JP3731465B2 - ディジタル放送受信機及びディジタル放送受信方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、BSディジタル放送を受信するディジタル放送受信機に係り、特に、受信CNRが悪化した場合に、低階層サービスとともに高階層サービスを適切に受信可能とするディジタル放送受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
BS(Broadcasting Satellite)ディジタル放送では、音声や映像、データ放送といったサービスが、高階層サービス及び低階層サービスといった、複数の階層に分けられて提供される。ここで、例えば、高階層サービスでは、変調方式として8PSK(8 Phase Shift Keying)が用いられ、低階層サービスでは、変調方式としてQPSK(Quadrature-PSK)あるいはBPSK(Binary-PSK)が用いられている。
こうしたBSディジタル放送を受信するためのディジタル放送受信機は、階層化されて伝送されるサービスを受信中に、降雨等により受信CNR(Carrier-to-Noise Ratio;キャリア対雑音比)が悪化して高階層サービスが満足に受信できなくなると、低階層サービスの受信に切り替えて、サービス自体の遮断を防止することができる。
【0003】
例えば、高階層サービスがHD(High Definition)映像であり、低階層サービスが音声である場合、受信CNRが悪化して高階層サービスが満足に受信できなくなると、従来のディジタル放送受信機は、高階層サービスであるHD映像をフリーズ、あるいは遮断する。HD映像をフリーズあるいは遮断した従来のディジタル放送受信機は、受信機自体が予め記憶しているアプリケーションを実行することにより、例えば、高階層サービスが受信不可である旨のメッセージを示す画像を、テレビ受像機等に表示させる。
【0004】
この際、従来のディジタル放送受信機は、高階層サービス向けのトランスポートストリームパケット(以下、TSパケットという)を受信すると、これをヌルパケット化(無効化)する。これにより、低階層サービスを受信する際の性能劣化を防止する。
【0005】
すなわち、従来のディジタル放送受信機は、受信したTSパケットに付与されたPID(パケットID)が所望の番組番号に対応しているものを検出して、音声PES(Packetized Elementary Stream)や映像PESを分離する。ここで、低階層サービスを受信する際には、従来のディジタル放送受信機は、受信信号から読み出した伝送多重構成制御(TMCC;Transport and Multiplexing Configuration Control)情報に基づいて、高階層サービス向けのTSパケットをヌルパケット化(無効化)したのち、音声PESや映像PESを分離する。これにより、PIDを示す受信データに訂正不能な誤りが発生した場合でも、高階層サービス向けのTSパケットが低階層サービス向けとして抽出されることを防止することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のディジタル放送受信機では、降雨等により低階層サービスを受信している間は、高階層サービスを受信することができないため、受信CNRが悪化しても可能な限り高階層サービスの受信を望むユーザの要求を、満足させることができなかった。
この点、低階層サービスを受信する際に、高階層サービス向けのTSパケットをヌルパケット化(無効化)せずに音声PESや映像PESを分離すると、従来から正常に受信できてきた低階層サービスにも悪影響を及ぼし、受信が困難になるという問題がある。
【0007】
この発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、受信CNRが悪化した場合に、低階層サービスとともに高階層サービスを適切に受信可能とするためのディジタル放送受信機を、提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の第1の観点に係るディジタル放送受信機は、
例えば音声や映像、データ放送といった、1つの番組を形成するサービスが分離され複数の階層に階層化されて提供されるディジタル放送を受信するためのものであって、
受信信号より、例えばTSパケットといった、所定長のパケットを単位としたディジタル信号を復号する信号復号手段と、
前記信号復号手段により復号されたディジタル信号からなるパケットごとに、当該パケットに対応したサービスの階層を識別するための階層識別コードを合成するコード合成手段と、
受信するサービスの階層に適合したパケットを、前記コード合成手段によりパケットに合成された階層識別コードに基づいて抽出し、例えば音声信号や映像信号といった、再生信号を出力するための分離処理を実行することにより、分離されていたサービスから1つの番組を形成する分離処理手段とを備える、
