JP2004120275A - ディジタル放送受信機 - Google Patents

Abstract

【構成】ディジタル放送受信装置において、多重フレーム構成回路１２６はＴＳ２０１とイネーブル信号２０２を出力する。ＴＳ２０１に含まれるデータがＴＳＰの場合、イネーブル信号２０２は”Ｈ”であり、ヌルＴＳＰの場合、イネーブル信号２０２は”Ｌ”である。ビタビ復号回路１２８は、イネーブル信号２０２が”Ｈ”すなわちＴＳＰが入力された場合は、ビタビ復号化を行い、イネーブル信号２０２が”Ｌ”すなわちヌルＴＳＰが入力された場合はビタビ復号化を行わない。
【効果】多重フレーム構成回路１２６から出力されるヌルＴＳＰに対してはビタビ復号化を禁止するため、消費電力の削減が図れる。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ディジタル放送受信機に関し、特にたとえば、受信されたディジタル放送信号に基づく符号化データを複数の正規パケットに変換し、複数の正規パケットの間に任意のタイミングでダミーパケットを挿入してパケットストリームを生成し、そしてパケットストリームを復号して復号データを生成する、ディジタル放送受信機に関する。
【０００２】
【従来技術】
ＭＰＥＧ２システムを採用するディジタルテレビジョン放送では、コンテンツはＭＰＥＧ２フォーマットに従って複数のＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ　Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｓｔｒｅａｍ）にエンコードされ、エンコードされた複数のＰＥＳはＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｔｒｅａｍ）と呼ばれるストリーム形式で多重される。ここで、ＴＳは複数のＴＳＰ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｔｒｅａｍ　Ｐａｃｋｅｔ）が連続したストリームであり、各々のＴＰＳは伝送路符号化処理を経て送信される。
【０００３】
したがって、ディジタル放送受信機によって受信されたディジタル放送信号は、伝送路復号処理によってＴＳに戻され、ＴＳを形成する各々のＴＳＰは、ビタビ復号，バイトデインタリーブ，エネルギー拡散，ＲＳ復号などの一連の処理を経た後、ＭＰＥＧ２フォーマットに従ってデコードされる。伝送路復号処理の最終段で実行される多重フレーム構成処理では、ＴＳの伝送レートを保証するべく、ダミーであるヌルＴＳＰが正規のＴＳＰの間に挿入される。
【０００４】
なお、この種のディジタル放送受信機は、特許文献１に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１１２２７１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のディジタル放送受信機では、ＴＳを形成する複数のＴＳＰのうち、ヌルＴＳＰについてもビタビ復号以降の処理が実行されていた。このため、従来技術では消費電力が増大するという問題があった。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、消費電力を抑えることができる、ディジタル放送受信機を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、受信されたディジタル放送信号に基づく符号化データを複数の正規パケットに変換し、複数の正規パケットの間に任意のタイミングでダミーパケットを挿入してパケットストリームを生成するディジタル放送受信機において、パケットストリームを形成する各々のパケットを復号する復号手段、ダミーデータを発生する発生手段、ダミーパケットの挿入タイミングを検出する検出手段、および検出手段の検出結果に基づいて復号手段および発生手段を選択的に有効化する有効化手段を備えることを特徴とする、ディジタル放送受信機である。
【０００９】
【作用】
