JP4803724B2 - 受信装置、階層切り替え方法、及びプログラム - Google Patents

受信装置、階層切り替え方法、及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は受信装置、階層切り替え方法、及びプログラムに関し、特に、同一コンテンツを複数の階層で受信し、主階層の受信状態に応じて出力する階層を切替える際に、階層の切り替えが頻繁に起こることを防ぐことができる受信装置、階層切り替え方法、及びプログラムに関する。
近年、地上アナログ放送波に代わる放送として、地上デジタル放送が開始された。この地上デジタル放送システムはマルチキャリア方式であり、1チャンネルの伝送帯域(帯域幅6MHz)のうち、ガードバンドとして429kHzを割り当て、残りの帯域幅を13個のセグメントに分割したOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式によって放送されている。尚、セグメントとは、データキャリアに制御信号キャリアを付加した伝送信号の基本帯域(ガードバンドを除くテレビチャンネル帯域の1/13)信号である。13セグメントに分割された1チャンネルの伝送帯域は、セグメントごとに、伝送パラメータや伝送する情報を設定することができる。
このため、1チャンネルで高精細テレビジョン放送を放送したり、1チャンネルで複数の標準テレビジョン放送や、データ放送などさまざまなサービスを組み合わせて放送したりすることができる。
また、一部のセグメント(階層)の伝送パラメータを妨害に強く設定(例えば、変調方式をかえる)することにより、家庭での受信に加えて、自動車等の移動体での受信や携帯端末の受信に適したサービスを行うことも可能である。地上デジタル放送では、13個のセグメントの中央の1セグメントを、携帯向け放送サービスとして使用する予定であり、この携帯端末等を用いた部分受信用の放送サービスを拡充する為に中継局を設けて受信可能エリアを拡大する検討がなされている。
このように、地上デジタル放送では、高画質なテレビジョン放送(以下、12セグ放送という)と、移動体での受信に適したテレビジョン放送(以下、1セグ放送という)とを行い、地上デジタル放送をモバイル端末や車載端末を用いて移動しながら受信するという利用シーンが期待されている。
しかし、電波塔や各放送局の中継局からのデジタル放送信号を移動体に搭載されたデジタル放送受信装置で受信する場合、移動することにより受信場所が変るため、移動体が建物等の影に入ったり、あるいは電波塔や中継局からの距離が変化し、受信するデジタル放送信号の電界強度が変化する。
また、電波塔や各放送局の中継局に対して移動体が近づいたりあるいは遠ざかったりするため、ドップラ効果により電波塔や各放送局の中継局から放送されたキャリア波における直接波の周波数と建物等で反射した反射波の周波数とが異なる。そのため、フェージング(周波数干渉)により受信するデジタル放送信号の電界強度が変化したり、複数の周波数の変化によりデータを符号化している周波数のキャリア波をデジタル放送受信装置で適切に選択できないために画質や音質が低下する。さらに、移動体の場合、天候の悪化や高速走行等によっても、受信するデジタル放送信号の電界強度が変化する。
このため、移動体において、高画質な12セグ放送だけを受信していると、映像や音声が途切れたりあるいは映像や音声が乱れたりする場合がある。
このような状況を避けるために、移動体向けの1セグ放送のみを受信して、上述の問題点を回避することも考えられるが、視聴者にしてみれば、移動体であっても、高画質な12セグ放送を視聴したいとの希望がある。
そこで、このような問題点を解決するため、12セグ放送と1セグ放送とを受信し、受信状態に応じて、視聴する放送を切替えるという技術が提案された(特許文献1)。この技術によれば、映像や音声が途切れそうな受信状態の階層を視聴している場合でも、受信状態の良好な階層に切り替えて視聴が可能となる。
特開2003−274302号公報
