JP4928914B2

JP4928914B2 - デジタル放送受信機

Info

Publication number: JP4928914B2
Application number: JP2006308167A
Authority: JP
Inventors: 真一郎岡村; 晋茨木
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2026-11-14
Also published as: JP2008124907A

Description

本発明は、デジタル放送を受信するデジタル放送受信機に関する。

デジタル放送受信機の中には、受信チャンネル切り替え後の画面表示の初期応答性を改善するために、下記のようなもの（以下、「従来のデジタル放送受信機」という）がある。従来のデジタル放送受信機は、複数のセグメントの内、第１のセグメント群に含まれる放送データを復号する第１の復号部と、第２のセグメントに含まれる放送データを復号する第２の復号部とを備える。

任意チャンネルの受信開始が指示されると、従来のデジタル放送受信機は、このチャンネルに対応する複数のセグメントについて、第１の復号部よる復号処理と第２の復号部による復号処理とを同時に行い、その結果、先に映像情報が生成された方の画面を優先的に表示部に表示する。

従来のデジタル放送受信機は、まず、設定チャンネルを読み込む。ここで、設定チャンネルとは、例えば、受信チャンネルを切り替えた際の切り替え先の受信チャンネルをいう。設定チャンネルを読み込むと、従来のデジタル放送受信機は、２つの処理系統Ａ及びＢを同時並行的に進める。

第１の処理系統Ａは、設定チャンネルの固定受信端末向け放送（いわゆる、１２セグメントを用いるハイビジョン放送）の受信と、同放送の初期画面生成とを含む。第２の処理系統Ｂは、設定チャンネルのモバイル受信端末向け放送（いわゆる１セグメント放送）の受信と、同放送の初期画面生成とを含む。

従来のデジタル放送受信機は、第１の処理系統Ａ及び第２の処理系統Ｂの一方が完了すると、次に、どちらの処理系統が先に完了したかを判定する。ここで、第１の処理系統Ａと第２の処理系統Ｂとが同時に開始された場合、高い蓋然性で第２の処理系統Ｂの方が先に完了する。

第２の処理系統Ｂの方が先に処理を終えたと判定された場合は、従来のデジタル放送受信機は、モバイル受信端末向け放送の初期画面を表示する。従来のデジタル放送受信機は、第１の処理系統Ａが完了するまで、モバイル受信端末向け放送の初期画面を表示し続ける。第１の処理系統Ａが完了すると、従来のデジタル放送受信機は、固定受信端末向け放送の初期画面を表示する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１６７５５７号公報

デジタルテレビジョン放送では、ＭＰＥＧ（Motion Picture Experts Group）に従って圧縮された映像情報を伸張する必要があり、映像を表示するためには、Ｉピクチャが含まれるＧＯＰ（Group Of Pictures）を再生する必要がある。

Ｉピクチャは、モバイル受信端末向け放送の場合、約２秒ごとにデジタル放送受信機に受信され、固定受信端末向け放送の場合、受信環境が良好であれば約０．５秒ごとにデジタル放送受信機に受信される。よって、従来のデジタル放送受信機では、ユーザが電源スイッチを操作したとき、又は、受信チャンネルを切り替えたときから、映像が画面表示されるまでに時間がかかり、このような待ち時間に起因して該ユーザがストレスを感じてしまうという問題点があった。

それ故に、本発明の目的は、チャンネル切り替え時の待ち時間に起因するユーザのストレスを緩和可能なデジタル放送受信機を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るデジタル放送受信機は、受信デジタル放送波に多重され、映像及び音声から構成される番組を再生する複数の信号処理系と、番組の受信が要求されると、複数の信号処理系の中から、最も先に音声出力が可能となるものを先に選択し、要求された番組を再生する他の信号処理系を次に選択する選択部と、選択部により先に選択された信号処理系で再生された番組を構成する音声を、該番組を構成する映像とは非同期で音声出力装置に出力させた後、該選択部により次に選択された信号処理系で再生された番組を構成する音声を該音声出力装置に出力させる音声出力部と、選択部により次に選択された信号処理系で再生された番組を構成する映像を、該要求された番組を構成する音声と同期した状態で表示装置に出力させる映像出力部とを備える。なお、本発明に係るデジタル放送受信機は、集積回路によって構成してもよいし、ソフトウェアにより構成してもよい。

