以下、実施の形態について説明するが、当該説明に先立ち、階層伝送の一例として、上述した欧州における地上デジタル放送について説明する。
欧州における地上デジタル放送の放送規格(European Telecommunication Standard Draft ETS 300 744, "Digital broadcasting systems for television, sound and dada services; Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television " 以下、DVB−T規格ともいう)では、MPEG−2システムで規定されるトランスポートストリーム(以下、TSともいう)複数個からなるデータのグループを最大2つまで時分割多重して伝送することが可能である。時分割多重されて伝送される2つのデータグループは、低ビットレートと高ビットレートの伝送レートのいずれかに割り当てられて伝送される。
上述のように、ビットレートの異なる2つのデータグループを用いるため、異なる番組または異なるデータのTSを伝送することも可能であるし、同じ番組のTS(例えば、画像品質の異なる番組のTS等)を伝送することもできる。また、同じ番組のTSが伝送されている場合、ユーザは、受信状態の良好な場合には高ビットレートのグループを選択し、受信状態が劣悪な場合には低ビットレートのグループを選択することで、受信状態に合わせて受信番組の画像品質を選択することができる。
すなわち、例えば、受信状態が良好な場合においては、より多くの情報量をより速く伝送することができるので、高ビットレートのグループを選択することによって、より解像度の高い画像の視聴等を行なうことができる。また、受信状態が劣悪な場合においては、少なくとも、番組の視聴を行なうことができる最低限の情報量をより速く得る必要があるため、低ビットレートのグループを選択する。
なお、上述のように、異なるビットレートまたは異なる品質で2つのデータグループを変調することを階層変調といい、階層変調された変調データを放送することを同時放送(Simulcast)という。また、以下の説明においては、低ビットレートのグループが割り当てられる階層を上位階層、高ビットレートのグループが割り当てられる階層を下位階層という。
図9は、DVB−T規格における変調装置1000の構成を示すブロック図である。なお、図9において、「A」を付した構成は上位階層に対応する構成を示し、「B」を付した構成は下位階層に対応する構成を示す。
当該変調装置1000において、プログラムマルチプレクサ20は、入力されたTS1・・・TSnを多重化して得られる多重化データを階層分割手段21に出力する。なお、前記TS1・・・TSnには、番組の映像データ、音声データまたは当該番組に対応する情報(番組名、字幕等)が含まれる。階層分割手段21は、入力された多重化データを上位階層と下位階層とに分割し、当該多重化データを各階層に対応する符号化経路225A,225Bに入力する。
各符号化経路225A,225Bにおいては、入力されたストリーム列に対して符号化等の処理が施される。以下、具体的に説明する。なお、第1の符号化経路225Aにおける各構成の動作と、第2の符号化経路225Bにおける各構成の動作とは同一の動作であるため、以下の説明においては第1の符号化経路225Aの各構成についてのみ説明する。
第1の符号化経路225Aにおいて、第1のランダマイズ手段22Aは、入力された多重化データに対してランダマイズを行ない、ランダマイズ処理後のデータ(以下、ランダムデータまたはランドマイズドデータ(Randomized data)ともいう)を第1の外符号化手段23Aに出力する。なお、ランダマイズを行なうに際し、当該ランダマイズ手段22Aは、入力された多重化データに含まれる8個のトランスポートパケット(以下、TSパケットともいう)を1つのグループとしてランダマイズを行なう。また、当該グループの先頭のTSパケットに付加された同期バイトの値を、当該グループにおける他のTSパケットの同期バイトの値を反転させた値とする(以下、当該グループの先頭のTSパケットに付加された同期バイトを反転同期バイトともいう)。なお、MPEG−2規格において、TSの同期バイトの値は47Hexと規定されているため、反転同期バイトの値はB8Hexとなる。また、以下の説明においては、同期バイトまたは反転同期バイトをヘッダともいい、当該TSパケットにおいて前記ヘッダが付加されたデータを実データともいう。
第1の外符号化手段23Aは、入力されたランダムデータに対してリードソロモン符号化処理を行なって、第1の外インターリーバ24Aに出力する。第1の外インターリーバ24Aは、入力されたランダムデータに対してバイトインタリーブを行なって、第1の内符号化手段25Aに出力する。
図10は、上述したランダマイズ手段22Aから第1の外インタリーバ24Aまでの処理におけるTSパケットを説明するための説明図である。第1のランダマイズ手段22Aに入力されるTSは、先頭に配置された1バイトの同期バイト(以下、SYNCともいう)と映像データ等が多重化された多重化データ(以下、MPEG2 transport MUX dataともいう)とで構成されるTSパケット(図10(a))複数個によって構成される。そして、ランダマイズ手段22Aは、入力された図10(a)のTSパケット8個を1つのグループとしてランダマイズし、ランダマイズ後のデータに対して同期パケットを付加してTSパケットとする(図10(b))。なお、当該グループの先頭の同期バイトを反転同期バイトとする。
