JP2004088321A

JP2004088321A - デジタル放送受信蓄積再生装置および携帯受信機

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Publication number: JP2004088321A
Application number: JP2002245292A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takashimizu; 高清水　聡; Takumi Okamura; 岡村　巧; Satoshi Iimuro; 飯室　聡; Takahiro Sato; 佐藤　孝弘
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-08-26
Filing date: 2002-08-26
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】効率的にＨＤＤを利用するデータ蓄積手段を備えたデジタル放送受信蓄積再生装置を提供する。
【解決手段】入力データを蓄積・再生し、再生データを出力する蓄積手段１４と、手段１４へのデータ入出力を制御する蓄積手段コントローラ１３と、手段１４の出力データを復号し映像および音声を出力する復号手段１５と、手段１５の出力を圧縮符号化しコントローラ１３に出力する圧縮符号化手段１７と、手段１４、コントローラ１３、手段１５、手段１７を制御する制御手段１２を有するデジタル放送受信蓄積再生装置１において、コントローラ１３および手段１５は、手段１４からのデータ再生と手段１５の復号処理によって得られる映像及び音声が、映像及び音声の本来の再生速度より速い速度になるように時間軸方向の圧縮処理を行い、手段１７は時間軸方向の圧縮処理された映像及び音声を圧縮符号化して手段１４に蓄積する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル放送受信蓄積再生装置に関し、特にデジタル放送で受信した番組データを蓄積手段に蓄積し再生する際の、蓄積・再生データ処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル放送の普及が急速に進み、通信衛星によるＣＳデジタル放送に続いて放送衛星を利用したＢＳデジタル放送のサービスも行われるようになった。また、今後地上波を使ったデジタル放送サービスも予定されており、デジタル放送を通じて多種多様なコンテンツを視聴することができるようになりつつある。デジタル放送では番組データを圧縮しデジタル化することから、従来はＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）で用いられていたデジタルデータ蓄積媒体であるハードディスク装置（以下ＨＤＤと略記する）などに番組を蓄積することが可能になっている。更に、圧縮符号化技術の急速な発展により携帯できる程度の小型機器で映像・音声から構成されるコンテンツを視聴することができるとともに、インターネットの発達によりネットワークを用いた通信によってコンテンツを入手して視聴することが可能になっている。
【０００３】
上記のＨＤＤは、従来からの録画装置であるビデオテープレコーダ等と比べて蓄積媒体の交換が価格および構造上気軽には出来ないことから、有効に利用するためには蓄積や管理を効率よく行うことが重要である。従来のＨＤＤを用いた録画装置で番組データの蓄積と管理を行うものには、例えば、特開２００１−１６９２３５号公報に示されるような、新たなコンテンツを蓄積する際にすでに蓄積されているデータを廃棄することで空き容量を確保する方法がある。
【０００４】
図１２に上記従来例の構成例を示し、動作を説明する。図１２において、コンテンツ蓄積再生手段は、コンテンツを受信するためのチューナなどの受信手段９０１、コンテンツの蓄積を管理する蓄積管理手段９０２、コンテンツを蓄積する蓄積手段９０３、コンテンツを表示するための提示手段９０４、コンテンツの評価値を算出するコンテンツ価値評価手段９０７、コンテンツの評価値に基づいてコンテンツの廃棄候補リストを更新する廃棄候補選択手段９０６、新たなコンテンツを受信したときこのコンテンツの蓄積に必要な蓄積手段の蓄積容量を確保するためリストから求めた必要最小限のコンテンツを削除するコンテンツ廃棄手段９０５とから構成される。
【０００５】
図１２の構成においては、蓄積手段９０３に蓄積されたコンテンツの評価値をコンテンツ価値評価手段９０７で算出し、廃棄候補選択手段９０６によって少なくとも評価値とコンテンツのデータサイズとを記述したリストを作成し、コンテンツの受信とは非同期で評価値を再評価してリストを更新し、新たなコンテンツを受信したとき、このコンテンツの蓄積に必要な蓄積容量を確保するため、リストから求めた必要最小限のコンテンツをコンテンツ廃棄手段９０５によって蓄積手段９０３から削除するようにしている。そのため、蓄積手段９０３の空き容量が必要になったときに、リストに基づいて、コンテンツの廃棄処理を行い、必要容量を短時間で確保することができる。
【０００６】
