JP2007518347A - デジタルマルチメディア放送システムにおける放送サービス受信装置及び方法 - Google Patents
デジタルマルチメディア放送システムにおける放送サービス受信装置及び方法 Download PDFInfo
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Abstract
コード分割多重化方式(CDM:Code Division Multiplex)に基づくデジタルマルチメディア放送(DMB)における放送サービス受信装置及び方法を提供する。該放送サービス受信装置及び方法は、受信者が放送サービスを変更するときに、ユーザの不便を最少化することができる。放送サービスを変更するとき、受信機は、バッファに格納されている既存の放送を維持し、その既存の放送を維持する一方、受信機が要求した新規な放送サービスのデータをデインターリービングして画面及び別途の出力装置に出力する。その要求された放送サービスのデータをデインターリービングするために、余裕チャンネルを設定する。
Description
本発明は、放送システムにおける放送サービスの受信装置及び方法に係り、特に、デジタルマルチメディア放送(DMB:Digital Multimedia Broadcasting)受信装置及び方法に関する。
デジタル放送は、従来のアナログ放送を取り替えられる高画質、CD(compact disk)水準の音質及びより高いレベルのサービスをユーザに提供することができる。このようなデジタル放送は、地上波放送システム及び衛星放送システムに分けられる。ここで、地上波放送システムは、地上の中継器を用いて放送サービスを提供し、衛星放送システムは、人工衛星を中継器として用いて放送サービスを提供する。
デジタル放送は、高画質及び高音質等のサービスを提供するために、MPEG−2(Motion Picture Experts Group−2)及びMPEG−4技術を用いる。この二種類の技術は、放送サービストラフィックを高い圧縮率で圧縮して伝送する。MPEG−2技術は、高い圧縮率で大量のデータを伝送できるため、デジタル放送システムで広く用いられている。デジタル放送システムは、大量のデータを伝送するために、高い圧縮率を提供できる技術を採択する。
このように放送サービストラフィックを伝送するために多様なシステムが用いられる。その一つが、DMBシステムである。以下、DMBシステムによって提供される放送サービスについて説明する。
DMBシステムは、特定の端末に一つの放送サービスを提供するために、五本のチャンネルを使用する。図1を参照して五本のチャンネルについて説明する。
図1は、DMBシステムの端末で放送サービスを提供されるために必要なチャンネルの構成を示す。以下、図1を参照してDMBシステムの端末で放送サービスを提供するために必要なチャンネルの種類及び機能について説明する。
図1に示したように、DMBシステムは、パイロット情報を伝送するチャンネル−0 100と、電子番組ガイド(EPG:Electronic Program Guide)情報を伝送するチャンネル−1 102と、限定受信システム(CAS:Conditional Access System)情報を伝送するチャンネル−2 104とを含む。また、DMBシステムは、放送トラフィックを伝送する二本の放送チャンネルを使用する。図1において、放送チャンネルは、放送A−1のチャンネル−3 106と放送A−2のチャンネル−4 108とに分かれる。放送トラフィックを伝送するために実際に使用される二本のチャンネルは、チャンネル−3 106とチャンネル−4 108である。上述したDMBシステムは、一つの放送サービスのための放送トラフィックが、二本のチャンネルを通じて伝送されるように構成されている。
このような放送サービスを提供するとき、DMBシステムは、伝送される放送トラフィックを大きいデータブロック単位でインターリービングして伝送する。すなわち、符号化器は符号化されたデータを大きいデータブロック単位でインターリービングして伝送するため、受信機は、そのインターリービングされたすべての符号化データを受信するときのみ、放送データを復号することができる。より詳しくは、大きいデータブロック単位でインターリービングされたデータのすべてを受信するときのみ、デインターリービングが可能であり、デインターリービングが完了されなければ、復号を遂行することができない。したがって、DMBシステムの端末は、上述したデインターリービングの遂行に必要なサイズのデータを受信した後に、放送サービストラフィックの復号化を行えるため、放送サービスを提供する動作は相当に遅延される。