第1のランダマイズ手段22Aから出力されたTSは、第1の外符号化手段23Aにおいてリードソロモン符号化される。その結果、各TSパケットには16バイトの誤り訂正符号が付加される(図10(c))。そして、第1の外符号化手段23Aから出力されたTSは、第1の外インタリーバ24Aにおいてバイトインタリーブされ、当該第1の外デインタリーバ24Aからは図10(d)に示すような、同期バイト(1バイト)と誤り訂正符号を含むデータ(203バイト)とを含むTSパケットから構成されるTSが出力される。
図11は、内符号化手段25A,25Bの構成を示すブロック図である。なお、図該11に示した構成は、拘束長=7、符号化率1/2として畳み込み符合を行なう場合の構成である。当該第1の内符号化手段25Aは、入力されたTSに対して畳み込み符号化、パンクチャ符号化、およびシリアル・パラレル変換を行なって内インタリーバ26に出力する。具体的に説明すると、当該第1の内符号化手段25Aは、直列に配置された6個の1ビット遅延手段254〜259(以下、単に、遅延手段ともいう)、加算手段252,253を有して構成される。そして、第1の和算手段252および第2の和算手段253は、各1ビット遅延手段254〜259の出力に基づいて排他的論理和を演算する。そして、各和算手段252,253から排他的論理和の演算結果が出力され、この結果がシリアル・パラレル変換されて内インタリーバ26に入力される。
なお、当該第1の内符号化手段25Aにおけるシリアル・パラレル変換は、当該変調装置1000において使用する変調方式に応じて行なわれる。また、DVB−T規格においては、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude modulation)、64QAMのいずれかの変調方式が選択される。なお、QPSKの場合は2ビットを1ワード(1シンボル)、16QAMの場合は4ビットを1ワード(1シンボル)、64QAMは6ビットを1ワード(1シンボル)に変換する。
また、階層変調を行なう場合には、各階層のデータを前記ワードの上位ビットと下位ビットに割り当てる。すなわち、上位階層のデータを前記ワードの上位2ビットに割り当て、下位階層のデータを前記ワードの下位の残りビットに割り当ててシリアル・パラレル変換を行なう。したがって、例えば、16QAMの場合、上位階層および下位階層にそれぞれ2ビットが割り当てられる。また、64QAMの場合には上位階層に2ビット、下位階層に4ビットが割り当てられる。なお、QPSKの場合には、上位階層に2ビットが割り当てられ、下位階層にはビットを割り当てない。
内インタリーバ26は、前記パラレル変換されたデータにおけるビットの配置に応じて所定の遅延量を与えてビットインタリーブ行なう。また、当該ビットインタリーブしたデータを所定数まとめて1シンボルとし、当該1シンボル毎に所定の遅延量を与えてシンボルインタリーブを行なって、当該シンボルインタリーブ後のデータをマッパ27に出力する。マッパ27は、使用する変調方式に応じて,入力されたデータをマッピングしてフレーム構成手段28に出力する。
フレーム構成手段28は、入力されたデータにTPS(Transmission Parameter Signal)信号およびパイロット信号を挿入してOFDMフレームを構成し、当該OFDMフレームをOFDM変調手段29に出力する。なお、TPS信号は、ガードインターバル長、変調方式、内符号化手段25A,25Bにおける符号化率等、伝送方式における各種のパラメータを含む情報に対応する信号であり、当該伝送方式に応じて設定される。
OFDM変調手段29は、入力されたデータに対して逆FFT(Fast Fourier Transfer)等の処理を行なうことにより、当該データをOFDM変調して得られるOFDM信号をガードインターバル挿入手段30に出力する。ガードインターバル挿入手段30は、入力されたOFDM信号に対してガードインターバルを付加してデジタルアナログ変換手段31(以下、D/A変換手段31という)に出力する。D/A変換手段31は、入力されたデジタルデータをアナログデータに変換してフロントエンド32に出力する。フロントエンド32は、入力されたアナログデータを所定の周波数に周波数変換して出力する。以上のように、変調装置1000においてTSの処理が行なわれることによって映像データ等が伝送(放送)される。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1における復号装置100を備える復調復号装置110の構成を示すブロック図である。当該復調復号装置110においては、基本的に、上述した変調装置1000において行なわれた動作と逆の動作を行なう。以下、具体的に説明する。図1において、アンテナ等の受信手段(図示せず)によって受信された受信信号はチューナ1に入力される。チューナ1は、受信信号から所定の信号(例えば、ユーザによって指定されたチャンネル周波数の信号)を抽出してA/D変換手段2に出力する。A/D変換手段2は、チューナ1から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換してOFDM復調手段3に出力する。
