JP2009504075A

JP2009504075A - Ｄｖｂ−ｈシステムにおけるｍｐｅ−ｆｅｃフレームの復号方法及び装置

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Publication number: JP2009504075A
Application number: JP2008524910A
Authority: JP
Inventors: ジュン−ウク・ユン; ジ−ウォン・ハ; ミン−グ・キム; ヒュン−ソク・オ
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2009-01-29
Also published as: KR100735276B1; RU2355115C1; EP1755243A2; KR20070021462A; CN101292530A; US20080008155A1; WO2007021157A1

Abstract

ＤＶＢ−Ｈシステムで、ＴＳパケットを受信して放送データであるＩＰデータグラムを復元する方法及び装置を提供する。無線網を介し受信したＴＳパケットにパケット識別子フィルタリングを行い、セクションデータを含むＴＳパケットを検出し、セクションデータの種類を確認し、セクションデータがＭＰＥセクションの場合、該セクションから抽出したＩＰデータグラムをバッファのデータ領域にフレームバッファリングし、データ領域で、最後のＭＰＥセクションのＩＰデータグラムを格納した後、残り領域が存在する場合、当該データ領域にゼロパディングを行い、セクションデータがＭＰＥ−ＦＥＣセクションの場合、ＭＰＥ−ＦＥＣセクションから抽出したパリティデータをフレームバッファリングし、パリティデータを用いてＩＰデータグラムをＲＳ復号し、エラー訂正されたＩＰデータグラムを出力する。

Description

本発明はデジタル放送システムにおけるデータの受信方法及び装置に関し、特に、ＤＶＢ−Ｈ(Digtal Video Broadcasting-Handheld)システムの受信機において、ＭＰＥ−ＦＥＣ(Multiprotocol Encapsulation-Forward Error Correction)フレームを復号化するための方法及び装置に関する。

近年、オディーオやビデオなどのデータ圧縮技術及び通信技術の発達に伴い、高品質の音声及び映像のサービスを固定又は移動端末を介してどこでも提供できるデジタル放送が実現されている。通常、デジタル放送は、従来のアナログ放送に比べ、ユーザーに高画質及びＣＤ水準の高音質のサービスを提供できる放送サービスのことである。このようなデジタル放送は、地上波放送及び衛星放送の２種類に発展して来た。ここで、地上波放送は地上の中継器を介して放送を受信できるサービスを言い、衛星放送は人工衛星を中継器としてデジタル放送を受信できるサービスを言う。

このようなデジタル放送システムの例としては、デジタルオーディオ放送(Digital Audio Broadcasting:DAB)、デジタルラジオ放送(Digital Radio Broadcasting:DRS)、デジタルオーディオラジオシステム(Digtal Audio Radio System)及びオーディオやビデオやデータサービスを全部含む、いわゆるＤＭＢ(Digital Multimedia Broadcasting)システムなどがある。また、最近、ヨーロッパ地域のデジタルオーディオ放送システムであるＥｕｒｅｋａ−１４７(European Research Coordination Agency project-147)システムと、デジタル放送規格の一つであるＤＶＢ−Ｔ(Terrestrial)システムとの移動性や携帯性を強化したＤＶＢ−Ｈシステムが注目されている。

ＤＶＢ−Ｈシステムの物理階層の規格は、既存のＤＶＢ−Ｔシステムの仕様をベースにしながら、移動中にも安定した受信を保証できるように、ＭＰＥ−ＦＥＣのような追加的なエラー訂正符号化技術を支援することを特徴とする。ＤＶＢ−Ｈシステムにおける放送データは、ＩＰデータグラム(datagram)からなり、ＩＰデータグラムをＲＳ(Reed-Solomon)符号化してＭＰＥ−ＦＥＣフレームが生成される。よって、ＭＰＥ−ＦＥＣフレームは、ＩＰデータグラムを載せるＭＰＥセクションと、ＲＳ符号化に従うパリティデータ(parity data)を載せるＭＰＥ−ＦＥＣセクションとからなる。また、ＭＰＥセクション及びＭＰＥ−ＦＥＣセクションは、ＤＶＢ−Ｈシステムの転送単位であるＴＳ(Transport Stream)パケットのペイロード(payload)に搭載されて物理階層を介して転送される。

図１は、一般のＤＶＢ−ＨシステムにおけるＴＳパケットのデータ構造を示す図である。図１において、符号１１は放送データを載せるＩＰデータグラムを示すものである。データグラムはデータが転送されるネットワーク終端のアドレス情報が含まれたパケットを意味する。符号１３はＩＰデータグラム１１を載せるＭＰＥセクション又はＩＰデータグラム１１のパリティデータを載せるＭＰＥ−ＦＥＣセクションを示すものである。符号１５はＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクション１３を載せるＴＳパケットを示すものである。ここで、一つのＴＳパケット１５が多数のＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクション１３を含んだり、一つのＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクション１３が多数のＴＳパケット１５を介して転送されることができる。