更に、特開平１１―３４６１６６号公報に示されるように、小型携帯機器で蓄積した番組を視聴するために、１つの番組データを構成する各番組コンポーネントに対して転送優先度を設定し、設定された転送優先度の順番に各番組コンポーネントを時間軸方向に分散させて携帯機器に転送する方法がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開２００１−１６９２３５号公報における蓄積手段管理方法においては、データ放送における比較的容量の小さなコンテンツを多数受信して蓄積する場合については言及している。しかしながら、ドラマ、スポーツ番組、ドキュメンタリー番組など容量の大きな映像主体のテレビ番組を録画し管理する場合は一つ一つのコンテンツの容量が大きく、従って蓄積手段の空き容量が記録したい番組の容量に比べてわずかに足りないといった場合であっても容量が不足することに変わりないため、必要以上に蓄積済みのコンテンツを消去しないと新たなコンテンツを記録するための容量を確保することができないといった問題がある点については言及されていなかった。
【０００８】
また、上記特開平１１―３４６１６６号公報における本体装置に蓄積した番組を小型携帯機器で視聴する従来例においては、事前に本体装置から携帯機器に対して視聴する番組のデータを転送する必要があった。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑み、デジタル放送受信蓄積再生装置に内蔵された蓄積手段に効率よく対象の番組データを蓄積するとともに、ネットワークによって接続された携帯機器等に効率よくデータを転送してデジタル放送受信蓄積再生装置１に蓄積した番組を小型携帯機器で視聴することができる使い勝手の良いデジタル放送受信蓄積再生装置１を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、デジタル放送受信蓄積再生装置において入力データを蓄積・再生し、再生データを出力する蓄積手段と、前記蓄積手段へのデータ入出力を制御する蓄積手段コントローラと、前記蓄積手段の出力データを復号し映像および音声を出力する復号手段と、前記復号手段の出力を圧縮符号化し前記蓄積手段コントローラに出力する圧縮符号化手段と、前記蓄積手段と、前記蓄積手段コントローラと、前記復号手段と、前記圧縮符号化手段とを制御する制御手段を具備し、前記蓄積手段コントローラおよび前記復号手段は、前記蓄積手段からのデータ再生と前記復号手段の復号処理によって得られる映像及び音声が、映像及び音声の本来の再生速度より速い速度になるように時間軸方向の圧縮処理を行い、前記圧縮符号化手段は前記時間軸方向に圧縮され本来より速い速度で再生された映像及び音声を圧縮符号化して前記蓄積手段に蓄積するようにした。
【００１１】
さらに、本発明のデジタル放送受信蓄積再生装置では、一旦蓄積手段に蓄積したデータを読み出して圧縮符号化するようにしたので、受信したデータの伝送レートに依存せず柔軟な処理を行うことが出来るようにした。これにより、蓄積手段を効率よく利用してデータを蓄積できるので使い勝手の良いデジタル放送受信蓄積再生装置を提供することができる。
【００１２】
また、本発明のデジタル放送受信蓄積再生装置では、蓄積する番組データを暗号化することで著作権の保護が有効に行えるようにした。更に、番組データを時間軸方向に圧縮して本来の速度より速い再生速度で再生した信号を圧縮符号化して蓄積した後は、一時的に蓄積手段に蓄積してあるデータは消去するようにしたので、蓄積手段の限られた容量を有効に使用することが出来るようにした。
【００１３】
また、本発明のデジタル放送受信蓄積再生装置では音声信号を本来の速度より速い速度で再生した際に発生するノイズの低減手段を設け、再生音声の劣化を防ぐことが出来るようにした。
【００１４】
また、本発明のデジタル放送受信蓄積再生装置では、入力データを蓄積・再生し、再生データを出力する蓄積手段と、前記蓄積手段へのデータ入出力を制御する蓄積手段コントローラと、前記蓄積手段の出力データを復号し映像および音声を出力する復号手段と、前記復号手段の出力を圧縮符号化し前記蓄積手段コントローラに出力する圧縮符号化手段と、前記蓄積手段から再生されたデータを通信回線に送出するネットワーク制御手段と、前記蓄積手段と、前記蓄積手段コントローラと、前記復号手段と、前記圧縮符号化手段と、前記ネットワーク制御手段とを制御する制御手段を具備し、前記蓄積手段コントローラおよび前記復号手段は、前記蓄積手段からのデータ再生と前記復号手段の復号処理によって得られる映像及び音声が、映像及び音声の本来の再生速度より速い速度になるように時間軸方向の圧縮処理を行い、前記圧縮符号化手段は前記時間軸方向に圧縮されて本来より速い速度で再生された映像及び音声を圧縮符号化して前記蓄積手段に蓄積するようにし、蓄積した番組データをネットワーク経由で利用できるようにし、使い勝手の向上を図るようにした。
【００１５】
また、本発明のデジタル放送受信蓄積再生装置では、蓄積した番組データを暗号化してネットワークに送出することで番組データの著作権を有効に保護することが出来るようにした。更に、本発明のデジタル放送受信蓄積再生装置ではネットワークを経由して暗号化したデータを転送する携帯受信機を、認証を行った特定の機器とすることで番組データの不正利用を有効に防ぐことが出来るようにし、著作権の保護を有効に行うことが出来るようにした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明によるデジタル放送受信蓄積再生装置の実施例を、図面を用いて説明する。図１は、本発明によるデジタル放送受信蓄積再生装置の実施例を示す図である。
【００１７】