OFDM復調手段3は、A/D変換手段2から出力されたデジタル信号に対してガードインターバルの除去およびクロックの再生を行なう。そして、当該クロックに基づいて、前記デジタル信号に対してFFTを行なう。更に、当該FFT後の信号に基づいて波形等化処理を行なう。OFDM復調手段3は、以上の動作を行なうことによって前記デジタル信号を復調し、当該復調の結果得られる復調信号をデマッパ4に出力する。デマッパ4は、前記TPS信号に含まれる変調方式に関する情報に基づいて、前記復調信号に対してデマッピングを行ない、当該デマップピング後のデータを内デインタリーバ5に出力する。
内デインタリーバ5は、入力されたデータに対してシンボルデインタリーブを行なった後にビットデインタリーブを行なう。すなわち、前記変調装置1000の内インタリーバ26において1シンボルに与えた所定の遅延量を与えることによってシンボルデインタリーブを行なう。また、当該シンボルデインタリーブ後のデータに対して、前記内デインタリーバ26において各ビットに与えられた所定の遅延量を与えることによってビットデインタリーブを行なう。そして、当該ビットデインタリーブ後のデータを階層分割手段6に出力する。
階層分割手段6は、TPS信号に基づいて階層変調が行なわれているか否かを判断する。なお、当該TPS信号には、階層変調が行われたか否かを示す情報が含まれており、階層分割手段6は当該情報に基づいて前記判断を行なう。当該階層分割手段6は、階層変調が行われていると判断した場合、内デインタリーバ5から出力されたデータを所定のビット数毎に上位ビットのグループと下位ビットのグループとに分割して、各階層に対応するデパンクチャ手段7A,7Bに出力する。
なお、上位ビットのグループが上位階層、下位ビットのグループが下位階層のデータとなる。また、図1において、「A」を付した構成は上位階層に対応する構成を示し、「B」を付した構成は下位階層に対応する構成を示す。また、変調装置1000において行なわれた変調方式が16QAMの場合には、上位階層と下位階層のデータはそれぞれ2ビットとなり、各デパンクチャ手段7A,7Bには2ビットのデータが入力される。また、64QAMの場合は、上位階層が2ビット、下位階層が4ビットとなり、第1のデパンクチャ手段7Aには2ビットのデータが入力され、第2のデパンクチャ手段7Bには4ビットのデータが入力される。
各デパンクチャ手段7A,7Bは、TPS信号に含まれる、各階層の符号化率を示す情報(以下、符号化情報ともいう)に基づいて、入力されたデータに対してデパンクチャ処理を行なう。すなわち、入力されたデータにダミーのデータを挿入することによって、当該入力されたデータのデータ長を、変調手段1000においてパンクチャ符号化を行なう前のデータ長とする。そして、当該デパンクチャ処理後のデータを、対応するTSパケット再生手段8A,8Bに出力する。
TSパケット再生手段8A,8Bは、対応するデパンクチャ手段7A,7Bから出力されたデータに基づいて、TSパケットを再生してTS選択手段9に出力する。TS選択手段9は、反転同期検出手段14から入力される信号に基づいて、TSパケット再生手段8A,8Bから入力されたTSパケットを選択する。そして、選択したTSパケットを時系列的に配列してビタビ復号手段10に出力する。
なお、反転同期検出手段14は、後述するリードソロモン復号手段12(以下、RS復号手段12ともいう)から出力されたTSパケットに同期バイトまたは反転同期バイトのいずれの同期バイトが含まれるかを判定し、当該判定結果に対応する信号をTS選択手段9に出力する。なお、実施の形態1における反転同期検出手段14においてRS復号手段12の出力を使用する理由は以下のとおりである。すなわち、リードソロモン誤り訂正の訂正能力は1TSパケットにつき最大8バイトである。よって、RS復号手段12によれば、ビタビ復号手段10において正確な復号ができなかった場合においてもデータを正しい値に修復できる可能性が高い。したがって、RS復号手段12の出力を使用することで、反転同期検出手段14における反転同期バイト検出の精度が向上する。
ビタビ復号手段10は、入力されたTSパケットに対してビタビ復号を行なう。そして、当該TSパケットの階層に対応する外デインタリーバ11A,11Bに当該TSパケットを出力する。したがって、ビタビ復号手段10は、例えば、入力されたTSパケットが上位階層に割り当てられたTSパケットである場合には、ビタビ復号を行なった後の当該TSパケットを第1の外デインタリーバ11Aに出力する。
外デインタリーバ11A,11Bは、ビタビ復号手段10から出力されたTSパケットに対して外デインタリーブ(バイトデインタリーブ)を行なって、RS復号手段12に出力する。RS復号手段12は、入力されたTSパケットに対してリードソロモン誤り訂正処理を行なって、当該TSパケットの階層に対応するデランダマイズ手段13A,13Bに出力する。デランダマイズ手段13A,13Bは、入力されたTSパケットに対してデランダマイズ処理を行なって当該復調復号装置110に接続される機器(図示せず)に出力する。
