JP2005210648A - デジタル放送受信装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】受信環境の変化に対しても常に安定した受信をすることができるデジタル放送受信装置を提供する。
【解決手段】デジタル放送受信装置10は、複数のアンテナ11、12と、複数の受信/復調部13、14とを備えている。複数の受信/復調部13、14は、通常の受信時には、ダイバーシチによる受信及び復調を行って、第1のデジタルデータストリームを出力する。サーチ時には、複数のアンテナ及び複数の受信/復調部が2つのグループに分割される。一方のグループのアンテナ11及び受信/復調部13は、第1のデジタルデータストリームの受信及び出力を継続する。さらに、他方のグループのアンテナ12及び受信/復調部14は、第1のデジタルデータストリームと異なるチャネルの放送信号を検出し、上記複数のアンテナ11、12及び複数の受信/復調部13、14を用いたダイバーシチにより検出した受信状態が良好なチャネルの放送信号の受信及び復調を行って、第2のデジタルデータストリームを出力する。
【選択図】図1

Description

本発明は、例えばデジタル地上波放送等を受信するためのデジタル放送受信装置に関するものである。
現在、映像及び音声の圧縮伝送方式の1つであるMPEG-2 Systems(ISO/IEC 13818-1)を利用したデジタル放送が実用化されている。
デジタル放送では、音声及び映像等のコンテンツ情報以外の放送を受信するために必要となるシステム情報を、MPEG-2 Systemsに規定されたトランスポートストリームの中に含めて送信する。このようなシステム情報は、MPEG-2 Systemsで規定されたPSI(Program Specific Information)及び各種デジタル放送規格で規定されるSI(Service Information)と称された各種テーブルに記述されて伝送される。
日本におけるデジタル放送の規格であるISDB−Tでは、放送されているサービスやイベントの内容を示す情報を、システム情報に含めて伝送することが規定されている。例えば、ISDB−Tでは、放送されているサービスやイベントの内容を示す情報を、SIの中のSDT(Service Description Table)及びEIT(Event Information Table)と呼ばれるテーブルに記述することを規定している(非特許文献1、2参照)。
なお、MPEG-2 Systemsを利用したデジタル放送では、一般に、ニュースやドラマ等の提供するコンテンツ単位を「イベント」と称し、複数のイベントが時間方向に連続して編成された単位を「サービス」と称している。つまり、イベントは、従来のアナログ放送での「番組」に対応し、「サービス」は従来のアナログ放送でのNHK総合、NHK教育といった「放送チャンネル」に対応する。そして、1又は複数のサービスがMPEG-2 Systemsに規定された1本のトランスポートストリームに多重化されて放送される。
「地上デジタル放送の伝送方式 ARIB STD−B10 3.7版」,社団法人電波産業界,平成15年6月5日 策定,平成9年9月19日 「地上デジタル放送の伝送方式 ARIB STD−B30 1.1版」,社団法人電波産業界,平成13年5月31日 策定,平成15年7月29日
ところで、放送衛星や通信衛星等から放送信号が配信されるデジタル放送では、受信機を所定の位置で固定したままの状態で受信を行う固定受信が前提となっており、受信機の位置を一度設定したら移動することはないが、地上の放送局から放送信号が配信される地上デジタル放送では、移動しながら受信を行う移動受信が可能となっており、受信可能な放送局が移動位置に応じて変化する。そのため、移動受信を行っている場合、受信環境の変化によりサービスを受信できないことがある。例えば、山やビルにより放送信号が遮蔽されるなどの地形的に受信できない場合や、受信しているサービスの受信エリア外に移動するなどの地理的に受信できない場合などにより、そのサービスが中断又は切断されてしまうことがある。
本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものであり、受信環境の変化に対しても安定した受信をすることができるデジタル放送受信装置を提供することを目的とする。
