JP2008034932A - デジタル放送受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】受信動作開始から短い時間で適切なコンテンツの出力を開始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。
【解決手段】地上デジタル放送受信装置１は、受信した地上デジタル放送のトランスポートストリームから、部分受信によるコンテンツと固定受信によるコンテンツとを抽出し、部分受信によるコンテンツと固定受信によるコンテンツとを適宜切り換えて出力する。チャンネル切換え時、デジタル放送のトランスポートストリームから所定時間内にＰＡＴを抽出できないとき、部分受信によるコンテンツを出力するように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル放送受信装置に関する。

従来、地上デジタル放送受信装置を車両に搭載することが行われている。このような車載用の地上デジタル放送受信装置において、受信品質が良好なときには固定端末向けの高画質のコンテンツ信号を出力し、受信品質が不充分なときには移動体端末向けの低画質のコンテンツ信号を出力することが行われ、これにより高画質と広い受信エリアが確保されている。（特許文献１）。

特開２００５−２２３５４９号公報

しかし、このような地上デジタル放送受信装置では、受信品質の良否の判定を受信信号のＳ/Ｎ比を参照することにより行っているため、受信品質の良否の判定に時間がかかるという問題が生じる。このため、受信動作開始時に、出力すべき適切なコンテンツを決定するために時間がかかるという問題が生じる。一方、受信品質の良否の判定時間を短縮すると正確な判定が行えず、不適切なコンテンツを出力してしまうという問題が生じる。

請求項１の発明は、デジタル放送受信装置に適用され、受信したデジタル放送信号から、第1の放送のコンテンツと、第1の放送より画質は高いが受信状態が不安定な第2の放送のコンテンツを抽出する抽出手段と、第1の放送のコンテンツと第2の放送のコンテンツとを切り換えて出力する切り換え手段と、第2の放送でのみ使用される情報を抽出する情報抽出手段とを備え、切り換え手段は、情報抽出手段がチャンネル切換え時点から所定時間内に情報を抽出できないとき、第1の放送のコンテンツを出力する側に切換えることを特徴とするものである。
請求項２の発明は、デジタル放送受信装置に適用され、受信したデジタル放送のトランスポートストリームから、部分受信によるコンテンツと固定受信によるコンテンツとを抽出する抽出手段と、部分受信によるコンテンツと固定受信によるコンテンツとを切り換えて出力する切り換え手段と、デジタル放送のトランスポートストリームからＰＡＴを抽出するＰＡＴ抽出手段とを備え、切り換え手段は、ＰＡＴ抽出手段がチャンネル切換え時点から所定時間内にＰＡＴを抽出できないとき、部分受信によるコンテンツを出力する側に切換えることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項２に記載のデジタル放送受信装置において、受信したデジタル放送の受信信号の受信品質を検出する受信品質検出手段をさらに備え、切換え手段は、受信品質検出手段により検出された受信品質が所定の値以上であり、ＰＡＴ抽出手段がＰＡＴを抽出した場合、固定受信によるコンテンツを出力する側に切換えることを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のデジタル放送受信装置において、切換え手段は、チャンネル切換え時点から少なくとも所定時間内は、チャンネル切換え以前の状態を維持することを特徴とするものである。

本発明は以上のように構成しているので、受信動作開始から短い時間で適切なコンテンツの出力を開始することができるようになる。

図１は、本発明の一実施の形態である地上デジタル放送受信装置１の構成を示す図である。テレビ放送受信機である地上デジタル放送受信装置１は、アンテナ２、チューナ３、OFDM復調／伝送路復号部４、分離部５、部分受信向けコンテンツ復号部６、固定受信向けコンテンツ復号部７、切換部８、切換制御部９、PAT取得タイムアウト監視部１０などから構成される。

まず、日本における地上デジタル放送について説明する。日本の地上デジタル放送の詳細は、現在運用されている地上デジタル放送が採用する各種規格(ARIB TR-B14地上デジタルテレビジョン放送運用規定(電波産業会)(以下単にARIBと言う)、その他)を参照することとし、以下では、本実施の形態に関係する部分についてのみ説明する。

