JP4578326B2 - 地上波デジタル放送受信機 - Google Patents

Description

この発明は、地上波デジタル放送受信機に関する。

地上波デジタル放送受信機においては、放送波の受信状況が悪い場合には、ノイズを多く含んだ見るに耐えない映像が表示されたり、コマ飛びを起こしてしまう可能性がある。これは、受信したＴＳ（放送データ）にノイズが含まれている、若しくはＴＳを受信できないことに起因している。

ノイズを含んだＴＳを用いてデコードを行なうと、崩れたフレームが作成される。また、ＴＳを受信できなければ、映像のデコードを行なうことができない。そこで、本発明者は、受信状況が悪化し、ＴＳを適切に受信できない場合に、過去に受信したＴＳの一部を用いて、映像をデコードする方法を提案する。
特開平１０−３３６６７４号公報 特開２００４−１１２６５４号公報

この発明は、参照ピクチャを受信できなかった場合にも、デコードが可能となる地上波デジタル放送受信機を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、単独でデコード可能なIDRピクチャと、IDRピクチャを含めた複数のピクチャを用いてデコードされるnon＿IDRピクチャとからなる映像データが送られてくる地上波デジタル放送受信機において、non＿IDRピクチャ（デコード対象ピクチャ）のデコードに用いられる参照ピクチャのうち、１つのIDRピクチャが受信されなかった場合には、最新に受信されたIDRピクチャを、受信されなかったIDRピクチャの代わりに用いて、デコード対象をデコードすることにより、参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを作成するデコード手段を備えていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、単独でデコード可能なIDRピクチャと、IDRピクチャを含めた複数のピクチャを用いてデコードされるnon＿IDRピクチャとからなる映像データが送られてくる地上波デジタル放送受信機において、non＿IDRピクチャ（デコード対象ピクチャ）のデコードに用いられる参照ピクチャのうち、１つのIDRピクチャが受信されなかった場合には、最新に受信されたIDRピクチャの受信時点から現在までの経過時間が所定時間以内であるか否かを判別する判別手段、判別手段により、最新に受信されたIDRピクチャの受信時点から現在までの経過時間が所定時間以内であると判別された場合には、最新に受信されたIDRピクチャを、受信されなかったIDRピクチャの代わりに用いて、デコード対象をデコードすることにより、参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを作成する第１のデコード手段、ならびに判別手段により、最新に受信されたIDRピクチャの受信時点から現在までの経過時間が所定時間より長いと判別された場合には、最新のデコード処理によって得られたフレームデータを、受信されなかったIDRピクチャの代わりに用いて、デコード対象をデコードすることにより、参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを作成する第２のデコード手段を備えていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、単独でデコード可能なIDRピクチャと、IDRピクチャを含めた複数のピクチャを用いてデコードされるnon＿IDRピクチャとからなる映像データが送られてくる地上波デジタル放送受信機において、non＿IDRピクチャ（デコード対象ピクチャ）のデコードに用いられる参照ピクチャのうち、１つのnon＿IDRピクチャが受信されなかった場合には、受信されなかったnon＿IDRピクチャより時間的に前に受信されたnon＿IDRピクチャのうち最新に受信されたnon＿IDRピクチャを、受信されなかったnon＿IDRピクチャの代わりに用いて、デコード対象をデコードすることにより、参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを作成する第１のデコード手段、non＿IDRピクチャ（デコード対象ピクチャ）のデコードに用いられる参照ピクチャのうち、１つのIDRピクチャが受信されなかった場合には、最新に受信されたIDRピクチャの受信時点から現在までの経過時間が所定時間以内であるか否かを判別する判別手段、判別手段により、最新に受信されたIDRピクチャの受信時点から現在までの経過時間が所定時間以内であると判別された場合には、最新に受信されたIDRピクチャを、受信されなかったIDRピクチャの代わりに用いて、デコード対象をデコードすることにより、参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを作成する第２のデコード手段、ならびに判別手段により、最新に受信されたIDRピクチャの受信時点から現在までの経過時間が所定時間より長いと判別された場合には、最新のデコード処理によって得られたフレームデータを、受信されなかったIDR ピクチャの代わりに用いて、デコード対象をデコードすることにより、参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを作成する第３のデコード手段を備えていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうちのいずれかに記載の発明において、上記参照ピクチャ欠落時用のフレームデータと、当該参照ピクチャ欠落時用のフレームデータの１つ前に表示されるフレームデータとの差分を算出し、算出した差分値が所定の閾値以下であるか否かを判別する手段、および差分値が所定の閾値以下である場合には、当該参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを表示させると判定し、差分値が所定の閾値以上である場合には、当該参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを表示させないと判定する手段を備えていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のうちのいずれかに記載の発明において、non＿IDRピクチャ（デコード対象ピクチャ）のデコードに用いられる参照ピクチャのうち、２以上の参照ピクチャが受信されなかった場合には、デコード対象がデコードされないことを特徴とする。

