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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rundfunkempfänger, und
weiter insbesondere auf einen Rundfunkempfänger mit einem Energiespar-(Schlaf-)Modus zum
Reduzieren des Energieverbrauchs im Bereitschaftszustand, wobei
eine Genauigkeit des internen Zeitgebers verbessert ist.
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Stand der
Technik
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In
den letzten Jahren wurden eine Vielzahl von Rundfunksatelliten gestartet
und es wurden dadurch digitale Rundfunkübertragungen unter Verwendung
der Satellitenwellen durch eine Vielzahl von Rundfunkdistributoren
gestartet. Um Dienste der Rundfunkübertragungen zu empfangen,
sollte eine Set Top Box (im folgenden auch als STB bezeichnet) als
ein Empfänger
installiert werden, welcher ein Decoder zum Dekodieren von komprimierten
Signalen der empfangenen Rundfunkübertragung und zum Umwandeln
derselben in Signale ist, welche auf einer Anzeigeeinheit, wie etwa
einer CRT, angezeigt werden können.
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5 ist
ein Blockdiagramm, welches hauptsächlich eine Takterzeugungseinheit
in einer STB als der oben beschriebene Empfänger darstellt, welcher in
den Standards von M-PEG, „ISO/IEC
13818-1 generic coding of moving pictures and associated audio:
systems, Annex D.0.3 System Time Clock recovery in the decoder", dargestellt ist.
In der Figur bezeichnet Bezugszeichen 10 eine Auffang-PCR zum Auffangen
einer PCR(Programmtaktreferenz), welche eine Sendezeit für jedes
Programm, welches in einem Transportstrom enthalten ist, anzeigt.
Bezugszeichen 11 bezeichnet einen Subtrahierer zum Erzeugen
einer Differenz zwischen einem Ausgang eines STC-Zählers, welcher
später
beschrieben werden wird, und eines Ausgangs der Auffang-PCR 10. Bezugszeichen 13 bezeichnet
einen Tiefpassfilter zum Abschneiden von Hochfrequenzkomponenten, die
größer sind
als ein vorbestimmter Wert, um so eine Oszillationsschaltung 15,
welche später
beschrieben werden wird, an einem signifikanten Fluktuieren (Di vergieren)
zu hindern, wenn die Differenz abrupt verändert wird. Bezugszeichen 14 bezeichnet einen
D/A Wandler zum Umwandeln eines Signals, welches den Filter 13 passiert
hat, in ein analoges Signal. Bezugszeichen 15 bezeichnet
eine Oszillationsschaltung, wie etwa einen spannungsgesteuerten Oszillator
(VCO), dessen Oszillationsfrequenzen durch ein analoges Signal (Spannung)
gesteuert werden. Bezugszeichen 16 bezeichnet einen STC (Systemzeittakt)
Zähler,
welcher mit einem Frequenzsignal-(Takt-)Ausgang der Oszillationsschaltung 15 arbeitet
und in dem System als ein interner Zeitgeber funktioniert. Zusätzlich sind
um diese Takterzeugungseinheit herum Schaltungen, wie etwa ein Tuner
zum Auswählen
eines Kanals oder ein Decoder zum Dekodieren von Daten, angeordnet.
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Unter
Verwendung der oben beschriebenen Struktur wird auf der Basis einer
PCR, die eine Sendezeit für
jedes Programm, welches in dem Transportstrom enthalten ist, anzeigt,
ein Frequenzsignal erzeugt, und der interne Zeitgeber in dem System wird
betrieben. Das bedeutet, dass die durch die Auffang-PCR 10 erfasste
PCR durch den D/A Wandler 14 in ein analoges Signal umgewandelt
wird, nachdem ihre Hochfrequenzkomponenten, die über dem vorbestimmten Wert
liegen, durch den Filter 13 abgeschnitten wurden. Dann
empfängt
die Oszillationsschaltung 15 das umgewandelte analoge Signal (Spannung)
als einen Eingang und gibt ein Frequenzsignal aus, und der STC-Zähler 16 in
der letzten Stufe arbeitet mit dem Frequenzsignal. Dann wird durch den
Subtrahierer 11 eine Differenz zwischen dem Ausgang des
STC-Zählers 16 und
dem Ausgang der Auffang-PCR 10 erzeugt. Durch Anpassen
einer Schleife von dem Subtrahierer 11 zu dem STC-Zähler 16,
um eine Differenz von „0" zu erhalten, kann
ein Takt synchron mit einem Eingangssignal reproduziert werden.