以下、TSパケット再生手段8A,8BにおけるTSパケットの再生、およびTS選択手段9におけるTSパケットの選択(出力)について説明する。上述のように、変調装置1000における内符号化は、各階層に対応する内符号化手段25A,25Bにおいて行なわれる。したがって、同一階層における一のTSパケットと他のTSパケットとは、実際には当該TSパケットの境界で異なるパケットに分けられているが、当該内符号化手段25A,25Bにおいては当該境界に拘らず、入力されたデータを連続データとして扱って内符号化処理を行なう。よって、前記受信手段において受信信号のデータ(受信データ)を正確に再生するためには、当該受信データに含まれる同一階層のデータを当該復号装置100においても連続して復号する必要がある。
しかしながら、実施の形態1における復号装置100においては上位階層および下位階層の2つの階層のTSパケットのデータを同一のビタビ復号手段10においてビタビ復号するので、階層を変えてデータの再生を行なった場合に、当該TSパケットの切り替わり点においてデータの連続性が保たれない場合が生じる。そうすると、各階層のデータを復号することが不可能となるか、または、復号後のデータが不正確なデータとなってしまう場合が生じる。
そこで、当該TSパケット再生手段8A,8Bにおいては、上述したデータの連続性を保つために、同期バイトをTSパケットの本来の位置から移動させて当該TSパケットを組み立てる。
図2は、TSパケット再生手段8A、8BにおけるTSパケット組み立て、およびTS選択手段9におけるTSパケットの出力を説明するための説明図である。なお、当該図2においては各TSパケット再生手段8A、8Bに入力されるTSパケットを時系列的に示した。すなわち、図2の場合においては、下位階層(階層2)に対応する第2のTSパケット再生手段8BにTSパケット701が入力された後に、上位階層(階層1)に対応する第1のTSパケット再生手段8AにTSパケット702,703が順次入力される。そして、次に、TSパケット704が第2のTSパケット再生手段8Bに入力された後に、TSパケット705が第1のTSパケット再生手段8Aに入力される。
各TSパケット再生手段8A,8Bは、入力されたTSパケットから同期バイトを抽出し、先に入力されたTSパケットに含まれるデータの後部に当該同期バイトを付加する。具体的に説明すると、上位階層(階層1)に対応する第1のTSパケット再生手段8Aは、TSパケット702の同期バイト721を抽出して、当該TSパケット702よりも時間的に先に、当該第1のTSパケット再生手段8Aに入力されたTSパケットのデータ762の後部に付加する。そして、当該TSパケット再生手段8Aは、後部に同期バイトが付加されたTSパケット706(データ762+同期バイト721)をTS選択手段9に出力する。一方、同期バイトが抽出されたTSパケット702のデータ722は、当該第1のTSパケット再生手段8Aにおいて保持され、次に入力されるTSパケット703の同期バイト731が付加された後にTS選択手段9に出力される。
一方、下位階層(階層2)に対応する第2のTSパケット再生手段8Bは、TSパケット704の同期バイト741を抽出して、当該TSパケット704よりも時間的に先に、当該第2のTSパケット再生手段8Bに入力されたTSパケット701のデータ712の後部に付加する。そして、当該第2のTSパケット再生手段8Bは、後部に同期バイトが付加されたTSパケット708(データ712+同期バイト741)をTS選択手段9に出力する。
そうすると、TS選択手段9には、後部に同期バイトが付加されたTSパケットが、TSパケット706,707,708,709の順に入力される。そして、図2の場合において、当該TS選択手段9は、TSパケットが入力された順に当該TSパケットを出力する(図2(c))。
ここで、図2(c)に示したようにTS選択手段9から出力される(すなわち、ビタビ復号手段10に入力される)TSパケット706とTSパケット707について着目すると、同期バイト721とデータ722とは、TS選択手段9から出力される際には異なるTSパケットに含まれるものとなる。しかしながら、ビタビ復号手段10に入力されるに際してTSパケット706およびTSパケット707は連続して入力される。そのため、同期バイト721とデータ722とに関してはデータの連続性が保たれる。
また、階層の異なる、TSパケット707とTSパケット708について着目すると、同期バイト731とデータ712とはビタビ復号手段10に連続して入力される。ここで、同期バイト731は、本来、階層1のTSパケット703に付加された同期バイトであって、データ712に付加された同期バイトではない。しかしながら、上述のように、同期バイトの値は47Hexであるため、本来、データ712に付加された同期バイト711の値と同期バイト731の値とは同一の値である。したがって、TSパケット701に含まれるデータと、同期バイト731とデータ712とを合わせたデータとは同一のデータとなる。そのため、結果として、階層の切り替わり点において、同期バイト731とデータ712と間でデータの連続性が保たれることとなる。また、同様の理由により、階層2から階層1に切り替わる、TSパケット708とTSパケット709との間においてもデータの連続性が保たれる。