本発明に係るデジタル放送受信装置は、複数のアンテナと複数の復調部とを有し、複数のアンテナ及び複数の復調部を用いてダイバーシチによる放送信号の受信及び復調を行って、その放送信号に変調されているデジタルデータストリームを復調することが可能な受信復調手段と、上記受信復調手段により復調された上記デジタルデータストリームに含まれているコンテンツ情報を復号するコンテンツ復号手段とを備えている。
上記受信復調手段は、通常の受信時には、複数のアンテナ及び複数の復調部を用いたダイバーシチにより任意のチャネルの放送信号の受信及び復調を行って、第1のデジタルデータストリームを出力する。
上記受信復調手段は、上記通常の受信時に受信していた上記任意のチャネルの放送信号の受信状態が悪い場合には、上記複数のアンテナ及び複数の復調部を2つのグループに分割し、一方のグループのアンテナ及び復調部を用いて、上記通常の受信時に受信していた上記任意のチャネルの放送信号の受信及び復調をして上記第1のデジタルデータストリームの出力を継続するとともに、他方のグループのアンテナ及び復調部を用いて上記任意のチャネルの放送信号と異なるチャネルの放送信号を検出し、上記複数のアンテナ及び複数の復調部を用いたダイバーシチにより上記検出した受信状態が良好なチャネルの放送信号の受信及び復調を行って、第2のデジタルデータストリームを出力する。
本発明に係るデジタル放送受信装置では、通常の受信時には、複数のアンテナ及び複数の復調部を用いたダイバーシチによる受信及び復調を行い、受信状態が悪い場合には一部のアンテナ及び復調部を用いて受信状態が良好な他のチャネルを検出し、検出した受信状態が良好な他のチャネルをダイバーシチにより受信及び復調する。このことにより、本発明に係るデジタル放送受信装置では、移動にともない受信環境が変化する場合であっても、常に安定したサービスやイベント等の情報をユーザに提供することができる。
以下、本発明の実施の形態として、地上デジタル放送信号を受信及び復調して、映像信号及び音声信号を出力する地上デジタル放送受信装置に本発明を適用した装置について説明をする。
なお、以下説明を行う地上デジタル放送受信装置は、日本で採用されている地上デジタル放送の放送規格(ISDB−T)に対応した装置である。すなわち、放送局から放送された放送信号は、MPEG-2 Systems(ISO/IEC 13818-1)に規定されたトランスポートストリームをリードソロモン符号化、畳み込み符号化、時間及び周波数インタリーブ化する伝送路符号化処理を行い、続いて、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)演算及びガードインターバルの付加処理等のOFDM変調処理が行われた信号である。
(全体構成)
図1に、本発明を適用した地上デジタル放送受信装置10のブロック構成図を示す。
地上デジタル放送受信装置10は、図1に示すように、第1のアンテナ11と、第2のアンテナ12と、第1の受信/復調部13と、第2の受信/復調部14と、ダイバーシチ制御部15と、TSデコード部16と、音声デコード部17と、映像デコード部18と、OSD(オンスクリーンディスプレイ)処理部19と、システム制御部20とを備えている。
第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12は、放送局から放送された地上デジタル放送信号を受信するアンテナである。第1のアンテナ11及び第2のアンテナ12は、互いに空間的な配置位置や指向性の方向等が変えられており、ダイバーシチによる受信及び復調を効率的に行えるような空間配置がされている。
第1の受信/復調部13は、第1のアンテナ11により受信されたRF信号が入力され、このRF信号からIF信号を生成し、IF信号をOFDM復調する。第2の受信/復調部14は、第2のアンテナ12により受信されたRF信号が入力され、このRF信号からIF信号を生成し、IF信号をOFDM復調する。
具体的には、第1の受信/復調部13及び第2の受信/復調部14は、選局チャネルの中心周波数と同一の基準信号を発生する局部発振器及び乗算器によりRF信号を周波数変換し、その後、バンドパスフィルタによりフィルタリングしてIF信号を生成する。第1の受信/復調部13及び第2の受信/復調部14は、そのIF信号に対して、以後、A/D変換処理、デジタル直交復調処理、FFT演算処理、キャリア復調処理、周波数及び時間デインタリーブ、ビタビ復号処理、階層処理、トランスポートストリーム生成処理、及び、リードソロモン復号処理等を行うことによって、OFDM復調処理並びに伝送路復号処理を行う。第1の受信/復調部13及び第2の受信/復調部14は、以上のOFDM復調処理並びに伝送路復号処理を行うことによって、選局したチャネルに変調されていたトランスポートストリームを出力することができる。
