JP5178375B2 - デジタル放送再生装置およびデジタル放送再生方法 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル放送のストリームデータを復号して出力する機能を備えたデジタル放送再生装置に関するものである。

近年、デジタル放送が開始され、各放送局は符号化されたビデオストリームやオーディオストリームをＴＳ（Transport Stream）形式に変換して配信している。デジタル放送再生装置は、受信したＴＳ形式のストリームをビデオストリームやオーディオストリームに分離し、それぞれに復号処理を施すことによりビデオフレームやオーディオフレームを生成し、画面やスピーカーから映像や音声を出力する。

このデジタル放送では、デジタル放送再生装置におけるＡＶ出力のタイミングを制御するために、システムの基準時間を示すＳＴＣ（System Time Clock）を配信すると共に、ＳＴＣに対応した時刻を示すＰＴＳ（Presentation Time Stamp）を各ビデオフレームや各オーディオフレームに対応付けてビデオストリーム（ビデオＰＥＳ）やオーディオストリーム（オーディオＰＥＳ）で配信している。

ところで、近年のデジタル放送再生装置では、多機能化やＡＶ品質向上のために、ビデオフレームには、高画質化処理や合成処理といったビデオ後処理が施され、また、オーディオフレームには、高音質化処理や音合成処理といったオーディオ後処理が適用されるようになってきている。

ところが、ビデオ後処理とオーディオ後処理では実行時間に大きな差異がある。そこで、従来、リップシンクをとるために、処理時間の短いオーディオ処理を遅延させるという遅延制御が行われている。例えば、従来のデジタル放送の遅延制御技術として、ビデオ後処理の実行時間を測定し、測定した実行時間分だけオーディオ出力を遅延させる放送受信機が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−３４８４８９号公報

しかしながら、従来の放送受信機においては、ビデオ後処理やオーディオ後処理で実施する内容が多くなり、受信するコンテンツによっては、AV出力するデータの生成が放送局の指定するＰＴＳに間に合わなくなるという問題がある。ＡＶデータの生成がＰＴＳに間に合わない場合、デジタル放送再生装置の画面やスピーカーの出力からは映像や音の乱れが生じ、端末のＡＶ品質を低下させることになるという問題がある。

また、選局する放送局ごとに、ＴＳ受信タイミングからＡＶ出力するまでの時間を決定付けるＰＴＳの設定が異なることから、受信する放送局によってＡＶ出力するデータの生成がＰＴＳに間に合ったり間に合わなかったりすることになるという問題がある。

そこで、全ての放送局に対して上記のようなＡＶ品質の低下をまねくことがないように制御するために、放送局の指定するＰＴＳから一定時間遅れたタイミングでＡＶ出力するように、再送装置のデコード時間にマージンを持たせてＡＶ出力する遅延制御も考えられうる。しかし、そのような遅延制御では、一部の放送局が間に合わないために、全ての放送局のＡＶ出力まで遅延させなければならないという問題がある。

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことのできるデジタル放送再生装置を提供することを目的とする。

本発明のデジタル放送再生装置は、受信したデジタル放送ストリームデータを復号して、デジタル放送フレームデータと前記デジタル放送フレームの出力指定時刻データを生成するデコード手段と、前記デジタル放送フレームの出力可能時刻の前記出力指定時刻からの遅延時間を算出する遅延時間算出手段と、前記遅延時間と過去に算出した遅延時間のうちの最大値を最大遅延時間として保持する最大遅延時間保持手段と、前記デジタル放送フレームを前記出力指定時刻から前記最大遅延時間だけ遅らせて出力するように出力タイミングの制御を行う出力タイミング制御手段と、を備えた構成を有している。

また、本発明のデジタル放送再生方法は、受信したデジタル放送ストリームデータを復号して、デジタル放送フレームデータと前記デジタル放送フレームの出力指定時刻データを生成し、前記デジタル放送フレームの出力可能時刻の前記出力指定時刻からの遅延時間を算出し、前記遅延時間と過去に算出した遅延時間のうちの最大値を最大遅延時間として保持し、前記デジタル放送フレームを前記出力指定時刻から前記最大遅延時間だけ遅らせて出力するように出力タイミングの制御を行う。

本発明は、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができるという効果を有するデジタル放送再生装置を提供することができるものである。

以下、本発明の実施の形態のデジタル放送再生装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、１セグやフルセグ等のデジタル放送を再生可能な携帯電話機、カーナビゲーション装置、デジタルテレビ装置等に適用されるデジタル放送再生装置を例示する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態のデジタル放送再生装置について、図面を用いて説明する。ここでは、まず、本実施の形態のデジタル放送再生装置の構成について説明する。図１は、本実施の形態のデジタル放送再生装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、デジタル放送再生装置１は、放送局側の意図したタイミングでコンテンツを再生するために使用する基準時間（ＳＴＣ）のカウンタであるＳＴＣカウンタ２を備えている。

ＳＴＣは、放送局がトランスポートストリーム（ＴＳ）中に一定間隔でＰＣＲ（Program Clock Reference）として挿入する値を元に、受信側のデジタル放送再生装置１でＳＴＣカウンタ２に設定してカウントされる。つまり、ＳＴＣカウンタ２は、放送局側の意図する基準時間を受信端末で生成するカウンタであるといえる。

図１に示すように、デジタル放送再生装置１は、受信したデジタル放送のストリームに含まれるビデオストリーム（ビデオＰＥＳ）を処理するための構成として、ビデオデコード部３と、ビデオ出力タイミング制御部４と、画像表示部５を備えている。さらに、このデジタル放送再生装置１は、ビデオ出力タイミングの遅延制御を行うための構成として、ビデオ遅延時間算出部６と、最大遅延時間判定部７と、最大遅延時間保持部８と、リセット部９を備えている。