日本の地上デジタル放送はISDB-T（Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial）方式と呼ばれ、OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing、直交周波数分割多重)デジタル変調方式を採用する。ISDB-T方式では、1チャンネル6MHzの帯域幅の放送波を13個の帯域に分割し、各帯域ごとに搬送波の変調方式などを選択できるようにしている。この分割した各帯域をセグメントと呼ぶ。この１３セグメントのうち１セグメントが車載器や携帯電話などの移動体向け放送に割り振られ、残りの１２セグメントが家庭に備え付けられたテレビなどで受信する固定受信放送に割り振られている。

１セグメントを利用した移動体向け放送サービスをいわゆるワンセグとも呼ばれている。本実施の形態では、この１セグメントを利用した放送を部分受信放送と呼び（単に部分受信と呼ぶ場合もある）、１２セグメントを利用した放送を固定受信放送と呼ぶ（単に固定受信と呼ぶ場合もある）。部分受信放送は部分受信階層による放送、固定受信放送は固定受信階層による放送と、階層分けして呼ぶ場合もある。

部分受信放送は、上記のように１セグメントのみ使用するため、処理されるデータ量などが少なく、固定受信放送に比べて放送される画像品質などは低下する。しかし、部分受信放送は、移動体等で受信することを想定しているため、電波状況が悪くなっても、固定受信放送よりも安定して放送サービスが受けられるように設計されている。すなわち、部分受信放送は、固定受信放送と比べて、画質は低いが、安定した受信が可能な放送である。

地上デジタル放送の伝送方式は、MPEG-2を多重化し伝送するMPEG-2システムが採用され、そのうちのトランスポートストリーム方式が採用されている。トランスポートストリーム方式では、送信するデータを188バイト固定長のトランスポートパケットに分割し、各トランスポートパケットにはPID(パケット識別子、Packet Identification)が含まれる。PIDは、トランスポートパケットの種類を識別するための情報であり、トランスポートパケットのヘッダー部に含まれる。

トランスポートストリーム方式では、複数のプログラム（番組）を取り扱うことを想定しているため、複数のプログラムを特定するための情報PSI(番組特定情報、Program Specific Information)を規定する。PSIとしては、PAT(Program Association Table)、 PMT(Program Map Table)、CAT(Conditional Access Table) 、NIT(Network Information Table)の４つのテーブルが規定されている。なお、これらのPSIも、トランスポートパケットとして転送される。

PATは、各プログラムに対応するPMTのPIDを格納したものである。PAT自体のPIDは０である。PMTは、各プログラムごとに設けられ、そのプログラムに含まれる画像や音声などの各PIDを格納したものである。CATは、限定受信をサポートする情報が含まれ、PIDは１である。NITは、ARIBにより規定され、サービスIDなどを含み、PIDは１６である。

このように規定されたPATやPMTなどを参照して、プログラム（番組）の画像データや音声データを抽出することができる。例えば固定受信放送では、まずトランスポートストリームの中からPID=0のPATのトランスポートパケットを分離（抽出）し、分離したPATから所望のプログラムのPMTのPIDを特定し、この特定したPIDのトランスポートパケットを抽出することにより、所望のプログラムのPMTを分離する。

次に、分離した所望のプログラムのPMTを参照してそのプログラムの画像データや音声データのPIDを取得する。そして、トランスポートストリームからそれぞれのPIDのトランスポートパケットを抽出することによりそのプログラムの画像データや音声データを抽出することができる。各プログラムの画像データや音声データもトランスポートパケットに分割して送出され、各トランスポートパケットはPIDを有する。

なお、ARIBでは次のように規定する。PATは、トランスポートストリーム内にストリームが含まれる場合必ず送出する。PATの送出階層は必ず、部分受信階層以外の最も強い階層とする。１トランスポートストリームで送出するPATは１つとし、その再送周期は100msとする。部分受信階層で送出するプログラムのPMTのPIDは、NITに格納されているサービスIDで特定されるものとする。NITは、部分受信階層および固定受信階層の両方で送出される。

次に、図１に戻って、本実施の形態の地上デジタル放送受信装置１について説明する。 地上デジタル放送受信装置１は上記に説明した地上デジタル放送を受信し、ユーザは、地上デジタル放送受信装置１を使用して地上デジタル放送サービスを視聴することができる。本実施の形態の地上デジタル放送受信装置１は、車両に搭載され、例えば、道路地図の表示や経路誘導などを行うナビゲーション装置に組み込まれている。

