JP4849871B2 - 地上デジタル放送受信機 - Google Patents

Description

この発明は地上デジタル放送受信機に関し、特に、エラー耐性の強化を図った地上デジタル放送受信機に関する。

図１１は地上波デジタル放送受信機の基本構成を示すブロック図である。この基本構成は、「デジタル変調とデータ圧縮２００５」第１８頁から第２６頁（２００４年１０月４日、日経ＢＰ社発行：非特許文献１）に記載されているものである。

図１１において、アンテナ１を介してチューナ２により地上波デジタル放送信号であるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）のＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）変調信号が受信され、ベースバンド周波数に変換される。このチューナ２の出力は、Ａ／Ｄコンバータ３によりデジタル信号に変換された後、チャネルデコーダ４によってデコードされ、ＭＰＥＧー２のトランスポート・ストリーム・パケットが出力されてソースデコーダ５に与えられる。ソースデコーダ５は、トランスポート・ストリーム・パケット出力からオーディオ信号とビデオ信号とデータ信号とを分離して出力する。

なお、地上デジタル放送信号には、１３個のセグメントが含まれており、１２セグメントで家庭向けの放送を行い、残りの１セグメントでモバイル受信端末向けに、いわゆる簡易動画放送を行う。簡易動画放送は、家庭向け放送画像のフレーム数とフレームサイズを小さくして所要伝送レートを抑えたものである。１２セグメント放送はＱＡＭ変調されてＭＰＥＧー２で圧縮されているのに対して、１セグメント放送はＱＰＳＫ変調されてＨ．２６４で圧縮されている。このため、前述のソースデコーダ５は、ＭＰＥＧー２のデコード機能あるいはＨ．２６４のデコード機能を有している。
デジタル変調とデータ圧縮２００５、第１８頁から第２６頁（２００４年１０月４日日経ＢＰ社発行）

図１１に示したソースデコーダ５としてのＭＰＥＧー２やＨ．２６４のデコード機能は、高精細映像に適したコーデックであり、特に、Ｈ．２６４は、ＭＰＥＧー２の半分以下のファイル容量で同等の画質が得られるという特徴がある。これらのコーデックは、シンタックスエラーとなることは少ないため誤ったデータとしてデコードされることになり
、異常な値を持った画素データが表示されてしまい画質が劣化するという問題がある。

そこで、この発明の目的は、通信状態の悪い環境において、画質の向上を図れる地上波デジタル放送受信機を提供することである。

この発明は、地上デジタル放送信号を受信する地上デジタル放送受信機であって、地上デジタル放送信号を受信するチューナと、チューナで受信された地上デジタル放送信号から少なくともビデオ信号を復調する復調手段と、復調手段から出力されたビデオ信号を画像ブロックにデコードするデコード手段と、チューナの受信出力に基づいて、伝搬路による受信信号の変動を推定し、復調手段で復調されたビデオ信号の信頼性を示す信頼性情報を出力する推定手段と、推定手段から出力された信頼性情報によりデコード手段によってデコードされた画像ブロックが信頼性の低いことを示していることに応じて、対応する画像ブロックを他の画像ブロックに置き換える画像置き換え手段とを備える。

一実施形態では、デコード手段は、信頼性情報に基づいて最も正しそうな画像ブロックと、次に正しそうな画像ブロックを出力し、次に正しそうな画像ブロックのデータを記憶する記憶手段を含み、画像置き換え手段は、信頼性情報が最も正しそうな画像ブロックの信頼性が低いことを示していることに応じて、記憶手段から次に正しそうな画像ブロックのデータを読み出し、当該画像ブロックのデータを出力する。

他の実施形態では、デコード手段は、信頼性情報に基づいて最も正しそうな画像ブロックと、次に正しそうな画像ブロックを出力し、次に正しそうな画像ブロックのデータを記憶する記憶手段と、復調されたビデオ信号を複数ビット単位で誤り訂正を行い、誤り訂正ができないことに応じて、記憶手段から次に正しそうなビットデータの再送を要求し、当該次に正しそうな画像ブロックの誤り訂正を行う誤り訂正手段を含む。

さらに、他の実施形態では、復調手段によって復調された信号を信頼性情報に基づいて、複数ビット単位で誤り訂正復号を行う第１の誤り訂正復号手段と、誤り訂正復号された信号を再符号化する符号化手段と、再符号化された信号を信頼性情報に基づいて、複数ビット単位で誤り訂正復号を行って、画像置き換え手段に出力する第２の誤り訂正復号手段とを含む。

