JP2007067532A - デジタル放送受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スクランブル制御フラグの誤り訂正を行うことにより画像や音声の安定した再生を行うことを可能にする。
【解決手段】 誤り訂正後のトランスポートストリームからデスクランブルの対象となるパケットを抽出する手段と、抽出されたパケットからスクランブル制御フラグを抽出する手段と、抽出されたパケットからエラーインジケータフラグを抽出する手段と、抽出されたエラーインジケータフラグの値に基づいて、対応するスクランブル制御フラグの正誤を判定し、正しいと判定されたスクランブル制御フラグを予測値として得る判定手段と、誤り訂正後のトランスポートストリームのスクランブル制御フラグを予測値で置換するスクランブル制御フラグ置換手段を備えた。
【選択図】 図１

Description

この発明は、デジタル放送のスクランブルがかけられたトランスポートストリームを正しくデスクランブルして映像や音声の番組を再生するデジタル放送受信装置に関するものである。

近年、わが国では地上波デジタル放送が開始されたが、この放送はＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）２の規格を適用した方式で行われている。このデジタル放送における送信データの構成は、図１２に示すように、例えば一つのテレビ番組について考えた場合、送信装置側において、コンテンツである映像信号と音声信号をそれぞれ圧縮符号化してエレメンタリストリーム（Elementary Stream：ＥＳ）と呼ばれるデータ列をそれぞれ生成する。これらのＥＳはお互いの同期をとるために、復号化時刻、表示時刻などの情報（タイムスタンプ）がヘッダに付加され可変長のパケットで構成されたパケッタサイズドエレメンタリストリーム（Packetized Elementary Stream：ＰＥＳ）となる。各ＰＥＳのパケット（ＰＥＳパケット）は、さらに細かい情報単位（１８８バイトの固定長）のＴＳ（Transport Stream：トランスポートストリーム）パケットに分けられ、別途用意される他番組情報やデータ放送用データのＴＳパケットと共に所定の順序で配列して多重化され一本のビット列であるトランスポートストリーム（規格上ではＭＰＥＧ２−ＴＳ、ＭＰＥＧ−ＴＳと呼ばれている。以下、ＴＳとする。）を構成する。なお、図１３に示すように、ＴＳパケットは同一のパケット形式で構成され、番組情報、番組内の映像や音声、 タイミング情報など、様々なデータが割り当てられる。

生成されたＴＳは、ＴＳパケットごとに誤り訂正のためのＲＳ（リードソロモン）符号が付加された後、携帯・移動受信向けサービスなどと組み合わせた階層伝送を行う場合には、それらのＴＳを含め階層に分割される。階層ごとのＴＳに対しては、並列処理により畳み込み符号化が行われ、キャリアの変調方式が指定されて階層合成される。階層合成後、インタリーブがかけられ、さらに受信装置のための同期再生用パイロット信号、制御信号が付加され、各搬送波にデータを割り付けるためにＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）フレームが構成される。その後、逆フーリエ変換演算によりＯＦＤＭ信号が生成され、ガードインターバルが付加されて送信機に送られる。一方、受信装置では、図１で後述するような方法でＴＳが受信処理される。

ところで、デジタル放送では、著作権者とデジタルコンテンツの保護を目的としたコピー・ワンスという機能を受信装置側に持たせるため、あるいは有料化した番組を特定の視聴者だけに視聴可能とするため、スクランブルをかけたＴＳを送信するようにしている。送信装置では、スクランブルをかけていることの有無とデスクランブルするために用いる鍵（奇数鍵か偶数鍵）を判断する、２ビットのトランスポートスクランブル制御フラグ(transport_scrambling_control：以下、単に「スクランブル制御フラグ」とする。)を、図１３に示すように、ＴＳパケットのヘッダ部に付加して送信する。一方、受信装置では、受信したＴＳに対してデスクランブルを行うが、従来のデジタル放送受信装置では、このＴＳのデスクランブルを行う際、ＴＳパケットのヘッダ部から抽出したスクランブル制御フラグの２ｂｉｔの指示に従って、スクランブルの有無および手法を判断していた（例えば非特許文献１参照）。

「デジタル放送におけるアクセス制御方式 標準規格 ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ２５ ４．１版」社団法人電波産業会、平成１５年６月発行（「参考２ 受信機本体機能仕様の解説」Ｐ１９６〜Ｐ２２５のうち、「１．受信装置の構成」Ｐ１９６−Ｐ１９７および「３．１５．２２（３）ＴＳヘッダスクランブル制御フラグ／アダプテーションフィールドコントロール」Ｐ２２２」）

従来のデジタル放送受信装置では、以上のようにＴＳのデスクランブルを行っているが、スクランブル制御フラグに誤りが載ったＴＳパケットを受信した場合、本来とは異なったスクランブル状態とみなしてデスクランブルを行い、そのＴＳパケットのペイロード全体が正常にデスクランブルできず、スクランブル制御フラグ上の１〜２ビットの誤りが最大１８４バイトのペイロードに波及してしまい、画音の再生に影響を与えるという問題がある。このスクランブル制御フラグの誤り発生は、受信状態の悪い環境化、例えば移動体用のデジタル放送受信装置の受信環境で起こりやすい。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、スクランブル制御フラグの誤り訂正を行うことにより画像や音声の安定した再生を行うことを可能にするデジタル放送受信装置を得ることを目的とする。

