JP4453175B2 - 受信装置、及び、受信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＢＳデジタル放送等に用いられる受信装置、及び、受信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル通信衛星放送（ＣＳデジタル放送）、デジタル衛星放送（ＢＳ）、デジタル地上波放送等のデジタル放送が新たな放送メディアとして提案されている。
【０００３】
このようなデジタル放送では、天候悪化などの原因によりＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）比が下がった場合、いわゆるブロックノイズが発生し、そのため画像や音声信号の復号ができず、画像や音声信号の出力が悪化するといった問題が生じる。
【０００４】
特に、２０００年に日本において放送開始予定のＢＳデジタル放送では、変調符号化方式としてＴＣ８ＰＳＫ（Trellis Coded 8 Phase Shift Keying）といった伝送効率の高いデジタル変調方式を採用している。そのため、例えば、変調符号化方式としてＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）を採用したＣＳデジタル放送等よりも、Ｃ／Ｎの悪化の影響をより早く受けることとなってしまう。
【０００５】
そこで、ＢＳデジタル放送では、天候悪化等の原因によるＣ／Ｎの悪化の対応策として、同一の情報内容を、伝送量が高い高階層伝送データと、伝送量が低い低階層伝送データとの２通りの変調符号化方式に階層化して伝送する階層変調方式が採用されている。ＢＳデジタル放送の場合、ＴＣ８ＰＳＫで変調及び符号化された伝送データを高階層伝送データとし、それ以外（ＢＰＳＫ（r=1/2）,ＱＰＳＫ（r=1/2,2/3,3/4,5/6,7/8）の変調及び符号化された伝送データを低階層伝送データとして、階層化している（なお、ＱＰＳＫは、パンクチャード符号化方式が採用されており、ｒはその符号化率を示している。）。
【０００６】
ＢＳデジタル放送では、このような階層変調方式を採用することにより、同じ番組を提供していても、高階層伝送データでは、例えばＨＤＴＶ画像を提供し、低階層画像では、例えばコマ落としをした動画像、画面サイズが小さくなり且つコマ落としをした動画像、静止画像、音声をミュートした静止画像等を提供している。このため、ＢＳデジタル放送では、例えば、天候悪化等の原因により受信状態が悪くなり、ＨＤＴＶ画像を再生することができなくなったとしても、ＳＤＴＶや静止画像等の最低限のサービスを視聴者に提供することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＢＳデジタル放送の受信装置側では、このような高階層伝送データと低階層伝送データとを、Ｃ／Ｎ比に応じて切り換えることとなる。例えば、ある一定のしきい値を定め、Ｃ／Ｎ比がこのしきい値以上或いは以下であるかを判断し、高階層と低階層とを切り換えて情報を提供することとなる。
【０００８】
しかしながら、例えば天候が不安定でＣ／Ｎ比の値が短時間で大幅に変動する場合、或いは、Ｃ／Ｎ比がしきい値近傍となっている場合には、高階層と低階層との階層の切換が頻繁に生じてしまう。このような場合、通常のテレビジョン放送と、例えば画像縮小がされたテレビジョン放送との切換が頻繁に生じてしまい、視聴者に例えば画面表示の切り換えによる不快感や煩わしさを与えてしまう。
【０００９】
本発明は、このような実情を鑑みてなされたものであり、頻繁に生じる階層切換による視聴の煩わしさを回避し、視聴者が安定した状態で視聴を行うことができる受信装置、及び、受信方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる受信装置は、所定の搬送波信号に対してデジタル直交変調された伝送データであって、同一の情報内容を伝送効率の高い変調方式及び符号化方式の伝送データ（高階層伝送データ）と伝送効率の低い変調方式及び符号化方式の伝送データ（低階層伝送データ）とに階層化して伝送された伝送データを、受信する受信装置であって、受信信号の搬送波電力対ノイズ電力比（Ｃ／Ｎ比）を検出するＣ／Ｎ検出手段と、受信信号から伝送データを復調し、上記Ｃ／Ｎ比に応じて復調された伝送データから高階層伝送データと低階層伝送データとを選択的に切り換えて情報の復号をする復号手段とを備え、上記復号手段は、低階層伝送データを復号している際に上記Ｃ／Ｎ比が第１のしきい値より高い第２のしきい値以上となった期間が第１の期間連続したときに、復号する伝送データを高階層伝送データに切り換え、高階層伝送データを復号している際にＣ／Ｎ比が上記第１のしきい値以下となった期間が上記第１の期間より短い第２の期間連続したときには復号する伝送データを低階層伝送データに切り換える。
また、本発明にかかる受信装置は、所定の搬送波信号に対してデジタル直交変調された伝送データであって、同一の情報内容を伝送効率の高い変調方式及び符号化方式の伝送データ（高階層伝送データ）と伝送効率の低い変調方式及び符号化方式の伝送データ（低階層伝送データ）とに階層化して伝送された伝送データを、受信する受信方法において、受信信号の搬送波電力対ノイズ電力比（Ｃ／Ｎ比）を検出するＣ／Ｎ検出ステップと、受信信号から伝送データを復調し、上記Ｃ／Ｎ比に応じて復調された伝送データから高階層伝送データと低階層伝送データとを選択的に切り換えて情報の復号をする復号ステップとを有し、上記復号ステップでは、低階層伝送データを復号している際に上記Ｃ／Ｎ比が第１のしきい値より高い第２のしきい値以上となった期間が第１の期間連続したときに、復号する伝送データを高階層伝送データに切り換え、高階層伝送データを復号している際にＣ／Ｎ比が上記第１のしきい値以下となった期間が上記第１の期間より短い第２の期間連続したときには復号する伝送データを低階層伝送データに切り換える受信方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態として、本発明を適用したＢＳデジタル放送の受信装置について説明をする。
【００１４】
図１に、本発明の実施の形態のＢＳデジタル放送の受信装置のブロック構成図を示す。
【００１５】
ＢＳデジタル放送の受信装置１は、図１に示すように、選局部１１と、復調部１２と、デスクランブラ１３と、ＴＳデコーダ１４と、ＭＰＥＧデコーダ１５と、制御部１６と、ノイズレベル対Ｃ／Ｎ比テーブル１７とを備えて構成される。
【００１６】
選局部１１には、パラボラアンテナ２により受信されたＲＦ信号が入力される。選局部１１は、増幅、周波数変換、フィルタリング等を行い、ＩＦ信号を出力する。出力されたＩＦ信号は、復調部１２に供給される。
【００１７】