このような放送サービスの提供に必要な時間遅延は、端末がサービスを開始する場合のみならず、ユーザが別途のチャンネルを要求する場合にも発生する。以下、端末が特定なチャンネルの放送サービスを提供されている間に、異なるチャンネルの放送サービスが要求されることにより、サービスが遅延される場合を、図2を参照して詳しく説明する。
図2は、従来のDMBシステムにおいて放送サービスが切り換えられるときの、遅延時間を説明するためのタイミング図である。以下、図2を参照して放送サービスが切り換えられるときの、放送の遅延理由及び遅延時間について説明する。
図2を参照すると、x軸は時間を示し、y軸は放送サービスを提供するトラフィックを示す。まず、端末に対してDMBサービスの放送A 200のサービスが提供される状況を図2に示した。このように放送サービスが提供されている端末で、ユーザが放送サービス変更を要求する場合、端末は、放送A 200を提供するためにバッファに格納されたデータを削除し、要求されたチャンネルのデータを受信しなければならない。上述したように、放送A 200を提供するためにバッファには大量のデータが格納されるが、これは放送データのインターリービングに必要なデータサイズに相当する。
このようにバッファに格納されたデータを削除した後に、ユーザが要求された放送サービスである放送B 204を受信するように、端末は、該バッファにT00の時点からT02の時点までデータを格納しなければならない。このように要求された放送サービスである放送B 204を正常に提供するために、バッファに格納されるデータの量は、インターリービングされたデータの量より多いか、同じでなければならない。デインターリービング/復号による遅延を示す時間区間202は、要求された放送サービスのトラフィックを格納する時間と、格納されたデータがデインターリービング及び復号される遅延時間とを含む。すなわち、時間区間202内に要求された放送サービスである放送B 204のデータを連続的に受信するが、要求された放送サービスは、T02以後の時点のみに提供される。
放送データが大きいデータブロック単位でインターリービングされて伝送されるとき、端末は、その放送データをデインターリービングするために、インターリービングされたすべてのデータを受信しなければならない。この場合、デインターリービング及び復号時間を含む遅延時間が要求される。したがって、インターリービングのサイズが大きいDMBシステムの端末が、放送サービスの切り換えを遂行しようとする場合、少なくともインターリービングされたすべてのデータを受信するまでは、放送サービスを提供することができない。且つ、すべてのデータを受信した後にも、デインターリービング及び復号時間区間の内には、放送を提供できない。放送A 200から放送B 204へ切り換えが要求されるとき(T00)、放送A 200の受信が中断され、放送B 204が受信されてデインターリービングされる場合、時間区間202内に放送は提供されない。放送B 204のデインターリービング及び復号が完了されてから、放送B 204が出力される。
一方、DMBシステムは、放送トラフィックのインターリービングを大きいデータブロック単位で遂行するが、これは、送信機でデータを伝送する際の伝送誤りを受信機が訂正可能にするためである。これにより、データをデインターリービングして復号しようとする場合、受信機は、インターリービングされたデータを基本的に受信すべきである。したがって、DMBシステムにおいて放送サービスを切り換える場合、図2に示したように、少なくともT00の時点からT02の時点まで放送サービスが提供されない区間が発生するため、ユーザに不便を与える。
したがって、本発明の目的は、DMBシステムの端末において、放送サービスを円滑に受信することのできる装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、DMBシステムの端末において、放送サービスの切り換えが要求されるとき、放送中断時間を最少化することのできる装置及び方法を提供することにある。