デジタル放送では、番組を再生する過程において音声情報及び映像情報を復号する必要がある。このとき、音声情報を復号するために必要なデータ量の方が、映像情報のそれよりも少ないため、また、音声情報に関しては時間軸上での相関性が映像情報よりも低いため、番組を構成する音声の方が映像よりも短時間で再生可能である。

このようなデジタル放送に対して、本発明に係るデジタル放送受信機は、チャンネル切り替え時に最も先に音声出力が可能となる信号処理系で信号処理された音声を番組の映像とは非同期で音声出力部を介して出力する。

このように、本発明に係るデジタル放送受信機によれば、番組の音声だけではあるがユーザにいち早く提供されるので、チャンネル切り替え時の待ち時間に起因するユーザのストレスを緩和することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態のデジタル放送受信機について、図面を用いて説明する。

本発明の一実施の形態のデジタル放送受信機を図１に示す。図１において、デジタル放送受信機１には、液晶ディスプレイ装置等の表示装置２と、スピーカ装置等の音声出力装置３とが設けられている。

デジタル放送受信機１は、デジタル放送用の搬送波を受信するアンテナ１００と、搬送波からストリームデータを復調するフロントエンド１０１と、復調されたストリームデータを復号して映像・音声データを再現するバックエンド１０４と、表示装置２および音声出力装置３に出力する映像・音声データを再現する信号処理系を選択する選択部１０７と、映像データが表す映像を表示装置２に出力させる映像出力部１０８と、音声データが表す音声を音声出力装置３に出力させる音声出力部１０９と、デジタル放送受信機１の各部を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０とを備えている。

デジタル放送受信機１は、２つの異なるデジタル放送を同時に受信、復調および復号することができる。フロントエンド１０１は、アンテナ１００で受信された搬送波から必要な帯域の信号を取り出すチューナ１０２と、チューナ１０２で取り出された信号に多重化されたストリームデータを復調する復調部１０３とを有する。なお、本実施の形態において、復調部１０３は、チューナ１０２で取り出された信号に多重化された２つのストリームデータを同時に復調できるものとする。

また、バックエンド１０４は、２つのストリームデータを復号できるよう２つの復号部１０５、１０６を有する。図２は、復号部１０５のブロック図を示している。なお、復号部１０６については、復号部１０５と同一に構成されているため、説明を省略する。

図２において、復号部１０５は、フロントエンド１０１で復調されたストリームデータを映像データと音声データとに分離するストリームデータ分割部２００と、圧縮された映像データを復号する映像データ復号部２０１と、圧縮された音声データを復号する音声データ復号部２０２と、フロントエンド１０１で復調されたストリームデータに基づいて、圧縮方式、画面サイズ、音声サンプリングレートおよび量子化ビット数等のように復号処理に必要なパラメータを処理ブロック毎に設定し、復号部１０５の全体の処理を管理する復号処理管理部２０３とを有する。

以上のように構成されたデジタル放送受信機１について、図３を用いて、チャンネル切り替え時の動作を説明する。

ＣＰＵ１１０は、図示しないＲＯＭに予め格納されたコンピュータプログラムに従って動作する。この動作中、ＣＰＵ１１０においてチャンネル切り替え要求が発生すると、ＣＰＵ１１０は、音声出力部１０９による出力を一時的に停止させ、必要であれば音声出力部１０９が用いる図示しない音声出力バッファの初期化を行う（図３；Ｓ３００）。また、ＣＰＵ１１０は、映像出力部１０８による出力を一時的に停止させ、映像出力部１０８が用いる図示しない映像出力バッファの初期化を行う（Ｓ３０１）。

次に、ＣＰＵ１１０は、ストリームデータを復号するバックエンド１０４の初期化を行う（Ｓ３０２）。また、ＣＰＵ１１０またはバックエンド１０４は、フロントエンド１０１の初期化と、切り替え先として要求されたチャンネルに応じた受信周波数の設定とを行う（Ｓ３０３）。

フロントエンド１０１において、受信周波数がチューナ１０２に設定されると、復調部１０３からストリームデータが出力され、復号部１０５、１０６に各ストリームデータが入力される。