この発明に係るデジタル放送受信装置は、復調されたデジタル放送のトランスポートストリームの誤り訂正を行う誤り訂正手段とデスクランブルを行うデスクランブル手段の間にスクランブル制御ビット誤り訂正手段を設け、このスクランブル制御ビット誤り訂正手段は、誤り訂正手段から得られる誤り訂正後のトランスポートストリームからデスクランブルの対象となるパケットを抽出するデスクランブル対象パケット抽出手段と、抽出されたデスクランブルの対象となるパケットからスクランブルモードを識別するスクランブル制御フラグを抽出するスクランブル制御フラグ抽出手段と、抽出されたデスクランブルの対象となるパケットから当該パケット内のビットエラーの有無を表すエラーインジケータフラグを抽出するエラーインジケータフラグ抽出手段と、抽出されたエラーインジケータフラグの値に基づいて、対応するスクランブル制御フラグの正誤を判定し、正しいと判定されたスクランブル制御フラグを予測値として得る判定手段と、誤り訂正後のトランスポートストリームのスクランブル制御フラグを判定手段で得られたスクランブル制御フラグを予測値で置換してデスクランブル手段に出力するスクランブル制御フラグ置換手段とを備えたものである。

この発明によれば、スクランブル制御フラグに誤りがあった場合でも訂正することにより正常にデスクランブルを行うことができ、映像や音声の安定した再生を可能にする効果がある。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１から実施の形態６に共通なデジタル放送受信装置の機能構成を示すブロック図である。
図において、フロントエンド部１００は、復調部１１０と誤り訂正部１２０から構成され、受信したＲＦ信号からＴＳを得る手段である。ＯＦＤＭ復調部１１０は、選局により選択された受信チャンネルのＲＦ信号をＯＦＤＭ復調してＴＳを得る手段である。誤り訂正部１２０は、復調ＴＳに対して誤り訂正符号を用いた伝送時に発生した誤り訂正を行う手段である。スクランブル制御ビット誤り訂正部２００は、後述するがこの発明を構成するために設けられた機能部であり、フロントエンド部１００で出力した誤り訂正後のＴＳの中のスクランブル制御フラグのフィールドに対して予測訂正を行う手段である。

ＭＰＥＧ処理部３００は、デスクランブル部３１０、多重分離部３２０、デコーダ部３３０、分離制御部３４０、限定受信処理部３５０から構成され、選局情報に従って誤り訂正後のＴＳから映像、音声、データ放送、他番組などの情報を分離復号する手段である。デスクランブル部３１０は、限定受信処理部３５０から得られるデスクランブル情報に基づいて誤り訂正後のＴＳのデスクランブルを行う手段である。多重分離部３２０は、分離制御部３４０からの指示信号に基づいてデスクランブル後のＴＳから映像や音声などのストリーム、限定受信情報および番組特定情報を取り出す手段である。デコーダ部３３０は、分離されたストリームに対して伸長復号の処理を行って映像信号、音声信号、データ放送データなどを生成する手段である。分離制御部３４０は、選局情報と番組特定情報に基づいて分離部３２０への指示信号と限定受信処理部３５０への指示信号を得る手段である。限定受信処理部３５０は、分離制御部３４０からの指示信号と限定受信情報に基づいてデスクランブル情報を得る手段である。

ここで、限定受信情報と番組特定情報について説明する。
限定受信情報は、サービス(編成チャンネル)やイベント(番組)の視聴を制御する限定受信方式(Conditional Access System：ＣＡＳ)を実現するためにＴＳパケットに付加されて送られてくる情報で、ＥＣＭ（Entitlement Control Message：日本語では「共通情報」）およびＥＭＭ（Entitlement Management Message：日本語では「個別情報」）からなる。このうちＥＣＭは、デスクランブルを行う際に用いる関連情報のうちの番組情報、スクランブル鍵およびデスクランブル機能の制御(有効化/無効化)情報からなり、暗号化されている。ＥＭＭは、加入者ごとの契約情報やＥＣＭの暗号を解くための鍵情報（ワーク鍵）を含んだ情報である。
一方、番組特定情報（Program Specific Information：ＰＳＩ）は、ＴＳから所要の番組を選択するために必要な情報で、ＴＳに含まれている番組と番組を構成している映像や音声ストリームなどの番組の要素との関係を表す４つのテーブル、ＰＡＴ（Program Association Table：放送番組関連テーブル）、ＰＭＴ（Program Map Table：放送番組マップテーブル）)、ＮＩＴ（Network Information Table：ネットワーク情報テーブル）、ＣＡＴ（Conditional Access Table：限定受信テーブル）で構成されている。これらのテーブルはＴＳパケットにセクション形式でマッピングされて送られてくる。なお、ＰＡＴは、多重の中の各サービスに対応するＰＭＴのある場所（ＴＳパケットのＰＩＤ）を表すテーブルである。ＮＩＴは、ネットワーク内のチャネル構成情報、それに対応する変調方式、ガードインターバルなどの情報が記述されたテーブルである。ＰＭＴは、番組を構成する画像や音声などの各符号化信号を伝送するＴＳパケットのＰＩＤおよび有料放送の関連情報のうち共通情報（ＥＣＭ）を伝送するＴＳパケットのＰＩＤが記述されたテーブルである。ＣＡＴは、個別情報（ＥＭＭ）を伝送するＴＳパケットのＰＩＤが記述されたテーブルである。