このような目的を達成するための本発明は、パイロットチャンネルと、電子番組ガイド(EPG)チャンネルと、限定受信システム(CAS)チャンネルと、トラフィックを伝送する二本の放送サービストラフィックチャンネルとを用いて、一つの放送サービスを提供するデジタルマルチメディア放送(DMB)システムにおける放送データを受信するための装置を提供する。この装置は、放送サービスを提供するためのチャンネル以外に、少なくとも一つの余裕チャンネル(reserved channel)を受信するための受信機と、受信機から受信されたチャンネルを独立的にインターリービングして復号する復号器と、チャンネル変更が要求されるとき、放送サービスを提供するチャンネルのうち、使用可能なチャンネルを選択し、要求された放送トラフィックのバッファリングが完了されるとき、現在提供される放送トラフィックを、要求された放送トラフィックに切り換える制御部と、を含み、その要求された放送トラフィックは、余裕チャンネルと使用可能なチャンネルとを通じて受信される。
また、前記した目的を達成するための本発明は、パイロットチャンネルと、電子番組ガイド(EPG)チャンネルと、限定受信システム(CAS)チャンネルと、トラフィックを伝送する二本の放送サービストラフィックチャンネルとを用いて一つの放送サービスを提供するデジタルマルチメディア放送(DMB)システムにおいて放送データを受信するための方法を提供する。この方法は、チャンネル変更が要求されるとき、放送サービスを提供するためのチャンネルのうち、使用可能なチャンネルを選択するステップと、該放送サービスを提供するために、チャンネルのうち、放送トラフィックチャンネルと、選択された使用可能なチャンネル及び余裕チャンネルを用いて、チャンネル変更要求に関連した放送トラフィックとを復号するステップと、要求された放送トラフィックのバッファリングが完了するとき、既存の放送トラフィックを要求された放送トラフィックに変更するステップと、を含む。
本発明は、コード分割多重化方式に基づくDMBシステムにおいて放送が変更されるとき、所定の時間区間内に放送サービスの中断によるユーザの不便を最少化しながら、移動端末機器への採用構造も単純にすることができる。
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照しながら、詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために、関連した公知の機能や構成についての具体的な説明は、適宜省略する。
図3は、本発明によるデジタルマルチメディア放送(DMB)システムにおける放送サービス方法の概念を説明するためのタイミング図である。例えば、図3は、放送A 300をサービスしている状態で、新たに放送B 304へのサービス変更が要求される場合、サービス変更方式を示している。
図3において、x軸は時間を示す。図3を参照すると、ユーザが放送サービス切り換えを要求するとき(T04)、受信機は、新規な放送B 304がデインターリービングされる時間区間302内に、既存の放送A 300を維持することにより、放送の中断現象を防止し、進行過程情報を伝送することを示している。また、放送B 304のデインターリービングが完了される前に、バッファ(図示せず)に格納されている放送A 300が空になることを参照符号306として示したことがわかる。
上記動作のために、本発明は、図1の従来のチャンネル構造のような放送ガイド情報が含まれたチャンネル−1と余裕チャンネルとを備え、この余裕チャンネルを用いて放送サービス変更要求時点T04から放送サービス変更完了時点T06まで、放送B 304のデータを受信する。この時間区間302内に、放送A 300は中断されずユーザに連続的に提供される。したがって、本発明は、放送サービス変更の際に、従来の放送システムで発生する放送中断現象を防止することができる。
図4は、本発明によるデジタルマルチメディア放送システムにおける放送サービス受信装置の構成を示したブロック構成図である。この放送サービス受信装置は、放送サービスを受信する移動端末に実現される。以下、ユーザに放送Aがサービスされている状態で、ユーザの要求に応じて新規な放送Bへのサービス変更が行われる状態を仮定する。
また、RAKE受信機404とデインターリーバ406とは、図3の時間区間302内に放送Aのサービスを維持する状態で、新規な放送Bを受信するように少なくとも一つの余裕チャンネルをさらに備える。本発明によれば、受信された放送データに関して復号及び同期化を遂行するRAKE受信機404と、デインターリービングを遂行するデインターリーバ406とは、図1の五本のチャンネル以外に別途の余裕チャンネルを備える。かつ、残余構成要素であるチャンネルデコーダ408とMPEGデコーダ410とは、従来のようなチャンネル構造を有する。