これにより、復号部１０５、１０６は、各ストリームデータの復号情報を取得することができる。復号部１０５、１０６が取得した復号情報は、ＣＰＵ１１０に渡される。次に、ＣＰＵ１１０は、選択部１０７の初期化を行う（Ｓ３０４）。

ここで、ＣＰＵ１１０は、復号部１０５、１０６から渡された２つの復号情報から、音声出力部１０９がより早く音声出力装置３に音声を出力させることがきる復号部１０５、１０６の何れかを選択部１０７に選択させる。

例えば、ＣＰＵ１１０は、音声のより早い出力時刻を表すＰＴＳ（Presentation Time Stamp）をストリームデータから取得した復号部を選択部１０７に選択させる。また、ＣＰＵ１１０は、移動受信時のエラー耐性がより高い変調方式で変調されていたストリームデータを復号した復号部を選択部１０７に選択させるようにしてもよい。なお、以下の説明では、復号部１０５が選択されたこととする。

ストリームデータの映像データと音声データとを比較した場合、映像データより音声データの方が復号処理に必要なデータ量が少ない。また、音声データは、時間軸上での相関度合いが映像データよりも低い。より具体的に述べると、時間軸に沿って再生される映像データを復号するためには、過去及び将来の映像データが必要となる。ＭＰＥＧを例に挙げると、映像データのＰピクチャの復号にはＩピクチャが必要であり、映像データのＢピクチャの復号には、Ｉピクチャ及びＰピクチャの双方が必要となる。もしＩピクチャが取得できないと、次のＩピクチャを受信するまでは映像データを復号することはできず、映像が止まってしまう。これに対して音声データは、映像データほど時間的に遠いデータを必要としない。つまり、音声データは、時間軸上での相関度合いが映像データよりも低いと言える。以上の２つの観点から、音声データの復号処理は映像データのそれよりも先に完了するため、音声出力部１０９は、映像出力部１０８と同期をとらなければ、映像が表示装置２に表示されるより先に音声出力装置３に音声を出力させることができる。この結果、デジタル放送受信機１は、チャンネル切り替え時にユーザに情報を早く提示することができる。

次に、選択部１０７による選択が完了すると、ＣＰＵ１１０は、選択部１０７に選択させた復号部１０５によって復号された音声データが表す音声が音声出力装置３から出力されたときからの経過時間を計測し、計測した経過時間が規定時間に達するまで待つ（Ｓ３０５）。

ここで、ＣＰＵ１１０は、フロントエンド１０１において搬送波の復調に必要なＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）情報等の情報が取得できたとき、または、バックエンド１０４において復号情報が取得できたときに経過時間の計測を開始してもよい。

また、ＣＰＵ１１０は、デジタル放送受信処理において処理時間が明確なタイミングで経過時間の計測を開始してもよい。

例えば、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ３０２におけるバックエンド１０４の初期化、または、ステップＳ３０３におけるフロントエンド１０１の初期化が完了したときに経過時間の計測を開始してもよい。この場合には、ステップＳ３０５で用いられる規定時間は、バックエンド１０４またはフロントエンド１０１の初期化が完了してから、選択部１０７に選択されていない復号部１０６によって復号された映像データが表す映像が表示装置２から出力できる状態になるまでに要する最長時間に定められる。

また、ＣＰＵ１１０は、選択部１０７に選択されていない復号部１０６によってＰＴＳが取得されたときに経過時間の計測を開始してもよい。この場合には、ＣＰＵ１１０は、復号部１０６に取得されたＰＴＳが表す時刻になるまでの時間から選択部１０７の選択処理に必要な時間を引いた時間を、ステップＳ３０５の規定時間として用いる。

また、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ３０２におけるバックエンド１０４の初期化が完了し、復号部１０５、１０６におけるストリームデータに対する特定の処理が完了したときに経過時間の計測を開始してもよい。この場合には、ステップＳ３０５の規定時間は、復号部１０５、１０６におけるストリームデータに対して、この特定の処理に続いて実行する処理に要する最長時間に定められる。