ＭＰＥ−ＦＥＣ過程の結果としてＩＰデータグラムをＲＳ符号化してＭＰＥ−ＦＥＣフレームが形成される。ＭＰＥ−ＦＥＣフレームを構成するデータはセクションという転送単位に再構成され、ＩＰデータグラム１１はセクションヘッダ(header)及びＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)３２ビットが追加されてＭＰＥセクションに再構成され、ＲＳ符号化を介して生成されたパリティデータもセクションヘッダ及びＣＲＣ３２ビットが追加されてＭＰＥ−ＦＥＣセクションに再構成される。セクションヘッダはＭＰＥ−ＦＥＣ処理及びタイムスライシング(time slicing)に必要な情報を含み、セクションの前部に位置する。ＣＲＣ３２ビットはセクションの後部に位置する。このようなセクションは最終的にＴＳパケット１５のペイロード部分に載せて物理階層を介して転送される。

以下では、図２を参照してＭＰＥ−ＦＥＣフレームの送信過程を説明する。

図２は、一般のＤＶＢ−Ｈシステムにおける送信機の内部構成を示すブロック図で、図１に示すＤＶＢ−Ｈシステムの特徴は、多数のユーザーにＩＰデータを放送データに送出すると共に、放送データのエラーを訂正するためにＲＳパリティデータを共に転送することにある。

図２によれば、ＭＰＥ−ＦＥＣ符号化器２０１は、放送データに送信されるＩＰデータグラムをセクション単位に転送するように、ＩＰデータグラムが含まれたＭＰＥセクションを生成し、ＭＰＥセクションのＦＥＣ(Forward Error Correction)のためのパリティデータが含まれたＭＰＥ−ＦＥＣセクションを生成する。パリティデータは公知の外部符号化技術であるＲＳ符号化を介して生成される。ＭＰＥ−ＦＥＣ符号化器２０１の出力は、タイムスライシング処理器２０３に伝達され、放送データをバーストに転送するための時分割処理が行われる。一つのＭＰＥ−ＦＥＣフレームは一つのバースト区間を介して転送される。一方、タイムスライシング処理を経たＩＰデータグラムは、ＨＰ(High Priority)ストリーム処理を行った後、変調次数(Modulation Order)、階層的(Hierarchical)又は非階層的(Non-Hierarchical)な転送モードによって直列/並列信号に変換処理されることができる。

図２に示すように、ビットインターリーバ２０５及びシンボルインターリーバ２０７は、転送エラーを分散させるビット単位のインターリーブ及びシンボル単位のインターリーブをそれぞれ行う。また、インターリーブされた信号は、シンボルマッピング器２０９を介してＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ又は６４ＱＡＭなどの既定の変調方式によりシンボルマッピングされ、ＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform)２１１に伝達される。ＩＦＦＴ(２１１)は周波数領域の信号を時間領域の信号に変換して出力し、ＩＦＦＴ処理された信号は図示しない保護区間挿入器を介して保護区間(Guard Interval)が挿入されて基底帯域のＯＦＤＭシンボル信号として生成される。ＯＦＤＭシンボルは、デジタル基底帯域フィルターによりパルス成形され、ＲＦ変調器２１３を介して変調された後、アンテナ２１５を介してＤＶＢ−Ｈ信号であるＴＳパケットに転送される。

一方、ＤＶＢ−Ｈシステムの受信機は、物理階層を介してＴＳパケットを受信して、放送データが含まれたＩＰデータグラムを復元すべきである。よって、ＴＳパケットからＭＰＥセクションとＭＰＥ−ＦＥＣセクションとを区分して抽出し、抽出されたデータをＭＰＥ−ＦＥＣフレームで構成し、ＩＰデータグラムを復元するＤＶＢ−Ｈ受信機のＭＰＥ−ＦＥＣ復号技術が要求される。現在、ＤＶＢ−Ｈシステムの送信技術に対する具体的な標準案は策定されているが、ＭＰＥ−ＦＥＣ復号技術のような受信技術に対する具体的な方案は策定されていない。

よって、本発明の目的は、ＤＶＢ−Ｈシステムにおいて、ＴＳパケットを受信して放送データであるＩＰデータグラムを復元するＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号方法及び装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明によるデジタルビデオ放送システムの受信機におけるＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号方法は、無線網を介して受信されたＴＳパケットに対してパケット識別子(ＰＩＤ)フィルターリングを行い、ＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションのセクションデータが含まれたＴＳパケットを検出するステップと、前記セクションデータのヘッダ情報からテーブルＩＤを検出し、前記セクションデータの種類を確認するステップと、前記セクションデータがＭＰＥセクションである場合、前記ＭＰＥセクションから抽出されたＩＰデータグラムをバッファのデータ領域にフレームバッファリングするステップと、前記データ領域において、最後のＭＰＥセクションのＩＰデータグラムが格納された後、残り領域が存在する場合、当該データ領域にゼロパディングを行うステップと、前記セクションデータがＭＰＥ−ＦＥＣセクションである場合、前記ＭＰＥ−ＦＥＣセクションから抽出されたパリティデータをフレームバッファリングするステップと、前記パリティデータを用いてＩＰデータグラムをＲＳ復号して、エラーが訂正されたＩＰデータグラムを出力するステップとを含むことを特徴とする。