図4の放送サービス受信装置において、放送Bへサービスを変更しようとする場合、ユーザは入力部420のキーを操作して変更する放送Bを選択する。このような放送サービスの切り換えのために、制御部418は、RAKE受信機404とデインターリーバ406とを分析して余裕チャンネルが利用可能か否かを確認する。例えば、RAKE受信機404とデインターリーバ406とに一つの余裕チャンネルを備える場合、放送ガイド情報を伝送するEPGチャンネルを別途の余裕チャンネルとして用いる。
制御部418は、RAKE受信機404とデインターリーバ406との余裕チャンネルが利用可能なものと確認されれば、変更しようとする放送Bのデータをアンテナ400とRF受信部402とを通じて受信するように制御する。また、デインターリーバ406は、内部バッファ(図示せず)のバッファリング要求により相当な遅延時間を有し、内部カウンター(図示せず)を用いて内部バッファのアドレスを生成する。より詳しくは、デインターリーバ406は、内部カウンターを用いてバッファリングの遅延時間後に、所望情報の出力時点を把握することができる。
したがって、制御部418は、デインターリーバ406を通じて放送サービス変更開始及び終了時点と、これによる進行状況とを示す情報を受信することができ、その放送変更情報を表示部416を通じてユーザに知らせる。また、制御部418は、デインターリーバ406の内部バッファに空きがなくなるまで、変更しようとする放送Bを提供しないため、デインターリーバ406の内部バッファに空きがなくなる状態であるかどうかを連続してモニタリングする。
本発明において、チャンネルデコーダ408は、内部にデインターリーバ406の出力信号のうち、所望の放送サービスのチャンネルデータを受信して所望の出力チャンネルに切り換えるチャンネルスイッチ(図示せず)を備える。制御部418は、チャンネルスイッチの動作を制御する。また、チャンネルスイッチをデインターリーバ406とチャンネルデコーダ408との間に介在して構成することができる。かつ、本発明においては、デインターリーバ406とチャンネルデコーダ408とを復号器として称する。例えば、デインターリーバ406のチャンネル0のデータが、チャンネルデコーダ408のチャンネル0又は別途の任意のチャンネルに出力されることが可能である。
すなわち、サービス変更要請が発生すれば、例えば、新規な放送Bが、余裕チャンネルとして選択されたチャンネルBを通じて、RAKE受信及びデインターリービングを始める。デインターリーバ406の内部バッファに空きがなくなるまでに、既存の放送Aはそのまま放送される。デインターリーバ406の内部バッファに空きがなくなり、放送Bの出力が可能な状態になると、既存の放送Aを中断し、放送Bを出力する。この際、チャンネルデコーダ408の入力チャンネルは、既存のチャンネルAに限定されず、任意のチャンネルを使用することができる。上述した方式で放送サービスを変更すると、既存の放送を維持した状態で、新規な放送データに対するRAKE受信及びデインターリービングを遂行することが可能である。
また、制御部418は、デインターリーバ406の内部バッファに空きがなくなって放送Bの出力が可能な状態になると、既存の放送中の放送Aを中断し、デインターリービングされた放送Bのデータをチャンネルデコーダ408に伝送する。該チャンネルデコーダ408は、放送Bのデータに関して誤り復元のためのデコーディングを遂行してMPEGデコーダ410に出力する。その後、デコーディングされた放送Bのデータは、映像/音声処理器412を通じて表示部416及びスピーカー414に伝送されてユーザに放送Bの映像及び音声を提供する。
図5は、本発明による放送サービス変更の際に、図4の受信装置のチャンネルによるデータ処理過程を示したタイミング図である。図4のRAKE受信機404とデインターリーバ406とに、例えば、一つの余裕チャンネル、すなわち、チャンネル−5 510をさらに備える。より詳しくは、EPGチャンネル、すなわち、チャンネル−1 502を放送サービス変更のための別途の余裕チャンネルとして設定する。この二本の余裕チャンネルは、放送Aのチャンネル506,508が、放送Bのチャンネル510,502に切り換えられるとき、復号及びデインターリービングを遂行するためのチャンネルとして用いられる。
以下、図5に示した各チャンネル(チャンネル0からチャンネル5)の機能を説明する。まず、ユーザが、図4の受信装置を通じて放送Aのチャンネル506,508を受信する。このとき、ユーザが、放送Bのチャンネル502,510へのサービス変更を要求すると、二本の余裕チャンネルは、放送Bのチャンネル502,510の映像及び音声データのためのチャンネルとして割り当てられる。
