JP5358247B2 - デジタル放送受信装置、その制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、デジタル放送受信装置、その制御方法及びプログラムに関し、特に、カルーセル方式で伝送するストリームを含む多重化データに対して再多重化処理を実行する装置における負荷軽減技術に関する。

本発明の出願時に既に公知となっている文献の中から、本発明に関連する文献として、特許文献１と２を挙げる。

特許文献１は、デジタル放送等の多重化されたデータを受信し転送するデータ転送装置において、データを分離するためにＣＰＵ（中央演算処理装置）にかかる負荷を最小限にし、また、ハードウェアの規模も小さくすることを課題にした多重データ転送装置について記載している。本発明とは、デジタル放送等の多重化されたデータを受信し転送する装置における処理負荷の軽減を課題とする点において、関連性がある。

特許文献２は、主放送にデータ放送が重畳されたデジタル放送の受信機において、主放送の一時停止、早送り再生、巻き戻し再生などの特殊再生操作が行われたときにはデータ放送のデータを正しく再生することができない可能性があるという問題点を改善する技術を記載する。

特許文献２に記載の技術は、通常はカルーセル方式で伝送又は蓄積されるデータ放送のデータを、フィルタにより音声や映像ストリームとは分離して収集し、当該データ放送において発生したイベント再現した上でデコードする（段落００３１）。また、データ放送のデータ（複数のパケットデータ）からモジュールデータを構成する（段落００００３７−００４４）。

特開２００３−２０４５１１号公報 特開２００６−２６１７６３号公報

上記特許文献１のように、デジタル放送等の多重化されたデータを受信し転送する装置においては、多重化されたデータを受信し、分離して、分離された各種データに対して再圧縮を行ったあとに、再度多重化し転送する処理が行われる。このようにデータ量を軽くして再多重化処理を行う理由は、転送処理に要する負荷が軽減されることと、転送後の多重化データの扱いが容易になることなどである。なお、この再多重化処理は、受信したデータを転送する場合のみならず、例えば、いわゆる「ｎ倍録画」を行う場合にも用いられる。

しかしながら、上記再多重化処理には非常に負荷がかかる。装置のＣＰＵの処理能力が低い場合などには、その負荷又は負荷によるシステム全体の遅延が生じる。再多重化処理後にデータを転送するシステムの場合は、転送先へのデータ送信がデータ再生に対して追いつかなくなり、映像のカクツキや音声の途切れといった問題を引き起こす。

上記再多重化処理の中でも、映像や音声のデータに対する処理にかかる負荷は大きいが、専用のハードウェア・デコーダ／エンコーダを用いて解決することがある。一方で、デジタル放送に含まれるデータ放送の再多重化処理は、専用のＣＰＵを用いることは少ない。したがって、処理能力が低い場合に高負荷に起因する不具合が生じる可能性がある。この不具合を解決する方法としては、データ放送のＥＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ：以下、「データＥＳ」という）を破棄してしまう方法が考えられるが、情報の完全性が保てないという問題点がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、データ放送を受信後に再多重化する際に、情報の完全性を保ちつつ、処理負荷の軽減を実現するデジタル放送受信装置、その制御方法及びプログラム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下記の発明を提供する。

本発明に係るデジタル放送受信装置は、デジタル放送に含まれるトランスポートストリームをデコードし、カルーセル方式により送信されるストリームと、その他のストリームとに分離するトランスポートストリームデコーダと、前記その他のストリームのデータ量を圧縮する処理を行うトランスコーダと、前記カルーセル方式により送信されるストリームのデータ量を圧縮する処理を行うフィルタと、圧縮された前記その他のストリームと、前記カルーセル方式により送信されるストリームを多重化処理する多重化処理手段と、前記多重化処理の負荷を監視する負荷監視手段と、前記負荷監視手段の監視結果に応じて前記フィルタを制御するフィルタ制御手段と、を有し、前記フィルタは、前記カルーセル方式により送信されるストリームに優先度を定め、前記ストリームの内、優先度の低いストリームを制限対象としてデータ取得を行わないことによりデータ量を圧縮するフィルタを含むことを特徴とする。