この発明によれば、参照ピクチャを受信できなかった場合にも、デコードが可能となる。

以下、図面を参照して、この発明の実施例について説明する。

〔１〕映像の符号化方式についての説明

移動体端末のための地上波デジタル放送では、映像の圧縮方式にH.264/AVC(MPEG4 part10)(以下、H.264 という) 方式が用いられている。H.264 方式は、MPEG方式の映像圧縮技術の１つである。MPEG方式では、映像は、フレームの連続表示により実現されている。ただし、映像を構成する全フレームを無圧縮で送信しようとすると、送信すべきデータの容量が非常に大きくなるという問題が生じる。もちろん放送の帯域は限られており、無圧縮での送信は非現実的である。

そこで、地上波デジタル放送では、各フレームを圧縮して送信するMPEG方式が採用されている。その中でもH.264 方式は、高圧縮な符号化が可能な方式である。H.264 方式で用いられるピクチャは、図１に示すように、IDR ピクチャとnon ＿IDR ピクチャとの２つに分類される。図１においては、P1〜P4、P6〜P9がnon ＿IDR ピクチャであり、P5がIDR ピクチャである。IDR ピクチャは、単独でデコード可能なピクチャである。地上波デジタル放送の運用では、IDR の送信間隔は２秒〜５秒と定められている。non ＿IDR ピクチャは単独でデコードすることはできず、IDR ピクチャを含めた複数のピクチャ（参照ピクチャ）を用いてデコードされる。

〔２〕本発明の考え方についての説明

（１）参照するnon ＿IDR ピクチャが取得できなかった場合
図２に示すように、non ＿IDR ピクチャP9をデコードする際に用いるべき参照ピクチャのうち、non ＿IDR ピクチャP7を取得できなかった場合を想定する。この場合には、取得できなかったnon ＿IDR ピクチャP7より時間的に前に取得しているnon ＿IDR ピクチャのうち、最新に取得したnon ＿IDR ピクチャP6を、取得できなかったnon ＿IDR ピクチャP7の代わりに用いて、non ＿IDR ピクチャP9をデコードする。

（２）参照するIDR ピクチャが取得できなかった場合（その１）
図３に示すように、non ＿IDR ピクチャP19 をデコードする際に用いるべき参照ピクチャのうち、IDR ピクチャP17 を取得できなかった場合を想定する。この場合には、最新に取得したIDR ピクチャP12 を、取得できなかったIDR ピクチャP17 の代わりに用いて、non ＿IDR ピクチャP19 をデコードする。ただし、IDR ピクチャP12 を取得してから現在までの経過時間が所定時間より大きい場合には、後述する（３）の方法によりデコードを行なう。

（３）参照するIDR ピクチャが取得できなかった場合（その２）
図４に示すように、non ＿IDR ピクチャP25 をデコードする際に用いるべき参照ピクチャのうち、IDR ピクチャP23 を取得できなかった場合を想定する。この場合には、原則的には、最新に取得したIDR ピクチャP12 を、取得できなかったIDR ピクチャP23 の代わりに用いる。

しかしながら、IDR ピクチャP12 を取得してから現在までの経過時間が所定時間より大きい場合には、取得できなかったIDR ピクチャP23 と最新に取得したIDR ピクチャP12 との相関が低いことが予測される。

そこで、このような場合には、以前に取得したIDR ピクチャP12 を参照ピクチャとして用いるのではなく、直前にデコードされたフレームデータF をIDR ピクチャP23 の代わりに用いて、non ＿IDR ピクチャP25 をデコードする。

上記（１）、（２）または（３）によってデコードが行なわれた場合には、デコードによって得られたフレームデータは、本来のフレームデータでないため、採用するか否か（表示するか否か）の判定を行なった後、採用する（表示する）と判定した場合のみ、そのフレームデータを表示する。

この判定は、上述のデコード処理によって作成されたフレームと、そのフレームの前に表示されるフレームとの差分（フレーム間差分）を算出し、算出結果が所定の閾値より小さい場合には、採用する（表示する）と判定し、算出結果が所定の閾値以上の場合には、採用しない（表示しない）と判定する。フレーム間差分としては、例えば、対応する全てのピクセル間のＲＧＢ値の各差分の絶対値の総和が用いられる。

〔３〕地上波デジタル受信機の構成についての説明

図５は、地上波デジタル受信機の構成を示している。
地上波デジタル受信機は、チューナモジュール１、デマックス（ＤＥＭＵＸ）２、デコーダ３、参照ピクチャバッファ４、フレームバッファ５、ディスプレイ６およびＣＰＵ７を備えている。