他の実施形態では、地上デジタル放送信号は、複数セグメントからなる複数セグメント放送信号と、１セグメントからなる１セグメント放送信号とを含んでおり、復調手段から出力されたビデオ信号から、複数セグメント放送信号と、１セグメント放送信号とを抽出する信号抽出手段を含み、デコード手段は、信号抽出手段から抽出された複数セグメント放送信号をデコードする第１のデコード手段と、１セグメント放送信号をデコードする第２のデコード手段と、第２のデコード手段でデコードされた１セグメント放送信号の解像度を１セグメント放送信号の解像度に変換する解像度変換手段を含み、画像置き換え手段は、信頼性検出手段によって信頼性の低いことが検出されたことに応じて、複数セグメント放送信号の対応する画像ブロックを１セグメント放送信号の画像ブロックに置き換える。

好ましくは、画像置き換え手段は、デコードされたブロック信号から、当該ブロック画像と、周辺の隣接するブロック画像との相関性を、信頼性情報をしきい値として信頼性が低いか否かを判断する。

他の例では、画像置き換え手段は、前記デコードされたブロック信号から、当該ブロック内の画素と、隣接するブロック内の画素との相関性を、信頼性情報をしきい値として判断する。

より好ましくは、当該ブロック画像と、周辺の隣接するブロック画像との相関性により信頼性が高いと判断されたことに応じて、当該ブロック内の画素と、隣接するブロック内の画素との相関性を、信頼性情報をしきい値として判断する。

この発明によれば、チューナで受信された地上デジタル放送信号から少なくともビデオ信号を復調するとともに、チューナの受信出力に基づいて、伝搬路による受信信号の変動を推定し、復調されたビデオ信号の信頼性を示す信頼性情報を出力し、ビデオ信号をデコードし、信頼性情報によりデコードされた画像ブロックが信頼性の低いことを示していることに応じて、対応する画像ブロックを他の画像ブロックに置き換えることにより、通信状態の悪い環境において、画質の向上を図ることができる。

図１はこの発明の一実施形態における地上デジタル放送受信機のブロック図である。

まず、図１を参照して、地上デジタル放送受信機の構成について説明する。アンテナ１を介してチューナ２により地上波デジタル放送信号であるＯＦＤＭ変調信号が受信される。ＯＦＤＭ変調信号には、同相成分のＩ信号と、直交成分のＱ信号とが含まれており、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｏｒｏｌ）回路６によりＯＦＤＭ復調器１８からのＡＧＣ信号により自動利得調整が行われる。

ＯＦＤＭ変調信号は、Ａ／Ｄコンバータ３によってパラレルなデジタル信号に変換され、復調手段としてのＯＦＤＭ復調部１８でＯＦＤＭ変調信号がＯＦＤＭ復調信号に復調される。

ＯＦＤＭ復調部１８について詳細に説明すると、Ａ／Ｄコンバータ３から出力されたパラレルなＯＦＤＭ変調信号は、コーデック７によって周波数のずれが補正され、インターポレータ８によってサンプリング周波数のずれが補正される。ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）９でフーリエ変換処理により、ＯＦＤＭ復調信号がサブチャネルに分解される。サブチャネルに分解後の信号は、推定手段としてのＣＳＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍａｔｏｒ）推定器１０に入力されて、各サブチャネルのデータ・シンボルがフェージングなどによる伝搬路により受けている振幅および位相変動が推定される。ＣＳＩ推定器１０からはＡＧＣ信号が出力されて、ＡＧＣ回路６に与えられている。

続いて、ＱＡＭ／ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ／Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）デ・モジュレータ１１により、複数ビットのＩ軸データとＱ軸データの復調が行われる。その後、タイムインタリーブ１２およびビットインタリーブ１３によりデータの順序が元に戻される。デ・パンクチャ１４は次段のビタビデコーダ１５により畳み込み誤り訂正のための畳み込み符号の符号化率を変化させ、ビタビデコーダ１５により畳み込み誤り訂正符号の復号が行われる。

ビタビデコーダ１５の出力は、さらにバイトデ・インタリーブ１６で畳み込みバイトデ・インタリーブを行って、誤りが連続して起こらないように処理され、誤り訂正手段としてのリード・ソロモンデコーダ１７により誤り訂正符号の復号が行われてＭＰＥＧ−２のトランスポート・ストリーム・パケットが復元される。ＭＰＥＧデ・マルチプレクサ１９は、ＯＦＤＭ復調信号からビデオ信号と、オーディオ信号と、データ信号とを分離して出力する。ビデオ信号は、デコード手段としてのＭＰＥＧ．２／Ｈ．２６４デコーダ２０に与えられてデコードされる。