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Jedenfalls
gibt es in den letzten Jahren einige elektrische Haushaltsgeräte, in denen
der Energieverbrauch während
einer Bereitschaft, wenn sie nicht verwendet werden, nicht viel
kleiner ist, als der während
des Betriebs.
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Auch
in der STB, wie in einem Fernsehapparat, wird es als zu bevorzugend
betrachtet, dass unnötige
Elemente, wie etwa ein Tuner oder ein Decoder, abgeschaltet werden
sollten, wenn sie nicht verwendet werden, d.h. nicht in Betrieb
sind. Daher sind einige STBs so konstruiert, dass sie sich bis zu
einer reservier ten Verarbeitungsstartzeit im Schlafmodus (auch als
ein Betriebsbereitschaftszustand bezeichnet) befinden. Da jedoch
Reservierungsverarbeitungen mit Bezug auf Wiedergabe/Aufzeichnung
oder dergleichen in der STB ausgeführt werden, wenn die Energieversorgung
für eine
lange Zeit ausgeschaltet ist, tritt in dem internen Zeitgeber ein
Fehler auf, und die reservierte Verarbeitung kann nicht zu einem
richtigen Zeitpunkt ausgeführt
werden.
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Eine
andere detaillierte Beschreibung eines existierenden Rundfunkübertragungssystems
befindet sich in ISO/IEC: „Information
Technology – Generic
Coding of moving Pictures and Associated Audio Information – Part I:
Systems" 1994, ISO/IEC XP002214463.
Diese Dokument offenbart ein Prinzip einer Systemzeittaktwiedergewinnung
in dem Empfänger.
Das in diesem Dokument offenbarte Prinzip und System entspricht
der obigen Beschreibung des Standes der Technik.
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Der
herkömmliche
Rundfunkempfänger
ist wie oben beschrieben konstruiert und weist keine Struktur zum
Realisieren eines niedrigen Energieverbrauchs im Betriebsbereitschaftszustand
auf, oder kann auch dann aufgrund des Fehlers in dem internen Zeitgeber
nicht die reservierte Verarbeitung zu einem richtigen Zeitpunkt
ausführen,
wenn er eine Struktur aufweist, die die STB in den Schlafmodus für den niedrigen
Energieverbrauch versetzen kann.
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Die
vorliegende Erfindung ist vorgenommen worden, um die oben beschriebenen
Probleme zu lösen,
und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Rundfunkempfänger zur
Verfügung
zu stellen, welcher die reservierte Verarbeitung zu einem richtigen
Zeitpunkt auch dann ausführen
kann, wenn die STB in den Schlafmodus versetzt wird.
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Offenbarung
der Erfindung
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Ein
Rundfunkempfänger
gemäß Anspruch
1 der vorliegenden Erfindung, welcher einen Takt einer vorbestimmten
Frequenz auf der Basis eines in digitalen Daten, welche Zeitachseninformation
enthalten, enthaltenen Referenzsignals erzeugt, und einen internen
Zeitgeber aufweist, welcher mit dem Takt arbeitet, weist auf: Referenzsignalerfassungsmittel zum
Erfassen des Referenzsignals; Takterzeu gungsmittel zum Erzeugen
eines Taktes einer Frequenz auf der Basis des Referenzsignals; Zählmittel
zum Zählen
des Taktes; Differenzerzeugungsmittel zum Berechnen einer Zeitdifferenz
zwischen einem Ausgang der Zählermittel
und dem Referenzsignal; und Steuermittel zum Halten des Ausgangs
der Takterzeugungsmittel, wenn der Empfänger in einen Bereitschaftszustand
gewechselt hat.