ここで、第1の受信/復調部13及び第2の受信/復調部14は、それぞれ単独で独立した受信及び復調の動作(以下シングル受信動作という。)が可能であるとともに、第1の受信/復調部13及び第2の受信/復調部14の両者の共同動作による受信及び復調の動作(以下、ダイバーシチ受信動作という。)が可能である。シングル受信動作を行った場合には、第1の受信/復調部13及び第2の受信/復調部14が互いに異なるチャネルから放送信号を受信して復調が可能となるので、2本のトランスポートストリームが出力されることとなる。ダイバーシチ受信動作を行う場合には、第1の受信/復調部13及び第2の受信/復調部14が同一のチャネルにチューニングされ、1つのチャネルの放送信号を受信して1つのトランスポートストリームが出力されることとなる。
なお、ダイバーシチの方式は、どのような方式を採用してもよい。ここでは、例えばチャネルレベル合成方法といったダイバーシチ方式を採用することができる。
ダイバーシチ制御部15は、ダイバーシチ受信動作とシングル受信動作との切換の制御を行う。ダイバーシチ制御部15は、ダイバーシチ受信動作時には、第1及び第2の受信/復調部13,14が行う信号合成や切換のコントロールや、生成された1本のトランスポートストリームの出力制御等を行う。また、ダイバーシチ制御部15は、シングル受信動作時には、第1及び第2の受信/復調部13,14のそれぞれから出力された2本のトランスポートストリームの出力制御等を行う。このようなダイバーシチ制御部15から出力されたトランスポートストリームは、TSデコード部16に入力される。
TSデコード部16は、TSパケットのヘッダに付けられているPID(Packet ID)を解釈し、入力されたトランスポートストリームをTSパケットが音声データ、映像データ又はシステム情報に分離する。TSデコード部16は、TSパケットが音声データのパケットであればそのペイロード部分を音声デコード部17に供給し、TSパケットが映像データのパケットであればそのペイロード部分を映像デコード部19に供給し、TSパケットがシステム情報(PSI及びSI)のパケットであればそのペイロード部分をシステム制御部20に供給する。
また、復号されたトランスポートストリームに複数のサービスが含まれている場合、PIDを解釈して、選択された1のサービスに関する音声データ及び映像データのTSパケットのみを抽出する。
音声デコード部17は、入力された圧縮音声データに対してデコード処理を行い、所定のオーディオフォーマットの音声信号を生成する。音声デコード部17により復号された音声信号は、オーディオ出力端子を介して、図示しない音声出力装置や記録装置に供給される。
映像デコード部18は、入力された圧縮映像データに対してデコード処理を行い、所定の映像フォーマットの映像信号を生成する。映像デコード部18により復号された映像信号は、OSD処理部19に供給される。
OSD処理部19は、例えば、システム制御部20により生成された番組ガイド情報提供画面、各種選択画面、字幕データ等(OSD(オンスクリーンディスプレイ)画像)を、映像デコード部18により生成された映像信号に合成する。映像デコード部18により復号された映像信号は、ビデオ出力端子を介して、図示しない表示装置や記録装置に供給される。
システム制御部20は、ユーザによる操作入力の受け付け、受信/復調部13,14及びダイバーシチ制御部15に対する各種制御を行う。例えば、受信復調部13,14受信状態の監視や受信及び復調するチャネルの選択等を行う。
さらに、システム制御部20は、TSデコード部16により分離されたシステム情報(PSI/SI)の解釈を行って番組ガイド情報画面等のOSD画像の生成を行うとともに、その番組ガイド情報画面に基づく操作入力に応じて出力するサービスやイベントの切換を行う。
(受信動作)
つぎに、地上デジタル放送受信装置10の受信動作について説明をする。
まず、通常の受信時には、イベントに関する情報(イベントID、イベント名、イベントの開始時刻、継続時間、そのイベントの進行状態等)が記述されているEITに基づき、任意のイベントが選択される。システム制御部20は、ユーザによりイベントが選択されると、そのトランスポートストリーで提供されているサービスに関する情報(サービスID、サービス名等)、並びに、そのサービスがどのトランスポートストリームで提供されているかといった情報等が記述されているSDT及びそのトランスポートストリームが含まれているチャネルの物理的な受信条件(チャネル番号、中心周波数等)が記述されているNITを参照して、そのイベントが提供されているサービス及びチャネルを特定する。