以上が地上デジタル放送受信機の主たる構成であるが、この発明の一実施形態では、ＣＳＩ推定器１０により図１の点線で示す信頼性情報が生成され、ＯＦＤＭ復調信号のサブチャネルに分解後の信号に付加されて伝送される。

すなわち、例えば、フェージングにより電界強度が下がっているときは信号成分の信頼性が低下している。平均的にレベルが高いが周波数特性が落ち込んでいるときは信頼性が低いものとし、これを２，３ビットの信頼性情報に含める。この信頼性情報は、ＱＡＭ／ＱＰＳＫデ・モジュレータ１１，タイムインタリーブ１２，ビットインタリーブ１３，デ・パンクチャ１４を介して、ビタビデコーダ１５により畳み込み誤り訂正符号の復号が行われる。

例えば、本来はデータが「０」であるけれども「０」であるのか「１」であるのかが不明の場合は、パケット単位で「０」，「１」，「不明」の３値がイレーシャビットの１ビットと、データビットの１ビットの計２ビットでビタビデコーダ１５から出力される。この情報はバイトデ・インタリーブ１６を介して、リード・ソロモンデコーダ１７に与えられ、パケット単位の１〜２ビットの信頼性情報に圧縮されて誤り訂正され、ＭＰＥＧデ・マルチプレクサ１９を介してＭＰＥＧ．２／Ｈ．２６４デコーダ２０に与えられてデコードされる。

ＭＰＥＧ．２／Ｈ．２６４デコーダ２０はパケット単位の信頼性情報およびデコード結果を用いてエラーの推定を行い、サブチャネルに分解後の信号が信頼性の低いことを信頼性情報が示している場合は、そのパケット全体の信頼性も低いので、画像のデコードを行わず、例えば信頼性が低いと判定されたブロックを、周辺のデコード済みブロックあるいは前フレームのブロックにより置き換えて表示し、信頼性が回復すれば画像のデコードを行って動画を表示する。

上述のごとくこの実施形態によれば、ＣＳＩ推定器１０により伝搬路の通信状態を推定して信頼性情報を生成し、その信頼性情報に基づいて信頼性が低いブロックであるかの推定を行い、該当するブロックを他のブロックに置き換えるようにしたので、通信状態の悪い環境において、画質の向上を図ることができる。

図２はこの発明の他の実施形態の地上デジタル放送受信機のブロック図である。この実施形態では、ＯＦＤＭ復調部１８ａとして、メモリ２１と、セレクタ２２とを設けた以外は、図１に示したＯＦＤＭ復調部１８と同様にして構成されている。そして、ＣＳＩ推定器１０で生成された２，３ビットの信頼性情報に基づいて、ビタビデコーダ１５により軟判定処理を行い、誤り訂正で最も正しそうなブロック単位のデータを抽出するとともに、２番目に正しそうなブロック単位のデータをセカンドベストデータとして出力する。このセカンドベストデータは、バイトデ・インタリーブ１６を介してメモリ２１に記憶される。

メモリ２１に記憶されたセカンドベストデータは、セレクタ２２を介してリード・ソロモンデコーダ１７に出力可能に構成されている。ＭＰＥＧ−２／Ｈ．２６４デコーダ２０は、信頼性の低いブロックであるかの推定・検出を行い、データをデコードできなかったときに、メモリ２１に対してセカンドベストデータの再送要求信号を出力する。メモリ２１は再送要求信号が与えられると、記憶しているセカンドベストデータを出力する。出力されたセカンドベストデータは、セレクタ２２を介してリード・ソロモンデコーダ１７，ＭＰＥＧデ・マルチプレクサ１９を介してＭＰＥＧ−２／Ｈ．２６４デコーダ２０に与えられ、セカンドベストデータがデコードされる。

この実施形態では、データの信頼性が低い場合は、メモリ２１に記憶されているブロック単位のセカンドベストデータを用いて動画を表示できるので、通信状態の悪い環境においても、画質の向上を図ることができる。

図３は、この発明のさらに他の実施形態における地上デジタル放送受信機のブロック図である。この実施形態は、ＯＦＤＭ復調部１８ｂとして、図２と同様にしてメモリ２１とセレクタ２２とが設けられる。この実施形態は、ＣＳＩ推定器１０で生成された２，３ビットの信頼性情報に基づいて、ビタビデコーダ１５により軟判定処理を行い、誤り訂正で最も正しそうなブロックのデータを抽出するとともに、２番目に正しそうなブロックのデータをセカンドベストデータとして抽出してメモリ２１に記憶する。