復調部１２は、ＩＦ信号に対して、デジタル直交復調、デパンクチャリング、ビタビ復号、デインタリーブ、逆エネルギー拡散、ＲＳ復号、ＴＳ選択処理等を行い、視聴者が受信を希望するサービスが含まれているトランスポートストリーム（ＴＳ）を出力する。このＴＳは、ＭＰＥＧ２システムズにより規定されている多重化信号である。また、このＴＳは、１８８バイトのＴＳパケット単位でデータがパケット化されている。復調部１２から出力されたＴＳは、デスクランブラ１３に供給される。
【００１８】
デスクランブラ１３は、所定の暗号キーを用いてスクランブルされているＴＳに対して、デスクランブル処理を行う。デスクランブル処理がされたＴＳは、ＴＳデコーダ１４に供給される。
【００１９】
ＴＳデコーダ１４は、供給されてきたＴＳパケットのＰＩＤ（Packet Identification）を参照して、必要なＴＳパケット（例えば視聴者が視聴を希望するプログラムのビデオ情報、オーディオ情報、データ情報が含まれたＴＳパケットや、そのプログラムの再生等に必要となるＰＳＩやＳＩといった情報が記述された制御用のＴＳパケット）を抽出するフィルタリング処理を行う。ビデオ情報、オーディオ情報、データ情報が含まれているＴＳパケットは、ビデオ、オーディオ、データにそれぞれ分離され、ビデオエレメンタリストリーム、オーディオエレメンタリストリーム、データエレメンタリストリームとして、それぞれＭＰＥＧデコーダ１５に供給される。また、制御用のＴＳパケットは、制御部１６に供給される。
【００２０】
ＭＰＥＧデコーダ１５は、圧縮符号化されているビデオエレメンタリストリーム、オーディオエレメンタリストリーム、データエレメンタリストリームに対する伸張処理を行い、ベースバンドのビデオ信号、オーディオ信号、データ信号を出力する。
【００２１】
制御部１６は、上記選局部１１、復調部１２、デスクランブラ１３、ＴＳデコーダ１４、ＭＰＥＧデコーダ１５に対する制御を行う。さらに、制御部１６は、復調部１２により検出されたノイズレベルに基づきＣ／Ｎ比を算出し、算出したＣ／Ｎ比に基づき高階層受信と低階層受信との切り換え制御を行う。
【００２２】
ノイズレベル対Ｃ／Ｎ比テーブル１７は、復調部１２により検出されたノイズレベルから、そのノイズレベルに対応したＣ／Ｎ比を算出するためのテーブルである。
【００２３】
つぎに、上記復調部１２の内部構成について図２を用いて説明をする。
【００２４】
復調部１２は、図２に示すように、ノイズレベル検出部２１と、ＢＰＳＫ復調部２２と、ＱＰＳＫ（r=1/2）復調部２３と、ＱＰＳＫ（r=2/3）復調部２４と、ＱＰＳＫ（r=3/4）復調部２５と、ＱＰＳＫ（r=5/6）復調部２６と、ＱＰＳＫ（r=7/8）復調部２７と、ＴＳ８ＰＳＫ復調部２８と、マルチプレクサ２９と、切り換えコントローラ３０と、伝送路復号部３１とを備えて構成される。
【００２５】
ノイズレベル検出部２１には、選局部１１から出力されるＩＦ信号が入力される。ノイズレベル検出部２１は、入力されたＩＦ信号から受信信号に含まれているノイズのレベルを検出する。検出されたノイズレベルの情報は、制御部１６に供給される。ノイズレベルが検出された後のＩＦ信号は、ＢＰＳＫ復調部２２、ＱＰＳＫ（r=1/2）復調部２３、ＱＰＳＫ（r=2/3）復調部２４、ＱＰＳＫ（r=3/4）復調部２５、ＱＰＳＫ（r=5/6）復調部２６、ＱＰＳＫ（r=7/8）復調部２７、ＴＳ８ＰＳＫ復調部２８に供給される。
【００２６】
ここで、ＢＳデジタル放送では、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＴＣ８ＰＳＫの変調方式が、動的に切り換えられて放送される。また、ＱＰＳＫでは、その中でもパンクチャド符号の符号化率がさらに動的に切り換えられて放送される。具体的には、ＢＳデジタル放送では、スーパーフレームと呼ばれるデータ構成単位で信号処理が行われることを規定し、さらに、そのスーパーフレームを８個のフレームで分割している。１フレームは、さらに４８個のスロットで構成されている。ＢＳデジタル放送では、このスロット単位で、変調符号化方式を変更することが可能とされている。この１スロットは、１ＴＳパケットに相当するデータ長とされている。
【００２７】
ＢＰＳＫ復調部２２、ＱＰＳＫ（r=1/2）復調部２３、ＱＰＳＫ（r=2/3）復調部２４、ＱＰＳＫ（r=3/4）復調部２５、ＱＰＳＫ（r=5/6）復調部２６、ＱＰＳＫ（r=7/8）復調部２７、ＴＳ８ＰＳＫ復調部２８は、それぞれ対応した変調符号化方式の伝送データに対するパンクチャリング処理、ビタビ復号処理等を行う。
【００２８】
マルチプレクサ２９は、切り換えコントローラ３０による切り換え制御に従い、ＢＰＳＫ復調部２２、ＱＰＳＫ（r=1/2）復調部２３、ＱＰＳＫ（r=2/3）復調部２４、ＱＰＳＫ（r=3/4）復調部２５、ＱＰＳＫ（r=5/6）復調部２６、ＱＰＳＫ（r=7/8）復調部２７、ＴＳ８ＰＳＫ復調部２８の復調出力を動的に切り換えながら伝送データを、スロット単位で選択して、後段の伝送路復号部３１に供給する。なお、変調符号化方式の切り換えタイミングは、いわゆるスーパーフレームの先頭に付加されている同期コードにより同期をとってスロットの先頭を選択検出するとともに、ＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）に記述されている情報を参照して、切り換え位置の制御が行われる。
【００２９】
伝送路復号部３１は、各変調符号化方式に応じて復調された伝送データに対して、デインタリーブ処理、逆エネルギー拡散処理、ＲＳ復号処理を行う。さらに、ＢＳデジタル放送の場合には、１つの周波数チャネルで最大８本のＴＳを伝送可能とされているが、そのうち、視聴者等により選択された１つのＴＳを出力する。
【００３０】
以上のように復調部１２は、ＢＳデジタル放送の復調処理、並びに、伝送路復号処理を行い、ＴＳを再生するとともに、受信信号のノイズレベルを検出して制御部１６に供給する。
【００３１】
つぎに、ＴＳデコーダ１４の内部構成について図３を用いて説明をする。
【００３２】
ＴＳデコーダ１４は、図３に示すように、パケットフィルタ部３３と、プログラム選択部３４とを備えて構成される。
【００３３】
ＴＳデコーダ１４は、抽出するＴＳパケットのＰＩＤが、制御部１６から指定され、この指定されたＰＩＤを参照して、必要なＴＳパケットを抽出する処理を行う。
【００３４】
ＰＩＤは、ＴＳパケット内に記述された１３ビットの情報で、そのＴＳパケットに含まれている情報内容を識別するための情報である。ＰＩＤを参照することによって、例えば、そのＴＳパケットがビデオ情報が含まれているパケットか、オーディオ情報が含まれているパケットか、データ情報が含まれているパケットか、或いは、そのＴＳパケットがＰＳＩ（Program Specific Information）やＳＩ（Serves Information）が含まれているパケットか、といったことを識別することができる。また、さらに、このＰＩＤにより、そのＴＳパケットが、高階層伝送データが含まれているパケットか、或いは、低階層伝送データが含まれているパケットかも識別することができる。