システム制御部20は、ユーザにより選択されたイベントの受信開始命令が与えられると、第1の受信/復調部13及び第2の受信/復調部14に対して、特定したチャネルにチューニングをさせるとともにダイバーシチ受信動作を行わせる。このため、ダイバーシチ制御部15からは、特定されたチャネルに伝送されている1本のトランスポートストリームが出力される。さらに、システム制御部20は、TSデコーダ16に対して、特定されたサービスのTSパケットのみを抜き出させるとともに、抜き出したTSパケットを音声デコード部17及び映像デコード部18に供給させる。このため、音声デコード部17及び映像デコード部18からは、選択されたイベントの音声信号及び映像信号が出力される。
さらに、システム制御部20は、以上のような通常の受信処理を行っている最中に、常に受信状態のパラメータであるC/N、BER(Bit Error Rate)等を監視し、受信状態の変化により図2に示すような処理を行う。
システム制御部20は、通常の受信処理中に、常に受信状態が悪いか否かを判断する(ステップS1)。受信状態が悪いか否かは、例えば、受信信号のS/N比を検出して判断したり、トランスポートストリームのエラーレートを検出して判断したりする。ステップS1で受信状態が悪いと判断した場合には、システム制御部20は、続くステップS2の処理を行う。
続いて、ステップS2では、システム制御部20は、第1の受信/復調部13及び第2の受信/復調部14の動作を、ダイバーシチ受信動作からシングル受信動作に変更し、一方の受信/復調部(ここでは、第1の受信/復調部13とする。)に対して、現在選択されているチャネル及びサービスの受信及び復調を続行させる(ステップS2)。従って、地上デジタル放送受信装置10では、サーチ処理時であっても、通常の受信時に出力されていたサービスが途切れることなく出力され続ける。
続いて、ステップS3において、システム制御部20は、他方の受信/復調部(ここでは、第2の受信/復調部14とする。)に対して、受信可能な他のチャネルの周波数を全てスキャンさせ、移動にともなって新たに受信可能となったサービス、並びに、移動にともなって受信が不可能になったサービスを特定する。
続いて、ステップS4では、ステップS3にて検出したチャネルから所望のチャネルを選択し、通常の受信時に出力されていたチャネルと切り替える。
システム制御部20は、例えば、ステップS2にてシングル受信しているチャネル及びサービスと同一のイベント(放送内容)を選択する。この同一のイベントの判断は、NITに定義されたネットワークID(network_id)に基づいて行うことができる。ネットワークIDは、例えば、各エリアで同一の周波数により放送波を送信するSFN(Single Frequency Network)においては、1つのエリア内で同一の放送内容が放送される単位である送出マスターに対して1つ割り当てられている。従って、例えば、ある放送事業者Aが関東全域をカバーして放送を行い、関東内の所々に中継局を設置して、コマーシャルや付加情報も含めて同一の放送内容を提供する場合、1つの送出マスターとなり、ネットワークIDによって選択受信することができる。
また、移動受信などエリアをまたがって受信する場合、受信していた放送事業者と同一の系列ネットを受信してもよい。同一系列の判断は、BIT(Broadcaster Information Table)のaffiliation_id(系列識別情報)により行うことができる。この系列識別情報により、例えば、放送事業者Aが、関東全域の他に東海地区に対しても中継を行って放送波を提供するとともに、コマーシャルの差し替えを行い、異なるネットワークIDが割り当てられた場合でも、ユーザは同一の放送内容(中継)を受信することができる。
また、シングル受信しているイベントと関連性が高いイベントを選択するようにしてもよい。そうすれば、例えば、シングル受信している野球中継の受信状態が悪くなった場合、他の野球中継にEITなどに基づいて自動的に切り替わるので、ユーザはチャネルを切り替える手間を省くことができるだけでなく、視聴したい番組を探す手間も省くことができる。
また、ユーザが予め登録しておいた優先順に基づいてイベントを選択するようにすれば、例えば、スポーツ番組が受信できないならば歌番組を受信するようにユーザの嗜好に合わせて切り替えることができる。
