JP2007013358A - デジタル放送受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
早送り再生の際に使用者の違和感を軽減可能なデジタル放送受信装置を提供する。
【解決手段】
本発明にかかるデジタル放送受信装置は、デジタル放送の視聴を一時停止する指示が入力されるとデジタル放送を記憶部に記憶し、一時停止を解除する指示が入力されるとデジタル放送を記憶しつつ、前記記憶部に記憶されたデジタル放送を早送り再生するように制御する制御部を備える。前記制御部は、前記記憶部に記憶したデジタル放送を早送り再生する際に、前記記憶部に記憶された音声ストリームのオーディオフレームを間引いて音声復号部に入力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、録画機能を有するデジタル放送受信装置に関する。

受信した番組の映像情報を記録媒体に記録して再生するデジタル放送記録再生装置が特許文献１に開示されている。このデジタル放送記録再生装置では、使用者が一時停止などして、表示装置に再生するシーンの放送時刻が現在時刻より遅れたときに、使用者によって追いつき再生が指示されたとき、そのシーンを表すＴＳ（Transport Stream）よりその放送時刻を記録媒体より読み出すとともに現在時刻取得手段より与えられる現在時刻を比較手段で比較する。放送時刻が現在時刻に近づくにつれ、早送り再生の再生速度を通常再生の再生速度に近づけるように、再生速度制御手段で再生速度を制御する。

特開２００１−０９４９４８号公報

放送番組には映像情報だけでなく音声情報も含まれているため、早送り再生時にも音声情報を確認したいという要求があり、音声情報についても早送り再生から現放送に切り替わる際に、その境目での使用者の違和感を軽減することが求められている。例えば、音声の周波数が急激に変化すると、ユーザは違和感を持ってしまうため、このような問題を解消することが必要である。

本発明は、上記課題を解決し、早送り再生をする際の使用者の違和感を軽減可能なデジタル放送受信装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明にかかるデジタル放送受信装置は、デジタル放送の視聴を一時停止する指示が入力されるとデジタル放送を記憶部に記憶し、一時停止を解除する指示が入力されるとデジタル放送を記憶しつつ、前記記憶部に記憶されたデジタル放送を早送り再生するように制御する制御部を備える。前記制御部は、前記記憶部に記憶したデジタル放送を早送り再生する際に、前記記憶部に記憶された音声ストリームのオーディオフレームを間引いて音声復号部に入力する。

本発明によれば、早送り再生の際の使用者の違和感を軽減可能なデジタル放送受信装置を提供することができる。

以下に、本発明の実施の形態を説明する。

録画機能を有するデジタル放送受信装置の一例を、図面を用いて説明する。

図１は、携帯端末型のデジタル放送受信装置１００の内部構成の一例を示すブロック図である。なお、携帯端末型装置は、ユーザが保持するものだけに限られず、自動車に搭載する車載用途の装置も含むものである。また、携帯端末型の装置について以下説明するが、これに限定するものではなく、据置型の装置に本発明を適用してもよい。

制御部１０１は、CPU（Central Processing Unit）等により構成され、デジタル放送受信装置１００全体の制御を行う。操作部１０２、は番号キーやファンクションキーを含む複数のキーから構成され、ユーザからの指示を受け付ける。据置型のデジタル放送受信装置では、赤外線受信部を設け、操作部１０２をリモコンで構成するようにしても良い。

選局部１０３は、デジタル放送を選局するためのチューナであり、放送受信用アンテナ１０４を介して受信したデジタル放送を復調し、デジタルデータを出力する。なお、この復調には、放送に含まれる誤り訂正符合を用いた誤り訂正も含まれる。無線通信部１０５は、通信用送受信アンテナ１０６を介して、CDMA（Code Division Multiple Access）モデム等の無線通信を行うモデムである。

記憶部１０７は、制御部１０１の動作プログラム等を保存するメモリである。番組保存部１０８は、受信したデジタル放送番組を録画保存するメモリである。番組情報保存部１０９は、録画する番組のEPG（Electric Program Guide：電子番組ガイド）等の番組情報を保存するメモリである。なお、EPGは、デジタル放送により送信されても良いし、無線通信回線網を利用し、インターネット等を介して取得されるようにしても良い。

