JP4859989B2

JP4859989B2 - デジタル放送復調装置

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Publication number: JP4859989B2
Application number: JP2010011549A
Authority: JP
Inventors: 努朝比奈; 晶子前野; 栄治有田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-01-22
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2027-04-13
Also published as: JP2010136418A

Description

本発明は、デジタル放送復調装置に関し、特に、モデル受信機により規定された順序で複数のトランスポートストリームパケットが時間的に並べられた受信データを復調するデジタル放送復調装置に関するものである。

近年、テレビジョン放送やラジオ放送のデジタル化が推進されており、日本においても地上デジタルテレビジョン放送をはじめ各種デジタル放送のサービスが開始されている。日本および欧米では、地上デジタル放送方式における圧縮符号化の国際標準規格であるＭＰＥＧ２（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐＰｈａｓｅ２）で規定されているトランスポートストリーム（以下、ＴＳとも称す）に対して、誤り訂正符号化、インタリーブ、デジタル変調等の信号処理を行ってから、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）信号の形態で伝送している。

特に日本の地上デジタルテレビジョン放送は、ＩＳＤＢ−Ｔ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓＤｉｇｉｔａｌＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇｆｏｒＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）方式によって実施されている。

このようにデジタル放送化が進む中、誤り訂正は非常に重要な技術の一つであり、誤り訂正能力の向上は多くのシステムで要求されている。デジタル通信での誤り訂正方法としては、連接符号システムがしばしば用いられている。連接符号は内符号と外符号とで構成される２段階の符号化を行う方法であり、連接符号システムの典型的な例としては、内符号として畳み込み符号を用い、外符号としてブロック符号であるリードソロモン（以下、ＲＳとも称す）符号を用い、さらに内符号と外符号との間にインタリーバを挿入した形式が挙げられる。

上述の信号に対する受信機の誤り訂正装置は、内符号復号器（例えば、ビタビ復号器）、デインタリーバ、外符号復号器（例えば、ＲＳ復号器）という構成で実現される。

なお、このような構成は、社団法人電波産業会（ＡＲＩＢ）により、規格番号「ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｂ３１」の標準規格名「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式」として規定されている。この規格によれば、送信側においては、モデル受信機と呼ばれる仮想的な受信機における受信処理を想定して、送信処理におけるＴＳパケットの順序が決定される。従って、デジタル放送復調装置は、このモデル受信機に準じて構成される必要がある。

従来のデジタル放送復調装置の第１の例としては、例えば特許文献１に示されるように、内符号復号器からバースト性の誤り（バーストエラー）が出力される場合にデインタリーバから出力されるＴＳパケット内の誤りデータの位置（配置）が、時間軸で連続するＴＳパケット内の誤りデータの位置（配置）と隣り合うことを利用して、ＴＳパケット内の誤りデータの位置（配置）を既知の誤り位置情報（以下、イレージャとも称す）として扱い、外符号復号器で誤り訂正を行う際に使用する。これにより、外符号パリティのみを用いて誤り訂正を行う場合に比較して、誤り訂正能力を向上させることができる。

また、従来のデジタル放送復調装置の第２の例としては、例えば特許文献２に示されるように、時間デインタリーブ処理を実施するための大容量メモリからの受信データの読み出し制御において、大容量メモリの後段に設けられた少なくとも一つのデータ処理部の処理内容に基づいて受信データを選択し、その後段のデータ処理部において選択された受信データに処理が実施されるタイミングあるいは処理後のデータが出力されるタイミングを予め演算することにより、選択された受信データを演算したタイミングで大容量メモリから読み出せるようにしている。これにより、ＴＳバッファ部等のＬＳＩに内蔵されるＳＲＡＭの使用量を減少し、ＬＳＩ等の回路規模を縮小させて、消費電力も抑制できる。

特開２００４−２１５２４０号公報（要約、図１）特開２００５−３１８３７４号公報（要約、図５）

しかし前述のデジタル放送復調装置の第１の例では、伝送特性の異なる複数階層を同時に伝送する階層伝送方式の場合に、送信側でモデル受信機を想定して決定された順序で誤り訂正を実施するために、ある階層のＴＳパケットの再生間隔が広がれば、回路規模が非常に大きくなってしまう。従って、消費電力が高くなるという問題点があった。

また前述のデジタル放送復調装置の第２の例では、上記第１の例に係る問題点を鑑みて、時間デインタリーバ用メモリからのデータの読み出しタイミングを制御することで、該時間デインタリーバ用メモリにＬＳＩに内蔵されるメモリの代用をさせ回路規模の縮小を図っている。しかし、第１の例と同様に、モデル受信機により規定された順序のままで誤り訂正を実施していることに変わりはないので、回路規模の増大を抑えることができない場合があるという問題点があった。

本発明は、上述のような問題点に鑑みて成されたものであり、回路規模を縮小することができるデジタル放送復調装置を提供することを目的とする。

本発明のデジタル放送復調装置は、仮想的な受信機であるモデル受信機における受信処理を想定して送信側で決定された第１順序で並べられた複数のトランスポートストリームパケットに対して、前記第１順序とは異なる第２順序で誤り訂正処理を施す誤り訂正手段を備え、前記複数のトランスポートストリームパケットは、それぞれ、伝送特性の異なる複数の階層を同時に伝送するための階層情報が指定されており、前記第２順序は、前記複数のトランスポートストリームパケットを前記階層毎に揃えるような順序であり、前記誤り訂正手段は、誤り訂正処理が実施不可能であった一のトランスポートストリームパケットと同じ階層で当該一のトランスポートストリームパケットより時間的に後のトランスポートストリームパケットの誤り訂正処理が実施可能である場合、前記誤り訂正処理が実施不可能であった一のトランスポートストリームパケットに対する再度の誤り訂正処理として、前記時間的に後のトランスポートストリームパケットにおける誤り位置に基づく誤り訂正処理をヌルトランスポートストリームパケットの再生期間に実施する再訂正手段を有する。