続いて、ステップS5において、システム制御部20は、ステップS4で選択、切り替えられたチャネルを第1の受信/復調部13及び第2の受信/復調部14を用いてダイバーシチ受信する。
システム制御部20は、ステップS5の処理を終えると、通常の受信に戻り、ダイバーシチ受信の受信状態を監視する(ステップS1)。
以上のようにデジタル放送受信装置10では、通常の受信時には、複数のアンテナ及び複数の受信/復調部を用いたダイバーシチ受信を行い、常に受信状態を監視する。サーチ処理時には、ダイバーシチ受信で用いていた複数のアンテナ及び複数の受信/復調部を2つに分割し、一方のアンテナ及び受信/復調部で、これまで受信していたチャネルの受信及び復調を続行させ、他方のアンテナ及び受信/復調部で、他のチャネルの周波数を全てスキャンする。
このことにより、移動にともなって受信状態が変化する場合であっても、ユーザは常に安定したサービスやイベント等の情報を取得することができる。
なお、最良の実施形態として説明したデジタル放送受信装置10では、アンテナ並びに受信/復調部がそれぞれ2つずつの構成の例を示したが、ダイバーシチ受信は、2つのアンテナ等に限らず、3、4個といった構成でも可能である。アンテナ並びに受信/復調部が3個以上ある構成の場合は、サーチ処理時にそれらを2つのグループに分割し、一方のグループを現在受信しているサービスの出力の継続に用い、他方を他のサービスのサーチに用いるようにする。従って、本発明は、3個以上のアンテナ及び受信/復調部を用いたダイバーシチ受信を行うデジタル放送受信装置に適用することも可能である。
本発明を適用させた地上デジタル放送受信装置のブロック図である。 地上デジタル放送受信装置の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
10 地上デジタル放送受信装置、 11 第1のアンテナ、 12 第2のアンテナ、 13 第1の受信/復調部、 14 第2の受信/復調部、 15 ダイバーシチ制御部、 16 TSデコード部、 18 映像デコード部、 19 OSD処理部、 20 システム制御部

Claims (4)

  1. デジタル放送の放送信号を受信するデジタル放送受信装置において、
    複数のアンテナと複数の復調部とを有し、複数のアンテナ及び複数の復調部を用いてダイバーシチによる放送信号の受信及び復調を行って、その放送信号に変調されているデジタルデータストリームを復調することが可能な受信復調手段と、
    上記受信復調手段により復調された上記デジタルデータストリームに含まれているコンテンツ情報を復号するコンテンツ復号手段とを有し、
    上記受信復調手段は、
    通常の受信時には、複数のアンテナ及び複数の復調部を用いたダイバーシチにより任意のチャネルの放送信号の受信及び復調を行って、第1のデジタルデータストリームを出力し、
    上記通常の受信時に受信していた上記任意のチャネルの放送信号の受信状態が悪い場合には、上記複数のアンテナ及び複数の復調部を2つのグループに分割し、一方のグループのアンテナ及び復調部を用いて、上記通常の受信時に受信していた上記任意のチャネルの放送信号の受信及び復調をして上記第1のデジタルデータストリームの出力を継続するとともに、他方のグループのアンテナ及び復調部を用いて上記任意のチャネルの放送信号と異なる受信状態が良好なチャネルの放送信号を検出し、上記複数のアンテナ及び複数の復調部を用いたダイバーシチにより上記検出した受信状態が良好なチャネルの放送信号の受信及び復調を行って、第2のデジタルデータストリームを出力すること
    を特徴とするデジタル放送受信装置。
  2. 上記受信復調手段は、上記通常の受信時に受信していた上記任意のチャネルの放送信号の受信状態が悪い場合には、検出した受信状態が良好なチャネルから1つのチャネルの放送信号を選択すること
    を特徴とする請求項1記載のデジタル放送受信装置。
  3. 上記放送信号は、直交周波数分割多重化された地上波の信号であり、
    上記復調部は、直交周波数分割多重変調信号を復調すること
    を特徴とする請求項1記載のデジタル放送受信装置。
  4. 上記デジタルデータストリームは、ISO/IEC 13818−1に規定されたトランスポートストリームであること
    を特徴とする請求項3記載のデジタル放送受信装置。
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