本発明によるデジタル放送受信蓄積再生装置１は、パケット化され多重化されたストリームデータの入力端子Ｔ１１、入力ストリームデータから指定されたパケットを分離するデマルチプレクサ１１、デジタル放送受信蓄積再生装置１全体を制御する制御手段１２、後述の蓄積手段のデータ入出力を制御する蓄積手段コントローラ１３、蓄積手段１４、符号化された映像・音声を復号するデコーダ１５、復号された映像信号の拡大，縮小などの処理を行いあるいは映像信号にＯＳＤ（Ｏｎ　Ｓｃｒｅｅｎ　Ｄｉｓｐｌａｙ）を重畳するグラフィック処理手段１６、グラフィック処理を施した映像信号の出力端子Ｔ１２、復号した音声信号の出力端子Ｔ１３、映像信号及び音声信号を圧縮符号化するエンコーダ１７、ユーザがリモコン（図示せず）などによりデジタル放送受信蓄積再生装置１にコマンドを入力するコマンド入力端子Ｔ１４とを備えて構成される。また、本発明によるデジタル放送受信蓄積再生装置１における、デマルチプレクサ１１、制御手段１２、蓄積手段コントローラ１３、デコーダ１５、グラフィック処理手段１６及びエンコーダ１７は、図示しない制御バスを介してデータや制御コマンドをやり取りするものである。
【００１８】
図１において、ストリームデータ入力端子Ｔ１１から入力されたデータは、デマルチプレクサ１１に入力される。本実施例で説明する入力データは、デジタル放送を受信して得られる番組の映像データ、音声データ、データ放送のデータ、及び受信機の動作制御等に用いるための各種データ等がパケット単位で多重されたものである。
【００１９】
前記入力データの一例を図２に示す。図２において、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１（通称ＭＰＥＧ２システム規格）におけるトランスポートストリーム（以下ＴＳと略記する）１１は、選局などに用いるデータであるＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｔａｂｌｅ）、ＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｍａｐ　Ｔａｂｌｅ）、ＮＩＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｔａｂｌｅ）、および受信したテレビ番組を構成する映像１、音声１、映像２、音声２などのパケットが多重されたものである。
【００２０】
図３に番組選択手順を示し、番組選択の動作について説明する。最初のステップ（Ｓ１）でユーザがリモコンなどで番組を選択すると、対応するコマンドがコマンド入力端子Ｔ１４から制御手段１２に入力される。次のステップ（Ｓ２）では、制御手段１２はデマルチプレクサ１１を制御してＰＡＴの情報を分離させ、制御手段１２に転送させる。ＰＡＴには入力されたストリームに含まれるＰＭＴの識別情報（Ｐａｃｋｅｔ　ＩＤ＝ＰＩＤ）が格納されている。制御手段１２はＰＡＴを解析することでＰＭＴのＰＩＤを認識し（Ｓ３）、次のステップ（Ｓ４）でデマルチプレクサ１１を制御してＰＭＴのパケットを分離させ、制御手段１２に転送させる。
【００２１】
ＰＭＴは、番組の映像・音声が格納されたパケットのＰＩＤを格納するパケットであり、番組毎に異なるＰＩＤを付与されている。従って、ステップＳ２で、選局手段１３はユーザが選択した番組に対応するＰＭＴをデマルチプレクサ１１に分離、転送させ、これを解析する（ステップＳ３）。次のステップ（Ｓ４）では、制御手段１２はＰＭＴを解析することで得られた情報に従い、デマルチプレクサ１１を制御してユーザが選択した番組の映像および音声のパケットを分離させる。
【００２２】
ここで、分離した番組をそのまま視聴する場合は、分離した情報のうち映像と音声のデータがデコーダ１５に入力される。デコーダ１５は入力された符号化映像データと符号化音声データを復号し、もとの映像信号と音声信号を再生する。デコーダ１５で再生された映像信号は、グラフィック処理手段１６において番組ガイド画面などのＯＳＤを映像信号に重畳されあるいは必要に応じて拡大、縮小などの処理を行った上で映像出力端子Ｔ１２から出力される。また、デコーダ１５で再生された音声信号は音声信号出力端子Ｔ１３から出力される。
【００２３】
ユーザが選択した番組のデータを蓄積手段１４に蓄積し再生する場合の動作を次に説明する。番組データを蓄積する場合は、先に説明した再生の場合と違い、映像・音声のパケットだけではなくＰＡＴ、ＰＭＴなどの情報も蓄積する必要がある。これは、蓄積した番組データを再生する際に必要となるからである。尚、蓄積した番組を再生する際には、蓄積しなかった番組に関するデータは不要であり、逆にあるとそのデータに従って番組の選択操作が必要になってしまうため、蓄積するのはユーザが選択した番組の映像・音声に関連する情報だけとする。すなわち、ＮＩＴのように使わない情報は蓄積せず、またＰＡＴ、及びＰＭＴ等の番組関連情報はそのまま蓄積するのではなく、制御手段１２からデマルチプレクサ１１を制御することで、選択された番組の再生に必要な情報以外は削除するなどしてパケットの内容を書き換えたデータを蓄積する。
【００２４】
ユーザの操作によって番組の蓄積が指示されると、制御手段１２はデマルチプレクサ１１を制御して蓄積すべきデータパケットを蓄積手段コントローラ１３に出力させる。蓄積手段コントローラ１３は、入力されたデータパケットに対し、再生時に正しい時刻に再生できるように時刻情報（タイムスタンプ）を付加して記録する。タイムスタンプを付加したデータの一例を図４に示す。図４の例ではパケットデータの前にタイムスタンプを付加しているが、これは後ろに付加してもかまわない。蓄積手段コントローラ１３は、図４に示したようなタイムスタンプを付加したパケットデータを蓄積手段１４に蓄積する。
【００２５】
