JP2004112504A

JP2004112504A - デジタル放送システムとその受信端末装置

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Publication number: JP2004112504A
Application number: JP2002273864A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Mashita; 真下　達哉; Shigeru Tashiro; 田代　成
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-09-19
Also published as: JP4064771B2

Abstract

【課題】放送中の番組を受信するために必要なシステム情報の取得にかかる時間を短縮する。
【解決手段】デジタル放送受信端末装置のＭＰＥＧ２デコード分離部１６において、番組を受信するのに必要なシステム情報の取得時に、このシステム情報をメモリ２２に保持しておき、番組の選択または切替時にメモリ２２に保持されているシステム情報を参照して選択先又は切替先の番組のコンテンツデータを取得する。これにより、番組選択時または切替時に新たにシステム情報が伝送されるまで待つ必要がなくなり、短時間で番組の選択または切替を実行することが可能となる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば移動体向けデータ放送等のデジタル放送システムとその受像端末装置に係り、特に視聴チャネル（番組）切替時間の短縮化を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
日本国におけるデジタル放送では、放送中の番組を受信するために必要なシステム情報と番組自体のコンテンツデータをＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　ＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ　ｐｈａｓｅ　２）システム規格のＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｔｒｅａｍ：トランスポートストリーム）というデータフォーマットで伝送することとしている。システム情報としては、ＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｔａｂｌｅ：番組関連テーブル情報）、ＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｍａｐｐｉｎｇ　Ｔａｂｌｅ：番組配置テーブル情報）等がある。
【０００３】
このようなデジタル放送を受信する受信端末装置では、視聴チャネルの切り替えを行う場合、まず受信しているチャネルのＴＳからシステム情報（ＰＡＴ、ＰＭＴ）を検索し、このシステム情報から番組自体を構成するデータに関する情報を得る。次に、システム情報から得た情報を元に、番組を構成するデータそのものをＴＳから抽出することにより、目的の番組の視聴が可能となる。
【０００４】
このとき、上記のシステム情報は、ある周期をもって放送局から送出されているため、受信側において、視聴チャネル切り替え（番組切り替え）の指示を入力した時点で直ちにシステム情報が得られるとは限らず、システム情報を得るのに最大時で周期時間分の待ち時間が生じる。これは、そのままチャネル切替時間にも影響を与えることになる。
【０００５】
ところで、現在、移動体向けのＳバンド衛星デジタル放送システムの実用化が進められているが、このデジタル放送においても、上記のデータフォーマット採用する。また、ＴＳを複数の搬送波に分割してＣＤＭ（Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：符号分割多重）方式により多重伝送する構成をとる。
【０００６】
上記移動体向けデジタル放送システムにおいて、簡易的な受信端末装置では、複数の搬送波を全て同時に受信することができないため、ＴＳの部分的な受信が余儀なくされる。この場合、ＴＳの中からシステム情報を検索する際に、該当する搬送波を毎回見直す必要がある。
【０００７】
