JP5082323B2

JP5082323B2 - 受信装置および受信方法

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Publication number: JP5082323B2
Application number: JP2006208516A
Authority: JP
Inventors: 雅章深野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2026-07-31
Also published as: JP2008035377A

Description

この発明は、例えば地上デジタル放送の受信に対して適用される受信装置および受信方法に関する。

近年、全国で地上デジタル放送が開始されるようになり、地上デジタル放送の視聴者が急速に増加している。その視聴者の多くが、デジタル放送は選局開始から画音提示されるまでにかかる時間がアナログ放送のそれと比べ非常に長いという不満を抱いており、このことがデジタル放送普及の障害ともなりつつある。

他方、製品としての受信機では、選局時のノイズや乱れを避けることができるように、切り替え時の品位を守ることが望まれる。画音提示までの時間短縮と切り替え時の品位保持は、互いに相反する要件となることが多く、これらのバランスをとって両立させることが求められる。

以下では日本の地上デジタル放送受信機を例にとり、画音提示時間短縮と品位保持のバランスにまつわる問題について述べる。一般的な日本の地上デジタル放送の受信機では、フロントエンド部の処理を行い、フロントエンド部から得られたトランスポートストリームをデマルチプレックスし、デマルチプレックス出力から必要なデータを取得すると共に、映像・音声の復号を行うようになされている。例えば下記の非特許文献１にデジタル放送受信装置について記載されている。

「デジタル放送受信装置標準規格ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｂ２１」社団法人電波産業会発行

日本の地上デジタル放送では、伝送方式として直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing ）を利用しており、運用する伝送パラメー
タとして、ガードインターバルの長さ等が異なる５通りのものが規定されている（すなわち、Mode2-GuardInterval 1/4, Mode2-GuardInterval 1/8, Mode3-GuardInterval 1/4, Mode3-GuardInterval 1/8, Mode3-GuardInterval 1/16)。各モードに対して時間インター
リーブを変更することができる（下記非特許文献２を参照）。これらの伝送パラメータに応じて復調にかかる時間が相違する。

「デジタル放送受信装置標準規格ＡＲＩＢＴＲ−Ｂ１４」（第０編、第８編参照）社団法人電波産業会発行

さらに、ＯＦＤＭ方式による送信信号は、ＯＦＤＭシンボルと呼ばれるシンボル単位で伝送される。このＯＦＤＭシンボルは、マルチパス耐性を高めるために、送信時にＩＦＦＴ(inverse fast Fourier transform)が行われる信号期間である有効シンボルに対して、有効シンボルの後半の一部分の波形がそのままコピーされたガードインターバルを付加している。このガードインターバルは、ＯＦＤＭシンボルの前半部分に設けられている。

ＯＦＤＭ方式で伝送されたデジタル信号を復調するため、ＦＦＴ演算回路によりＦＦＴ(Fast Fourier Transform)演算を行う。復調にあたっては、有効シンボルとガードインターバルとから構成されるＯＦＤＭシンボルに対して、有効シンボルと同一の長さの演算範囲（ＦＦＴウィンドウ）を定め、このＦＦＴウィンドウにより定められた部分のデータをＯＦＤＭシンボルから切り出してＦＦＴ演算を行う。マルチパス環境下においても最大限の受信信号品質を得るため、ＯＦＤＭフレーム同期完了後、ＦＦＴ演算範囲を最適となるよう変更するのが一般的である。

ＦＦＴ演算範囲変更中は断続的にエラーを含んだトランスポートストリームが出力されることになるため、ＦＦＴ演算範囲最適化処理が完了した後に、受信機が安定したトランスポートストリームを出力することができる。このＦＦＴ演算範囲最適化処理により演算範囲が変更されるか否かにより安定したトランスポートストリームが得られるまでの時間が変化する。

このように、伝送パラメータの違い、並びにＦＦＴ演算範囲最適化処理による演算範囲変更の有無により、電波を受信してから安定したトランスポートストリームがフロントエンド部から出力されるまでの時間は大きく相違する。従来の受信機では、切り替え時のノイズや乱れを避けるため、安定したトランスポートストリームがフロントエンド部から出力されるまでの時間の変動の中で最大の待ち時間の後に、以降のトランスポートストリームのデマルチプレックス、デコード処理を開始している。この待ち時間のために画音提示に至るまでの時間が長くなっている。