受信されたディジタル放送信号に基づく符号化データは、複数の正規パケットに変換される。変換された複数の正規パケットの間には任意のタイミングでダミーパケットが挿入され、これによってパケットストリームが生成される。パケットストリームを形成する各々のパケットは、復号手段によって復号される。一方、発生手段は、ダミーデータを発生する。検出手段はダミーパケットの挿入タイミングを検出し、有効化手段は、検出手段の検出結果に基づいて復号手段および発生手段を選択的に有効化する。
【００１０】
復号手段および発生手段の選択的な有効化によって、復号手段は間欠的に復号処理を中断でき、消費電力の削減が実現される。また、復号手段および発生手段の選択的な有効化によって、復号データとダミーデータとが時分割多重される。このため、後段の処理で不具合が生じるのを防止できる。
【００１１】
好ましくは、有効化手段は、正規パケットの復号タイミングで復号手段を有効化し、ダミーパケットの復号タイミングで発生手段を有効化する。
【００１２】
また、復号手段は、好ましくはビタビ復号を実行する。ビタビ復号では多くの電力を消費するため、かかる場合に消費電力の削減が顕著になる。
【００１３】
【発明の効果】
この発明によれば、検出手段の検出結果に基づいて復号手段および発生手段を選択的に有効化するようにしたため、不要な消費電力を削減することができる。
【００１４】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１５】
【実施例】
図１を参照して、地上波ディジタル放送受信機では、放送電波（ＲＦ信号）がアンテナ１０２で受信され、チューナ１０４に入力される。チューナ１０４では、ＲＦ信号が中間周波数信号（ＩＦ信号）にダウンコンバートされ、ＩＦフィルタで所望の周波数成分が抽出される。抽出されたＩＦ信号は、さらなる周波数変換によってベースバンド信号に変換される。Ａ／Ｄ変換回路１０６は、チューナ１０４から出力されたベースバンド信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、変換されたベースバンド信号を同期処理回路１０８に与える。同期処理回路１０８は、ヒルベルト変換を行うヒルベルト変換回路１０８ｂと、遅延処理を行う遅延回路１０８ａと、狭帯域ＡＦＣ（Ａｕｔｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）、クロック再生、シンボル同期の処理を行う処理回路１０８ｃとを含む。処理回路１０８ｃは、実軸（以下、「Ｉ軸」と記載。）成分の信号（同相検波軸信号）と、虚軸（以下、「Ｑ軸」と記載。）成分の信号（直交検波軸信号）とを出力する。同相検波軸信号と直交検波軸信号とは高速フーリエ変換回路（以下、「ＦＦＴ回路」と記載。）１１０に与えられる。
【００１６】
ＦＦＴ回路１１０は、入力信号に対して高速フーリエ変換を行い、時間軸データを周波数軸データに変換する。ＦＦＴ回路１１０の出力は広帯域ＡＦＣ回路１１２に与えられる。広帯域ＡＦＣ回路１１２は、入力データ内に所定の規格に定められた配置位置で配置されている多数のパイロット信号のパターンマッチングを行うことにより、各放送形態でのキャリア間隔単位の周波数ずれを調整し、調整後のデータをフレーム同期／ＴＭＣＣ復号回路１１４へ出力する。
【００１７】
フレーム同期／ＴＭＣＣ復号回路１１４は、１シンボルにつきＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　ＭｕｌｔｉＰｌｅｘｉｎｇ　Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）信号を１ビット復号する。ＴＭＣＣ信号には同期ワードおよび各種伝送パラメータが含まれている。
【００１８】
１フレーム分のＴＭＣＣ信号が復号されると、同期ワードが検出されることにより、フレーム先頭位置が決定され、フレーム同期がとられる。その後、ＴＭＣＣ信号の誤り訂正が行なわれ、そして差動復調／同期復調回路１１６においてＴＭＣＣ信号に含まれる各種伝送パラメータに基づいてＤＱＰＳＫ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＱｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭ、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）の各変調方式が判別され復調が行なわれ、その出力が周波数デインタリーブ回路１１８に与えられる。