また、図１に示すように、デジタル放送再生装置１は、受信したデジタル放送のストリームに含まれるオーディオストリーム（オーディオＰＥＳ）を処理するための構成として、オーディオデコード部１０と、オーディオ出力タイミング制御部１１と、音声出力部１２を備えている。さらに、このデジタル放送再生装置１は、オーディオ出力タイミングの遅延制御を行うための構成として、オーディオ遅延時間算出部１３を備えている。この場合、最大遅延時間判定部７と、最大遅延時間保持部８と、リセット部９は、共通である。

ビデオデコード部３は、デジタル放送で指定されるH.264やMPEG2などのビデオストリームのデコーダである。ビデオデコード部３に入力されるデータはビデオストリーム（ビデオＰＥＳ）であり、このビデオＰＥＳでは、復号するビデオフレームのストリームと、ビデオＰＴＳが対応付けられている。ビデオデコード部３は、このビデオストリームを復号してビデオＰＴＳとビデオフレームを生成する。なお、このビデオデコード部３では、生成したビデオフレームを高画質化する処理などが行われても良い。

ビデオ遅延時間算出部６は、ビデオデコード部３が１フレーム分の処理を完了したタイミングで、ＳＴＣカウンタ２の時間がビデオＰＴＳから遅れている時間（ビデオ遅延時間）を算出する。このビデオ遅延時間算出部６に入力されるデータは、ビデオデコード部３からのビデオＰＴＳとＳＴＣカウンタ２の時間である。このビデオ遅延時間算出部６では、ビデオ遅延時間が以下の式１により算出される。
ビデオ遅延時間＝ＳＴＣカウンタ２の時間−ビデオＰＴＳ （式１）

オーディオデコード部１０は、デジタル放送で指定されるＡＡＣなどのオーディオストリームのデコーダである。オーディオデコード部１０に入力されるデータは、オーディオストリーム（オーディオＰＥＳ）であり、このオーディオＰＥＳでは、復号するオーディオフレームのストリームと、オーディオＰＴＳが対応付けられている。オーディオデコード部１０は、このオーディオストリームを復号してオーディオＰＴＳとオーディオフレームを生成する。なお、このオーディオデコード部１０では、生成したオーディオフレームを高音質化する処理などが行われても良い。

オーディオ遅延時間算出部１３は、オーディオデコード部１０が１フレーム分の処理が完了したタイミングで、ＳＴＣカウンタ２の時間がオーディオＰＴＳから遅れている時間（オーディオ遅延時間）を算出する。このオーディオ遅延時間算出部１３に入力されるデータは、オーディオデコード部１０からのオーディオＰＴＳとＳＴＣカウンタ２の時間である。このオーディオ遅延時間算出部１３では、オーディオ遅延時間が以下の式２により算出される。
オーディオ遅延時間＝ＳＴＣカウンタ２の時間−オーディオＰＴＳ （式２）

最大遅延時間判定部７は、システム全体のＰＴＳ（ビデオＰＴＳおよびオーディオＰＴＳ）からの遅延時間の最大値を判定する。最大遅延時間判定部７に入力されるデータは、ビデオ遅延時間算出部６からのビデオ遅延時間、オーディオ遅延時間算出部１３からのオーディオ遅延時間、最大遅延時間保持部８に現在保持されている最大遅延時間である。最大遅延時間判定部７は、これらの遅延時間のうち最大のもの（最大遅延時間）を選択して最大遅延時間保持部８に保存する。これにより、最大遅延時間の更新が行われる。

最大遅延時間保持部８は、メモリなどで構成されており、上記の最大遅延時間判定部７で選択された最大遅延時間を保持する。つまり、この最大遅延時間保持部８には、ビデオフレームやオーディオフレームが、それらに対応付けられているＰＴＳ（ビデオＰＴＳやオーディオＰＴＳ）から遅れて出力される時間（遅延時間）のうちの最大値（最大遅延時間）が保持されている。この場合、最大遅延時間には、所定の上限（上限遅延時間）が設定されている。

リセット部９は、最大遅延時間保持部８に保持されている最大遅延時間の値を初期値（例えば０など）にリセットする機能を有している。この最大遅延時間のリセットは、受信する放送局の変更や再生するデジタル放送コンテンツの変更があったときに実行される。なお、初期値は、所定の値（あらかじめ定めた値）であればよく、０に限られるものではない。

ビデオ出力タイミング制御部４では、ビデオフレームに対応付けられたビデオＰＴＳから最大遅延時間保持部８に保持されている最大遅延時間の分だけ遅らせたタイミングで、ビデオフレームを画像表示部５に出力するビデオ出力タイミングの遅延制御が行われる。このビデオ出力タイミング制御部４に入力されるデータは、ビデオデコード部３から受けるビデオフレームおよびビデオＰＴＳと、ＳＴＣカウンタ２の時間と、最大遅延時間保持部８の最大遅延時間である。なお、このビデオ出力タイミング制御部４は、以下の式３が成立した場合にのみビデオフレームを画像表示部５に出力する。
ＳＴＣカウンタ２の時間≧ビデオＰＴＳ＋最大遅延時間 （式３）

画像表示部５は、ビデオ出力タイミング制御部４から受けるビデオフレームを表示する機能を備えており、例えば液晶ディスプレイ等で構成される。

オーディオ出力タイミング制御部１１では、オーディオフレームに対応付けられたオーディオＰＴＳから最大遅延時間保持部８に保持されている最大遅延時間の分だけ遅らせたタイミングで、オーディオフレームを音声出力部１２に出力するオーディオ出力タイミングの遅延制御が行われる。このオーディオ出力タイミング制御部１１に入力されるデータは、オーディオデコード部１０から受けるオーディオフレームおよびオーディオＰＴＳと、ＳＴＣカウンタ２の時間と、最大遅延時間保持部８の最大遅延時間である。なお、このオーディオ出力タイミング制御部１１は、以下の式４が成立した場合にのみオーディオフレームを音声出力部１２に出力する。
ＳＴＣカウンタ２の時間≧オーディオＰＴＳ＋最大遅延時間 （式４）