なお、TSパケット再生手段8A,8Bにおける同期バイトの検出は以下のようにして行なう。図10において説明したように、変調装置1000における内符号化手段25A,25Bは、6ビットのデータを畳み込み符号化する。また、当該内符号化手段25A,25Bは、1ビット遅延手段254〜259を直列に6個接続して構成され、和算手段252,253において、所定の1ビット遅延手段254〜259の出力の排他的論理和を演算する。そして、当該内符号手段25A,25Bには、8ビットの同期バイトが上位ビットから1ビットづつ入力される。
図3は、内符号化手段25A,25Bに入力される同期バイトのデータを説明するための説明図である。図3(a)に示すように、当該内符号化手段25A,25Bに、同期バイトの上位6ビット目のデータbsync6が入力される際には、当該同期バイトの上位1〜5ビット目までのデータbsync1〜bsync5の前に、当該内符号化手段25A,25Bに入力されたTSパケットのデータ(同期バイトの後部に付加されたデータ)の最後のビットデータbdが第6の遅延手段259に記憶されている。したがって、当該上位6ビット目のデータbsync6が入力された際に、当該内符号化手段25A,25Bから出力される畳み込み符合化の結果は、TSパケットのデータbdと、同期バイトの上位1〜6ビット目のデータbsync1〜bsync6を畳み込み符合化したものとなる。
一方、図3(b)に示すように、同期バイトの上位7ビット目bsync7のデータが内符号化手段25A,25Bに入力される際、当該内符号化手段25A,25Bの遅延手段254〜259に記憶されたデータは同期バイトのデータのみとなる。すなわち、同期バイトの上位7ビット目bsync7のデータが内符号化手段25A,25Bに入力される際、第1の遅延手段254〜第6の遅延手段259にはそれぞれ同期バイトのデータbsync1〜bsync6が記憶されている。したがって、当該上位7ビット目のデータbsync7が内符号化手段25A,25Bに入力された際に、当該内符号化手段25A,25Bから出力される畳み込み符合化の結果は、同期バイトの上位1〜7ビット目のデータbsync1〜bsync7を畳み込み符合化したものとなる。
同様に、図3(c)に示すように、同期バイトの上位8ビット目bsync8のデータが内符号化手段25A,25Bに入力される際、当該内符号化手段25A,25Bにおける遅延手段254〜259に記憶されるデータは同期バイトのデータのみとなる。すなわち、同期バイトの上位8ビット目bsync8のデータが内符号化手段25A,25Bに入力される際、第1の遅延手段254〜第6の遅延手段259にはそれぞれ同期バイトのデータbsync2〜bsync7が記憶されている。したがって、当該上位8ビット目のデータbsync8が内符号化手段25A,25Bに入力された際に、当該内符号化手段25A,25Bから出力される畳み込み符合化の結果は、同期バイトの上位2〜8ビット目のデータbsync2〜bsync8を畳み込み符合化したものとなる。
すなわち、内符号化手段25A,25Bに各TSパケットの同期バイトを入力すると、当該同期バイトの上位7ビット目bsync7または上位8ビット目bsync8が入力された際に、当該内符号化手段25A,25Bからは必ず一定の値が出力される。
図4は、TSパケット再生手段8A、8Bに反転同期バイトを含むTSパケットが入力された際におけるTSパケット組み立て、およびTS選択手段9におけるTSパケットの出力を説明するための説明図である。なお、図2と同様に、当該図3においては各TSパケット再生手段8A、8Bに入力されるTSパケットを時系列的に示した。
各TSパケット再生手段8A,8BにおけるTSパケットの組み立ては図2において説明した場合と同様である。すなわち、各TSパケット再生手段8A,8Bは、入力されたTSパケットから同期バイトを抽出し、先に入力されたTSパケットに含まれるデータの後部に当該同期バイトを付加して(図4(a)、(b))TS選択手段9に出力する。
TS選択手段9は、TSパケット間のデータの連続性を保持するように、出力するTSパケットの順序を制御する。具体的に説明すると、図4に示した場合、当該TS選択手段9には、TSパケット806、TSパケット807、TSパケット808、TSパケット809の順にTSパケットが時系列的に入力される(図)4(b)。そうすると、当該TS選択手段9は、TSパケット806、TSパケット807、TSパケット809、TSパケット808の順にTSパケットを時系列的にビタビ復号手段10に出力する。以下、TS選択手段9において、上述のように、TSパケットを出力する理由について説明する。
上述した変調装置1000においては、各階層ごとにランダマイズ処理が行なわれ、8個のTSパケットを1グループとし、当該グループの先頭のTSパケットに反転同期バイトが付加される。したがって、当該TS選択手段9に入力されたTSパケットの後部に付加された同期バイトが反転同期バイトであって、当該TSパケットの後のTSパケットのデータが同一階層のTSパケットのものである場合には、データの連続性は保たれる。しかしながら、当該TSパケットの後のTSパケットのデータが異なる階層のTSパケットのものであった場合にはデータの連続性を保つことができない。すなわち、ビタビ復号手段10に入力される所定のTSパケットの階層と、当該TSパケットの次に入力されるTSパケットの階層が異なる場合であって、かつ、前記所定のTSパケット後部に反転同期バイトが付加されている場合には、データの連続性を保持することができない。
