JPWO2006077720A1

JPWO2006077720A1 - デジタルテレビおよび画像合成方法

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Publication number: JPWO2006077720A1
Application number: JP2006553840A
Authority: JP
Inventors: 原田　真; 真原田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2008-06-19
Also published as: CN101120589A; US20090046996A1; WO2006077720A1

Abstract

視聴者に不快感を与えることなく、グラフィックスとビデオ等とを合成して表示することができる画像合成装置を提供する。グラフィックスとビデオを合成する表示合成部５１６であって、グラフィックスデータを保持するグラフィックスバッファ１２０２と、ビデオデータを保持するビデオバッファ１２０３と、グラフィックスとビデオを合成する割合を特定する透明度の指定をユーザから取得するためのシステム設定部５１７及び補正係数保持部１２０１と、取得された透明度に従って、グラフィックスバッファ１２０２に保持されたグラフィックスデータとビデオバッファ１２０３に保持されたビデオデータとを合成し、出力するための補正部１２１１及び合成部１２１２とを備える。

Description

本発明は、画像合成装置に関し、特に、グラフィックスとビデオ等とをアルファ合成して表示する画像合成装置に関する。

デジタルテレビは、一般的に、イメージ、文字等を表示するグラフィックスプレーン、及び、ＭＰＥＧ２ストリームなどによって定義されるビデオを表示するビデオプレーンなどが定義され、それらを重ね合わせて表示する。ここで、プレーンとは、実際には、ＯＳＤ（ＯｎＳｃｒｅｅｎＤｉｓｐｌａｙ）あるいはグラフィックスバッファ、ビデオバッファなど各々の出力イメージを保持する領域の抽象的な概念である。これらのプレーンは、それぞれ、論理的な重ね合わせの順序を持っており、一般的にはグラフィックスプレーンが前面にあり、ビデオプレーンがその背面にある。なお、ＤＶＢ−ＭＨＰ規格（正式には、ＥＴＳＩＴＳ１０１８１２ＤＶＢ−ＭＨＰ仕様Ｖ１．０．２）では、グラフィックスプレーン、ビデオプレーン、バックグラウンドプレーンが定義され、その論理的な重ね合わせの順番は、最前面がグラフィックスプレーン、真ん中にビデオプレーン、最背面にバックグラウンドプレーンが定義される。その重ね合わせの方法は、一般的にアルファ合成と呼ばれ、透明度を示すアルファ（α）値というものを用いて行う。アルファ値は、各々の対応するグラフィックス、ビデオプレーンの画素がどの程度の割合で合成されるべきかを示し、０．０が完全に透明であることを表し、１．０が完全に不透明であることを表す。

ＤＶＢ−ＭＨＰ規格に定められる各プレーンの構成を図３８に示す。ここでは、グラフィックスプレーン３５０１、ビデオプレーン３５０２及びバックグランドプレーン３５０３それぞれに格納されたグラフィックス、ビデオ及びバックグランドが合成部３５１１でアルファ合成され、スクリーン３５０４に表示される様子が示されている。

ビデオ、グラフィックス、バックグラウンド等、各プレーン間のアルファ合成に関する技術は、数多く提案されている（例えば、特許文献１に開示された「画像出力装置」等）。また、各プレーンが保持するアルファ値を一様に指定した値に置き換えるアルファ値置き換え手段を用いることで、時間とともにアルファ値を変化させ、これによって画面を浮き上がらせるように見せたりする効果を実現する技術も提案されている（例えば、特許文献２に開示された「画像合成装置及び方法」等）。
特開２００３−３４８４４７号公報特開２００３−２８３９２５号公報

ところで、アルファ合成においては、アルファ値をどのように定義するかは各国、あるいは各種デジタルテレビの規格により、まちまちである。前記ＤＶＢ−ＭＨＰ規格においては、グラフィックスプレーンは、各々の画素が色の値を保持するとともに、アルファ値を保持し、そのアルファ値を用いて、異なるプレーン間のアルファ合成を行う。また、上記特許文献２に開示された「画像合成装置」では、各プレーンがそれぞれ、アルファ値を保持し、最も優先度の高いものがプレーン間のアルファ合成に採用される。

しかしながら、このようにして決められたアルファ値に基づく合成は、必ずしもデジタルテレビ等を視聴するユーザが求める合成とは限らないという問題がある。例えば、ＤＶＢ−ＭＨＰにおいて、グラフィックスとビデオの両方が出力されている状況において、ユーザは、グラフィックスとビデオの両方を視聴したいにも拘わらず、合成に用いるアルファ値に不透明値がセットされているために、ビデオがグラフィックスプレーンに覆われてしまい、ビデオを視聴できないという場合が発生する。具体例として、ユーザがデジタルテレビで野球を視聴しているときに、メールの着信を知らせるグラフィックスが表示され、そのときのバッターのカウントやアウトカウント等を示す重要な付加情報がグラフィックスで覆われてしまい、ユーザは不快感をもってしまう。

そこで、本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、視聴者に不快感を与えることなく、グラフィックスとビデオ等とを合成して表示することができる画像合成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る画像合成装置は、グラフィックスとビデオを合成する画像合成装置であって、グラフィックスデータを保持するグラフィックスデータ保持手段と、ビデオデータを保持するビデオデータ保持手段と、グラフィックスとビデオを合成する割合を特定する透明度の指定をユーザから取得する透明度取得手段と、取得された透明度に従って、前記グラフィックスデータ保持手段に保持されたグラフィックスデータと前記ビデオデータ保持手段に保持されたビデオデータとを合成し、出力する合成手段とを備えることを特徴とする。これによって、ユーザが指定した透明度に従ってグラフィックスとビデオが合成されるので、例えば、放送局からグラフィックスが完全不透明で表示する設定で送信されてきた場合であっても、ユーザはグラフィックスとビデオの両方を同時に見ることができ、不快感をもつことがない。

ここで、前記グラフィックスデータ保持手段はさらに、保持するグラフィックスデータが示すグラフィックスに対する合成の比率を示すアルファ値を保持し、前記透明度は、前記アルファ値に乗じる補正係数であり、前記合成手段は、前記アルファ値に前記補正係数を乗じて得られる補正後のアルファ値を前記グラフィックスに対する合成の比率として、前記グラフィックスデータと前記ビデオデータとを合成してもよい。これによって、ユーザは、元々設定されていたアルファ値を１００％として所望の割合だけ透明度を増減させることができるので、制作者の意図を反映しつつ、自分の好みも反映した調整をすることができる。

また、前記画像合成装置はさらに、外部からプログラムをダウンロードするダウンロード手段を備え、前記アルファ値は、前記ダウンロード手段によってダウンロードされた第１プログラムによって、前記グラフィックス保持手段に格納されてもよい。そして、前記透明度取得手段による透明度の取得は、前記ダウンロード手段によってダウンロードされた第２プログラムが実行されることによって、行われてもよい。これによって、ダウンロードプログラムによって、グラフィックスに対するアルファ値の設定や、そのアルファ値に対する補正が行われるので、送信側において、グラフィックスのアルファ値を設定したり、その調整に対する許否をコントロールすることができる。

また、前記合成手段は、Ｐｏｒｔｅｒ−Ｄｕｆｆルールに従って前記合成を行うのが好ましい。これによって、よく知られた手法により、的確にユーザの透明度を反映したアルファ合成が可能となる。

また、前記画像合成装置はさらに、背景画像を示すバックグランドデータを保持するバックグランドデータ保持手段を備え、前記合成手段は、前記グラフィックスデータと前記ビデオデータに加えて、前記バックグランドデータ保持手段に保持されたバックグランドデータを合成するのが好ましい。これによって、ＤＶＢ−ＭＨＰ規格に対応した画像合成装置が実現される。

また、前記画像合成装置は、前記グラフィックスデータ保持手段、前記ビデオデータ保持手段及び前記バックグランドデータ保持手段の少なくとも１つについて、複数個備えてもよい。これによって、同一概念のプレーンを複数個備える高機能な表示装置に対応した画像合成装置が実現される。

なお、本発明は、画像合成装置として実現できるだけでなく、その特徴的な構成要素をステップとする画像合成方法として実現したり、そのステップを含むプログラムとして実現したり、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体として実現することもできる。

本発明によれば、ユーザが設定した所望の透明度に従って、グラフィックスとビデオ等がアルファ合成され、グラフィックスによってビデオ等が覆い隠されてしまうという不具合の発生が回避され、ユーザは、不快感をもつことなく、ビデオを視聴し続けることができる。

また、ダウンロードされたプログラムによって、グラフィックスのアルファ値を決定したり、そのアルファ値に対する調整を許可することができるので、グラフィックスとビデオ等の合成表示に関して制作者の意図を反映することができ、多様な楽しみ方に対応した番組づくりが可能となる。

図１は、本発明に係るケーブルテレビシステムの構成図図２は、ケーブルテレビシステムにおいてヘッドエンドと端末装置間の通信に使用される周波数帯域の使い方の一例を示す図図３は、ＯＯＢ周波数帯域の詳細な使用の一例を示す図図４は、Ｉｎ−Ｂａｎｄの周波数帯に対する使用の一例を示す図図５は、端末装置の構成図図６は、端末装置の外観図図７は、ＰＯＤのハードウエア構成図図８は、ＰＯＤが保存するプログラムの構成図図９は、ＭＰＥＧ規格で定義されているパケットの構成図図１０は、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームの一例を示す図図１１は、入力部をフロントパネルで構成した場合の外観の一例を示す図図１２は、表示合成部の構成図図１３は、端末装置が保存するプログラムの構成図図１４は、ＥＰＧの表示例を示す図図１５は、２次記憶部が保存する情報の一例を示す図図１６は、１次記憶部５１１が保存する情報の一例を示す図図１７は、ＭＰＥＧ２規格が規定するＰＡＴの例を表す模式図図１８は、ＭＰＥＧ２規格が規定するＰＭＴの具体例を示す模式図図１９は、ＤＶＢ−ＭＨＰ規格が規定するＡＩＴの内容例を表す模式図図２０は、ＤＳＭＣＣ方式で送信されるファイルシステムの例を表す模式図図２１は、ＸＡＩＴの内容例を表す模式図である。図２２は、２次記憶部が保存する情報の一例を示す図図２３は、ＥＰＧに係るＪａｖａ（ＴＭ）プログラムのリスト例を示す図図２４は、ＭａｉｌＪａｖａ（登録商標）プログラムの表示例を示す図図２５は、ＭａｉｌＪａｖａ（登録商標）プログラムの表示例を示す図図２６は、ＭａｉｌＪａｖａ（登録商標）プログラムの表示例を示す図図２７は、ＭａｉｌＪａｖａ（登録商標）プログラムの表示例を示す図図２８は、ビデオの表示例を示す図図２９は、ビデオとＭａｉｌＪａｖａ（登録商標）プログラムによるグラフィックスの合成表示例を示す図図３０は、ビデオとＭａｉｌＪａｖａ（登録商標）プログラムによるグラフィックスの合成表示例を示す図図３１は、メニュー画面の起動シーケンスを示すフローチャート図３２は、メニュー画面の表示例を示す図図３３は、透明度調節画面の表示例を示す図図３４は、透明度の設定と画面への反映のシーケンスを示すフローチャート図３５は、端末装置のフロントパネルやリモコンに透明度を調節するボタンが設けられた例を示す図図３６は、透明度調節画面の他の例を示す図図３７は、本発明に係る画像合成装置の他の適用例を示す図図３８は、ＤＶＢ−ＭＨＰ規格における各プレーン構成を示す図

符号の説明

１０１ヘッドエンド
１１１端末装置Ａ
１１２端末装置Ｂ
１１３端末装置Ｃ
５００端末装置
５０１ＱＡＭ復調部
５０２ＱＰＳＫ復調部
５０３ＱＰＳＫ変調部
５０４ＰＯＤ
５０５ＴＳデコーダ
５０６オーディオデコーダ
５０７スピーカ
５０８ビデオデコーダ
５０９ディスプレイ
５１０次記憶部
５１１次記憶部
５１２ＲＯＭ
５１３入力部
５１４ＣＰＵ
５１５ＯＳＤ制御部
５１６表示合成部
５１７システム設定部
６０１筐体
６０２ディスプレイ
６０３フロントパネル部
６０４信号入力端子
６０５ＰＯＤカード
６０６挿入スロット
７０１デスクランブラ部
７０２デスクランブラ部
７０３スクランブラ部
７０４第１記憶部
７０５第２記憶部
７０６ＣＰＵ
８００プログラム
８０１メインプログラム
８０２初期化サブプログラム
８０３ネットワークサブプログラム
８０４再生サブプログラム
８０５ＰＰＶサブプログラム
１２０１補正係数保持部
１２０２グラフィックスバッファ
１２０３ビデオバッファ
１２０４バックグラウンドバッファ
１２０５スクリーンバッファ
１２１１補正部
１２１２合成部
１３００プログラム
１３０１ＯＳ
１３０１ａカーネル
１３０１ｂライブラリ
１３０２ＥＰＧ
１３０２ａ番組表示部
１３０２ｂ再生部
１３０３Ｊａｖａ（登録商標）ＶＭ
１３０４サービスマネージャ
１３０５Ｊａｖａ（登録商標）ライブラリ
１３０６入力マネージャ
１３０７システムマネージャ
１３０７ａ設定部
１３０７ｂ表示部
３５０１グラフィックスプレーン
３５０２ビデオプレーン
３５０３バックグランドプレーン
３５０４スクリーン
３５１１合成部

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。

図１は、本発明の実施の形態におけるケーブルシステムを構成する装置の関係を表したブロック図である。このケーブルシステムは、ケーブルでテレビ放送を配信するシステムであり、ヘッドエンド１０１と３台の端末装置Ａ１１１、Ｂ１１２及びＣ１１３で構成される。なお、この例では、１台のヘッドエンド１０１に対して３つの端末装置が結合されているが、任意の数の端末装置がヘッドエンド１０１に結合されてもよい。