音声出力部１２は、オーディオ出力タイミング制御部１１から受けるオーディオフレームを音声出力する機能を備えており、例えばスピーカー等で構成される。

つぎに、図２および図３を参照して、デジタル放送ストリーム（ビデオストリームやオーディオストリーム）の受信からＰＴＳまでの時間の統計的な分布について説明する。

図２は、ビデオストリームの受信からビデオ出力までの時間の分布の一例を示すヒストグラムである。図２に示すように、この例では、約１３５０ｍｓを中心に約１１００ｍｓ〜約１５００ｍｓまでの範囲のものが大部分である。ところが、少ない頻度ではあるが、ビデオストリームの受信からビデオ出力までの差分時間が約５００ｍｓ〜約１０００ｍｓというものも存在しており、中には約３００ｍｓというものもある。このように、ビデオストリームの受信からビデオＰＴＳまでの差分時間は、放送局ごとにばらつきがある。

図３は、オーディオストリームの受信からオーディオ出力までの時間の分布の一例を示すヒストグラムである。図３に示すように、この例では、約１３０ｍｓ〜１４０ｍｓの範囲にある程度の分布が集中しているほか、約２４０ｍｓ〜約２８０ｍｓの範囲にもある程度の分布が集中している。このように、オーディオストリームの受信からオーディオＰＴＳまでの差分時間は、放送局ごとにばらつきがある。

以上のように構成された第１の実施の形態のデジタル放送再生装置１について、図面を用いてその動作を説明する。

本実施の形態のデジタル放送再生装置１では、上述のように受信からＰＴＳまでの差分時間に放送局ごとのばらつきがある状況において（図２および図３参照）、出力タイミングの適切な遅延制御を行うことができる。以下、この出力タイミングの遅延制御を中心に説明する。

（ビデオ出力タイミングの遅延制御）
図４は、ビデオ出力タイミングの遅延制御の流れを示すフロー図である。図４に示すように、まず、ビデオデコード部３において、デジタル放送のストリームに含まれるビデオストリームの復号（デコード）が行われ、ビデオフレームとビデオＰＴＳが生成される（Ｓ１０）。

つぎに、ビデオ遅延時間算出部６において、ＳＴＣカウンタ２の時間がビデオＰＴＳから遅れている時間（ビデオ遅延時間）が算出される（Ｓ１１）。そして、最大遅延時間判定部７において、この算出したビデオ遅延時間が最大遅延保持部に保持されている最大遅延時間より大きいか否か、設定されている上限遅延時間より小さいか否かの判定が行われる（Ｓ１２、Ｓ１３）。

ビデオ遅延時間が最大遅延時間より大きくかつ上限遅延時間より小さい場合には、このビデオ遅延時間が新しい最大遅延時間として保存される（Ｓ１４）。つまり、最大遅延時間が更新される。なお、ビデオ遅延時間が最大遅延時間以下である場合、上限遅延時間以上である場合には、最大遅延時間の更新は行われない。

そして、ビデオ出力タイミング制御部４において、この最大遅延時間を用いてビデオ出力タイミングの遅延制御が行われる（Ｓ１５）。この場合、ビデオフレームに対応付けられたビデオＰＴＳから最大遅延時間の分だけ遅らせたタイミングで、ビデオフレームを画像表示部５に出力する遅延制御が行われる。

（オーディオ出力タイミングの遅延制御）
図５は、オーディオ出力タイミングの遅延制御の流れを示すフロー図である。図５に示すように、まず、オーディオデコード部１０において、デジタル放送のストリームに含まれるオーディオストリームの復号（デコード）が行われ、オーディオフレームとオーディオＰＴＳが生成される（Ｓ２０）。

つぎに、オーディオ遅延時間算出部１３において、ＳＴＣカウンタ２の時間がオーディオＰＴＳから遅れている時間（オーディオ遅延時間）が算出される（Ｓ２１）。そして、最大遅延時間判定部７において、この算出したオーディオ遅延時間が最大遅延保持部に保持されている最大遅延時間より大きいか否か、設定されている上限遅延時間より小さいか否かの判定が行われる（Ｓ２２、Ｓ２３）。

オーディオ遅延時間が最大遅延時間より大きくかつ上限遅延時間より小さい場合には、このオーディオ遅延時間が新しい最大遅延時間として保存される（Ｓ２４）。つまり、最大遅延時間が更新される。なお、オーディオ遅延時間が最大遅延時間以下である場合、上限遅延時間以上である場合には、最大遅延時間の更新は行われない。

そして、オーディオ出力タイミング制御部１１において、この最大遅延時間を用いてオーディオ出力タイミングの遅延制御が行われる（Ｓ２５）。この場合、オーディオフレームに対応付けられたオーディオＰＴＳから最大遅延時間の分だけ遅らせたタイミングで、オーディオフレームを画像表示部５に出力する遅延制御が行われる。

（最大遅延時間の更新制御）
図６は、最大遅延時間の更新制御の一例を示す説明図である。図６のグラフでは、横軸にシステムの基準時間（ＳＴＣ）が示されており、縦軸に最大遅延時間が示されている。グラフの下には、基準時間（ＳＴＣ）の流れに沿って６つのストリーム（例えばビデオストリーム）をデコード処理（図では斜線で示される）する様子が示されている。

図６の例では、放送局を選択した直後の１つ目のストリームでは、このストリームについて指定されたＰＴＳ１（例えばビデオＰＴＳ）までにデコード処理が完了しており、フレーム出力のタイミングに間に合っている。２つ目のストリームデータについても同様である。なお、このとき、最大遅延時間保持部８に保持されている最大遅延時間は０である。