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Gemäß Anspruch
2 der vorliegenden Erfindung wird in dem Rundfunkempfänger nach
Anspruch 1 dann, wenn sich der Empfänger in dem Betriebsbereitschaftszustand
befindet, das Referenzsignal von dem Referenzsignalerfassungsmittel
erfasst, der Haltebetrieb der Steuermittel gelöst, und der Empfänger für eine bestimmte
Zeit in einen Betriebszustand versetzt.
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Gemäß Anspruch
3 der vorliegenden Erfindung wird ein Transportstrom als die die
Zeitachseninformation aufweisenden digitalen Daten verwendet, und
eine PCR (Programmtaktreferenz), welche eine Sendezeit für jedes
Programm anzeigt, wird als das Referenzsignal verwendet.
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Gemäß Anspruch
4 der vorliegenden Erfindung wird in dem Rundfunkempfänger nach
Anspruch 1 ein Transportstrom als die die Zeitachseninformation
aufweisenden digitalen Daten verwendet, und eine TDT (Zeit- und
Datentabelle), welche eine Sendezeit für jedes Programm anzeigt, wird
als das Referenzsignal verwendet.
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Gemäß dem Rundfunkempfänger der
vorliegenden Erfindung wird wie oben beschrieben dann, wenn die
STB in den Schlafmodus versetzt wird, sofort eine Differenz durch
die Steuerschaltung gehalten, und die Oszillationsschaltung wird
auf der Basis der Differenz gesteuert. Daher kann, sogar in dem Schlafmodus,
wenn die PCR nicht erfasst werden kann, die große Divergenz der Oszillationsfrequenzen
vermieden werden, wodurch Verarbeitungen, wie etwa reservierte Verarbeitungen,
zum richtigen Zeitpunkt ausgeführt
werden können.
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Zusätzlich wird
der Empfänger
nach einem einheitlichen Zeitintervall während des Schlafmodus gestartet,
empfängt
den Transportstrom, um das Referenzsignal zu erfassen, und korrigiert
dadurch bei Gelegenheit die Zeit. Dadurch kann die Präzision des internen
Zeitgebers weiter verbessert werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockdiagramm, welches eine gesamte Struktur eines Rundfunkempfängers gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2 ist
ein Blockdiagramm, welches hauptsächlich eine Takterzeugungseinheit
in dem Rundfunkempfänger
gemäß der ersten
Ausführungsform darstellt.
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3 ist
ein Diagramm, welches ein Beispiel eines Transportstroms darstellt,
welcher in die Takterzeugungseinheit in dem Rundfunkempfänger der ersten
Ausführungsform
eingegeben wird.
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4 ist
ein Blockdiagramm, welches hauptsächlich eine Takterzeugungseinheit
in einem Rundfunkempfänger
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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5 ist
ein Blockdiagramm, welches hauptsächlich eine Takterzeugungseinheit
in einem Rundfunkempfänger
des Standes der Technik darstellt.
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Bester Weg
zum Ausführen
der Erfindung
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen eines
Rundfunkempfängers
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Ausführungsform 1.