ここで、制御手段１２は、蓄積手段１４に記録した番組のデータ量や記録した領域の蓄積手段１４上の位置および番組に関する情報すなわち番組名や受信した日時などを番組指定データとして蓄積手段１４の前記番組データとは異なる領域に記録する。さらに、制御手段１２は、蓄積手段１４の管理データとして、蓄積手段１４に記録されたデータが蓄積手段１４に占める容量や蓄積された番組を再生するときに使用する番組リストなども記録する。
【００２６】
尚、上記管理データは必ずしも蓄積手段１４に記録する必要はなく、デジタル放送受信蓄積再生装置１が別途例えば十分な記憶容量を有するフラッシュメモリなどの記憶媒体を有している場合はこれに記憶しても良い。
【００２７】
上記のようにして、蓄積された番組データを再生する場合の動作を次に説明する。ユーザが蓄積された番組の再生操作を行うと、コマンド入力端子Ｔ１４から再生コマンドが入力される。制御手段１２は、前記再生コマンドに従い、蓄積手段コントローラ１３を制御して蓄積手段１４から前記番組指定データを読み出させ、内容を解析する。制御手段１２は、解析した内容に従い、指定された番組データが格納された領域などのデータに基づいて蓄積手段コントローラ１３を制御し、蓄積手段１４に蓄積されたデータを読み出させる。読み出された番組データは前述したタイムスタンプのデータに従って、所定のタイミングで蓄積手段コントローラ１３からデマルチプレクサ１１に出力される。
【００２８】
デマルチプレクサ１１は、入力された番組データから映像・音声データを分離し、デコーダ１５に転送する。以降の動作は先に説明した再生時の動作と同じである。以上のようにすることで、蓄積手段１４に番組データを蓄積し再生することが出来る。
【００２９】
上記において、蓄積手段１４は例えばＨＤＤであり、ユーザによる取り外しが行われた場合に蓄積するデータに何も処理を施していない場合はＰＣなどに接続して蓄積された番組データが不正にコピーして利用されることが考えられる。これに対し、以下に説明する例のようにデータを暗号化して記録する方法がある。
【００３０】
データ暗号化機能を付与した場合の蓄積手段コントローラ１３の構成例を、図５を用いて説明する。蓄積手段コントローラ１３は、入力されたトランスポートストリームの各パケットにタイムスタンプを付加するためのタイムスタンプ付加手段１３１、暗号化手段１３２、蓄積手段１４へのデータ入出力を制御するデータ入出力コントローラ１３３、暗号化されたデータの復号を行う暗号復号手段１３４、入力されたデータをタイムスタンプに基づいたタイミング調整を行ってトランスポートストリームとして出力するタイミング調整手段１３５、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）１３６０、上記各ブロックとのデータ入出力を調停しＲＡＭ１３６０へのデータ書き込みおよび読み出しを管理するＲＡＭコントローラ１３６とを具備して構成される。各ブロック間は、コマンドやデータの転送を行うためのバス１３０で接続されている。
【００３１】
尚、図５ではデータに加えてデータの入出力を制御するために、ＲＡＭコントローラ１３６と各ブロック間での制御信号のやり取りも行われる。図５の説明で各ブロック間でのデータ転送にＲＡＭコントローラ１３６が介在しているのは基本的に独立して動作している各ブロック間のデータ転送タイミングを調停するためである。
【００３２】
データを蓄積手段１４に蓄積する場合について以下説明する。デマルチプレクサ１１から入力されたトランスポートストリームは、タイムスタンプ付加手段１３１に入力され、例えば図４に示したような形式で各パケットにタイムスタンプを付加されてＲＡＭコントローラ１３６に出力される。ＲＡＭコントローラ１３６は、入力されたデータを一旦ＲＡＭ１３６０に格納した後、暗号化手段１３２からの要求に従って読み出して出力する。暗号化手段１３２は、入力されたデータをあらかじめ定められた手順に従って暗号化した後、ＲＡＭコントローラ１３６に出力する。ＲＡＭコントローラ１３６は、入力されたデータを一旦ＲＡＭ１３６０に格納する。その後データ入出力コントローラの要求に従ってＲＡＭ１３６０に格納したデータを出力する。データ入出力コントローラ１３３は、入力されたデータを蓄積手段１４に出力して格納させる。上記のようにすることで入力された番組データを暗号化して蓄積することが出来る。
【００３３】
次に、蓄積手段１４に格納したデータを読み出す場合の手順を説明する。バス１３０を介して制御手段１２からデータ再生指示がデータ入出力コントローラ１３３に与えられると、データ入出力コントローラ１３３は、蓄積手段１４を制御して格納されているデータを読み出し、ＲＡＭコントローラ１３６に出力しＲＡＭ１３６０に格納させる。
【００３４】
ＲＡＭコントローラ１３６は、ＲＡＭ１３６０に格納したデータを暗号復号手段１３４からのデータ転送要求に従い読み出して出力する。
【００３５】
暗号復号手段１３４は、入力された暗号化データをあらかじめ定められた手順に従って復号し、暗号化前のデータに復号してＲＡＭコントローラ１３６に出力する。
【００３６】
ＲＡＭコントローラ１３６は、入力されたデータを一旦ＲＡＭ１３６０に格納し、タイミング調整手段１３５からのデータ転送要求に従ってＲＡＭ１３６０から読み出して出力する。
【００３７】
タイミング調整手段１３５は、入力されたデータに付加されているタイムスタンプに従ってタイミングを調整しながら入力されたデータをトランスポートストリームの形式で出力する。
【００３８】
上記で説明した構成・動作により、デマルチプレクサ１１から入力されたトランスポートストリームを、各パケットの時刻情報を管理し、かつ暗号化して蓄積手段１４に格納できる。また、再生時には暗号化されたデータを復号し、タイムスタンプに従ってタイミング調整してデータを出力するので、もとのトランスポートストリームを再生することができる。