また、移動体向けの場合、一般に、搬送波上の伝送データにはインターリーブを呼ばれるデータ分散処理が施される。このため、搬送波の捕捉時にその搬送波の伝送データに施されたインターリーブを復元するための拘束時間を持たないと伝送データを抽出することができない。
【０００８】
以上のことから、移動体向けデジタル放送システムにあっては、ＴＳを複数の搬送波に分割し、且つインターリーブを施して伝送するため、ＴＳの中からデータを抽出する前に搬送波捕捉にかかる時間及び捕捉後のインターリーブ拘束時間が必要となっており、これらの時間が視聴チャネルの切替時間に大きな影響を与えることになる。
【０００９】
このように視聴チャネルの切替時間が多くかかることは、受信端末装置の性能において容認することはできない。この問題は、移動体向けデジタル放送のような比較的低レート（例えば２５６ｋｂｐｓ）の放送システムにおいて、ＰＭＴを頻繁に送ることはできないため、重要な課題となっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的とするところは、放送中の番組を受信するために必要なシステム情報の取得にかかる時間を短縮することができ、これによって視聴チャネルの切替時間の短縮を実現するデジタル放送システムとその受信端末装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、放送中の番組を受信するために必要なシステム情報を定期的に伝送するチャネルと番組自体のコンテンツデータを伝送するチャネルを分けて、それぞれ複数の搬送波に分割多重したデジタル放送信号を伝送し、受信側で前記システム情報に基づいてコンテンツデータを抽出するデジタル放送システムであって、受信側で、前記システム情報の取得時にこのシステム情報を保持し、新たなシステム情報取得時に保持されているシステム情報を更新することを許容し、前記番組の選択または切替時に保持されているシステム情報を参照して選択先又は切替先の番組のコンテンツデータを取得することを特徴とする。
【００１２】
上記デジタル放送システムに用いる受信端末装置は、前記システム情報の取得時にこのシステム情報を保持し、新たなシステム情報取得時に保持されているシステム情報を更新する保持手段と、前記番組の選択または切替時に前記保持手段に保持されているシステム情報を参照して選択先又は切替先の番組のコンテンツデータを取得するコンテンツデータ取得手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明に係るデジタル放送システムの実施形態として、Ｓバンド衛星デジタル音声放送システムを例にとって説明する。本システムでは、伝送方式としてＣＤＭを採用し、システム情報（ＰＡＴ、ＰＭＴ等）と番組のコンポーネントの多重方式としてＭＰＥＧ２システム規格を採用する。図１に本システムの受信端末装置の構成を示す。
【００１４】
図１において、アンテナ１１はＳバンド衛星放送信号を捕捉するもので、捕捉された放送信号はフロントエンド部ＦＥのチューナ部１２で選局され、復調・復号部１３でＣＤＭ復調及び復号処理されてベースバンド信号が取得され、さらにベースバンド処理部１４でＴＳが抽出される。抽出されたベースバンド信号はバックエンド部ＢＥのＣＡ（Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ　Ａｃｃｅｓｓ：限定受信）モジュール１５で必要に応じてデスクランブル処理され、ＭＰＥＧ２デコード分離部（ＤＥＭＵＸ）１６に送られる。このＭＰＥＧ２デコード分離部１６は、入力されるＴＳからシステム情報を抽出し、このシステム情報に基づいてＴＳから選択番組に必要な多重ビットストリームをデコードし、データビットストリーム、映像ビットストリーム、音声ビットストリームを分離出力するものである。
尚、このデコード分離部１５は、多重ビットストリームを記録再生用として記録再生装置（図示せず）に送出し、また記録再生装置からの多重ビットストリームを取り込んで、受信データと同様の処理を行う。
【００１５】
データビットストリームはデータデコーダ部１６に入力され、ＥＰＧ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｇｕｉｄｅ：電子番組ガイド）、基本データ、データ放送番組データが復号再生される。また、映像ビットストリームは映像復号部１７に入力され、映像信号が復号再生され、音声ビットストリームは音声復号部１８に入力され、音声信号が復号再生される。復号された映像信号はデータデコーダ部１６で得られたデータコンテンツの映像と合成部１９で合成され、映像出力となる。