ところが、３つ目のストリームでは、このストリームについて指定されたＰＴＳ３までにデコード処理が完了せず、フレーム出力のタイミングがＰＴＳ３からｔ１だけ遅延している。したがって、この場合、最大遅延時間保持部８に保持されている最大遅延時間が０からｔ１に更新される。

その後、４つ目のストリームでは、そのストリームについて指定されたＰＴＳ４から最大遅延時間ｔ１だけ遅らせたタイミングが、フレーム出力のタイミングとなる。この場合、４つ目のストリームについて指定されたＰＴＳ４までにはデコード処理が完了していないものの、ＰＴＳ４から最大遅延時間ｔ１だけ遅らせた時間ＰＴＳ４＋ｔ１までにはデコード処理が完了しており、フレーム出力のタイミングに間に合うことになる。

５つ目のストリームでは、このストリームについて指定されたＰＴＳ５から最大遅延時間ｔ１だけ遅らせた時間ＰＴＳ５＋ｔ１までにデコード処理が完了せず、フレーム出力のタイミングがＰＴＳ５からｔ２だけ遅延している。したがって、この場合、最大遅延時間保持部８に保持されている最大遅延時間がｔ１からｔ２に更新される。

このように、図６の例では、放送局を選局した直後は、ＡＶ出力遅延時間は０であり、ＰＴＳのタイミングでＡＶ出力されている。その後、受信からＰＴＳまでの時間が非常に短いストリームを受信すると、ビデオデコード部３の処理がビデオＰＴＳに間に合わず、ビデオ遅延時間算出部６で算出されたビデオ遅延時間が、最大遅延時間判定部７により最大遅延時間保持部８に設定される。これにより、ビデオ出力タイミング制御部４およびオーディオ出力タイミング制御部１１は、最大遅延時間保持部８に新たに設定された遅延時間から再度ＡＶ同期して出力するように、出力タイミングの制御を行う。

このような第１の実施の形態のデジタル放送再生装置１によれば、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

すなわち、本実施の形態では、デジタル放送フレームの出力が出力指定時刻（ＰＴＳ）に間に合わないときに遅延時間が算出され、その遅延時間の最大値（最大遅延時間）が保持される。そして、この最大遅延時間を用いてデジタル放送の出力タイミングの遅延制御が行われる。これにより、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

例えば、デジタル放送のビデオフレームの出力が出力指定時刻（ビデオＰＴＳ）に間に合わないときにビデオ遅延時間が算出され、そのビデオ遅延時間の最大値（ビデオ最大遅延時間）が保持される。そして、このビデオ最大遅延時間を用いてビデオフレームのビデオ出力タイミングの遅延制御が行われる。これにより、ビデオフレームのビデオ出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

または、デジタル放送のオーディオフレームの出力が出力指定時刻（オーディオＰＴＳ）に間に合わないときにオーディオ遅延時間が算出され、そのオーディオ遅延時間の最大値（オーディオ最大遅延時間）が保持される。そして、このオーディオ最大遅延時間を用いてオーディオフレームのオーディオ出力タイミングの遅延制御が行われる。これにより、オーディオフレームのオーディオ出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

また、本実施の形態では、ビデオフレームとオーディオフレームに共通の最大遅延時間を用いて、デジタル放送の出力タイミングの遅延制御が行われる。したがって、ＡＶ同期をとりながら、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

また、本実施の形態では、受信する放送局や再生するデジタル放送コンテンツが変更されたときに、最大遅延時間が初期値にリセットされる。したがって、デジタル放送の放送局ごとやコンテンツごとに、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

また、本実施の形態では、デジタル放送の放送局やコンテンツによっては稀に遅延時間が非常に大きくなることがあり得るが、そのような場合であっても、最大遅延時間が過度に大きくなることが防止され、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

以上のようなデジタル放送再生装置１によれば、ビデオ出力が前記ビデオＰＴＳに間に合わない場合にシステム全体の出力遅延を抑えてＡＶ出力を制御することができる。

この場合、受信したストリームをデコードして出力するまでの時間がＰＴＳから遅れた場合、その遅延時間を最大遅延時間保持部８に保存し、さらに大きな遅延が発生しないか確認しつつ最大遅延時間を更新すると共に、出力タイミング制御部がＰＴＳから前記最大遅延時間遅れて出力するように制御することによって、システム全体としてＰＴＳから最低限度の遅延時間遅らせることでストリームの再生を行うことが可能である。また、この制御によって、放送局を選曲した直後に遅延時間の調整が発生するが、長時間連続で視聴し続けている間、品質の劣化をほとんど防ぐことが可能となる。

また、ビデオもしくはオーディオのいずれかの遅延が発生しても、システム共通で使用する前記最大遅延時間に遅延を反映させることで、ＡＶ同期を取りつつ、システム全体としてＰＴＳから最低限度の時間遅らせることによって、ストリームの再生を行うことが可能である。

さらに、受信する放送局の変更や再生するコンテンツが変更された場合に前記最大遅延時間保持部８をリセットするリセット部９を持つことにより、放送局やコンテンツ毎に最低限の遅延時間で再生することが可能である。また、あらかじめ放送局やコンテンツ毎に適した最大遅延時間をリセット時に設定することも可能となり、放送局の選局直後に発生する遅延時間の調整処理の発生を防ぐことも可能になる。

さらに、上記の最大遅延時間保持部８の値があらかじめ決められた値以上に遅延しないように制限する最大遅延時間判定部７を持つことにより、コンテンツによって最大遅延時間を非常に大きなものとする場合が稀に発生することがあっても、遅延時間を大幅に大きくすることなく再生することが可能になる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態のデジタル放送再生装置について、図面を用いて説明する。ここでは、本実施の形態のデジタル放送再生装置の構成が、第１の実施の形態と相違する点を中心に説明する。つまり、ここで特に言及しない限り、本実施の形態のデジタル放送再生装置の構成は、第１の実施の形態と同様である。