チューナモジュール１によってTS（トランスポートストリーム）と呼ばれる放送データを得る。そして、デマックス２により、TSからES( エレメンタリーストリーム) と呼ばれるデータとセクションデータを取り出す。ここで、ESとは、符号化された映像(H.264方式の映像) 、音声、文字のいずれかのデータであり、1 つのTSには複数のESが含まれている。

参照ピクチャバッファ４には、受信した過去所定枚数分のピクチャが保存される。デコーダ３では、デマックス２によって得られた映像をデコードされる。デコーダ３によって得られたフレームデータは、フレームバッファ５に一時的に格納された後、ディスプレイ６に表示される。

ＣＰＵ７は、各部を制御する。また、ＣＰＵ７は、デコードの際に用いるべき参照ピクチャを取得できない場合には、それに代わる参照ピクチャ（またはフレームデータ）の取得や、上記（１）、（２）、（３）によってデコードが行なわれた場合の表示／非表示判定等も行なう。

〔４〕 non ＿IDR ピクチャに対するデコード処理についての説明

図６は、non ＿IDR ピクチャに対するデコード処理手順を示している。

この処理は、non ＿IDR ピクチャをデコードしようとする際に実行される。

まず、参照ピクチャが存在しないか否かを判別する（ステップＳ１）。参照ピクチャが存在する場合には、通常のデコードを行う（ステップＳ２）。参照ピクチャが存在しない場合（参照ピクチャのうち１の参照ピクチャのみ受信されなかった場合）には、存在しない参照ピクチャがIDR ピクチャであるかnon ＿IDR ピクチャであるかを判別する（ステップＳ３）。なお、デコード対象ピクチャのデコードに用いられる複数の参照ピクチャのうち２以上の参照ピクチャが受信されなかった場合には、当該デコード対象ピクチャに対するデコード処理は行なわれない。

存在しない参照ピクチャがnon ＿IDR ピクチャである場合には、存在しない参照ピクチャより時間的に前に取得したnon ＿IDR ピクチャであって最も最新に取得したnon ＿IDR ピクチャを参照ピクチャバッファ４から取得し（ステップＳ４）、取得したnon ＿IDR ピクチャを存在しない参照ピクチャ（non ＿IDR ピクチャ）の代わりに用いて、デコード処理を行なう（ステップＳ５）。そして、得られたフレームと、そのフレームの前に表示されるフレームとの差分（フレーム間差分）を算出し（ステップＳ６）、算出結果が所定の閾値より小さいか否かを判別する（ステップＳ７）。

算出結果が所定の閾値より小さい場合には、デコードによって得られたフレームを表示すると判定する（ステップＳ８）。そして、今回の処理を終了する。算出結果が所定の閾値以上である場合には、デコードによって得られたフレームを表示しないと判定する（ステップＳ９）。そして、今回の処理を終了する。

上記ステップＳ３において、存在しない参照ピクチャがIDR ピクチャであると判別した場合には、最新にIDR ピクチャを受信してからの経過時間（TIME) が所定時間Toより小さいか否かを判別する（ステップＳ１０）。TIME＜Toである場合には、最新に受信したIDR ピクチャを参照ピクチャバッファ４から取得し（ステップＳ１１）、取得したIDR ピクチャを存在しない参照ピクチャ（IDR ピクチャ）の代わりに用いて、デコード処理を行なう（ステップＳ１２）。そして、ステップＳ１５に進む。

上記ステップＳ１０において、TIME≧Toであると判別した場合には、最新のデコード処理によって得られたフレームデータをフレームバッファ５から取得し（ステップＳ１３）、取得したフレームデータを存在しない参照ピクチャ（IDR ピクチャ）の代わりに用いて、デコード処理を行なう（ステップＳ１４）。そして、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、ステップＳ１２またはステップＳ１４のデコード処理にって得られたフレームと、そのフレームの前に表示されるフレームとの差分（フレーム間差分を算出する。そして、算出結果が所定の閾値より小さいか否かを判別する（ステップＳ１６）。

算出結果が所定の閾値より小さい場合には、デコードによって得られたフレームを表示すると判定する（ステップＳ１７）。そして、今回の処理を終了する。算出結果が所定の閾値以上である場合には、デコードによって得られたフレームを表示しないと判定する（ステップＳ１８）。そして、今回の処理を終了する。