【００１６】
上記各処理ブロックは、制御バスＢＵＳを通じて制御系ＣＰＵ２０、メモリ２１、外部入力インターフェース部（Ｉ／Ｆ）２２と接続される。制御系ＣＰＵ２０は、メモリ２１に予め登録されたプログラムに従い、外部入力インターフェース部２２からの指示入力に応じて各ブロックの処理を制御することで、一連の受信再生処理を実行するものである。ここでは、最大ＣＤＭ受信チャネル数を２チャネルとし、伝送コンテンツをＭＰＥＧ４方式により多重制御しているものとする。また、メモリ２１には、取得した最新のパイロット、ＰＡＴ、ＰＭＴ等のシステム情報を登録して順次更新する領域を有している。
【００１７】
ここで、本放送システムでは、ＰＡＴを伝送するＣＤＭチャネルとＰＭＴ及び番組のコンポーネントを伝送するＣＤＭチャネルとを多重伝送する方式をとる。この場合、従来の運用では、受信端末装置において、システム情報におけるＰＡＴ及びＰＭＴを毎回抽出する方式が考えられていた。
【００１８】
このような従来の運用方式の場合、受信端末装置における視聴チャネルの切り替えにかかる時間は、ＰＡＴ及びＰＭＴの捕捉にかかる時間がそのまま影響する。
そこで、本発明においては、受信端末装置側において、前回の動作時のＰＡＴ及びＰＭＴの情報を保持しておき、新たな情報が取得された時点で逐次更新するものとして、ＰＡＴ及びＰＭＴの取得にかかる時間を短縮する。
【００１９】
以下に本発明の特徴とする受信シーケンスを、従来のものと比較して説明する。図２に従来の方式による受信シーケンスのタイムチャートを示し、図３に本発明による受信シーケンスのタイムチャートを示す。尚、図２及び図３においては、説明を簡単にするため、物理レイヤの処理時間、ＣＰＵ処理時間等は考慮されていない。
【００２０】
ここで、本システムでは、ＣＤＭチャネル０（パイロットチャネル）に構成情報が割り当てられ、ＣＤＭチャネル１（ＣＡＳチャネル）にＮＩＴ／ＰＡＴ／ＣＡＴ／ＰＭＴ／ＥＭＭ−Ｓ／ＥＣＭ−Ｓ／他が割り当てられ、ＣＤＭチャネル２（ＥＰＧチャネル）にＳＤＴ／ＥＩＴが割り当てられ、ＣＤＭチャンネル３（コンテンツチャネル）にＰＭＴ／ＥＳが割り当てられる。
【００２１】
従来方式では、図２に示すように、まず電源オン時にパイロットチャネル（ＣＤＭ０）を選択してＡＦＣ（Ａｕｔｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動周波数制御）を同チャネルにロックし、ユニークワード（ＵＷ）検出によりフレーム先頭を検出する。この時点でパイロット情報が取得される。
【００２２】
続いて、ＣＡＳチャネル（ＣＤＭ１）、ＥＰＧチャネル（ＣＤＭ２）を選択し、それぞれの受信出力のインターリーブを解除して、ＣＡＳチャネルからＰＡＴ（０．５　ｓｅｃ　周期）の他、ＣＡＴ〜ＥＭＭ−Ｓ（１０　ｓｅｃ　周期）のシステム情報を取得し、ＥＰＧチャネルからＥＰＧを取得する。これにより初期受信（選局）が完了する。
【００２３】
次に、コンテンツチャネル（ＣＤＭ３）を選択し、その受信出力のインターリーブを解除して再度ＰＭＴ（０．５　ｓｅｃ　周期）を取得する。このＰＭＴを参照することで、ＣＡＳチャネルからＥＣＭ−Ｓ（２　ｓｅｃ　周期）を取得し、このＥＣＭ−Ｓに基づいてコンテンツチャネル（ＣＤＭ３）を選択し、受信ＥＳを設定する。
受信ＥＳ設定後、ＡＡＣストリームの受信復調を開始して、デコード処理を行い、音声出力を開始する。ＡＡＣバッファリングに０．２　ｓｅｃ　程度要するため、選局から音声出力時間まで最大５．７　ｓｅｃ　となる。
【００２４】
一方、映像系については、受信ＳＥ設定後、スクランブル解除を施してＥＳ受信開始を行い、コンテンツチャネル（ＣＤＭ３）からＭＰＥＧ４−Ｉを取得し（２　ｓｅｃ　）、ＭＰＥＧ４ストリームを受信して、映像信号のデコード処理を行い、映像出力を開始する。このとき、ＭＰＥＧ４データのバッファリングに０．５　ｓｅｃ　要する。したがって、選局から映像出力時間まで最大８　ｓｅｃ　となる。
【００２５】
これに対し、本発明では、図３に示すように、ＣＡＳチャネル（ＣＤＭ１）及びＥＰＧチャネル（ＣＤＭ２）の選択によるインターリーブ解除後、ＣＡＳチャネルからＣＡＴ〜ＥＭＭ−Ｓ（１０　ｓｅｃ　周期）を取得すると共に、当該チャネルから得られるＰＡＴ／ＰＭＴを保存して、新たにＰＡＴ／ＰＭＴが得られた場合にはこれを更新する。