また、復号部１０５または１０６の復号処理管理部２０３が、復号の完了時、暗号解除のための鍵情報の取得時、または、音声データ復号部２０２による最初の復号処理の終了時等をＣＰＵ１１０に通知し、ＣＰＵ１１０は、この通知を受けたときに経過時間の計測を開始してもよい。この場合には、ステップＳ３０５の規定時間は、復号部１０５または１０６において経過時間の計測が開始されたときに実行されている処理に続く処理に要する最長時間に定められる。

また、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ３０３におけるフロントエンド１０１の初期化が完了したときに経過時間の計測を開始してもよい。この場合には、ステップＳ３０５の規定時間は、フロントエンド１０１の初期化が完了してから、選択部１０７に選択されていない復号部１０６によって復号された映像データが表す映像が表示装置２から出力できる状態になるまでの最長時間に定められる。

ステップＳ３０５において、経過時間が規定時間に達すると、ＣＰＵ１１０は、選択部１０７に選択されていない復号部１０６を選択部１０７に選択させる（Ｓ３０６）。

なお、日本のデジタル放送では、搬送波として一定の周波数帯域を各放送事業者に割り当て、割り当てた周波数帯域を複数のセグメントと呼ばれる論理帯域に分割して用いている。多くのセグメントを用いてデータ転送を行う程、データ量が多くなるため、高画質・高音質の番組を放映することが可能になる。

図４は、日本のデジタル放送において、各放送局に割り当てられている周波数帯域を示している。１放送局には、１３セグメントに相当する周波数帯域Ｗｂが割り当てられている。この１３セグメントに相当する周波数帯域Ｗｂのなかで、各放送局は、１セグメントの論理帯域Ｗｃを用いた１セグメント放送（以下、単に「１セグ」という。）と、残りの１２セグメントの論理帯域を用いた１２セグメント放送（以下、単に「１２セグ」という。）を行っている。なお、アンテナ１００は、これら各放送局の周波数帯域を含む受信帯域Ｗａを有するものとする。

１２セグは、主に据え置きテレビ等を対象とし、１セグは、主に携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の移動体を対象としている。また、１セグは、１２セグと同一番組を放映していたり、関連する番組を放映していたりする場合が多い。

ここで、１２セグは、高画質・高音質・マルチチャンネル放映が可能であることから、パケット識別子（ＰＩＤ、Packet Identification）の特定や暗号を解除するための鍵情報の受信までに時間を要する。

さらに、１２セグは、データ転送量を確保するために６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）キャリア変調方式を採用しているため、受信環境によりデータエラー率が増加し、特に、移動受信時のエラー耐性が強くなく、データ誤りの訂正や補間等に時間を要する。

一方、１セグは、基本的にはデータが暗号化されておらず、暗号を解除するための鍵の受信、および暗号の解除処理を要さない。さらに、１セグは、６４ＱＡＭと比較してエラー耐性が強いＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）キャリア変調を採用しているため、データ誤りの訂正や補間等が１２セグに比べて少ない。

したがって、図３において、１２セグと１セグの情報を含むデジタル放送の受信周波数がチューナ１０２に設定された場合には、ＣＰＵ１１０が、ステップＳ３０３において、１セグのストリームデータから分離された映像・音声データを復号する復号部を選択部１０７に選択させ、ステップＳ３０６において、１２セグのストリームデータから分離された映像・音声データを復号する復号部を選択部１０７に選択させることが望ましい。

また、ステップＳ３０６において、選択部１０７の選択が切り替わると、２つのストリームデータに相関がないためにギャップが発生する。例えば、チャンネル切り替え時に、不快な音声が音声出力装置３から出力されたり、ノイズが表示装置２に表示されたりする。

このようなギャップを軽減するために、音声出力部１０９は、チャンネル切り替え時に、音声出力装置３の再生音量を下げたり、音声出力装置３の出力にミュートをかけたりして、不快な音声が音声出力装置３から出力されることを防止してもよい。これによって、滑らかなチャンネル切り替えを行うことが可能となる。

また、映像出力部１０８は、チャンネル切り替え時に、表示装置２に表示される映像をフェードインさせることで、ノイズが表示装置２に表示されることを防止してもよい。これによって、滑らかなチャンネル切り替えを行うことが可能となる。