【００３５】
プログラム選択部３４は、制御部１６から指定されたＰＩＤ情報に基づき、パケットフィルタ部３３を制御して、指定されたＰＩＤが記述されているＴＳパケットのみを抽出してＭＰＥＧデコーダ１５に供給する。また、さらに、ＰＳＩやＳＩが含まれいてるＴＳパケットのうち、指定されたＴＳパケットを抽出して制御部１６に供給する。
【００３６】
また、ＴＳデコーダ１４は、高階層伝送データ／低階層伝送データに該当するＰＩＤが、制御部１６により指定される。ＴＳデコーダ１４は、高階層伝送データに該当するＰＩＤが指定された場合には、高階層伝送データが含まれたＴＳパケットを抽出して、後段のＭＰＥＧデコーダ１５に高階層伝送データが含まれたＴＳパケットのみを送出する。また、ＴＳデコーダ１４は、低階層伝送データに該当するＰＩＤが指定された場合には、低階層伝送データが含まれたＴＳパケットを抽出して、後段のＭＰＥＧデコーダ１５に低階層伝送データが含まれたＴＳパケットのみを送出する。このような処理を行うことにより、高階層伝送データ／低階層伝送データの切り換えを行うことができる。
【００３７】
つぎに、制御部１６により行われる高階層伝送データと低階層伝送データとの切り換え制御の制御内容について説明をする。
【００３８】
制御部１６は、復調部１２により検出されたノイズレベルを読み出し、読み出したノイズレベルに基づきノイズレベル対Ｃ／Ｎ比テーブル１７を参照し、Ｃ／Ｎ比を算出する。このノイズレベル対Ｃ／Ｎ比テーブル１７には、予めノイズレベルとＣ／Ｎ比との対応関係をテーブル上に記述してある。そして、制御部１６は、この算出したＣ／Ｎ比の値に基づき、高階層受信を行うか、低階層受信を行うかの切り換えを行う。
【００３９】
ここで、制御部１６は、高階層受信と低階層受信との切り換えを、算出したＣ／Ｎ比の切り換えレベルにヒステリシスを設け、さらに、状態を切り換える際に時間制限を行うことにより、高階層受信状態と低階層受信状態とが煩雑に切り替わり、視聴者に不快感を与えないように制御をしている。
【００４０】
この制御部１６では、具体的には、Ｃ／Ｎ比の切り換えレベルを以下のように設定をしている。
【００４１】
（１） 高階層受信から低階層受信へのＣ／Ｎ比の切り換えレベルを、第１のレベルＴｈ１に設定する。例えば、第１のレベルを９ｄＢと設定したとすれば、高階層受信を行っている最中にＣ／Ｎ比が９ｄＢ以下となったときには、高階層受信から低階層受信へ切り換えられる。なお、この第１のレベルＴｈ１は、できるだけ高階層伝送データによる高品質の情報を視聴者に提供できるように、可能な限り低い値に設定するとよい。例えば、ブロックノイズが発生し始めるＣ／Ｎ比程度に設定をする。
【００４２】
（２） 低階層受信から高階層受信へのＣ／Ｎ比の切り換えレベルを、第２のレベルＴｈ２に設定する。この第２のレベルＴｈ２は、第１のレベルＴｈ１よりも高い値とする（Ｔｈ２＞Ｔｈ１）。例えば、第２のレベルを１１ｄＢと設定したとすれば、低階層受信を行っている最中にＣ／Ｎ比が１１ｄＢ以上となったときには、低階層受信から高階層受信へ切り換えられる。通常、Ｃ／Ｎ比は、天候状態によって２、３ｄＢは容易に変動する。そのため、第１のレベルＴｈ１から、この変動範囲以上のマージンを設けて、第２のレベルＴｈ２を設定することが望ましい。
【００４３】
このように切り換えレベルにヒステリシスを持たせることにより、例えば、受信信号のＣ／Ｎ比が切り換えレベルの近傍の値となっている場合でも、煩雑な画面切り換え等が発生しない。
【００４４】
また、さらに、この制御部１６では、状態を切り換える際の時間制限を以下のように設定をしている。
【００４５】
（３） 低階層受信状態から高階層受信状態への切換遷移は、Ｃ／Ｎ比が第２のレベルＴｈ２を、第１の期間Ｔｍ１の間、連続して上まわったときに行う。例えば、第２のレベルＴｈ２を１１ｄＢと設定し、第１の期間Ｔｍ１を１０秒と設定したとすれば、低階層受信を行っている最中にＣ／Ｎ比が１１ｄＢを１０秒以上の間上回っている状態となったときには、低階層受信から高階層受信へ切り換えられる。
【００４６】
（４） 高階層受信状態から低階層受信状態への切換遷移は、Ｃ／Ｎ比が第１のレベルＴｈ１を、第２の期間Ｔｍ２の間、連続して下回ったときに行う。ここで、第２の期間Ｔｍ２は、第１の期間Ｔｍ１より短い期間であるとする（Ｔｍ２≦Ｔｍ１）。例えば、第１のレベルＴｈ１を９ｄＢと設定し、第２の期間Ｔｍ２を０．５秒と設定したとすれば、低階層受信を行っている最中にＣ／Ｎ比が９ｄＢを０．５秒以上の間下回っている状態となったときには、高階層受信から低階層受信へ切り換えられる。
【００４７】
なお、高階層受信状態から低階層受信状態への遷移は、ブロックノイズによる影響が画面に現れる状態をできるだけ視聴者に見せないことを優先して、Ｃ／Ｎ比が悪化した場合には、即座に低階層受信状態に切り換えるように、時間制限を短く設定している。反対に、低階層受信状態から高階層受信状態への遷移は、例えば、大きな振幅でＣ／Ｎ比が変動する場合などになんども階層切換が生じなようにし、時間制限を長く設定している。
【００４８】
つぎに、高階層受信状態と低階層受信状態との切り換えの状態制御を行うステートマシーンを図４に示して説明を行う。
【００４９】
このステートマシーンには、状態Ｓ１〜状態４の４状態により制御が行われる。状態Ｓ１と状態Ｓ２は、高階層受信状態である。状態Ｓ１及び状態Ｓ２のときには、高階層伝送データを抽出するためのＰＩＤが制御部１６からＴＳデコーダ１４に供給され、通常の画像サイズの画像データが視聴者に提供されることとなる。一方、状態Ｓ３と状態Ｓ４は、低階層受信状態である。状態Ｓ３及び状態Ｓ４のときには、低階層伝送データを抽出するためのＰＩＤが制御部１６からＴＳデコーダ１４に供給され、例えば、番組内容は高階層受信データと同一であるが、コマ落としをした動画像、画面サイズが小さくなり且つコマ落としをした動画像、静止画像、或いは、音声をミュートした静止画像等が視聴者に提供されることとなる。
【００５０】
まず、この受信装置１がリセットや電源投入、或いは、ＢＳデジタル放送の受信開始命令等が与えられると、状態Ｓ１に遷移する。
【００５１】
この状態Ｓ１では、Ｃ／Ｎ比が判断される。Ｃ／Ｎ比が第１のレベルＴｈ１より大きい場合には、この状態Ｓ１で留まり、Ｃ／Ｎ比が第１のレベルＴｈ１以下である場合には、状態Ｓ２に遷移する。ここで、状態Ｓ１から状態Ｓ２へ遷移するタイミングで、カウンタタイマーが起動される。
【００５２】