ヘッドエンド１０１は、複数の端末装置に対して映像・音声・データ等の放送信号を送信するとともに、端末装置からのデータ送信を受信する。これを実現するため、ヘッドエンド１０１と端末装置Ａ１１１、端末装置Ｂ１１２、端末装置Ｃ１１３間の伝送に用いられる周波数帯域は、分割して用いられる。図２は、周波数帯域の分割の一例を示す表である。周波数帯域は、ＯｕｔＯｆＢａｎｄ（以下、「ＯＯＢ」という）とＩｎ−Ｂａｎｄの２種類に大別される。５〜１３０ＭＨｚがＯＯＢに割り当てられ、主にヘッドエンド１０１と端末装置Ａ１１１、端末装置Ｂ１１２、端末装置Ｃ１１３間のデータのやり取りに使用される。１３０ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚはＩｎ−Ｂａｎｄに割り当てられ、主として、映像・音声を含む放送チャンネルに使用される。ＯＯＢではＱＰＳＫ変調方式が、Ｉｎ−ＢａｎｄはＱＡＭ６４変調方式が使用される。変調方式技術については、本発明に関与が薄い公知技術であるので、詳細な説明は省略する。図３は、ＯＯＢ周波数帯域の更に詳細な使用の一例である。７０ＭＨｚ〜７４ＭＨｚはヘッドエンド１０１からのデータ送信に使用され、全ての端末装置Ａ１１１、端末装置Ｂ１１２、端末装置Ｃ１１３が、ヘッドエンド１０１から同じデータを受け取ることになる。一方、１０．０ＭＨｚ〜１０．１ＭＨｚは端末装置Ａ１１１からヘッドエンド１０１へのデータ送信に使用され、１０．１ＭＨｚ〜１０．２ＭＨｚは端末装置Ｂ１１２からヘッドエンド１０１へのデータ送信に使用され、１０．２ＭＨｚ〜１０．３ＭＨｚは端末装置Ｃ１１３からヘッドエンド１０１へのデータ送信に使用される。これにより、各端末装置固有のデータを各端末装置Ａ１１１、端末装置Ｂ１１２、端末装置Ｃ１１３からヘッドエンド１０１に送信することができる。図４は、Ｉｎ−Ｂａｎｄの周波数帯に対する使用の一例である。１５０〜１５６ＭＨｚと１５６〜１６２ＭＨｚはそれぞれテレビチャンネル１とテレビチャンネル２に割り当てられ、以降、６ＭＨｚ間隔でテレビチャンネルが割り当てられている。３１０ＭＨｚ以降は、１ＭＨｚ単位でラジオチャンネルに割り当てられている。これらの各チャンネルはアナログ放送として使用してもデジタル放送として使用してもよい。デジタル放送の場合は、ＭＰＥＧ２仕様に基づいたトラスポートパケット形式で伝送され、音声や映像に加え、各種データ放送用データも送信することができる。

ヘッドエンド１０１は、これらの周波数帯域に適切な放送信号を送信するため、ＱＰＳＫ変調部やＱＡＭ変調部等を有する。また、端末装置からのデータを受信するため、ＱＰＳＫ復調器を有する。また、ヘッドエンド１０１は、これら変調部及び復調部に関連する様々な構成要素を有する。しかし、本発明は主として端末装置に関わるので、詳細な説明は省略する。

端末装置Ａ１１１、端末装置Ｂ１１２、端末装置Ｃ１１３は、ヘッドエンド１０１からの放送信号を受信し再生するデジタルテレビ等である。また、ヘッドエンド１０１に対して、各端末装置固有のデータを送信する。３つの端末装置は本実施の形態では同じ構成を備える。

図５は、図１に示された端末装置Ａ１１１、Ｂ１１２及びＣ１１３（以下、単に「端末装置５００」という。）のハードウエア構成を表すブロック図である。この端末装置５００は、ＱＡＭ復調部５０１、ＱＰＳＫ復調部５０２、ＱＰＳＫ変調部５０３、ＴＳデコーダ５０５、オーディオデコーダ５０６、スピーカ５０７、ビデオデコーダ５０８、ディスプレイ５０９、２次記憶部５１０、１次記憶部５１１、ＲＯＭ５１２、入力部５１３、ＣＰＵ５１４、ＯＳＤ制御部５１５、表示合成部５１６及びシステム設定部５１７で構成される。なお、この端末装置５００は、着脱可能なＰＯＤ５０４を備える。

図６は、端末装置５００の外観の一例である薄型テレビである。筐体６０１は、薄型テレビの筐体であり、ＰＯＤ５０４を除く、端末装置５００の全ての構成要素を内蔵している。ディスプレイ６０２は、図５におけるディスプレイ５０９に相当する。フロントパネル部６０３は、複数のボタンで構成され、図５の入力部５１３に相当する。信号入力端子６０４は、ヘッドエンド１０１との信号の送受信を行うためのケーブル線を接続する端子であり、図５のＱＡＭ復調部５０１、ＱＰＳＫ復調部５０２及びＱＰＳＫ変調部５０３と接続されている。ＰＯＤカード６０５は、図５のＰＯＤ５０４に相当し、端末装置５００とは独立した物であり、挿入スロット６０６を介して端末装置５００に着脱可能となっている。このＰＯＤ５０４の詳細は後述する。

図５を参照して、ＱＡＭ復調部５０１は、ＣＰＵ５１４から指定された周波数を含むチューニング情報に従って、ヘッドエンド１０１でＱＡＭ変調され送信されてきた信号を復調し、ＰＯＤ５０４に引き渡す。

ＱＰＳＫ復調部５０２は、ＣＰＵ５１４から指定された周波数を含むチューニング情報に従って、ヘッドエンド１０１でＱＰＳＫ変調され送信されてきた信号を復調し、ＰＯＤ５０４に引き渡す。

ＱＰＳＫ変調部５０３は、ＣＰＵ５１４から指定された周波数を含む変調情報に従って、ＰＯＤ５０４から渡された信号をＱＰＳＫ変調し、ヘッドエンド１０１に送信する。

ＰＯＤ５０４は、図６に示されるように、端末装置５００に着脱可能な形態をしている。端末装置５００とＰＯＤ５０４の接続インターフェースは、ＯｐｅｎＣａｂｌｅ（ＴＭ）ＨＯＳＴ−ＰＯＤＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＯＣ−ＳＰ−ＨＯＳＴＰＯＤ−ＩＦ−Ｉ１２−０３０２１０）及び、この仕様書から参照されている仕様書で定義されている。ここでは、詳細は省略し、本発明に関する部分のみを解説する。

図７は、ＰＯＤ５０４の内部構成を表すブロック図である。ＰＯＤ５０４は、ヘッドエンド１０１から端末装置５００に向けて送られてきた暗号化信号を復号したり、端末装置５００からヘッドエンド１０１に向けて送られるデータを暗号化したりするカードであり、第１デスクランブラ部７０１、第２デスクランブラ部７０２、スクランブラ部７０３、第１記憶部７０４、第２記憶部７０５、ＣＰＵ７０６で構成される。

第１デスクランブラ部７０１は、ＣＰＵ７０６からの指示により、端末装置５００のＱＡＭ復調部５０１から暗号化された信号を受け取り、復号を行う。そして、復号された信号を端末装置５００のＴＳデコーダ５０５に送る。復号に必要な鍵などの情報はＣＰＵ７０６から適宜与えられる。具体的には、ヘッドエンド１０１はいくつかの有料チャンネルを放送している。ユーザが、この有料チャンネルを購買すると、第１デスクランブラ部７０１は、ＣＰＵ７０６から鍵等の必要な情報を受け取りデスクランブルすることで、ユーザは有料チャンネルを閲覧することができる。鍵などの必要な情報が与えられない場合は、第１デスクランブラ部７０１は、デスクランブルを行わず、受け取った信号をそのまま、ＴＳデコーダ５０５に送る。

第２デスクランブラ部７０２は、ＣＰＵ７０６からの指示により、端末装置５００のＱＰＳＫ復調部５０２から暗号化された信号を受け取り、復号を行う。そして、復号されたデータをＣＰＵ７０６に引き渡す。

スクランブラ部７０３は、ＣＰＵ７０６からの指示により、ＣＰＵ７０６から受け取ったデータを暗号化し、端末装置５００のＱＰＳＫ変調部５０３に送る。

第１記憶部７０４は、具体的にはＲＡＭ等の一次記憶メモリで構成され、ＣＰＵ７０６が処理を行う際、一時的にデータを保存するために使用される。

第２記憶部７０５は、具体的にはフラッシュＲＯＭ等の２次記憶メモリで構成され、ＣＰＵ７０６が実行するプログラムを格納し、また、電源ＯＦＦになっても消去されては困るデータの保存に使用される。

ＣＰＵ７０６は、第２記憶部７０５が記憶するプログラムを実行する。プログラムは複数のサブプログラムで構成される。図８は、第２記憶部７０５が記憶するプログラムの一例である。図８では、プログラム８００は、メインプログラム８０１、初期化サブプログラム８０２、ネットワークサブプログラム８０３、再生サブプログラム８０４、ＰＰＶサブプログラム８０５等複数のサブプログラムで構成されている。

ここでＰＰＶとはＰａｙＰｅｒＶｉｅｗの略であり、映画など特定の番組を有料で視聴できるようにするサービスである。ユーザが暗証番号を入力すると、購入したことがヘッドエンド１０１に通知され、スクランブルが解除され、視聴することが出来る。この視聴により、ユーザは後日、購入代金を支払うものである。

メインプログラム８０１は、ＣＰＵ７０６が電源投入時に最初に起動するサブプログラムであり、他のサブプログラムの制御を行う。

初期化サブプログラム８０２は、電源投入時にメインプログラム８０１によって起動され、端末装置５００との情報交換等を行い、初期化処理を行う。初期化処理の詳細は、ＯｐｅｎＣａｂｌｅ（ＴＭ）ＨＯＳＴ−ＰＯＤＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＯＣ−ＳＰ−ＨＯＳＴＰＯＤ−ＩＦ−Ｉ１２−０３０２１０）及び、この仕様書から参照されている仕様書で定義されている。また、仕様書に定義されていない初期化処理も行う。ここでは、その一部を紹介する。たとえば、電源が投入されると、初期化サブプログラム８０２は、第２記憶部７０５が記憶する第１の周波数を端末装置５００のＣＰＵ５１４を通して、ＱＰＳＫ復調部５０２に通知する。ＱＰＳＫ復調部５０２は、与えられた第１の周波数でチューニングを行い、信号を第２デスクランブラ部７０２に送る。また、初期化サブプログラム８０２は、第２記憶部７０５が記憶する第１の鍵等の復号情報を第２デスクランブラ部７０２に与える。その結果、第２デスクランブラ部７０２は、デスクランブルを行い、初期化サブプログラム８０２を実行するＣＰＵ７０６に引き渡す。よって、初期化サブプログラム８０２は情報を受け取ることができる。本実施の形態では、初期化サブプログラム８０２はネットワークサブプログラム８０３を通して情報を受け取ることとする。詳細は後述する。

また、初期化サブプログラム８０２は、第２記憶部７０５が記憶する第２の周波数を端末装置５００のＣＰＵ５１４を通して、ＱＰＳＫ変調部５０３に通知する。初期化サブプログラム８０２は第２記憶部７０５が記憶する暗号化情報をスクランブラ部７０３に与える。初期化サブプログラム８０２が送信したい情報を、ネットワークサブプログラム８０３を介して、スクランブラ部７０３に与えると、スクランブラ部７０３は、与えられた暗号化情報を用いて、データを暗号化し、端末装置５００のＱＰＳＫ変調部５０３に与える。ＱＰＳＫ変調部５０３は、与えられた暗号化された情報を変調し、ヘッドエンド１０１に送信する。

この結果、初期化サブプログラム８０２は、端末装置５００、第２デスクランブラ部７０２、スクランブラ部７０３、ネットワークサブプログラム８０３を通して、ヘッドエンド１０１と双方向通信を行うことができる。

ネットワークサブプログラム８０３は、メインプログラム８０１、初期化サブプログラム８０２等の複数のサブプログラムから使用される、ヘッドエンド１０１との双方向通信を行うためのサブプログラムである。具体的には、ネットワークサブプログラム８０３を使用する他のサブプログラムに対して、ＴＣＰ／ＩＰによって、ヘッドエンド１０１と双方向通信を行っているように振舞う。ＴＣＰ／ＩＰは、複数の装置間で情報交換を行うためのプロトコルを規定した公知の技術であり、詳細な説明は省略する。ネットワークサブプログラム８０３は、電源投入時に初期化サブプログラム８０２に起動されると、予め第２記憶部７０５が記憶しているＰＯＤ５０４を識別する識別子であるＭＡＣアドレス（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌアドレスの略）を、端末装置５００を通してヘッドエンド１０１に通知し、ＩＰアドレスの取得を要求する。ヘッドエンド１０１は、端末装置５００を介してＰＯＤ５０４にＩＰアドレスを通知し、ネットワークサブプログラム８０３は、ＩＰアドレスを第１記憶部７０４に記憶する。以降、ヘッドエンド１０１とＰＯＤ５０４は、このＩＰアドレスを、ＰＯＤ５０４の識別子として使用し、通信を行う。

再生サブプログラム８０４は、第２記憶部７０５が記憶する第２の鍵等の復号情報や、端末装置５００から与えられる第３の鍵等の復号情報を第１デスクランブラ部７０１に与えて、デスクランブルを可能にする。また、ネットワークサブプログラム８０３を通して、第１デスクランブラ部７０１に入力されている信号が、ＰＰＶチャンネルであることの情報を受け取る。ＰＰＶチャンネルと知ったときは、ＰＰＶサブプログラム８０５を起動する。

ＰＰＶサブプログラム８０５は、起動されると、端末装置５００に番組の購入を促すメッセージを表示し、ユーザの入力を受け取る。具体的には、端末装置５００のＣＰＵ５１４に画面に表示したい情報を送ると、端末装置５００のＣＰＵ５１４上で動作するプログラムが、端末装置５００のディスプレイ５０９上にメッセージを表示する。ユーザは、端末装置５００の入力部５１３を通して暗証番号を入力すると、端末装置５００のＣＰＵ５１４が、それを受け取り、ＰＯＤ５０４のＣＰＵ７０６上で動作するＰＰＶサブプログラム８０５に通知する。ＰＰＶサブプログラム８０５は、受け取った暗証番号をネットワークサブプログラム８０３を通してヘッドエンド１０１に送信する。ヘッドエンド１０１は、暗証番号が正しければ、復号に必要な第４の鍵などの復号化情報をネットワークサブプログラム８０３を介して、ＰＰＶサブプログラム８０５に通知する。ＰＰＶサブプログラム８０５は受け取った第４の鍵などの復号化情報を第１デスクランブラ部７０１に与え、第１デスクランブラ部７０１は、入力されている信号をデスクランブルする。

図５を参照して、ＴＳデコーダ５０５は、ＰＯＤ５０４から受け取った信号のフィルタリング（選局など）を実施し、必要なデータをオーディオデコーダ５０６及びビデオデコーダ５０８、ＣＰＵ５１４に引き渡す。ここで、ＰＯＤ５０４から来る信号はＭＰＥＧ２トランスポートストリームである。ＭＰＥＧ２トランスポートストリームの詳細はＭＰＥＧ規格書ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１に記載されており、本実施の形態では詳細は省略する。ＭＰＥＧ２トランスポートストリームは、複数の固定長パケットで構成され、各パケットには、パケットＩＤが振られている。図９はパケットの構成図である。９００はパケットであり、固定長の１８８バイトで構成される。先頭４バイトがヘッダー９０１で、パケットの識別情報を格納しており、残り１８４バイトがペイロード９０２で、送信したい情報を含んでいる。９０３は、ヘッダー９０１の内訳である。先頭から１２ビット目〜２４ビット目までの１３ビットにパケットＩＤが含まれている。図１０は送られてくる複数のパケットの列を表現した模式図である。パケット１００１は、ヘッダーにパケットＩＤ「１」を持ち、ペイロードには映像Ａの１番目の情報が入っている。パケット１００２は、ヘッダーにパケットＩＤ「２」を持ち、ペイロードには音声Ａの１番目の情報が入っている。パケット１００３は、ヘッダーにパケットＩＤ「３」を持ち、ペイロードには音声Ｂの１番目の情報が入っている。