次にデジタル放送受信装置の一般的な動作について説明する。
図１において、ＯＦＤＭ復調部１１０では、選択された受信チャンネルのＲＦ信号からＳＴが復調される。誤り訂正部１２０では、この復調されたＴＳに対して、誤り訂正符号を用いて伝送系で発生した誤り訂正が行われる。誤り訂正後のＴＳは、スクランブル制御ビット誤り訂正部２００に入力され、後述する方法により、限定受信処理部３５０からのデスクランブル情報に基づいて該ＴＳ中のスクランブル制御フラグのフィールドの誤り訂正が行われる。スクランブル制御フラグ訂正後のＴＳはＭＰＥＧ処理部３００に出力される。ＭＰＥＧ処理部３００のデスクランブル部３１０では、限定受信処理部３５０から与えられるデスクランブルＰＩＤ表に基づいて、訂正後のＴＳに対してデスクランブルが行われる。多重分離部３２０では、分離制御部３４０からの指示に基づいて、デスクランブルされたＴＳから映像や音声などのストリームが分離される。多重分離部３２０で分離された映像や音声などのストリームはそれぞれのデコーダ部３３０で復号され、再生情報として出力される。

また、多重分離部３２０では、ＴＳから限定受信情報および番組特定情報が分離される。なお、限定受信情報および番組特定情報は、ＴＳがデスクランブルされていない場合でも、分離される。分離制御部３４０では、番組特定情報と、受信機にセットされたＣＡＳカードと呼ばれる、番組の視聴を制御するＩＣカードとの交信で得られる選局情報に基づいて、限定受信の対象となるＴＳパケットを分類し、そのＰＩＤ（Packet Identifier：パケット識別子）を抽出して多重分離部３２０へ対象ＴＳパケットを分離する指示を与える。また、分離制御部３４０は限定受信の対象となるＰＩＤを限定受信処理部３５０に与える。限定受信処理部３５０では、分離制御部３４０から得られた限定受信の対象となるＰＩＤと多重分離部３２０からの限定受信情報に基づいて、デスクランブルの対象となるＰＩＤのデスクランブルＰＩＤ表とデスクランブル鍵をデスクランブル情報として得る。

図２はこの発明の実施の形態１から実施の形態３に係るスクランブル制御ビット誤り訂正部の機能構成を示すブロック図である。
デスクランブル対象パケット抽出部２０１は、誤り訂正後のＴＳから、限定受信処理部３５０から提示されるデスクランブルＰＩＤ表中に含まれるＰＩＤを持つＴＳパケットを抽出する手段である。スクランブル制御フラグ抽出部２０２は、入力されたデスクランブル対象ＴＳパケットから、そのスクランブル制御フラグのフィールドを抽出する手段である。エラーインジケータフラグ抽出部２０３は、入力されるデスクランブル対象ＴＳパケットから、そのトランスポートエラーインジケータフラグ（transport_error_indicator：以下、単に「エラーインジケータフラグ」とする。)のフィールドを抽出する手段である。ここで、スクランブル制御フラグは、ＴＳパケットのぺイロードのスクランブルモードを識別するのに使用する領域で、その値が‘００’の場合「スクランブルなし」、‘０１’の場合「未定義」、‘１０’の場合「偶数鍵」、‘１１’の場合「奇数鍵」を指定している。一方、エラーインジケータフラグは、図１３に示すようにＴＳパケットヘッダに付加されて送られており、ＴＳパケット内のビットエラーの有無を示し、誤り訂正部１２０で訂正不可能な誤りが検出された際に‘１’にセットされる。

判定部２０５は、後述の手順に従って、抽出されたエラーインジケータフラグの値に基づいて、対応するスクランブル制御フラグの正誤を判定し、誤りがないスクランブル制御フラグの予測値を得る手段である。バッファ２０４は、入力された誤り訂正後のＴＳに、判定部２０５がスクランブル制御フラグ予測値を得るまでの処理時間に対応した遅延量を与える手段である。スクランブル制御フラグ置換部２０６は、遅延後のＴＳ中のスクランブル制御フラグのフィールドを、判定部２０５で得られたスクランブル制御フラグの予測値で置換する手段である。

図２において、スクランブル制御ビット誤り訂正部の動作を説明する。
デスクランブル対象パケット抽出部２０１では、入力された誤り訂正後のＴＳから、限定受信処理部３５０が提示するデスクランブルＰＩＤ表中に含まれたＰＩＤを持ったＴＳパケットが抽出され、スクランブル制御フラグ抽出部２０２およびエラーインジケータフラグ抽出部２０３のそれぞれに出力される。スクランブル制御フラグ抽出部２０２では、デスクランブル対象パケット抽出部２０１で抽出されたＴＳパケットのＴＳパケットヘッダにあるスクランブル制御フラグのフィールドが抽出され、判定部２０５に出力される。また、トランスポートエラーインジケータ抽出部２０３では、上記ＴＳパケットヘッダにあるエラーインジケータフラグのフィールドが抽出され、判定部２０５に出力される。判定部２０５では、後述の処理手順に従い、抽出されたエラーインジケータフラグの値によって対応するスクランブル制御フラグの正誤を判定し、正しいと判定されたスクランブル制御フラグを予測値としてスクランブル制御フラグ置換部２０６に出力する。スクランブル制御ビット誤り訂正部２００に入力される誤り訂正後のＴＳは、バッファ２０４にも入力され、判定部２０５で得られたスクランブル制御フラグの予測値とタイミングが揃うように遅延されてスクランブル制御フラグ置換部２０６に与えられる。スクランブル制御フラグ置換部２０６では、遅延されたＴＳに対して、そのスクランブル制御フラグのフィールドを判定部２０５で得られたスクランブル制御フラグの予測値で置換する。スクランブル制御フラグが置換されたＴＳは、ＭＰＥＧ処理部３００のデスクランブル部３１０に出力され、デスクランブルされる。