ことを特徴とする。
【0009】
この発明によれば、コード合成手段は、パケットごとにサービスの階層を識別するための階層識別コードを合成する。分離処理手段は、コード合成手段が合成した階層識別コードに基づいて抽出したパケットを用いて、再生信号を出力するための分離処理を実行することができる。
これにより、パケットがどの階層のサービスに対応しているかを確実に識別して抽出することができ、受信CNRが悪化した場合でも、低階層サービスとともに高階層サービスを適切に受信することができる。
【0010】
送信側にてパケットごとに付与される識別番号のうちで、受信するサービスに対応した識別番号を、前記分離処理手段に通知する制御処理手段を備え、
前記分離処理手段は、前記コード合成手段により階層識別コードが合成されたパケットに付与されている識別番号が、前記制御処理手段から通知された識別番号と一致し、且つ、前記コード合成手段によりパケットに合成された階層識別コードが、受信するサービスの階層に適合したパケットを抽出することが望ましい。
【0011】
より詳細には、前記信号復号手段は、復号したディジタル信号から読み出した伝送多重構成制御情報に基づいて、各パケットが送信側から伝送される際に用いられた変調方式を特定し、特定した変調方式に対応したサービスの階層を前記コード合成手段に通知し、
前記コード合成手段は、前記信号復号手段から通知されたサービスの階層を示す階層識別コードを、パケットごとに合成することが望ましい。
【0012】
前記コード合成手段は、パケットに含まれるリードソロモンパリティ内で所定位置のシンボルを階層識別コードに変更することにより、パケットごとに階層識別コードを合成することが望ましい。
【0013】
また、この発明の第2の観点に係るディジタル放送受信方法は、
1つの番組を形成するサービスが分離され複数の階層に階層化されて提供されるディジタル放送を受信するための方法であって、
受信信号より、所定長のパケットを単位としたディジタル信号を復号し、パケットごとに、当該パケットに対応したサービスの階層を識別するための階層識別コードを合成し、受信するサービスの階層に適合したパケットを、パケットに合成された階層識別コードに基づいて抽出し、再生信号を出力するための分離処理を実行することにより、分離されていたサービスから1つの番組を形成する、
ことを特徴とする。
【0014】
ここで、復号したディジタル信号から読み出した伝送多重構成制御情報に基づいて、各パケットが送信側から伝送される際に用いられた変調方式を特定し、特定した変調方式に対応したサービスの階層を示す階層識別コードを、パケットごとに合成し、
さらに、
階層識別コードを合成したパケットに付与されている識別番号が、受信するサービスに対応した識別番号に一致し、且つ、パケットに合成された階層識別コードが、受信するサービスの階層に適合したパケットを抽出して、再生信号を出力するための分離処理を実行することが望ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の実施の形態に係るディジタル放送受信機について詳細に説明する。
【0016】
このディジタル放送受信機は、例えばISDB−S(Integrated Services Digital Broadcasting-Satellite)方式を用いたBS(Broadcasting Satellite)ディジタル放送を受信するためのものであり、図1に示すようなフレームを構成するディジタル信号を受信可能とする。
【0017】
図1に示すように、BSディジタル放送にて伝送されるディジタル信号は、78336バイトのシンボル系列からなるスーパーフレームを形成し、1つのスーパーフレームは、8つのフレームを含んでいる。各フレームは、最大8つのトランスポートストリームが多重化されて構成され、48個のスロットを備えている。各スロットには、送信側にて番組番号に対応したPID(パケットID)が付与された、204バイトのTSパケットが割り付けられる。
【0018】
また、各スーパーフレームには、96バイトの伝送多重構成制御(TMCC;Transmission and Multiplexing Configuration Control)情報が含まれている。
伝送多重構成制御情報は、各フレームでの変調方式や、TSパケットがどのスロットに割り付けられたかを識別するための情報を含んでおり、受信側で、この伝送多重構成制御情報を読み取ることにより、伝送されたディジタル信号の構成等を知ることができる。
【0019】
図2は、この発明の実施の形態に係るディジタル放送受信機の構成を示す図である。
図示するように、このディジタル放送受信機は、チューナー部1と、復調デコード部2と、コード書込処理部3と、ストリーム分離処理部4と、制御処理部5と、MPEGデコード部6とを備えている。
【0020】