リード・ソロモンデコーダ１７で信頼性情報に基づいて、誤り訂正した結果の信頼性情報があるしきい値を下回った場合は、リード・ソロモンデコーダ１７から再送要求信号がメモリ２１に与えられ、メモリ２１に記憶されているセカンドベストデータが読み出され、セレクタ２２を介してバイトデ・インタリーブ１６を介してリード・ソロモンデコーダ１７に与えられる。リード・ソロモンデコーダ１７は与えられたセカンドベストデコード結果で信頼性が低いと判定されたブロックを置き換える。

この実施形態では、ビタビデコーダ１５により軟判定処理を行い、リード・ソロモンデコーダ１７でエラーが検出されて誤り訂正ができない場合は、メモリ２１に記憶されているブロック単位のセカンドベストデータを用いて動画を表示できるので、通信状態の悪い環境においても、画質の向上を図ることができる。

図４は、この発明のさらに他の実施形態における地上デジタル放送受信機のブロック図である。この実施形態は、信頼性情報を含めて再エンコードするものである。図４において、アンテナ１〜ＭＰＥＧ−２／Ｈ．２６４デコーダ２０は、図１と同様にして構成されており、ＯＦＤＭ復調部１８ｃは、再エンコードするために、新たに遅延素子２４と、リード・ソロモンエンコーダ２５と、バイトインタリーブ２６と、コンバータコード２７と、ビタビデコーダ２８と、バイトデ・インタリーブ２９と、リード・ソロモンデコーダ３０とが設けられている。

デ・パンクチャ１４により誤り訂正が行われた結果が遅延素子２４で遅延されてビタビデコーダ２８に与えられる。遅延素子２４は、デ・パンクチャ１４により誤り訂正が行われた結果が、ビタビデコーダ１５〜コンバータコード２７を介してビタビデコーダ２８に入力されるまでの時間だけ信頼性情報を遅延する。第１の誤り訂正手段としてのリード・ソロモンデコーダ１７は、本来「１」であるべきビットか、「０」であるべきビットかを限定する。リード・ソロモンデコーダ１７のデコード出力は、信頼性情報とともに符号化手段としてのリード・ソロモンエンコーダ２５に入力されて再エンコードされ、バイトインタリーブ２６，コンバータコード２７を介してビタビデコーダ２８に与えられる。

ビタビデコーダ２８は、信頼性情報の信頼性を高めるために、遅延素子２４の出力の信頼性情報に基づいて信頼性情報を更新する。ビタビデコーダ２８のデコード出力はバイトデ・インタリーブ２９に与えられて誤りが連続して起こらないように処理され、第２の誤り訂正手段としてのリード・ソロモンデコーダ３０により誤り訂正符号の復号が行われてＭＰＥＧ−２のトランスポート・ストリーム・パケットが復元される。

上述のごとく、この実施形態によれば、信頼性情報をビタビデコーダ１５，バイトデ・インタリーブ１６，リードソロモンでコーダ１７，リードソロモンエンコーダ２５，バイトインタリーブ２６，コンバータコード２７に基づいて更新することにより、誤りが連続して起こらないように処理することで動画を表示できるので、通信状態の悪い環境においても、画質の向上を図ることができる。

図５は、この発明のさらに他の実施形態における地上デジタル放送受信機のブロック図である。地上波テレビジョン放送信号には、１３個のセグメントが含まれている。１２セグメント（Ｔ１〜Ｔ６及びＴ８〜Ｔ１３）で家庭向けの放送を行い、残りの１セグメント（Ｔ７）でモバイル受信端末向けの放送（いわゆる簡易動画放送）を行うものとされている。簡易動画放送とは、元画像（家庭向け放送画像）のフレーム数とフレームサイズを小さくして所要伝送レートを抑えたものである。ここで、一般的に、家庭向けの放送のことを「１２セグメント放送」といい、モバイル受信端末向けの放送のことを「１セグメント放送」という。

図５に示した実施形態は、複数セグメント信号としての１２セグメント放送信号を受信してデータの誤りがあったときに、そのブロック単位のデータを１セグメント放送信号のブロック単位のデータで補間する。アンテナ１〜ＣＳＩ推定器１０までは図１と同様にして構成されており、ＣＳＩ推定器１０の出力は周波数インタリーブ１１に入力されて周波数インタリーブを行い、セグメント分割回路３１により、１２セグメント放送データと、１セグメント放送データとに分割される。

１セグメント放送データは、ＱＰＳＫ変調されているため、ＱＰＳＫデ・モジュレータ３２で復調された後、ビタビデコーダ３３，バイトデ・インタリーブ３４，リード・ソロモンデコーダ３５に与えられて、トランスポート・ストリーム・パケットが復元される。ＭＰＥＧデ・マルチプレクサ３６は、トランスポート・ストリーム・パケットから１セグメント放送のビデオ信号とオーディオ信号とデータ信号とを出力する。