図３はこの発明の実施の形態１に係る判定部の動作手順を示すフローチャートである。
判定部２０５の動作は、ＴＳパケットごとのスクランブル制御フラグとエラーインジケータフラグの抽出結果に対して行われる。抽出されたスクランブル制御フラグが入力された後（ステップＳＴ１０１）、エラーインジケータフラグが入力される（ステップＳＴ１０２）。エラーインジケータフラグの入力値からスクランブル制御フラグの入力値のエラーの有無を判定する（ステップＳＴ１０３）。エラーインジケータフラグの入力値が‘０’（エラー無）の場合には、スクランブル制御フラグは正常値とみなして保存する（ステップＳＴ１０４）。この場合、前の保存値があるときは、上記新しいスクランブル制御フラグの入力値で置き換えることになる。一方、エラーインジケータフラグの入力値が‘１’（エラー有）の場合には、スクランブル制御フラグはエラー有とみなし、前の保存値を変更しない。次に、保存値であるスクランブル制御フラグの正常値をスクランブル制御フラグの予測値とし（ステップＳＴ１０５）、この予測値をスクランブル制御フラグ置換部２０６に出力する（ステップＳＴ１０６）。

以上のように、この実施の形態１によれば、判定部２０５において、ＴＳパケットごとに、エラーインジケータフラグの値に基づいてスクランブル制御フラグの誤りの有無を判定し、誤りがないと判定した場合にはそのスクランブル制御フラグの値を保存し、また誤りがあるとみなされた場合には保存値は変更せず、保存値をスクランブル制御フラグの予測値として用いてＴＳ中のスクランブル制御フラグのフィールドを置き換えるようにしたので、スクランブル制御フラグに誤りがあった場合でも訂正することにより正常にデスクランブルを行うことができ、映像や音声の安定した再生を行うことが可能になる。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係る判定部の動作手順を示すフローチャートである。図において、実施の形態１の図３と同じ処理については同一のステップ符号を付して示し、原則としてその説明は省略する。
この実施の形態２の判定部２０５の動作は次のように入力部と出力部の２段階に分けられる。入力部のステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０３では、実施の形態１と同様の処理が行われる。ステップＳＴ１０３の判定で、エラーインジケータフラグの入力値が‘０’（エラー無し）の場合、対応するスクランブル制御フラグを正常値とみなして保存していくが、保存値が一定数以上となった場合には最も古い保存値は破棄し（ステップＳＴ２０１）、今回のスクランブル制御フラグの入力値とその入力時刻を新たに保存する（ステップＳＴ２０２）。一方、ステップＳＴ１０３の判定で‘１’（エラー有り）の場合には保存値は変更しない。

次に、出力部の処理は入力部の動作終了の一定時間経過後に行う。この間に保存値の蓄積は進んでいる。一定時間後において、スクランブル制御フラグの保存値のうち、入力部の動作時の今回の入力時刻に最も近い保存値を選択し（ステップＳＴ２０３）、この選択された保存値を今回のスクランブル制御フラグの予測値とする（ステップＳＴ２０４）。この予測値をスクランブル制御フラグ置換部２０６に出力する（ステップＳＴ１０６）。

以上のように、この実施の形態２によれば、判定部２０５において、ＴＳパケットごとにエラーインジケータフラグの値に基づいてスクランブル制御フラグの誤りの有無を判定し、誤りがない場合にはそのスクランブル制御フラグの値を一定数になるまで保存しておき、一方、誤りがあるとみなされた場合には保存値の変更は行わず、今回の判定時において、当該判定時の前後で最も近い時刻の保存値を選択してスクランブル制御フラグの予測値として用いてＴＳ中のスクランブル制御フラグのフィールドを置き換えるようにしたので、スクランブル制御フラグに誤りがあった場合でも訂正することにより正常にデスクランブルを行うことができ、映像や音声の安定した再生を行うことが可能になる。

実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る判定部の動作手順を示すフローチャートである。図において、実施の形態２の図４と同じ処理については同一のステップ符号を付して示し、原則としてその説明は省略する。
この実施の形態３の判定部２０５の動作も、入力部と出力部の２段階に分けられ、出力部の動作は入力部の動作終了の一定時間経過後に行われる。入力部の動作は、上記実施の形態２の入力部と同じなので、説明を省略する。一方、出力部では、前回の判定処理で得たスクランブル制御フラグの予測値をｘ０へ設定してき、本動作に対応する入力部の動作時の今回の入力時刻に対し、該入力時刻以前（※境界含む）の最近傍保存値をｘ１へ設定し、また該入力時刻以降（※境界含む）の最近傍保存値をｘ２へ設定する（ステップＳＴ３０１）。次に、ｘ１とｘ２の値の一致を判定する（ステップＳＴ３０２）。一致している場合は、該入力にはエラーがないか、該入力の前後のエラーのない入力値が一致するため、ｘ１を予測値ｘへ設定する（ステップＳＴ３０６）。一方、ステップＳＴ３０２の判定で、ｘ１とｘ２の値が一致しない場合は、該入力にエラーがあり、かつ該入力前後のエラーのないスクランブル制御フラグの値に変化があるとして、該入力の入力時刻をｔ、保存されている予測値ｘ０の変化時刻をｔ０、保存されている予測値ｘ０の平均変化時間をΔｔと設定する（ステップＳＴ３０３）。次に、ｔ０＋Δｔ＞ｔの判定を行い（ステップＳＴ３０４）、真ならばｘ１を予測値ｘへ設定し（ステップＳＴ３０６）、偽ならばｘ２を予測値ｘに設定する（ステップＳＴ３０５）。