本発明に係るデジタル放送受信装置の制御方法は、デジタル放送に含まれるトランスポートストリームをデコードし、カルーセル方式により送信されるストリームと、その他のストリームとに分離するトランスポートストリームデコーダと、前記その他のストリームのデータ量を圧縮する処理を行うトランスコーダと、圧縮された前記その他のストリームを多重化処理する多重化処理手段と、を有するデジタル放送受信装置の制御方法であって、前記多重化処理の負荷を監視する負荷監視工程と、前記負荷監視工程による監視結果に応じて、前記カルーセル方式により送信されるストリームのデータ量を圧縮する処理を行うフィルタを制御するフィルタ制御工程と、を含み、前記フィルタは、前記カルーセル方式により送信されるストリームに優先度を定め、前記ストリームの内、優先度の低いストリームを制限対象としてデータ取得を行わないことによりデータ量を圧縮するフィルタを含むことを特徴とする。

本発明に係るプログラムは、デジタル放送に含まれるトランスポートストリームをデコードし、カルーセル方式により送信されるストリームと、その他のストリームとに分離するトランスポートストリームデコーダと、前記その他のストリームのデータ量を圧縮する処理を行うトランスコーダと、圧縮された前記その他のストリームを多重化処理する多重化処理手段と、を有するデジタル放送受信装置に、前記多重化処理の負荷を監視する負荷監視処理と、前記負荷監視処理による監視結果に応じて、前記カルーセル方式により送信されるストリームのデータ量を圧縮する処理を行うフィルタを制御するフィルタ制御処理と、を実行させ、前記フィルタは、前記カルーセル方式により送信されるストリームに優先度を定め、前記ストリームの内、優先度の低いストリームを制限対象としてデータ取得を行わないことによりデータ量を圧縮するフィルタを含むフィルタとすることを特徴とする。

本発明によれば、データ放送を受信後に再多重化する際に、情報の完全性を保ちつつ、処理負荷の軽減を実現することが可能となる。

本発明による実施形態に係るデジタル放送受信機の要部構成を示すブロック図である。 本実施形態におけるフィルタ制御によるデータ取得制限のイメージを示す概念図である。 本実施形態における１つのデータＥＳがデータ取得の対象又は制限対象となるイメージを時間軸上に示す概念図である。 本実施形態に係るデジタル放送受信機の全体動作を示すアクティビティ図である。 図４のフィルタ制御処理のサブアクティビティ図である。 上記本実施形態に係るフィルタ制御処理による制限データの切替遷移の一例を示す図である。

以下、本発明を実施形態により詳細に説明する。

図１に、本実施形態に係るデジタル放送受信機１００の要部構成を示す。
図示のように、デジタル放送受信機１００は、ＴＳデコーダ１０１、トランスコーダ１０２、フィルタ１０３、多重器１０４、多重化処理バッファ１０５、フィルタ制御部１０６、バッファ監視部１０７を有する構成である。

本実施形態に係るデジタル放送受信機１００は、図示しない受信部が受信したデジタル放送波に含まれる各トランスポートストリーム（以下、「ＴＳ」という場合がある）を、ＴＳデコーダ１０１によりデコードし分離し、映像のＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ）パケットと音声のＰＥＳパケットは、トランスコーダ１０２に、その他のＰＥＳパケットやＰＳＩ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）情報等は、フィルタ１０３に入力する。

図２に、本実施形態におけるフィルタ制御によるデータ取得制限のイメージを示す。
図示のように、放送波にはあるチャンネル（サービス）のエレメンタリストリーム（以下、「ＥＳ」という場合がある）が時分割されバラバラに転送されており、図１のＴＳデコーダ１０１により、各ＥＳに分離される。