図７は、本実施の形態のデジタル放送再生装置の構成を示すブロック図である。図７に示すように、デジタル放送再生装置１は、出力タイミング制御の後に所定の後処理を行うための構成として、ビデオ後処理部１４とオーディオ後処理部１５を備えている。そして、このデジタル放送再生装置１は、後処理を考慮した出力タイミングの遅延制御を行うための構成として、ビデオ後処理時間保持部１６とオーディオ後処理時間保持部１７を備えている。

ビデオ後処理部１４は、ビデオフレームの高画質化処理などの後処理を実行する。このビデオ後処理部１４は、ビデオ出力タイミング制御部４と画像表示部５の間に配置されている。つまり、ここでいうビデオ後処理は、ビデオ出力タイミング制御の後段で行われる後処理をいう。

オーディオ後処理部１５は、オーディオフレームの高音質化処理などの後処理を実行する。このオーディオ後処理部１５は、オーディオ出力タイミング制御部１１と音声出力部１２の間に配置されている。つまり、ここでいうオーディオ後処理は、オーディオ出力タイミング制御の後段で行われる後処理をいう。

ビデオ後処理時間保持部１６およびオーディオ後処理時間保持部１７は、メモリなどで構成されており、ビデオ後処理時間保持部１６には、ビデオ後処理部１４での後処理に要する時間（ビデオ後処理時間）が保持されており、オーディオ後処理時間保持部１７には、オーディオ後処理部１５での後処理に要する時間（オーディオ後処理時間）が保持されている。

ビデオ遅延時間算出部６は、ビデオデコード部３が１フレーム分の処理が完了後にビデオ後処理時間経過したタイミングで、ＳＴＣカウンタ２の時間がビデオＰＴＳから遅れている時間（ビデオ遅延時間）を算出する。このビデオ遅延時間算出部６に入力されるデータは、ビデオデコード部３からのビデオＰＴＳとビデオ後処理時間とＳＴＣカウンタ２の時間である。このビデオ遅延時間算出部６では、ビデオ遅延時間が以下の式５により算出される。
ビデオ遅延時間＝ＳＴＣカウンタ２の時間＋ビデオ後処理時間−ビデオＰＴＳ （式５）

オーディオ遅延時間算出部１３は、オーディオデコード部１０が１フレーム分の処理が完了後にオーディオ後処理時間経過したタイミングで、ＳＴＣカウンタ２の時間がオーディオＰＴＳから遅れている時間（オーディオ遅延時間）を算出する。このオーディオ遅延時間算出部１３に入力されるデータは、オーディオデコード部１０からのオーディオＰＴＳとオーディオ後処理時間とＳＴＣカウンタ２の時間である。このオーディオ遅延時間算出部１３では、オーディオ遅延時間が以下の式６により算出される。
オーディオ遅延時間＝ＳＴＣカウンタ２の時間＋オーディオ後処理時間−オーディオＰＴＳ （式６）

以上のように構成された第２の実施の形態のデジタル放送再生装置１について、図面を用いてその動作を説明する。ここでは、後処理時間を考慮した出力タイミングの遅延制御を中心に説明する。

（ビデオ後処理時間を考慮したビデオ出力タイミングの遅延制御）
図８は、ビデオ後処理時間を考慮したビデオ出力タイミングの遅延制御の流れを示すフロー図である。図８に示すように、まず、ビデオデコード部３において、デジタル放送のストリームに含まれるビデオストリームの復号（デコード）が行われ、ビデオフレームとビデオＰＴＳが生成される（Ｓ３０）。

つぎに、ビデオ遅延時間算出部６において、ビデオ後処理後のＳＴＣカウンタ２の時間がビデオＰＴＳから遅れている時間（ビデオ遅延時間）が算出される（Ｓ３１）。そして、最大遅延時間判定部７において、この算出したビデオ遅延時間が最大遅延保持部に保持されている最大遅延時間より大きいか否か、設定されている上限遅延時間より小さいか否かの判定が行われる（Ｓ３２、Ｓ３３）。

ビデオ遅延時間が最大遅延時間より大きくかつ上限遅延時間より小さい場合には、このビデオ遅延時間が新しい最大遅延時間として保存される（Ｓ３４）。つまり、最大遅延時間が更新される。なお、ビデオ遅延時間が最大遅延時間以下である場合、上限遅延時間以上である場合には、最大遅延時間の更新は行われない。

つづいて、ビデオ出力タイミング制御部４において、この最大遅延時間を用いてビデオ出力タイミングの遅延制御が行われる（Ｓ３５）。この場合、ビデオフレームに対応付けられたビデオＰＴＳから最大遅延時間の分だけ遅らせたタイミングで、ビデオフレームをビデオ後処理部１４に出力する遅延制御が行われる。そして、ビデオ後処理部１４において、ビデオ出力タイミング制御部４からのビデオフレームに高画質化処理などの後処理を施した後（Ｓ３６）、そのビデオフレームが画像出力部へ出力される。

（オーディオ後処理時間を考慮したオーディオ出力タイミングの遅延制御）
図９は、オーディオ後処理時間を考慮したオーディオ出力タイミングの遅延制御の流れを示すフロー図である。図９に示すように、まず、オーディオデコード部１０において、デジタル放送のストリームに含まれるオーディオストリームの復号（デコード）が行われ、オーディオフレームとオーディオＰＴＳが生成される（Ｓ４０）。