本発明のデジタル放送復調装置によれば、モデル受信機における受信処理を想定して送信側で決定された第１順序で並べられた複数のトランスポートストリームパケットに対して、前記第１順序とは異なる第２順序で誤り訂正処理を施す誤り訂正手段を備えるので、誤り訂正処理を連続的に実施することができる。従って、ＬＳＩ等の回路規模を縮小できるので、消費電力を抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係るデジタル放送復調装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係るデジタル放送復調装置において、イレージャ訂正処理の対象となるＴＳパケットを示す模式図である。本発明の実施の形態１に係るデジタル放送復調装置において、未来イレージャ訂正を行った後のビットエラーレートを示すグラフである。本発明の実施の形態２に係るデジタル放送復調装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態３に係るデジタル放送復調装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態４に係るデジタル放送復調装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態５に係るデジタル放送復調装置の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、本発明を適用したデジタル放送復調装置を用いて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るデジタル放送復調装置の構成を示すブロック図である。なお、図１のデジタル放送復調装置は、上述したように、社団法人電波産業会（ＡＲＩＢ）による規格番号「ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｂ３１」の標準規格名「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式」に基づき、受信信号を復調する装置である。

まず、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置（受信装置）の構成および基本的な動作について説明する。

図１において、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置は、外部から受信したＯＦＤＭ変調信号から、キャリア、クロック等を再生すると共に、該ＯＦＤＭ変調信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）部１へ入力させる。なお、該ＯＦＤＭ変調信号は、送信側において、規格番号「ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｂ３１」に係る仮想的な受信機すなわちモデル受信機を想定して決定された（言い換えればモデル受信機により規定された）順序すなわち第１順序で、ＴＳパケットが時間的に並べられたものである。

ＦＦＴ部１は、入力されたＯＦＤＭ変調信号に対して、ＦＦＴ処理を実施することにより、時間軸上の信号を周波数軸上の信号に変換する。差動復調／同期復調部２は、ＦＦＴ処理を実施された信号に対して、ＤＱＰＳＫ変調信号については差動復調を、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ変調信号については同期復調を、それぞれ行なうことにより復調処理を実施する。

周波数デインタリーバ３は、復調処理を実施された信号に対して、電波の反射などによる特定周波数信号の欠落を補うために行われた周波数インタリーブ処理を元に戻すように周波数デインタリーブ処理を実施する。

時間デインタリーバ４は、周波数デインタリーブ処理を実施された信号に対して、耐フェージング性能を改善するために行われた時間インタリーブ処理を元に戻すように、時間デインタリーブ処理を実施する。また、時間デインタリーバ４には、付随するように外付けメモリ３０が設けられている。外付けメモリ３０は、時間デインタリーバ用メモリ３１、書き込み制御部３２、および読み出し制御部３３で構成されている。なお、この外付けメモリ３０は、あるいは、時間デインタリーバ４内部に設けられてもよい。

時間デインタリーバ用メモリ３１としては、時間デインタリーブがＯＦＤＭフレーム間での畳み込みデインタリーブであるので、最大２ＯＦＤＭフレーム程度の大容量のメモリが必要となる。

書き込み制御部３２は、送信側で実施された時間インタリーブの規則に従って、ＦＦＴのサンプルクロック毎に時間デインタリーバ用メモリ３１に格納位置を切り替えて書き込む。

読み出し制御部３３は、送信側で実施された時間インタリーブ処理の規則に従うと共に、ＴＳ再生制御部１６、および階層バッファ１４Ａ〜１４Ｃからの制御信号に基づいて、（後述する階層Ａ〜Ｃのうちの）任意の階層の１ＴＳパケットデータをまとめて読み出す。

また、読み出し制御部３３は、モデル受信機により規定された第１順序で並べられたパケットを、後述するように、第１順序とは異なる所望の第２順序となるように並べ替える制御も実施する。具体的には、この所望の第２順序とは、本発明に係る誤り訂正手段としての外符号復号部２０において誤り訂正処理を行う際に、同じ階層のＴＳパケットデータを連続的に処理できるように揃えたものであるが、詳細については後述する。

データ処理部１０は、伝送特性の異なる複数階層を同時に伝送する階層伝送を実現するため、階層情報が指定された複数のＴＳパケットデータからなる受信データを最大３系統（階層Ａ〜Ｃ）の並列処理ができるよう３系列の階層毎転送経路で構成されている。データ処理部１０は１ＴＳパケット分の再生した再生データを出力するか、該再生データを出力しない期間にはヌルＴＳパケットを出力する。また、データ処理部１０は、自身で処理が実施されるタイミングあるいは処理後のデータが出力されるタイミングを予め演算し、該タイミング信号を外付けメモリ３０の読み出し制御部３３へ入力させる。なお、データ処理部１０には、階層分割部１１と、階層合成部１５と、ＴＳ再生制御部１６と、ヌルＴＳＰ部１７と、階層Ａ〜Ｃにそれぞれ対応するビットデインタリーバ１２Ａ〜１２Ｃ、デパンクチュアード１３Ａ〜１３Ｃ、および階層バッファ１４Ａ〜１４Ｃが設けられている。