図１のチューナ３は、アンテナ２を介してOFDM変調方式のOFDM信号を受信する。OFDM復調／伝送路復号部４は、OFDM信号を復調し、復調した信号からトランスポートストリームTS（データストリーム）を復号する。分離部５は、トランスポートストリームを部分受信向けデータと固定受信向けデータに分離する。分離部５については、さらに後述する。

部分受信向けコンテンツ復号部６は、分離部５において抽出された部分受信放送データから部分受信向けコンテンツを復号する。固定受信向けコンテンツ復号部７は、分離部５において抽出された固定受信放送データから固定受信向けコンテンツを復号する。切換部８は、部分受信向けコンテンツ信号と固定受信向けコンテンツ信号のいずれか一方を切換えて出力する。切換制御部９は、OFDM復調／伝送路復号部４およびPAT取得タイムアウト監視部１０からの信号を受けて切換部８の切換を制御する。PAT取得タイムアウト監視部１０の動作については後述する。

分離部５の部分受信PMT分離部２１は、トランスポートストリームから部分受信放送のPMTを分離する。部分受信PMT分離部２１は、まずNITを分離し、NITから部分受信放送のPMTのPIDを取得し、取得したPIDを使用して部分受信放送のPMTを分離する。PATは、部分受信階層には送出されないが、NITは、前述したように部分受信階層にも送出されている。従って、固定受信階層の受信が不良であっても、部分受信階層の受信が良好であれば、部分受信放送のPMTを分離することができる。

部分受信PMT分離部２１は、部分受信放送のPMTを分離すると、そのPMTを参照して部分受信放送のプログラムの画像データ(Video)や音声データ(Audio)やクロックデータ(PCR)のPIDを取得する。そして、トランスポートストリームからそれぞれのPIDのトランスポートパケットを抽出することによりそのプログラムの画像データ(Video)や音声データ(Audio)やクロックデータ(PCR)を抽出することができる。クロックデータPCRは、番組時刻基準(Program Clock Reference)と言い、プログラムの復号時のシステムクロック回復のための情報である。

分離部５のPAT分離部２２は、トランスポートストリームからPID=0のトランスポートパケットを抽出することによりPATを分離（抽出）する。固定受信PMT分離部２３は、分離したPATを参照して、PATに格納されたPIDごとにPMTを分離する。PATには、固定受信放送の複数のプログラム（番組）に対応した複数のPIDの一覧が格納されている。PATの分離も、トランスポートストリームから取得したPIDのトランスポートパケットを抽出することにより行う。

固定受信PMT分離部２３は、各プログラムに対応する各PMTを分離すると、各PMTを参照して各プログラムの画像データ(Video)や音声データ(Audio)やクロックデータ(PCR)のPIDを取得する。そして、トランスポートストリームからそれぞれのPIDのトランスポートパケットを抽出することにより各プログラムの画像データ(Video)や音声データ(Audio)やクロックデータ(PCR)を抽出する。

PATは、固定受信放送に使用され、前述したように、部分受信階層以外の最も強い階層に送出される。従って、固定受信階層の受信が不良である場合は、部分受信階層の受信が良好であっても、PATの分離をすることができない。すなわち、本実施の形態では、受信開始時の固定受信放送の受信が良好であるか否かをこのPATが分離できたかどうかによって判断するようにした。

PAT分離部２２は、受信動作開始に伴いトランスポートストリームからのPAT分離を開始し、PAT取得タイムアウト監視部１０にPAT分離開始信号を出力する。受信動作開始とは、チャンネルが切換えられ（選局され）、そのチャンネルの地上デジタル放送の受信が開始されたことを言う。PAT分離部２２は、PATの分離が完了するとPAT分離完了信号をPAT取得タイムアウト監視部１０に出力する。

PAT取得タイムアウト監視部１０は、PAT分離開始信号を受信するとタイマーをスタートさせ、所定時間経過してもPAT分離完了信号を受信しなければ、切換制御部９にPAT取得タイムアウト信号を出力する。ARIBではPATの再送周期を100msと規定しているため、所定時間は100ms＋αとする。αは若干の余裕度をもたせた値である。PAT取得タイムアウト監視部１０は、PAT分離完了信号を受信すると、次選局までPAT取得タイムアウトの監視は行わない。