つぎに、オーディオ遅延時間算出部１３において、オーディオ後処理後のＳＴＣカウンタ２の時間がオーディオＰＴＳから遅れている時間（オーディオ遅延時間）が算出される（Ｓ４１）。そして、最大遅延時間判定部７において、この算出したオーディオ遅延時間が最大遅延保持部に保持されている最大遅延時間より大きいか否か、設定されている上限遅延時間より小さいか否かの判定が行われる（Ｓ４２、Ｓ４３）。

オーディオ遅延時間が最大遅延時間より大きくかつ上限遅延時間より小さい場合には、このオーディオ遅延時間が新しい最大遅延時間として保存される（Ｓ４４）。つまり、最大遅延時間が更新される。なお、オーディオ遅延時間が最大遅延時間以下である場合、上限遅延時間以上である場合には、最大遅延時間の更新は行われない。

つづいて、オーディオ出力タイミング制御部１１において、この最大遅延時間を用いてオーディオ出力タイミングの遅延制御が行われる（Ｓ４５）。この場合、オーディオフレームに対応付けられたオーディオＰＴＳから最大遅延時間の分だけ遅らせたタイミングで、オーディオフレームをオーディオ後処理部１５に出力する遅延制御が行われる。そして、オーディオ後処理部１５において、オーディオ出力タイミング制御部１１からのオーディオフレームに高画質化処理などの後処理を施した後（Ｓ４６）、そのオーディオフレームが音声出力部１２へ出力される。

このような第２の実施の形態のデジタル放送再生装置１によっても、第１の実施の形態と同様の作用効果が奏される。

その上、本実施の形態では、出力タイミング制御の後に後処理が施されるときに、その後処理に要する時間（後処理時間）を考慮して、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

例えば、ビデオ出力タイミング制御の後にビデオフレームに後処理（画像処理）が施されるときに、その後処理に要する時間（ビデオ後処理時間）を考慮して、ビデオフレームのビデオ出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

または、オーディオ出力タイミング制御の後にオーディオフレームに後処理（音声処理）が施されるときに、その後処理に要する時間（オーディオ後処理時間）を考慮して、オーディオフレームのオーディオ出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

以上のようなデジタル放送再生装置１によれば、ＡＶ同期を制御するタイミング以降において処理時間の異なるビデオ後処理やオーディオ後処理が発生しても、最終的なＡＶ同期を保障しつつ、システム全体の出力遅延を抑えて制御することが可能となる。

例えば、ビデオ出力タイミング制御の後にビデオ後処理がある場合、ビデオ後処理の時間を考慮しつつ、システム全体としてＰＴＳから最低限度の時間遅らせることによって、ストリームの再生を行うことが可能である。

または、オーディオ出力タイミング制御の後にオーディオ後処理がある場合、オーディオ後処理の時間を考慮しつつ、システム全体としてＰＴＳから最低限度の時間遅らせることによって、ストリームの再生を行うことが可能である。

以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。

本発明のデジタル放送再生装置は、受信したデジタル放送ストリームデータを復号して、デジタル放送フレームデータと前記デジタル放送フレームの出力指定時刻データを生成するデコード手段と、前記デジタル放送フレームの出力可能時刻の前記出力指定時刻からの遅延時間を算出する遅延時間算出手段と、前記遅延時間と過去に算出した遅延時間のうちの最大値を最大遅延時間として保持する最大遅延時間保持手段と、前記デジタル放送フレームを前記出力指定時刻から前記最大遅延時間だけ遅らせて出力するように出力タイミングの制御を行う出力タイミング制御手段と、を備えた構成を有している。

この装置によれば、デジタル放送フレームの出力が出力指定時刻（ＰＴＳ）に間に合わないときに遅延時間が算出され、その遅延時間の最大値（最大遅延時間）が保持される。そして、この最大遅延時間を用いてデジタル放送の出力タイミングの遅延制御が行われる。これにより、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

また、本発明のデジタル放送再生装置では、前記デコード手段は、前記デジタル放送ストリームデータに含まれるビデオストリームデータを復号して、ビデオフレームデータと前記ビデオフレームのビデオ出力指定時刻データを生成するビデオデコード手段を含み、前記遅延時間算出手段は、前記ビデオフレームのビデオ出力可能時刻の前記ビデオ出力指定時刻からの遅延時間をビデオ遅延時間として算出するビデオ遅延時間算出手段を含み、前記最大遅延時間保持手段には、前記ビデオ遅延時間と過去に算出したビデオ遅延時間のうちの最大値がビデオ最大遅延時間として保持されており、前記出力タイミング制御手段は、前記ビデオフレームを前記ビデオ出力指定時刻から前記ビデオ最大遅延時間だけ遅らせて出力するようにビデオ出力タイミングの制御を行うビデオ出力タイミング制御手段を含む構成を有している。

この構成により、デジタル放送のビデオフレームの出力が出力指定時刻（ビデオＰＴＳ）に間に合わないときにビデオ遅延時間が算出され、そのビデオ遅延時間の最大値（ビデオ最大遅延時間）が保持される。そして、このビデオ最大遅延時間を用いてビデオフレームのビデオ出力タイミングの遅延制御が行われる。これにより、ビデオフレームのビデオ出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

また、本発明のデジタル放送再生装置では、前記デコード手段は、前記デジタル放送ストリームデータに含まれるオーディオストリームデータを復号して、オーディオフレームデータと前記オーディオフレームのオーディオ出力指定時刻データを生成するオーディオデコード手段を含み、前記遅延時間算出手段は、前記オーディオフレームのオーディオ出力可能時刻の前記オーディオ出力指定時刻からの遅延時間をオーディオ遅延時間として算出するオーディオ遅延時間算出手段を含み、前記最大遅延時間保持手段には、前記オーディオ遅延時間と過去に算出したオーディオ遅延時間のうちの最大値がオーディオ最大遅延時間として保持されており、前記出力タイミング制御手段は、前記オーディオフレームを前記オーディオ出力指定時刻から前記オーディオ最大遅延時間だけ遅らせて出力するようにオーディオ出力タイミングの制御を行うオーディオ出力タイミング制御手段を含む構成を有している。