また、本発明によるデジタルビデオ放送システムにおけるＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号装置は、受信されたＴＳパケットから抽出されたＭＰＥセクションのＩＰデータグラムをデータ領域に格納し、ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのパリティデータをパリティ領域に格納するバッファと、前記パリティデータを用いてＩＰデータグラムのエラーを訂正するＲＳ復号器と、前記ＰＩＤフィルターリングによりセクションデータが含まれた前記ＴＳパケットを検出し、前記ＭＰＥセクション及び前記ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのヘッダ情報からテーブルＩＤを確認して、前記ＩＰデータグラム及びパリティデータをそれぞれ抽出した後、前記バッファに格納し、前記データ領域において、最後のＭＰＥセクションのＩＰデータグラムが格納された後、残り領域が存在する場合、前記バッファの当該データ領域にゼロパディングを行い、前記ＲＳ復号器を介して前記ゼロパディングされたデータと共に、前記ＩＰデータグラムをＲＳ復号するように制御する制御機とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、ＤＶＢ−Ｈシステムの受信機において、ＭＰＥ−ＦＥＣフレームを復号するように、ＴＳパケットからＭＰＥセクションとＭＰＥ−ＦＥＣセクションとを区分して検出し、検出されたＭＰＥセクションとＭＰＥ−ＦＥＣセクションとをバッファリングし、ＲＳ復号して、放送データであるＩＰデータグラムを復元する方法及び装置を提供できる。

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。なお、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、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、本発明の実施形態によるＤＶＢ−Ｈシステムにおける受信機の内部構成を示すブロック図である。

図３によれば、無線網から受信されたＴＳパケットは、アンテナ３０１を介してＲＦ復調器３０３に受信され、ＲＦ復調器３０３を介して周波数下り変換され、デジタル信号に変換されたＴＳパケットのＯＦＤＭシンボルは、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)３０５を介して周波数領域の信号に変換される。シンボルデマッピング器３０７は、受信信号をＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ又は６４ＱＡＭなどの既定の変調方式によりシンボルデマッピングされ、シンボルデインターリーバ３０９及びビットデインターリーバ３１１は、シンボル単位のデインターリーブ及びビット単位のデインターリーブをそれぞれ行って元の信号に復元する。また、タイムスライシング処理器３１３は、既定のバースト区間毎にＭＰＥ−ＦＥＣフレームが含まれたＴＳパケットを受信するように、スイッチング動作を繰返す。ここで、バースト区間は、各ＭＰＥセクション及びＭＰＥ−ＦＥＣセクションのヘッダに含まれ、次のバースト区間の開始時間を示すデルタ(Delta)ｔ情報を受信して確認できる。

また、ＭＰＥ−ＦＥＣ復号化器３１５は、パケット識別子(Packet Identifier:PID)フィルターリングして、ＴＳパケットのヘッダ情報からＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションを載せたと判断されるＰＩＤが検出される場合、ＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションが受信されたと見なし、ＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションを載せたと判断されるＰＩＤが検出されない場合、ＴＳパケットからプログラム特定情報とサービス情報(Program Specific Information/Service Information:PSI/SI)(以下、“放送サービス情報”という)を受信して、タイムスライシング及びＭＰＥ−ＦＥＣ適用の要否など、放送受信に係るサービス情報を受信する。一方、放送サービス情報(PSI/SI)を受信したＭＰＥ−ＦＥＣ復号化器３１５は、受信されたＴＳパケットからＭＰＥ−ＦＥＣフレームを構成するＭＰＥセクションのＩＰデータグラムと、ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのパリティデータとを区分して、それぞれ内部バッファのデータ領域及びパリティ領域に格納し、ＲＳ復号を行って元の放送データに復元する。

図４は、本発明の実施形態によるＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号方法を概念的に示す順序図で、図４の各過程は図３のＭＰＥ−ＦＥＣ復号化器３１５を介して遂行される。

図４によれば、段階Ｓ４０１において、ＭＰＥ−ＦＥＣ復号化器３１５は、物理階層復調器から伝送されたＴＳパケットに対してＰＩＤフィルターリングして、ＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションを載せたＴＳパケットを検出し、以外のパケットは放送サービス情報(PSI/SI)が含まれたパケットと見なしてタイムスライシング及びＭＰＥ−ＦＥＣ適用の要否を確認する。本発明は、ＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号方法を提案したものなので、以下の説明ではＭＰＥ−ＦＥＣが適用されると見なす。段階Ｓ４０１において、放送サービス情報(PSI/SI)を受信した後、ＭＰＥ−ＦＥＣ復号化器３１５は、ヘッダ情報にＭＰＥ−ＰＩＤが含まれたＴＳパケットを受信した場合、そのペイロードに載せたデータをＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションと見なす。

段階Ｓ４０３において、ＭＰＥ−ＦＥＣ復号化器３１５は、ＴＳパケットから抽出されたセクションデータのヘッダ情報からテーブルＩＤ(table_id)を確認して、セクションデータがＩＰデータグラムを含むＭＰＥセクションか、ＩＰデータグラムのパリティデータを含むＭＰＥ−ＦＥＣセクションかを判断する。受信されたデータがＭＰＥセクションである場合、段階Ｓ４０５において、ＭＰＥ−ＦＥＣ復号化器３１５は、内部バッファのデータ領域に当該ＭＰＥセクションのＩＰデータグラムをフレームバッファリングする。一方、受信されたデータがＭＰＥ−ＦＥＣセクションである場合、ＭＰＥ−ＦＥＣ復号化器３１５は、段階Ｓ４０７においてＭＰＥ−ＦＥＣセクションを受信し、段階Ｓ４０９において内部バッファのパリティ領域に当該ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのパリティデータをフレームバッファリングする。

続いて、段階Ｓ４１１において、ＭＰＥ−ＦＥＣ復号化器３１５は、ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのヘッダ情報からリアルタイムパラメーターを確認して、現在受信されたＭＰＥ−ＦＥＣセクションがＭＰＥ−ＦＥＣフレームを構成する最後のＭＰＥ−ＦＥＣセクションか否かを確認する。段階Ｓ４１１において、最後のＭＰＥ−ＦＥＣセクションでない場合、ＭＰＥ−ＦＥＣ復号化器３１５は、段階Ｓ４０３に戻ってフレームを構成するＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションを継続受信して、フレームバッファリング動作を繰返す。一方、段階Ｓ４１１において、最後のＭＰＥ−ＦＥＣセクションである場合、段階Ｓ４１３において、内部バッファに格納されたパリティデータを用いて、ＩＰデータグラムのエラー訂正のためのＲＳ復号を行う。

段階Ｓ４１５において、ＭＰＥ−ＦＥＣ復号化器３１５は、エラーが訂正されたＩＰデータグラムを上位階層に出力し、ＩＰデータグラムはユーザーの端末を介して放送データに表示される。

図５は、本発明の実施形態によるＭＰＥ−ＦＥＣフレーム復号装置の内部構成を示すブロック図で、これは図３のＭＰＥ−ＦＥＣ復号化器３１５の構成を示すものである。

図５の装置は、受信されたＴＳパケットから抽出されたＭＰＥセクションのＩＰデータグラムと、ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのパリティデータとを仮格納するためのバッファ５１０と、パリティデータを用いてＩＰデータグラムのエラーを訂正するＲＳ復号器５３０と、送信機から物理階層を介して伝達された放送サービス情報(PSI/SI)を分析して、ＭＰＥ−ＦＥＣの適用の要否を確認すると共に、ＭＰＥセクション及びＭＰＥ−ＦＥＣセクションからＩＰデータグラム及びパリティデータをそれぞれ抽出してバッファ５１０に格納し、ＲＳ復号器５３０を介してＩＰデータグラムをＲＳ復号する全般的な動作を制御する制御機５５０とからなる。

図５に示すように、バッファ５１０は、ＭＰＥセクション及びＭＰＥ−ＦＥＣセクションに対するＣＲＣを行うための循環バッファ(circular buffer)５１１と、ＭＰＥセクションのＩＰデータグラムとＭＰＥ−ＦＥＣセクションのパリティデータとを区分して格納し、ＲＳ復号が行われるフレームバッファ５１３と、ＣＲＣの結果に従ってＩＰデータグラム及びパリティデータに対する信頼性情報をマーキングするための削除バッファ５１５とからなる。制御機５５０は、ＴＳパケットが受信された場合、放送サービス情報(PSI/SI)を分析してＭＰＥ−ＦＥＣの適用の要否を確認した後、受信されるＴＳパケットからヘッダ情報を除去したＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションを循環バッファ５１１に格納してＣＲＣを行う。

ＣＲＣの結果が“GOOD”である場合、制御機５５０は、当該セクションデータのヘッダ情報を確認して、ＭＰＥセクションのペイロード(ＩＰデータグラム)はフレームバッファ５１３のデータ領域に格納し、ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのペイロード(パリティデータ)はフレームバッファ５１３のパリティ領域に格納する。また、制御機５５０は、ＣＲＣの結果に従い、ＩＰデータグラム及びパリティデータが正常に受信されたか否かを、削除バッファ５１５に信頼性情報としてマーキングし、ＲＳ復号器５３０を介して受信エラーが発生したＩＰデータグラムをパリティデータを用いてＲＳ復号し、エラーが訂正されたＩＰデータグラムを上位階層に出力する。

制御機５５０は、削除バッファ５１５の全領域に信頼性情報がマーキングされた場合(すなわち、ＭＰＥ−ＦＥＣフレームの全てのＩＰデータグラムが正常に受信された場合)、ＲＳ復号を省略する。

以下、図６ａ〜図６ｄ、図７及び図８を参照して、ＭＰＥ−ＦＥＣフレーム復号装置を介して行われる本発明のＭＰＥ−ＦＥＣフレーム復号動作を詳細に説明する。

図６ａ〜図６ｄは、本発明の実施形態によるＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号方法を詳細に示す順序図である。

図６ａによれば、図５の制御機５５０は、段階Ｓ６０１において物理階層からＴＳパケットを受信し、段階Ｓ６０３において受信されたＴＳパケットに対してＰＩＤフィルターリングを行う。その結果、ＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションを載せたＴＳパケットのＭＰＥＰＩＤが検出されない場合、制御機５５０は、段階Ｓ６０５において当該ＴＳパケットを放送サービス情報(PSI/SI)を伝達するパケットと見なし、その放送サービス情報(PSI/SI)を分析して、タイムスライシング及びＭＰＥ−ＦＥＣの適用の要否を確認する。続いて、制御機５５０は、段階Ｓ６０１に戻って次のＴＳパケットを受信し、段階Ｓ６０３において受信されたＴＳパケットからＭＰＥＰＩＤが検出された場合、当該ＴＳパケットをＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションを載せたＴＳパケットと見なし、段階Ｓ６０７に進行する。