【００３９】
次に、エンコーダ１７を用いる場合の動作を説明する。ユーザが図示しないリモコンなどでデータ圧縮操作を行うと、対応する圧縮コマンドがコマンド入力端子Ｔ１４から入力される。制御手段１２は、前記圧縮コマンドに従い、デコーダ１５の出力映像信号と音声信号をエンコーダ１７で圧縮符号化するよう制御する。圧縮符号化されたデータは蓄積手段コントローラ１３に出力される。蓄積手段コントローラ１３は、入力された圧縮符号化データを蓄積手段１４に蓄積する。
【００４０】
ここで、エンコーダ１７が行うデータ圧縮符号化は、例えば放送で受信した国際標準と同じＭＰＥＧ２であっても良いし、他の国際標準であるＭＰＥＧ１あるいはＭＰＥＧ４などであってもよい。これによってエンコーダ１７に入力された映像信号と音声信号が圧縮符号化され、前記で説明したような動作によって蓄積手段１４に蓄積することができる。
【００４１】
次に入力された番組の時間を短縮して記録する方法を以下に説明する。放送で伝送されてくるデータは、一般に国際標準であるＭＰＥＧ２で圧縮符号化されている。ＭＰＥＧ２における映像データの構成の一例を図６に示す。「Ｉ」はＩピクチャ（Ｉｎｔｒａ　Ｐｉｃｔｕｒｅ）であり単独で復号できるデータ、「Ｐ」はＰピクチャ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ　Ｐｉｃｔｕｒｅ）であり前述のＩピクチャのデータから順方向予測によって復号されるデータ、「Ｂ」はＢピクチャ（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　Ｐｉｃｔｕｒｅ）であり前述のＩピクチャとＰピクチャを用いた双方向予測によって復号されるデータである。
【００４２】
これらのデータを全て復号すると、符号化される前の映像と同じ速度で映像が再生される。これに対し、例えばＩピクチャとＰピクチャだけを復号したりあるいはＩピクチャ、Ｐピクチャと一部のＢピクチャだけを復号すると、符号化される前の元の映像に対して復号された映像の時間の進み具合を速くすることができ、ビデオテープレコーダなどで行われているいわゆる早送りと同様の映像信号を得ることができる。
【００４３】
ＭＰＥＧ２における音声データの構成の例を図７に示す。ＡＡＵ（Ａｕｄｉｏ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｕｎｉｔ）は単独でオーディオ信号に復号できる最小単位であり、図７に示すように例えばヘッダ、エラーチェックデータ、オーディオデータ及びオーディオ以外のデータであるアンシラリデータから構成されている。このような構成のオーディオデータを全て復号すると符号化前と同じ速度の音声が得られるのに対し、例えばＡＡＵの４個のうち３個だけを復号するなどの処理を行うことによって本来の速度より速く再生することができる。
【００４４】
前述の映像のいわゆる早送り再生を行う具体的な方法を以下に説明する。ここでは詳細は述べないが、映像データの中にはその映像データの属性を示す各種データが含まれている。従って、これらの属性データを識別することで前述のＩ，Ｐ，Ｂの各ピクチャを識別することができる。ここで、蓄積手段コントローラ１３において蓄積手段１４に映像データを記録する際にＩ、Ｐ、Ｂの各ピクチャを識別し、映像データとは別にその映像データの種類と先頭パケットおよび最終パケットの位置を記録する。
【００４５】
映像データを蓄積手段１４から読み出す際は、まず記録した各ピクチャの属性と位置を示すデータを読み出すことで各ピクチャの位置を知ることが出来、これによって任意のピクチャだけを読み出すことが出来る。このようにして読み出した任意のピクチャのデータを復号手段１６で復号することによって所望の再生速度で映像を再生することが出来る。
【００４６】
音声についても同様であり、図７に示した各フレームの先頭にあるヘッダに基づいて各フレームの開始、終了の位置等を知ることが出来る。これら開始、終了位置などのデータを映像の場合と同様に別途記録しておけば、再生する際に各フレームが記録された位置を識別することが出来る。このため、任意のフレームデータだけを読み出すことが出来る。このようにして蓄積手段１４から読み出した音声データを復号手段１６で復号することで所望の再生速度で音声信号を再生することが出来る。
【００４７】
上記においては蓄積手段１４から復号するデータだけを読み出していわゆる早送り再生する例を示したが、これは以下に説明するような方法によっても実現することが可能である。すなわち映像データと音声データは全て蓄積手段１４から読み出すが、図４で説明したタイムスタンプに従った時間間隔で読み出すのではなく、例えばタイムスタンプを無視してタイムスタンプが示す時間間隔よりも速い時間間隔で読み出す。このようにして読み出したデータをデコーダ１５において復号する。
【００４８】
ここで、通常の復号であれば入力されたＴＳに含まれる時間情報（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｔｉｍｅ　Ｓｔａｍｐ＝ＰＴＳ、Ｄｅｃｏｄｉｎｇ　Ｔｉｍｅ　Ｓｔａｍｐ＝ＤＴＳ）とデマルチプレクサ１１が有するＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｉｍｅ　Ｃｌｏｃｋ）カウンタの値とを比較し所定のタイミングで復号を行う。これに対し、例えばＳＴＣカウンタを速い時間間隔で読み出された入力データに合わせて本来よりも速く進むように制御することで本来よりも速い時間間隔で映像と音声を復号することが出来る。