階層分割部１１は、時間デインタリーブされたデータを階層（Ａ〜Ｃ）毎に分割して送出する。階層毎に設けられたビットデインタリーバ１２Ａ〜１２Ｃは、それぞれ、階層毎に分割されたデータに対して送信側で実施されたビットインタリーブを元に戻すようにビットデインタリーブ処理をする。デパンクチュアード１３Ａ〜１３Ｃは、階層分割されたビットデインタリーバ１２Ａ〜１２Ｃそれぞれの出力データに対して、送信側で実施されたパンクチュアード処理を元に戻すようにデパンクチュアード処理をする。階層バッファ１４Ａ〜１４Ｃには、送信側におけるパンクチュアード処理前の状態に戻された受信データが順に格納される。階層合成部１５は、階層毎のデータをＯＦＤＭフレーム毎のデータに合成してＴＳ再生制御部１６へ入力させる。

ＴＳ再生制御部１６は、階層（Ａ〜Ｃ）毎に設置されている階層バッファ１４Ａ〜１４Ｃへのデータの格納状態を監視しており、１ＴＳパケット分のデータが入力された時点でそのデータの階層に対応するように階層バッファ１４Ａ〜１４Ｃのいずれかへと切り替え、階層合成部１５を介してデータを転送させ、後段へ出力させる。それ以外の期間にはヌルＴＳＰ部１７からヌルＴＳパケットを後段へ出力させる。またＴＳ再生制御部１６は、階層情報と外付けメモリ３０からのデータ出力タイミングとを算出する。なお、ＴＳ再生制御部１６の前にはスイッチが設けられており、ＯＦＤＭフレームの先頭で、階層合成部１５とヌルＴＳＰ部１７とを交互に切り替えてＴＳ再生制御部１６へ接続させる。ＴＳ再生制御部１６とビタビ復号部５との間のスイッチは、該切り替えタイミングよりも３ＴＳパケット時間遅れて同じ側に切り替えられる。

ビタビ復号部５は、データ処理部１０で再生されたＴＳパケットに対して、送信側で畳み込まれたデータをビタビ復号して出力する。階層分割部６は、ビタビ復号されたデータを階層（Ａ〜Ｃ）毎に分割して送出する。階層毎に設けられたバイトデインタリーバ７Ａ〜７Ｃは、階層毎に分割されたデータに対して送信側で実施されたバイトインタリーブを元に戻すようにバイトデインタリーブ処理をする。エネルギー逆拡散部８Ａ〜８Ｃは、階層分割された各バイトデインタリーバ７Ａ〜７Ｃそれぞれの出力データに対して、送信側で実施されたエネルギー拡散処理を元に戻すようにエネルギー逆拡散処理をする。階層合成部９は、階層毎のＴＳパケット単位のデータをＯＦＤＭフレーム毎のデータに合成して外符号復号部２０へ入力させる。

外符号復号部２０は、階層毎のＴＳパケット単位のデータに対して、送信側で付加された外符号パリティを用いて誤り訂正処理を行ない、ＴＳパケットに含まれるデータを再生する。外符号復号部２０には、ＲＳ復号部２１と、誤り位置信号発生装置２２と、初期順序化部２３とが設けられている。

ＲＳ復号部２１は、一定データ数毎に挿入された外符号パリティのみを用いる（従来の）誤り訂正を実施するか、後述する誤り位置信号発生装置２２からのイレージャを外符号パリティに加えて用いる誤り訂正（イレージャ訂正）を実施することにより、誤り訂正処理を行い、処理後のデータを初期順序化部２３へ入力させる。

誤り位置信号発生装置２２は、発生した誤りがバーストエラーである場合にはＴＳパケット内の誤りデータの位置（配置）が時間軸で連続するＴＳパケット内の誤りデータの位置（配置）と隣り合うことを利用して、ＴＳパケット内の誤りデータの位置（配置）を既知の誤り位置情報（イレージャ）として算出し、ＲＳ復号部２１へ入力させる。これにより、階層分割されたバイトデインタリーバ７Ａ〜７Ｃそれぞれの特性を有効に機能させることができる。

例えば、バイトデインタリーバ７Ａ〜７Ｃのいずれかへの入力パケットが、図２に示されるようにＮ個のデータからなる場合には、入力パケットの２〜１２番目のデータに連続的にバーストエラーが発生すると、１〜１１番目の出力パケットは、それぞれ、１２〜２番目のデータに誤りを含むこととなる（図２では、図示の都合上、１〜９番目の出力パケットが、それぞれ、１２〜４番目のデータに誤りを含む様子が示されている）。すなわち、図１において、ビタビ復号部５におけるビタビ復号でバーストエラーが発生している場合には、バイトデインタリーバ７Ａ〜７Ｃにおけるバイトデインタリーブにより、誤りが一定の規則を持って（隣り合って）時間的に分散される。従って、この規則に基づき誤りデータの位置を推測しイレージャフラグとして用いることにより、イレージャ訂正を行うことができる。