段階Ｓ６０７において、制御機５５０は、段階Ｓ６０５の放送サービス情報(PSI/SI)の分析結果を用いて、ＭＰＥ−ＦＥＣが適用されない場合、段階Ｓ６０９において当該ＴＳパケットからＭＰＥセクションだけを受信する。一方、ＭＰＥ−ＦＥＣが適用される場合、制御機５５０は、段階Ｓ６１１において図７のようにＴＳパケットから４バイトのヘッダ部分を除去し、１８４バイトのペイロード部分１５を図５の循環バッファ５１１にバイト単位に順次格納する。循環バッファリングの目的は、現在受信されたＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションに対してＣＲＣを行い、ＩＰデータグラム又はパリティデータからなるセクションのペイロードがフレームバッファ５１３に伝達されるまで受信データを格納することである。循環バッファ５１１の最後のアドレスがデータに満たないと、次の格納位置は０番のアドレスとなる。

また、段階Ｓ６１１において、制御機５５０は、ＴＳパケットのペイロードに転送されるＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションの始まりと終わりを確認し、このセクションが構成するＭＰＥ−ＦＥＣフレームに対し、ＲＳ復号のための信頼性情報を得るために、後述するテーブルＩＤ(table_id)の検出毎にＣＲＣを行う。この過程をセクション検出と称する。ＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションの全体は、例えば、３２ビットのＣＲＣデータが各セクションの終わり部分に付加されて転送される。本発明において、制御機５５０は、ＣＲＣ“GOOD”が発生する場合、ＣＲＣ“GOOD”を発生させた検査区間に少なくとも１つのＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションが存在すると見なし、そのセクションのヘッダ情報からＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号に必要な情報を抽出する。

また、ＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションの始まりと終わりはＣＲＣ検査により確認し、ＣＲＣ検査器(図示せず)の動作した区間がセクションの始まりと終わりである。また、セクション長(section_length)を用いて、この区間を確認できる。

下記表１は、ＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションから抽出されるヘッダ情報のうち、ＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号過程で要求される情報を示すものである。

本実施形態において、制御機５５０は、前述したＣＲＣ検査を行うように、少なくとも一つのＣＲＣ検査器を備える。制御機５５０は、ＣＲＣ検査が“GOOD”になるまで、テーブルＩＤ(table_id)の検出毎に新しいＣＲＣ検査器を割り当てて多重のＣＲＣ検査を行うのが好ましい。図５の制御機５５０は、段階Ｓ６１１において検出されたセクションデータのヘッダ情報を抽出した後、ＣＲＣ“GOOD”を発生させたＣＲＣ検査器のＣＲＣ検査区間と、上記表１のヘッダ情報のセクション長(section_length)とを比較して、セクション長とＣＲＣ検査区間とが一致する場合、正常に受信されたセクションであることを最終確認する。この動作はセクション検出をより正確に行うためのもので、選択的に行うことができる。

段階Ｓ６１１のセクション検出が完了する場合、制御機５５０は、段階Ｓ６１３において検出されたセクションのヘッダ情報から上記表１のテーブルＩＤ(table_id)を読み出し、検出されたセクションがＭＰＥセクションか、ＭＰＥ−ＦＥＣセクションかを確認する。検出されたセクションがＭＰＥセクションである場合、制御機５５０は、図６ｂの段階Ｓ６１５に進行して、ＭＰＥセクションからヘッダ情報とＣＲＣビットとを除去した後、フレームバッファ５１３のデータ領域に当該ＭＰＥセクションのＩＰデータグラムをフレームバッファリングする。また、段階Ｓ６１５においてフレームバッファリングされるＩＰデータグラムはＣＲＣ検査を経た信頼し得るデータなので、制御機５５０は、段階Ｓ６１７において当該ＩＰデータグラムのバイトに対する信頼性情報を削除バッファ５１５にマーキングする。

図８ａは、本発明の実施形態によるフレームバッファ５１３のバッファリング動作の一例を示す図である。図８ａに示すように、フレームバッファ５１３は、放送データとして提供されるＩＰデータグラムが格納されるデータ領域８１０と、ＩＰデータグラムのＲＳ復号のためのパリティデータが格納されるパリティ領域８２０とに区分される。よって、制御機５５０がセクションのヘッダ情報から、例えば、テーブルＩＤが“０ｘ３ｅ”であるＭＰＥセクションを検出する場合、ＭＰＥセクションのペイロードはデータ領域８１０に格納され、テーブルＩＤが“０ｘ７８”であるＭＰＥ−ＦＥＣセクションを検出する場合、ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのペイロードはパリティ領域８２０に格納される。

図８ｂは、本発明の実施形態による削除バッファ５１５の信頼性情報のマーキング動作の一例を示す図である。図８ｂに示すように、削除バッファ５１５は、フレームバッファ５１３に応じてＩＰデータグラムの信頼性情報が格納(マーキング)されるデータ領域８１０と、パリティデータの信頼性情報が格納(マーキング)されるパリティ領域８２０とに区分される。