しかしながら、上述の特許文献1の技術は、12セグ放送と1セグ放送を同時に受信し、12セグ放送の受信状態が悪化した場合に1セグ放送に切り替えるというものであり、移動受信においては、絶えず受信環境が変化し、12セグ放送と1セグ放送との切り替えが頻繁に発生することが容易に想定される。12セグ放送と1セグ放送との切り替えが頻繁に発生すると、視聴者にとっては大きなストレスとなるという課題があった。
そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は12セグ放送のような主階層と1セグ放送のような副階層との切り替えが頻繁に発生することを防ぎ、移動受信であっても、視聴者に快適な視聴環境を実現できる技術を提供することにある。
上記課題を解決する本発明は、同一コンテンツを複数の階層で受信し、主階層の受信状態に応じて出力する階層を切替える受信装置において、受信した主階層の信号を少なくともτ2時間蓄積して出力する主階層蓄積手段と、受信した副階層の信号を少なくともτ2時間蓄積して出力する副階層蓄積手段と、前記受信した主階層の信号の受信状態を判定する判定手段と、前記主階層蓄積手段からの主階層の信号と、前記副階層蓄積手段からの副階層の信号とを入力し、いずれか一方を選択して出力する選択手段と、前記選択手段に、前記判定手段によって主階層の信号の受信状態の悪化が時刻t1に検出されると、前記副階層蓄積手段に蓄積されている時刻t1からτ1時間に対応する副階層の信号を選択する指示を行い、前記副階層の信号を選択している間に、前記判定手段によって主階層の信号の受信状態の悪化が検出される度に、検出された時刻からτ1時間、前記副階層の信号を選択する時間を延長する指示を行い、前記副階層の信号が選択される最後の時刻t2からτ2時間の間、前記判定手段によって主階層の信号の受信状態を監視し、前記τ2時間の間に主階層の信号の受信状態の悪化が時刻t3に検出されると、前記時刻t2から前記時刻t3の間、前記副階層の信号を選択する時間を延長する指示を行う選択制御手段とを有することを特徴とする。
上記課題を解決する本発明は、同一コンテンツを複数の階層で受信し、主階層の受信状態に応じて出力する階層を切替える階層切り替え方法において、受信した主階層の信号を、少なくともτ2時間、主階層蓄積手段に蓄積し、受信した副階層の信号を、少なくともτ2時間、副階層蓄積手段に蓄積し、前記受信した主階層の信号の受信状態を判定し、前記主階層の信号の受信状態の悪化が時刻t1に検出されると、前記副階層蓄積手段に蓄積されている時刻t1からτ1時間に対応する副階層の信号を選択し、前記副階層の信号を選択している間に、主階層の信号の受信状態の悪化が検出される度に、検出された時刻からτ1時間、前記副階層の信号を選択する時間を延長し、前記副階層の信号が選択される最後の時刻t2からτ2時間の間、前記主階層の信号の受信状態を監視し、前記τ2時間の間に主階層の信号の受信状態の悪化が時刻t3に検出されると、前記時刻t2から前記時刻t3の間、前記副階層の信号を選択する時間を延長することを特徴とする。
上記課題を解決する本発明は、同一コンテンツを複数の階層で受信し、主階層の受信状態に応じて出力する階層を切替える受信装置のプログラムにおいて、前記プログラムは、前記受信装置を、受信した主階層の信号を少なくともτ2時間蓄積して出力する主階層蓄積手段と、受信した副階層の信号を少なくともτ2時間蓄積して出力する副階層蓄積手段と、前記受信した主階層の信号の受信状態を判定する判定手段と、前記主階層蓄積手段からの主階層の信号と、前記副階層蓄積手段からの副階層の信号とを入力し、いずれか一方を選択して出力する選択手段と、前記選択手段に、前記判定手段によって主階層の信号の受信状態の悪化が時刻t1に検出されると、前記副階層蓄積手段に蓄積されている時刻t1からτ1時間に対応する副階層の信号を選択する指示を行い、前記副階層の信号を選択している間に、前記判定手段によって主階層の信号の受信状態の悪化が検出される度に、検出された時刻からτ1時間、前記副階層の信号を選択する時間を延長する指示を行い、前記副階層の信号が選択される最後の時刻t2からτ2時間の間、前記判定手段によって主階層の信号の受信状態を監視し、前記τ2時間の間に主階層の信号の受信状態の悪化が時刻t3に検出されると、前記時刻t2から前記時刻t3の間、前記副階層の信号を選択する時間を延長する指示を行う選択制御手段として機能させることを特徴とする。