【００１９】
周波数デインタリーブ回路１１８では、電波の反射などによる特定周波数の信号の欠落を補うために行なわれた周波数インタリーブを元に戻す処理が行われる。周波数デインタリーブ回路１１８の出力は、時間デインタリーブ回路１２０に与えられる。時間デインタリーブ回路１２０では、対フェージングなどのために施された時間インタリーブを元に戻す処理が行われる。
【００２０】
時間デインタリーブが行なわれたＩ軸成分の信号およびＱ軸成分の信号は、デマッピング回路１２２において、送信側での変調方式に応じた復調処理がなされる。すなわち、デマッピング回路１２２では、Ｉ軸成分のデータとＱ軸成分のデータとの組み合わせに基づいてｎビットの符号化データを生成する。ｎは送信側の変調方式に応じて決定され、送信側においてＱＰＳＫ、１６ＱＡＭまたは６４ＱＡＭが使用された場合、１組のＩ軸、Ｑ軸成分のデータはそれぞれ２ビット、４ビットおよび６ビットの信号に変換される。デマッピング回路１２２で変換が行なわれた信号はビットデインターリーブ回路１２４に与えられ、これによって誤り耐性を増加させる目的で行なわれたビットインタリーブが解除される。多重フレーム構成回路１２６は、ビットデインターリーブ回路１２４からの出力データに階層分割および階層合成を施し、これによって生成されたＴＳを一定レートでビタビ復号回路１２８に与える。ビタビ復号回路１２８では、送信側で行なわれた畳込み符号化に対応する復号化、および復号化されたデータの誤り訂正が行なわれる。
【００２１】
ビタビ復号が行なわれた信号はバイトデインタリーブ回路１３０に与えられ、ビットインタリーブ同様、誤り耐性を増加させる目的で行なわれたバイトインタリーブが解除される。解除されたデータは、エネルギー拡散回路１３２においてエネルギー拡散処理が施され、さらにＲＳ復号回路（リードソロモン復号回路）１３４においてＲＳ復号が施される。ＲＳ復号回路１３４からは、誤り訂正されたＴＳが出力される。
【００２２】
ＲＳ復号回路１３４から出力されたＴＳは、ＭＰＥＧ圧縮信号からなり、このＭＰＥＧ圧縮信号は、ＭＰＥＧデコード回路１３６における伸張処理を経て、Ｄ／Ａ変換回路１３８に与えられる。Ｄ／Ａ変換回路１３８からは、アナログ映像信号とアナログ音声信号とが出力される。
【００２３】
多重フレーム構成回路１２６は、図２に示すように構成される。ビットデインターリーブ回路１２４からの入力データは階層分割／階層合成回路１２６ａに与えられ、階層分割、デパンクチャード処理および階層合成の一連の処理によってＴＳＰに変換される。変換されたＴＳＰは、ＴＳバッファ１２６ｂに蓄積される。ＴＳ再生回路１２６ｄは、一定時間毎にＴＳバッファ１２６ｂをチェックし、１ＴＳＰ分以上のデータが蓄積されている場合は、ＴＳ２０１としてＴＳＰデータを出力すると共にイネーブル信号２０２を“Ｈ”、すなわち値１として出力する。ＴＳバッファ１２６ｂにデータがない場合には、スイッチを切り替えてヌルＴＳＰ回路１２６ｃからヌルＴＳＰをＴＳ２０１として出力すると共にイネーブル信号２０２を“Ｌ”、すなわち値０として出力する。ＴＳＰとヌルＴＳＰとからなるＴＳ２０１及びイネーブル信号２０２は、図３に示す要領で多重フレーム構成回路１２６から出力される。
【００２４】
また、図４を参照して、多重フレーム構成回路１２６から出力されるＴＳを構成するＴＳＰ及びヌルＴＳＰの最後尾には、１６進数で表現される“４７”（以下「４７Ｈｅｘ．」と記載。）が既知データとして付加されている。すなわちＴＳは、一定間隔毎に４７Ｈｅｘ．を含んでいる。尚、ヌルＴＳＰのデータサイズはＴＳＰと同じである。
ビタビ復号回路１２８は、図５に示すように構成される。多重フレーム構成回路１２６からのＴＳ２０１は、枝メトリック計算回路１２８ａへ入力され、イネーブル信号２０２は、ビタビ復号回路１２８を構成する全ての回路に入力される。
【００２５】
ビタビ復号回路１２８は、枝メトリックを計算する枝メトリック計算回路１２８ａ、パスメトリックの計算、比較、選択および選択されたパスメトリックに対応するパスを探索するＡＣＳ（Ａｄｄ　Ｃｏｍｐａｒｅ　Ｓｅｌｅｃｔ）回路１２８ｂ、選択されたパスメトリックを格納するパスメトリックメモリ１２８ｃ、選択されたパスメトリックに対応するパスを格納するパスメモリ１２８ｅ、パスメトリックから最小値の検出及びパスメトリック値の規格化を行うパスメトリック最小値検索回路１２８ｄ、意味を持たない情報からなるダミーパスを出力するダミーパス回路１２８ｆ、ダミーパス回路１２８ｆからのダミーパス、もしくはパスメトリック最小値検索回路１２８ｄの結果に対応する最小パスをパスメモリ１２８ｅから取り出して出力する出力選択回路１２８ｆを含む。
