10…アンテナ、12…表示器、14…音出力部
16…キー部分
Claims (2)
- 複数のチャンネル又は複数のセグメントを使って時間差で同一のコンテンツを放送している前記チャンネル又はセグメントに含まれるコンテンツを受信する受信手段と、
前記受信しているコンテンツが受信出来なくなると、前記時間差で同一のコンテンツを放送している複数のチャンネル又は複数のセグメントの中から、前記コンテンツが受信出来なくなって中断した時点に近い時間のコンテンツを放送しているチャンネル又はセグメントを受信するように切り替える制御手段と、
を備えた移動型放送受信装置。 - 複数のチャンネル又は複数のセグメントを使って時間差で同一のコンテンツを放送している前記チャンネル又はセグメントに含まれるコンテンツを受信し、前記受信しているコンテンツが受信出来なくなると、前記時間差で同一のコンテンツを放送している複数のチャンネル又は複数のセグメントの中から、前記コンテンツが受信出来なくなって中断した時点に近い時間のコンテンツを放送しているチャンネル又はセグメントを受信するように切り替える
移動型放送受信装置の放送受信方法。
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