【００４９】
復号された映像データは、例えば各フレーム単位に一旦バッファメモリに格納され、垂直同期信号と水平同期信号に従った所定のタイミングで映像信号として出力される。ここで、復号された映像信号のフレームを全て出力せずに適切な間隔で間引いて出力することによって映像の早送り再生を行うことが出来る。
【００５０】
また、音声に関しては、映像の場合と同様に適切な時間間隔で信号を間引いても良いし、あるいは通常の読み出し速度よりも速い速度で読み出しても良い。いずれの方法であっても音声の早送り再生を行うことが出来る。
【００５１】
尚、音声を間引いて出力する場合はデータの欠落によってノイズが発生することが考えられる。この場合、図８の例に示すようにノイズ低減手段１８を設け、音声の早送り時にはノイズ低減を行えばよい。尚、図８の例は、エンコーダ１７に入力される音声信号の音声ノイズ低減を行う構成となっているが、必ずしもこの構成に限定するものではなく、例えばデコーダ１５が復号した音声信号に対してノイズ低減手段を適用しても良い。
【００５２】
このようにしていわゆる早送り再生された映像信号と音声信号をエンコーダ１７に入力し符号化する。ここで、符号化のフォーマットは例えば同じＭＰＥＧ２であっても良いし、ＭＰＥＧ１あるいはＭＰＥＧ４などの他の国際標準に従ったフォーマットであっても良い。放送と同じＭＰＥＧ２で符号化する場合であっても、エンコーダ１７に入力された時点で早送り再生された状態であるので時間的にデータが圧縮されており放送を受信した時点よりもデータ量が減っている。
【００５３】
更には、例えばデータのビットレートを、放送を受信した際より低くなるように符号化するなどすれば蓄積の際の容量を更に低減することができる。また、例えば放送信号が高精細なハイビジョン信号で送られている場合は、グラフィック処理手段１６においてより精細度の低い映像フォーマットの信号に変換することで更に蓄積に必要な容量を低減することも出来る。このようにして映像および音声の時間軸方向のデータ圧縮と映像の解像度変換によるデータ量削減とを組み合わせてデータを変換し再生した後に前記圧縮符号化手段（エンコーダ）１７によって圧縮符号化した映像データと音声データを蓄積手段１４に記録することでデータ容量を放送受信時よりも低減した番組データを蓄積することが出来る。
【００５４】
上記の説明において、復号した映像信号と音声信号のいわゆる早送り再生を行うために一旦蓄積手段１４に番組データを記録している。このデータは必要に応じてオリジナルデータとして残しておいても良いし、蓄積後の再生が終了したデータから消去しても良い。蓄積手段１４としてはＨＤＤ、あるいはＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ−Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）などを用いることが想定されるが、これらの蓄積手段は適切なバッファリングを行うことによって受信した番組のデータレートに対して十分速いアクセス速度が得られるため、上記の説明における記録２系統と読み出し１系統の動作を見かけ上同時に行うことが出来る。従って上記で説明した早送り再生を行う際に番組データ全てを一旦記録してから処理する必要はなく必要最低限のデータ蓄積容量を確保するだけで必要な処理が出来るので、蓄積手段１４を有効に利用することが出来る。
【００５５】
本発明の第２の実施例を、図９を用いて説明する。図９の実施例が図１の実施例と異なるのはネットワークコントローラ１９を設けた点である。ネットワークコントローラ１９は、エンコーダ１７の出力あるいは蓄積手段コントローラ１３の出力データを変換して出力端子Ｔ１５からインターネットなどのネットワーク３に送出する。送出された番組データは、ネットワーク３に接続されたディスプレイ及びユーザ入力手段を有する携帯受信機５によって受信され、再生される。
【００５６】
ネットワークコントローラ１９に入力されるデータは、第１の実施例において説明したようにエンコーダ１７によって圧縮符号化されデータレートが低いデータなので、処理性能が比較的低い携帯受信機５であっても受信し再生することが出来る。更に、蓄積手段１４に記録されているいわゆる早送りデータを、ネットワーク３を経由して携帯受信機５で視聴する場合、転送時間が通常の速度で再生した場合より短くてすむ。また、携帯受信機は一般に小型軽量であることが望まれるが、図９の構成例においては番組データをネットワーク経由で視聴できるので、携帯受信機５に大容量の記憶装置を備える必要がなく機器を小型、軽量にすることが出来る。また、携帯受信機５によって戸外で視聴する場合、例えばちょっとした待ち時間に視聴するケースがあると考えられるが、このような場合であっても転送するデータは早送り再生した番組のデータなので短い時間で視聴でき、時間を無駄にしない使い勝手の良いシステムを構成することが出来る。尚、図９の構成においては、ネットワーク３と出力端子Ｔ１５との接続、及びネットワーク３と携帯受信機５との接続は有線と無線のいずれであっても良い。
【００５７】
デジタル放送受信蓄積再生装置１から携帯受信機５に番組データを転送して視聴する場合の具体的な手順の例を図１０に示す。まず、携帯受信機５は、ユーザの操作によりデジタル放送受信蓄積再生装置１に対して蓄積手段１４に蓄積されている番組のリストの転送をネットワーク経由で要求する（Ｓ１１）。ここで、デジタル放送受信蓄積再生装置１と携帯受信機５は、例えば各々の機器を特定する為の固有のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを有し、ＩＰアドレスを指定してデータを転送することによってネットワークを経由してデータ交換などを行うものである。