パケット１００４は、ヘッダーにパケットＩＤ「１」を持ち、ペイロードには映像Ａの２番目の情報が入っており、これはパケット１００１の続きになっている。同様にパケット１００５、１０２６、１０２７も他のパケットの後続データを格納している。このように、同じパケットＩＤを持つ、パケットのペイロードの内容を連結すると、連続した映像や音声を再現することができる。

図１０に示されるように、ＣＰＵ５１４がパケットＩＤ「１」と出力先として「ビデオデコーダ５０８」をＴＳデコーダ５０５に指示すると、ＴＳデコーダ５０５はＰＯＤ５０４から受け取ったＭＰＥＧ２トランスポートストリームからパケットＩＤ「１」のパケットを抽出し、ビデオデコーダ５０８に引き渡す。図１０においては、映像データのみをビデオデコーダ５０８に引き渡すことになる。同時に、ＣＰＵ５１４がパケットＩＤ「２」と「オーディオデコーダ５０６」をＴＳデコーダ５０５に指示すると、ＴＳデコーダ５０５はＰＯＤ５０４から受け取ったＭＰＥＧ２トランスポートストリームからパケットＩＤ「２」のパケットを抽出し、オーディオデコーダ５０６に引き渡す。図１０においては、音声データのみをオーディオデコーダ５０６に引き渡すことになる。

このパケットＩＤに応じて必要なパケットだけを取り出す処理が、ＴＳデコーダ５０５が行うフィルタリングである。ＴＳデコーダ５０５はＣＰＵ５１４から指示された複数のフィルタリングを同時に実行することができる。

図５を参照して、オーディオデコーダ５０６は、ＴＳデコーダ５０５から与えられたＭＰＥＧ２トランスポートストリームのパケットに埋め込まれたオーディオデータを連結し、デジタル−アナログ変換を行いスピーカ５０７に出力する。

スピーカ５０７は、オーディオデコーダ５０６から与えられた信号をシステム設定部５１７によって指定された設定に従って音声出力する。

システム設定部５１７は、ユーザからの指示等に基づいて、端末装置５００における音声出力及び表示出力等に関する各種パラメータの設定を行う処理部であり、音量の大小、及び、画面の輝度、コントラスト、表示位置等の設定をスピーカ５０７、ディスプレイ５０９に対して行う。また、本実施の形態では、システム設定部５１７は、ユーザからの指示に従って、表示合成部５１６に対して、グラフィックスの透明度に関する指示を行う。

ビデオデコーダ５０８は、ＴＳデコーダ５０５から与えられたＭＰＥＧ２トランスポートストリームのパケットに埋め込まれたビデオデータを連結し、表示合成部５１６に出力する。また、ビデオデコーダ５０８はＭＰＥＧ−Ｉ等で表される静止画像を表示合成部５１６に出力することもできる。なお、ＭＰＥＧ−Ｉ等静止画像を表示する際、前記ビデオデコーダ５０８とは別にスチルデコーダ等を用いて表示を行ってもよい。

ＯＳＤ制御部５１５は、ＣＰＵ５１４から指示されたグラフィックスの描画命令に従って描画を行い、表示合成部５１６に出力する。

表示合成部５１６は、ビデオデコーダ５０８から与えられたビデオ映像、あるいは静止画像とＯＳＤ制御部５１５から出力されたグラフィックスをアルファ合成し、デジタル−アナログ変換を行い、ディスプレイ５０９に出力する。

２次記憶部５１０は、具体的には、フラッシュメモリやハードディスク等で構成され、ＣＰＵ５１４から指示されたデータやプログラムを保存したり削除したりする。また、保存されているデータやプログラムはＣＰＵ５１４に参照される。保存されているデータやプログラムは、端末装置５００の電源が切断された状態でも保存しつづける。

１次記憶部５１１は、具体的には、ＲＡＭ等で構成され、ＣＰＵ５１４から指示されたデータやプログラムを一次的に保存したり削除したりする。また、保存されているデータやプログラムはＣＰＵ５１４に参照される。保存されているデータやプログラムは、端末装置５００の電源が切断された際に、抹消される。

ＲＯＭ５１２は、書き換え不可能なメモリデバイスであり、具体的にはＲＯＭやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどで構成される。ＲＯＭ５１２は、ＣＰＵ５１４が実行するプログラムが格納されている。

入力部５１３は、具体的には、フロントパネルやリモコンで構成され、ユーザからの入力を受け付ける。図１１は、フロントパネル１１００で入力部５１３を構成した場合のフロントパネル１１００の一例を示す。フロントパネル１１００は、図６に示されたフロントパネル部６０３に相当する。フロントパネル１１００は７つのボタン、上カーソルボタン１１０１、下カーソルボタン１１０２、左カーソルボタン１１０３、右カーソルボタン１１０４、ＯＫボタン１１０５、取消ボタン１１０６、ＥＰＧボタン１１０７、メニューボタン１１０８を備えている。ユーザがボタンを押下すると、押下されたボタンの識別子が、ＣＰＵ５１４に通知される。

ＣＰＵ５１４は、ＲＯＭ５１２が記憶するプログラムを実行する。実行するプログラムの指示に従い、ＱＡＭ復調部５０１、ＱＰＳＫ復調部５０２、ＱＰＳＫ変調部５０３、ＰＯＤ５０４、ＴＳデコーダ５０５、ディスプレイ５０９、２次記憶部５１０、１次記憶部５１１、ＲＯＭ５１２を制御する。

図１２は、図５に示された表示合成部５１６の詳細な構成を示す機能ブロック図である。表示合成部５１６は、ビデオデコーダ５０８から与えられるビデオ映像あるいは静止画像とＯＳＤ制御部５１５から出力されたグラフィックスとをシステム設定部５１７からの指示（グラフィックスの透明度）に従ってアルファ合成する処理部であり、補正係数保持部１２０１、グラフィックスバッファ１２０２、ビデオバッファ１２０３、バックグラウンドバッファ１２０４、スクリーンバッファ１２０５、補正部１２１１及び合成部１２１２を備える。なお、本図には、図５に示されたシステム設定部５１７、ＯＳＤ制御部５１５、ビデオデコーダ５０８及びディスプレイ５０９も併せて示されている。

補正係数保持部１２０１は、システム設定部５１７から通知される透明度を補正係数として保存するメモリ等である。ここで、補正係数とは、アルファ値に対して乗じる係数であり、例えば、０．０〜１．０の範囲内の数値である。グラフィックスバッファ１２０２は、ＯＳＤ制御部５１５によって描画されたイメージや図形、文字などを保持するメモリ等である。グラフィックスバッファは、グラフィックスデータ、つまり、各画素に対して色の３原色であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各々の値に加えて、透明度を表すアルファ値を保持する。ビデオバッファ１２０３、バックグラウンドバッファ１２０４は、それぞれ、映像を示すビデオデータ及び背景画像を示すバックグランドデータ、つまり、ビデオデコーダから出力された画像データを保持するメモリ等である。

なお、本実施の形態では、グラフィックス、ビデオ、バックグラウンドのバッファはそれぞれ１つであり、かつ論理的に、ディスプレイ５０９にはグラフィックスが最前面に表示され、ビデオが真中、バックグラウンドが最背面に表示されると想定する。しかしながら、本実施の形態では、各バッファが任意の個数で、かつ、どのような論理的な順序で表示されても適用できる。また、グラフィックス、ビデオ、バックグラウンドのほか、サブタイトルなど他の概念に用いられるバッファが存在しても適用できる。

補正部１２１１は、補正係数保持部１２０１に保持されている補正係数とグラフィックスバッファ１２０２が保持するアルファ値を掛け合わせる。補正係数が保持されていない場合は、補正係数が１．０であるものとして、演算される。なお、補正係数は、８ビットの整数値等、どのような値で保持していてもかまわない。また、各画素に対して、１つの補正係数を用意する等、複数の補正係数を用意してもよい。

合成部１２１２は、グラフィックスバッファ１２０２が保持するアルファ値と補正係数を掛け合わしたもの、及び、ビデオバッファ１２０３とバックグラウンドバッファ１２０４のアルファ合成を行う演算器等である。なお、本実施の形態では、補正係数とグラフィックスバッファ１２０２の各画素が保持するアルファ値を掛け合わせているが、グラフィックスバッファ１２０２の各画素を用いず、すべて、補正係数の値で置き換える等（補正係数を補正後のアルファ値とする等）、いかなる方法で補正後のアルファ値を求めてもよい。なお、アルファ合成とは、前景色と背景色をある割合で合成する処理であり、本実施の形態では、具体的な演算方法として、Ｐｏｒｔｅｒ−Ｄｕｆｆルールを用いて演算を行う。Ｐｏｒｔｅｒ−Ｄｕｆｆルールとは、合成元の色と合成先の色の混合比を定める１２種類の合成規則である。例えばＳＲＣ＿ＯＶＥＲルールは、合成元の色、透明度をＣｓ、Ａｓ、合成先の色、透明度をＣｄ、Ａｄとすると、合成された色は、（（１−Ａｓ）×Ａｄ×Ｃｄ＋Ａｓ×Ｃｓ）で表される。Ｐｏｒｔｅｒ−Ｄｕｆｆルールの詳細に関しては、Ｔ．ＰｏｒｔｅｒａｎｄＴ．Ｄｕｆｆ、″ＣｏｍｐｏｓｉｔｉｎｇＤｉｇｉｔａｌＩｍａｇｅｓ″ＳＩＧＧＲＡＰＨ８４、２５３−２５９を参照されたい。なお、本実施の形態は、他の透明度の演算ルールを用いても適用できる。

スクリーンバッファ１２０５は、合成部１２１２でのアルファ合成で得られた画像データを格納するとともに、その画像データをデジタルーアナログ変換して映像信号としてディスプレイ５０９に出力するビデオメモリ及びＤ／Ａ変換器等である。

ディスプレイ５０９は、具体的にはブラウン管や液晶表示装置等であり、スクリーンバッファ１２０５からの映像信号を画面に表示する。

図１３は、ＲＯＭ５１２に記憶され、ＣＰＵ５１４に実行されるプログラムの構成図の一例である。プログラム１３００は、複数のサブプログラムで構成され、具体的にはＯＳ１３０１、ＥＰＧ１３０２、Ｊａｖａ（登録商標）ＶＭ１３０３、サービスマネージャ１３０４、Ｊａｖａ（登録商標）ライブラリ１３０５、入力マネージャ１３０６及びシステムマネージャ１３０７で構成される。

ＯＳ１３０１は、端末装置５００の電源が投入されると、ＣＰＵ５１４が起動するサブプログラムである。ＯＳ１３０１は、オペレーティングシステムの略であり、Ｌｉｎｕｘ等が一例である。ＯＳ１３０１は、他のサブプログラムを平行して実行するカーネル１３０１ａ及びライブラリ１３０１ｂで構成される公知の技術の総称であり、詳細な説明は省略する。本実施の形態においては、ＯＳ１３０１のカーネル１３０１ａは、ＥＰＧ１３０２とＪａｖａ（登録商標）ＶＭ１３０３、入力マネージャ１３０６、システムマネージャ１３０７をサブプログラムとして実行する。また、ライブラリ１３０１ｂは、これらサブプログラムに対して、端末装置５００が保持する構成要素を制御するための複数の機能を提供する。

機能の一例として、チューニング機能を紹介する。チューニング機能は、他のサブプログラムから周波数を含むチューニング情報を受け取り、それをＱＡＭ復調部５０１に引き渡す。ＱＡＭ復調部５０１は与えられたチューニング情報に基づき復調処理を行い、復調したデータをＰＯＤ５０４に引き渡すことができる。この結果、他のサブプログラムはライブラリ１３０１ｂを通してＱＡＭ復調器を制御することができる。

ＥＰＧ１３０２は、ユーザに番組一覧を表示及び、ユーザからの入力を入力マネージャ１３０６を通して受け付ける番組表示部１３０２ａと、チャンネル選局を行う再生部１３０２ｂで構成される。ここで、ＥＰＧはＥｌｅｃｔｒｉｃＰｒｏｇｒａｍＧｕｉｄｅの略である。

入力マネージャ１３０６はユーザからの入力を受け付け、ＥＰＧ１３０２、システムマネージャ１３０７などユーザからの入力を要求するサブプログラムに配送する。

システムマネージャ１３０７は、設定部１３０７ａと表示部１３０７ｂからなり、画面の各種設定、及び音量の設定などをＣＰＵ５１４を通して、システム設定部５１７に指定することにより、実現する。詳細は後述する。

ＥＰＧ１３０２は、端末装置５００の電源が投入されると、カーネル１３０１ａによって起動される。起動されたＥＰＧ１３０２の内部では、番組表示部１３０２ａが端末装置５００の入力部５１３を通して、ユーザからの入力を待つ。ここで、入力部５１３が図１１で示されるフロントパネルで構成されている場合、ユーザが、入力部５１３のＥＰＧボタン１１０７を押下すると、ＥＰＧボタンの識別子がＣＰＵ５１４に通知される。ＣＰＵ５１４上で動作するサブプログラムであるＥＰＧ１３０２の番組表示部１３０２ａは、この識別子を受け取り、番組情報をディスプレイ５０９に表示する。図１４（１）及び（２）は、ディスプレイ５０９に表示された番組表の一例である。図１４（１）に示されるように、ディスプレイ５０９には、格子状に番組情報が表示されている。列１４０１には、時刻情報が表示されている。列１４０２には、チャンネル名「チャンネル１」と、列１４０１の時刻に対応する時間帯に放映される番組が表示されている。「チャンネル１」では、９：００〜１０：３０に番組「野球（Ｙ対Ｒ）」が放映され、１０：３０〜１２：００は「映画ＡＡＡ」が放映されることを表す。列１４０３も列１４０２同様、チャンネル名「チャンネル２」と、列１４０１の時刻に対応する時間帯に放映される番組が表示されている。９：００〜１１：００に番組「映画ＢＢＢ」が放映され、１１：００〜１２：００は「ニュース１１」が放映される。１３３０は、カーソルである。カーソル１３３０は、フロントパネル１１００の左カーソル１１０３と右カーソル１１０４を押下すると移動する。図１４（１）に示された表示状態で、右カーソル１１０４を押下すると、カーソル１３３０は右に移動し、図１４（２）に示される表示例のようになる。また、図１４（２）に示された表示状態で、左カーソル１１０３を押下すると、カーソル１３３０は左に移動し、図１４（１）に示される表示例のようになる。

図１４（１）に示された表示状態で、フロントパネル１１００のＯＫボタン１１０５が押下されると、番組表示部１３０２ａは、「チャンネル１」の識別子を再生部１３０２ｂに通知する。図１４（２）に示された表示状態で、フロントパネル１１００のＯＫボタン１１０５が押下されると、番組表示部１３０２ａは、「チャンネル２」の識別子を再生部１３０２ｂに通知する。