本発明によれば、12セグ放送のような主階層と1セグ放送のような副階層との切り替えが頻繁に発生することを防ぎ、移動受信であっても、視聴者に快適な視聴環境を提供することができる。
本発明の第1の実施の形態を説明する。尚、以下の説明において、主階層の放送を地上デジタル放送の12セグ放送とし、副階層の放送を地上デジタル放送の1セグ放送とした場合を説明する。また、1セグ放送と12セグ放送とは、同一のコンテンツがサイマル放送されているものとする。
尚、本発明は地上デジタル放送に限らず、複数の階層を用いて同一コンテンツをサイマル放送する際に適用することが可能である。また、高画質・高音質の階層を主階層に選択し、低画質・低音質の階層を副階層に選択することが一般的であるが、逆であってもかまわない。
更に、本発明は放送波に限ることなく、FPU(Field Pickup Unit)のような無線中継伝送方式にも適用可能である。例えば、移動中継車に積載された送信装置より、HD(High Definition)画質とSD(Standard Definition)画質を階層伝送し、受信装置で階層を切り替えて受信する場合にも適用可能である。
図1は第1の実施の形態のデジタル放送受信装置のブロック図である。
デジタル放送受信装置は、受信した1セグ放送と12セグ放送とを入力とし、いずれか一方を出力する切り替え部1と、受信した12セグ放送の誤り率を測定する誤り率測定部2と、誤り率測定部2からの誤り率に基づいて、切り替え部1を制御する切り替え制御部3と、切り替え部1から出力された1セグ放送又は12セグ放送を入力して表示するモニタ4とを備える。
切り替え制御部3は、誤り率測定部2からの12セグ放送の誤り率が予め設定された閾値を超えると、これをトリガとして切り替え部1を制御し、予め設定した1セグ放送の切り替え時間τ(固定時間)の間、切り替え部1から1セグ放送を出力させる。そして、1セグ放送を出力させる切り替え時間τの間は、たとえ12セグ放送の誤り率が閾値以下となっても、切り替え部1を制御し、12セグ放送に切り替えさせずに1セグ放送の出力を維持させる。そして、切り替え部1は、切り替え時間τ経過後、1セグ放送から12セグ放送に出力を切替える。
次に、第1の実施の形態のデジタル放送受信装置の動作を説明する。
図2は第1の実施の形態のデジタル放送受信装置の動作フローチャートであり、図3は第1の実施の形態の動作を説明する為の図である。尚、以下の説明にあたって、切り替え部1からは12セグ放送が出力されており、モニタ4には12セグ放送がモニタ出力されているものとする。
まず、誤り率測定部2によって、12セグ放送の誤り率が測定され(Step 100)、誤り率が予め設定された閾値を超えているかを判定する(Step 101)。12セグ放送の誤り率が閾値を超えていない場合、Step 100に戻る。
一方、12セグ放送の誤り率が閾値を超えている場合、切り替え部1から12セグ放送が出力されているかを判定する(Step 102)。切り替え部1から12セグ放送が出力されている場合、切り替え部1の出力を1セグ放送に切り替え(Step 103)、切り替え時間τの間、1セグ放送の出力を維持する(Step 104)。また、切り替え部1から12セグ放送が出力されておらず、1セグ放送が出力されている場合、Step 100に戻る。
例えば、図3のように、12セグ放送の誤り率が閾値を超えると、切り替え部1の出力が12セグ放送から1セグ放送に切り替わり、1セグ放送の出力を切り替え時間τ、維持する。その切り替え時間τの間、たとえ12セグ放送の受信状態が回復して誤り率が閾値を超えなくなったとしても、切り替え時間τの間は1セグ放送が出力される。すなわち、1セグ放送の切り替え時間τの間は、12セグ放送の誤り率の変化に関係せずに1セグ放送が出力されるのである。
このように構成することにより、12セグ放送と1セグ放送との切り替えが頻繁に発生することを防ぐことができる。
尚、上述した実施の形態では、12セグ放送(主階層)の受信状態の判定を、誤り率を用いて判断したが、これに限ることなく、例えば、放送信号の電界強度や、放送信号のリードソロモンのエラーフラグに基づいて判断しても良い。