図８ａ及び図８ｂによれば、領域８０１はＣＲＣ結果が“GOOD”で、信頼性情報がマーキングされたデータを示すものであり、領域８０３は信頼性情報がマーキングされない非信頼データ(unreliable bytes)を示すものである。各領域８１０、８２０はデータ格納アドレスが独立的に決定され、各セクションのペイロードが格納されるバッファアドレスは上記表１のアドレス情報を介して指示され、この情報はヘッダ情報を抽出する過程から分かる。

一方、制御機５５０は、段階Ｓ６１７において削除バッファ５１５に信頼性情報をマーキングした後、段階Ｓ６１９において当該ＭＰＥセクションのヘッダ情報からテーブル境界情報(table_boundary)を確認して、現在受信されたＭＰＥセクションが図８ａのデータ領域を満つ最後のＭＰＥセクションか否かを確認する。制御機５５０は、テーブル境界情報(table_boundary)が、例えば、“０”に設定された場合、現在受信されたＭＰＥセクションが最後のＭＰＥセクションでないと判定し、段階Ｓ６２３においてＭＰＥセクションの終わりとＴＳパケットの終わりとが一致するか否かを確認する。ＴＳパケット長は１８８バイトに固定されているので、受信されたバイト数をカウントしてＴＳパケットの終わりを確認できる。制御機５５０は、段階Ｓ６２３において、ＭＰＥセクションの終わりとＴＳパケットの終わりとが一致する場合は段階Ｓ６０１に戻って次のＴＳパケットを受信し、一致しない場合は段階Ｓ６１１に戻って現在受信されたＴＳパケットから次のＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションを検出する。

段階Ｓ６１９及び段階Ｓ６２３において、現在ＭＰＥセクションが最後のＭＰＥセクションでないと共に、ＴＳパケットの終わりである場合が発生する理由は、図１で説明したように、一つのＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションの容量が多いと、多数のＴＳパケットを介して転送され得るためである。制御機５５０は、段階Ｓ６１９においてテーブル境界情報(table_boundary)が、例えば、“１”に設定された場合、現在ＭＰＥセクションを最後のＭＰＥセクションと判定し、段階Ｓ６２１において削除バッファ５１５の信頼性情報を確認して、データ領域８１０内の全てのＩＰデータグラムに対して信頼性情報がマーキングされているか否かを判別する。

段階Ｓ６２１において、全てのＩＰデータグラムに対して信頼性情報がマーキングされている場合は、データ領域８１０内の全てのＩＰデータグラムが正常に受信されたものである。このとき、制御機５５０は、段階Ｓ６２５においてエラー訂正のためのＲＳ復号を省略し、フレームバッファ５１３のＩＰデータグラムをそのまま上位階層に出力する。一方、データ領域８１０内の少なくとも一つのＩＰデータグラムでも信頼性情報がマーキングされていない場合は、段階Ｓ６２３において、段階Ｓ６０１に戻って次のＴＳパケットを受信したり、段階Ｓ６１３に戻ってＲＳ復号のためのＭＰＥ−ＦＥＣセクションを受信したりする。

前述したように、本発明のＭＰＥ−ＦＥＣフレーム復号装置は、ＭＰＥセクションを受信し、図６ｃ及び図６ｄを参照してＭＰＥ−ＦＥＣセクションを受信してＲＳ復号が行われる過程を詳細に説明する。

まず、制御機５５０は、図６ａの段階Ｓ６１３においてセクションのヘッダ情報から上記表１のテーブルＩＤ(table_id)を確認して、段階Ｓ６１１において検出されたセクションがＭＰＥ−ＦＥＣセクションである場合、図６ｃの段階Ｓ６２７に進行してＭＰＥ−ＦＥＣセクションのヘッダ情報からパディングコラム数情報(padding_columns)を確認して、データ領域８１０にデータの代わりに“０”で埋められる部分を確認する。すなわち、ＭＰＥ−ＦＥＣフレームの２領域の中のデータ領域８１０は、送信側でＩＰデータグラムに全部満たないまま転送され得る。このとき、満たないデータ領域８１０は“０”バイトで埋め(以下、“ゼロパディング”という)、ＲＳ符号化し、実際の転送は行われない。

よって、受信側でＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号を正確に行うためには、ＲＳ復号を行う前に転送されないパディングコラム部分を更にゼロパディングしなければならない。ゼロパディングされた部分はコラム単位にその個数が指示され、制御機５５０はパディングコラム数情報(padding_columns)を確認してゼロパディングを行う。制御機５５０においてパディングコラム処理は、段階Ｓ６２９の最後のＭＰＥセクションの正常な受信の要否により、次の２種類の場合に区分されて行われる。第一は、送信側で転送した最後のＭＰＥセクションのＩＰデータグラム(図８ａのIP datagram ＃９)８０５が正常に受信された場合、第二は、最後のＭＰＥセクションのＩＰデータグラム(図８ａのIP datagram ＃９)８０５が正常に受信されない場合である。本実施形態において、図８ａは第一の場合を仮定したものである。