記憶部１０７、番組保存部１０８、番組情報保存部１０９は、それぞれ別のRAM（Random Access Memory）等のメモリであっても良いし、１つのメモリの中に記憶部１０７、番組保存部１０８等を設けるようにしても良い。また、メモリカードなどの取り外し可能な外部記憶媒体を用いるようにしても良い。例えば、番組保存部１０８を外部記憶媒体とし、他の記憶部１０７等をRAMで構成するようにしても良い。番組保存部１０８を外部記憶媒体とし、複数の媒体を取り替えて用いることができるようにすることにより、多くのデジタル放送番組データを保存することができる。

映像復号部１１０は圧縮された映像データを復号するデコーダーであり、表示部１１１は映像復号部１１０で復号された映像を表示する液晶モニタ等のディスプレイである。音声復号部１１２は圧縮された音声データを復号するデコーダーであり、音声出力部１１３は音声復号部１１２で復号された音声を出力するスピーカである。なお、表示部１１１をユーザがペンや指を用いてディスプレイの画面を触ることにより、文字や数字、ユーザ指示を入力可能なタッチパネル方式にしても良い。これにより、ユーザは使用状況や入力する情報に応じて、操作部１０２あるいは表示部１１１を使い分けることができし、表示部１１１のみを使用することにして、操作部１０２を省略しても良い。

デジタル放送を、放送用受信アンテナ１０４及び選局部１０３を介して受信すると、記憶部１０７に一時保存する。一時保存されたデジタル放送データは、制御部１０１により圧縮映像データと圧縮音声データに分離される。圧縮映像データは、映像復号部１１０にて復号され、表示部１１１にて表示される。また、圧縮音声データは、音声復号部１１２にて復号され、音声出力部１１３にて音声として出力される。デジタル放送番組を録画する場合は、デジタル放送データを番組保存部１０８に保存する。

通信用送受信アンテナ１０６及び無線通信部１０５を介して、受信したデジタルデータは、記憶部１０７に一時保存される。一時保存されたデジタルデータは、制御部１０１により、データを分離される。メール等の文字データの場合は表示部１１１にて表示し、通話等の音声データの場合は音声出力部１１３にて音声として出力する。また、制御部１０１の制御により、記憶部１０７等に保存されたデータを読出し、無線通信部１０５及び通信用送受信アンテナ１０６を介してデジタルデータとして送信する。

図２は、デジタル放送受信装置１００における、デジタル放送受信処理の一例を示したフローチャートである。本処理を実行するためのプログラムは記憶部１０７に保存され、制御部１０１により実行される。

放送受信が開始されると（ステップ２０１）、受信した放送が視聴可能状態になり放送が視聴される（ステップ２０２）。制御部１０１は、放送視聴中に停止指示が入力された場合（ステップ２０３）、放送受信を終了する処理を行う（ステップ２０４）。

また、制御部１０１は、一時停止の指示が入力されたかどうかを検出する（ステップ２０５）。放送視聴中に一時停止されたら、録画を開始し（ステップ２０６）、番組保存部１０８に順次録画保存する。放送視聴中に停止も一時停止もされなければ、放送視聴を継続する。

一時停止中、制御部１０１は、一時停止が解除されるのを待つ（ステップ２０７）。ステップ２０７で一時停止が解除されたことが検出できたら、一時停止後の再生方式を判別する（ステップ２０８）。本実施例では、現放送と再生視聴している時間差が常に一定で再生視聴されるタイムシフト再生と、再生視聴している放送が現放送に追いつくように再生視聴される早送り再生の２方式を想定している。

ステップ２０８で、一時停止後の再生方式が、タイムシフト再生の場合、現放送を録画しながら、録画済みのデータを再生する（ステップ２０９）。制御部１０１は、再生視聴中に停止された場合（ステップ２１０）、録画を終了し（ステップ２１１）、放送受信を終了する処理を行い（ステップ２１２）、再生視聴を終了する（ステップ２１３）。