次に、ステップＳＴ３０５とＳＴ３０６で設定された予測値ｘについて保存されている予測値ｘ０との一致を判定する（ステップＳＴ３０７）。一致しない場合は保存されている予測値ｘ０の平均変化時間Δｔをｗ（ｔ−ｔ０）＋（１−ｗ）Δｔで更新し（ステップＳＴ３０８）、保存されている予測値変化時刻ｔ０をｔで更新する（ステップＳＴ３０９）。ただし、０≦ｗ≦１とする。一方、ステップＳＴ３０７の判定において、予測値ｘと前回の予測値ｘ０が一致の場合には、上記両保存値の更新は行わない。次に、予測値ｘを今回のスクランブル制御フラグの予測値としてスクランブル制御フラグ置換部２０６に出力する（ステップＳＴ１０６）。

以上のように、この実施の形態３によれば、判定部２０５において、ＴＳパケットごとにエラーインジケータフラグの値に基づいてスクランブル制御フラグの誤りの有無を判定し、誤りがないと判定した場合にはそのスクランブル制御フラグの値を一定数になるまで保存しておき、一方、誤りがあるとみなされた場合には保存値の変更は行わず、今回の判定時において、当該判定時の前後で最も近い時刻の保存値を選択し、当該選択した保存値の前後で変化がないときは当該選択した値をスクランブル制御フラグの予測値とし、また、当該選択した保存値の前後で変化があるときは過去の予測値の平均変化時間を基準にスクランブル制御フラグの予測値を決定してＴＳ中のスクランブル制御フラグのフィールドを置き換えるようにしたので、今回保存したスクランブル制御フラグの値が誤っている可能性がある場合にも過去の予測値の平均変化時間を用いることで予測訂正を行うことができるため、常に正常にデスクランブルを行うことができ、映像や音声の安定した再生を行うことが可能になる。

実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４に係るスクランブル制御ビット誤り訂正部の機能構成を示すブロック図である。図において、図２と同一の機能を持つ部分には同一符号を付し、原則として説明を省略する。
この実施の形態４の判定部２５５は、抽出されたスクランブル制御フラグとエラーインジケータフラグおよびＥＣＭ（共通情報）に基づいて、後述の動作手順に従った判定を行ってスクランブル制御フラグの予測値を得る手段である。

図７および図８は判定部２５５の入力部および出力部それぞれの動作手順を示すフローチャートである。この実施の形態４の判定部２５５の動作も、入力部と出力部の２段階に分けられ、出力部の動作は入力部の動作終了の一定時間経過後に行われる。
図７において、入力部の前半の動作であるステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０３、ＳＴ２０１、ＳＴ２０２は、図４に示す実施の形態２の入力部の動作と同じなので、原則として説明を省略する。ステップＳＴ２０２で、スクランブル制御フラグの入力値と入力時刻が保存された後、入力部にＥＣＭを入力する（ステップＳＴ４０１）。前に受信し保存したＥＣＭ（特にスクランブル鍵）の保存値とスクランブル制御フラグの入力値を比較し（ステップＳＴ４０２）、異なる場合、ＥＣＭの変化時間を計算し（ステップＳＴ４０３）、ＥＣＭの今回の入力値と入力時刻と変化時間を保存する（ステップＳＴ４０４）。

図８において、出力部の動作は、実施の形態３の図５に示す出力部の動作のうち、ステップＳＴ３０３をＳＴ４０６に置き換えたものである。他のステップは同じなので、原則として説明を省略する。
ステップＳＴ３０２において、入力部の動作時の入力時刻に対し、該時刻以前の最近傍保存値ｘと、該時刻以降の最近傍保存値ｘ２の値の一致を判定しているが、ステップＳＴ４０６では、一致しない場合は該入力にエラーがあり、かつ該入力前後のエラーのないスクランブル制御フラグの値に変化があるとして、該入力の入力時刻をｔ、保存されている予測値Ｘ０の変化時刻をｔ０、入力部のステップＳＴ４０６で保存されたＥＣＭの変化時間をΔｔに設定する。したがって、ステップＳＴ３０４では、前回保存された予測値Ｘ０の変化時刻ｔ０とＥＣＭの変化時間Δｔの和が今回の入力値の入力時刻ｔより大きいかを判定することになる。

以上のように、この実施の形態４によれば、判定部２５５において、誤りがないと判定した場合にはそのスクランブル制御フラグの値を一定数になるまで保存しておくと共に、ＥＣＭの変化時間を保存しておき、一方、誤りがあるとみなされた場合には保存値の変更は行わず、今回の判定時において、当該判定時の前後で最も近い時刻の保存値を選択し、当該選択した保存値の前後の保存値に変化がないときには当該選択した値をスクランブル制御フラグの予測値とし、また、当該選択した保存値の前後で変化があるときは保存されているＥＣＭの変化時間を基準にスクランブル制御フラグの予測値を決定するようにしたので、今回保存したスクランブル制御フラグが誤っている可能性がある場合にも過去のＥＣＭ変化周期を基準にすることで予測訂正を行うことができため、正常にデスクランブルを行うことができ、映像や音声の安定した再生を行うことが可能になる。

実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５に係るスクランブル制御ビット誤り訂正部の機能構成を示すブロック図である。
図９において、鍵選択部２１１は、入力された誤り訂正後のＴＳのＰＩＤが限定受信処理部３５０からのデスクランブルＰＩＤ表に含まれる場合に、限定受信処理部３５０からの鍵情報の中から該ＰＩＤに対応するスクランブル鍵を選択し、奇数鍵および偶数鍵の２種類のデスクランブル鍵を得る手段である。単体デスクランブラ２１２は、奇数鍵および偶数鍵を用いてそれぞれ誤り訂正後のＴＳをデスクランブルして鍵に対応したデスクランブル後のＴＳを得る手段である。エラーカウンタ２１３は、誤り訂正後のＴＳとデスクランブル後のＴＳのそれぞれをデコードし、所定の時間範囲内のストリームエラーを計数してそれぞれのエラーカウント値を得る手段である。ここで、ストリームエラーとは、例えばＳｅｃｔｉｏｎのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エラー、ＰＥＳのフォーマットエラー、映像や音声のデコードエラーである。エラーカウンタ判定部２１４は、エラーカウント値の各々を比較し、エラーカウント値が最小となるスクランブル制御フラグの値を予測値として得る手段である。エラーカウンタ判定遅延バッファ２１５は、エラーカウンタ２１３およびエラーカウンタ判定部２１４によるスクランブル制御フラグの予測値の抽出処理時間に対応する遅延量を誤り訂正後のＴＳに与える手段である。