また、番組表示部１３０２ａは、表示する番組情報を、ＰＯＤ５０４を通してヘッドエンド１０１から定期的に、１次記憶部５１１に記憶しておく。一般的に、ヘッドエンドからの番組情報の取得は時間がかかる。入力部５１３のＥＰＧボタン１１０７が押下された時、１次記憶部５１１に予め保存された番組情報を表示することで、素早く番組表を表示することができる。

再生部１３０２ｂは、受け取ったチャンネルの識別子を用いて、チャンネルを再生する。チャンネルの識別子とチャンネルの関係は、チャンネル情報として、２次記憶部５１０に予め格納されている。図１５は、２次記憶部５１０に格納されているチャンネル情報の一例である。チャンネル情報は表形式で格納されている。列１５０１は、チャンネルの識別子である。列１５０２は、チャンネル名である。列１５０３はチューニング情報である。ここで、チューニング情報は周波数や転送レート、符号化率などを含み、ＱＡＭ復調部５０１に与える値である。列１５０４はプログラムナンバーである。プログラムナンバーとは、ＭＰＥＧ２規格で規定されているＰＭＴ（ＰｒｏｇｒａｍＭａｐＴａｂｌｅ）を識別するための番号である。ＰＭＴに関しては、後述する。行１５１１〜１５１４の各行は、各チャンネルの識別子、チャンネル名、チューニング情報の組となる。行１５１１は識別子が「１」、チャンネル名が「チャンネル１」、チューニング情報に周波数「１５０ＭＨｚ」、プログラムナンバーが「１０１」を含む組となっている。再生部１３０２ｂは、チャンネルの再生を行うため、受け取ったチャンネルの識別子をそのままサービスマネージャに引き渡す。

また、再生部１３０２ｂは、再生中に、ユーザがフロントパネル１１００の上カーソル１１０１と下カーソル１１０２を押下すると、入力部５１３からＣＰＵ５１４を通して、押下された通知を受け取り、再生しているチャンネルを変更する。まず、再生部１３０２ｂは、１次記憶部５１１に現在再生中のチャンネルの識別子を記憶する。図１６（１）（２）及び（３）は、１次記憶部５１１に保存しているチャンネルの識別子の例を示す。図１６（１）では、識別子「３」が記憶されており、図１５を参照し、チャンネル名「ＴＶ３」のチャンネルが再生中であることが示されている。図１６（１）に示された表示状態で、ユーザが上カーソル１１０１を押下すると再生部１３０２ｂは、図１５に示されたチャンネル情報を参照し、表中の前のチャンネルであるチャンネル名「チャンネル２」のチャンネルに再生を切り変えるため、サービスマネージャにチャンネル名「チャンネル２」の識別子「２」を引き渡す。同時に、１次記憶部５１１に記憶されているチャンネル識別子「２」に書き換える。図１６（２）は、チャンネル識別子が書き換えられた状態を表す。また、図１６（１）に示された表示状態で、ユーザが下カーソル１１０２を押下すると再生部１３０２ｂは、図１５に示されたチャンネル情報を参照し、表中の次のチャンネルであるチャンネル名「ＴＶＪａｐａｎ」のチャンネルに再生を切り変えるため、サービスマネージャにチャンネル名「ＴＶＪａｐａｎ」の識別子「４」を引き渡す。同時に、１次記憶部５１１に記憶されているチャンネル識別子「４」に書き換える。図１６（３）は、チャンネル識別子が書き換えられた状態を表す。

Ｊａｖａ（登録商標）ＶＭ１３０３は、Ｊａｖａ（登録商標）（ＴＭ）言語で記述されたプログラムを逐次解析し実行するＪａｖａ（登録商標）バーチャルマシンである。Ｊａｖａ（登録商標）言語で記述されたプログラムはバイトコードと呼ばれる、ハードウエアに依存しない中間コードにコンパイルされる。Ｊａｖａ（登録商標）バーチャルマシンは、このバイトコードを実行するインタープリタである。また、一部のＪａｖａ（登録商標）バーチャルマシンは、バイトコードをＣＰＵ５１４が理解可能な実行形式に翻訳してから、ＣＰＵ５１４に引渡し、実行することも行う。Ｊａｖａ（登録商標）ＶＭ１３０３は、カーネル１３０１ａに実行するＪａｖａ（登録商標）プログラムを指定され起動される。本実施の形態では、カーネル１３０１ａは、実行するＪａｖａ（登録商標）プログラムとしてサービスマネージャ１３０４を指定する。Ｊａｖａ（登録商標）言語の詳細は、書籍「Ｊａｖａ（登録商標）ＬａｎｇｕａｇｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＩＳＢＮ０−２０１−６３４５１−１）」等の多くの書籍で解説されている。ここでは、その詳細を省略する。また、Ｊａｖａ（登録商標）ＶＭ自体の詳細な動作などは、「Ｊａｖａ（登録商標）ＶｉｒｔｕａｌＭａｃｈｉｎｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＩＳＢＮ０−２０１−６３４５１−Ｘ）」等の多くの書籍で解説されている。ここでは、その詳細を省略する。

サービスマネージャ１３０４は、Ｊａｖａ（登録商標）言語で書かれたＪａｖａ（登録商標）プログラムであり、Ｊａｖａ（登録商標）ＶＭ１３０３によって逐次実行される。サービスマネージャ１３０４は、ＪＮＩ（Ｊａｖａ（登録商標）ＮａｔｉｖｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ）を通して、Ｊａｖａ（登録商標）言語で記述されていない他のサブプログラムを呼び出したり、または、呼び出されたりすることが可能である。ＪＮＩに関しても、書籍「Ｊａｖａ（登録商標）ＮａｔｉｖｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ」等の多くの書籍で解説されている。ここでは、その詳細を省略する。

サービスマネージャ１３０４は、ＪＮＩを通して、再生部１３０２ｂよりチャンネルの識別子を受け取る。サービスマネージャ１３０４は、最初にＪａｖａ（登録商標）ライブラリ１３０５の中にあるＴｕｎｅｒ１３０５ｃに、チャンネルの識別子を引き渡し、チューニングを依頼する。Ｔｕｎｅｒ１３０５ｃは、２次記憶部５１０が記憶するチャンネル情報を参照し、チューニング情報を獲得する。今、サービスマネージャ１３０４がチャンネルの識別子「２」をＴｕｎｅｒ１３０５ｃに引き渡すと、Ｔｕｎｅｒ１３０５ｃは、図１５の行１５１２を参照して、対応するチューニング情報「１５６ＭＨｚ，」を獲得する。Ｔｕｎｅｒ１３０５ｃは、ＯＳ１３０１のライブラリ１３０１ｂを通して、ＱＡＭ復調部５０１にチューニング情報を引き渡す。ＱＡＭ復調部５０１は与えられたチューニング情報に従ってヘッドエンド１０１から送信されてきた信号を復調し、ＰＯＤ５０４に引き渡す。

次にサービスマネージャ１３０４は、Ｊａｖａ（登録商標）ライブラリ１３０５の中にあるＣＡ（ＣｏｎｄｉｔｉｏｎａｌＡｃｃｅｓｓ）１３０５ｄにデスクランブルを依頼する。ＣＡ１３０５ｄは、ＯＳ１３０１のライブラリ１３０１ｂを通して復号に必要な情報をＰＯＤ５０４に与える。ＰＯＤ５０４は、与えられた情報を元に、ＱＡＭ復調部５０１から与えられた信号を復号しＴＳデコーダ５０５に引き渡す。

次にサービスマネージャ１３０４は、Ｊａｖａ（登録商標）ライブラリ１３０５の中にあるＪＭＦ（Ｊａｖａ（登録商標）ＭｅｄｉａＦｒａｍｅｗｏｒｋ）１３０５ａにチャンネルの識別子を与え、映像・音声の再生を依頼する。

まず、最初にＪＭＦ１３０５ａは、再生すべき映像と音声を特定するためのパケットＩＤをＰＡＴ（ＰｒｏｇｒａｍＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＴａｂｌｅ）、ＰＭＴから取得する。ＰＡＴやＰＭＴはＭＰＥＧ２規格で規定されている、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム内の番組構成を表現するテーブルであり、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームに含まれるパケットのペイロードに埋め込まれて、音声や映像と共に送信されるものである。ＰＡＴは、パケットＩＤ「０」のパケットに格納され送信されている。ＪＭＦ１３０５ａは、ＰＡＴを取得するため、ＯＳ１３０１のライブラリ１３０１ｂを通して、ＴＳデコーダ５０５にパケットＩＤ「０」とＣＰＵ５１４を指定する。ＴＳデコーダ５０５がパケットＩＤ「０」でフィルタリングを行い、ＣＰＵ５１４に引き渡すことでＪＭＦ１３０５ａは、ＰＡＴのパケットを収集する。図１７は、収集したＰＡＴの情報の一例を模式的に表した表である。列１７０１は、プログラムナンバーである。列１７０２は、パケットＩＤである。列１７０２のパケットＩＤはＰＭＴを取得するために用いられる。行１７１１〜１７１３は、チャンネルのプログラムナンバーと対応するパケットＩＤの組である。ここでは、３つのチャンネルが定義されている。行１７１１はプログラムナンバー「１０１」とパケットＩＤ「５０１」の組が定義されている。今、ＪＭＦ１３０５ａに与えられたチャンネルの識別子が「２」とすると、ＪＭＦ１３０５ａは、図１５の行１５１２を参照して、対応するプログラムナンバー「１０２」を獲得し、次に、図１７のＰＡＴの行１７１２を参照し、プログラムナンバー「１０２」に対応するパケットＩＤ「５０２」を獲得する。

ＰＭＴは、ＰＡＴで規定されたパケットＩＤのパケットに格納され送信されている。ＪＭＦ１３０５ａは、ＰＭＴを取得するため、ＯＳ１３０１のライブラリ１３０１ｂを通して、ＴＳデコーダ５０５にパケットＩＤとＣＰＵ５１４を指定する。ここで、指定するパケットＩＤは「５０２」とする。ＴＳデコーダ５０５がパケットＩＤ「５０２」でフィルタリングを行い、ＣＰＵ５１４に引き渡すことでＪＭＦ１３０５ａは、ＰＭＴのパケットを収集する。図１８は、収集したＰＭＴの情報の一例を模式的に表した表である。列１８０１は、ストリーム種別であり。列１８０２は、パケットＩＤである。列１８０２で指定されるパケットＩＤのパケットには、ストリーム種別で指定された情報がペイロードに格納され送信されている。列１８０３は補足情報である。行１８１１〜１８１４はエレメンタリーストリームと呼ばれる、パケットＩＤと送信している情報の種別の組である。行１８１１は、ストリーム種別「音声」とパケットＩＤ「５０１１」の組であり、パケットＩＤ「５０１１」のペイロードには音声が格納されていることを表す。ＪＭＦ１３０５ａは、ＰＭＴから再生する映像と音声のパケットＩＤを獲得する。図１８を参照して、ＪＭＦ１３０５ａは、行１８１１から音声のパケットＩＤ「５０１１」を、行１８１２から映像のパケットＩＤ「５０１２」を獲得する。

次に、ＪＭＦ１３０５ａは、ＯＳ１３０１のライブラリ１３０１ｂを通して、獲得した音声のパケットＩＤと出力先としてオーディオデコーダ５０６、映像のパケットＩＤと出力先としてビデオデコーダ５０８の組を、ＴＳデコーダ５０５に与える。ＴＳデコーダ５０５は与えられたパケットＩＤと出力先に基づいて、フィルタリングを行う。ここではパケットＩＤ「５０１１」のパケットをオーディオデコーダ５０６に、パケットＩＤ「５０１２」のパケットをビデオデコーダ５０８に引き渡す。オーディオデコーダ５０６は、与えられたパケットのデジタル−アナログ変換を行いスピーカ５０７を通して音声を再生する。ビデオデコーダ５０８は、与えられたパケットに埋め込まれたビデオデータを連結し、表示合成部５１５に出力する。

最後にサービスマネージャ１３０４は、Ｊａｖａ（登録商標）ライブラリ１３０５の中にあるＡＭ１３０５ｂにチャンネルの識別子を与え、データ放送再生を依頼する。ここで、データ放送再生とは、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームに含まれるＪａｖａ（登録商標）プログラムを抽出し、Ｊａｖａ（登録商標）ＶＭ１３０３に実行させることである。ＭＰＥＧ２トランスポートストリームにＪａｖａ（登録商標）プログラムを埋め込む方法は、ＭＰＥＧ規格書ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−６に記述されたＤＳＭＣＣという方式を用いる。ＤＳＭＣＣ方式は、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームのパケットの中に、コンピュータで使用されているディレクトリやファイルで構成されるファイルシステムをエンコードする方法を規定している。また、実行するＪａｖａ（登録商標）プログラムの情報はＡＩＴ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴａｂｌｅ）と呼ばれる形式で、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームのパケットの中に埋め込まれ送信されている。ＡＩＴは、ＤＶＢ−ＭＨＰ規格（正式には、ＥＴＳＩＴＳ１０１８１２ＤＶＢ−ＭＨＰ仕様Ｖ１．０．２）の１０章に定義されている。

ＡＭ１３０５ｂは、まず、ＡＩＴを獲得するため、ＪＭＦ１３０５ａ同様ＰＡＴ、ＰＭＴを取得し、ＡＩＴが格納されているパケットのパケットＩＤを獲得する。今、与えられたチャンネルの識別子が「２」で、図１７のＰＡＴ、図１８のＰＭＴが送信されていると、ＪＭＦ１３０５ａと同様の手順で、図１８のＰＭＴを獲得する。ＡＭ１３０５ｂは、ＰＭＴからストリーム種別が「データ」で補足情報として「ＡＩＴ」を持つエレメンタリ−ストリームからパケットＩＤを抽出する。図１８に示されるように、行１８１３のエレメンタリ−ストリームが該当し、パケットＩＤ「５０１３」を獲得する。