状態Ｓ２では、Ｃ／Ｎ比とともにタイマーによりカウントされたタイマー値ｔｉｍｅが判断される。タイマー値ｔｉｍｅが第２の期間Ｔｍ２より小さく且つＣ／Ｎ比が第１のレベルＴｈ１以下である場合には、この状態Ｓ２で留まる。また、タイマー値ｔｉｍｅが第２の期間Ｔｍ２より小さく且つＣ／Ｎ比が第１のレベルＴｈ１より大きい場合には、状態Ｓ１に遷移する。また、タイマー値ｔｉｍｅが第２の期間Ｔｍ２以上の場合には、状態Ｓ３に遷移する。状態Ｓ２から状態Ｓ１、状態Ｓ２から状態Ｓ３へ遷移するタイミングで、タイマーがリセットされる。
【００５３】
状態Ｓ３では、Ｃ／Ｎ比が判断される。Ｃ／Ｎ比が第２のレベルＴｈ２より小さい場合には、この状態Ｓ３で留まり、Ｃ／Ｎ比が第２のレベルＴｈ２以上である場合には、状態Ｓ４に遷移する。ここで、状態Ｓ３から状態Ｓ４へ遷移するタイミングで、タイマーが起動される。
【００５４】
状態Ｓ４では、Ｃ／Ｎ比とともにタイマーによりカウントされたタイマー値ｔｉｍｅが判断される。タイマー値ｔｉｍｅが第１の期間Ｔｍ１より小さく且つＣ／Ｎ比が第２のレベルＴｈ２以上である場合には、この状態Ｓ４で留まる。また、タイマー値ｔｉｍｅが第１の期間Ｔｍ１より小さく且つＣ／Ｎ比が第２のレベルＴｈ２より小さい場合には、状態Ｓ３に遷移する。また、タイマー値ｔｉｍｅが第１の期間Ｔｍ１以上の場合には、状態Ｓ１に遷移する。状態Ｓ４から状態Ｓ３、状態Ｓ４から状態Ｓ１へ遷移するタイミングで、タイマーがリセットされる。
【００５５】
以上のように本発明の実施の形態のＢＳデジタル放送の受信装置１では、高階層伝送データから低階層伝送データへの切り換え、並びに、低階層伝送データから高階層伝送データへの切り換えのタイミングを定めるＣ／Ｎ比のしきい値に、ヒステリシスを持たせるようにしている。さらに、この受信装置１では、たとえＣ／Ｎ比がしきい値を越えて切り換え条件を満たしたとしても、一定時間の間は階層切換を行わず、確実にＣ／Ｎ比がしきい値を越えたと判断されてから階層切り換えを行うようにしている。そのため、高階層伝送データと低階層伝送データとの切り換えが頻繁に生じことがなくなる。従って、視聴者に例えば画面表示の切り換えによる不快感や煩わしさを与えることがなくなり、視聴者が安定した状態で視聴を行うことができる。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態としてＢＳデジタル放送の受信装置について説明をしたが、本発明は、ＢＳデジタル放送の受信装置に限られるものではなく、階層変調方式を採用した放送の受信装置であればどのようなものにでも適用することができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明では、例えば伝送劣化への耐性或いは情報品質の差別化等を図るため、伝送効率の高い変調方式及び符号化方式の伝送データ（高階層伝送データ）と伝送効率の低い変調方式及び符号化方式の伝送データ（低階層伝送データ）とを、受信信号のＣ／Ｎ比に応じて選択的に切り換えて、情報内容の復号を行う。この際、高階層伝送データから低階層伝送データへの切り換え、並びに、低階層伝送データから高階層伝送データへの切り換えのタイミングを定めるＣ／Ｎ比のしきい値に、ヒステリシスを持たせるようにする。
【００５８】
また、本発明では、低階層伝送データを復号している際にＣ／Ｎ比が第１のしきい値より高い第２のしきい値以上となった期間が第１の期間連続したときに、復号する伝送データを高階層伝送データに切り換え、高階層伝送データを復号している際にＣ／Ｎ比が上記第１のしきい値以下となった期間が第１の期間より短い第２の期間連続したときには復号する伝送データを低階層伝送データに切り換える。すなわち、一旦階層切換があったのちには、たとえＣ／Ｎ比がしきい値を越えて切り換え条件を満たしたとしても、一定時間の間は階層切換を行わず、確実にＣ／Ｎ比がしきい値を越えたと判断されてから階層切り換えを行うようにする。
【００５９】
このことにより本発明によれば、低階層伝送データを復号している際に上記Ｃ／Ｎ比が第１のしきい値より高い第２のしきい値以上となった期間が第１の期間より長い第２の期間連続したときには復号する伝送データを高階層伝送データに切り換えることによって、低階層受信状態から高階層受信状態への遷移が、大きな振幅でＣ／Ｎ比が変動する場合などでも、階層切換が頻繁に生じるのを防止できる。
また、本発明によれば、高階層伝送データを復号している際にＣ／Ｎ比が第１のしきい値以下となった期間が第２の期間より短い第１の期間連続したときには復号する伝送データを低階層伝送データに切り換えることによって、ブロックノイズによる影響が画面に現れる状態をできるだけ視聴者に見せないことを優先して、Ｃ／Ｎ比が悪化した場合には即座に低階層受信状態に切り換えることができる。
したがって、本発明によれば、低階層受信状態から高階層受信状態への遷移が頻繁に生じるのを防止しつつ、Ｃ／Ｎ比が悪化した場合には即座に低階層受信状態に切り換えることができ、結果として、視聴者に例えば画面表示の切り換えによる不快感や煩わしさを与えることがなくなり、視聴者が安定した状態で視聴を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したＢＳデジタル放送の受信装置のブロック構成図である。
【図２】上記受信装置の復調部のブロック構成図である。
【図３】上記受信装置のＴＳデコーダのブロック構成図である。
【図４】高階層受信状態と低階層受信状態との切り換えの状態制御を行うステートマシーンを示す図である。
【符号の説明】
１ ＢＳデジタル放送受信装置、２ パラボラアンテナ、１１ 選局部、１２復調部、１３ デスクランブラ、１４ ＴＳデコーダ、１５ ＭＰＥＧデコーダ、１６ 制御部、１７ ノイズレベル対Ｃ／Ｎ比テーブル、２１ ノイズレベル検出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＢＳデジタル放送等に用いられる受信装置、及び、受信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル通信衛星放送（ＣＳデジタル放送）、デジタル衛星放送（ＢＳ）、デジタル地上波放送等のデジタル放送が新たな放送メディアとして提案されている。
【０００３】
このようなデジタル放送では、天候悪化などの原因によりＣ／Ｎ（搬送波電力／雑音電力）比が下がった場合、いわゆるブロックノイズが発生し、そのため画像や音声信号の復号ができず、画像や音声信号の出力が悪化するといった問題が生じる。
【０００４】
特に、２０００年に日本において放送開始予定のＢＳデジタル放送では、変調符号化方式としてＴＣ８ＰＳＫ（Trellis Coded 8 Phase Shift Keying）といった伝送効率の高いデジタル変調方式を採用している。そのため、例えば、変調符号化方式としてＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）を採用したＣＳデジタル放送等よりも、Ｃ／Ｎの悪化の影響をより早く受けることとなってしまう。