チューナー部1は、例えば、直交検波器、ローカル発振器等から構成され、ODU(OutDoor Unit)等が受信電波をダウンコンバートすることにより得られたBS−IF(BS-Intermediate Frequency)信号を受信して、I(In-phase;同相)成分とQ(Quadrature;直交)成分とからなるベースバンド信号を復号(復元)するためのものである。
【0021】
復調デコード部2は、例えば、デマッパ回路、デスクランブラ(逆拡散)、RS(Reed-Solomon)誤り訂正器等から構成され、ベースバンド信号から、スーパーフレームを形成するシンボル系列を復号し、サービスを提供するためのデータが含まれたTSパケットを取り出すためのものである。
例えば、復調デコード部2は、ベースバンド信号からのデマッピングにより得られたシンボル系列のデインターリーブや誤り訂正を行ったのち、伝送多重構成制御情報を読み出して、スーパーフレームごとのシンボル系列の構成を特定する。この際、復調デコード部2は、各スロットに割り付けられたTSパケットが高階層サービスと低階層サービスのいずれに対応しているかを、伝送多重構成制御情報から特定してコード書込処理部3に通知する。すなわち、復調デコード部2は、例えば、伝送多重構成制御情報から特定した各フレームでの変調方式等に基づいて、高階層サービスと低階層サービスとを識別するための信号を生成し、TSパケットの送出タイミングに合わせてコード書込処理部3に送る。
【0022】
コード書込処理部3は、復調デコード部2により取り出された各TSパケットに、高階層サービスと低階層サービスのいずれに対応したTSパケットであるかを識別可能とするコードを書き込んで合成するためのものである。例えば、コード書込処理部3は、復調デコード部2により取り出された各TSパケットに外符号として含まれる16バイトのRSパリティを、高階層サービスと低階層サービスとを識別するための階層識別コードに変更する。
【0023】
ストリーム分離処理部4は、コード書込処理部3が階層識別コードを書き込んだTSパケットから、所望のTSパケットを抽出し、音声PES(Packetized Elementary Stream)と映像PESを分離するための分離処理を実行する。
ここで、ストリーム分離処理部4は、TSパケットを抽出する際に、TSパケットに含まれるパケットヘッダにて示されるPIDとともに、RSパリティの部位に書き込まれた階層識別コードを読み取ることにより、所望のTSパケットを特定して抽出する。すなわち、ストリーム分離処理部4は、制御処理部5から通知されたPIDを有し、且つ、受信中のサービスの階層(高階層、あるいは低階層)に適合したものを抽出して、音声PESと映像PESを分離する。
【0024】
制御処理部5は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等から構成され、ストリーム分離処理部4などの動作を制御して、音声や映像、データ放送といった、サービスを受信可能とする。
例えば、制御処理部5は、受信データから取得したPSI(Program Specific Information)に基づいて、外部から指定された番組番号に対応したPIDを特定し、ストリーム分離処理部4に通知する。すなわち、制御処理部5は、受信するサービスに対応したPIDを特定し、ストリーム分離処理部4に通知する。
【0025】
MPEGデコード部6は、MPEG−2の規格に準拠した音声PESと映像PESをそれぞれデコードし、音声信号や映像信号といった再生信号を出力するためのものである。
【0026】
以下に、この発明の実施の形態に係るディジタル放送受信機の動作を説明する。
このディジタル放送受信機は、受信したディジタル信号から取り出したTSパケットに階層識別コードを書き込むことにより、高階層サービスと低階層サービスのいずれに対応したTSパケットであるかを識別可能とする。
【0027】
まず、チューナー部1にて復号されたベースバンド信号は、復調デコード部2に送られ、デマッピングにより、送信側から伝送されたシンボル系列が復号される。復調デコード部2は、復号したシンボル系列のデインターリービングやデスクランブル、RS誤り訂正等を実行し、伝送多重構成制御情報を読み出す。
ここで、伝送多重構成制御情報は、2スーパーフレーム分だけ後に受信するシンボル系列の構成を示しており、復調デコード部2は、伝送多重構成制御情報に基づいて、デコード動作等を制御する。
【0028】
復調デコード部2は、各スロットの先頭1バイトからなるシンボル系列(ヘッダー部)を、同期バイト(16進表示で、「47h」)に置換し、図3(a)に示すようなTSパケットとしてコード書込処理部3に送る。
この際、復調デコード部2は、例えば、伝送多重構成制御情報から特定した各フレームでの変調方式等に基づいて、高階層サービスと低階層サービスとを識別するための信号を生成し、TSパケットを送るタイミングに合わせて、コード書込処理部3に送る。
【0029】