トランスコーダ１０２に入力された映像ＥＳと音声ＥＳは、ビットレートを下げるなど圧縮処理を施されたのち、多重器１０４に入力される。同様に、フィルタ１０３に入力されたパケット等も、データ量を軽く（圧縮）する処理を施されたのち、多重器１０４に入力される。図２の中央部に、これらの処理のイメージを示す。

多重器１０４は、入力された各エレメンタリストリームを再度多重化して、トランスポートストリームとする処理を行う。図２の右部に、この処理のイメージを示す。
なお、多重器１０４は、多重化処理を実行する際の一時記憶手段（バッファ）として、多重化処理バッファ１０５を利用する。

バッファ監視部１０７は、多重化処理バッファ１０５のデータ量（データバッファ）を監視し、処理の負荷状態を計測する。データ量の監視は、例えば、バッファの使用状況を１００分率で監視しておく。また、バッファ監視部１０７は、監視結果をフィルタ制御部１０６に常に送信する。
フィルタ制御部１０６は、バッファ監視部１０７の監視結果に応じて、フィルタ１０３を制御する。

フィルタ１０３による処理（フィルタ処理）について、より詳細に説明する。図２の中央部に示したように、本実施形態に係るフィルタ処理は、入力された情報の内、データＥＳについて、データＥＳが複数ある場合、まず、各データＥＳに優先度を定める。次に、再多重化処理等によりデジタル放送受信機１００全体が高負荷となる時に優先度の低いデータＥＳをデータ取得の制限対象とし、負荷を減少させる。また、ある時間単位で再多重化の制限対象データＥＳを切り換えて情報の完全性を保つ。

データ放送においては、一般的に、同一のデータを繰り返し放送するカルーセル方式が採用されている。このカルーセル方式のデータは、ＺＩＰ形式などで圧縮されたモジュールデータとして送信されている。したがって、データ放送をＴＳデコーダ１０１によりデコードして得られた各データＥＳは、一定期間待てば同一のデータが再送されてくるため、再取得可能である。

図３に、本実施形態における１つのデータＥＳがデータ取得の対象又は制限対象となるイメージを時間軸上に示す。図３に示す例では、データＥＳがデータ取得の対象となったあと（取得期間）、次に制限対象となり（制限期間）、その後、再度データ取得の対象となる例を示している。

図３中の符号Ａで示した、データ取得対象から取得制限対象となるケースは、バッファ監視部１０７の監視結果に応じてフィルタ制御部１０６がデジタル放送受信機１００の高負荷を検出し、当該データＥＳの取得を制限する場合、又は、データ取得対象のデータ取得が完了した場合である。また、符号Ｂで示した、データ取得制限対象から取得対象となるケースは、バッファ監視部１０７の監視結果に応じてフィルタ制御部１０６が、デジタル放送受信機１００が高負荷状態から回復したと判断し、取得を再開した場合、又は、他のデータＥＳの取得が完了した場合である。つまり、データ取得の制限対象となったデータＥＳは、高負荷時に取得を停止し、高負荷状態から回復後又は他のデータＥＳの取得が完了後に取得を再開する。

既にデータの一部を取得済みでも、再取得では取得状態を初期状態（取得データ量無し）とみなし、最大再送周期分の取得を行う。データＥＳは、データカルーセル方式によって伝送されているため、その最大再送周期間のデータを取得すればデータの取得において保証がされる。つまり、情報の完全性が保てる。

次に、以上に述べた本実施形態の手順概要を図４のアクティビティ図を参照しながら説明する。図４は、デジタル放送受信機１００の全体動作を示すアクティビティ図である。

図４において、デジタル放送受信機１００は、まず、多重化されたデータを受信する（ステップＳ１０１）。次に、ＴＳデコーダ１０１がデータ解析及び分離処理を行い、受信データから映像、音声、データ放送の必要なデータを分離する（ステップＳ１０２）。