切換制御部９は、PAT取得タイムアウト監視部１０からPAT取得タイムアウト信号を受信すると、部分受信向けコンテンツ信号を出力するように切換部８を制御する。

図２は、部分受信向けコンテンツと固定受信向けコンテンツの切換のタイミングチャートを示す図である。時刻ｔ１において、チャンネルが切換えられ、受信動作が開始し、PAT取得タイムアウト監視部１０のPAT分離の監視がスタートする。図２では、受信品質は、チャンネルが切換えられた当初突発的に受信品質が高い状態が発生しているが、その後、所定の受信品質以下の状態が続いている例を示している。従って、時刻ｔ２において、PAT取得タイムアウトが発生する。時刻ｔ２は、時刻ｔ１から100ms＋α経過した時刻である。

切換部８の出力は、時刻ｔ１からｔ２の間は未定であるが、チャンネル切換え前の状態を保持する。切換部８の出力は、時刻ｔ２において部分受信向けコンテンツの出力に切換えられる。本実施の形態では、図２に示すように、部分受信向けコンテンツは、時刻ｔ２の時点では情報取得中で、まだ、出力されていない。そして、時刻ｔ３の時点ではじめて出力可能になるものとする。

時刻ｔ４、ｔ５、ｔ６のタイミングでは受信品質のチェックが行われる。受信品質のチェックは、例えば受信信号のS/N比が所定の値以上かどうかのチェックである。この受信品質のチェックは、時間を要し、PATの送出周期より長い時間が必要である。例えば、S/N比で受信品質をチェックする場合、受信状態の平均値を求めるため500ms程度は必要となる。受信品質の良否信号は、図１のOFDM復調／伝送路復号部４から出力される。

PAT取得タイムアウト監視部１０からPAT取得タイムアウト信号が出力されずPATの分離が確認でき、受信品質が所定の値以上であることが確認できると、切換制御部９は、切換部８の出力が固定受信向けコンテンツとなるよう切換部８を制御する。以降、固定受信向けコンテンツの視聴が可能となる。

以上のようにして、本実施の形態の地上デジタル放送受信装置１では、チャンネル切換え時（選局時）に、PATの分離（抽出）ができたかどうかを見ることにより固定受信放送の受信状態がよいかどうかを判定するようにした。その結果、固定受信放送の受信状態がよくない場合は、切換部８を部分受信向けコンテンツの出力側に切換えるようにした。

これにより、受信動作開始から短い時間で適切なコンテンツの出力が開始される。切換部８を部分受信向けコンテンツの出力側に切換えた時点で部分受信向けコンテンツの準備がまだできていない場合であっても、その準備ができ次第部分受信向けコンテンツの視聴が可能となり、適切なコンテンツの出力が短時間で開始される。

図２を参照して、受信品質のチェックのみで切換える場合の問題点を説明する。受信品質のチェックのみで切換える場合は、図２の時刻ｔ４までは未定状態、すなわち切換え前の状態が維持され、時刻ｔ４の時点で始めて切換部８が部分受信向けコンテンツ側に切換えられる。もし、切換部８の前の状態が固定受信向けコンテンツ側であった場合は、時刻ｔ４までは、受信不良の固定受信向けコンテンツが出力されることになる。すなわち、時刻ｔ３で部分受信向けコンテンツが視聴できるようになっているにもかかわらず、受信不良の固定受信向けコンテンツ（ノイズ画）が出力され続けるという問題が生じる。本実施の形態の地上デジタル放送受信装置１では、このような問題が生じない。

また、受信品質のチェックのみで切換える場合に、受信品質のチェック時間を短縮した場合を考えてみる。受信品質のチェック時間を短縮すると、図２のようにチャンネル切換え時に突発的に受信品質が良い状態があった場合に、受信品質が良好であると判断してしまう場合が生じる。そうすると、固定受信向けコンテンツの出力が可能でないにもかかわらず、切換部８が固定受信向けコンテンツ側に切換えられてしまい、受信不良の固定受信向けコンテンツ（ノイズ画）が次の受信品質チェックタイミングまで出力され続けるという問題が生じる。本実施の形態の地上デジタル放送受信装置１では、このような問題が生じない。

一方、チャンネル切換え時に、切換部８を常に部分受信向けコンテンツ側に切換えるように制御することも考えられる。しかし、このような構成を採用すると、固定受信放送の受信状態が良好であっても、チャンネル切換え時には、常に画質の低い部分受信向けコンテンツに切換えられてしまう。本実施の形態では、PAT取得タイムアウトを検出したときに部分受信向けコンテンツに切換えるようにしているので、常に画質の低い部分受信向けコンテンツに切換えられてしまうというような問題は生じない。