この構成により、デジタル放送のオーディオフレームの出力が出力指定時刻（オーディオＰＴＳ）に間に合わないときにオーディオ遅延時間が算出され、そのオーディオ遅延時間の最大値（オーディオ最大遅延時間）が保持される。そして、このオーディオ最大遅延時間を用いてオーディオフレームのオーディオ出力タイミングの遅延制御が行われる。これにより、オーディオフレームのオーディオ出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

また、本発明のデジタル放送再生装置では、前記最大遅延時間保持手段には、前記ビデオ最大遅延時間と前記オーディオ最大遅延時間のいずれか大きい方の値が、前記ビデオフレームと前記オーディオフレームに共通の最大遅延時間として保持されている。

この構成により、ビデオフレームとオーディオフレームに共通の最大遅延時間を用いて、デジタル放送の出力タイミングの遅延制御が行われる。したがって、ＡＶ同期をとりながら、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

また、本発明のデジタル放送再生装置は、前記出力タイミング制御手段から出力されたデジタル放送フレームに所定の後処理を施す後処理手段と、前記後処理に要する時間を後処理時間として保持する後処理時間保持手段と、をさらに備え、前記遅延時間算出手段は、前記後処理時間に基づいて前記遅延時間を算出する構成を有している。

この構成により、出力タイミング制御の後に後処理が施されるときに、その後処理に要する時間（後処理時間）を考慮して、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

また、本発明のデジタル放送再生装置では、前記後処理手段は、前記ビデオ出力タイミング制御手段から出力されたビデオフレームに後処理として所定の画像処理を施すビデオ後処理手段を含み、前記後処理時間保持手段は、前記画像処理に要する時間をビデオ後処理時間として保持するビデオ後処理時間保持手段を含み、前記ビデオ遅延時間算出手段は、前記ビデオフレームのビデオ出力可能時刻に前記ビデオ後処理時間を加算して前記ビデオ遅延時間を算出する構成を有している。

この構成により、ビデオ出力タイミング制御の後にビデオフレームに後処理（画像処理）が施されるときに、その後処理に要する時間（ビデオ後処理時間）を考慮して、ビデオフレームのビデオ出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

また、本発明のデジタル放送再生装置では、前記後処理手段は、前記オーディオ出力タイミング制御手段から出力されたオーディオフレームに後処理として所定の音声処理を施すオーディオ後処理手段を含み、前記後処理時間保持手段は、前記画像処理に要する時間をオーディオ後処理時間として保持するオーディオ後処理時間保持手段を含み、前記オーディオ遅延時間算出手段は、前記オーディオフレームのオーディオ出力可能時刻に前記オーディオ後処理時間を加算して前記オーディオ遅延時間を算出する構成を有している。

この構成により、オーディオ出力タイミング制御の後にオーディオフレームに後処理（音声処理）が施されるときに、その後処理に要する時間（オーディオ後処理時間）を考慮して、オーディオフレームのオーディオ出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

また、本発明のデジタル放送再生装置は、受信する放送局の変更または再生するデジタル放送コンテンツの変更に基づいて、前記最大遅延時間を所定の初期値にリセットするリセット手段を備えた構成を有している。

この構成により、受信する放送局や再生するデジタル放送コンテンツが変更されたときに、最大遅延時間が初期値にリセットされる。したがって、デジタル放送の放送局ごとやコンテンツごとに、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

また、本発明のデジタル放送再生装置では、前記最大遅延時間は、所定の上限遅延時間より小さくなるように制限されている。

この構成により、デジタル放送の放送局やコンテンツによっては稀に遅延時間が非常に大きくなることがあり得るが、そのような場合であっても、最大遅延時間が過度に大きくなることが防止され、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

本発明のデジタル放送再生方法は、受信したデジタル放送ストリームデータを復号して、デジタル放送フレームデータと前記デジタル放送フレームの出力指定時刻データを生成し、前記デジタル放送フレームの出力可能時刻の前記出力指定時刻からの遅延時間を算出し、前記遅延時間と過去に算出した遅延時間のうちの最大値を最大遅延時間として保持し、前記デジタル放送フレームを前記出力指定時刻から前記最大遅延時間だけ遅らせて出力するように出力タイミングの制御を行う。

この方法によれば、デジタル放送フレームの出力が出力指定時刻（ＰＴＳ）に間に合わないときに遅延時間が算出され、その遅延時間の最大値（最大遅延時間）が保持される。そして、この最大遅延時間を用いてデジタル放送の出力タイミングの遅延制御が行われる。これにより、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができる。

以上のように、本発明にかかるデジタル放送再生装置は、デジタル放送の出力タイミングを適切に遅延させる制御を行うことができるという効果を有し、１セグやフルセグ等のデジタル放送を再生可能な携帯電話機、カーナビゲーション装置、デジタルテレビ装置等に用いられ、有用である。

第１の実施の形態におけるデジタル放送再生装置の構成を示すブロック図 ビデオストリームの受信からビデオ出力までの時間の分布を示すヒストグラム オーディオストリームの受信からオーディオ出力までの時間の分布を示すヒストグラム 第１の実施の形態におけるビデオ出力タイミング制御の流れを示すフロー図 第１の実施の形態におけるオーディオ出力タイミング制御の流れを示すフロー図 第１の実施の形態における最大遅延時間の更新制御の説明図 第２の実施の形態におけるデジタル放送再生装置の構成を示すブロック図 第２の実施の形態におけるビデオ出力タイミング制御の流れを示すフロー図 第２の実施の形態におけるオーディオ出力タイミング制御の流れを示すフロー図