【０００５】
そこで、ＢＳデジタル放送では、天候悪化等の原因によるＣ／Ｎの悪化の対応策として、同一の情報内容を、伝送量が高い高階層伝送データと、伝送量が低い低階層伝送データとの２通りの変調符号化方式に階層化して伝送する階層変調方式が採用されている。ＢＳデジタル放送の場合、ＴＣ８ＰＳＫで変調及び符号化された伝送データを高階層伝送データとし、それ以外（ＢＰＳＫ（r=1/2）,ＱＰＳＫ（r=1/2,2/3,3/4,5/6,7/8）の変調及び符号化された伝送データを低階層伝送データとして、階層化している（なお、ＱＰＳＫは、パンクチャード符号化方式が採用されており、ｒはその符号化率を示している。）。
【０００６】
ＢＳデジタル放送では、このような階層変調方式を採用することにより、同じ番組を提供していても、高階層伝送データでは、例えばＨＤＴＶ画像を提供し、低階層画像では、例えばコマ落としをした動画像、画面サイズが小さくなり且つコマ落としをした動画像、静止画像、音声をミュートした静止画像等を提供している。このため、ＢＳデジタル放送では、例えば、天候悪化等の原因により受信状態が悪くなり、ＨＤＴＶ画像を再生することができなくなったとしても、ＳＤＴＶや静止画像等の最低限のサービスを視聴者に提供することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＢＳデジタル放送の受信装置側では、このような高階層伝送データと低階層伝送データとを、Ｃ／Ｎ比に応じて切り換えることとなる。例えば、ある一定のしきい値を定め、Ｃ／Ｎ比がこのしきい値以上或いは以下であるかを判断し、高階層と低階層とを切り換えて情報を提供することとなる。
【０００８】
しかしながら、例えば天候が不安定でＣ／Ｎ比の値が短時間で大幅に変動する場合、或いは、Ｃ／Ｎ比がしきい値近傍となっている場合には、高階層と低階層との階層の切換が頻繁に生じてしまう。このような場合、通常のテレビジョン放送と、例えば画像縮小がされたテレビジョン放送との切換が頻繁に生じてしまい、視聴者に例えば画面表示の切り換えによる不快感や煩わしさを与えてしまう。
【０００９】
本発明は、このような実情を鑑みてなされたものであり、頻繁に生じる階層切換による視聴の煩わしさを回避し、視聴者が安定した状態で視聴を行うことができる受信装置、及び、受信方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる受信装置は、所定の搬送波信号に対してデジタル直交変調された伝送データであって、同一の情報内容を伝送効率の高い変調方式及び符号化方式の伝送データ（高階層伝送データ）と伝送効率の低い変調方式及び符号化方式の伝送データ（低階層伝送データ）とに階層化して伝送された伝送データを、受信する受信装置であって、受信信号の搬送波電力対ノイズ電力比（Ｃ／Ｎ比）を検出するＣ／Ｎ検出手段と、受信信号から伝送データを復調し、上記Ｃ／Ｎ比に応じて復調された伝送データから高階層伝送データと低階層伝送データとを選択的に切り換えて情報の復号をする復号手段とを備え、上記復号手段は、低階層伝送データを復号している際に上記Ｃ／Ｎ比が第１のしきい値より高い第２のしきい値以上となった期間が第１の期間連続したときに、復号する伝送データを高階層伝送データに切り換え、高階層伝送データを復号している際にＣ／Ｎ比が上記第１のしきい値以下となった期間が上記第１の期間より短い第２の期間連続したときには復号する伝送データを低階層伝送データに切り換える。
また、本発明にかかる受信装置は、所定の搬送波信号に対してデジタル直交変調された伝送データであって、同一の情報内容を伝送効率の高い変調方式及び符号化方式の伝送データ（高階層伝送データ）と伝送効率の低い変調方式及び符号化方式の伝送データ（低階層伝送データ）とに階層化して伝送された伝送データを、受信する受信方法において、受信信号の搬送波電力対ノイズ電力比（Ｃ／Ｎ比）を検出するＣ／Ｎ検出ステップと、受信信号から伝送データを復調し、上記Ｃ／Ｎ比に応じて復調された伝送データから高階層伝送データと低階層伝送データとを選択的に切り換えて情報の復号をする復号ステップとを有し、上記復号ステップでは、低階層伝送データを復号している際に上記Ｃ／Ｎ比が第１のしきい値より高い第２のしきい値以上となった期間が第１の期間連続したときに、復号する伝送データを高階層伝送データに切り換え、高階層伝送データを復号している際にＣ／Ｎ比が上記第１のしきい値以下となった期間が上記第１の期間より短い第２の期間連続したときには復号する伝送データを低階層伝送データに切り換える受信方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態として、本発明を適用したＢＳデジタル放送の受信装置について説明をする。
【００１４】
図１に、本発明の実施の形態のＢＳデジタル放送の受信装置のブロック構成図を示す。
【００１５】
ＢＳデジタル放送の受信装置１は、図１に示すように、選局部１１と、復調部１２と、デスクランブラ１３と、ＴＳデコーダ１４と、ＭＰＥＧデコーダ１５と、制御部１６と、ノイズレベル対Ｃ／Ｎ比テーブル１７とを備えて構成される。
【００１６】
選局部１１には、パラボラアンテナ２により受信されたＲＦ信号が入力される。選局部１１は、増幅、周波数変換、フィルタリング等を行い、ＩＦ信号を出力する。出力されたＩＦ信号は、復調部１２に供給される。
【００１７】
復調部１２は、ＩＦ信号に対して、デジタル直交復調、デパンクチャリング、ビタビ復号、デインタリーブ、逆エネルギー拡散、ＲＳ復号、ＴＳ選択処理等を行い、視聴者が受信を希望するサービスが含まれているトランスポートストリーム（ＴＳ）を出力する。このＴＳは、ＭＰＥＧ２システムズにより規定されている多重化信号である。また、このＴＳは、１８８バイトのＴＳパケット単位でデータがパケット化されている。復調部１２から出力されたＴＳは、デスクランブラ１３に供給される。
【００１８】
デスクランブラ１３は、所定の暗号キーを用いてスクランブルされているＴＳに対して、デスクランブル処理を行う。デスクランブル処理がされたＴＳは、ＴＳデコーダ１４に供給される。
【００１９】
ＴＳデコーダ１４は、供給されてきたＴＳパケットのＰＩＤ（Packet Identification）を参照して、必要なＴＳパケット（例えば視聴者が視聴を希望するプログラムのビデオ情報、オーディオ情報、データ情報が含まれたＴＳパケットや、そのプログラムの再生等に必要となるＰＳＩやＳＩといった情報が記述された制御用のＴＳパケット）を抽出するフィルタリング処理を行う。ビデオ情報、オーディオ情報、データ情報が含まれているＴＳパケットは、ビデオ、オーディオ、データにそれぞれ分離され、ビデオエレメンタリストリーム、オーディオエレメンタリストリーム、データエレメンタリストリームとして、それぞれＭＰＥＧデコーダ１５に供給される。また、制御用のＴＳパケットは、制御部１６に供給される。