すなわち、本実施の形態の地上デジタル放送受信装置１では、図２において、最初から受信品質が良く、PATの分離も所定時間内に完了し、PAT取得タイムアウトが発生しない状況では、チャンネル切換え時には切換部８は前の切換え状態が時刻ｔ４まで維持される。この場合、前の切換え状態は固定受信向けコンテンツ側である可能性が高く、時刻ｔ４まで固定受信向けコンテンツが出力される。さらに、時刻ｔ４において受信品質が確認されると、受信品質は良好であると判断され、切換部８は、固定受信向けコンテンツ側の出力が維持される。

上記実施の形態では、地上デジタル放送の例を説明したが、BSデジタル放送やその他のデジタル放送であってもよい。すなわち、MPEG-2システムで規定するトランスポートストリームにおいてPATを検出するような態様は、すべて本発明を適用することができる。また、放送以外であってもよい。

上記実施の形態では、MPEG-2システムで規定するトランスポートストリームにおいてPATを検出する例を説明した。しかし、必ずしもこの内容に限定する必要はない。部分受信を画質が低いが受信が安定した第1の放送とし、固定受信を前者より画質が高いが受信が不安定な第2の放送とし、PATを第2の放送においてのみ使用される情報として置き換えるようにしてもよい。

上記実施の形態では、地上デジタル放送受信装置１はナビゲーション装置に組み込まれているとして説明した。しかし、地上デジタル放送受信装置１が独立したものであってもよい。車載用地上波デジタルテレビであってもよい。また、他のシステムに組み込まれたものであってもよい。例えば、車載用情報処理装置に組み込まれたものでものよい。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

本発明の一実施の形態である地上デジタル放送受信装置の構成を示す図である。 部分受信向けコンテンツと固定受信向けコンテンツの切換のタイミングチャートを示す図である。

符号の説明

１ 地上デジタル放送受信装置
２ アンテナ
３ チューナ
４ OFDM復調／伝送路復号部
５ 分離部
６ 部分受信向けコンテンツ復号部
７ 固定受信向けコンテンツ復号部
８ 切換部
９ 切換制御部
１０ PAT取得タイムアウト監視部
２１ 部分受信PMT分離部
２２ PAT分離部
２３ 固定受信PMT分離部

Claims (4)

1. デジタル放送受信装置であって、
   受信したデジタル放送信号から、第1の放送のコンテンツと、前記第1の放送より画質は高いが受信状態が不安定な第2の放送のコンテンツを抽出する抽出手段と、
   前記第1の放送のコンテンツと前記第2の放送のコンテンツとを切り換えて出力する切り換え手段と、
   前記第2の放送でのみ使用される情報を抽出する情報抽出手段とを備え、
   前記切り換え手段は、前記情報抽出手段がチャンネル切換え時点から所定時間内に前記情報を抽出できないとき、前記第1の放送のコンテンツを出力する側に切換えることを特徴とするデジタル放送受信装置。
2. デジタル放送受信装置であって、
   受信したデジタル放送のトランスポートストリームから、部分受信によるコンテンツと固定受信によるコンテンツとを抽出する抽出手段と、
   前記部分受信によるコンテンツと前記固定受信によるコンテンツとを切り換えて出力する切り換え手段と、
   前記デジタル放送のトランスポートストリームからＰＡＴを抽出するＰＡＴ抽出手段とを備え、
   前記切り換え手段は、前記ＰＡＴ抽出手段がチャンネル切換え時点から所定時間内にＰＡＴを抽出できないとき、前記部分受信によるコンテンツを出力する側に切換えることを特徴とするデジタル放送受信装置。
3. 請求項2に記載のデジタル放送受信装置において、
   前記受信したデジタル放送の受信信号の受信品質を検出する受信品質検出手段をさらに備え、
   前記切換え手段は、前記受信品質検出手段により検出された受信品質が所定の値以上であり、前記ＰＡＴ抽出手段が前記ＰＡＴを抽出した場合、前記固定受信によるコンテンツを出力する側に切換えることを特徴とするデジタル放送受信装置。
   理方法。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のデジタル放送受信装置において、
   前記切換え手段は、チャンネル切換え時点から少なくとも前記所定時間内は、チャンネル切換え以前の状態を維持することを特徴とするデジタル放送受信装置。

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