以上の理由により、TS選択手段9は、図4(c)に示したようにTSパケットを出力する。すなわち、TSパケット809よりも時間的に先に入力されるTSパケット808を、前記TSパケット809よりも時間的に後に出力する。そうすると、ビタビ復号手段10には、反転同期バイト831に連続してデータ803が入力されることとなり、階層1におけるデータの連続性を保持することができる。さらに、同期バイトに連続すべきデータであるデータ812は、同期バイト851に連続してビタビ復号手段10に入力され、階層の切り替わり点におけるデータの連続性も保持することができる。
以上の説明のように、実施の形態1における復号装置100においては、データの連続性を保持するように、ビタビ復号手段10に入力されるTSパケットの順序を制御する。よって、TSパケット間のデータの連続性を保持することができる。そのため、各階層ごとにビタビ復号手段10またはRS復号手段12を設けなくとも各階層のデータを再生することができる。したがって、復号手段を複数有することなく、異なる階層に割り当てられた、異なる情報や番組を同時に得ることができる。すなわち、階層伝送特有のメリットを充分に得ることができる。
通常、ビタビ復号手段10またはRS復号手段12は、その復号化の性質上、多くの記憶手段(記憶容量)を必要とする。そのため、ビタビ復号手段10またはRS復号手段12を各階層ごとに設けた場合、回路規模が非常に大きくなってしまう。しかしながら、実施の形態1の復号装置100においては、各階層のデータを再生する場合においても、各階層ごとにビタビ復号手段10またはRS復号手段12を設ける必要がない。したがって、実施の形態1における復号装置100によれば、当該復号装置100の回路規模を非常に小さくすることができる。
なお、実施の形態1における復調復号装置110は、例えば、デジタル放送受信装置に適用することができる。図5は、当該受信装置510の構成を示すブロック図である。アンテナ等の受信手段500によって受信された受信信号は、上述した復調復号装置110に入力される。復調復号装置110は、入力された受信信号に含まれるデータの復調および復号を行なって得られるTSをTSデコーダ511に出力する。TSデコーダ511は、入力されたTSをデコードして、デマルチプレクサ512に出力する。デマルチプレクサ512は、入力されたTSを映像データ、音声データまたは番組情報(TSに含まれる番組のタイトル、放送時間、字幕の情報)に分離して表示手段520に出力する。表示手段520は、入力された映像データの映像を表示し、音声データの音声を出力する。また、必要に応じて、番組情報を表示する。例えば、ユーザが番組のタイトルを表示する旨の指示を表示手段520に対して行なった場合には、当該タイトルを表示する。なお、図5においては、受信装置510と表示手段520とを別個に構成する場合について示したが、受信装置510と表示手段520とを一体として構成してもよい。
実施の形態2.
図6は、実施の形態2における復号装置200を備える復調復号装置210の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明においては、実施の形態1において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付記し、説明を省略する。
図6において、同期反転検出手段15は、ビタビ復号手段10から出力されたTSパケットに付加された同期バイトが、同期バイトまたは反転同期バイトのいずれの同期バイトであるかを判定し、当該判定結果に対応する信号をTS選択手段9に出力する。
なお、実施の形態2における反転同期検出手段15においてビタビ復号手段10の出力を使用する理由は以下のとおりである。RS復号手段12から出力されるTSパケットに基づいて反転同期バイトの有無を検出する場合には、外デインタリーバ11A,11Bにおける外デインタリーブ処理に要する時間とRS復号手段12におけるRS復号処理に要する時間とを合計した時間が経過するまで当該反転同期検出手段15においてTSパケットを得ることができない。
具体的に説明すると、外デインタリーバ11A,11Bにおける外デインタリーブ処理には、当該外デインタリーバに11A11,Bに11個のTSパケットが蓄積されるまでの時間と、当該11個のTSパケットに対するデインタリーブ処理を完了するまでの時間を必要とする。また、RS復号手段12におけるRS復号には、RS復号手段12に数個のTSパケットが蓄積されるまでの時間と、当該数個のTSパケットに対するRS復号を完了するまでの時間を必要とする。そのため、実施の形態2における反転同期バイト検出手段16においては、反転同期バイトの検出が可能となるまでに要する時間を短縮すべく、ビタビ復号手段10から出力されたTSパケットを使用する。
なお、ビタビ復号手段10から出力されたTSパケットを使用する場合には、同期反転検出手段15において以下のような処理を行なうことで反転同期バイトの検出制度を高くすることができる。すなわち、当該ビタビ復号手段10から出力されたTSパケットにおける同期バイトと正確な同期バイトの値(47Hex)とのハミング距離(以下、第1のハミング距離ともいう。)、または当該同期バイトと反転同期バイトの値(B8Hex)とのハミング距離(以下、第2のハミング距離ともいう。)を算出する。そして、当該ハミング距離と所定のしきい値とを比較して反転同期バイトの検出を行なう。以下、具体的に説明する。なお、前記所定のしきい値は、復号装置の仕様、設計等に応じて任意に設定する。