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1 ist
ein Blockdiagramm, welches eine gesamte Struktur einer STB als ein
Rundfunkempfänger
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. In der Figur bezeichnet Bezugszeichen 100 einen
Tuner zum Empfangen eines Rundfunksignals und zum Auswählen eines
gewünschten
Kanals. Bezugszeichen 101 bezeichnet eine Demodulationsschaltung
zum Demodulieren einer digitalen Signalsequenz von Signalen in dem durch
den Tuner ausgewählten
Kanal. Bezugszeichen 102 bezeichnet eine Fehlerkorrekturschal tung zum
Ausführen
einer Fehlerkorrektur für
die demodulierte digitale Signalsequenz. Bezugszeichen 103 bezeichnet
einen Transportdemultiplexer (Mehrfachsignaldemultiplexschaltung)
zum Auswählen
eines Transportstroms aus mehreren Transportströmen, die in der digitalen Signalsequenz
enthalten sind, und weiterhin zum Extrahieren einer digitalen Signalsequenz
nur eines gewünschten
Programms. Bezugszeichen 104 bezeichnet einen Audio/Videodecoder (Dekodierschaltung)
zum Dekodieren der von dem Transportdemultiplexer 103 extrahierten
digitalen Signalsequenz in dekomprimierte digitale Signale. Bezugszeichen 105 bezeichnet
einen D/A Wandler zum Umwandeln von Audio/Video in digitaler Form
in Audio/Video in analoger Form. Bezugszeichen 106 bezeichnet
eine Anzeigevorrichtung, wie etwa ein CRT. Bezugszeichen 107 bezeichnet
einen Lautsprecher. Bezugszeichen 108 bezeichnet eine CPU
zum Steuern von Operationen der entsprechenden Elemente über einen
Bus. Zusätzlich
schließt
der Transportdemultiplexer 103 eine Entschlüsselungsschaltung 103a zum
Entschlüsseln
eines verschlüsselten
Signals einer kostenpflichtigen Rundfunkübertragung oder dergleichen
und eine Takterzeugungseinheit 103b ein.
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2 ist
ein Diagramm, welches eine Struktur einer Takterzeugungseinheit
in dem Rundfunkempfänger
der ersten Ausführungsform
darstellt. In der Figur bezeichnet Bezugszeichen 10 eine
Auffang-PCR zum Auffangen einer PCR(Programmtaktreferenz), welche
eine Sendezeit für
jedes Programm, welches in dem Transportstrom enthalten ist, anzeigt.
Bezugszeichen 11 bezeichnet einen Subtrahierer zum Erzeugen
einer Differenz zwischen einem Ausgang eines STC-Zählers, welcher
später
beschrieben werden wird, und einem Ausgang der Auffang-PCR 10.
Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Steuerschaltung, welche
nach dem Empfang eines Energieverwaltungssteuersignals, welches
verwendet wird, wenn die Vorrichtung in den Schlafmodus versetzt
wird, arbeitet und die Differenz des Subtrahierers 11 hält. Diese
Steuerschaltung wird beispielsweise durch eine wohlbekannte Schleifenschaltung oder
einen Flip-Flop (FF) mit Laden/Halten realisiert. Darüber hinaus
bezeichnet Bezugszeichen 13 einen Tiefpassfilter zum Abschneiden
von Hochfrequenzkomponenten, die oberhalb eines vorbestimmten Wertes
liegen, um so eine Oszillationsschaltung 15, welche später beschrieben
werden wird, daran zu hindern, signifikant zu fluktuieren (zu divergieren), wenn
die Differenz abrupt verändert
wird. Bezugszeichen 14 bezeichnet einen D/A Wandler zum
Umwandeln eines Signals, welches den Filter 13 passiert hat,
in ein analoges Signal. Bezugszeichen 15 bezeichnet eine
Oszillationsschaltung, wie etwa einen spannungsgesteuerten Oszillator
(VCO), dessen Oszillationsfrequenzen durch ein analoges Signal (Spannung)
gesteuert werden. Bezugszeichen 16 bezeichnet einen STC(Systemzeittakt)Zähler, welcher
mit einem Frequenzsignal(Takt-)-Ausgang von der Oszillationsschaltung 15 arbeitet
und in dem System als ein interner Zeitgeber funktioniert.