ＡＭ１３０５ｂは、ＯＳ１３０１のライブラリ１３０１ｂを通してＴＳデコーダ５０５にＡＩＴのパケットＩＤと出力先ＣＰＵ５１４を与える。ＴＳデコーダ５０５、与えられたパケットＩＤでフィルタリングを行い、ＣＰＵ５１４に引き渡す。この結果、ＡＭ１３０５ｂは、ＡＩＴのパケットを収集することができる。図１９は、収集したＡＩＴの情報の一例を模式的に表した表である。列１９０１はＪａｖａ（登録商標）プログラムの識別子である。列１９０２はＪａｖａ（登録商標）プログラムの制御情報である。制御情報には「ａｕｔｏｓｔａｒｔ」「ｐｒｅｓｅｎｔ」「ｋｉｌｌ」などがあり、「ａｕｔｏｓｔａｒｔ」は即時に端末装置５００がこのプログラムを自動的に実行することを意味し、「ｐｒｅｓｅｎｔ」は自動実行しないことを意味し、「ｋｉｌｌ」はプログラムを停止することを意味する。列１９０３は、ＤＳＭＣＣ方式でＪａｖａ（登録商標）プログラムを含んでいるパケットＩＤを抽出するためのＤＳＭＣＣ識別子である。列１９０４はＪａｖａ（登録商標）プログラムのプログラム名である。行１９１１と１９１２は、Ｊａｖａ（登録商標）プログラムの情報の組である。行１９１１で定義されるＪａｖａ（登録商標）プログラムは、識別子「３０１」、制御情報「ａｕｔｏｓｔａｒｔ」、ＤＳＭＣＣ識別子「１」、プログラム名「ａ／ＴｏｐＸｌｅｔ」の組である。行１９１２で定義されるＪａｖａ（登録商標）プログラムは、識別子「３０２」、制御情報「ｐｒｅｓｅｎｔ」、ＤＳＭＣＣ識別子「１」、プログラム名「ｂ／ＧａｍｅＸｌｅｔ」の組である。ここで２つのＪａｖａ（登録商標）プログラムは同じＤＳＭＣＣ識別子を持つが、これは１つのＤＳＭＣＣ方式でエンコードされたファイルシステム内に２つのＪａｖａ（登録商標）プログラムが含まれていることを表す。ここでは、Ｊａｖａ（登録商標）プログラムに対して４つの情報しか規定しないが、実際にはより多くの情報が定義される。詳細はＤＶＢ−ＭＨＰ規格を参照されたい。

ＡＭ１３０５ｂは、ＡＩＴの中から「ａｕｔｏｓｔａｒｔ」のＪａｖａ（登録商標）プログラムを見つけ出し、対応するＤＳＭＣＣ識別子及びＪａｖａ（登録商標）プログラム名を抽出する。図１９を参照して、ＡＭ１３０５ｂは行１９１１のＪａｖａ（登録商標）プログラムを抽出し、ＤＳＭＣＣ識別子「１」及びＪａｖａ（登録商標）プログラム名「ａ／ＴｏｐＸｌｅｔ」を獲得する。

次にＡＭ１３０５ｂは、ＡＩＴから取得したＤＳＭＣＣ識別子を用いて、Ｊａｖａ（登録商標）プログラムをＤＳＭＣＣ方式で格納しているパケットのパケットＩＤをＰＭＴから獲得する。具体的には、ＰＭＴの中でストリーム種別が「データ」で、補足情報のＤＳＭＣＣ識別子が合致するエレメンタリ−ストリームのパケットＩＤを取得する。

今、ＤＳＭＣＣ識別子が「１」であり、ＰＭＴが図１８に示された内容とすると、行１８１４のエレメンタリ−ストリームが合致し、パケットＩＤ「５０１４」を取り出す。

ＡＭ１３０５ｂは、ＯＳ１３０１のライブラリ１３０１ｂを通してＴＳデコーダ５０５にＤＳＭＣＣ方式でデータが埋めこめられたパケットのパケットＩＤと出力先としてＣＰＵ５１４を指定する。ここでは、パケットＩＤ「５０１４」を与える。ＴＳデコーダ５０５、与えられたパケットＩＤでフィルタリングを行い、ＣＰＵ５１４に引き渡す。この結果、ＡＭ１３０５ｂは、必要なパケットを収集することができる。ＡＭ１３０５ｂは、収集したパケットから、ＤＳＭＣＣ方式に従ってファイルシステムを復元し、１次記憶部５１１に保存する。ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム中のパケットからファイルシステム等のデータを取り出し１次記憶部５１１等の記憶手段に保存すことを以降、ダウンロードと呼ぶ。

図２０は、ダウンロードしたファイルシステムの一例である。図中、丸はディレクトリを四角はファイルを表している。ここでは、ディレクトリとして、ルートディレクトリ２００１、ディレクトリ「ａ」２００２、ディレクトリ「ｂ」２００３が示され、ファイルとして、ファイル「ＴｏｐＸｌｅｔ．ｃｌａｓｓ」２００４、ファイル「ＧａｍｅＸｌｅｔ．ｃｌａｓｓ」２００５が示されている。

次にＡＭ１３０５ｂは、１次記憶部５１１にダウンロードしたファイルシステム中から実行するＪａｖａ（登録商標）プログラムをＪａｖａ（登録商標）ＶＭ１３０３に引き渡す。今、実行するＪａｖａ（登録商標）プログラム名が「ａ／ＴｏｐＸｌｅｔ」とすると、Ｊａｖａ（登録商標）プログラム名の最後に「．ｃｌａｓｓ」を付加したファイル「ａ／ＴｏｐＸｌｅｔ．ｃｌａｓｓ」が実行すべきファイルとなる。「／」はディレクトリやファイル名の区切りであり、図２０を参照して、ファイル２００４が実行すべきＪａｖａ（登録商標）プログラムである。次にＡＭ１３０５ｂは、ファイル２００４をＪａｖａ（登録商標）ＶＭ１３０３に引き渡す。

ＡＭ１３０５ｂによって実行されたＪａｖａ（登録商標）プログラムはまた、Ｇｒａｐｈｉｃｓ１３０５ｆを用いてイメージ、文字等描画指示を行うことにより、画面に表示することができる。

Ｇｒａｐｈｉｃｓ１３０５ｆは、Ｊａｖａ（登録商標）プログラムより受けた描画命令をＣＰＵ５１４を通してＯＳＤ制御部５１５に描画指示を行うことにより、イメージ、文字等の描画を実現する。また、Ｊａｖａ（登録商標）プログラムは、Ｇｒａｐｈｉｃｓ１３０５ｆを通して、各描画処理または各画素のそれぞれに対してアルファ値を設定することができる。グラフィックスバッファ１２０２には各描画処理をアルファ合成した結果が出力される。また、Ｊａｖａ（登録商標）プログラムがユーザからの入力によってアルファ値を設定できる場合は、各画素、あるいは各描画処理に対してアルファ値を設定できるようにすることも当然ながら可能である。

Ｊａｖａ（登録商標）ＶＭ１３０３は、引き渡されたＪａｖａ（登録商標）プログラムを実行する。

サービスマネージャ１３０４は、他のチャンネルの識別子を受け取ると、Ｊａｖａ（登録商標）ライブラリ１３０５に含まれる各ライブラリを通して再生している映像・音声及びＪａｖａ（登録商標）プログラムの実行を、同じくＪａｖａ（登録商標）ライブラリ１３０５に含まれる各ライブラリを通して停止し、新たに受け取ったチャンネルの識別子に基づいて、映像・音声の再生及びＪａｖａ（登録商標）プログラムの実行を行う。

Ｊａｖａ（登録商標）ライブラリ１３０５は、ＲＯＭ５１２に格納されている複数のＪａｖａ（登録商標）ライブラリの集合である。本実施の形態では、ここでは、Ｊａｖａ（登録商標）ライブラリ１３０５は、ＪＭＦ１３０５ａ、ＡＭ１３０５ｂ、Ｔｕｎｅｒ１３０５ｃ、ＣＡ１３０５ｄ、ＰＯＤＬｉｂ１３０５ｅ、Ｇｒａｐｈｉｃｓ１３０５ｆ等を含んでいる。

次に、本発明に係るグラフィックスの透明度の制御について、メール機能を持つＪａｖａ（登録商標）プログラムを用いて説明する。

サービスマネージャ１３０４は、Ｊａｖａ（登録商標）ライブラリ１３０５に含まれるＰＯＤＬｉｂ１３０５ｅを通してヘッドエンド１０１と双方向通信を行う。この双方向通信は、ＰＯＤＬｉｂ１３０５ｅはＯＳ１３０１のライブラリ１３０１ｂ及び、ＰＯＤ５０４を介して、ＱＰＳＫ復調部５０２、ＱＰＳＫ変調部５０３を使用して実現される。

サービスマネージャ１３０４は、この通信を用いてヘッドエンド１０１から、端末装置５００が２次記憶部５１０に保存すべきＪａｖａ（登録商標）プログラムの情報を受け取る。この情報をＸＡＩＴ情報と呼ぶ。ＸＡＩＴ情報は、ヘッドエンド１０１とＰＯＤ５０４間で、任意の形式で送信される。

図２１は、ヘッドエンド１０１から取得したＸＡＩＴの情報の一例を模式的に表した表である。列２１０１はＪａｖａ（登録商標）プログラムの識別子である。列２１０２はＪａｖａ（登録商標）プログラムの制御情報である。制御情報には「ａｕｔｏｓｅｌｅｃｔ」「ｐｒｅｓｅｎｔ」などがあり、「ａｕｔｏｓｅｌｅｃｔ」は端末装置５００が電源投入時にこのプログラムを自動的に実行することを意味し、「ｐｒｅｓｅｎｔ」は自動実行しないことを意味する。列２１０３は、ＤＳＭＣＣ方式でＪａｖａ（登録商標）プログラムを含んでいるパケットＩＤを抽出するためのＤＳＭＣＣ識別子である。列２１０４はＪａｖａ（登録商標）プログラムのプログラム名である。列２１０５は、Ｊａｖａ（登録商標）プログラムの優先度である。行２１１１と２１１２は、Ｊａｖａ（登録商標）プログラムの情報の組である。行２１１１で定義されるＪａｖａ（登録商標）プログラムは、識別子「７０１」、制御情報「ａｕｔｏｓｅｌｅｃｔ」、ＤＳＭＣＣ識別子「１」、プログラム名「ａ／ＭａｉｌＸｌｅｔ１」の組である。

サービスマネージャ１３０４は、ＸＡＩＴ情報を受け取ると、ＡＩＴ情報からＪａｖａ（登録商標）プログラムをダウンロードした手順と同じ手順で、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームからファイルシステムを１次記憶部５１１に保存する。その後、保存したファイルシステムを２次記憶部５１０に複写する。なお、１次記憶部５１１を介さず、直接２次記憶部５１０にダウンロードすることも実施可能である。次に、サービスマネージャ１３０４は、ＸＡＩＴ情報にダウンロードしたファイルシステムの格納位置を対応づけて２次記憶部５１０に保存する。

図２２は、２次記憶部５１０にＸＡＩＴ情報とダウンロードしたファイルシステム２２１０とが対応づけられて保存されている一例を表す。本図において、図２１と同じ番号の要素は図２１と同一の符号を付し、その説明を省略する。ＸＡＩＴ情報の列２２０１は、対応するダウンロードしたファイルシステム２２１０の保存位置を格納する。図中、保存位置は矢印で示している。ダウンロードされたファイルシステム２２１０には、トップディレクトリ２２１１、ディレクトリ「ａ」２２１２、ディレクトリ「ｂ」２２１３、ファイル「ＭａｉｌＸｌｅｔ１．ｃｌａｓｓ」２２１４、ファイル「ＭａｉｌＸｌｅｔ２．ｃｌａｓｓ」２２１５が含まれる。なお、ＸＡＩＴ情報は、Ｊａｖａ（登録商標）プログラムを保存してから保存されているが、Ｊａｖａ（登録商標）プログラムを保存する前に保存されてもよい。

端末装置５００に電源が投入後、ＯＳ１３０１は、サービスマネージャ１３０４をＪａｖａ（登録商標）ＶＭ１３０３に指定し、Ｊａｖａ（登録商標）ＶＭ１３０３がサービスマネージャ１３０４を起動する。その後、サービスマネージャ１３０４は、最初に２次記憶部５１０に保存されたＸＡＩＴ情報を参照する。ここで各Ｊａｖａ（登録商標）プログラムの制御情報を参照し「ａｕｔｏｓｅｌｅｃｔ」のプログラムをＪａｖａ（登録商標）ＶＭ１３０３に引き渡し、起動する。図２２に示されるように、行２１１１で定義されるＪａｖａ（登録商標）プログラム「ＭａｉｌＸｌｅｔ１」が起動される。ここで、ＡＩＴに記載されているＪａｖａ（登録商標）プログラムはチューニングに依存するので、ユーザによって他のチャンネルが選択されると、起動しているＪａｖａ（登録商標）プログラムが停止することがあるが、ＸＡＩＴの情報に記載されているＪａｖａ（登録商標）プログラムは、ＡＩＴに記載されているＪａｖａ（登録商標）プログラムと異なりチューニングに依存しないので、一度起動されると、意図的にＪａｖａ（登録商標）プログラムを停止しない限り停止しない。

また、「ａｕｔｏｓｅｌｅｃｔ」によって自動実行されないＪａｖａ（登録商標）プログラムは、ＥＰＧ１２０２の番組表示部１３０２ａから選択することにより、実行することも可能である。番組表示部１３０２ａは、通常の番組を表示するとともに、実行可能なＪａｖａ（登録商標）プログラムのリストを示すことも可能である。実行可能なＪａｖａ（登録商標）プログラムのリストを提示する番組表示部１３０２ａの表示例を図２３に示す。図２３において、列２３０１はＪａｖａ（登録商標）プログラムのリストを、列２３０２は各Ｊａｖａ（登録商標）プログラムの現在の状態を表す。２３０３の行は、Ｊａｖａ（登録商標）プログラム「ＭａｉｌＸｌｅｔ１」と対応する状態、２３０４の行は、Ｊａｖａ（登録商標）プログラム「ＭａｉｌＸｌｅｔ２」と対応する状態を示す。２３１１はカーソルを表し、ユーザによってＯＫボタン１１０５が押下されると、カーソル２３１１が示すアプリケーションが「待機中」であれば、実行される。また、Ｊａｖａ（登録商標）プログラムが「実行中」である場合は、そのＪａｖａ（登録商標）プログラムが非表示状態であっても表示状態になる。表示状態のときは何も起こらない。ボタン２３０５は通常のＥＰＧ画面、例えば、図１４（１）で表される画面に戻るためのボタンである。

ここで、プログラム「ＭａｉｌＸｌｅｔ１」は、メールの送受信を行うＪａｖａ（登録商標）プログラムとする。Ｊａｖａ（登録商標）プログラム「ＭａｉｌＸｌｅｔ１」は、Ｊａｖａ（登録商標）ライブラリ１３０５に含まれるＰＯＤＬｉｂ１３０５ｅを通してヘッドエンド１０１と双方向通信を行うことによって実現される。

Ｊａｖａ（登録商標）プログラム「ＭａｉｌＸｌｅｔ１」は、起動されると、図２４に示されるように、封筒の画像（アイコン）２４０１を画面に表示し、ユーザからの選択待ち状態になる。図２４には、Ｊａｖａ（登録商標）プログラム「ＭａｉｌＸｌｅｔ１」のアイコン２４０１とカーソル２４０２とが表示されている画面表示例が示されている。この状態で、ユーザがＯＫボタン１１０５を押下すると、Ｊａｖａ（登録商標）プログラム「ＭａｉｌＸｌｅｔ１」は、図２５に示されるメイン画面を表示する。このメイン画面には、メールの新規作成を行う「新規作成」ボタン２５０１、メールの送受信を行う「送受信」ボタン２５０２、メールフォルダ画面への移動を行う「メールフォルダ」ボタン２５０３、住所録画面への移動を行う「住所録」ボタン２５０４、この画面を閉じる「閉じる」ボタン２５０５が示されている。また、カーソル２５１１が「新規作成」ボタン２５０１の位置に表示されている。このカーソル２５１１は、左カーソルボタン１１０３、右カーソルボタン１１１０４を押下することにより、「送受信」ボタン２５０２、「メールフォルダ」ボタン２５０３へと移動する。さらに、このメイン画面には、メールの送受信状況の概要を示す情報２５２１が表示されている。たとえば、図２５に示されるように、「新規作成」ボタン２５０１にカーソル２５１１があるときにＯＫボタン１１０５を押下することで、図２６に示されるメールの新規作成画面図に遷移することができる。