本実施形態においては、異なるチャンネルに比べて低い優先順位、すなわち、低いチャンネル占有率を有するEPGチャンネルを余裕チャンネルとして割り当てる。一方、EPGチャンネル以外の別途のチャンネルを余裕チャンネルとして割り当てることも可能である。また、EPGチャンネルであるチャンネル−1 502と本発明によるチャンネル−5 510とを通じて、放送Bデータの復号及びデインターリービングが遂行されるため、放送Bがデインターリービングされる内に、ユーザが放送Aを視聴することにより、従来のような放送中断による不便を防止する。
以下、図6A及び図6Bを参照して、図4の受信装置に適用される本発明によるデジタルマルチメディア放送(DMB)システムにおける放送サービス受信方法を説明する。図6A及び図6Bの方法は、上述した図5のチャンネル構造に基づいて遂行される。
まず、放送Aのサービスが提供される状態(ステップ602)で、入力部420を通じてユーザの放送サービス変更要求が制御部418に印加される(ステップ603)。すると、ステップ604において、制御部418は、ユーザによる所望のサービスへの変更要求、すなわち、所望のチャンネルへの変更要求を収集及び認知する。その後、制御部418は、ステップ606で、RAKE受信機404とデインターリーバ406とを分析して余裕チャンネルが存在するかどうかを判断する。このとき、ステップ606で余裕チャンネルが存在しないと判断されれば、制御部418は、ステップ608に進んでサービス提供に影響を与えない状態で、放送サービスを中断できるチャンネルが存在するかどうかを判断する。一方、ステップ606で余裕チャンネルが存在すると判断される場合、制御部418は、現在のサービスの変更に必要なチャンネルの数を確保するステップ614に進む。
ステップ608において、放送受信を中断できるチャンネルが存在すれば、ステップ612に進んで該チャンネルの放送受信を中断する。しかしながら、放送受信を中断できるチャンネルが存在しなければ、ステップ610に進んで既存の放送を提供している放送チャンネルの放送受信を中断する。上述したステップ612,610を遂行した後に、制御部418は、ステップ614に進んでサービス変更に必要なチャンネルの数を確保する。該サービス変更に必要なチャンネルの数を確保した後には、ステップ616に進んで確保したチャンネルを用いて新規な放送データの受信及びデコーディングを始める。
また、制御部418は、デコーディング以後に、ステップ618に進んで放送サービス変更進行状況を表示部416に出力する。この場合、表示部416は、すぐ変更される放送を知らせる所定の案内メッセージを出力する。このように放送サービス変更進行状況を伝達する内に、制御部418は、ステップ620に進んで放送サービス変更準備が完了されたかどうかをモニタリングする。仮に、サービス変更準備が完了されなかった場合には、サービス変更進行状況を連続して表示部416に表示する。
しかしながら、サービス変更準備が完了された場合、制御部418は、ステップ622に進んで放送Aを中断してから、ステップ624に進んで放送サービス変更完了メッセージを伝達する。該放送サービス変更完了メッセージを伝達した後に、ステップ626に進んで所望の出力端末に新規な放送Bを出力する。この放送Bを出力した後に、制御部418は、ステップ628で放送を変更しながら、放送受信を中断したチャンネルを復旧するかどうかを判断する。仮に、中断された放送受信チャンネルを復旧すべきであれば、ステップ630に進んで放送サービス変更に使用されたチャンネルを中止し、ステップ632に進んで以前のサービスを再開する。その後、制御部418は、ステップ634に進んでサービス変更を完了する。しかしながら、放送受信の中断されたチャンネルを復旧する必要がなければ、直ちにステップ634に進んでサービス変更を完了する。
以上、本発明の詳細について具体的な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。したがって、本発明の範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及び該記載と均等の範囲により定められるべきである。
400 アンテナ
402 RF受信部
404 RAKE受信機
406 デインターリーバ
408 チャンネルデコーダ
410 MPEGデコーダ
402 RF受信部
404 RAKE受信機
406 デインターリーバ