【００２６】
この結果、コンテンツチャネル（ＣＤＭ３）からＰＭＴを取得する必要がなくなり、コンテンツチャネル受信データのインターリーブ完了後、直ちにＥＣＭ−Ｓ（２　ｓｅｃ　）の取得が可能となり、その分、受信ＥＳ設定完了までの時間短縮が図れる。
【００２７】
図２と図３を比較して明らかなように、従来では選局から音声出力時間までに最大５．７　ｓｅｃ　要していたのに対し、本実施形態の場合には４．７　ｓｅｃ　まで短縮される。また、従来では選局から音声出力開始時間までに最大８　ｓｅｃ　要していたのに対し、本実施形態の場合には最大７　ｓｅｃまで短縮される。
【００２８】
また、上記と同様な方式をとることにより、移動体上での連続受信時に、一時的な受信環境の大幅な劣化が生じた場合に、再受信処理にかかる時間を短縮することが可能となる。図４に従来の再受信処理のシーケンスにおけるタイムチャートを示し、図５に本発明による再受信処理のシーケンスにおけるタイムチャートを示す。尚、図４及び図５においても、説明を簡単にするため、物理レイヤの処理時間、ＣＰＵ処理時間等は考慮されていない。
【００２９】
従来方式では、図４に示すように、まず受信可能な状態になると、パイロットチャネル（ＣＤＭ０）を選択してＡＦＣを同チャネルにロックし、ユニークワード（ＵＷ）検出によりフレーム先頭を検出する。この時点でパイロット情報が再取得され、再同期が確立される。
【００３０】
続いて、ＣＡＳチャネル（ＣＤＭ１）、ＥＰＧチャネル（ＣＤＭ２）を選択し、それぞれの受信出力のインターリーブを解除して、ＣＡＳチャネルからＰＡＴ（０．５　ｓｅｃ周期）の他、ＣＡＴ〜ＥＭＭ−Ｓ（１０　ｓｅｃ　周期）のシステム情報を取得し、ＥＰＧチャネルからＥＰＧを取得する。
【００３１】
次に、前回の受信チャネルを選局してコンテンツチャネル（ＣＤＭ３）の受信出力のインターリーブを解除し、再度ＰＭＴ（０．５　ｓｅｃ周期）を取得する。このＰＭＴを参照することで、ＣＡＳチャネルからＥＣＭ−Ｓ（ｅｎｔｉｔｌｅｍｅｎｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｅｓｓａｇｅ　ｆｏｒ　Ｓ−ｂａｎｄ）（２　ｓｅｃ周期）を取得し、このＥＣＭ−Ｓに基づいてコンテンツチャネル（ＣＤＭ３）を選択し、受信ＥＳを設定する。
受信ＥＳ設定後、ＡＡＣストリームの受信復調を開始して、デコード処理を行い、音声出力を開始する。ＡＡＣバッファリングに０．２　ｓｅｃ　程度要するため、選局から音声出力時間まで最大９．２　ｓｅｃ　となる。
【００３２】
一方、映像系については、受信ＳＥ設定後、スクランブル解除を施してＥＳ受信開始を行い、コンテンツチャネル（ＣＤＭ３）からＭＰＥＧ４−Ｉを取得し（２　ｓｅｃ　）、ＭＰＥＧ４ストリームを受信して、映像信号のデコード処理を行い、映像出力を開始する。このとき、ＭＰＥＧ４データのバッファリングに０．５　ｓｅｃ　要する。したがって、選局から映像出力時間まで最大　１１．５　ｓｅｃとなる。
【００３３】
これに対し、本発明では、図５に示すように、再同期確立後において、記憶パイロット、ＰＡＴ、ＰＭＴの情報を使用して前回の受信チャネルを選局することでパイロット情報を再取得し、ＣＡＳチャネル（ＣＤＭ１）からＮＩＴ／ＰＡＴ／ＣＡＴ／ＰＭＴ／ＥＭＭ−Ｓを再受信し変更時の情報を更新する。これと並行して、記憶情報から受信ＥＳを再設定し、ＥＰＧチャネル（ＣＤＭ２）の選択によるインターリーブ解除後、ＣＡＳチャネルからＣＡＴ〜ＥＭＭ−Ｓ（１０　ｓｅｃ　周期）を取得すると共に、コンテンツチャネル（ＣＤＭ３）の受信出力のインターリーブを解除する。その後、ＣＡＳチャネル（ＣＤＭ１）からＥＣＭ−Ｓを取得し、このＥＣＭ−Ｓに基づいて先に述べたように音声デコード、映像デコードを実行してそれぞれの再生信号を出力する。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、コンテンツチャネル（ＣＤＭ３）からＰＭＴを取得する必要がなくなり、記憶されていたシステム情報に基づいて前記受信チャネルの選局し、コンテンツチャネル受信データのインターリーブ完了後、直ちにＥＣＭ−Ｓ（２　ｓｅｃ　）の取得が可能となり、その分、受信ＥＳ設定完了までの時間短縮が図れる。
【００３５】
図４と図５を比較して明らかなように、従来では再同期確立から音声出力時間までに最大９．２　ｓｅｃ要していたのに対し、本実施形態の場合には５．２　ｓｅｃまで短縮される。また、従来では選局から音声出力開始時間までに最大１１．５　ｓｅｃ　要していたのに対し、本実施形態の場合には最大７．５　ｓｅｃまで短縮される。