次に動作について説明する。
図９において、誤り訂正後のＴＳ、鍵情報およびデスクランブルＰＩＤ表が入力されると、鍵選択部２１１では、誤り訂正後のＴＳのＰＩＤが限定受信処理部３５０から提示されたデスクランブルＰＩＤ表に含まれる場合に、限定受信処理部３５０から提示さる鍵情報の中から該ＰＩＤに対応する鍵を選択し、奇数鍵および偶数鍵の２種類のスクランブル鍵を出力する。得られた奇数鍵および偶数鍵はそれぞれの単体デスクランブラ２１２に入力され、各鍵を用いて誤り訂正後のＴＳをデスクランブルし、各鍵に対応したデスクランブル後のＴＳを得る。それぞれのエラーカウンタ２１３では、誤り訂正後のＴＳおよび各鍵に対応したデスクランブル後のＴＳをデコードした後、所定の時間範囲内のストリームエラーを計数し、それぞれの対応したエラーカウント値を得る。エラーカウンタ判定部２１４では、各エラーカウント値を比較し、エラーカウント値が最小となるスクランブル制御フラグの値を得て、予測値としてＴＳヘッダスクランブル制御フラグ置換部２０６に出力する。また、誤り訂正後のＴＳは、エラーカウンタ判定遅延バッファ２１５に入力され、エラーカウンタ２１３およびエラーカウンタ判定部２１４によるスクランブル制御フラグの予測値の抽出処理時間分と等しい遅延量が与えられ、スクランブル制御フラグ置換部２０６に出力される。スクランブル制御フラグ置換部２０６では、遅延ＴＳとスクランブル制御フラグ予測値がタイミングを合わせて入力されるので、遅延ＴＳ中のスクランブル制御フラグのフィールドを該予測値で置換する。

以上のように、この実施の形態５によれば、誤り訂正後のＴＳについて、２種類のスクランブル鍵のそれぞれに基づいてデスクランブルを行い、誤り訂正後のＴＳと奇数鍵および偶数鍵によるデスクランブル後の３通りのストリームのそれぞれに対してエラーカウント値を得、これらエラーカウント値が最小になるスクランブル制御フラグの予測値を生成して、この予測値で誤り訂正後のＴＳのスクランブル制御フラグのフィールドを置換するようにしたので、スクランブル制御フラグに誤りがあった場合でも訂正することにより正常にデスクランブルを行うことができ、映像や音声の安定した再生を行うことが可能になる。

実施の形態６．
図１０はこの発明の実施の形態６に係るスクランブル制御ビット誤り訂正部の機能構成を示すブロック図である。図１０において、上記各実施の形態で使用した機能部分と同じ構成部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。
スクランブル制御フラグ仮予測部２６０は、上記実施の形態１から実施形態４のいずれかのスクランブル制御ビット誤り訂正部２００と同様の構成を持ち、その判定部２０５（または２５５）で得られる出力をスクランブル制御フラグの仮予測値として得る手段である。バッファ２０４は、ＴＳヘッダスクランブル制御フラグ仮予測部２６０の処理時間に対応する遅延量を誤り訂正後のＴＳに与える手段である。ストリーム候補生成部２６１は、スクランブル制御フラグ仮予測部２６０からの仮予測値がスクランブル状態を示す場合を抽出し、該抽出系列の変化点を前後にずらして複数個のスクランブル制御フラグ系列候補を得、遅延ＴＳおよび両鍵によるデスクランブルしたＴＳから各系列候補それぞれに対応するストリーム候補を得る手段である。

エラーカウンタ判定部２１４は、エラーカウンタ２１３から入力された複数のエラーカウント値の中から最小のエラーカウント値を判定する手段である。選択部２６２は、ストリーム候補生成部２６１で得られた複数のストリーム候補の中からエラーカウンタ判定部２１４で判定された最小のエラーカウント値に対応するものを最終のストリーム候補として選択し、そのスクランブル制御フラグの値を予測値として得る手段である。エラーカウンタ判定遅延バッファ２２５は、ストリーム候補生成部２６１と選択部２６２によるスクランブル制御フラグの予測値の抽出処理時間に対応する遅延量を、バッファ２０４の遅延ＴＳに対してさらに与える手段である。

次に動作について説明する。
ストリーム候補生成部２６１には、バッファ２０４からの遅延ＴＳ、単体デスクランブラ２１２からの両鍵に対応したデスクランブル後のＴＳ、および実施の形態１から実施の形態４で説明したいずれかのスクランブル制御ビット誤り訂正部２００と同じ方法で得られたスクランブル制御フラグの仮予測値が入力される。ストリーム候補生成部２６１では、仮予測値がスクランブル状態を示す場合の値を抽出し、抽出系列の変化点を前後にずらして複数個のスクランブル制御フラグ系列候補を得、誤り訂正後の遅延トランスポートストリームおよび各鍵に対応したデスクランブル後のトランスポートストリームから該系列候補それぞれに対応するストリーム候補を得る。エラーカウンタ２１３では、これらの各ストリーム候補をデコードした後、所定の時間範囲内のストリームエラーを計数する。それぞれに対応するエラーカウント値はエラーカウンタ判定部２１４において比較され、最小のエラーカウント値が判定抽出される。選択部２６２では、ストリーム候補生成部２６１で得られたストリーム候補の中から最小のエラーカウント値に対応するストリーム候補を選択し、その選択されたストリーム候補のスクランブル制御フラグの値を最終の予測値としてスクランブル制御フラグ置換部２０６に出力する。スクランブル制御フラグ置換部２０６では、エラーカウンタ判定遅延バッファ２２５からの遅延ＴＳ中のスクランブル制御フラグのフィールドを該予測値で置換し、デスクランブル部３１０に出力する。