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Als
nächstes
wird ein Betrieb der STB beschrieben, wenn die Energieversorgung
eingeschaltet wird. Die Auffang-PCR 10 fängt eine
PCR auf, die in einem Transportstrom enthalten ist, und gibt dieselbe
aus. 3 zeigt ein Beispiel des Transportstroms, welcher
am Anfang einen Kopf aufweist, gefolgt durch ein Anpassungsfeld,
Videodaten (Nutzbereich),... Eine PCR sind Daten, die innerhalb
des Anpassungsfeldes mit darauf beschriebener Steuerinformation
existieren, und praktisch Daten sind, die in Intervallen von 100
ms oder kürzer übertragen
werden. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Steuerschaltung 12 an
den Filter 13 in der nächsten
Stufe die Daten unverändert
aus, die durch den Subtrahierer 11 gelangt sind, da das
Energieverwaltungssteuersignal (PMC) nicht eingegeben wird. Hochfrequenzkomponenten von
Signalen, die über
einen vorbestimmten Wert liegen, werden durch den Filter 13 von
den Daten entfernt, und durch den D/A Wandler 14 werden
Signale in der nächsten
Stufe in analoge Signale umgewandelt. Dann erzeugt die Oszillationsschaltung 15 einen Takt
einer Frequenz, die dem Eingang entspricht, entsprechend dem umgewandelten
analogen Signal. Der STC-Zähler 16 arbeitet
mit diesem Takt, beispielsweise einem 27 MHz Takt, und übt eine
Zeitgeberoperation mit dem Takt als die Referenz des Systems aus.
Dann wird in dem Subtrahierer 11 eine Differenz zwischen
dem Ausgang des STC-Zählers 16 und
einem Eingangs-PCR-Signal erzeugt. Wenn der Ausgang der Oszillationsschaltung 15 eine
Frequenz aufweist, die mit der übertragenen
PCR übereinstimmt,
dann ist die Differenz null und es wird ein stabiler Takt reproduziert.
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In
dem oben beschriebenen Zustand wird das System in den Schlafmodus
versetzt und der Betrieb der meisten Teile des Systems wird durch
das Energieverwaltungssteuersignal gestoppt, wenn eine Reservierungsverarbeitung
oder dergleichen ausgeführt
wird und das System bis zu dem reservierten Verarbeitungsstart nicht
gestartet werden muss. Dann kann die Auffang-PCR 10 die
PCR nicht erfassen. Gleichzeitig beginnt die Steuerschaltung 12 ihren
Betrieb und hält
die Differenz des Subtrahierers 11 bis kurz vor dem Abschalten.
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Anschließend wird
der Ausgang der Oszillationsschaltung 15 auf der Basis
der durch die Steuerschaltung 12 gehaltenen Differenz gesteuert.
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Auf
diese Weise kann, auch nachdem das System in den Schlafmodus gewechselt
hat, ein relativ stabiler Takt reproduziert werden. Aufgrund eines Übertragungsflimmerns
(Fluktuation) der PCR ist eine zeitliche Divergenz jedoch manchmal
bereits aufgetreten, wenn die Differenz beim Wechseln in den Schlafmodus
gehalten wird.
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In
dieser Ausführungsform
wird das System automatisch nach einer vorbestimmten Zeit nach dem
Schlafmodus gestartet, wodurch ein Transportstrom zur Korrektur
der Zeit empfangen wird. Unter der Annahme, dass das Übertragungsflimmern
der PCR ± 100
ppm beträgt,
wird eine Divergenz von maximal 100 ppm erzeugt. In diesem Fall
wird der Takt auf 27.0027 MHz verändert, wenn ein 27MHz Takt
zu reproduzieren ist. Wenn das System für 30 Minuten mit diesem Fehler
in den Schlafmodus versetzt wird, dann wird eine Divergenz von 0.18
s erzeugt. Dementsprechend wird das System alle drei Stunden gestartet,
um den Transportstrom zu empfangen, wodurch der Fehler auf weniger
als 1 s reduziert wird. Daher besteht bei der praktischen Anwendung
mit der Präzision
des internen Zeitgebers des Systems kein Problem.