図１を参照して、初期順序化部２３には、読み出し制御部３３において第２順序へ並べ替えられたＴＳパケットが、ＲＳ復号部２１で誤り訂正処理を実施された後に入力される。初期順序化部２３は、ＴＳ再生制御部１６から受け取った、ＴＳパケットの情報（再生順序や階層情報など）を参照することにより、ＴＳパケットを第１順序へ並べ替えて、後段の図示しないデコーダーへ順次出力する。

次に、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置の詳細な動作について説明する。

図１において、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置は、外部からＯＦＤＭ変調信号を受信した場合、キャリア、クロック等を再生すると共に、該ＯＦＤＭ変調信号に対してＦＦＴ処理を実施し（ＦＦＴ部１）、差動復調／同期復調処理を実施する（差動復調／同期復調部２）。次いで、送信側で実施された周波数インタリーブおよび時間インタリーブ処理を元に戻すために、それぞれ、周波数デインタリーブ処理（周波数デインタリーバ３）および時間デインタリーブ処理（時間デインタリーバ４）を実施する。時間デインタリーブ処理時のデータは、ＦＦＴのサンプルクロック毎に格納位置を切り替えて外付けメモリ３０に随時書き込まれる。

読み出し制御部３３は、書き込まれたデータに対して、送信側で実施された時間インタリーブ処理の規則に従った上で、ＴＳ再生制御部１６、および階層バッファ１４Ａ〜１４Ｃからの制御信号に基づいて、（階層Ａ〜Ｃのうちの）任意の階層のＴＳパケットを選択するとともに読み出しタイミングを制御することで、後段へと任意の階層の１ＴＳパケット分のデータをまとめて出力する。上述したように、この時、ＴＳパケットは、モデル受信機により規定された第１順序とは異なる所望の第２順序に並べ替えられて出力される。

データ処理部１０は、時間デインタリーブ処理を実施されたデータに対して、階層情報に従って階層Ａ〜Ｃのいずれかに対応した転送経路をとりながら、送信側で実施された処理手順とは逆に、ビットデインタリーブ処理、デパンクチュアード処理を行ない、階層Ａ〜Ｃに対応させて階層バッファ１４Ａ〜１４Ｃのいずれかへ順次格納する。ここで階層バッファ１４Ａ〜１４Ｃは、１ＴＳＰ分のデータが蓄積された場合、その旨を制御信号として読み出し制御部３３へ入力させる。読み出し制御部３３は、該制御信号が入力されるとその階層のＴＳパケットデータの読み出しを終了させ、次に読み出す階層のＴＳパケットデータの読み出しに備える。また、階層バッファ１４Ａ〜１４Ｃにそれぞれ蓄積された１ＴＳパケット分のデータは、ＴＳ再生制御部１６からのデータ出力速度に対応させて１バイトずつ出力される。

ＴＳ再生制御部１６は、処理が実施されるタイミングを予め算出し、必要な階層情報を持った１ＴＳパケット分のデータがこのタイミングで出力できるように、外付けメモリ３０に対して制御信号を送っている。これにより、必要な階層情報を持った１ＴＳパケット分のデータが適切なタイミングでビタビ復号部５へ出力される。ＴＳ再生制御１６からの制御信号には、データの読み出しタイミングに関する情報、ＴＳパケットの階層情報、およびＴＳパケットを前記所望の第２順序に並べ替えるための順序情報が含まれている。この第２順序は、後述するように、階層Ａ〜Ｃを同時に伝送するために階層情報が指定され受信データにおいて、複数のＴＳパケットを階層毎に連続的に処理できるように揃えるような順序であるものとする。

また、ＴＳ再生制御部１６は、再生されたＴＳパケットを、誤り訂正処理後に、モデル受信機により規定された第１順序すなわち初期順序に戻すために、後段の初期順序化部２３へＴＳパケットの情報（再生順序や階層情報など）を出力する。さらに、ＴＳ再生制御部１６は、任意の階層情報を持った１ＴＳパケット分のデータを出力しない期間には、ヌルＴＳパケットを出力する。

次に、デジタル放送復調装置は、前記第２順序に並べ替えたＴＳパケットのデータを、送信側で実施された順序とは逆に、内符号を復号するためのビタビ復号処理を行ない（ビタビ復号部５）、再度階層情報に従って、各階層に対応した転送経路をとりながら、バイトデインタリーブ処理（バイトデインタリーバ７Ａ〜７Ｃ）、エネルギー逆拡散処理（エネルギー逆拡散部８Ａ〜８Ｃ）を行う。このエネルギー逆拡散処理は、階層Ａ〜Ｃのうちの任意の階層の１ＴＳパケット分のデータに対して行われるが、この階層に対応して、エネルギー逆拡散部８Ａ〜８Ｃのいずれかが階層合成部９に接続され転送経路を構成している。従って、エネルギー逆拡散処理を実施されたデータは、階層合成部９を経てＲＳ復号部２１へ入力される。

ＲＳ復号部２１は、まず、従来の外符号パリティのみを用いた誤り訂正（以下、パリティＲＳ訂正と称す）の実施を試みる。そして、該パリティＲＳ訂正が実施不可能である場合、以下のような手順でイレージャ訂正の実施を試みる。

すなわち、ＲＳ復号部２１は、任意の階層情報を持った、時間軸で１つ前のＴＳパケット内の誤りデータの位置（配置）からイレージャを算出し、再度誤り訂正（以下、過去イレージャ訂正と称す）の実施を試みる。そして、過去イレージャ訂正も実施不可能である場合は、訂正処理を実施することなく該ＴＳパケットデータを初期順序化部２３へ入力させる。