ステップ２０８で、一時停止後の再生方式が、早送り再生の場合、現放送を録画しながら、録画済みのデータを早送り再生する処理に移行する（ステップ２１４）。

ここで、早送り再生について説明する。図３は、圧縮映像データのフォーマットを示した図であり、映像ストリーム全体が、複数のGOP（Group Of Pictures）単位のデータブロックに分割されている様子を示す。

MPEG4（Moving Pictures Expert Group 4：国際標準化機関により標準化された動画・音声を含むデータの圧縮符号化技術（ISO/IEC14496））規格のシンプル・プロファイルによる映像データの圧縮方式では、１GOPは、他に参照画像を持たず独立して画像フレームを生成できるIピクチャ（Intra Picture）と、前方の参照画像を参照して画像フレームを生成する複数のPピクチャ（Predictive Picture）から構成されている。

Pピクチャを単独で生成するには、参照画像を必要とするが、Iピクチャは、参照画像を必要としないので、Iピクチャのみを再生することが可能であり、このIピクチャのみを順次表示することにより、任意の再生速度で、映像ストリームの早送り再生をすることができる。本実施例では、すべてIピクチャもしくはいくつかのIピクチャ毎のIピクチャを、一定時間間隔で表示し、映像ストリームの早送り再生を実現している。

図４は、再生時のサンプリング周波数を高めることにより音声ストリームの早送り再生を実現する原理を説明した図である。

音声データは、複数のオーディオフレームから構成され、１オーディオフレームは、１０２４サンプルのデータで構成されている。サンプリング周波数が、４８ｋHzの場合、１オーディオフレームが再生できる持続時間（再生持続時間）は、２１．３ｍｓ（1024サンプル/48ｋHz）となる。ここで再生時のサンプリング周波数を、64ｋHzに高めると、１オーディオフレームが再生できる持続時間は、１６ｍｓ（1024サンプル/64kHz）となり、１．３３倍速（64kHz/48kHz=21.3ms/16ms）で再生できる。この再生時のサンプリング周波数を任意に高めることにより、任意の再生速度が実現できる。

図４では、受信した６個のオーディオフレームの再生持続時間が、１２８ｍｓ((1024サンプル/48kHz)×６)であり、再生時のサンプリング周波数を６４ｋHzに高めた６個のオーディオフレームの再生持続時間が、９６ｍｓ((1024サンプル/64kHz)×６)であることを示している。音声の再生速度は、１．３３倍速（64kHz/48kHz）である。しかし、再生時のサンプリング周波数を高めると、記録時と再生時で、音声の周波数が高くなり、非常に違和感のある音声となる。

本実施例では、受信した複数のオーディオフレームから構成されている音声ストリームを、音声復号部１１２に入力する際、複数のオーディオフレームから適度にオーディオフレームを間引くことにより、音声の早送り再生を実現している。その様子を図５に示す。

図５では、受信した１２個のオーディオフレームを、オーディフレーム４個毎に１個のオーディオフレームを間引いて、音声復号部１１２に入力した様子を示している。音声復号部１１２には、受信時の１２個のオーディオフレームから４個のオーディオフレーム毎に１個のオーディオフレームが間引かれ、９個のオーディオフレームが入力される。その結果、受信した１２個のオーディオフレームの再生持続時間が、２５６ｍｓ((1024サンプル/48ｋHz)×12)であるが、音声復号部１１２では、９個のオーディオフレームとなり、オーディオフレームの再生持続時間が、１９２ｍｓ((1024サンプル/48ｋHz)×9)となる。音声の再生速度は、１．３３倍速（256ms/192ms）である。

このように、本実施例によれば、記録時と再生時で音声のサンプリング周波数が変わらないので、違和感の無い音声を再生することができる。なお、オーディオストリームが間引かれているので、間引かれたオーディフレームの個所でのノイズと、明瞭度が多少低下させることが懸念されるが、４個のオーディオフレーム毎に１個のオーディオフレームが間引かれた程度の間引き方では、実用上再生された音声について、実用上問題無いレベルである。