【００５８】
デジタル放送受信蓄積再生装置１は、受信した要求に従い、あらかじめ蓄積手段１４あるいはその他の記憶媒体に記録してある番組リストをネットワーク経由で携帯受信機５に対して転送する（Ｓ１２）。
【００５９】
携帯受信機５は、前記番組リストを受信し、ディスプレイに表示する（Ｓ１３）。ユーザは、入力手段を操作してディスプレイに表示された番組から視聴を希望する番組を選択する（Ｓ１４）。番組が選択されると、携帯受信機５は、選択された番組の送信要求をネットワーク経由でデジタル放送受信蓄積再生装置１に転送する（Ｓ１５）。
【００６０】
デジタル放送受信蓄積再生装置１は、番組の送信要求を受信すると選択された番組を蓄積手段１４から再生し（Ｓ１６）、ネットワークコントローラ１９によってネットワーク３経由で携帯受信機５に対して転送する（Ｓ１７）。
【００６１】
携帯受信機５は、前記転送された番組を受信し、必要な復号処理などを行って番組を再生し、視聴者は番組を視聴する（Ｓ１８）。
【００６２】
これによってデジタル放送受信蓄積再生装置１で再生してネットワークに送出した番組を携帯受信機５で視聴することができる。このようにすることで、携帯受信機５は、あらかじめ番組データを保存しておく必要がないので大容量でコストのかかる蓄積媒体を備える必要がなく、軽量かつ低コストとすることができる。また、デジタル放送受信蓄積再生装置１に前述のように時間軸方向の圧縮をした番組データと時間軸方向の圧縮をしないデータの両方を記録してある場合は、ユーザが番組を視聴する場合の状況に応じて転送する番組を選択することもできる。すなわち、短時間で視聴したい場合は時間軸方向に圧縮した番組データを視聴し、時間に余裕がある場合は時間軸方向の圧縮をしない通常の再生速度のデータを視聴するといった使い分けができる。
【００６３】
上記実施例において、携帯受信機５へは著作権保護あるいは他者の無断使用を防ぐ目的で暗号化した番組データを送信しても良い。暗号化したデータを送信するためには、図５において説明した構成において暗号化して蓄積したデータを暗号復号しないままで送信すればよい。すなわち、蓄積手段１４から読み出したデータを、暗号復号手段１３４を経由せずにバス１３０を経由してあるいは図示しない専用の信号線に出力し、前記転送されたデータを図９のネットワークコントローラ１９に入力することで、暗号化したデータを、ネットワーク３を経由して携帯受信機５に転送することが出来る。
【００６４】
上記において、携帯受信機５で暗号化されたデータを視聴するためには暗号を解除するための鍵データが必要である。携帯受信機５は、例えば図１１に示す処理手順によって、自己をデジタル放送受信蓄積再生装置１に登録し、暗号鍵を取得する。
【００６５】
暗号鍵を取得しようとする携帯受信機５は、ユーザが設定したパスワードなどの識別情報と共にデジタル放送受信蓄積再生装置１へ機器登録要求を送信する（Ｓ２１）。
【００６６】
機器登録要求を受けたデジタル放送受信蓄積再生装置１は、パスワードなどの識別情報に基づいて携帯受信機５を暗号解除を許可する機器として認証登録して（Ｓ２２）、登録した機器コードと登録完了通知を携帯受信機５へ通知する（Ｓ２３）。
【００６７】
携帯受信機５は、受信した機器コードを付与した暗号鍵転送要求をデジタル放送受信蓄積再生装置１へ送信する（Ｓ２４）。
【００６８】
デジタル放送受信蓄積再生装置１は、受信した機器コードを確認して（Ｓ２５）、携帯受信機５が暗号解除を許可する機器であるときには、暗号鍵を携帯受信機５へ転送する（Ｓ２６）。
【００６９】
このように、登録した機器にのみ暗号鍵を渡すことで、ネットワークでの不正利用あるいは未登録の機器での不正利用を防止しつつ、蓄積した番組データを安全に視聴することが出来る。
【００７０】
尚、上記の機器登録や鍵データ転送の具体的方法としては、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）などによる有線接続、あるいは赤外線やＩＥＥＥ１８２．１５．１（＝Ｂｌｏｕｔｏｏｔｈ）などの無線による接続などを用いればよい。これによって番組データの不正利用を防ぐことができ、かつ使い勝手の良い番組データの視聴システムを構築することが出来る。
【００７１】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明によれば、受信した番組データを時間軸方向に圧縮したいわゆる早送り状態とした後に圧縮符号化して少ない容量で蓄積できるので、効率的に蓄積を行うことが出来る。
【００７２】
また、本発明によれば、時間軸方向に番組データを圧縮したうえで更に圧縮符号化したデータをネットワーク経由で携帯受信機に転送して視聴できるので、データ転送時間を短くすることが出来、使い勝手の良い番組視聴システムとして利用することが出来る。
【００７３】
更に、本発明によれば、番組を暗号化して記録し、あるいはネットワーク経由で転送することが出来るとともに、ネットワーク経由で転送されたデータはデジタル放送受信蓄積再生装置に登録された特定の携帯受信機でしか視聴できないようにできるので、番組データが不正に利用されるのを防止す著作権の保護を有効に行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるデジタル放送受信蓄積再生装置の実施例を示す図。
【図２】本発明で処理するストリームのパケット配列の例を示す図。
【図３】本発明によるデジタル放送受信蓄積再生装置の番組選択手順示す図。