【００２０】
ＭＰＥＧデコーダ１５は、圧縮符号化されているビデオエレメンタリストリーム、オーディオエレメンタリストリーム、データエレメンタリストリームに対する伸張処理を行い、ベースバンドのビデオ信号、オーディオ信号、データ信号を出力する。
【００２１】
制御部１６は、上記選局部１１、復調部１２、デスクランブラ１３、ＴＳデコーダ１４、ＭＰＥＧデコーダ１５に対する制御を行う。さらに、制御部１６は、復調部１２により検出されたノイズレベルに基づきＣ／Ｎ比を算出し、算出したＣ／Ｎ比に基づき高階層受信と低階層受信との切り換え制御を行う。
【００２２】
ノイズレベル対Ｃ／Ｎ比テーブル１７は、復調部１２により検出されたノイズレベルから、そのノイズレベルに対応したＣ／Ｎ比を算出するためのテーブルである。
【００２３】
つぎに、上記復調部１２の内部構成について図２を用いて説明をする。
【００２４】
復調部１２は、図２に示すように、ノイズレベル検出部２１と、ＢＰＳＫ復調部２２と、ＱＰＳＫ（r=1/2）復調部２３と、ＱＰＳＫ（r=2/3）復調部２４と、ＱＰＳＫ（r=3/4）復調部２５と、ＱＰＳＫ（r=5/6）復調部２６と、ＱＰＳＫ（r=7/8）復調部２７と、ＴＳ８ＰＳＫ復調部２８と、マルチプレクサ２９と、切り換えコントローラ３０と、伝送路復号部３１とを備えて構成される。
【００２５】
ノイズレベル検出部２１には、選局部１１から出力されるＩＦ信号が入力される。ノイズレベル検出部２１は、入力されたＩＦ信号から受信信号に含まれているノイズのレベルを検出する。検出されたノイズレベルの情報は、制御部１６に供給される。ノイズレベルが検出された後のＩＦ信号は、ＢＰＳＫ復調部２２、ＱＰＳＫ（r=1/2）復調部２３、ＱＰＳＫ（r=2/3）復調部２４、ＱＰＳＫ（r=3/4）復調部２５、ＱＰＳＫ（r=5/6）復調部２６、ＱＰＳＫ（r=7/8）復調部２７、ＴＳ８ＰＳＫ復調部２８に供給される。
【００２６】
ここで、ＢＳデジタル放送では、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＴＣ８ＰＳＫの変調方式が、動的に切り換えられて放送される。また、ＱＰＳＫでは、その中でもパンクチャド符号の符号化率がさらに動的に切り換えられて放送される。具体的には、ＢＳデジタル放送では、スーパーフレームと呼ばれるデータ構成単位で信号処理が行われることを規定し、さらに、そのスーパーフレームを８個のフレームで分割している。１フレームは、さらに４８個のスロットで構成されている。ＢＳデジタル放送では、このスロット単位で、変調符号化方式を変更することが可能とされている。この１スロットは、１ＴＳパケットに相当するデータ長とされている。
【００２７】
ＢＰＳＫ復調部２２、ＱＰＳＫ（r=1/2）復調部２３、ＱＰＳＫ（r=2/3）復調部２４、ＱＰＳＫ（r=3/4）復調部２５、ＱＰＳＫ（r=5/6）復調部２６、ＱＰＳＫ（r=7/8）復調部２７、ＴＳ８ＰＳＫ復調部２８は、それぞれ対応した変調符号化方式の伝送データに対するパンクチャリング処理、ビタビ復号処理等を行う。
【００２８】
マルチプレクサ２９は、切り換えコントローラ３０による切り換え制御に従い、ＢＰＳＫ復調部２２、ＱＰＳＫ（r=1/2）復調部２３、ＱＰＳＫ（r=2/3）復調部２４、ＱＰＳＫ（r=3/4）復調部２５、ＱＰＳＫ（r=5/6）復調部２６、ＱＰＳＫ（r=7/8）復調部２７、ＴＳ８ＰＳＫ復調部２８の復調出力を動的に切り換えながら伝送データを、スロット単位で選択して、後段の伝送路復号部３１に供給する。なお、変調符号化方式の切り換えタイミングは、いわゆるスーパーフレームの先頭に付加されている同期コードにより同期をとってスロットの先頭を選択検出するとともに、ＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）に記述されている情報を参照して、切り換え位置の制御が行われる。
【００２９】
伝送路復号部３１は、各変調符号化方式に応じて復調された伝送データに対して、デインタリーブ処理、逆エネルギー拡散処理、ＲＳ復号処理を行う。さらに、ＢＳデジタル放送の場合には、１つの周波数チャネルで最大８本のＴＳを伝送可能とされているが、そのうち、視聴者等により選択された１つのＴＳを出力する。
【００３０】
以上のように復調部１２は、ＢＳデジタル放送の復調処理、並びに、伝送路復号処理を行い、ＴＳを再生するとともに、受信信号のノイズレベルを検出して制御部１６に供給する。
【００３１】
つぎに、ＴＳデコーダ１４の内部構成について図３を用いて説明をする。
【００３２】
ＴＳデコーダ１４は、図３に示すように、パケットフィルタ部３３と、プログラム選択部３４とを備えて構成される。
【００３３】
ＴＳデコーダ１４は、抽出するＴＳパケットのＰＩＤが、制御部１６から指定され、この指定されたＰＩＤを参照して、必要なＴＳパケットを抽出する処理を行う。
【００３４】
ＰＩＤは、ＴＳパケット内に記述された１３ビットの情報で、そのＴＳパケットに含まれている情報内容を識別するための情報である。ＰＩＤを参照することによって、例えば、そのＴＳパケットがビデオ情報が含まれているパケットか、オーディオ情報が含まれているパケットか、データ情報が含まれているパケットか、或いは、そのＴＳパケットがＰＳＩ（Program Specific Information）やＳＩ（Serves Information）が含まれているパケットか、といったことを識別することができる。また、さらに、このＰＩＤにより、そのＴＳパケットが、高階層伝送データが含まれているパケットか、或いは、低階層伝送データが含まれているパケットかも識別することができる。
【００３５】
プログラム選択部３４は、制御部１６から指定されたＰＩＤ情報に基づき、パケットフィルタ部３３を制御して、指定されたＰＩＤが記述されているＴＳパケットのみを抽出してＭＰＥＧデコーダ１５に供給する。また、さらに、ＰＳＩやＳＩが含まれいてるＴＳパケットのうち、指定されたＴＳパケットを抽出して制御部１６に供給する。
【００３６】
また、ＴＳデコーダ１４は、高階層伝送データ／低階層伝送データに該当するＰＩＤが、制御部１６により指定される。ＴＳデコーダ１４は、高階層伝送データに該当するＰＩＤが指定された場合には、高階層伝送データが含まれたＴＳパケットを抽出して、後段のＭＰＥＧデコーダ１５に高階層伝送データが含まれたＴＳパケットのみを送出する。また、ＴＳデコーダ１４は、低階層伝送データに該当するＰＩＤが指定された場合には、低階層伝送データが含まれたＴＳパケットを抽出して、後段のＭＰＥＧデコーダ１５に低階層伝送データが含まれたＴＳパケットのみを送出する。このような処理を行うことにより、高階層伝送データ／低階層伝送データの切り換えを行うことができる。