表１は、間引き量と再生速度、現放送との時間差による再生速度、継続時間の関係を示した表である。

間引かない１倍速から、４フレーム毎に１フレーム間引いた１．３３３３倍速までが記載されている。３フレーム毎に１フレーム間引いた１．５倍速や、２フレーム毎に１フレーム間引いた２．０倍速も実現できることは言うまでも無い。

No.10の１１オーディオフレーム毎に２オーディオフレームを間引く場合は、最初の５オーディオフレームで、１オーディオフレームを間引き、次の６オーディオフレームで、１オーディオフレームを間引くことで実現している。No.1２の９オーディオフレーム毎に２オーディオフレームを間引く場合は、最初の４オーディオフレームで、１オーディオフレームを間引き、次の５オーディオフレームで、１オーディオフレームを間引くことで実現している。No.1３の１３オーディオフレーム毎に３オーディオフレームを間引く場合は、最初の４オーディオフレームで、１オーディオフレームを間引き、次の４オーディオフレームで、１オーディオフレームを間引き、更に次の５オーディオフレームで、１オーディオフレームを間引くことで実現している。

間引き量をより細かく制御すれば、この表に記載した以外の再生速度も実現することができる。

図６は、図２のステップ２１４における、現放送を録画しながら録画済みのデータを早送り再生する処理手順を示すフローチャートである。

早送り再生が開始されると（ステップ６０１）、録画時点での時刻と、現放送との時間差を検出し、再生速度を算出し（ステップ６０２）、録画を継続しつつ、算出した再生速度で録画済みのデータを再生する（ステップ６０３）。

表１に示した例では、現放送との時間差が１０分の場合、１．３３３倍速で６０秒再生し（その時点で時間差は９分）、時間差が９分の場合、１．３０倍速で２６秒再生（その時点で時間差は８分３４秒）する。時間差が９分を超え、１０分に満たない場合は、時間差が９分になるまで、１．３３３倍速で再生すれば、それ以降は、表１に従った関係で再生速度を算出することができる。時間差が１０分を超えた場合は、３フレーム毎に１フレーム間引いた１．５倍速や、２フレーム毎に１フレーム間引いた２．０倍速を採用することもできるが、本実施例では、音声再生をしないで、映像ストリームのIピクチャのみを順次表示することにより、映像ストリームのみで早送り再生を行う。

ステップ６０２では、表１に従って、録画時点での時刻と、現放送との時間差を検出し、再生速度を算出している。
制御部１０１は、早送り再生中、録画時点での時刻（再生している録画データが記録された時刻）と、現放送の時刻が一致したかどうかを判断する（ステップ６０４）。録画時点での時刻と、現放送の時刻が一致するまで（現放送に追いつくまで）、ステップ６０２とステップ６０３の処理順次繰り返す。その間の再生速度は、次第に遅くなり、１．０倍速に順次近づいていく。再生している録画データが記録された時刻と、現放送の時刻が一致した場合、録画を終了し（ステップ６０５）、受信している現放送を視聴する（ステップ６０６）。

制御部１０１は、放送視聴中に停止された場合（ステップ６０７）、放送受信を終了する（ステップ６０８）。

本実施例では、再生速度が、次第に遅くなり、１．０倍速に順次近づいていくので、再生速度の変化が少なく、早送り再生から現放送に切り替わる境目を使用者に意識させないようにしている。

表２は、再生速度を連続的に変化できるように、再生時のサンプリング周波数も同時に変化させる場合を示す表である。

表２の例では、１．３０倍速（１３フレーム毎に３フレームを間引く）で、もともとのサンプリング周波数である４８kHzを、再生時に４９．２３１kHzにすることにより、１．３３３倍速が実現できることを意味している。この再生時のサンプリング周波数４９．２３１kHzを、順次、もともとのサンプリング周波数である４８kHzに近づけることにより、１．３０倍速に連続的に移行することができる。

表２では、聴感上支障が無いように、サンプリング周波数の変化率が、平均率音階で、次の音階（半音）までの音の高さ（周波数）である２＊＊（1/12）＝1.05946倍（変化率5.946％）の半分である２．９７３％以下になるように、再生速度の刻みを設定している。