【００２６】
ビタビ復号回路１２８に入力されるＴＳを構成するＴＳＰは、送信側において拘束長７の畳み込み符号化が施されている。従って、送信側の畳み込み符号化器は、符号化器への入力データに応じて最大で６４の状態に遷移する。
当該ＴＳがビタビ復号回路１２８に入力されると、枝メトリック計算回路１２８ａで、各状態への枝メトリックが計算される。枝メトリックとしては、ハミング距離、ユークリッド距離、３ビット軟判定等が用いられる。
ＡＣＳ回路１２８ｂでは、枝メトリック計算回路１２８ａから出力される枝メトリックが累積加算を施され、これによって各状態へのパスメトリックが計算される。各状態へ到達するパスはそれぞれ２通りあり、各状態について、この２つのパスのうちパスメトリックの小さい方のパスを選択し、選択されたパスメトリックをパスメトリックメモリ１２８ｃに、選択されたパスをパスメモリ１２８ｅに格納する。パスメトリック最小値検索回路１２８ｄでは、パスメトリックメモリ１２８ｃに記憶された各状態のパスメトリックが規格化され、規格化されたパスメトリックから最小値が検出される。出力選択回路１２８ｆは、ダミーパス回路１２８ｆからのダミーパス、またはパスメモリからパスメトリックの最小値を持つ状態のパスを選択し出力する。
【００２７】
また、ビタビ復号回路１２８では、所定量の入力データの処理が完了してから、結果を出力するという処理を行っているため、ビタビ復号結果、すなわちパスメモリ１２８ｅからのパスは、多重フレーム構成回路１２６からのデータ入力時刻よりも所定時間遅れて出力される。例えば、ビタビ復号回路１２６に一定間隔で入力されるＴＳに対して、ビタビ復号結果であるパスがパスメモリのサイズ分蓄積されてから出力される場合は、ＴＳの入力から、パスメモリサイズ分のデータ蓄積に要する時間だけ遅れてビタビ復号結果が出力されることとなる。
【００２８】
また、本実施例のビタビ復号回路１２８では、ビタビ復号回路１２８内部でイネーブル信号２０２をＯＮ／ＯＦＦ信号として用いることで、ヌルＴＳＰが入力される期間はビタビ復号回路１２８を動作させないことが可能となる。
【００２９】
図６は、多重フレーム構成回路１２６からＴＳ２０１とイネーブル信号２０２が入力されたときのビタビ復号回路１２８の各構成回路の動作を示している。
【００３０】
枝メトリック計算回路１２８ａは、イネーブル信号２０２を参照することにより、ヌルＴＳＰ期間は枝メトリックの計算を行わず、その間は以前の計算結果を出力する。但し、ＴＳＰ及びヌルＴＳＰには１バイトの４７Ｈｅｘ．が存在するので、その間は、既知の枝メトリック値を出力する外部終結処理を行う。
【００３１】
ＡＣＳ回路１２８ｂも同様に、イネーブル信号２０２を参照することにより、ヌルＴＳＰ期間中は動作せず、その間は、パスメトリックメモリ１２８ｃおよびパスメモリ１２８ｅの更新は行わない。パスメトリックメモリ１２８ｃは、イネーブル信号２０２を参照することにより、ヌルＴＳＰ期間中はパスメトリック値を保持する。但し、ＴＳＰ及びヌルＴＳＰに付加された４７Ｈｅｘ．の期間は、メトリックを初期化（例えば最小値に設定）する内部終結処理を行う。パスメトリック最小値検索回路１２８ｄも同様にヌルＴＳＰ期間中は動作しない。
出力選択回路１２８ｇは、イネーブル信号２０２を参照し、ヌルＴＳＰ期間中は、ダミーパス回路１２８ｇからダミーパスを取り込み、出力し、ＴＳＰ期間中は、パスメトリック最小値検索回路１２８ｄから出力される最小パスメトリックを持つ状態のパスをパスメモリから選択し、最も古い順から出力する。但し、ＴＳＰに付加された４７Ｈｅｘ．に対応するパスは、４７Ｈｅｘ．を起点とすることで１本に決定できるため、ＴＳＰのうち４７Ｈｅｘ．を含む部分についてのパスは、そのパス（特殊パス）を出力する。尚、ビタビ復号回路１２８は、上記したようにパスメモリのサイズ分だけパスが蓄積されてから出力を開始するため、出力選択回路１２８ｇからの出力は、パスメモリサイズ分のパスの蓄積に要する時間だけ遅れて出力される。