したがって、この発明の目的は、複数の選局手順を状況に応じて切り替えて用いることにより、画音提示までの時間を短縮することのできる受信装置および受信方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、この発明は、デジタル放送信号を受信する受信装置において、
チューニング処理および復調処理によって、トランスポートストリームを出力すると共に、マルチパス検出機能を有するフロントエンド部と、
フロントエンド部から出力されたトランスポートストリームをデマルチプレックスし、分離された各コンポーネントをデコードするデコーダ部と、
フロントエンド部およびデコーダ部を制御する制御部とを備え、
フロントエンド部は、マルチパスの有無によって安定なトランスポートストリームを出力するまでの待ち時間が変動し、
マルチパス検出機能によって、マルチパスが検出される場合には、通常選局手順を選択し、マルチパスが検出されない場合には、高速選局手順を選択するように制御部が選局動を制御する受信装置である。

この発明は、デジタル放送信号を受信する受信方法において、
チューニング処理および復調処理によって、トランスポートストリームを出力すると共に、マルチパス検出機能を行うフロントエンド処理のステップと、
フロントエンド処理のステップにより出力されたトランスポートストリームをデマルチプレックスし、分離された各コンポーネントをデコードするデコードステップと、
フロントエンド処理のステップおよびデコードステップを制御する制御ステップとを有し、
フロントエンド処理のステップは、マルチパスの有無によって安定なトランスポートストリームを出力するまでの待ち時間が変動し、
マルチパス検出機能によって、マルチパスが検出される場合には、通常選局手順を選択し、マルチパスが検出されない場合には、高速選局手順を選択するように制御ステップが選局動作を制御する受信方法である。

例えば伝送方式にＯＦＤＭを用いた、日本の地上デジタル放送など、フロントエンド部からトランスポートストリームの出力が開始されてから、そのトランスポートストリームの出力が安定するまでの時間に大きな変動があるような放送の受信装置において、選局時、受信状況が良好な環境では高速に、そうでない場合は品位を保って、画音の提示を行うことができる。つまり、品位を保つといった条件の下で最速の時間で画音提示を行うことができる。また、ユーザが品位を重視して選局するか、もしくは提示までの時間を重視して選局するかを選択することができる。

以下、図面を参照してこの発明の一実施の形態について説明する。図１は、一実施の形態による地上ディジタル放送受信装置の全体的構成を示す。アンテナ１で受信されたＲＦ信号がフロントエンド部２に供給される。フロントエンド部２は、アンテナ１から入力される放送信号から、所定のＵＨＦチャンネルを選択し、直交復調、ＦＦＴ、デインターリーブ、ビタビ復号、トランスポートストリーム（以下、ＴＳと適宜略す）の再生等の処理を行い、ＴＳをデマルチプレクサ３に出力する。

デマルチプレクサ３は、フロントエンド部２から出力されるＴＳから、番組の音声および映像に相当するＡＶ信号を分離してＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)デコーダ４に出力する。また、デマルチプレクサ３は、ＴＳから、ＥＰＧ（Electorical Program
Guide)、基本データ等のデータ信号を分離して、バス１０を介して制御部１１に出力する。

ＭＰＥＧデコーダ４は、デマルチプレクサ３から入力されたＡＶ信号をデコードし、その結果得られる映像信号および音声信号を、それぞれ映像信号処理部５および音声信号処理部６にそれぞれ出力する。映像信号処理部５は、ＭＰＥＧデコーダ４から入力された映像信号を、後段のモニタ７に適合するフォーマットに変換する。音声信号処理部６は、ＭＰＥＧデコーダ４から入力された音声信号に対し、所定の音声処理を行う。モニタ７は、映像信号処理部５からの映像信号に対応する映像を表示するとともに、音声信号処理部６からの音声信号に対応する音声を出力する。なお、モニタを備えていない受信装置に対しても適用できる。さらに、通常のテレビジョン受像機の構成に限らず、フロントエンド部を内蔵またはチューナカードとして備えるノート型パーソナルコンピュータ、１セグメント放送を受信するための携帯端末、携帯電話等に対してもこの発明を適用することができる。

制御部１１には、ユーザ操作を受け付けて対応する操作コマンドを生成する操作入力部１２、制御用プログラムが記憶されているＲＯＭ１３、および各種のデータを記憶するＲＡＭ１４が接続されている。また、制御部１１には、バス１０を介して、通信部１５が接続されている。制御部１１は、ＲＯＭ１３に記憶されている制御プログラムを実行することにより、バス１０を介して受信装置を構成する各部を制御する。