図２６に示されるように、新規作成画面図は、カーソル２６２１、メールの送信を行う「送信」ボタン２６０１、メールの破棄を行う「破棄」ボタン２６０２、メールの宛先の入力を行う「宛先」ボタン２６０３、「宛先」ボタン２６０３にカーソル２６２１がある場合にＯＫボタン１１０５が押下されたときに宛先の入力を行う宛先入力ボックス２６０４、メールのタイトルの入力を行う「タイトル」ボタン２６０５、「タイトル」ボタン２６０５にカーソル２６２１が場合にＯＫボタン１１０５が押下されたときにタイトルの入力を行うタイトル入力ボックス２６０６、メールの宛先のＣｃ（カーボンコピー）の入力を行う「Ｃｃ」ボタン２６０７、「Ｃｃ」ボタン２６０７にカーソル２６２１がある場合にＯＫボタン１１０５が押下されたときに宛先のＣｃの入力を行うＣｃ入力ボックス２６０８、メールの添付ファイルの追加を行う「添付ファイル」ボタン２６０９、「添付ファイル」ボタン２６０５にカーソル２６２１がある場合にＯＫボタン１１０５が押下されたときに追加された添付ファイルの内容を示す添付ファイル提示ボックス２６１０、メールの本文の入力を行う「本文」ボタン２６１１、「本文」ボタン２６１１にカーソル２６２１がある場合にＯＫボタン１１０５が押下されたときに本文の入力を行う本文入力ボックス２６１２からなる。「送信」ボタン２６０１、あるいは「破棄」ボタン２６０３にカーソル２６２１があるときにユーザによってＯＫボタン１１０５が押下されると、それぞれ、現在のメールの送信、破棄を行い、図２５に示されるメイン画面に遷移する。

図２５に示されるメイン画面において、「閉じる」ボタン２５０５にカーソル２５１１があるときに、ユーザによってＯＫボタン１１０５が押下されると、図２７に示されるように、グラフィックスとして何も表示されない画面に遷移する。この図２７に示された表示状態において、Ｊａｖａ（登録商標）プログラム「ＭａｉｌＸｌｅｔ１」は、定期的にＪａｖａ（登録商標）ライブラリ１３０５に含まれるＰＯＤＬｉｂ１３０５ｅを通してヘッドエンド１０１と双方向通信を行い、新規受信メールをチェックする。新規受信メールが見つかった場合、Ｊａｖａ（登録商標）プログラム「ＭａｉｌＸｌｅｔ１」は再度、図２４に示される画面を表示し、アイコン２４０１によって、ユーザに新規メール受信を通知する。

いま、Ｊａｖａ（登録商標）プログラム「ＭａｉｌＸｌｅｔ１」が図２７に示される表示状態にあり、野球のコンテンツである番組「野球（Ｙ対Ｒ）」が放送されているとする。図２８は、そのような場合における表示画面例を示し、「野球（Ｙ対Ｒ）」が示すビデオが再生されている状態を表す。図２８には、ビデオのメインの部分２８０１、ビデオに含まれている付加的な情報（ここでは、現在のバッターのカウント及びアウトカウントと現在の点数）２８０２が示されている。

次に、あるタイミングで、Ｊａｖａ（登録商標）プログラム「ＭａｉｌＸｌｅｔ１」が新規メールを受信すると、通常であれば、図２９に示される画面例のように表示される。この図２９では、ビデオに含まれる付加的な情報２８０２はメール受信を示すアイコン２４０１に覆われてしまい、表示が隠されてしまっている。つまり、図２８に示される画面で表示されていた付加的な情報２８０２が隠れてしまっている。

ユーザによっては、このような付加的な情報２８０２を隠すことなく、かつ、メールの受信も知りたいという望む場合がある。すなわち、図３０に示されるように、ビデオに含まれる全ての映像とメール受信の通知（グラフィックス）の両方を同時に見たいと望む場合がある。図３０には、ビデオの付加的な情報２８０２に重ねて、メールの受信を示すアイコン２４０１が半透明で（アイコン３００１として）表示されるとともに、カーソル２４０２が半透明で（カーソル３００２として）表示されている様子が示されている。本実施の形態によれば、このようなユーザの望み、つまり、グラフィックスとビデオをユーザが望む比率でアルファ合成させて表示させることができる。以下、その実現方法について説明する。

まず、ユーザは、図３０に示されるような合成表示の画面に設定するために、図１１に示されたメニューボタン１１０８を押下し、システムマネージャ１３０７の表示部１３０７ｂを立ち上げる。図３１は、その場合におけるシーケンスを示すフローチャートである。

ユーザがメニューボタンを押下したとき（Ｓ３１０１）、入力マネージャ１３０６は入力をシステムマネージャ１３０７に通知する（Ｓ３１０２）。システムマネージャ１３０７の表示部１３０７ｂは、メニューボタン１１０８の入力を受け付けると、図３２に示されるようなメニュー画面を立ち上げる（Ｓ３１０３）。

図３２に示されるように、メニュー画面１３０７ｂは、さまざまな設定画面から構成される。ここでは、画面の輝度調節３２０１、画面のコントラストの調節３２０２、グラフィックスの透明度の調節３２０３、画面の表示位置の調節３２０４、音量の調節３２０５等のメニュー項目や、カーソル３２１１が示されている。図３２において、各調節機能は、ユーザがカーソルを上カーソルボタン１１０１、あるいは下カーソルボタン１１０２を押下することによって該当する調節の位置にあわせ、ＯＫボタン１１０５押下することにより、選択される。

たとえば、グラフィックスの透明度を調節する場合、ユーザは、カーソル３２１１を「透明度調節」３２０３の上にあわせ、ＯＫボタン１１０５を押下することにより、図３３に示される透明度調節画面に遷移することができる。図３３には、調節項目３３０１、調節の割合の目盛（「０％」３３０３及び「１００％」３３０４）、調節バー３３０２が示されている。横に並んでいる個々の長方形が塗りつぶしてある部分と塗りつぶしてない部分によって現在の調節の度合い（本図の例では、約４０％）を示している。透明度は、左カーソルボタン１１０３、あるいは右カーソルボタン１１０４を押下することによって調節することができる。調節が終了したとき、ＯＫボタン１１０５を押下することによって調節が終了し、調節した透明度が反映される。

なお、ここで設定する透明度は、本実施の形態では、表示合成部５１６の補正係数保持部１２０１に保持される補正係数、つまり、グラフィックスのアルファ値に乗じる係数に相当する。したがって、たとえば、透明度が１００％の場合は、グラフィックスバッファ１２０２に保持されたアルファ値をそのまま用いてグラフィックスを出力することを意味し、透明度が５０％の場合は、グラフィックスバッファ１２０２に保持されたアルファ値を半分にして（より透明度を強くして）グラフィックスを出力することを意味する。

また、グラフィックスバッファ１２０２へのアルファ値の格納や補正係数の取得、補正係数保持部１２０１への補正係数の格納等の処理は、この端末装置５００に予め備えられた回路やプログラム等によって実現されてもよいし、放送信号からダウンロードされたアプリケーションプログラム（Ｊａｖａ（登録商標）プログラム等）によって実現されてもよい。

図３４は、図３３に示される透明度調節画面によって設定された透明度を反映する際のシーケンスを示すフローチャートである。まず、図３３に示される透明度調節画面において、ユーザは、透明度を指定する（Ｓ３４０１）。すると、図１３におけるシステムマネージャ１３０７の表示部１３０７ｂは、ユーザから透明度が指定されたことと、指定された透明度を設定部１３０７ａに通知する（Ｓ３４０２）。設定部１３０７ａは、図５に示されたＣＰＵ５１４を通して、システム設定部５１７に、グラフィックスの透明度が指定されたことと、指定された透明度を通知する（Ｓ３４０３）。システム設定部５１７は、指定された透明度を、補正係数として、表示合成部５１６の補正係数保持部１２０１に格納する（Ｓ３４０４）。表示合成部５１６は、補正係数保持部１２０１に格納された補正係数を用いてグラフィックスに対するアルファ値を補正し、補正後のアルファ値を用いて、グラフィックス、ビデオ及びバックグランドのアルファ合成を行い、ディスプレイに出力する（Ｓ３４０５）。

以上のような方法により、ユーザはグラフィックスの透明度を自由に設定でき、グラフィックスとビデオの表す情報を同時に読み取ることが可能となる。たとえば、グラフィックスバッファ１２０２に保持されたアルファ値が１．０（完全に不透明、つまり、グラフィックスでビデオを覆い隠す設定）であるために通常であれば図２９に示される画面表示となるところを、図３３に示される透明度調節画面で透明度を５０％に設定しておくことで、図３０に示される画面表示を得ることができる。これによって、ユーザは、ビデオとグラフィックスとを同時に見ることができ、不快感をもつことが回避される。

以上、本発明に係る画像合成装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。たとえば、本実施の形態では、透明度を調節するために、図３２に示されるようなメニュー画面が用いられたが、図３５に示されるように、端末装置５００のフロントパネルやリモコンに透明度を調節するボタンを設けることによって、透明度の調節を実現してもよい。

また、本実施の形態では、透明度を段階的に調節する機能について説明したが、これに加えて、グラフィックスをＯＮ／ＯＦＦさせる設定を設けてもよい。または、段階的な調節機能を保持せず、単に、グラフィックスのＯＮ／ＯＦＦの機能のみを備えてもよい。

また、グラフィックス全体に対して１つの透明度を設定するのではなく、画面の各画素、あるいは範囲ごとに、異なる透明度を設定できるようにしてもよい。

また、本実施の形態の具体例は、グラフィックスとビデオの合成例であったが、グラフィックスとバックグラウンド、あるいは、グラフィックスとビデオとバックグラウンド全ての合成において、同様の方法によって、ユーザが自由にグラフィックスの透明度を調節することができる。

また、本実施の形態では、図３３に示されるように、透明度調節画面では、調節バー３３０２だけが表示されたが、図３６に示されるように、調節バー３３０２に加えて、その時点での透明度を確認するための確認画面を同時に表示してもよい。これは、例えば、図３０に示される画面を縮小した画像や、調節用の固定的なビデオとグラフィックスとをアルファ合成した画像等を透明度調節画面内に表示することによって実現できる。

また、本実施の形態では、本発明に係る画像合成装置は、デジタルテレビに適用された例が示されたが、デジタルテレビだけでなく、グラフィックスとビデオ等を合成して表示する機器、例えば、図３７に示されるように、テレビ放送やビデオ配信を受信可能な情報端末・携帯情報端末・携帯電話機等にも適用することができる。

本発明は、グラフィックスとビデオ等を合成して表示する画像合成装置として、例えば、デジタルＴＶ、テレビ放送やビデオ配信を受信可能な情報端末・携帯情報端末・携帯電話機等として、特に、複数のコンテンツをユーザの好みに応じて合成表示する表示装置として利用することができる。

【発明の名称】デジタルテレビおよび画像合成方法

【０００１】
【技術分野】
［０００１］
本発明は、デジタルテレビ等に関し、特に、グラフィックスとビデオ等とをアルファ合成して表示するデジタルテレビ等に関する。
【背景技術】
［０００２］
デジタルテレビは、一般的に、イメージ、文字等を表示するグラフィックスプレーン、及び、ＭＰＥＧ２ストリームなどによって定義されるビデオを表示するビデオプレーンなどが定義され、それらを重ね合わせて表示する。ここで、プレーンとは、実際には、ＯＳＤ（ＯｎＳｃｒｅｅｎＤｉｓｐｌａｙ）あるいはグラフィックスバッファ、ビデオバッファなど各々の出力イメージを保持する領域の抽象的な概念である。これらのプレーンは、それぞれ、論理的な重ね合わせの順序を持っており、一般的にはグラフィックスプレーンが前面にあり、ビデオプレーンがその背面にある。なお、ＤＶＢ−ＭＨＰ規格（正式には、ＥＴＳＩＴＳ１０１８１２ＤＶＢ−ＭＨＰ仕様Ｖ１．０．２）では、グラフィックスプレーン、ビデオプレーン、バックグラウンドプレーンが定義され、その論理的な重ね合わせの順番は、最前面がグラフィックスプレーン、真ん中にビデオプレーン、最背面にバックグラウンドプレーンが定義される。その重ね合わせは、一般的にアルファ合成と呼ばれ、透明度を示すアルファ（α）値というものを用いて行う。アルファ値は、各々の対応するグラフィックス、ビデオプレーンの画素がどの程度の割合で合成されるべきかを示し、０．０が完全に透明であることを表し、１．０が完全に不透明であることを表す。
［０００３］
ＤＶＢ−ＭＨＰ規格に定められる各プレーンの構成を図３８に示す。ここでは、グラフィックスプレーン３５０１、ビデオプレーン３５０２及びバックグランドプレーン３５０３それぞれに格納されたグラフィックス、ビデオ及びバックグランドが合成部３５１１でアルファ合成され、スクリーン３５０４に表示される様子が示されている。
［０００４］
ビデオ、グラフィックス、バックグラウンド等、各プレーン間のアルファ合成に関する技術は、数多く提案されている（例えば、特許文献１に開示された「画像出力装置」等）。

【０００２】
また、各プレーンが保持するアルファ値を一様に指定した値に置き換えるアルファ値置き換え手段を用いることで、時間とともにアルファ値を変化させ、これによって画面を浮き上がらせるように見せたりする効果を実現する技術も提案されている（例えば、特許文献２に開示された「画像合成装置及び方法」等）。
【特許文献１】特開２００３−３４８４４７号公報
【特許文献２】特開２００３−２８３９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
［０００５］
ところで、アルファ合成においては、アルファ値をどのように定義するかは各国、あるいは各種デジタルテレビの規格により、まちまちである。前記ＤＶＢ−ＭＨＰ規格においてはグラフィックスプレーンは、各々の画素が色の値を保持するとともに、アルファ値を保持し、そのアルファ値を用いて、異なるプレーン間のアルファ合成を行う。また、上記特許文献２に開示された「画像合成装置」では、各プレーンがそれぞれ、アルファ値を保持し、最も優先度の高いものがプレーン間のアルファ合成に採用される。
［０００６］
しかしながら、このようにして決められたアルファ値に基づく合成は、必ずしもデジタルテレビ等を視聴するユーザが求める合成とは限らないという問題がある。例えば、ＤＶＢ−ＭＨＰにおいて、グラフィックスとビデオの両方が出力されている状況において、ユーザは、グラフィックスとビデオの両方を視聴したいにも拘わらず、合成に用いるアルファ値に不透明値がセットされているために、ビデオがグラフィックスプレーンに覆われてしまい、ビデオを視聴できないという場合が発生する。具体例として、ユーザがデジタルテレビで野球を視聴しているときに、メールの着信を知らせるグラフィックスが表示され、そのときのバッターのカウントやアウトカウント等を示す重要な付加情報がグラフィックスで覆われてしまい、ユーザは不快感をもってしまう。
［０００７］
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、視聴者に不快感を与えることなく、グラフィックスとビデオ等とを合成して表示することができるデジタルテレビおよび画像合成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】