具体的には、例えば、図２を参照して、３番目の出力パケットが訂正不可能であった場合には、２番目の出力パケットにおいては１１番目のデータが誤りを含んでいることを検知することにより、３番目の出力パケットにおいては１０番目のデータが誤りを含んでいると推測する。これにより、過去イレージャ訂正が実施可能となる。なお、推測が外れていた場合には、上述したように、パリティＲＳ訂正および過去イレージャ訂正のいずれをも実施することなく該ＴＳパケットデータを初期順序化部２３へ入力させる。

次に、ＲＳ復号部２１は、任意の階層情報を持った、時間軸で１つ後のＴＳパケットデータに対して、前述の訂正処理の実施を試みる。そして、実施不可能である場合には、パリティＲＳ訂正か過去イレージャ訂正が実施可能になるまで、時間軸で１つずつ後のＴＳパケットデータに対して訂正処理を試みる。

具体的には、例えば、図２を参照して、３番目の出力パケットに対してパリティＲＳ訂正および過去イレージャ訂正のいずれも実施不可能であった場合には、４番目の出力パケットに対してパリティＲＳ訂正および過去イレージャ訂正の実施を試みる。そして、４番目の出力パケットに対してパリティＲＳ訂正および過去イレージャ訂正のいずれも実施不可能であった場合には、５番目以降の出力パケットに対してパリティＲＳ訂正および過去イレージャ訂正の実施を順次試みることとなる。

次に、ＲＳ復号部２１は、パリティＲＳ訂正か過去イレージャ訂正が実施可能なＴＳパケットが訂正処理された場合、パリティＲＳ訂正か過去イレージャ訂正が完了している、時間軸で１つ前のＴＳパケットデータを初期順序化部２３から読み出し、訂正可能になったＴＳパケット内の誤りデータの位置（配置）からイレージャを算出し、該読み出したＴＳパケットに対して、誤り訂正（以下、未来イレージャ訂正と称す）を実施する。そして、訂正処理が終了したＴＳパケットを順次初期順序化部２３へ入力させる。

具体的には、例えば、図２を参照して、３〜５番目の出力パケットが訂正不可能であるが６番目の出力パケットが訂正可能であった場合には、６番目の出力パケットにおいては７番目のデータが誤りを含んでいることを検知することにより、５番目の出力パケットにおいては８番目のデータが誤りを含んでいると推測する（すなわち、未来イレージャ訂正と過去イレージャ訂正とでは、時間軸において、推測すべき方向が逆になっている）。

さらに、ＲＳ復号部２１は、前記未来イレージャ訂正を時間軸で１つずつ前のＴＳパケットデータに対して実施し、一番初めにパリティＲＳ訂正および過去イレージャ訂正が不可と判定されたＴＳパケットデータまで繰り返す。

具体的には、例えば、図２を参照して、さらに時間軸を遡り、初めに訂正処理が不可となった３番目の出力パケットに対しても、未来イレージャ訂正を実施する。

すなわち、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置は、パリティＲＳ訂正が不可の場合には、時間的に前のトランスポートストリームパケットにおける誤り位置に基づく過去イレージャ訂正のみならず、時間的に後のトランスポートストリームパケットにおける誤り位置に基づく未来イレージャ訂正を実施する点が、従来のデジタル放送復調装置と異なっている。

初期順序化部２３は、ＲＳ復号部２１において誤り訂正が実施されたＴＳパケットを、内蔵するメモリ上に蓄積保持するとともに、モデル受信機により規定された第１順序において該ＴＳパケットを出力させる順番が来たときに、該ＴＳパケットを出力し、図示しない後段のデコーダーへ入力させる。この順番は、上述したように、ＴＳ再生制御部１６から受け取った、ＴＳパケットの情報（再生順序や階層情報など）を監視することにより検知される。

次に、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置の性能について、従来のデジタル放送復調装置との比較により説明する。

例えば、３ＴＳパケットの未来イレージャ訂正を行う場合、伝送ＭＯＤＥ３、ガードインターバル１／８の条件で、Ａ階層が１セグメント（変調方式６４ＱＡＭ、符号化率５／６）、Ｂ階層が１２セグメント（変調方式６４ＱＡＭ、符号化率３／４）で構成されるＯＦＤＭ信号であれば、最もメモリ量を使用するモデル受信機の第１順序は、周知の手法により、Ａ階層のｎ番目のＴＳパケットであるパケットＡｎと、Ｂ階層のｎ番目のＴＳパケットであるパケットＢｎと、およびｎ番目のヌルＴＳパケットであるパケットＮｎとを用いて、「・・・、Ｂ１、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、・・・、Ｎ８、Ｎ９、Ａ１、Ａ２、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、・・・」と求められる（ｎは自然数）。

この順序において、パケットＢ１，Ｂ２，Ｂ３がパリティＲＳ訂正および過去イレージャ訂正によって訂正不可能であり、ＴＳパケットＢ４がパリティＲＳ訂正および過去イレージャ訂正によって訂正可能であったとする。

この場合、未来イレージャ訂正を行うためには、パケットＢ１からパケットＢ４までの全てのパケットをメモリに格納する必要があることから、従来のデジタル放送復調装置であれば、パケットＢ１〜Ｂ４，Ｎ１〜Ｎ９，Ａ１〜Ａ２を格納するための１５ＴＳパケット分のメモリが必要となる。