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Währenddessen
wird zu diesem Zeitpunkt Energie verbraucht, beispielsweise verbraucht
die STB etwa 10 W/H Energie während
des normalen Betriebs und etwa 0.5 W/H im Schlafmodus. Daher, auch
wenn das System für
5 Minuten betrieben wird, verbraucht das System im Schlafmodus nur
etwa 0.7-0.8 W/H Energie, und der Anstieg im Energieverbrauch aufgrund
dieses Betriebs ist nahezu zu vernachlässigen.
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Wie
oben beschrieben, hält
gemäß dieser Ausführungsform
dann, wenn die STB in den Schlafmodus versetzt wird, die Steuerschaltung 12 die
Differenz des Subtrahierers 11 unmittelbar bis davor, und
die Oszillationsschaltung 15 wird auf der Basis der Differenz
gesteuert. Daher kann auch im Schlafmodus, wenn die PCR nicht erfasst
werden kann, die große
Divergenz der Oszillationsfrequenzen vermieden werden, was zu einer
verbesserten Präzision
im internen Zeitgeber führt.
Konsequenterweise können Verarbeitungen,
wie die reservierte Verarbeitung, zeitgenau durchgeführt werden.
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Darüber hinaus
wird das System bei einem einheitlichen Zeitintervall während des
Schlafmodus gestartet, um den Transportstrom zu empfangen, die PCR
zu erfassen, und ggf. die Zeit zu korrigieren, wodurch die Präzision des
internen Zeitgebers weiter verbessert wird.
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Ausführungsform 2.
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Im
Folgenden wird ein Rundfunkempfänger gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Während
in der ersten Ausführungsform der
Takt durch Erfassen der PCR reproduziert wird, unterscheidet sich
die zweite Ausführungsform
von der ersten Ausführungsform
darin, dass der Takt durch Erfassen einer TDT(Zeit- und Datentabelle)
reproduziert wird, die in dem Transportstrom enthalten ist.
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Wie
in 4 dargestellt ist, weist der Rundfunkempfänger der
zweiten Ausführungsform
eine Auffang-TDT 17 anstelle der Auffang-PCR auf, wobei die übrige Konstruktion
die gleiche ist, wie in der ersten Ausführungsform. Die TDT wird in
diesem Fall alle zwei Sekunden übertragen.
Durch Erfassen dieser TDT kann die vorliegende Erfindung auf ähnliche Art
und Weise auf eine Konstruktion angewendet werden, bei der der Takt
auf der Basis der TDT reproduziert wird. Während die Präzision gemäß dieser Konstruktion
der der ersten Ausführungsform
unterlegen ist, ist der Grad der Unterlegenheit für die praktische
Anwendung auf einem vernachlässigbaren
Niveau.
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In
den entsprechenden Ausführungsformen wird
die Steuerschaltung 12 genau hinter den Subtrahierer 11 platziert,
da von Signalstörungen
herrührendes
Rauschen effektiver reduziert werden kann als in einem Fall, in
dem die Steuerschaltung in der letzten Stufe des Filters platziert
ist. In einem Fall, in dem die Überlagerung
des Rauschens keine Rolle spielt, kann daher die Steuerschaltung
in anderen Positionen zur Verfügung
gestellt werden, wie etwa genau hinter dem Fil ter 13 oder
den D/A Wandler, oder genau hinter die Auffang-PCR 10 und
den STC-Zähler 16.
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Industrielle
Verfügbarkeit
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rundfunkempfänger und
verbessert insbesondere eine Genauigkeit in einem internen Zeitgeber
eines Rundfunkempfängers
mit einem energiesparenden (Schlaf-)Modus zum Reduzieren des Energieverbrauchs
in einem Bereitschaftszustand, wodurch es ermöglicht wird, eine reservierte
Verarbeitung, wie etwa eine reservierte Aufzeichnung, mit Sicherheit auszuführen.