次に、データＥＳについては、バッファ監視部１０７が多重化処理バッファ１０５の多重化処理でのデータ量を監視し、処理の負荷状態を計測する（ステップＳ１０３）。また、並行処理で、フィルタ制御部１０６が負荷監視に基づくフィルタ制御（ステップＳ１０４）を行い、フィルタ１０３がフィルタリング（ステップＳ１０５）を行う。具体的には、高負荷時には１つ又は複数のデータＥＳに対して、データ取得の制限を行う。低負荷時は通常通りの処理を行う。

次に、多重器１０４が映像ＥＳ、音声ＥＳと、データＥＳを多重化させる処理を行う（ステップＳ１０６）。本実施形態において、多重化処理は、後段の転送処理（ステップＳ１０７）の負荷を軽減するためである。

次に、本実施形態に係るフィルタ制御処理を図５のアクティビティ図を参照しながら説明する。図５は、図４に示したフィルタ制御処理のサブアクティビティ図である。

バッファ監視部１０７は、多重化処理に用いられる多重化処理バッファ１０５を監視する。フィルタ制御部１０６は、バッファサイズの使用状況が例えば８０％になった時点にデジタル放送受信機１００の負荷状態を「高負荷状態」とし、その状態から例えば６０％まで使用状況が下がった時点に高負荷から復帰したとみなす。

また、フィルタ制御部１０６は、初期状態ではデータＥＳの受信制限を行わない。また、フィルタ制御部１０６は、多重化処理バッファ１０５の監視中、以下の場合に応じてフィルタ１０３のフィルタリングの条件を制御する。

第１の場合は、初期状態から高負荷状態へ遷移した場合である。
フィルタ制御部１０６は、フィルタ１０３のフィルタリングの条件、すなわち制限対象ＥＳの設定／変更を行い（図５のステップＳ２０１）、取得優先度の低いデータＥＳを制限対象とする。優先度は各データＥＳ中のコンポーネントタグの大小によって決定する。

第２の場合は、高負荷状態から低負荷状態へ遷移した場合である。
フィルタ制御部１０６は、制限解除を行い、全データＥＳを受信開始する（ステップＳ２０３）。

第３の場合は、高負荷状態へ遷移した場合である。
フィルタ制御部１０６は、フィルタ１０３のフィルタリングの条件、すなわち制限対象ＥＳの設定／変更を行い（ステップＳ２０１）、優先度変更にしたがって、優先度の低いデータＥＳを制限対象にして受信を停止する。

第４の場合は、非制限対象のデータＥＳを最大再送周期間（例えば、１８０秒）以上継続で受信した場合である。
この場合は、図５のステップＳ２０２，ステップＳ２０４を経て、非制限対象のデータＥＳをデータカルーセル方式の最大再送周期の１８０秒以上受信した場合である。この場合、フィルタ制御部１０６は、フィルタリングの条件について、受信したデータＥＳの優先度を最低値に変更して他のデータＥＳの優先度を上げ、制限対象となるデータＥＳを変更する（ステップＳ２０５）。

上記本実施形態に係るフィルタ制御処理による制限データの切替遷移の一例を図６に示す。図６（ａ）では、３つのデータＥＳが初期状態においてＥＳ１，２，３の順に優先度の高低が付けられているため、最低の優先度が定められたＥＳ３がデータ取得の制限対象となっている。なお、理解が容易になるよう、図中では３つのブロックで最大再送周期としている。

各データＥＳは非同期で送られてくるため、ある時間で取得できるデータ量は、データＥＳ毎にバラツキがある。図６（ａ）から（ｂ）に遷移する間に、点線で囲まれた範囲のデータを取得したものとする。