【０００３】
［０００８］
上記目的を達成するために、本発明に係るデジタルテレビは、アプリケーションが生成したグラフィックスデータとビデオデータを合成するデジタルテレビであって、前記グラフィックスデータおよび前記アプリケーションからの要求により設定した値であって、前記グラフィックスデータに対する合成の比率を示すアルファ値を保持するグラフィックスデータ保持手段と、ビデオデータを保持するビデオデータ保持手段と、グラフィックスデータとビデオデータを合成する割合を特定する透明度の指定を前記デジタルテレビの視聴者から取得する透明度取得手段と、前記透明度取得手段により取得された透明度を前記アルファ値に対する補正係数とし、前記アルファ値に前記補正係数を乗じて得られる補正後のアルファ値を前記グラフィックスデータに対する合成の比率として、前記グラフィックスデータ保持手段に保持されたグラフィックスデータと前記ビデオデータ保持手段に保持されたビデオデータとを合成し、出力する合成手段と、前記合成手段により合成されたグラフィックスデータとビデオデータを表示する表示手段とを備えることを特徴とする。これによって、ユーザが指定した透明度に従ってグラフィックスとビデオが合成されるので、例えば、放送局からグラフィックスが完全不透明で表示する設定で送信されてきた場合であっても、ユーザはグラフィックスとビデオの両方を同時に見ることができ、不快感をもつことがない。
［０００９］
また、ユーザは、元々設定されていたアルファ値を１００％として所望の割合だけ透明度を増減させることができるので、制作者の意図を反映しつつ、自分の好みも反映した調整をすることができる。
［００１０］
また、前記デジタルテレビはさらに、外部からプログラムをダウンロードするダウンロード手段を備え、前記アルファ値は、前記ダウンロード手段によってダウンロードされた第１プログラムによって、前記グラフィックス保持手段に格納されてもよい。そして、前記透明度取得手段による透明度の取得は、前記ダウンロード手段によってダウンロードされた第２プログラムが実行されることによって、行われてもよい。これによって、ダウンロードプログラムによって、グラフィックスに対するアルファ値の設定や、そのアルファ値に対する補正が行われるので、送信側において、グラフィックスのアルファ値を設定したり、その調整に対する許否をコントロールすることができる。
［００１１］
また、前記合成手段は、Ｐｏｒｔｅｒ−Ｄｕｆｆルールに従って前記合成を行うのが好ましい。これによって、よく知られた手法により、的確にユーザの透明度を反映したアルフ

【０００４】
ァ合成が可能となる。
［００１２］
また、前記デジタルテレビはさらに、背景画像を示すバックグランドデータを保持するバックグランドデータ保持手段を備え、前記合成手段は、前記グラフィックスデータと前記ビデオデータに加えて、前記バックグランドデータ保持手段に保持されたバックグランドデータを合成するのが好ましい。これによって、ＤＶＢ−ＭＨＰ規格に対応したデジタルテレビが実現される。
［００１３］
また、前記デジタルテレビは、前記グラフィックスデータ保持手段、前記ビデオデータ保持手段及び前記バックグランドデータ保持手段の少なくとも１つについて、複数個備えてもよい。これによって、同一概念のプレーンを複数個備える高機能な表示装置に対応したデジタルテレビが実現される。
［００１４］
なお、本発明は、デジタルテレビとして実現できるだけでなく、その特徴的な構成要素をステップとする画像合成方法として実現したり、そのステップを含むプログラムとして実現したり、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体として実現することもできる。
【発明の効果】
［００１５］
本発明によれば、ユーザが設定した所望の透明度に従って、グラフィックスとビデオ等がアルファ合成され、グラフィックスによってビデオ等が覆い隠されてしまうという不具合の発生が回避され、ユーザは、不快感をもつことなく、ビデオを視聴し続けることができる。
［００１６］
また、ダウンロードされたプログラムによって、グラフィックスのアルファ値を決定したり、そのアルファ値に対する調整を許可することができるので、グラフィックスとビデオ等の合成表示に関して制作者の意図を反映することができ、多様な楽しみ方に対応した番組づくりが可能となる。
【図面の簡単な説明】
［００１７］
［図１］図１は、本発明に係るケーブルテレビシステムの構成図
［図２］図２は、ケーブルテレビシステムにおいてヘッドエンドと端末装置間の通信に使用される周波数帯域の使い方の一例を示す図
［図３］図３は、ＯＯＢ周波数帯域の詳細な使用の一例を示す図

【０００６】
表示例を示す図
［図３１］図３１は、メニュー画面の起動シーケンスを示すフローチャート
［図３２］図３２は、メニュー画面の表示例を示す図
［図３３］図３３は、透明度調節画面の表示例を示す図
［図３４］図３４は、透明度の設定と画面への反映のシーケンスを示すフローチャート
［図３５］図３５は、端末装置のフロントパネルやリモコンに透明度を調節するボタンが設けられた例を示す図
［図３６］図３６は、透明度調節画面の他の例を示す図
［図３７］図３７は、本発明に係る方法の他の適用例を示す図
［図３８］図３８は、ＤＶＢ−ＭＨＰ規格における各プレーン構成を示す図
【符号の説明】
［００１８］
１０１ヘッドエンド
１１１端末装置Ａ
１１２端末装置Ｂ
１１３端末装置Ｃ
５００端末装置
５０１ＱＡＭ復調部
５０２ＱＰＳＫ復調部
５０３ＱＰＳＫ変調部
５０４ＰＯＤ
５０５ＴＳデコーダ
５０６オーディオデコーダ
５０７スピーカ
５０８ビデオデコーダ
５０９ディスプレイ
５１０次記憶部
５１１次記憶部
５１２ＲＯＭ

【００３４】
［０１２２］
以上のような方法により、ユーザはグラフィックスの透明度を自由に設定でき、グラフィックスとビデオの表す情報を同時に読み取ることが可能となる。たとえば、グラフィックスバッファ１２０２に保持されたアルファ値が１．０（完全に不透明、つまり、グラフィックスでビデオを覆い隠す設定）であるために通常であれば図２９に示される画面表示となるところを、図３３に示される透明度調節画面で透明度を５０％に設定しておくことで、図３０に示される画面表示を得ることができる。これによって、ユーザは、ビデオとグラフィックスとを同時に見ることができ、不快感をもつことが回避される。
［０１２３］
以上、本発明に係るデジタルテレビについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。たとえば、本実施の形態では、透明度を調節するために、図３２に示されるようなメニュー画面が用いられたが、図３５に示されるように、端末装置５００のフロントパネルやリモコンに透明度を調節するボタンを設けることによって、透明度の調節を実現してもよい。
［０１２４］
また、本実施の形態では、透明度を段階的に調節する機能について説明したが、これに加えて、グラフィックスをＯＮ／ＯＦＦさせる設定を設けてもよい。または、段階的な調節機能を保持せず、単に、グラフィックスのＯＮ／ＯＦＦの機能のみを備えてもよい。
［０１２５］
また、グラフィックス全体に対して１つの透明度を設定するのではなく、画面の各画素、あるいは範囲ごとに、異なる透明度を設定できるようにしてもよい。
［０１２６］
また、本実施の形態の具体例は、グラフィックスとビデオの合成例であったが、グラフィックスとバックグラウンド、あるいは、グラフィックスとビデオとバックグラウンド全ての合成において、同様の方法によって、ユーザが自由にグラフィックスの透明度を調節することができる。
［０１２７］
また、本実施の形態では、図３３に示されるように、透明度調節画面では、調節バー３３０２だけが表示されたが、図３６に示されるように、調節バー３３０２に加えて、その時点での透明度を確認するための確認画面を同時に表示してもよい。これは、例えば、図３０に示される画面を縮小した画像や、調節用の固定的なビデオとグラフィックスとをアルファ合成した画像等を透明度調節画面内に表示することによって実現できる。

【００３５】
［０１２８］
また、本実施の形態では、本発明に係る画像合成方法は、デジタルテレビに適用された例が示されたが、デジタルテレビだけでなく、グラフィックスとビデオ等を合成して表示する機器、例えば、図３７に示されるように、テレビ放送やビデオ配信を受信可能な情報端末・携帯情報端末・携帯電話機等にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
［０１２９］
本発明は、グラフィックスとビデオ等を合成して表示するデジタルテレビ等として、例えば据え置き型のデジタルＴＶ、テレビ放送やビデオ配信を受信可能な情報端末・携帯情報端末・携帯電話機等として、特に、複数のコンテンツをユーザの好みに応じて合成表示する表示装置として利用することができる。

本発明は、デジタルテレビ等に関し、特に、グラフィックスとビデオ等とをアルファ合成して表示するデジタルテレビ等に関する。

デジタルテレビは、一般的に、イメージ、文字等を表示するグラフィックスプレーン、及び、ＭＰＥＧ２ストリームなどによって定義されるビデオを表示するビデオプレーンなどが定義され、それらを重ね合わせて表示する。ここで、プレーンとは、実際には、ＯＳＤ（ＯｎＳｃｒｅｅｎＤｉｓｐｌａｙ）あるいはグラフィックスバッファ、ビデオバッファなど各々の出力イメージを保持する領域の抽象的な概念である。これらのプレーンは、それぞれ、論理的な重ね合わせの順序を持っており、一般的にはグラフィックスプレーンが前面にあり、ビデオプレーンがその背面にある。なお、ＤＶＢ−ＭＨＰ規格（正式には、ＥＴＳＩＴＳ１０１８１２ＤＶＢ−ＭＨＰ仕様Ｖ１．０．２）では、グラフィックスプレーン、ビデオプレーン、バックグランドプレーンが定義され、その論理的な重ね合わせの順番は、最前面がグラフィックスプレーン、真ん中にビデオプレーン、最背面にバックグランドプレーンが定義される。その重ね合わせの方法は、一般的にアルファ合成と呼ばれ、透明度を示すアルファ（α）値というものを用いて行う。アルファ値は、各々の対応するグラフィックス、ビデオプレーンの画素がどの程度の割合で合成されるべきかを示し、０．０が完全に透明であることを表し、１．０が完全に不透明であることを表す。

ビデオ、グラフィックス、バックグランド等、各プレーン間のアルファ合成に関する技術は、数多く提案されている（例えば、特許文献１に開示された「画像出力装置」等）。また、各プレーンが保持するアルファ値を一様に指定した値に置き換えるアルファ値置き換え手段を用いることで、時間とともにアルファ値を変化させ、これによって画面を浮き上がらせるように見せたりする効果を実現する技術も提案されている（例えば、特許文献２に開示された「画像合成装置及び方法」等）。
特開２００３−３４８４４７号公報特開２００３−２８３９２５号公報

そこで、本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、視聴者に不快感を与えることなく、グラフィックスとビデオ等とを合成して表示することができるデジタルテレビおよび画像合成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るデジタルテレビは、アプリケーションが生成したグラフィックスデータとビデオデータを合成するデジタルテレビであって、前記グラフィックスデータおよび前記アプリケーションからの要求により設定した値であって、前記グラフィックスデータに対する合成の比率を示すアルファ値を保持するグラフィックスデータ保持手段と、ビデオデータを保持するビデオデータ保持手段と、グラフィックスデータとビデオデータを合成する割合を特定する透明度の指定を前記デジタルテレビの視聴者から取得する透明度取得手段と、前記透明度取得手段により取得された透明度を前記アルファ値に対する補正係数とし、前記アルファ値に前記補正係数を乗じて得られる補正後のアルファ値を前記グラフィックスデータに対する合成の比率として、前記グラフィックスデータ保持手段に保持されたグラフィックスデータと前記ビデオデータ保持手段に保持されたビデオデータとを合成し、出力する合成手段と、前記合成手段により合成されたグラフィックスデータとビデオデータを表示する表示手段とを備えることを特徴とする。これによって、ユーザが指定した透明度に従ってグラフィックスとビデオが合成されるので、例えば、放送局からグラフィックスが完全不透明で表示する設定で送信されてきた場合であっても、ユーザはグラフィックスとビデオの両方を同時に見ることができ、不快感をもつことがない。

また、ユーザは、元々設定されていたアルファ値を１００％として所望の割合だけ透明度を増減させることができるので、制作者の意図を反映しつつ、自分の好みも反映した調整をすることができる。

また、前記デジタルテレビはさらに、外部からプログラムをダウンロードするダウンロード手段を備え、前記アルファ値は、前記ダウンロード手段によってダウンロードされた第１プログラムによって、前記グラフィックスデータ保持手段に格納されてもよい。そして、前記透明度取得手段による透明度の取得は、前記ダウンロード手段によってダウンロードされた第２プログラムが実行されることによって、行われてもよい。これによって、ダウンロードプログラムによって、グラフィックスに対するアルファ値の設定や、そのアルファ値に対する補正が行われるので、送信側において、グラフィックスのアルファ値を設定したり、その調整に対する許否をコントロールすることができる。

また、前記デジタルテレビはさらに、背景画像を示すバックグランドデータを保持するバックグランドデータ保持手段を備え、前記合成手段は、前記グラフィックスデータと前記ビデオデータに加えて、前記バックグランドデータ保持手段に保持されたバックグランドデータを合成するのが好ましい。これによって、ＤＶＢ−ＭＨＰ規格に対応したデジタルテレビが実現される。

また、前記デジタルテレビは、前記グラフィックスデータ保持手段、前記ビデオデータ保持手段及び前記バックグランドデータ保持手段の少なくとも１つについて、複数個備えてもよい。これによって、同一概念のプレーンを複数個備える高機能な表示装置に対応したデジタルテレビが実現される。

なお、本発明は、デジタルテレビとして実現できるだけでなく、その特徴的な構成要素をステップとする画像合成方法として実現したり、そのステップを含むプログラムとして実現したり、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体として実現することもできる。

図１２は、図５に示された表示合成部５１６の詳細な構成を示す機能ブロック図である。表示合成部５１６は、ビデオデコーダ５０８から与えられるビデオ映像あるいは静止画像とＯＳＤ制御部５１５から出力されたグラフィックスとをシステム設定部５１７からの指示（グラフィックスの透明度）に従ってアルファ合成する処理部であり、補正係数保持部１２０１、グラフィックスバッファ１２０２、ビデオバッファ１２０３、バックグランドバッファ１２０４、スクリーンバッファ１２０５、補正部１２１１及び合成部１２１２を備える。なお、本図には、図５に示されたシステム設定部５１７、ＯＳＤ制御部５１５、ビデオデコーダ５０８及びディスプレイ５０９も併せて示されている。