【００３２】
このようにして、多重フレーム構成回路１２６から出力されるイネーブル信号２０２をビタビ復号回路１２８の各回路へ供給し、ＯＮ／ＯＦＦ信号として用いることで、ヌルＴＳＰが出力される期間はビタビ復号回路１２８を動作させないことが可能となる。
【００３３】
尚、この実施例では、パスメモリ１２８ｅのメモリ長が、送信側で符号化される前のＴＳＰ長よりも短い構成となっているため、ビタビ復号回路１２８に入力されるＴＳＰのうち４７Ｈｅｘ．が含まれていない部分のデータの処理を行う場合は、各状態のパスメトリックから最小値を検索し、最小のパスメトリックを持つ状態のパスの選択を行う必要があるが、パスメモリ１２８ｅのメモリ長を畳み込み符号化前のＴＳＰ長と同じかそれ以上のメモリ長とすることにより、各状態について１ＴＳＰ分のパスを格納できるため、パスメトリックの最小値検索を行わずとも１ＴＳＰの最後尾に付加された４７Ｈｅｘ．からパスを１本に決定できる。但し、この場合は、１ＴＳＰ分だけパスが蓄積されてから出力を開始するため、ビタビ復号回路１２８からの出力の遅延は本実施例の場合よりもさらに大きくなる。
【００３４】
また、上記実施例では、イネーブル信号２０２をビタビ復号回路１２８の各回路の動作を制御するＯＮ／ＯＦＦ信号として用いているが、地上波ディジタル放送受信機を構成する全回路の動作基準信号（クロック）と当該イネーブル信号の論理積を取った信号をゲーティドクロックとして、クロックの替わりにビタビ復号回路１２８へ供給する方法を用いてもよい。これによると、図７を参照して、クロックとイネーブル信号の論理積であるゲーティドクロックは、ＴＳＰが入力されるときは、クロックとしてビタビ復号回路１２８を動作させるが、ヌルＴＳＰが入力されるとき、すなわちイネーブル信号が“Ｌ”のときは、ゲーティドクロックも、“Ｌ”となり、ビタビ復号回路を動作させないことが可能となる。
【００３５】
以上のように、多重フレーム構成回路１２６から出力されるイネーブル信号または、クロックとイネーブル信号の論理積であるゲーティドクロックを用いることにより、多重フレーム構成回路１２６から出力されるヌルＴＳＰに対してはビタビ復号回路の動作を一時的に止めることができ、消費電力を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態の一つであるディジタル放送受信装置の概略ブロック図である。
【図２】多重フレーム構成回路の各構成回路の動作を説明するための図解図である。
【図３】ビタビ復号回路に入力されるＴＳ及びイネーブル信号の図解図である。
【図４】ビタビ復号回路に入力されるＴＳの図解図である。
【図５】本発明に係るディジタル放送受信装置の実施の形態のビタビ復号回路の構成を示すブロック図である。
【図６】ビタビ復号回路の各構成回路の動作を説明するための図解図である。
【図７】本発明に係るその他の実施の形態の動作を説明するための図解図である。
【符号の説明】
１２８ａ　枝メトリック計算回路
１２８ｂ　ＡＣＳ回路
１２８ｃ　パスメトリックメモリ
１２８ｄ　パスメトリック最小値検索回路
１２８ｅ　パスメモリ
１２８ｆ　出力選択回路
１２８ｇ　ダミーパス回路

Claims (3)

1. 受信されたディジタル放送信号に基づく符号化データを複数の正規パケットに変換し、前記複数の正規パケットの間に任意のタイミングでダミーパケットを挿入してパケットストリームを生成するディジタル放送受信機において、
   前記パケットストリームを形成する各々のパケットを復号する復号手段、
   ダミーデータを発生する発生手段、
   前記ダミーパケットの挿入タイミングを検出する検出手段、および
   前記検出手段の検出結果に基づいて前記復号手段および前記発生手段を選択的に有効化する有効化手段を備えることを特徴とする、ディジタル放送受信機。
2. 前記有効化手段は、前記正規パケットの復号タイミングで前記復号手段を有効化し、前記ダミーパケットの復号タイミングで前記発生手段を有効化する、請求項１記載のディジタル放送受信機。
3. 前記復号手段はビタビ復号を実行する、請求項１または２記載のディジタル放送受信機。

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