１２セグメント放送データは、ＱＡＭ変調されているため、ＱＡＭデ・モジュレータ３９で復調された後、ビタビデコーダ４０，バイトデ・インタリーブ４１，リード・ソロモンデコーダ４２に与えられて、トランスポート・ストリーム・パケットが復元される。ＭＰＥＧデ・マルチプレクサ４３は、トランスポート・ストリーム・パケットから１２セグメント放送のビデオ信号とオーディオ信号とデータ信号とを出力する。

１セグメント放送のビデオ信号は第２のデコード手段としてのＨ．２６４デコーダ３７に入力され、１２セグメント放送のビデオ信号は、第１のデコード手段としてのＭＰＥＧー２デコーダ４４に入力される。Ｈ．２６４デコーダ３７とＭＰＥＧー２デコーダ４４とは同期がとられている。すなわち、Ｈ．２６４デコーダ３７は圧縮されている１セグメント放送のビデオ信号をバッファに入力し、ＭＰＥＧー２デコーダ４４は、展開した画像データをバッファに入力し、時間のずれを吸収するために同期をとる。

Ｈ．２６４デコーダ３７から出力された画像データは、解像度変換手段としての解像度変換回路３８に入力され、１セグメント放送のビデオ信号の解像度が１２セグメント放送のビデオ信号の解像度に変換される。エラーブロック置き換え回路４５は、ＭＰＥＧー２デコーダ４４から出力されるエラー情報に基づいて、１２セグメント放送のビデオ信号のうち、誤りのあった画像ブロックを１セグメント放送のビデオ信号に基づく画像ブロックに置き換える。

上述のごとく、この実施形態によれば、１２セグメント放送のビデオ信号のうち、誤りのあった画像ブロックを１セグメント放送のビデオ信号に基づく画像ブロックに置き換えることで、通信状態の悪い環境においても、画質の向上を図ることができる。

図６は、動画像復号化処理部の一例を示すブロック図である。この図６に示す動画像復号化処理部は図１から図４に示したＭＰＥＧー２／Ｈ．２６４デコーダに内蔵されている。動画像復号化処理部５０は、ハフマン・算術復号化処理回路５１と、逆量子化回路５２と、空間領域変換回路５３と、動き補償回路５４と、フレームメモリ５５とを含む。

ハフマン・算術復号化処理回路５１は情報の出現頻度に応じて伝達するシンボルの符号を決めるエントロピー符号化の一種であり、信頼性情報に基づいてエラー判定を行う。逆量子化回路５２は伸張処理のために逆量子化処理を行う。動き補償回路は、参照画像と現画像との間の動き補償を行う。

図７は動画像復号化処理部の他の例を示すブロック図である。この図７に示した動画像復号化処理部は、図６と同様にして、ハフマン・算術復号化処理回路５１と、逆量子化回路５２と、空間領域変換回路５３と、動き補償回路５４と、フレームメモリ５５とを含み、動き補償回路５４に信頼性情報を与えて、この信頼性情報に基づいてエラー判定を行う。

図８は図６あるいは図７に示した動画像復号化処理部によるエラー判定動作を説明するための図である。図８において、Ｃは現画像である復号化処理中のブロックあるいはマクロブロックであり、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４はブロックＣを復号化処理をする際に参照するブロックあるいはマクロブロックである。各ブロックは１６×１６の画素から成っている。

ブロックＣは、パラメータとして動きベクトルと、ＤＣ成分と、ＡＣ成分と、係数の数と、マクロブロックタイプの情報を有している。ＤＣ成分は直流成分であり、ＡＣ成分は周波数成分である。

この実施形態では、ブロックＣと参照ブロックＲ１〜Ｒ４との相関性を下記の評価式で判別することで、正常なマクロブロックであるかあるいはエラーマクロブロックであるかを判別する。評価式は次式による。