【００３７】
つぎに、制御部１６により行われる高階層伝送データと低階層伝送データとの切り換え制御の制御内容について説明をする。
【００３８】
制御部１６は、復調部１２により検出されたノイズレベルを読み出し、読み出したノイズレベルに基づきノイズレベル対Ｃ／Ｎ比テーブル１７を参照し、Ｃ／Ｎ比を算出する。このノイズレベル対Ｃ／Ｎ比テーブル１７には、予めノイズレベルとＣ／Ｎ比との対応関係をテーブル上に記述してある。そして、制御部１６は、この算出したＣ／Ｎ比の値に基づき、高階層受信を行うか、低階層受信を行うかの切り換えを行う。
【００３９】
ここで、制御部１６は、高階層受信と低階層受信との切り換えを、算出したＣ／Ｎ比の切り換えレベルにヒステリシスを設け、さらに、状態を切り換える際に時間制限を行うことにより、高階層受信状態と低階層受信状態とが煩雑に切り替わり、視聴者に不快感を与えないように制御をしている。
【００４０】
この制御部１６では、具体的には、Ｃ／Ｎ比の切り換えレベルを以下のように設定をしている。
【００４１】
（１） 高階層受信から低階層受信へのＣ／Ｎ比の切り換えレベルを、第１のレベルＴｈ１に設定する。例えば、第１のレベルを９ｄＢと設定したとすれば、高階層受信を行っている最中にＣ／Ｎ比が９ｄＢ以下となったときには、高階層受信から低階層受信へ切り換えられる。なお、この第１のレベルＴｈ１は、できるだけ高階層伝送データによる高品質の情報を視聴者に提供できるように、可能な限り低い値に設定するとよい。例えば、ブロックノイズが発生し始めるＣ／Ｎ比程度に設定をする。
【００４２】
（２） 低階層受信から高階層受信へのＣ／Ｎ比の切り換えレベルを、第２のレベルＴｈ２に設定する。この第２のレベルＴｈ２は、第１のレベルＴｈ１よりも高い値とする（Ｔｈ２＞Ｔｈ１）。例えば、第２のレベルを１１ｄＢと設定したとすれば、低階層受信を行っている最中にＣ／Ｎ比が１１ｄＢ以上となったときには、低階層受信から高階層受信へ切り換えられる。通常、Ｃ／Ｎ比は、天候状態によって２、３ｄＢは容易に変動する。そのため、第１のレベルＴｈ１から、この変動範囲以上のマージンを設けて、第２のレベルＴｈ２を設定することが望ましい。
【００４３】
このように切り換えレベルにヒステリシスを持たせることにより、例えば、受信信号のＣ／Ｎ比が切り換えレベルの近傍の値となっている場合でも、煩雑な画面切り換え等が発生しない。
【００４４】
また、さらに、この制御部１６では、状態を切り換える際の時間制限を以下のように設定をしている。
【００４５】
（３） 低階層受信状態から高階層受信状態への切換遷移は、Ｃ／Ｎ比が第２のレベルＴｈ２を、第１の期間Ｔｍ１の間、連続して上まわったときに行う。例えば、第２のレベルＴｈ２を１１ｄＢと設定し、第１の期間Ｔｍ１を１０秒と設定したとすれば、低階層受信を行っている最中にＣ／Ｎ比が１１ｄＢを１０秒以上の間上回っている状態となったときには、低階層受信から高階層受信へ切り換えられる。
【００４６】
（４） 高階層受信状態から低階層受信状態への切換遷移は、Ｃ／Ｎ比が第１のレベルＴｈ１を、第２の期間Ｔｍ２の間、連続して下回ったときに行う。ここで、第２の期間Ｔｍ２は、第１の期間Ｔｍ１より短い期間であるとする（Ｔｍ２≦Ｔｍ１）。例えば、第１のレベルＴｈ１を９ｄＢと設定し、第２の期間Ｔｍ２を０．５秒と設定したとすれば、低階層受信を行っている最中にＣ／Ｎ比が９ｄＢを０．５秒以上の間下回っている状態となったときには、高階層受信から低階層受信へ切り換えられる。
【００４７】
なお、高階層受信状態から低階層受信状態への遷移は、ブロックノイズによる影響が画面に現れる状態をできるだけ視聴者に見せないことを優先して、Ｃ／Ｎ比が悪化した場合には、即座に低階層受信状態に切り換えるように、時間制限を短く設定している。反対に、低階層受信状態から高階層受信状態への遷移は、例えば、大きな振幅でＣ／Ｎ比が変動する場合などになんども階層切換が生じなようにし、時間制限を長く設定している。
【００４８】
つぎに、高階層受信状態と低階層受信状態との切り換えの状態制御を行うステートマシーンを図４に示して説明を行う。
【００４９】
このステートマシーンには、状態Ｓ１〜状態４の４状態により制御が行われる。状態Ｓ１と状態Ｓ２は、高階層受信状態である。状態Ｓ１及び状態Ｓ２のときには、高階層伝送データを抽出するためのＰＩＤが制御部１６からＴＳデコーダ１４に供給され、通常の画像サイズの画像データが視聴者に提供されることとなる。一方、状態Ｓ３と状態Ｓ４は、低階層受信状態である。状態Ｓ３及び状態Ｓ４のときには、低階層伝送データを抽出するためのＰＩＤが制御部１６からＴＳデコーダ１４に供給され、例えば、番組内容は高階層受信データと同一であるが、コマ落としをした動画像、画面サイズが小さくなり且つコマ落としをした動画像、静止画像、或いは、音声をミュートした静止画像等が視聴者に提供されることとなる。
【００５０】
まず、この受信装置１がリセットや電源投入、或いは、ＢＳデジタル放送の受信開始命令等が与えられると、状態Ｓ１に遷移する。
【００５１】
この状態Ｓ１では、Ｃ／Ｎ比が判断される。Ｃ／Ｎ比が第１のレベルＴｈ１より大きい場合には、この状態Ｓ１で留まり、Ｃ／Ｎ比が第１のレベルＴｈ１以下である場合には、状態Ｓ２に遷移する。ここで、状態Ｓ１から状態Ｓ２へ遷移するタイミングで、カウンタタイマーが起動される。
【００５２】
状態Ｓ２では、Ｃ／Ｎ比とともにタイマーによりカウントされたタイマー値ｔｉｍｅが判断される。タイマー値ｔｉｍｅが第２の期間Ｔｍ２より小さく且つＣ／Ｎ比が第１のレベルＴｈ１以下である場合には、この状態Ｓ２で留まる。また、タイマー値ｔｉｍｅが第２の期間Ｔｍ２より小さく且つＣ／Ｎ比が第１のレベルＴｈ１より大きい場合には、状態Ｓ１に遷移する。また、タイマー値ｔｉｍｅが第２の期間Ｔｍ２以上の場合には、状態Ｓ３に遷移する。状態Ｓ２から状態Ｓ１、状態Ｓ２から状態Ｓ３へ遷移するタイミングで、タイマーがリセットされる。
【００５３】
状態Ｓ３では、Ｃ／Ｎ比が判断される。Ｃ／Ｎ比が第２のレベルＴｈ２より小さい場合には、この状態Ｓ３で留まり、Ｃ／Ｎ比が第２のレベルＴｈ２以上である場合には、状態Ｓ４に遷移する。ここで、状態Ｓ３から状態Ｓ４へ遷移するタイミングで、タイマーが起動される。
【００５４】
状態Ｓ４では、Ｃ／Ｎ比とともにタイマーによりカウントされたタイマー値ｔｉｍｅが判断される。タイマー値ｔｉｍｅが第１の期間Ｔｍ１より小さく且つＣ／Ｎ比が第２のレベルＴｈ２以上である場合には、この状態Ｓ４で留まる。また、タイマー値ｔｉｍｅが第１の期間Ｔｍ１より小さく且つＣ／Ｎ比が第２のレベルＴｈ２より小さい場合には、状態Ｓ３に遷移する。また、タイマー値ｔｉｍｅが第１の期間Ｔｍ１以上の場合には、状態Ｓ１に遷移する。状態Ｓ４から状態Ｓ３、状態Ｓ４から状態Ｓ１へ遷移するタイミングで、タイマーがリセットされる。