ビタビ復号手段10において反転同期バイトが含まれるTSパケットが正確に復号された場合、第1のハミング距離は8となる。一方、第2のハミング距離は0となる。そこで、例えば、第1のハミング距離と第2のハミング距離との差(すなわち、(第1のハミング距離)−(第2のハミング距離)、「−」は減算記号)を算出して所定のしきい値と比較する。そして、比較の結果、当該差が所定のしきい値よりも大きい場合に、ビタビ復号手段10から出力されたTSパケットの同期バイトが反転同期バイトであると判定する。
また、以下のように反転同期バイトの検出をすることもできる。すなわち、第1のハミング距離と所定のしきい値とを比較する。また、第2のハミング距離と当該所定のしきい値とを比較する。そして、第1のハミング距離が前記しきい値よりも大きく、かつ、第2のハミング距離が前記しきい値以下の場合にはビタビ復号手段10から出力されたTSパケットの同期バイトが反転同期バイトであると判定する。
さらにまた、以下のように反転同期バイトの検出をすることもできる。すなわち、第2のハミング距離と所定のしきい値とを比較する。そして、第2のハミング距離が当該第2のしきい値以下の場合にはビタビ復号手段10から出力されたTSパケットの同期バイトが反転同期バイトであると判定する。
なお、上述のように所定のしきい値は仕様等に応じて任意に設定するが、上述の例のように反転同期バイトの検出を行なう場合には、しきい値を高い値とするほど反転同期バイトの検出精度を高くすることができる。
以上の説明のように、実施の形態2における復号装置200によれば、より早いタイミングで反転同期バイトの検出を行なうことができる。すなわち、反転同期バイトの検出までの時間を短縮することができる。
実施の形態3.
図7は、実施の形態3における復号装置300を備える復調復号装置310の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明においては、実施の形態1または2において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付記し、説明を省略する。
図7において、反転同期検出手段16には、ビタビ復号手段10から出力されたTSパケットおよびRS復号手段12から出力されたTSパケットが入力される。反転同期検出手段16は、まず、時間的に先に入力されたTSパケット(すなわち、ビタビ復号手段10から出力されたTSパケット)に対して、実施の形態2において説明したように反転同期バイトの有無を検出し、検出の結果(以下、第1の検出結果ともいう)をTS選択手段9に出力する。そして、TS選択手段9は、ビタビ復号手段10の出力に基づいて行なった、反転同期検出手段16の検出の結果に基づいて、TSパケットを出力する順序の制御を行なう。
実施の形態2において説明したように、ビタビ復号手段10から出力されたTSパケットに対応し、RS復号がされた後のTSパケットは、外デインタリーブに要する時間とRS復号に要する時間とを合計した所定の時間が経過した後に当該RS復号手段12から出力される。したがって、ビタビ復号手段10から出力されたTSパケットに対応し、RS復号がされた後のTSパケットは、前記所定の時間経過後に反転同期検出手段16に入力される。そうすると、反転同期検出手段16は、RS復号手段12から出力されたTSパケットに対して、反転同期バイトの検出を行なう。なお、以下の説明においては、反転同期検出手段16において、RS復号手段12の出力に基づいて行なう反転同期バイトの検出の結果を、第2の検出結果ともいう。
反転同期検出手段17は、第1の検出結果と第2の検出結果とを比較する。そして、第1の検出結果と第2の検出結果とが異なる場合には、第2の検出結果をTS選択手段9に出力する。TS選択手段9は、第2の検出手段が反転同期検出手段17から入力された場合には、当該第2の検出結果に従って、TSパケットの出力順序を制御する。すなわち、第1の検出結果に基づくTSパケットの出力順序の制御を、第2の検出結果に基づくTSパケットの出力順序の制御に切り替える。
上述のように、RS復号手段12において行なうリードソロモン誤り訂正の訂正能力は1TSパケットにつき最大8バイトである。したがって、第2の検出結果の信頼性は、第1の検出結果の信頼性よりも高い場合が多い。そのため、実施の形態3における復号装置300においては、第1の検出結果と第2の検出結果とが異なる場合に、第2の検出結果に基づくTSパケットの出力順序の制御に切り替える。
以上の説明にように、実施の形態3における復号装置300によれば、より早いタイミングで反転同期バイトの検出を行なうことができるとともに、TS選択手段9におけるTSパケットの出力順序の制御を正確に行なうことができる。
なお、以上の説明においては、反転同期検出手段16において、検出結果の比較を行なう場合について説明したが、第1の検出結果および第2の検出結果をTS選択手段9に入力し、当該TS選択手段9において検出結果の比較を行なうように構成してもよい。
実施の形態4.