補正係数保持部１２０１は、システム設定部５１７から通知される透明度を補正係数として保存するメモリ等である。ここで、補正係数とは、アルファ値に対して乗じる係数であり、例えば、０．０〜１．０の範囲内の数値である。グラフィックスバッファ１２０２は、ＯＳＤ制御部５１５によって描画されたイメージや図形、文字などを保持するメモリ等である。グラフィックスバッファは、グラフィックスデータ、つまり、各画素に対して色の３原色であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各々の値に加えて、透明度を表すアルファ値を保持する。ビデオバッファ１２０３、バックグランドバッファ１２０４は、それぞれ、映像を示すビデオデータ及び背景画像を示すバックグランドデータ、つまり、ビデオデコーダから出力された画像データを保持するメモリ等である。

なお、本実施の形態では、グラフィックス、ビデオ、バックグランドのバッファはそれぞれ１つであり、かつ論理的に、ディスプレイ５０９にはグラフィックスが最前面に表示され、ビデオが真中、バックグランドが最背面に表示されると想定する。しかしながら、本実施の形態では、各バッファが任意の個数で、かつ、どのような論理的な順序で表示されても適用できる。また、グラフィックス、ビデオ、バックグランドのほか、サブタイトルなど他の概念に用いられるバッファが存在しても適用できる。

合成部１２１２は、グラフィックスバッファ１２０２が保持するアルファ値と補正係数を掛け合わしたもの、及び、ビデオバッファ１２０３とバックグランドバッファ１２０４のアルファ合成を行う演算器等である。なお、本実施の形態では、補正係数とグラフィックスバッファ１２０２の各画素が保持するアルファ値を掛け合わせているが、グラフィックスバッファ１２０２の各画素を用いず、すべて、補正係数の値で置き換える等（補正係数を補正後のアルファ値とする等）、いかなる方法で補正後のアルファ値を求めてもよい。なお、アルファ合成とは、前景色と背景色をある割合で合成する処理であり、本実施の形態では、具体的な演算方法として、Ｐｏｒｔｅｒ−Ｄｕｆｆルールを用いて演算を行う。Ｐｏｒｔｅｒ−Ｄｕｆｆルールとは、合成元の色と合成先の色の混合比を定める１２種類の合成規則である。例えばＳＲＣ＿ＯＶＥＲルールは、合成元の色、透明度をＣｓ、Ａｓ、合成先の色、透明度をＣｄ、Ａｄとすると、合成された色は、（（１−Ａｓ）×Ａｄ×Ｃｄ＋Ａｓ×Ｃｓ）で表される。Ｐｏｒｔｅｒ−Ｄｕｆｆルールの詳細に関しては、Ｔ．ＰｏｒｔｅｒａｎｄＴ．Ｄｕｆｆ、“ＣｏｍｐｏｓｉｔｉｎｇＤｉｇｉｔａｌＩｍａｇｅｓ”ＳＩＧＧＲＡＰＨ８４、２５３−２５９を参照されたい。なお、本実施の形態は、他の透明度の演算ルールを用いても適用できる。

スクリーンバッファ１２０５は、合成部１２１２でのアルファ合成で得られた画像データを格納するとともに、その画像データをデジタル−アナログ変換して映像信号としてディスプレイ５０９に出力するビデオメモリ及びＤ／Ａ変換器等である。

Ｊａｖａ（登録商標）ＶＭ１３０３は、Ｊａｖａ（登録商標）（ＴＭ）言語で記述されたプログラムを逐次解析し実行するＪａｖａ（登録商標）バーチャルマシンである。Ｊａｖａ（登録商標）言語で記述されたプログラムはバイトコードと呼ばれる、ハードウエアに依存しない中間コードにコンパイルされる。Ｊａｖａ（登録商標）バーチャルマシンは、このバイトコードを実行するインタープリタである。また、一部のＪａｖａ（登録商標）バーチャルマシンは、バイトコードをＣＰＵ５１４が理解可能な実行形式に翻訳してから、ＣＰＵ５１４に引渡し、実行することも行う。Ｊａｖａ（登録商標）ＶＭ１３０３は、カーネル１３０１ａに実行するＪａｖａ（登録商標）プログラムを指定され起動される。本実施の形態では、カーネル１３０１ａは、実行するＪａｖａ（登録商標）プログラムとしてサービスマネージャ１３０４を指定する。Ｊａｖａ（登録商標）言語の詳細は、書籍「Ｊａｖａ（登録商標）ＬａｎｇｕａｇｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＩＳＢＮ０−２０１−６３４５１−１）」等の多くの書籍で解説されている。ここでは、その詳細を省略する。また、Ｊａｖａ（登録商標）ＶＭ自体の詳細な動作などは、「Ｊａｖａ（登録商標）ＶｉｒｔｕａｌＭａｃｈｉｎｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＩＳＢＮ０−２０１−６３４５１―Ｘ）」等の多くの書籍で解説されている。ここでは、その詳細を省略する。

ＰＭＴは、ＰＡＴで規定されたパケットＩＤのパケットに格納され送信されている。ＪＭＦ１３０５ａは、ＰＭＴを取得するため、ＯＳ１３０１のライブラリ１３０１ｂを通して、ＴＳデコーダ５０５にパケットＩＤとＣＰＵ５１４を指定する。ここで、指定するパケットＩＤは「５０２」とする。ＴＳデコーダ５０５がパケットＩＤ「５０２」でフィルタリングを行い、ＣＰＵ５１４に引き渡すことでＪＭＦ１３０５ａは、ＰＭＴのパケットを収集する。図１８は、収集したＰＭＴの情報の一例を模式的に表した表である。列１８０１は、ストリーム種別であり。列１８０２は、パケットＩＤである。列１８０２で指定されるパケットＩＤのパケットには、ストリーム種別で指定された情報がペイロードに格納され送信されている。列１８０３は補足情報である。行１８１１〜１８１４はエレメンタリ−ストリームと呼ばれる、パケットＩＤと送信している情報の種別の組である。行１８１１は、ストリーム種別「音声」とパケットＩＤ「５０１１」の組であり、パケットＩＤ「５０１１」のペイロードには音声が格納されていることを表す。ＪＭＦ１３０５ａは、ＰＭＴから再生する映像と音声のパケットＩＤを獲得する。図１８を参照して、ＪＭＦ１３０５ａは、行１８１１から音声のパケットＩＤ「５０１１」を、行１８１２から映像のパケットＩＤ「５０１２」を獲得する。

以上、本発明に係るデジタルテレビについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。たとえば、本実施の形態では、透明度を調節するために、図３２に示されるようなメニュー画面が用いられたが、図３５に示されるように、端末装置５００のフロントパネルやリモコンに透明度を調節するボタンを設けることによって、透明度の調節を実現してもよい。

また、本実施の形態の具体例は、グラフィックスとビデオの合成例であったが、グラフィックスとバックグランド、あるいは、グラフィックスとビデオとバックグランド全ての合成において、同様の方法によって、ユーザが自由にグラフィックスの透明度を調節することができる。

また、本実施の形態では、本発明に係る画像合成方法は、デジタルテレビに適用された例が示されたが、デジタルテレビだけでなく、グラフィックスとビデオ等を合成して表示する機器、例えば、図３７に示されるように、テレビ放送やビデオ配信を受信可能な情報端末・携帯情報端末・携帯電話機等にも適用することができる。

本発明は、グラフィックスとビデオ等を合成して表示するデジタルテレビ等として、例えば、据え置き型のデジタルＴＶ、テレビ放送やビデオ配信を受信可能な情報端末・携帯情報端末・携帯電話機等として、特に、複数のコンテンツをユーザの好みに応じて合成表示する表示装置として利用することができる。

図１は、本発明に係るケーブルテレビシステムの構成図図２は、ケーブルテレビシステムにおいてヘッドエンドと端末装置間の通信に使用される周波数帯域の使い方の一例を示す図図３は、ＯＯＢ周波数帯域の詳細な使用の一例を示す図図４は、Ｉｎ−Ｂａｎｄの周波数帯に対する使用の一例を示す図図５は、端末装置の構成図図６は、端末装置の外観図図７は、ＰＯＤのハードウエア構成図図８は、ＰＯＤが保存するプログラムの構成図図９は、ＭＰＥＧ規格で定義されているパケットの構成図図１０は、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームの一例を示す図図１１は、入力部をフロントパネルで構成した場合の外観の一例を示す図図１２は、表示合成部の構成図図１３は、端末装置が保存するプログラムの構成図図１４は、ＥＰＧの表示例を示す図図１５は、２次記憶部が保存する情報の一例を示す図図１６は、１次記憶部５１１が保存する情報の一例を示す図図１７は、ＭＰＥＧ２規格が規定するＰＡＴの例を表す模式図図１８は、ＭＰＥＧ２規格が規定するＰＭＴの具体例を示す模式図図１９は、ＤＶＢ−ＭＨＰ規格が規定するＡＩＴの内容例を表す模式図図２０は、ＤＳＭＣＣ方式で送信されるファイルシステムの例を表す模式図図２１は、ＸＡＩＴの内容例を表す模式図である。図２２は、２次記憶部が保存する情報の一例を示す図図２３は、ＥＰＧに係るＪａｖａ（登録商標）プログラムのリスト例を示す図図２４は、ＭａｉｌＪａｖａ（登録商標）プログラムの表示例を示す図図２５は、ＭａｉｌＪａｖａ（登録商標）プログラムの表示例を示す図図２６は、ＭａｉｌＪａｖａ（登録商標）プログラムの表示例を示す図図２７は、ＭａｉｌＪａｖａ（登録商標）プログラムの表示例を示す図図２８は、ビデオの表示例を示す図図２９は、ビデオとＭａｉｌＪａｖａ（登録商標）プログラムによるグラフィックスの合成表示例を示す図図３０は、ビデオとＭａｉｌＪａｖａ（登録商標）プログラムによるグラフィックスの合成表示例を示す図図３１は、メニュー画面の起動シーケンスを示すフローチャート図３２は、メニュー画面の表示例を示す図図３３は、透明度調節画面の表示例を示す図図３４は、透明度の設定と画面への反映のシーケンスを示すフローチャート図３５は、端末装置のフロントパネルやリモコンに透明度を調節するボタンが設けられた例を示す図図３６は、透明度調節画面の他の例を示す図図３７は、本発明に係る方法の他の適用例を示す図図３８は、ＤＶＢ−ＭＨＰ規格における各プレーン構成を示す図

符号の説明

１０１ヘッドエンド
１１１端末装置Ａ
１１２端末装置Ｂ
１１３端末装置Ｃ
５００端末装置
５０１ＱＡＭ復調部
５０２ＱＰＳＫ復調部
５０３ＱＰＳＫ変調部
５０４ＰＯＤ
５０５ＴＳデコーダ
５０６オーディオデコーダ
５０７スピーカ
５０８ビデオデコーダ
５０９ディスプレイ
５１０次記憶部
５１１次記憶部
５１２ＲＯＭ
５１３入力部
５１４ＣＰＵ
５１５ＯＳＤ制御部
５１６表示合成部
５１７システム設定部
６０１筐体
６０２ディスプレイ
６０３フロントパネル部
６０４信号入力端子
６０５ＰＯＤカード
６０６挿入スロット
７０１デスクランブラ部
７０２デスクランブラ部
７０３スクランブラ部
７０４第１記憶部
７０５第２記憶部
７０６ＣＰＵ
８００プログラム
８０１メインプログラム
８０２初期化サブプログラム
８０３ネットワークサブプログラム
８０４再生サブプログラム
８０５ＰＰＶサブプログラム
１２０１補正係数保持部
１２０２グラフィックスバッファ
１２０３ビデオバッファ
１２０４バックグランドバッファ
１２０５スクリーンバッファ
１２１１補正部
１２１２合成部
１３００プログラム
１３０１ＯＳ
１３０１ａカーネル
１３０１ｂライブラリ
１３０２ＥＰＧ
１３０２ａ番組表示部
１３０２ｂ再生部
１３０３Ｊａｖａ（登録商標）ＶＭ
１３０４サービスマネージャ
１３０５Ｊａｖａ（登録商標）ライブラリ
１３０６入力マネージャ
１３０７システムマネージャ
１３０７ａ設定部
１３０７ｂ表示部
３５０１グラフィックスプレーン
３５０２ビデオプレーン
３５０３バックグランドプレーン
３５０４スクリーン
３５１１合成部

Claims

グラフィックスとビデオを合成する画像合成装置であって、
グラフィックスデータを保持するグラフィックスデータ保持手段と、
ビデオデータを保持するビデオデータ保持手段と、
グラフィックスとビデオを合成する割合を特定する透明度の指定をユーザから取得する透明度取得手段と、
取得された透明度に従って、前記グラフィックスデータ保持手段に保持されたグラフィックスデータと前記ビデオデータ保持手段に保持されたビデオデータとを合成し、出力する合成手段と
を備えることを特徴とする画像合成装置。
前記グラフィックスデータ保持手段はさらに、保持するグラフィックスデータが示すグラフィックスに対する合成の比率を示すアルファ値を保持し、
前記透明度は、前記アルファ値に乗じる補正係数であり、
前記合成手段は、前記アルファ値に前記補正係数を乗じて得られる補正後のアルファ値を前記グラフィックスに対する合成の比率として、前記グラフィックスデータと前記ビデオデータとを合成する
ことを特徴とする請求項１記載の画像合成装置。
前記画像合成装置はさらに、外部からプログラムをダウンロードするダウンロード手段を備え、
前記アルファ値は、前記ダウンロード手段によってダウンロードされた第１プログラムによって、前記グラフィックス保持手段に格納される
ことを特徴とする請求項２記載の画像合成装置。
前記透明度取得手段による透明度の取得は、前記ダウンロード手段によってダウンロードされた第２プログラムが実行されることによって、行われる
ことを特徴とする請求項３記載の画像合成装置。
前記合成手段は、Ｐｏｒｔｅｒ−Ｄｕｆｆルールに従って前記合成を行う
ことを特徴とする請求項１記載の画像合成装置。
前記画像合成装置はさらに、背景画像を示すバックグランドデータを保持するバックグランドデータ保持手段を備え、
前記合成手段は、前記グラフィックスデータと前記ビデオデータに加えて、前記バックグランドデータ保持手段に保持されたバックグランドデータを合成する
ことを特徴とする請求項１記載の画像合成装置。
前記画像合成装置は、前記グラフィックスデータ保持手段、前記ビデオデータ保持手段及び前記バックグランドデータ保持手段の少なくとも１つについて、複数個備える
ことを特徴とする請求項６記載の画像合成装置。
グラフィックスとビデオを合成する画像合成方法であって、
グラフィックスデータを取得するグラフィックスデータ取得ステップと、
ビデオデータを取得するビデオデータ取得ステップと、
グラフィックスとビデオを合成する割合を特定する透明度の指定をユーザから取得する透明度取得ステップと、
取得された透明度に従って、前記グラフィックスデータ取得ステップで取得されたグラフィックスデータと前記ビデオデータ取得ステップで取得されたビデオデータとを合成し、出力する合成ステップと
を含むことを特徴とする画像合成方法。
グラフィックスとビデオを合成する画像合成装置のためのプログラムであって、
請求項８記載の画像合成方法に含まれるステップをコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。