Ｖ_ａｌｕｅ１＝α×ｆ_ｍｖ（ｍｖ_ｃ，ｍｖ_ｒ１，ｍｖ_ｒ２，ｍｖ_ｒ３，ｍｖ_ｒ４）＋
β×ｆ_ｄｃ（ｄｃ_ｃ，ｄｃ_ｒ１，ｄｃ_ｒ２，ｄｃ_ｒ３，ｄｃ_ｒ４）＋
γ×ｆ_ａｃ（ａｃ_ｃ，ａｃ_ｒ１，ａｃ_ｒ２，ａｃ_ｒ３，ａｃ_ｒ４）＋
δ×ｆ_ｎｃｏｅ（ｎｃｏｅ_ｃ，ｎｃｏｅ_ｒ１，ｎｃｏｅ_ｒ２，ｎｃｏｅ_ｒ３，ｎｃｏｅ_ｒ４）＋…
上記評価式において、Ｖ_ａｌｕｅ１は評価値、ｆ_ｍｖは動きベクトルの相関性を示す関数、ｆ_ｄｃはＤＣ成分の相関性を示す関数、ｆ_ａｃはＡＣ成分の相関性を示す関数、ｆ_ｎｃｏｅは非ゼロ係数の数の相関性を示す関数である。ｍｖ_ｘは当該（マクロ）ブロックの動きベクトル、ｄｃ_ｘは当該（マクロ）ブロックのＤＣ成分、ａｃ_ｘは当該（マクロ）ブロックのＡＣ成分、ｎｃｏｅ_ｘは当該（マクロ）ブロックの非ゼロ係数の数、α〜δは係数である。上記評価式において、しきい値を決めるための信頼性情報テーブルをｆ_{ｔｈ１，２}とすると、ｆ_ｔｈ１（ｒ）＞Ｖ_ａｌｕｅ１であれば正常なマクロブロックであり、ｆ_ｔｈ２（ｒ）＜Ｖ_ａｌｕｅ１であればエラーマクロブロックであると判別する。それ以外は動き補償の処理を行う。

関数ｆｍｖ，ｆｄｃ，ｆａｃ，ｆｎｃｏｅは、ブロックＣと参照ブロックＲ１〜Ｒ４とがどれだけ似ているかを示しており、似ているほど値が小さくなる。評価値Ｖ_ａｌｕｅ１を評価するために固定されたしきい値を使うと、信頼性が高いにもかかわらずエラーとなってしまうことがあるので、この発明の実施形態では、しきい値として信頼性情報を用いている。

図９はエラー判定の他の例を説明するための図である。

上述の図８に示したエラー判定は、復号化処理中のブロックあるいはマクロブロックと参照ブロックあるいはマクロブロックとの類似度を判別することで、復号化処理中のブロックあるいはマクロブロックがエラーブロックであるかを判定するようにした。これに対して、図９に示した例は、復号化処理中のブロックあるいはマクロブロックＣと参照ブロックあるいはマクロブロックＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４との水平，垂直方向における境界部分の画素の連続性を判別することでエラー判定を行う。

すなわち、図９に示すブロックＣとブロックＲ１との垂直方向の境界における画素Ｐｒ１（ｉ，０）、Ｐｒ１（ｉ，１）、Ｐｒ１（ｉ，２）…Ｐｒ１（ｉ，ｋ）と、ブロックＣとブロックＲ２との水平方向の境界における画素Ｐｒ２（０，ｉ）、Ｐｒ２（１，ｉ）、Ｐｒ２（２，ｉ）…Ｐｒ２（ｍ，ｉ）と、ブロックＣとブロックＲ３との水平方向の境界における画素Ｐｒ３（０，ｉ）、Ｐｒ３（１，ｉ）、Ｐｒ３（２，ｉ）…Ｐｒ３（ｍ，ｉ）と、ブロックＣとブロックＲ４との垂直方向の境界における画素Ｐｒ４（ｉ，０）、Ｐｒ４（ｉ，１）、Ｐｒ４（ｉ，２）…Ｐｒ４（ｉ，ｋ）のそれぞれの滑らかさについて、以下の評価式に基づいて判別する。
Ｖ_ａｌｕｅ２＝Σ_ｉｆ_ｖ（Ｐｒ１（ｉ，０）、Ｐｒ１（ｉ，１）、Ｐｒ１（ｉ，２）…Ｐｒ１（ｉ，ｋ））＋
Σ_ｉｆ_ｈ（Ｐｒ２（０，ｉ）、Ｐｒ２（１，ｉ）、Ｐｒ２（２，ｉ）…Ｐｒ２（ｍ，ｉ））＋
Σ_ｉｆ_ｈ（Ｐｒ３（０，ｉ）、Ｐｒ３（１，ｉ）、Ｐｒ３（２，ｉ）…Ｐｒ３（ｍ，ｉ））＋
Σ_ｉｆ_ｖ（Ｐｒ４（ｉ，０）、Ｐｒ４（ｉ，１）、Ｐｒ４（ｉ，２）…Ｐｒ４（ｉ，ｋ））
上記評価式において、ｆ_ｈは水平方向の画素の相関性を示す関数であり、ｆ_ｖは垂直方向の画素の相関性を示す関数である。