更に、図4に示すように、12セグ放送(主階層)の受信状態の判定だけでなく、1セグ放送(副階層)の受信状態の判定も行い、1セグ放送が受信可能な場合にのみ切り替えを行うこともできる。
また、1セグ放送も受信できない場合は、1セグ放送のデータ放送の内容を予め記憶しておき、この情報をユーザに提示してストレスを軽減することなどもできる。
第2の実施の形態を説明する。
第1の実施の形態では、1セグ放送の切り替え時間をエラーの検出時から固定時間とする例を説明した。第2の実施の形態では、1セグ放送の切り替え時間をエラーの発生状況に応じて変化させ、頻繁な切り替えをより防ぐ例について説明する。
このような構成を実現するために、第2の実施の形態では、図5に示す如く、1セグ放送と12セグ放送とを所定のT時間蓄積する記憶部10,11とを新たに設け、蓄積されている1セグ放送と12セグ放送とを切り替え部1に入力する。従って、切り替え部1からモニタ4に出力される1セグ放送又は12セグ放送は受信後T時間タイムシフトされたものとなる。更に、12セグ放送のリードソロモンのエラーフラグを検出するエラーフラグ検出部12を設け、このエラーフラグに基づいて、切り替え制御部3は、多くとも受信後T時間の12セグ放送のエラーの結果から1セグ放送の切り替え時間τをエラーの発生状況に応じて決定し、この切り替え時間に基づいて切り替え部1を制御するように構成する。
次に、このような構成における動作を、図6のフローチャート及び図7の動作説明図を用いて説明する。
まず、現在時刻tから12セグ放送のエラーフラグの検出を開始する(Step 200)。エラーフラグが検出されると(Step 201)、エラーフラグ検出時刻t1から切り替え時間τ1を決定する(Step 202)。尚、切り替え時間τ1は、1セグ放送に切替える切り替え時間であり、この切り替え時間は受信装置の置かれた受信環境に応じて適切な時間を予め設定する。
次に、エラーフラグ検出時刻t1から時刻(t1+τ1)の間にエラーフラグが検出されかを判断する(Step 203)。エラーフラグが検出されなければ、現在時刻tが時刻(t1+τ1)よりも小さいか否かを判断する(Step 204)。この状態を示したのが図7の状態Aであり、1セグ放送の切り替え時間τは切り替え時間τ1と等しくなる。一方、現在時刻tが時刻(t1+τ1)よりも小さい場合には、Step 203に戻る。
Step 203において、エラーフラグが検出されると、Step 202に戻り、新たなエラーフラグ検出時刻t1からτ1時間の切り替え時間を決定する。この状態を示したのが図7の状態Bであり、1セグ放送の切り替え時間τは新たなエラーフラグ検出時刻t1から切り替え時間τ1分だけ延びる。
続いて、Step 204において、現在時刻tが時刻(t1+τ1)よりも大きい場合には、時刻(t1+τ1)から時刻(t1+τ1+τ2)の間にエラーフラグが検出されるかを判断する(Step 205)。尚、τ2は、1セグ放送の切り替え時間を補間する補間時間であり、良好な受信状態が得られないことが予想される場合には、その値を大きくとることにより、1セグ放送の切り替え時間を長く取ることが可能となる。この処理は、記憶部10,11を設けて12セグ放送と1セグ放送を蓄積しタイムシフトさせてモニタ出力することにより始めて可能になる。この処理に用いる補間時間τ2は、記憶部10,11が放送を蓄積することができる時間Tよりも小さいことが必要である。
尚、記憶部10、11を設けない場合には、図6におけるフローチャートのStep 201からStep 204までの処理は実現することが可能であり、1セグ放送の切り替え時間をエラーの発生状況に応じて変化させることはできる。記憶部10、11を設けることによって、頻繁な切り替えをより防ぐことができる。
エラーフラグが検出された場合、時刻(t1+τ1)から新たな検出時刻t1までの1セグ放送の切り替え時間を決定し(Step 206)、Step 202に戻る。Step 202に戻り、再度エラーフラグが検出された状態を示したのが図7の状態Cであり、1セグ放送の切り替え時間τは、最初の切り替え時間τ1と、最後の切り替え時間τ1と、両者の間を補間した時間の和に等しくなる。