このような本発明の一実施の形態のデジタル放送受信機１は、２つの関連するデジタル放送を受信するためのフロントエンド１０１およびバックエンド１０４と、再生するデジタル放送を選択できる選択部１０７とを備えることにより、チャンネル切り替えの要求に応答して、２つのデジタル放送のうち早く出力可能となる音声データを含むデジタル放送の音声データを優先して出力する。

この時、デジタル放送受信機１は、他方のデジタル放送出力処理において、デジタル放送特有の処理の開始または完了時から、一定時間経過後にストリームを切り替えることで、チャンネル切り替え時の待ち時間に起因するユーザのストレスを緩和することができる。

また、ＣＰＵ１１０はコンピュータプログラムに従って図３の処理を行うとして説明した。これに限らず、代替的に、図１に示すように、復調部１０３、バックエンド１０４、選択部１０７、映像出力部１０８および音声出力部１０９が単一の集積回路４に組み込まれてもよい。

本発明に係るデジタル放送受信機は、チャネル切り替え時の待ち時間を軽減する効果を奏することが要求される車載用又は据え置き用のデジタルテレビ放送の受信機に好適である。

本発明の一実施の形態におけるデジタル放送受信機のブロック図本発明の一実施の形態におけるデジタル放送受信機を構成する復号部のブロック図本発明の一実施の形態におけるデジタル放送受信機のチャンネル切り替え時の動作説明のためのフロー図日本のデジタル放送において、各放送局に割り当てられている周波数帯域を示す概要図

符号の説明

１デジタル放送受信機
２表示装置
３音声出力装置
１００アンテナ
１０１フロントエンド
１０２チューナ
１０３復調部
１０４バックエンド
１０５、１０６復号部
１０７選択部
１０８映像出力部
１０９音声出力部
１１０ＣＰＵ
２００ストリームデータ分割部
２０１映像データ復号部
２０２音声データ復号部
２０３復号処理管理部

Claims

受信デジタル放送波に多重され、映像及び音声から構成される番組を再生する複数の信号処理系と、
前記番組の受信が要求されると、前記複数の信号処理系の中から、最も先に音声出力が可能となるものを先に選択し、要求された番組を再生する他の信号処理系を次に選択する選択部と、
前記選択部により先に選択された信号処理系で再生された番組を構成する音声を、該番組を構成する映像とは非同期で音声出力装置に出力させた後、該選択部により次に選択された信号処理系で再生された番組を構成する音声を該音声出力装置に出力させる音声出力部と、
前記選択部により次に選択された信号処理系で再生された番組を構成する映像を、該要求された番組を構成する音声と同期した状態で表示装置に出力させる映像出力部とを備える、デジタル放送受信機。
前記複数の信号処理系のいずれか１系統は、１セグメント放送の番組を再生し、
前記選択部は、前記複数の信号処理系の中から、最も先に音声出力が可能となるものとして、前記１セグメント放送の番組を再生中の信号処理系を先に選択する、請求項１に記載のデジタル放送受信機。
前記選択部は、最も先に音声出力が可能となる信号処理系を選択した後、所定時間が経過すると、前記複数の信号処理系の中から、前記要求された番組を再生中の他の信号処理系を選択する、請求項１に記載のデジタル放送受信機。
前記他の信号処理系は、ハイビジョン放送の番組を再生する、請求項３に記載のデジタル放送受信機。
前記所定時間は、最も先に音声出力が可能となる信号処理系が前記番組のデータを復調するために必要な情報が取得されたとき、又は、該復調の過程において必要となるデータが取得されたときから起算される、請求項３に記載のデジタル放送受信機。
受信デジタル放送波に多重され、映像及び音声から構成される番組を再生する複数の信号処理系と、
前記番組の受信が要求されると、前記複数の信号処理系の中から、最も先に音声出力が可能となるものを先に選択し、要求された番組を再生するものを次に選択する選択部と、
前記選択部により先に選択された信号処理系で再生された番組を構成する音声を、該番組を構成する映像とは非同期で音声出力装置に出力させた後、該選択部により次に選択された信号処理系で再生された番組を構成する音声を該音声出力装置に出力させる音声出力部と、
前記選択部により次に選択された信号処理系で再生された番組を構成する映像を、該要求された番組を構成する音声と同期した状態で表示装置に出力させる映像出力部とを備える、集積回路。