図６（ｂ）では、図６（ａ）から（ｂ）に遷移する間に、データＥＳ２の最大再送周期分のデータが取得できたため、データＥＳ２の優先度が最低値になる。したがって、制限対象がデータＥＳ２に移る。次に、図６（ｂ）から（ｃ）に遷移する間に、データＥＳ１の最大再送周期分のデータを取得したものとする。

図６（ｃ）では、図６（ｂ）から（ｃ）に遷移する間に、データＥＳ１の最大再送周期分のデータが取得できたため、データＥＳ１の優先度が最低値になる。したがって、制限対象がデータＥＳ１に移る。このとき、負荷状態がさらに高負荷になった場合、既に取得済みのデータＥＳ２も制限対象としてもよい。

以上に説明した本実施形態によれば、デジタル放送受信機１００の負荷状態が高負荷になった場合、デジタル放送に含まれるトランスポートストリームの内、カルーセル方式により送信されるデータ放送のエレメンタリストリームが複数ある場合に、一部のエレメンタリストリームのデータ取得を制限する。そのため、データ放送を受信後に再多重化する際に、受信したデータ量に対して、再多重化処理対象になるデータ量を削減（データ量の圧縮）することができ、処理負荷の軽減が実現する。また、本実施形態によれば、所定の時間が経過したあと、取得しなかったエレメンタリストリームについて、カルーセル方式による再送データからデータ取得する。そのため、情報の完全性を保つことができる。

次に、本発明による他の実施形態について説明する。
上記ではすべてのデータＥＳをフィルタ処理の対象とした一実施形態を示した。しかしながら、この場合、ユーザがｄボタンを押下した時点で最初に表示されるデータ放送のデータが、転送後のデータ内に包含されているという保証はない。そのため、ユーザ操作に対して応答性が悪くなる虞がある。

そこで、データ放送データのデフォルトコンポーネントである”ｓｔａｒｔｕｐ．ｂｍｌ”が定義されているコンポーネントタグ０ｘ４０のデータＥＳに関して、これをフィルタ処理の対象に含めない。すなわち、上記実施形態の変形として、上記実施形態において、図１のフィルタ１０３のフィルタに、コンポーネントタグ０ｘ４０のデータＥＳをあらかじめ制限対象外に定めるフィルタを追加する構成である。本構成によれば、上記応答性に関する問題を解消することができる。

さらに、他の実施形態について説明する。
データ放送においては、番組との連動として、放送局側が映像シーンに合わせてイベントメッセージを送出し、そのイベントメッセージを利用してスクリプトを制御する技術がある。これに対応するため、あるデータＥＳがイベントメッセージを含むと、あらかじめわかっている場合、そのデータＥＳを制限対象外にするとよい。デフォルトコンポーネントを含むデータＥＳをあらかじめ制限対象外に定めるフィルタを追加する実施形態と同様に、イベントメッセージを含むデータＥＳをあらかじめ制限対象外に定めるフィルタを追加する。

さらに、他の実施形態について説明する。
上記実施形態においては、図６を参照して、多重化処理の制限対象とするデータＥＳの数を１つとした例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、同時に複数のデータＥＳを制限対象としてもよい。また、同時に複数のデータＥＳを多重化処理の制限対象とする場合、あるタイムラインでは２つのデータＥＳを、また別のタイムラインでは３つのデータＥＳを、又はデータのビットレートを計測してカップリングを変更すると、単位時間あたりに伝送される各データＥＳのパケットの合計が平準化されるため、負荷軽減に有利である。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、上述した各実施形態における動作（各フローチャートに示す動作）は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成によって実行することも可能である。

ソフトウェアによる処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させてもよい。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させてもよい。

例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、光学式ディスク、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納（記録）しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。

なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送してもよい。または、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送してもよい。コンピュータでは、転送されてきたプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることが可能である。

また、上記実施形態で説明した処理動作に従って時系列的に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に実行するように構築することも可能である。