上記評価式において、信頼性情報テーブルをｆ_ｔｈ３とすると、画素の変化が滑らかであれば評価値Ｖ_ａｌｕｅ２がｆ_ｔｈ３（ｒ）よりも小さくなり、復号処理中のブロックＣは正常なマクロブロックであると判定する。逆に、画素の変化が荒ければ、評価値Ｖ_ａｌｕｅ２がｆ_ｔｈ３（ｒ）よりも大きくなり、復号処理中のブロックＣはエラーであると判定する。

図８および図９に示したエラー判定方法を併用することにより、エラー検出の処理量を減らすことができる。すなわち、図９に示した画素単位の処理では処理量が多くなってしまうが、図８に示したブロック単位の処理により、ある程度信頼性の低いブロックを弾いておけば、画素単位で処理するブロックの数を減らすことができるので、全体の処理量を削減できる。

図１０はそのようなエラー判定動作を説明するためのフローチャートである。まず、図８に示したブロック単位のエラー判定処理を行い、評価値が得られると、図１０に示すステップ（図示ではＳＰと略称する）ＳＰ１において、評価値Ｖ_ａｌｕｅ１が図８で説明したしきい値としての信頼性情報ｆ_ｔｈ１よりも小さいか否かを判別する。評価値Ｖ_ａｌｕｅ１がしきい値ｆ_ｔｈ１よりも小さければ、ステップＳＰ２において正常と判別し、評価値Ｖ_ａｌｕｅ１がしきい値ｆ_ｔｈ１よりも大きければ、ステップＳＰ３において、評価値Ｖ_ａｌｕｅ１が図８で説明したしきい値ｆ_ｔｈ２よりも大きいか否かを判別する。評価値Ｖ_ａｌｕｅ１がしきい値ｆ_ｔｈ２よりも大きいことを判別すれば、ステップＳＰ４において、エラーと判別する。エラーと判定したブロックは弾きだされ、ステップＳＰ６による画素単位の処理は行われない。

ステップＳＰ３において、評価値Ｖ_ａｌｕｅ１がしきい値ｆ_ｔｈ２よりも小さいことを判別すれば、ステップＳＰ５において動き補償を行った後、図９に示した画素単位のエラー判定処理を行う。そして、得られた評価値Ｖ_ａｌｕｅ２がしきい値ｆ_ｔｈ３以下であるか否かをステップＳＰ６において判別する。評価値Ｖ_ａｌｕｅ２がしきい値ｆ_ｔｈ３よりも大きければ、ステップＳＰ４においてエラーであると判別する。ステップＳＰ６において、評価値Ｖ_ａｌｕｅ２がしきい値ｆ_ｔｈ３よりも小さければ、ステップＳＰ２において正常であると判別する。

このように復号処理中のブロックＣの信頼性を周辺のブロックとの相関を取ることにより信頼性の低いブロックを弾いておくことで、周辺ブロックの画素単位でエラー処理するブロックを減らすことができるので処理量を削減できる。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明の地上デジタル放送受信機は、地上デジタル放送を受信するのに利用される。

この発明の一実施形態における地上デジタル放送受信機のブロック図である。 この発明の他の実施形態における地上デジタル放送受信機のブロック図である。 この発明のさらに他の実施形態における地上デジタル放送受信機のブロック図である。 この発明のさらに他の実施形態における地上デジタル放送受信機のブロック図である。 この発明のさらに他の実施形態における地上デジタル放送受信機のブロック図である。 動画像復号化処理部の一例を示すブロック図である。 動画像復号化処理部の他の例を示すブロック図である。 図６に示した動画像復号化処理部によるエラー判定動作を説明するための図である。 エラー判定動作の他の実施形態を説明するための図である。 エラー判定動作を説明するためのフローチャートである。 地上波デジタル放送受信機の基本構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ アンテナ、２ チューナ、３ Ａ／Ｄコンバータ、６ ＡＧＣ回路、７ コーデック、８ インターポレータ、９ ＦＦＴ、１０ ＣＳＩ推定器、１１ ＱＡＭ／ＱＰＳＫデ・モジュレータ、１２ タイムインタリーブ、１３ ビットインタリーブ、１４ デ・パンクャ、１５，２８，３３，４０ ビタビデコーダ、１６，２９，３４，４１ バイトデ・インタリーブ、１７，３０，３５，４２ リード・ソロモンデコーダ、１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ ＯＦＤＭ復調部、１９，３６，４３ ＭＰＥＧデ・マルチプレクサ、２０ ＭＰＥＧ−２／Ｈ．２６４デコーダ、２１ メモリ、２２ セレクタ、２３ 再送要求回路、２４ 遅延素子、２５ リード・ソロモンエンコーダ、２６ バイトインタリーブ、２７ コンバータコード、３１ セグメント分割回路、３２ ＱＰＳＫデ・モジュレータ、３７ Ｈ．２６４デコーダ、３８ 解像度変換回路、３９ ＱＡＭデ・モジュレータ、４４ ＭＰＥＧ−２デコーダ、４５ エラーブロック置き変え回路、５１ ハフマン・算術復号化処理回路、５２ 逆量子化回路、５３ 空間領域変換回路、５４ 動き補償回路、５５ フレームメモリ。