以上のように、この実施の形態６によれば、誤り訂正後のＴＳについて２種類のスクランブル鍵のそれぞれに基づいてデスクランブルを行い、誤り訂正後のＴＳと奇数鍵および偶数鍵によるデスクランブル後の３通りのストリームのそれぞれからスクランブル制御フラグ仮予測部２６０から得られる仮予測値の変化点に応じて複数個のストリーム候補を得、これらストリーム候補エラーカウント値を評価することで最も良いスクランブル制御フラグの予測値候補を選択するようにしたので、実施の形態１から実施の形態４で得られるスクランブル制御フラグの訂正結果に対して精度を高めることができる。

実施の形態７．
図１１はこの発明の実施の形態７によるデジタル放送受信装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図１の構成に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態７では、スクランブル制御ビット誤り訂正部２００とＭＰＥＧ処理部３００の間に再誤り訂正部４００を新たに設けている。
再誤り訂正部４００は、スクランブル制御ビット誤り訂正部２００からのＴＳを誤り訂正部１２０からの誤り訂正符号情報を用いて訂正する手段である。

次に動作について説明する。
スクランブル制御ビット誤り訂正部２００において、上記各実施の形態で説明したいずれかの処理により、誤り訂正部１２０からの誤り訂正後のＴＳに対して、そのスクランブル制御フラグのフィールドがスクランブル制御フラグの予測値で置換されるが、この処理後のＴＳは再誤り訂正部４００に出力される。再誤り訂正部４００では、前段の誤り訂正部１２０から得られる誤り訂正符号情報を用いて該ＴＳを再訂正し、ＭＰＥＧ処理部３００に出力する。
以上のように、この実施の形態７によれば、スクランブル制御ビット誤り訂正によってスクランブル制御フラグのフィールドの予測訂正が行われたＴＳに対して、復調後と同様の誤り訂正符号を用いて再度訂正を行うようにしたので、スクランブル制御フラグの訂正に加え、伝送系で発生するデータの誤りを訂正する精度を従来よりも高めることができる。

この発明の実施の形態１から実施の形態６によるデジタル放送受信装置の機能構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１から実施の形態３に係るスクランブル制御ビット誤り訂正部の機能構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る判定部の動作手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る判定部の動作手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３に係る判定部の動作手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４に係るスクランブル制御ビット誤り訂正部の機能構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態４に係る判定部の入力部の動作手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４に係る判定部の出力部の動作手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態５に係るスクランブル制御ビット誤り訂正部の機能構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態６に係るスクランブル制御ビット誤り訂正部の機能構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態７によるデジタル放送受信装置の機能構成を示すブロック図である。 トランスポートストリームの構成を示す説明図である。 ＴＳパケットの構成を示す説明図である。

符号の説明

２００ スクランブル制御ビット誤り訂正部、１００ フロントエンド部、１１０ 復調部、１２０ 誤り訂正部、３００ ＭＰＥＧ処理部、３１０ デスクランブル部、３２０ 多重分離部、３３０ デコーダ部、３４０ 分離制御部、３５０ 限定受信処理部、２０１ デスクランブル対象パケット抽出部、２０２ スクランブル制御フラグ抽出部、２０３ エラーインジケータフラグ抽出部、２０４ バッファ、２０５，２５５ 判定部、２０６ スクランブル制御フラグ置換部、２１１ 鍵選択部、２１２ 単体デスクランブラ、２１３ エラーカウンタ、２１４ エラーカウンタ判定部、２１５，２２５ エラーカウンタ判定遅延バッファ、２６０ スクランブル制御フラグ仮予測部、２６１ ストリーム候補生成部、２６２ 選択部、４００ 再誤り訂正部。

Claims (8)