しかし、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置によれば、上記の順序において、「Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３」の位置に「Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４」が配置されるよう並び替えが行われるので、並び替え後の第２順序は、「・・・、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、・・・、Ｎ８、Ｎ９、Ａ１、Ａ２、・・・」となる。従って、「Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４」の４ＴＳパケット分のメモリがあれば、未来イレージャ訂正が実施できる。なお、上述したように、並び替えられたＴＳパケットは、初期順序化部２３において、元の順序すなわちモデル受信機により規定された第１順序に、再配列される。

すなわち、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置によれば、メモリ容量を縮小できるので（上記の例では１１ＴＳパケット分）、ＬＳＩ等の回路規模を縮小できる。従って、消費電力を抑制することが可能となる。

また、図３は、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置において、ＲＳ訂正のバイト数が８バイト（８バイト訂正ＲＳ）で最大イレージャ数が１４個という条件のもとで、ＲＳ復号部２１の入力データに対して３ＴＳパケットの未来イレージャ訂正を行った後のビットエラーレートを示すグラフである。図３において、横軸はビタビ復号部５から出力されたデータ（ビタビ後データ）のビットエラーレートを示し、縦軸はＲＳ復号部２１の入力データを誤り訂正した後に得られたデータ（ＲＳ後データ）のビットエラーレートを示す。

図３中の実線は、８バイト訂正ＲＳ（図中のＲＳ８）、１２バイト訂正ＲＳ（図中のＲＳ１２）、および１４バイト訂正ＲＳ（図中のＲＳ１４）にそれぞれ対応する理論曲線（エラーレート曲線）である。また、図中の黒丸（●）印は、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置から出力された信号に対応するエラーレートをプロットしたものである。

図３に示されるように、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置によれば、１２バイト訂正ＲＳを上回る点が多く、平均すると１３バイト訂正ＲＳの訂正能力程度の高い訂正能力が得られる。

このように、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置は、モデル受信機により規定された第１順序で受信された複数のトランスポートストリームパケットに対して、第１順序とは異なる第２順序で誤り訂正処理を実施する。従って、複数のトランスポートストリームパケットを階層毎に揃えるように並べ替えることにより、誤り訂正処理を連続的に実施することができる。よって、ＬＳＩ等の回路規模を縮小できるので、消費電力を抑制することができる。

また、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置は、過去イレージャ訂正のみならず未来イレージャ訂正を実施するので、誤り訂正能力を向上させることができる。

なお、上述においては、階層バッファ１４Ａ〜１４Ｃから制御信号を読み出し制御部３３へ入力させることにより読み出し速度を制御する場合について説明したが、これに限らず、あるいは、デパンクチュアード１３Ａ〜１３Ｃでデパンクチュアード処理されるＴＳパケットの符号化率を読み出し制御部３３へ入力させることにより読み出し速度を制御してもよい。読み出し制御部３３において、読み出し速度をデパンクチュアード１３Ａ〜１３Ｃから出力されるデータの出力速度に応じて制御することにより、階層バッファ１４Ａ〜１４Ｃから制御信号を用いる場合と同様に、読み出し速度をＴＳ再生制御部１６の出力速度と一致させることができる。

また、上述においては、ＲＳ復号部２１における誤り訂正をパリティＲＳ訂正、過去イレージャ訂正、未来イレージャ訂正の順で実施する場合について説明したが、これに限らず、あるいは、パリティＲＳ訂正、未来イレージャ訂正、過去イレージャ訂正の順で実施してもよい。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、ＲＳ復号部２１において、過去イレージャ訂正および未来イレージャ訂正のどちらかを用いる誤り訂正について説明した。しかし、さらなる誤り訂正能力の向上に向けて、過去および未来の両方のイレージャを用いてもよい。

図４は、本発明の実施の形態２に係るデジタル放送復調装置の構成を示すブロック図である。図４は、実施の形態１に係る図１において、誤り位置信号発生装置２２で算出されたイレージャを選択するための誤り位置選択部２５（選択手段）を外符号複合部２０に追加したものである。図４において、図１と同様な構成要素は、同じ符号を付与することで重複する説明を省略する。

誤り位置選択部２５は、未来イレージャ訂正を実施する際に、過去イレージャの情報も加える、もしくは任意選択して、ＴＳパケット内の誤りデータの位置（配置）を既知の誤り位置情報（イレージャ）として抽出する。イレージャ選択方法としては、未来および過去のイレージャ全てを選択してもよいし、未来および過去で一致するイレージャのみを選択してもよい。

このように、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置は、誤り位置選択部２５を用いることにより、過去および未来の両方のイレージャから抽出した情報を用いたイレージャ訂正が実施できる。従って、実施の形態１に比較して、イレージャの精度を向上させ誤り訂正能力をさらに向上させることが可能となる。

なお、本実施の形態では、実施の形態１で上述したように、読み出し制御部３３に対して、デパンクチュアード１３Ａ〜１３Ｃから出力される信号で制御してもよい。

＜実施の形態３＞
実施の形態１では、読み出し制御部３３でメモリを用いて第１順序から第２順序へ並べ替られたＴＳパケットを、ＲＳ復号部２１において誤り訂正を実施した後に、初期順序化部２３でメモリを用いて第２順序から第１順序へ並べ替える場合について説明した。しかし、誤り訂正後のＴＳパケットは、必ずしもメモリを用いて第１順序へ並べ替えられる必要はない。