第一の場合、制御機５５０は、段階Ｓ６３１において最後のＭＰＥセクションの以後からデータ領域８１０の余り領域をゼロパディングし、段階Ｓ６３５において対応する削除バッファ５１５の位置に信頼性情報をマーキングする。第二の場合は、最後のＭＰＥセクションが正常に受信されず、ゼロパディングを正確にどのバイトから開始するのかわからないため、制御機５５０は、段階Ｓ６３３において図８ｂの符号８０７に示すコラムを除き、パディングコラム数情報(padding_columns)が示すパディングコラム数に該当するバイトだけをゼロパディングし、ゼロパディングされた部分を信頼性情報としてマーキングする。図８ｂはパディングコラム数が２個である場合を例とした。

本実施形態において、図８ａでは第一の場合を仮定したが、図８ｂは説明の便宜のために第二の場合を仮定した。

本実施形態において、図５の削除バッファ５１５は、初期設定時には信頼性情報がマーキングされず、全体領域が非信頼バイト(Unreliable Bytes)に設定される。よって、ＣＲＣ結果が“GOOD”でない非信頼バイトに対しては、別途の信頼性情報のマーキング動作が要求されない。

一方、現在受信されたＭＰＥ−ＦＥＣセクションに対して、段階Ｓ６２７〜段階Ｓ６３３によるパディングコラム処理及び信頼性情報のマーキングが行われたり、段階Ｓ６２７においてパディングコラム数情報(padding_columns)が確認されない場合、制御機５５０は段階Ｓ６３７においてＭＰＥ−ＦＥＣセクションからパリティデータを抽出し、図８ａのパリティ領域８２０に対するフレームバッファリングを行い、段階Ｓ６１１のＣＲＣ結果を用いて段階Ｓ６３９においてパリティ領域に対する信頼性情報をマーキングする。

以後、制御機５５０は、段階Ｓ６４１において現在ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのヘッダ情報からテーブル境界情報(table_boundary)を確認して、当該ＭＰＥ−ＦＥＣセクションが図８ａのパリティ領域８２０を満つ最後のＭＰＥ−ＦＥＣセクションか否かを確認する。制御機５５０は、テーブル境界情報(table_boundary)が、例えば、“０”に設定された場合、現在ＭＰＥ−ＦＥＣセクションが最後のＭＰＥ−ＦＥＣセクションでないと判断し、段階Ｓ６４３においてＭＰＥ−ＦＥＣセクションの終わりとＴＳパケットの終わりとが一致するか否かを確認する。段階Ｓ６４３において、ＭＰＥ−ＦＥＣセクションの終わりとＴＳパケットの終わりとが一致する場合、制御機５５０は、段階Ｓ６０１に戻って次のＴＳパケットを受信し、一致しない場合は、段階Ｓ６１１に戻って現在受信されたＴＳパケットから次のＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションを検出する。

一方、段階Ｓ６４１において、制御機５５０は、テーブル境界情報(table_boundary)が、例えば、“１”に設定された場合、現在ＭＰＥ−ＦＥＣセクションが最後のＭＰＥ−ＦＥＣセクションと判断し、段階Ｓ６４５においてパリティ領域８２０のパリティデータを用いてデータ領域８１０のＩＰデータグラムをＲＳ復号した後、段階Ｓ６４７においてエアーが訂正されたＩＰデータグラムを上位階層に出力する。

なお、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態について説明したが、本発明の要旨から逸脱しない範囲内で多様に変形できる。よって、本発明の範囲は、前述の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これと均等なものに基づいて定められるべきである。

一般のＤＶＢ−ＨシステムにおけるＴＳパケットのデータ構造を示す図である。一般のＤＶＢ−Ｈシステムにおける送信機の内部構成を示すブロック図である。本発明の実施形態によるＤＶＢ−Ｈシステムにおける受信機の内部構成を示すブロック図である。本発明の実施形態によるＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号方法を概念的に示す順序図である。本発明の実施形態によるＭＰＥ−ＦＥＣフレーム復号装置の内部構成を示すブロック図である。本発明の実施形態によるＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号方法を詳細に示す順序図である。本発明の実施形態によるＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号方法を詳細に示す順序図である。本発明の実施形態によるＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号方法を詳細に示す順序図である。本発明の実施形態によるＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号方法を詳細に示す順序図である。本発明の実施形態による循環バッファリング動作の一例を示す図である。本発明の実施形態によるフレームバッファのバッファリング動作の一例を示す図である。本発明の実施形態による削除バッファのバッファリング動作の一例を示す図である。

符号の説明

３０１アンテナ
３０３ＲＦ復調器
３０５ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)
３０７シンボルデマッピング器
３０９シンボルデインターリーバ
３１１ビットデインターリーバ
３１３タイムスライシング処理器
３１５ＭＰＥ−ＦＥＣ復号化器