コード書込処理部3は、復調デコード部2からTSパケットを受けると、TSパケットに外符号として含まれているRSパリティを、高階層サービスと低階層サービスとを識別するための階層識別コードに書き換える。
例えば、コード書込処理部3は、復調デコード部2から受けた信号に基づいて、受信したTSパケットが高階層サービス向けのものであることを検出すると、図3(a)に示すRSパリティ内で所定位置のシンボルを「1」に変更して、階層識別コードを合成する。他方、コード書込処理部3は、復調デコード部2から受けた信号に基づいて、受信したTSパケットが低階層サービス向けのものであることを検出すると、図3(a)に示すRSパリティ内で所定位置のシンボルを「0」に変更して、階層識別コードを合成する。
コード書込処理部3は、図3(b)に示すように、階層識別コードが書き込まれることによりRSパリティが識別部に変更されたTSパケットを、ストリーム分離処理部4に送る。
【0030】
次に、ストリーム分離処理部4は、制御処理部5から通知されたPID及び、このディジタル放送受信機にて受信するサービスの階層に基づいて、TSパケットの選別処理を実行する。
【0031】
すなわち、ストリーム分離処理部4は、コード書込処理部3からTSパケットを受けると、例えばパケットヘッダにて示されるPIDを読み取ることにより、制御処理部5から通知されたPIDに一致するTSパケットを検出する。この際、ストリーム分離処理部4は、TSパケットに書き込まれた階層識別コードを読み取ることにより、当該TSパケットが高階層サービスと低階層サービスのいずれに対応したものであるかを識別する。
【0032】
ストリーム分離処理部4は、PIDが制御処理部5から通知されたものと一致し、且つ、受信中のサービスの階層に適合したTSパケットを抽出し、音声PESと映像PESを分離する。
このとき、ストリーム分離処理部4は、PIDを示す受信データに訂正不能な誤りが生じた場合であっても、階層識別コードによって、TSパケットごとにサービスの階層を識別することができる。
【0033】
例えば、ストリーム分離処理部4は、受信CNRが悪化したために低階層サービスを受信する際には、PIDが制御処理部5から通知されたものと一致し、且つ、図3(b)に示す識別部内で所定位置のシンボルが「0」であるTSパケットを抽出する。
これにより、高階層サービス向けのTSパケット内に訂正不能な誤りが発生し、PIDが制御処理部5から通知されたものと一致した場合でも、ストリーム分離処理部4は、階層識別コードから、TSパケットが高階層サービス向けのものであることを識別できる。従って、ストリーム分離処理部4は、この高階層サービス向けのTSパケットを低階層サービス向けと誤認して音声PESや映像PESを分離することがなく、低階層サービスを適切に受信することができる。
【0034】
また、ストリーム分離処理部4は、高階層サービスを受信する際には、PIDが制御処理部5から通知されたものと一致し、且つ、図3(b)に示す識別部内で所定位置のシンボルが「1」であるTSパケットを抽出する。
ストリーム分離処理部4は、こうして抽出したTSパケットから、音声PESや映像PESを分離して、MPEGデコード部6に送る。
【0035】
これにより、高階層サービスと低階層サービスとを適切に識別して音声PESや映像PESを分離することができ、低階層サービスを受信する際に、高階層サービスに対応したTSパケットをヌルパケット化(無効化)する必要がなくなる。すなわち、受信CNRが悪化した場合でも、受信したTSパケットが高階層サービスと低階層サービスのいずれに対応しているかを確実に識別して音声PESと映像PESを分離することができ、低階層サービスとともに高階層サービスを適切に受信することができる。
【0036】
ストリーム分離処理部4は、分離した音声PESと映像PESをMPEGデコード部6に送る。
【0037】
MPEGデコード部6は、ストリーム分離処理部4から受けた音声PESと映像PESをそれぞれデコードすることにより、音声信号と映像信号を復号して、例えばテレビ受像機といった出力機器に提供する。
【0038】
以上説明したように、この発明によれば、受信信号から復号したTSパケットに、高階層サービスと低階層サービスのいずれに対応したTSパケットであるかを識別するための階層識別コードを書き込む。これにより、音声信号や映像信号を再生するための分離処理の際に、TSパケットが高階層サービスと低階層サービスのいずれに対応しているかを確実に識別することができ、受信CNRが悪化した場合でも、低階層サービスとともに高階層サービスを適切に受信することができる。
【0039】
この発明は、上記実施の形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施の形態では、TSパケットに階層識別コードを書き込むものとして説明したが、これに限定されない。