図５は、本発明の実施の形態３に係るデジタル放送復調装置の構成を示すブロック図である。図５は、実施の形態１に係る図１において、初期順序化部２３に代えて、処理速度制御部２４を設けたものである。図５において、図１と同様な構成要素は、同じ符号を付与することで重複する説明を省略する。

実施の形態１に係る図１のデジタル放送復調装置は、第１順序から第２順序へ並べ替えられたＴＳパケットを、初期順序化部２３に蓄積保持することにより、第２順序から第１順序へ戻している。従って、初期順序化部２３において、ＴＳパケットを蓄積保持するためのメモリが必要となる。

一方、本実施の形態に係る図５のデジタル放送復調装置は、処理速度制御部２４（処理速度制御手段）を用いて誤り訂正処理の速度を高める制御を行うことにより、第１順序から第２順序へ並べ替えられたＴＳパケットを第２順序から第１順序へ並び替える処理を不要としている。

例えば、実施の形態１で上述した第１順序「・・・、Ｂ１、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、・・・、Ｎ８、Ｎ９、Ａ１、Ａ２、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、・・・」で並べられたパケットＢ１〜Ｂ４，Ｎ１〜Ｎ９，Ａ１〜Ａ２は、外付けメモリ３０の読み出し制御部３３の処理速度を高めることで、実施の形態１とは異なる第２順序「・・・、（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４）、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、・・・、Ｎ８、Ｎ９、Ａ１、Ａ２、（Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５）、（Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６）、（Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７）、・・・」のように同じ階層のパケットを連続して処理できるよう並び替えられている。読み出し制御部３３から外符号複合部２０までが、処理速度制御部２４により処理速度を高める制御を行い、上記の第２順序においてパケットＢ１を処理してから一度目のパケットＢ４を処理するまでの時間が、第１順序においてパケットＢ１を処理する時間と同様になるようにする。その上で一度目のパケットＢ２〜Ｂ４の処理内容を捨て去りパケットＢ１の処理内容だけを、処理速度制御部２４で処理速度を高めた分だけ遅らせて（例えば、４倍速で処理させたなら１／４倍速にする）出力する。すなわち、処理速度を高め１パケットあたりの処理時間を短くすることにより、メモリを用いてＴＳパケットを並び替えることなく、実質的に（擬似的に）第１順序どおりで処理することが可能となる。なお、ＲＳ復号部２１において誤り訂正を実施されたＴＳパケットは、後段の図示しないデコーダーへ、第１順序で出力される。

このように、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置は、処理速度制御部２４を用いることにより、初期順序化のためにＴＳパケットを蓄積保持するメモリを不要としている。従って、実施の形態１に比較して、さらにＬＳＩ等の回路規模を縮小できる。

また、ＲＳ復号部２１における誤り訂正の順序についても、実施の形態１で上述したように、パリティＲＳ訂正、未来イレージャ訂正、過去イレージャ訂正の順で実施してもよい。

さらに、実施の形態２で上述したように、誤り位置選択２５部を用いて誤り訂正能力を向上させてもよい。

＜実施の形態４＞
実施の形態１では、初期順序化部２３をＴＳ再生制御部１６からの制御信号で制御することによりＴＳパケットを第２順序から第１順序へ並べ替える場合について説明した。しかし、ＴＳパケットに対する第２順序から第１順序への並べ替えは、必ずしもＴＳ再生制御部１６からの制御により行われる必要はない。

図６は、本発明の実施の形態４に係るデジタル放送復調装置の構成を示すブロック図である。図６は、実施の形態１に係る図１において、ＴＳ再生制御部１６により制御される初期順序化部２３に代えて、ＴＳ再生制御部１６により制御されないパケット再構築メモリ４０（蓄積手段）を設けたものである。図６において、図１と同様な構成要素は、同じ符号を付与することで重複する説明を省略する。

実施の形態１に係る図１のデジタル放送復調装置は、第１順序から第２順序へ並べ替えられたＴＳパケットを、ＴＳ再生制御部１６から制御信号として入力される、ＴＳパケットの情報（再生順序や階層情報など）を用いることにより、第２順序から第１順序へ戻している。

一方、本実施の形態に係る図５のデジタル放送復調装置は、階層（Ａ〜Ｃ）毎に区分された蓄積領域を有するパケット再構築メモリ４０を用いて、第１順序から第２順序へ並べ替えられて誤り訂正処理が実施されたＴＳパケットを、階層毎に蓄積し、階層毎に出力する。これにより、前記ＴＳパケットの情報を制御信号として入力されることなく、第２順序から第１順序へ戻すことができる。

なお、パケット再構築メモリ４０は、以下のような手順により、第２順序を検知することが可能である。例えば、読み出し制御部３３において、階層毎に所定量のデータ（階層Ａでは２０パケット分、階層Ｂでは５０パケット分、等）が蓄積された場合に後段のデータ処理部１０へデータを出力するように設定しておけば、パケット再構築メモリ４０は、上記の所定量に関する情報を参照しつつパケットカウンタでパケット数をカウントすることにより、第２順序を検知することが可能となる。

このように、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置は、初期順序化部２３に代えてパケット再構築メモリ４０を用いることにより、ＴＳ再生制御部１６から複雑な制御信号を入力させることなく、単純な回路構成でＴＳパケットを第２順序から第１順序へ戻すことができる。従って、実施の形態１に比較して、さらにＬＳＩ等の回路規模を縮小できる。