Claims

デジタルビデオ放送システムの受信機におけるＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号方法であって、
無線網を介して受信されたＴＳパケットに対してパケット識別子(ＰＩＤ)フィルターリングを行い、ＭＰＥセクション又はＭＰＥ−ＦＥＣセクションのセクションデータが含まれたＴＳパケットを検出するステップと、
前記セクションデータのヘッダ情報からテーブルＩＤを検出し、前記セクションデータの種類を確認するステップと、
前記セクションデータがＭＰＥセクションである場合、前記ＭＰＥセクションから抽出されたＩＰデータグラムをバッファのデータ領域にフレームバッファリングするステップと、
前記データ領域において、最後のＭＰＥセクションのＩＰデータグラムが格納された後、残り領域が存在する場合、当該データ領域にゼロパディングを行うステップと、
前記セクションデータがＭＰＥ−ＦＥＣセクションである場合、前記ＭＰＥ−ＦＥＣセクションから抽出されたパリティデータをフレームバッファリングするステップと、
前記パリティデータを用いてＩＰデータグラムをＲＳ復号して、エラーが訂正されたＩＰデータグラムを出力するステップと、を含むことを特徴とする方法。
前記ＴＳパケットを検出するステップにおいて、前記ＰＩＤフィルターリング結果、前記セクションデータに対応するＰＩＤが検出されない場合、前記受信されたＴＳパケットに含まれた放送サービス情報を分析して、ＭＰＥ−ＦＥＣ適用の要否を確認するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記テーブルＩＤを検出した場合、当該セクションのペイロードに対してＣＲＣ検査を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記ＣＲＣ検査は、ＣＲＣ結果が正常になるまで、前記テーブルＩＤの検出毎に割り当てられる少なくとも一つのＣＲＣ検査器を介して行われることを特徴とする請求項３に記載の方法。
前記フレームバッファリングは、前記ＣＲＣ検査の結果が正常なセクションデータに対して行われることを特徴とする請求項３に記載の方法。
前記ＣＲＣ検査の結果が正常なセクションデータの信頼性情報を内部バッファにマーキ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５に記載の方法。
一つのＭＰＥ−ＦＥＣフレームを構成する全てのＩＰデータグラムに対して前記信頼性情報がマーキングされた場合、当該ＩＰデータグラムを直ぐ上位階層に出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記パリティデータは、前記バッファのパリティ領域に格納することを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記データ領域のうち、前記ゼロパディングされた部分のデータは、前記受信機で受信することなく直接“０”で埋めるデータであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
最後のＭＰＥセクションが確認されない場合、前記データ領域で前記ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのヘッダ情報から確認されたパディングコラムだけに対してゼロパディングを行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
デジタルビデオ放送システムにおけるＭＰＥ−ＦＥＣフレームの復号装置であって、
受信されたＴＳパケットから抽出されたＭＰＥセクションのＩＰデータグラムをデータ領域に格納し、ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのパリティデータをパリティ領域に格納するバッファと、
前記パリティデータを用いてＩＰデータグラムのエラーを訂正するＲＳ復号器と、
前記ＰＩＤフィルターリングによりセクションデータが含まれた前記ＴＳパケットを検出し、前記ＭＰＥセクション及び前記ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのヘッダ情報からテーブルＩＤを確認して、前記ＩＰデータグラム及びパリティデータをそれぞれ抽出した後、前記バッファに格納し、前記データ領域において、最後のＭＰＥセクションのＩＰデータグラムが格納された後、残り領域が存在する場合、前記バッファの当該データ領域にゼロパディングを行い、前記ＲＳ復号器を介して前記ゼロパディングされたデータと共に、前記ＩＰデータグラムをＲＳ復号するように制御する制御機と、を含むことを特徴とする装置。
前記バッファは、前記ＭＰＥセクション及び前記ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのペイロードに対してそれぞれＣＲＣ検査を行う循環バッファと、
前記ＭＰＥセクションのＩＰデータグラムと、ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのパリティデータとを区分して格納し、前記ＲＳ復号が行われるフレームバッファとを備えることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
前記制御機は、前記ＰＩＤフィルターリング結果、前記セクションデータに対応するパケット識別子が検出されない場合、前記ＴＳパケットに含まれた放送サービス情報を分析して、ＭＰＥ−ＦＥＣ適用の要否を確認するように構成されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
前記制御機は、前記テーブルＩＤを検出した場合、当該セクションのペイロードに対してＣＲＣ検査を行うようにさらに構成されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
前記制御機は、少なくとも一つのＣＲＣ検査器を備え、前記テーブルＩＤの検出毎にＣＲＣ検査器を追加に割り当てて、ＣＲＣ結果が正常になるまで前記ＣＲＣ検査を行うことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
前記制御機は、前記ＣＲＣ結果が正常なセクションデータだけを前記バッファに格納することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
前記バッファは、前記ＣＲＣ結果に従う信頼性情報をマーキングするための信頼性バッファをさらに備え、前記制御機は、前記ＣＲＣ検査結果が正常なセクションデータの信頼性情報を前記信頼性バッファにマーキングするようにさらに構成されることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
前記制御機は、一つのＭＰＥ−ＦＥＣフレームを構成する全てのＩＰデータグラムに対して前記信頼性情報がマーキングされた場合、当該ＩＰデータグラムを直ぐ上位階層に出力するように制御することを特徴とする請求項１７に記載の装置。
前記制御機は、前記データ領域のうち、前記ゼロパディングされる部分を直接“０”で埋めるように構成されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
前記制御機は、最後のＭＰＥセクションが確認されない場合、前記データ領域において、前記ＭＰＥ−ＦＥＣセクションのヘッダ情報から確認されたパディングコラムだけに対してゼロパディングを行うようにさらに構成されることを特徴とする請求項１９に記載の装置。