すなわち、例えば、復調デコード部2が読み出した伝送多重構成制御情報の一部をTSパケットのRSパリティ内に書き込むようにしてもよい。この場合、ストリーム分離処理部4は、TSパケットに書き込まれた情報から特定した変調方式に基づいて、高階層サービスと低階層サービスのいずれに対応したTSパケットであるかを識別すればよい。
【0040】
また、上記実施の形態では、TSパケットは、高階層サービスと低階層サービスからなる2つのサービスのうちのいずれかに対応しているものとして説明したが、より多くの階層からなるサービスのうちのいずれかに対応していてもよい。
この場合には、階層識別コードの情報量(ビット数)を増やすなどして、TSパケットが対応しているサービスの階層を識別することができる。
【0041】
【発明の効果】
以上の説明のように、この発明によれば、TSパケットが高階層サービスと低階層サービスのいずれに対応したものであるかを確実に識別することができ、受信CNRが悪化した場合でも、低階層サービスとともに高階層サービスを適切に受信可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】BSディジタル放送にて伝送されるディジタル信号が形成するスーパーフレームの構成を示す図である。
【図2】この発明の実施の形態に係るディジタル放送受信機の構成を示す図である。
【図3】TSパケットの構成を示す図である。
【符号の説明】
1 チューナー部
2 復調デコード部
3 コード書込処理部
4 ストリーム分離処理部
5 制御処理部
6 MPEGデコード部
Claims (6)
- 1つの番組を形成するサービスが分離され複数の階層に階層化されて提供されるディジタル放送を受信するためのディジタル放送受信機であって、
受信信号より、所定長のパケットを単位としたディジタル信号を復号する信号復号手段と、
前記信号復号手段により復号されたディジタル信号からなるパケットごとに、当該パケットに対応したサービスの階層を識別するための階層識別コードを合成するコード合成手段と、
受信するサービスの階層に適合したパケットを、前記コード合成手段によりパケットに合成された階層識別コードに基づいて抽出し、再生信号を出力するための分離処理を実行することにより、分離されていたサービスから1つの番組を形成する分離処理手段とを備える、
ことを特徴とするディジタル放送受信機。 - 送信側にてパケットごとに付与される識別番号のうちで、受信するサービスに対応した識別番号を、前記分離処理手段に通知する制御処理手段を備え、
前記分離処理手段は、前記コード合成手段により階層識別コードが合成されたパケットに付与されている識別番号が、前記制御処理手段から通知された識別番号と一致し、且つ、前記コード合成手段によりパケットに合成された階層識別コードが、受信するサービスの階層に適合したパケットを、抽出する、
ことを特徴とする請求項1に記載のディジタル放送受信機。 - 前記信号復号手段は、復号したディジタル信号から読み出した伝送多重構成制御情報に基づいて、各パケットが送信側から伝送される際に用いられた変調方式を特定し、特定した変調方式に対応したサービスの階層を前記コード合成手段に通知し、
前記コード合成手段は、前記信号復号手段から通知されたサービスの階層を示す階層識別コードを、パケットごとに合成する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のディジタル放送受信機。 - 前記コード合成手段は、パケットに含まれるリードソロモンパリティ内で所定位置のシンボルを階層識別コードに変更することにより、パケットごとに階層識別コードを合成する、
ことを特徴とする請求項1、2又は3に記載のディジタル放送受信機。 - 1つの番組を形成するサービスが分離され複数の階層に階層化されて提供されるディジタル放送を受信するためのディジタル放送受信方法であって、
受信信号より、所定長のパケットを単位としたディジタル信号を復号し、パケットごとに、当該パケットに対応したサービスの階層を識別するための階層識別コードを合成し、受信するサービスの階層に適合したパケットを、パケットに合成された階層識別コードに基づいて抽出し、再生信号を出力するための分離処理を実行することにより、分離されていたサービスから1つの番組を形成する、
ことを特徴とするディジタル放送受信方法。 - 復号したディジタル信号から読み出した伝送多重構成制御情報に基づいて、各パケットが送信側から伝送される際に用いられた変調方式を特定し、特定した変調方式に対応したサービスの階層を示す階層識別コードを、パケットごとに合成し、
さらに、
階層識別コードを合成したパケットに付与されている識別番号が、受信するサービスに対応した識別番号に一致し、且つ、パケットに合成された階層識別コードが、受信するサービスの階層に適合したパケットを抽出して、再生信号を出力するための分離処理を実行する、
ことを特徴とする請求項5に記載のディジタル放送受信方法。
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