＜実施の形態５＞
実施の形態１では、読み出し制御部３３においてメモリを用いて第１順序から第２順序へ並べ替られたＴＳパケットを、ＲＳ復号部２１において誤り訂正を実施した後に、初期順序化部２３においてメモリを用いて第２順序から第１順序へ並べ替える場合について説明した。しかし、これらの並べ替えは、いずれも、必ずしも実際に行われる必要はなく、実質的に（擬似的に）行われればよい。

図７は、本発明の実施の形態５に係るデジタル放送復調装置の構成を示すブロック図である。図７は、実施の形態１に係る図１において、ＴＳ再生制御部１６により制御される初期順序化部２３に代えて、ＴＳ再生制御部１６により制御されない、パケット保持制御部５０、再訂正判断部５１、およびパケットバッファ５２を設けたものである。図６において、図１と同様な構成要素は、同じ符号を付与することで重複する説明を省略する。

一方、本実施の形態に係る図７のデジタル放送復調装置は、以下に説明するように、ＴＳパケットの出力順序の並べ替えを、実際には行わず、再訂正手段（パケット保持制御部５０、再訂正判断部５１、およびパケットバッファ５２）を用いて擬似的にのみ行うので、前記ＴＳパケットの情報を制御信号として入力される必要はない。

図７において、ＴＳパケットは、読み出し制御部３３において並べ替えを行われないので、第１順序で外符号復号部２０へ入力され、誤り訂正の実施を順次試みられた後に、パケットバッファ５２へ格納される。このとき、パケットバッファ５２へは、誤り訂正の実施が可能であったか不可能であったかを示す可／不可情報も、ＴＳパケットと併せて格納される。

再訂正判断部５１は、誤り訂正が実施不可能であった一のＴＳパケットに関して、同じ階層で時間軸が後のＴＳパケットの誤り訂正が実施可能であったという情報を外符号復号部２０から受け取ると、現在がヌルＴＳパケットの処理期間であれば、前記一のＴＳパケットについては、上記の情報を用いることにより未来イレージャ訂正が実施可能であると判断する。そして、前記一のＴＳパケットをパケットバッファ５２から外符号復号部２０へ出力させ外符号復号部２０で未来イレージャ訂正を実施させる。

パケット保持制御部５０は、外部からユーザによって任意に与えられた、もしくは固定値として設定されている所定のパケット保持期間が経過すると、その旨を示すパケット保持期間経過信号をパケットバッファ５２へ出力する。

パケットバッファ５２は、パケット保持制御部５０からパケット保持期間経過信号を受け取ると、誤り訂正を実施したＴＳパケットを、保持期間が長い順に出力していく。

このように、本実施の形態に係るデジタル放送復調装置は、ヌルＴＳパケットの再生期間を利用して再度の誤り訂正を行うことにより、ＴＳパケットの誤り訂正が実施される順序を擬似的に並べ替えている。このとき、ＴＳ再生制御部１６から複雑な制御信号を入力させる必要はない。従って、実施の形態４と同様の効果を奏する。

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１ＦＦＴ部、２差動復調／同期復調部、３周波数デインタリーバ、４時間デインタリーバ、５ビタビ復号部、６，１１階層分割部、７Ａ〜７Ｃバイトデインタリーバ、８Ａ〜８Ｃエネルギー逆拡散部、９階層合成部、１０データ処理部、１２Ａ〜１２Ｃビットデインタリーバ、１３Ａ〜１３Ｃデパンクチュアード、１４Ａ〜１４Ｃ階層バッファ、１５階層合成部、１６ＴＳ再生制御部、１７ヌルＴＳＰ部、２０外符号復号部、２１ＲＳ復号部、２２誤り位置信号発生装置、２３初期順序化部、２４処理速度制御部、２５誤り位置選択部、３０外付けメモリ、３１時間デインタリーバ用メモリ、３２書き込み制御部、３３読み出し制御部、４０パケット再構築メモリ、５０パケット保持制御部、５１再訂正判断部、５２パケットバッファ。

Claims

仮想的な受信機であるモデル受信機における受信処理を想定して送信側で決定された第１順序で並べられた複数のトランスポートストリームパケットに対して、前記第１順序とは異なる第２順序で誤り訂正処理を施す誤り訂正手段を備え、
前記複数のトランスポートストリームパケットは、それぞれ、伝送特性の異なる複数の階層を同時に伝送するための階層情報が指定されており、
前記第２順序は、前記複数のトランスポートストリームパケットを前記階層毎に揃えるような順序であり、
前記誤り訂正手段は、誤り訂正処理が実施不可能であった一のトランスポートストリームパケットと同じ階層で当該一のトランスポートストリームパケットより時間的に後のトランスポートストリームパケットの誤り訂正処理が実施可能である場合、前記誤り訂正処理が実施不可能であった一のトランスポートストリームパケットに対する再度の誤り訂正処理として、前記時間的に後のトランスポートストリームパケットにおける誤り位置に基づく誤り訂正処理をヌルトランスポートストリームパケットの再生期間に実施する再訂正手段を有する
デジタル放送復調装置。
請求項１に記載のデジタル放送復調装置であって、
前記誤り訂正手段は、前記時間的に後のトランスポートストリームパケットにおける誤り位置に基づく誤り訂正処理、もしくは前記誤り訂正処理が実施不可能であった一のトランスポートストリームパケットと同じ階層で当該一のトランスポートストリームパケットより時間的に前のトランスポートストリームパケットにおける誤り位置に基づく誤り訂正処理、またはこれらの両方を選択的に実施するための選択手段を有する
デジタル放送復調装置。