408 チャンネルデコーダ
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Claims (10)
- パイロットチャンネルと、電子番組ガイド(EPG)チャンネルと、限定受信システム(CAS)チャンネルと、トラフィックを伝送する二本の放送サービストラフィックチャンネルとを用いて、一つの放送サービスを提供するデジタルマルチメディア放送(DMB)システムにおける放送データを受信するための装置であって、
前記放送サービスを提供するためのチャンネル以外に、少なくとも一つの余裕チャンネルを受信するための受信機と、
前記受信機から受信された前記チャンネルを独立的にインターリービングして復号する復号器と、
チャンネル変更が要求されるとき、前記放送サービスを提供する前記チャンネルのうち、使用可能なチャンネルを選択し、前記要求された放送トラフィックのバッファリングが完了されるとき、現在提供される放送トラフィックを、要求された放送トラフィックに切り換える制御部と、を含み、
前記要求された放送トラフィックは、余裕チャンネルと前記使用可能なチャンネルとを通じて受信されることを特徴とするデジタルマルチメディア放送システムにおける放送サービス受信装置。 - 前記復号器から出力された放送サービストラフィックチャンネルをデコーディングし、前記デコーディングされた放送トラフィックを表示部に出力するMEPG(Motion Picture Experts Group)デコーダをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記制御部は、前記チャンネル変更が要求されるとき、一つの放送サービスを提供するための前記チャンネルのうち、前記選択された使用可能なチャンネルを除いたチャンネルを連続して復号するように前記復号器を制御し、要求された放送サービスの提供に必要なチャンネルが前記チャンネル変更以後に復号されるように、制御動作を遂行することを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記復号器は、デインターリーバとチャンネルデコーダとを含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記復号器は、前記復号されたチャンネルのうち、前記チャンネル変更要求に関連した放送トラフィックチャンネルをMEPGデコーダに切り換えるチャンネルスイッチをさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記受信機は、前記放送データを受信するためのRF受信部とRAKE受信機とを含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記放送トラフィックを表示するための表示部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- パイロットチャンネルと、電子番組ガイド(EPG)チャンネルと、限定受信システム(CAS)チャンネルと、トラフィックを伝送する二本の放送サービストラフィックチャンネルとを用いて、一つの放送サービスを提供するデジタルマルチメディア放送(DMB)システムにおける放送データを受信するための方法であって、
チャンネル変更が要求されるとき、前記放送サービスを提供するための前記チャンネルのうち、使用可能なチャンネルを選択するステップと、
前記放送サービスを提供するために、前記チャンネルのうち、放送トラフィックチャンネルと、前記選択された使用可能なチャンネル及び余裕チャンネルを用いて前記チャンネル変更要求に関連した放送トラフィックとを復号するステップと、
前記要求された放送トラフィックのバッファリングが完了するとき、既存の放送トラフィックを前記要求された放送トラフィックに変更するステップと、を含むことを特徴とするデジタルマルチメディア放送システムにおける放送サービス受信方法。 - 前記要求された放送トラフィックのバッファリングが完了するとき、前記復号された放送トラフィックを前記MPEGデコーダに切り換えるステップをさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記チャンネルを復号する前にデインターリービングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
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