H.264 方式で用いられるピクチャを示す模式図である。 参照するnon ＿IDR ピクチャが取得できなかった場合を説明するための模式図である。 参照するIDR ピクチャが取得できなかった場合を説明するための模式図である。 参照するIDR ピクチャが取得できなかった場合を説明するための模式図である。 地上波デジタル受信機の構成を示すブロック図である。 non ＿IDR ピクチャに対するデコード処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ チューナモジュール
２ デマックス（ＤＥＭＵＸ）
３ デコーダ
４ 参照ピクチャバッファ
５ フレームバッファ
６ ディスプレイ
７ ＣＰＵ

Claims (5)

1. 単独でデコード可能なIDRピクチャと、IDRピクチャを含めた複数のピクチャを用いてデコードされるnon＿IDRピクチャとからなる映像データが送られてくる地上波デジタル放送受信機において、
   non＿IDRピクチャ（デコード対象ピクチャ）のデコードに用いられる参照ピクチャのうち、１つのIDRピクチャが受信されなかった場合には、最新に受信されたIDRピクチャを、受信されなかったIDRピクチャの代わりに用いて、デコード対象をデコードすることにより、参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを作成するデコード手段を備えていることを特徴とする地上波デジタル放送受信機。
2. 単独でデコード可能なIDRピクチャと、IDRピクチャを含めた複数のピクチャを用いてデコードされるnon＿IDRピクチャとからなる映像データが送られてくる地上波デジタル放送受信機において、
   non＿IDRピクチャ（デコード対象ピクチャ）のデコードに用いられる参照ピクチャのうち、１つのIDRピクチャが受信されなかった場合には、最新に受信されたIDRピクチャの受信時点から現在までの経過時間が所定時間以内であるか否かを判別する判別手段、
   判別手段により、最新に受信されたIDRピクチャの受信時点から現在までの経過時間が所定時間以内であると判別された場合には、最新に受信されたIDRピクチャを、受信されなかったIDRピクチャの代わりに用いて、デコード対象をデコードすることにより、参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを作成する第１のデコード手段、ならびに
   判別手段により、最新に受信されたIDRピクチャの受信時点から現在までの経過時間が所定時間より長いと判別された場合には、最新のデコード処理によって得られたフレームデータを、受信されなかったIDRピクチャの代わりに用いて、デコード対象をデコードすることにより、参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを作成する第２のデコード手段、
   を備えていることを特徴とする地上波デジタル放送受信機。
3. 単独でデコード可能なIDRピクチャと、IDRピクチャを含めた複数のピクチャを用いてデコードされるnon＿IDRピクチャとからなる映像データが送られてくる地上波デジタル放送受信機において、
   non＿IDRピクチャ（デコード対象ピクチャ）のデコードに用いられる参照ピクチャのうち、１つのnon＿IDRピクチャが受信されなかった場合には、受信されなかったnon＿IDRピクチャより時間的に前に受信されたnon＿IDRピクチャのうち最新に受信されたnon＿IDRピクチャを、受信されなかったnon＿IDRピクチャの代わりに用いて、デコード対象をデコードすることにより、参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを作成する第１のデコード手段、
   non＿IDRピクチャ（デコード対象ピクチャ）のデコードに用いられる参照ピクチャのうち、１つのIDRピクチャが受信されなかった場合には、最新に受信されたIDRピクチャの受信時点から現在までの経過時間が所定時間以内であるか否かを判別する判別手段、
   判別手段により、最新に受信されたIDRピクチャの受信時点から現在までの経過時間が所定時間以内であると判別された場合には、最新に受信されたIDRピクチャを、受信されなかったIDRピクチャの代わりに用いて、デコード対象をデコードすることにより、参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを作成する第２のデコード手段、ならびに
   判別手段により、最新に受信されたIDRピクチャの受信時点から現在までの経過時間が所定時間より長いと判別された場合には、最新のデコード処理によって得られたフレームデータを、受信されなかったIDR ピクチャの代わりに用いて、デコード対象をデコードすることにより、参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを作成する第３のデコード手段、
   を備えていることを特徴とする地上波デジタル放送受信機。
4. 上記参照ピクチャ欠落時用のフレームデータと、当該参照ピクチャ欠落時用のフレームデータの１つ前に表示されるフレームデータとの差分を算出し、算出した差分値が所定の閾値以下であるか否かを判別する手段、および
   差分値が所定の閾値以下である場合には、当該参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを表示させると判定し、差分値が所定の閾値以上である場合には、当該参照ピクチャ欠落時用のフレームデータを表示させないと判定する手段、
   を備えていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれかに記載の地上波デジタル放送受信機。
5. non＿IDRピクチャ（デコード対象ピクチャ）のデコードに用いられる参照ピクチャのうち、２以上の参照ピクチャが受信されなかった場合には、デコード対象がデコードされない、請求項１〜４のうちのいずれかに記載の地上波デジタル放送受信機。

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