符号の説明

１ デジタル放送再生装置
２ ＳＴＣカウンタ
３ ビデオデコード部
４ ビデオ出力タイミング制御部
５ 画像表示部
６ ビデオ遅延時間算出部
７ 最大遅延時間判定部
８ 最大遅延時間保持部
９ リセット部
１０ オーディオデコード部
１１ オーディオ出力タイミング制御部
１２ 音声出力部
１３ オーディオ遅延時間算出部
１４ ビデオ後処理部
１５ オーディオ後処理部
１６ ビデオ後処理時間保持部
１７ オーディオ後処理時間保持部

Claims (10)

1. 受信したデジタル放送ストリームデータを復号して、デジタル放送フレームデータと前記デジタル放送フレームの出力指定時刻データを生成するデコード手段と、
   前記デジタル放送フレームの出力可能時刻の前記出力指定時刻からの遅延時間を算出する遅延時間算出手段と、
   前記遅延時間と過去に算出した遅延時間のうちの最大値を最大遅延時間として保持する最大遅延時間保持手段と、
   前記デジタル放送フレームを前記出力指定時刻から前記最大遅延時間だけ遅らせて出力するように出力タイミングの制御を行う出力タイミング制御手段と、
   を備えたことを特徴とするデジタル放送再生装置。
2. 前記デコード手段は、前記デジタル放送ストリームデータに含まれるビデオストリームデータを復号して、ビデオフレームデータと前記ビデオフレームのビデオ出力指定時刻データを生成するビデオデコード手段を含み、
   前記遅延時間算出手段は、前記ビデオフレームのビデオ出力可能時刻の前記ビデオ出力指定時刻からの遅延時間をビデオ遅延時間として算出するビデオ遅延時間算出手段を含み、
   前記最大遅延時間保持手段には、前記ビデオ遅延時間と過去に算出したビデオ遅延時間のうちの最大値がビデオ最大遅延時間として保持されており、
   前記出力タイミング制御手段は、前記ビデオフレームを前記ビデオ出力指定時刻から前記ビデオ最大遅延時間だけ遅らせて出力するようにビデオ出力タイミングの制御を行うビデオ出力タイミング制御手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送再生装置。
3. 前記デコード手段は、前記デジタル放送ストリームデータに含まれるオーディオストリームデータを復号して、オーディオフレームデータと前記オーディオフレームのオーディオ出力指定時刻データを生成するオーディオデコード手段を含み、
   前記遅延時間算出手段は、前記オーディオフレームのオーディオ出力可能時刻の前記オーディオ出力指定時刻からの遅延時間をオーディオ遅延時間として算出するオーディオ遅延時間算出手段を含み、
   前記最大遅延時間保持手段には、前記オーディオ遅延時間と過去に算出したオーディオ遅延時間のうちの最大値がオーディオ最大遅延時間として保持されており、
   前記出力タイミング制御手段は、前記オーディオフレームを前記オーディオ出力指定時刻から前記オーディオ最大遅延時間だけ遅らせて出力するようにオーディオ出力タイミングの制御を行うオーディオ出力タイミング制御手段を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデジタル放送再生装置。
4. 前記最大遅延時間保持手段には、前記ビデオ最大遅延時間と前記オーディオ最大遅延時間のいずれか大きい方の値が、前記ビデオフレームと前記オーディオフレームに共通の最大遅延時間として保持されていることを特徴とする請求項３に記載のデジタル放送再生装置。
5. 前記出力タイミング制御手段から出力されたデジタル放送フレームに所定の後処理を施す後処理手段と、
   前記後処理に要する時間を後処理時間として保持する後処理時間保持手段と、
   をさらに備え、
   前記遅延時間算出手段は、前記後処理時間に基づいて前記遅延時間を算出することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のデジタル放送再生装置。
6. 前記後処理手段は、前記ビデオ出力タイミング制御手段から出力されたビデオフレームに後処理として所定の画像処理を施すビデオ後処理手段を含み、
   前記後処理時間保持手段は、前記画像処理に要する時間をビデオ後処理時間として保持するビデオ後処理時間保持手段を含み、
   前記ビデオ遅延時間算出手段は、前記ビデオフレームのビデオ出力可能時刻に前記ビデオ後処理時間を加算して前記ビデオ遅延時間を算出することを特徴とする請求項５に記載のデジタル放送再生装置。
7. 前記後処理手段は、前記オーディオ出力タイミング制御手段から出力されたオーディオフレームに後処理として所定の音声処理を施すオーディオ後処理手段を含み、
   前記後処理時間保持手段は、前記画像処理に要する時間をオーディオ後処理時間として保持するオーディオ後処理時間保持手段を含み、
   前記オーディオ遅延時間算出手段は、前記オーディオフレームのオーディオ出力可能時刻に前記オーディオ後処理時間を加算して前記オーディオ遅延時間を算出することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のデジタル放送再生装置。
8. 受信する放送局の変更または再生するデジタル放送コンテンツの変更に基づいて、前記最大遅延時間を所定の初期値にリセットするリセット手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のデジタル放送再生装置。
9. 前記最大遅延時間は、所定の上限遅延時間より小さくなるように制限されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のデジタル放送再生装置。
10. 受信したデジタル放送ストリームデータを復号して、デジタル放送フレームデータと前記デジタル放送フレームの出力指定時刻データを生成し、
    前記デジタル放送フレームの出力可能時刻の前記出力指定時刻からの遅延時間を算出し、
    前記遅延時間と過去に算出した遅延時間のうちの最大値を最大遅延時間として保持し、
    前記デジタル放送フレームを前記出力指定時刻から前記最大遅延時間だけ遅らせて出力するように出力タイミングの制御を行うことを特徴とするデジタル放送再生方法。

Images