このようにして、オーディオフレームの間引き量を設定し、再生時のサンプリング周波数を変化させ、音声の再生速度を連続的に１．０倍速に変化させることができる
図７は、サンプリング周波数を変化させる機能を追加したデジタル放送受信装置７００の内部構成の一例を示すブロック図である。図７では、図１と同一物は、同一符号を付している。

制御部１０１は、クロック信号発生部７０１を制御し、指定のサンプリング周波数を、クロック信号発生部７０１から発生させ、音声復号部１１２に供給するようにしている。また、図７では、クロック信号発生部７０１から、映像復号部１１０の動作周波数を決定するクロック信号を供給しており、制御部１０１が、クロック信号発生部７０１を制御し、映像復号部１１０の動作周波数を変化することができるようになっている。

本実施例では、この機能を用いて、映像復号部１１０の動作周波数を高めることにより、映像復号部１１０の処理能力を向上させ、Iピクチャのみの再生でなく、Pピクチャを含めて表示する早送り再生を実現している。勿論、映像復号部１１０の処理能力にもともと余裕が有る場合は、映像復号部１１０の動作周波数を高めること無しに実現できることは言うまでも無い。

上記実施例では、音声復号部の負荷を軽減するため、音声復号部の入力時に、オーディオフレームを間引いたが、音声復号部の出力時に生成されたPCM（Pulse code modulation）データを間引くことにより実現することもできる。この場合は、音声復号部の負荷が軽減されないが、再生速度を変化させる意味で効果は同じである。

デジタル放送には、地上波によるデジタル放送や、人工衛星を介したデジタル放送があるが、無線によるデジタル放送であることについては同じであり、本発明が適用できる。また、有線のケーブルテレビによるデジタル放送でも、本発明が適用できることは言うまでも無い。

デジタル放送受信装置の内部構成例を示すブロック図である。 デジタル放送受信装置におけるデジタル放送受信処理の一例を示したフローチャートである。 圧縮映像データのフォーマットを説明する為の説明図である。 再生時のサンプリング周波数を高めることにより音声ストリームの早送り再生を実現する原理を説明する為の説明図である。 音声復号部に入力するオーディオフレームを間引くことにより音声ストリームの早送り再生を実現する原理を説明する為の説明図である。 現放送を録画しながら録画済みのデータを早送り再生する処理手順を示すフローチャートである。 サンプリング周波数を変化させる機能を追加したデジタル放送受信装置の内部構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１００：デジタル放送受信装置
１０１：制御部
１０２：操作部
１０３：選局部
１０４：放送受信用アンテナ
１０５：無線通信部
１０６：通信用送受信アンテナ
１０７：記憶部
１０８：番組保存部
１０９：番組情報保存部
１１０：映像復号部
１１２：音声復号部
７０１：クロック信号発生部

Claims (4)

1. 音声ストリームを含むデジタル放送を受信する受信部と、
   前記受信手段により受信されたデジタル放送を記憶する記憶部と、
   前記受信部により受信された音声ストリームまたは前記記憶部に記憶された音声ストリームを復号する音声復号部と、
   デジタル放送の視聴を一時停止する指示が入力されると前記記憶部によりデジタル放送を記憶し、前記一時停止を解除する指示が入力されると前記デジタル放送を記憶しつつ、前記記憶部に記憶されたデジタル放送を早送り再生するように制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記記憶部に記憶したデジタル放送を早送り再生する際に、前記記憶部に記憶された音声ストリームのオーディオフレームを間引いて前記音声復号部に入力することを特徴とするデジタル放送受信装置。
2. 前記制御部は、前記記憶部に記憶されたデジタル放送を早送り再生する際に、前記音声復号部におけるサンプリング周波数を変化させることにより前記音声ストリームの再生速度を変化させることを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送受信装置。
3. 前記制御部は、前記早送り再生されているデジタル放送の記憶時刻と、現在の時刻との時間差に応じて、前記音声ストリームの再生速度を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載のデジタル放送受信装置。
4. 前記制御部は、前記早送り再生されているデジタル放送の記憶時刻と、現在の時刻との時間差が少なくなるに従って、前記音声ストリームの再生速度を１倍速に近づけるように制御することを特徴とする請求項３に記載のデジタル放送受信装置。
   

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