【００３６】
尚、上記実施形態では、伝送方式としてＣＤＭを採用した場合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、他の伝送方式であっても同様に実施可能である。
以上述べた実施形態の受信端末装置では、結局、コンテンツチャネル（ＣＤＭ３）に挿入されているＰＭＴを使用していない。このことから、放送システムにおいて、受信端末装置が前回のシステム情報を保持することを許容する運用を行うことにより、コンテンツチャネルにＰＭＴ等のシステム情報を割り当てる必要はなくなり、その分、伝送領域を縮小することが可能となる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、放送中の番組を受信するために必要なシステム情報の取得にかかる時間を短縮することができ、これによって視聴チャネルの切替時間の短縮を実現するデジタル放送システムとその受信端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタル放送システムの実施形態として、Ｓバンド衛星デジタル音声放送システムを例にしたときの受信端末装置の構成を示すブロック図。
【図２】上記実施形態に対する従来の方式による初期設定時の受信シーケンスを示すタイムチャート。
【図３】上記実施形態において、本発明の方式による初期設定時の受信シーケンスを示すタイムチャート。
【図４】上記実施形態に対する従来の方式による再同期設定時の受信シーケンスを示すタイムチャート。
【図５】上記実施形態において、本発明の方式による再同期期設定時の受信シーケンスを示すタイムチャート。
【符号の説明】
ＦＥ…フロントエンド部
ＢＥ…バックエンド部
１１…アンテナ
１２…チューナ部
１３…復調・復号部
１４…ベースバンド処理部
１５…ＣＡモジュール
１６…ＭＰＥＧ２デコード分離部
１７…データデコーダ部
１８…映像復号部
１９…音声復号部
２０…合成部
２１…制御系ＣＰＵ
２２…メモリ
２３…外部入力インターフェース部

Claims

放送中の番組を受信するために必要なシステム情報を定期的に伝送するチャネルと番組自体のコンテンツデータを伝送するチャネルを分けて、それぞれ複数の搬送波に分割多重したデジタル放送信号を伝送し、受信側で前記システム情報に基づいてコンテンツデータを抽出するデジタル放送システムであって、
受信側で、前記システム情報の取得時にこのシステム情報を保持し、新たなシステム情報取得時に保持されているシステム情報を更新することを許容し、前記番組の選択または切替時に保持されているシステム情報を参照して選択先又は切替先の番組のコンテンツデータを取得することを特徴とするデジタル放送システム。
前記デジタル放送信号は、符号分割多重により前記システム情報とコンテンツデータの各チャネルを多重することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送システム。
前記システム情報及びコンテンツデータは、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ　ｐｈａｓｅ　２）システム規格のＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｔｒｅａｍ：トランスポートストリーム）データフォーマットで生成されることを特徴とする請求項１記載のデジタル放送システム。
放送中の番組を受信するために必要なシステム情報を定期的に伝送するチャネルと番組自体のコンテンツデータを伝送するチャネルを分けて、それぞれ複数の搬送波に分割して多重伝送し、受信側で前記システム情報に基づいてコンテンツデータを抽出するデジタル放送システムに用いられ、前記番組の選択時または切替時に前記システム情報を参照して当該番組のコンテンツデータを取得する受信端末装置において、
前記システム情報の取得時にこのシステム情報を保持し、新たなシステム情報取得時に保持されているシステム情報を更新する保持手段と、
前記番組の選択または切替時に前記保持手段に保持されているシステム情報を参照して選択先又は切替先の番組のコンテンツデータを取得するコンテンツデータ取得手段とを具備することを特徴とするデジタル放送システムの受信端末装置。