図8は、実施の形態4における復号装置400を備える復調復号装置410の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明においては、実施の形態1〜3において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付記し、説明を省略する。
図8において、第1のデランダマイズ手段13Aは、デランダマイズ後のTSパケットを第1のタイミング制御手段18Aに出力する。また、第2のデランダマイズ手段13Bは、デランダマイズ後のTSパケットを第2のタイミング制御手段18Bに出力する。各タイミング制御手段13A,13Bは、図示しない制御手段の制御に応じて、入力されたTSパケットを出力する。
上述のように、TS選択手段9は、反転同期検出手段16から入力される信号に基づいて、TSパケット再生手段8A,8Bから入力されたTSパケットを選択し、時系列的に配列して出力する。例えば、図4に示した場合、TS選択手段9は、データの連続性を保持するために、TSパケット808を本来出力されるべきタイミングよりも遅いタイミングで出力する。具体的には、図4の場合、TSパケット808は、TSパケット809が出力されるまでの時間だけ、本来出力されるべきタイミングよりも遅く出力される。
また、図5に示すように、当該復調復号装置の後段には、TSデコーダ511が配置される。TSデコーダ511においては、TSのデコードを行なうための基準時刻となる同期信号の値を符号器(図示せず)において意図した値にセットする。また、当該同期信号の値の校正を行なう。
例えば、MPEG2−TSにおいては、各TSパケットに、同期信号の値のセットまたは校正を行なうための情報としてPCR(Program Clock Reference、プログラム時刻基準参照値ともいう)が付加される。そして、PCRによる同期信号の値のセットまたは校正を正確に行なうためには、当該PCRを伝送するTSパケットがTSデコーダ511に入力されるタイミングの精度が必要となる。
したがって、例えば、PCRを伝送するTSパケットがTSデコーダ511に入力されるタイミングが大きなジッタを有する場合には、TSデコーダ511において同期信号の値のセット等を正確に行なうことができない。その結果、TSの映像または音声を再生することができなくなってしまう。
そこで、実施の形態4における復号装置400においては、タイミング制御手段18A,18BによってTSパケットを出力するタイミングの制御を行なう。なお、タイミング制御手段18A,18BにおいてTSパケットを出力するタイミングは、TPSに基づいて設定することができる。すなわち、タイミング制御手段18A,18Bは、当該TPSによって設定される所定のタイミングでTSパケットを出力する。
具体的に説明すると、DVB−T規格においては、上述のように種々の変調方式を使用することができ、各変調方式に応じて各種のパラメータ(以下、変調パラメータともいう)が規定されている。そして、1つのOFDMフレームによって伝送されるTSパケットの総数は、変調パラメータに基づいて一意に決定される。よって、タイミング制御手段18A,18Bは、当該PTSに基づいてTSパケットを出力するタイミング(間隔)を演算する。そして、演算の結果に基づいて、TSパケットの出力制御に使用するクロックを最適な周波数に調整し、当該クロックに応じてTSパケットを出力する。
以上の説明のように、実施の形態4における復号装置400によれば、TS選択手段9におけるTSパケットの出力順序の制御に起因して発生する、TSデコーダ511にTSパケットが入力されるタイミングのジッタを吸収することができる。よって、結果として、TSデコーダ511において同期信号の値のセットまたは校正を確実に行なうことができる。したがって、TSパケットに対応する映像または音声の再生をより確実に行なうことができる。
なお、タイミング制御手段18A,18Bは、例えば、FIFO(First-in First-out)メモリによって構成することができる。また、実施の形態4においては、実施の形態3において説明した復号装置400にタイミング制御手段18A,18Bを設ける場合について説明したが、当該タイミング制御手段18A,18Bは、実施の形態1〜3において説明した復号装置100,200,300に設けることもできる。
また、実施の形態1〜4において説明した復号装置100,200,300,400は、DVB−T規格のデジタル放送を受信する受信装置の他、当該DVB−T規格のようにTSパケットに付加される同期バイトを反転させる放送方式に対応する受信装置に適用することができる。
1 チューナ、2 A/D変換手段、3 OFDM復調手段、4 デマッパ、5 内デインタリーバ、6 階層分割手段、7A,7B デパンクチャ手段、8A,8B TSパケット再生手段、9 TS選択手段、10 ビタビ復号手段、11A,11B 外デインタリーバ、12 RS復号手段、13A,13B デランダマイズ手段、14,15,16 同期反転検出手段、18A,18B タイミング制御手段。