1. 復調されたデジタル放送のトランスポートストリームの誤り訂正を行う誤り訂正手段とデスクランブルを行うデスクランブル手段の間にスクランブル制御ビット誤り訂正手段を設け、
   前記スクランブル制御ビット誤り訂正手段は、
   前記誤り訂正手段から得られる誤り訂正後のトランスポートストリームからデスクランブルの対象となるパケットを抽出するデスクランブル対象パケット抽出手段と、
   抽出されたデスクランブルの対象となるパケットからスクランブルモードを識別するスクランブル制御フラグを抽出するスクランブル制御フラグ抽出手段と、
   前記抽出されたデスクランブルの対象となるパケットから当該パケット内のビットエラーの有無を表すエラーインジケータフラグを抽出するエラーインジケータフラグ抽出手段と、
   抽出されたエラーインジケータフラグの値に基づいて、対応するスクランブル制御フラグの正誤を判定し、正しいと判定されたスクランブル制御フラグを予測値として得る判定手段と、
   前記誤り訂正後のトランスポートストリームのスクランブル制御フラグを前記判定手段で得られたスクランブル制御フラグを予測値で置換して前記デスクランブル手段に出力するスクランブル制御フラグ置換手段とを備えたことを特徴とするデジタル放送受信装置。
2. 判定手段は、誤りがないと判定した場合にはそのスクランブル制御フラグの値を前の保存値と置き換えて保存し、また誤りがあるとみなされた場合には保存値は変更せず、保存値を常にスクランブル制御フラグ置換手段で置換するスクランブル制御フラグの予測値として出力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. 判定手段は、誤りがないと判定した場合にはそのスクランブル制御フラグの値一定数になるまでを保存し、一方、誤りがあるとみなされた場合には保存値の変更は行わず、今回の判定時において、当該判定時の前後で最も近い時刻の保存値を選択してスクランブル制御フラグの予測値としてスクランブル制御フラグ置換手段出力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. 判定手段は、誤りがないと判定した場合にはそのスクランブル制御フラグの値を一定数になるまで保存しておき、一方、誤りがあるとみなされた場合には保存値の変更は行わず、今回の判定時において、当該判定時の前後で最も近い時刻の保存値を選択し、当該選択した保存値の前後で変化がないときは当該選択した値をスクランブル制御フラグの予測値とし、また、当該選択した保存値の前後で変化があるときは過去の予測値の平均変化時間を基準にスクランブル制御フラグの予測値を決定してスクランブル制御フラグ置換手段に出力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。
5. 判定手段は、誤りがないと判定した場合にはそのスクランブル制御フラグの値を一定数になるまで保存しておくと共に、共通情報の変化時間を保存しておき、一方、誤りがあるとみなされた場合には保存値の変更は行わず、今回の判定時において、当該判定時の前後で最も近い時刻の保存値を選択し、当該選択した保存値の前後の保存値で変化がないときは当該選択した値をスクランブル制御フラグの予測値とし、また、当該選択した保存値の前後で変化があるときは保存されている共通情報の変化時間を基準にスクランブル制御フラグの予測値を決定してスクランブル制御フラグ置換手段に出力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。
6. 復調されたデジタル放送のトランスポートストリームの誤り訂正を行う誤り訂正手段とデスクランブルを行うデスクランブル手段の間にスクランブル制御ビット誤り訂正手段を設け、
   前記スクランブル制御ビット誤り訂正手段は、
   前記誤り訂正手段からの誤り訂正後のトランスポートストリームに対応する奇数鍵と偶数鍵の２種類のデスクランブル鍵を選択する鍵選択手段と、
   前記奇数鍵および偶数鍵を用いて前記誤り訂正後のトランスポートストリームをデスクランブルし、各鍵に対応したデスクランブル後のトランスポートストリームを得る単体デスクランブラ手段と、
   前記誤り訂正後のトランスポートストリームおよび各鍵に対応したデスクランブル後のトランスポートストリームのそれぞれをデコードした後、所定の時間範囲内のストリームエラーについて計数してそれぞれに対応したエラーカウント値を得るエラーカウンタ手段と、
   各エラーカウント値を比較し、最小となるエラーカウント.値に対応するスクランブル制御フラグの値をスクランブル制御フラグの予測値として得るエラーカウンタ判定手段と、
   前記誤り訂正後のトランスポートストリームのスクランブル制御フラグを前記エラーカウンタ判定手段で得られたスクランブル制御フラグの予測値で置換して前記デスクランブル手段に出力するスクランブル制御フラグ置換手段とを備えたことを特徴とするデジタル放送受信装置。
7. 復調されたデジタル放送のトランスポートストリームの誤り訂正を行う誤り訂正手段とデスクランブルを行うデスクランブル手段の間にスクランブル制御ビット誤り訂正手段を設け、
   前記スクランブル制御ビット誤り訂正手段は、
   請求項１から請求項５のうちのいずれかい１項に記載のデスクランブル対象パケット抽出手段、エラーインジケータフラグ抽出手段、スクランブル制御フラグ抽出手段および判定手段から成り、当該判定手段で得られるスクランブル制御フラグの予測値を仮予測値として出力するスクランブル制御フラグ仮予測手段と、
   前記誤り訂正手段からの誤り訂正後のトランスポートストリームに対応する奇数鍵と偶数鍵の２種類のデスクランブル鍵を選択する鍵選択手段と、
   前記奇数鍵および偶数鍵を用いて前記誤り訂正後のトランスポートストリームをデスクランブルし、各鍵に対応したデスクランブル後のトランスポートストリームを得る単体デスクランブラ手段と、
   前記スクランブル制御フラグ仮予測手段から仮予測値がスクランブル状態を示す場合を抽出し、該抽出系列の変化点を前後にずらして複数個のスクランブル制御フラグ系列候補を得、前記誤り訂正後のトランスポートストリームおよび各鍵に対応したデスクランブル後のトランスポートストリームから各系列候補それぞれに対応するストリーム候補を得るストリーム候補生成手段と、
   得られたストリーム候補のそれぞれをデコードした後、所定の時間範囲内のストリームエラーを計数してそれぞれに対応したエラーカウント値を得るエラーカウンタ手段と、
   各エラーカウント値の中から最小のエラーカウント値を判定するエラーカウンタ判定手段と、
   複数のストリーム候補の中から判定された最小のエラーカウント値に対応する最終のストリーム候補を選択し、そのストリーム候補のスクランブル制御フラグの値を予測値として得る選択手段と、
   前記誤り訂正後のトランスポートストリームのスクランブル制御フラグを前記選択手段で得られたスクランブル制御フラグの予測値で置換して前記デスクランブル手段に出力するスクランブル制御フラグ置換手段とを備えたことを特徴とするデジタル放送受信装置。
8. スクランブル制御ビット誤り訂正手段とデスクランブル手段の間に、スクランブル制御フラグが訂正されたトランスポートストリームに対し再度誤り訂正符号による訂正を行う再誤り訂正手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載のデジタル放送受信装置。

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