一方、エラーフラグが検出されない場合、現在時刻tが時刻(t1+τ1+τ2)よりも小さいか否かを判断する(Step 207)。現在時刻tが時刻(t1+τ1+τ2)よりも小さい場合には、Step 205に戻る。また、現在時刻tが時刻(t1+τ1+τ2)よりも大きい場合には、Step 201に戻る。
尚、図7の状態Bと状態Cとの状況が連続して起こった場合の状態を、図7の状態Dに示す。
このように、第2の実施の形態では、記憶部を設けて12セグ放送と1セグ放送を蓄積しタイムシフトさせてモニタ出力することにより、1セグ放送の切り替え時間をエラーの発生状況に応じて変化させることができるので、頻繁な切り替えをより防ぐことができる。
尚、上述した実施の形態では、12セグ放送(主階層)の受信状態の判定を、放送信号のリードソロモンのエラーフラグを用いて判断したが、これに限ることなく、例えば、放送信号の電界強度や、誤り率に基づいて判断しても良い。
本発明の受信装置は、以上の説明からも明らかなように、ハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。
図8は、本発明による受信装置をインプリメントした情報処理システムの一般的ブロック構成図である。
図8に示す情報処理システムは、プロセッサ100、プログラムメモリ101,記憶媒体102及び103からなる。記憶媒体102及び103は、別個の記憶媒体であってもよいし、同一の記憶媒体からなる記憶領域であってもよい。記憶媒体としては、RAMや、ハードディスク等の磁気記憶媒体を用いることができる。
プログラムメモリ101には、上述した切り替え部1と、誤り率測定部2やエラーフラグ検出部12と、切り替え制御部3との各部の処理を、プロセッサ100に行わせるプログラムが格納されており、このプログラムによってプロセッサ100は動作する。記憶媒体102及び103は、上述した記憶部10及び記憶部11の役割を果たす。
尚、上述した各部全ての処理をプロセッサ100で処理することも可能であるが、一部の処理を行うように構成しても良い。
図1は第1の実施の形態のデジタル放送受信装置のブロック図である。 図2は第1の実施の形態のデジタル放送受信装置の動作フローチャートである。 図3は第1の実施の形態の動作を説明する為の図である。 図4は第1の実施の形態の他の形態のデジタル放送受信装置のブロック図である。 図5は第2の実施の形態のデジタル放送受信装置のブロック図である。 図6は第2の実施の形態のデジタル放送受信装置の動作フローチャートである。 図7は第2の実施の形態の動作を説明する為の図である。 図8は本発明による受信装置をインプリメントした情報処理システムのブロック構成図である。
符号の説明
1 切り替え部
2 誤り率測定部
3 切り替え制御部
4 モニタ
10,11 記憶部
12 エラーフラグ検出部

Claims (12)

  1. 同一コンテンツを複数の階層で受信し、主階層の受信状態に応じて出力する階層を切替える受信装置において、
    受信した主階層の信号を少なくともτ2時間蓄積して出力する主階層蓄積手段と、
    受信した副階層の信号を少なくともτ2時間蓄積して出力する副階層蓄積手段と、
    前記受信した主階層の信号の受信状態を判定する判定手段と、
    前記主階層蓄積手段からの主階層の信号と、前記副階層蓄積手段からの副階層の信号とを入力し、いずれか一方を選択して出力する選択手段と、
    前記選択手段に、前記判定手段によって主階層の信号の受信状態の悪化が時刻t1に検出されると、前記副階層蓄積手段に蓄積されている時刻t1からτ1時間に対応する副階層の信号を選択する指示を行い、前記副階層の信号を選択している間に、前記判定手段によって主階層の信号の受信状態の悪化が検出される度に、検出された時刻からτ1時間、前記副階層の信号を選択する時間を延長する指示を行い、前記副階層の信号が選択される最後の時刻t2からτ2時間の間、前記判定手段によって主階層の信号の受信状態を監視し、前記τ2時間の間に主階層の信号の受信状態の悪化が時刻t3に検出されると、前記時刻t2から前記時刻t3の間、前記副階層の信号を選択する時間を延長する指示を行う選択制御手段と
    を有することを特徴とする受信装置。
  2. 前記判定手段は、主階層の信号の誤り率に基づいて、主階層の信号の受信状態を判定するように構成されていることを特徴とする請求項に記載の受信装置。