【００５５】
以上のように本発明の実施の形態のＢＳデジタル放送の受信装置１では、高階層伝送データから低階層伝送データへの切り換え、並びに、低階層伝送データから高階層伝送データへの切り換えのタイミングを定めるＣ／Ｎ比のしきい値に、ヒステリシスを持たせるようにしている。さらに、この受信装置１では、たとえＣ／Ｎ比がしきい値を越えて切り換え条件を満たしたとしても、一定時間の間は階層切換を行わず、確実にＣ／Ｎ比がしきい値を越えたと判断されてから階層切り換えを行うようにしている。そのため、高階層伝送データと低階層伝送データとの切り換えが頻繁に生じことがなくなる。従って、視聴者に例えば画面表示の切り換えによる不快感や煩わしさを与えることがなくなり、視聴者が安定した状態で視聴を行うことができる。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態としてＢＳデジタル放送の受信装置について説明をしたが、本発明は、ＢＳデジタル放送の受信装置に限られるものではなく、階層変調方式を採用した放送の受信装置であればどのようなものにでも適用することができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明では、例えば伝送劣化への耐性或いは情報品質の差別化等を図るため、伝送効率の高い変調方式及び符号化方式の伝送データ（高階層伝送データ）と伝送効率の低い変調方式及び符号化方式の伝送データ（低階層伝送データ）とを、受信信号のＣ／Ｎ比に応じて選択的に切り換えて、情報内容の復号を行う。この際、高階層伝送データから低階層伝送データへの切り換え、並びに、低階層伝送データから高階層伝送データへの切り換えのタイミングを定めるＣ／Ｎ比のしきい値に、ヒステリシスを持たせるようにする。
【００５８】
また、本発明では、低階層伝送データを復号している際にＣ／Ｎ比が第１のしきい値より高い第２のしきい値以上となった期間が第１の期間連続したときに、復号する伝送データを高階層伝送データに切り換え、高階層伝送データを復号している際にＣ／Ｎ比が上記第１のしきい値以下となった期間が第１の期間より短い第２の期間連続したときには復号する伝送データを低階層伝送データに切り換える。すなわち、一旦階層切換があったのちには、たとえＣ／Ｎ比がしきい値を越えて切り換え条件を満たしたとしても、一定時間の間は階層切換を行わず、確実にＣ／Ｎ比がしきい値を越えたと判断されてから階層切り換えを行うようにする。
【００５９】
このことにより本発明によれば、低階層伝送データを復号している際に上記Ｃ／Ｎ比が第１のしきい値より高い第２のしきい値以上となった期間が第１の期間より長い第２の期間連続したときには復号する伝送データを高階層伝送データに切り換えることによって、低階層受信状態から高階層受信状態への遷移が、大きな振幅でＣ／Ｎ比が変動する場合などでも、階層切換が頻繁に生じるのを防止できる。
また、本発明によれば、高階層伝送データを復号している際にＣ／Ｎ比が第１のしきい値以下となった期間が第２の期間より短い第１の期間連続したときには復号する伝送データを低階層伝送データに切り換えることによって、ブロックノイズによる影響が画面に現れる状態をできるだけ視聴者に見せないことを優先して、Ｃ／Ｎ比が悪化した場合には即座に低階層受信状態に切り換えることができる。
したがって、本発明によれば、低階層受信状態から高階層受信状態への遷移が頻繁に生じるのを防止しつつ、Ｃ／Ｎ比が悪化した場合には即座に低階層受信状態に切り換えることができ、結果として、視聴者に例えば画面表示の切り換えによる不快感や煩わしさを与えることがなくなり、視聴者が安定した状態で視聴を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したＢＳデジタル放送の受信装置のブロック構成図である。
【図２】上記受信装置の復調部のブロック構成図である。
【図３】上記受信装置のＴＳデコーダのブロック構成図である。
【図４】高階層受信状態と低階層受信状態との切り換えの状態制御を行うステートマシーンを示す図である。
【符号の説明】
１ ＢＳデジタル放送受信装置、２ パラボラアンテナ、１１ 選局部、１２復調部、１３ デスクランブラ、１４ ＴＳデコーダ、１５ ＭＰＥＧデコーダ、１６ 制御部、１７ ノイズレベル対Ｃ／Ｎ比テーブル、２１ ノイズレベル検出部
Claims (2)
- 所定の搬送波信号に対してデジタル直交変調された伝送データであって、同一の情報内容を伝送効率の高い変調方式及び符号化方式の伝送データ（高階層伝送データ）と伝送効率の低い変調方式及び符号化方式の伝送データ（低階層伝送データ）とに階層化して伝送された伝送データを、受信する受信装置において、
受信信号の搬送波電力対ノイズ電力比（Ｃ／Ｎ比）を検出するＣ／Ｎ検出手段と、
受信信号から伝送データを復調し、上記Ｃ／Ｎ比に応じて復調された伝送データから高階層伝送データと低階層伝送データとを選択的に切り換えて情報の復号をする復号手段とを備え、
上記復号手段は、低階層伝送データを復号している際に上記Ｃ／Ｎ比が第１のしきい値より高い第２のしきい値以上となった期間が第１の期間連続したときに、復号する伝送データを高階層伝送データに切り換え、高階層伝送データを復号している際にＣ／Ｎ比が上記第１のしきい値以下となった期間が上記第１の期間より短い第２の期間連続したときには復号する伝送データを低階層伝送データに切り換える受信装置。 - 所定の搬送波信号に対してデジタル直交変調された伝送データであって、同一の情報内容を伝送効率の高い変調方式及び符号化方式の伝送データ（高階層伝送データ）と伝送効率の低い変調方式及び符号化方式の伝送データ（低階層伝送データ）とに階層化して伝送された伝送データを、受信する受信方法において、
受信信号の搬送波電力対ノイズ電力比（Ｃ／Ｎ比）を検出するＣ／Ｎ検出ステップと、
受信信号から伝送データを復調し、上記Ｃ／Ｎ比に応じて復調された伝送データから高階層伝送データと低階層伝送データとを選択的に切り換えて情報の復号をする復号ステップとを有し、
上記復号ステップでは、低階層伝送データを復号している際に上記Ｃ／Ｎ比が第１のしきい値より高い第２のしきい値以上となった期間が第１の期間連続したときに、復号する伝送データを高階層伝送データに切り換え、高階層伝送データを復号している際にＣ／Ｎ比が上記第１のしきい値以下となった期間が上記第１の期間より短い第２の期間連続したときには復号する伝送データを低階層伝送データに切り換える受信方法。
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