【図４】本発明によるデジタル放送受信蓄積再生装置における蓄積データ形式の一例を示す図。
【図５】本発明によるデジタル放送受信蓄積再生装置における蓄積手段コントローラの構成例を示す図。
【図６】国際標準であるＭＰＥＧ２における映像信号の構成例を示す図。
【図７】国際標準であるＭＰＥＧ２における音声信号の構成例を示す図。
【図８】本発明によるデジタル放送受信蓄積再生装置の実施例を示す図。
【図９】本発明によるデジタル放送受信蓄積再生装置の実施例を示す図。
【図１０】本発明によるデジタル放送受信蓄積再生装置および携帯受信機における番組データ転送の手順の例を示す図。
【図１１】本発明によるデジタル放送受信蓄積再生装置における暗号鍵転送の手順の例を示す図。
【図１２】従来例の蓄積手段を備えた受信装置の構成例を示す図。
【符号の説明】
１　デジタル放送受信蓄積再生装置
３　ネットワーク
５　携帯受信機
１１　デマルチプレクサ
１２　制御手段
１３　蓄積手段コントローラ
１３１　タイムスタンプ付加手段
１３２　暗号化手段
１３３　データ入出力コントローラ
１３４　暗号復号手段
１３５　タイミング調整手段
１３６　ＲＡＭコントローラ
１３６０　ＲＡＭ
１４　蓄積手段
１５　デコーダ
１６　グラフィック処理手段
１７　エンコーダ
１８　ノイズ低減手段
１９　ネットワークコントローラ
Ｔ１１　ストリーム入力端子
Ｔ１２　映像信号出力端子
Ｔ１３　音声信号出力端子。
Ｔ１４　コマンド入力端子
Ｔ１５　データ入出力端子

Claims

入力データを蓄積・再生し、再生データを出力する蓄積手段と、
前記蓄積手段へのデータ入出力を制御する蓄積手段コントローラと、
前記蓄積手段の出力データを復号し映像および音声を出力する復号手段と、
前記復号手段の出力を圧縮符号化し前記蓄積手段コントローラに出力する圧縮符号化手段と、
前記蓄積手段と、前記蓄積手段コントローラと、前記復号手段と、前記圧縮符号化手段とを制御する制御手段を有するデジタル放送受信蓄積再生装置において、前記蓄積手段コントローラおよび前記復号手段は、前記蓄積手段からのデータ再生と前記復号手段の復号処理によって得られる映像及び音声が、映像及び音声の本来の再生速度より速い速度になるように時間軸方向の圧縮処理を行い、前記圧縮符号化手段は前記時間軸方向の圧縮処理された映像及び音声を圧縮符号化して前記蓄積手段に蓄積することを特徴とするデジタル放送受信蓄積再生装置。
前記蓄積手段コントローラは、蓄積データを固有の鍵情報で暗号化して記録することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信蓄積再生装置。
データを圧縮符号化し蓄積した後は、圧縮符号化に用いた前記蓄積手段に蓄積してあるデータを消去することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信蓄積再生装置。
時間軸方向に圧縮して本来の再生速度より速い速度で再生した音声信号のノイズを低減するノイズ低減手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信蓄積再生装置。
入力データを蓄積・再生し、再生データを出力する蓄積手段と、
前記蓄積手段へのデータ入出力を制御する蓄積手段コントローラと、
前記蓄積手段の出力データを復号し映像および音声を出力する復号手段と、
前記復号手段の出力を圧縮符号化し前記蓄積手段コントローラに出力する圧縮符号化手段と、
前記蓄積手段から再生されたデータを通信回線に送出するネットワーク制御手段と、
前記蓄積手段と、前記蓄積手段コントローラと、前記復号手段と、前記圧縮符号化手段と、前記ネットワーク制御手段とを制御する制御手段を有するデジタル放送受信蓄積再生装置において、
前記蓄積手段コントローラおよび前記復号手段は、前記蓄積手段からのデータ再生と前記復号手段の復号処理によって得られる映像及び音声が、映像及び音声の本来の再生速度より速い速度になるように時間軸方向の圧縮処理を行い、前記圧縮符号化手段は前記時間軸方向に圧縮処理された映像及び音声を圧縮符号化して前記蓄積手段に蓄積することを特徴とするデジタル放送受信蓄積再生装置。
前記蓄積手段コントローラは、蓄積データを固有の鍵情報で暗号化して記録するとともに、前記固有の鍵情報を本発明のデジタル放送受信蓄積再生装置と有線または無線で接続される外部機器に転送することを特徴とする請求項５記載のデジタル放送受信蓄積再生装置。
前記デジタル放送受信蓄積再生装置は有線または無線で接続される機器を認証する機能を有し、認証された外部機器に対してのみ鍵情報を転送することを特徴とする請求項６記載のデジタル放送受信蓄積再生装置。
データを圧縮符号化し蓄積した後は、圧縮符号化のために前記蓄積手段に蓄積してあるデータを消去することを特徴とする請求項５記載のデジタル放送受信蓄積再生装置。
時間軸方向に圧縮することで本来の再生速度より速い速度で再生した音声信号のノイズを低減するノイズ低減手段を設けたことを特徴とする請求項５記載のデジタル放送受信蓄積再生装置。
ネットワーク経由で番組データを受信して視聴する機能を有する携帯受信機であって、少なくとも機器の固有情報とユーザが設定した情報とを有線または無線手段によって外部機器に転送することで外部機器から認証を受け、認証を受けた後に番組データの暗号解除用鍵データを前記外部機器から前記有線または無線手段によって受信して記憶し、ネットワーク経由で暗号化された番組データを受信し、前記受信した番組の暗号を前記暗号解除用鍵データを用いて解除して番組の視聴を行うことを特徴とする携帯受信機。