  3. 前記判定手段は、主階層の信号の電界強度に基づいて、主階層の信号の受信状態を判定するように構成されていることを特徴とする請求項に記載の受信装置。
  4. 前記判定手段は、主階層の信号のリードソロモンのエラーフラグに基づいて、主階層の信号の受信状態を判定するように構成されていることを特徴とする請求項に記載の受信装置。
  5. 同一コンテンツを複数の階層で受信し、主階層の受信状態に応じて出力する階層を切替える階層切り替え方法において、
    受信した主階層の信号を、少なくともτ2時間、主階層蓄積手段に蓄積し、
    受信した副階層の信号を、少なくともτ2時間、副階層蓄積手段に蓄積し、
    前記受信した主階層の信号の受信状態を判定し、
    前記主階層の信号の受信状態の悪化が時刻t1に検出されると、前記副階層蓄積手段に蓄積されている時刻t1からτ1時間に対応する副階層の信号を選択し、
    前記副階層の信号を選択している間に、主階層の信号の受信状態の悪化が検出される度に、検出された時刻からτ1時間、前記副階層の信号を選択する時間を延長し、
    前記副階層の信号が選択される最後の時刻t2からτ2時間の間、前記主階層の信号の受信状態を監視し、前記τ2時間の間に主階層の信号の受信状態の悪化が時刻t3に検出されると、前記時刻t2から前記時刻t3の間、前記副階層の信号を選択する時間を延長する
    ことを特徴とする階層切り替え方法。
  6. 主階層の信号の誤り率に基づいて、主階層の信号の受信状態を判定するように構成されていることを特徴とする請求項に記載の階層切り替え方法。
  7. 主階層の信号の電界強度に基づいて、主階層の信号の受信状態を判定することを特徴とする請求項に記載の階層切り替え方法。
  8. 主階層の信号のリードソロモンのエラーフラグに基づいて、主階層の信号の受信状態を判定することを特徴とする請求項に記載の階層切り替え方法。
  9. 同一コンテンツを複数の階層で受信し、主階層の受信状態に応じて出力する階層を切替える受信装置のプログラムにおいて、
    前記プログラムは、前記受信装置を、
    受信した主階層の信号を少なくともτ2時間蓄積して出力する主階層蓄積手段と、
    受信した副階層の信号を少なくともτ2時間蓄積して出力する副階層蓄積手段と、
    前記受信した主階層の信号の受信状態を判定する判定手段と、
    前記主階層蓄積手段からの主階層の信号と、前記副階層蓄積手段からの副階層の信号とを入力し、いずれか一方を選択して出力する選択手段と、
    前記選択手段に、前記判定手段によって主階層の信号の受信状態の悪化が時刻t1に検出されると、前記副階層蓄積手段に蓄積されている時刻t1からτ1時間に対応する副階層の信号を選択する指示を行い、前記副階層の信号を選択している間に、前記判定手段によって主階層の信号の受信状態の悪化が検出される度に、検出された時刻からτ1時間、前記副階層の信号を選択する時間を延長する指示を行い、前記副階層の信号が選択される最後の時刻t2からτ2時間の間、前記判定手段によって主階層の信号の受信状態を監視し、前記τ2時間の間に主階層の信号の受信状態の悪化が時刻t3に検出されると、前記時刻t2から前記時刻t3の間、前記副階層の信号を選択する時間を延長する指示を行う選択制御手段と
    して機能させることを特徴とする受信装置のプログラム。
  10. 前記プログラムは、前記判定手段を、主階層の信号の誤り率に基づいて、主階層の信号の受信状態を判定する手段として機能させることを特徴とする請求項に記載の受信装置のプログラム。
  11. 前記プログラムは、前記判定手段を、主階層の信号の電界強度に基づいて、主階層の信号の受信状態を判定する手段として機能させることを特徴とする請求項に記載の受信装置のプログラム。
  12. 前記プログラムは、前記判定手段を、主階層の信号のリードソロモンのエラーフラグに基づいて、主階層の信号の受信状態を判定する手段として機能させることを特徴とする請求項に記載の受信装置のプログラム。
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