また、上記実施形態で説明したシステムは、複数の装置の論理的集合構成にしたり、各装置の機能を混在させたりするように構築することも可能である。

本発明は、カルーセル方式で伝送するストリームを含む多重化データに対して再多重化処理を実行するシステム、装置（機器）、方法、プログラム等に適用できる。

１００ デジタル放送受信機
１０１ ＴＳデコーダ
１０２ トランスコーダ
１０３ フィルタ
１０４ 多重器
１０５ 多重化処理バッファ
１０６ フィルタ制御部
１０７ バッファ監視部

Claims (6)

1. デジタル放送に含まれるトランスポートストリームをデコードし、カルーセル方式により送信されるストリームと、その他のストリームとに分離するトランスポートストリームデコーダと、
   前記その他のストリームのデータ量を圧縮する処理を行うトランスコーダと、
   前記カルーセル方式により送信されるストリームのデータ量を圧縮する処理を行うフィルタと、
   圧縮された前記その他のストリームと、前記カルーセル方式により送信されるストリームを多重化処理する多重化処理手段と、
   前記多重化処理の負荷を監視する負荷監視手段と、
   前記負荷監視手段の監視結果に応じて前記フィルタを制御するフィルタ制御手段と、
   を有し、
   前記フィルタは、前記カルーセル方式により送信されるストリームに優先度を定め、前記ストリームの内、優先度の低いストリームを制限対象としてデータ取得を行わないことによりデータ量を圧縮するフィルタを含む
   ことを特徴とする、デジタル放送受信装置。
2. 前記多重化処理の際に用いる多重化処理バッファを有し、
   前記負荷監視手段は、前記多重化処理バッファのデータ量を監視して多重化処理の負荷状態を計測す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. 前記フィルタは、前記カルーセル方式の最大再送周期分のデータを取得したストリームの優先度を下げるものであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のデジタル放送受信装置。
4. 前記フィルタは、前記カルーセル方式により送信されるストリームの内、コンポーネントタグ０ｘ４０のデータエレメンタリストリームをあらかじめ制限対象外として定めるフィルタを含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のデジタル放送受信装置。
5. デジタル放送に含まれるトランスポートストリームをデコードし、カルーセル方式により送信されるストリームと、その他のストリームとに分離するトランスポートストリームデコーダと、
   前記その他のストリームのデータ量を圧縮する処理を行うトランスコーダと、
   圧縮された前記その他のストリームを多重化処理する多重化処理手段と、
   を有するデジタル放送受信装置の制御方法であって、
   前記多重化処理の負荷を監視する負荷監視工程と、
   前記負荷監視工程による監視結果に応じて、前記カルーセル方式により送信されるストリームのデータ量を圧縮する処理を行うフィルタを制御するフィルタ制御工程と、を含み、
   前記フィルタは、前記カルーセル方式により送信されるストリームに優先度を定め、前記ストリームの内、優先度の低いストリームを制限対象としてデータ取得を行わないことによりデータ量を圧縮するフィルタを含む
   ことを特徴とする、デジタル放送受信装置の制御方法。
6. デジタル放送に含まれるトランスポートストリームをデコードし、カルーセル方式により送信されるストリームと、その他のストリームとに分離するトランスポートストリームデコーダと、
   前記その他のストリームのデータ量を圧縮する処理を行うトランスコーダと、
   圧縮された前記その他のストリームを多重化処理する多重化処理手段と、
   を有するデジタル放送受信装置に、
   前記多重化処理の負荷を監視する負荷監視処理と、
   前記負荷監視処理による監視結果に応じて、前記カルーセル方式により送信されるストリームのデータ量を圧縮する処理を行うフィルタを制御するフィルタ制御処理と、を実行させ、
   前記フィルタは、前記カルーセル方式により送信されるストリームに優先度を定め、前記ストリームの内、優先度の低いストリームを制限対象としてデータ取得を行わないことによりデータ量を圧縮するフィルタを含むフィルタとすることを特徴とする、プログラム。

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