Claims (7)

1. 地上デジタル放送信号を受信する地上デジタル放送受信機であって、
   前記地上デジタル放送信号を受信するチューナと、
   前記チューナで受信された地上デジタル放送信号から少なくともビデオ信号を復調する復調手段と、
   前記チューナの受信出力に基づいて、伝搬路による受信信号の変動を推定し、前記復調手段で復調されたビデオ信号の信頼性を示す信頼性情報を出力する推定手段と、
   前記復調手段出力のビデオ信号から前記推定手段によって出力された信頼性情報に基づいて最も正しそうな画像ブロックと、次に正しそうな画像ブロックを出力するデコード手段と、
   前記次に正しそうな画像ブロックのデータを記憶する記憶手段と、
   前記推定手段から出力された信頼性情報により前記デコード手段によってデコードされた最も正しそうな画像ブロックが信頼性の低いことを示していることに応じて、対応する画像ブロックを前記記憶手段から読み出した次に正しそうな画像ブロックに置き換える画像置き換え手段とを備える、地上デジタル放送受信機。
2. 前記復調されたビデオ信号を複数ビット単位で誤り訂正を行い、誤り訂正ができないことに応じて、前記記憶手段から前記次に正しそうな画像ブロックのデータを読み出し、当該次に正しそうな画像ブロックの誤り訂正を行う誤り訂正手段を含む、請求項１に記載の地上デジタル放送受信機。
3. 前記復調手段によって復調された信号を前記信頼性情報に基づいて、複数ビット単位で誤り訂正復号を行う第１の誤り訂正復号手段と、
   前記誤り訂正復号された信号を再符号化する符号化手段と、
   前記再符号化された信号を前記信頼性情報に基づいて、複数ビット単位で誤り訂正復号を行って、前記画像置き換え手段に出力する第２の誤り訂正復号手段とを含む、請求項１に記載の地上デジタル放送受信機。
4. 前記地上デジタル放送信号は、複数セグメントからなる複数セグメント放送信号と、１セグメントからなる１セグメント放送信号とを含んでおり、
   前記復調手段から出力されたビデオ信号から、前記複数セグメント放送信号と、前記１セグメント放送信号とを抽出する信号抽出手段を含み、
   前記デコード手段は、
   前記信号抽出手段によって抽出された前記複数セグメント放送信号をデコードする第１のデコード手段と、
   前記１セグメント放送信号をデコードする第２のデコード手段と、
   前記第２のデコード手段でデコードされた前記１セグメント放送信号の解像度を前記複数セグメント放送信号の解像度に変換する解像度変換手段を含み、
   前記画像置き換え手段は、前記信頼性情報が信頼性の低いことを示していることに応じて、前記最も正しそうな画像ブロックとしての前記複数セグメント放送信号の対応する画像ブロックを前記次に正しそうな画像ブロックとして前記１セグメント放送信号の画像ブロックに置き換える、請求項１に記載の地上デジタル放送受信機。
5. 前記画像置き換え手段は、前記デコードされたブロック信号から、当該ブロック画像と、前記次に正しそうな画像ブロックとして周辺の隣接するブロック画像との相関性を、前記信頼性情報をしきい値として信頼性が低いか否かを判断する、請求項１に記載の地上デジタル放送受信機。
6. 前記画像置き換え手段は、前記デコードされたブロック信号から、当該ブロック内の画素と、前記次に正しそうな画像ブロックとして隣接するブロック内の画素との相関性を、前記信頼性情報をしきい値として判断する、請求項１に記載の地上デジタル放送受信機。
7. 当該ブロック画像と、周辺の隣接するブロック画像との相関性により信頼性が高いと判断されたことに応じて、当該ブロック内の画素と、前記次に正しそうな画像ブロックとして隣接するブロック内の画素との相関性を、前記信頼性情報をしきい値として判断する、請求項５または６に記載の地上デジタル放送受信機。

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