操作入力部１２は、リモートコントローラからの信号を受信して復号する受信部や受信装置の筐体外面等に設けられる操作ボタン等から成り、ユーザの操作を受け付けて、対応する操作信号を制御部１１に出力する。通信部１５は、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）等に基づき、他の電子装置（図示せず）と
所定のデータを通信する。

フロントエンド部２は、マルチパス検出機能を有している。そのようなＯＦＤＭ受信装置の一例を図２に示す。この受信装置は、チューナ２１と、Ａ／Ｄ変換回路２２と、デジタル直交復調回路２３と、ＦＦＴ演算回路２４と、ウィンドウ同期回路２５と、イコライザ２６と、デマッピング回路２７と、遅延量検出回路２８とを備えている。なお、図２に示すフロントエンド部２の構成は、特開２００１−２９２１２５号公報に記載されているものである。

地上ディジタル放送の受信装置のフロントエンド部２は、図２の構成に比してより複雑である。すなわち、図２におけるＦＦＴ演算回路２４とデマッピング回路２７との間に、キャリア復調回路、周波数デインターリーブ回路、時間デインターリーブ回路が設けられ、デマッピング回路２７の後に階層毎の処理を行う部分が接続されている。マルチパス検出を主として説明するために、これらの構成については、省略されている。

アンテナ２０からチューナ２１にＲＦ信号が供給され、ＲＦ信号がチューナ２１によりＩＦ信号に周波数変換され、Ａ／Ｄ変換回路２２に供給される。ＩＦ信号がＡ／Ｄ変換回路２２によりデジタル化され、デジタル直交復調回路２３に供給される。

デジタル直交復調回路２３は、所定の周波数（キャリア周波数）のキャリア信号を用いて、デジタル化されたＩＦ信号を直交復調し、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を出力する。このデジタル直交復調回路２３から出力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号は、ＦＦＴ演算される前の時間領域の信号である。このことから、以下デジタル直交復調後でＦＦＴ演算される前のベースバンド信号を、ＯＦＤＭ時間領域信号と呼ぶ。このＯＦＤＭ時間領域信号は、直交復調された結果、実軸成分（Ｉチャンネル信号）と、虚軸成分（Ｑチャンネル信号）とを含んだ複素信号となる。デジタル直交復調回路２３により出力されるＯＦＤＭ時間領域信号は、ＦＦＴ演算回路２４およびウィンドウ同期回路２５に供給される。

ＦＦＴ演算回路２４は、ＯＦＤＭ時間領域信号に対してＦＦＴ演算を行い、各サブキャリアに直交変調されているデータを抽出して出力する。このＦＦＴ演算回路２４から出力される信号は、ＦＦＴされた後のいわゆる周波数領域の信号である。このことから、以下、ＦＦＴ演算後の信号をＯＦＤＭ周波数領域信号と呼ぶ。

ＦＦＴ演算回路２４は、ガードインターバルの時間長分の信号をＯＦＤＭシンボルから除去することにより得られる有効シンボル長の範囲（例えば２０４８サンプルの範囲）に対してＦＦＴ演算を行う。その演算範囲（ＦＦＴウィンドウ）がウィンドウ同期回路２５から供給されるウィンドウ同期信号Ｗsyncに基づき制御される。具体的にその演算開始位置は、主信号のＯＦＤＭシンボルの境界から、主信号のガードインターバルの終了位置までの間のいずれかの位置となる。

ＦＦＴ演算回路２４から出力されたＯＦＤＭ周波数領域信号は、ＯＦＤＭ時間領域信号と同様に、実軸成分（Ｉチャンネル信号）と、虚軸成分（Ｑチャンネル信号）とからなる複素信号となっている。ＯＦＤＭ周波数領域信号は、イコライザ２６に供給される。

ウィンドウ同期回路２５は、入力されたＯＦＤＭ時間領域信号を有効シンボル期間分延長させて、ガードインターバル部分とこのガードインターバルの複写元となる信号との相関性を求め、この相関性が高い部分に基づきＯＦＤＭシンボルの境界位置を算出し、その境界位置に基づき生成されたウィンドウ同期信号Ｗsyncを発生する。ウィンドウ同期回路２５は、発生したウィンドウ同期信号ＷsyncをＦＦＴ演算回路２４に供給する。

イコライザ２６は、伝送路の各周波数毎の伝搬特性Ｈ（ω）を推定し、推定した伝送特性に基づいてＯＦＤＭ周波数領域信号の位相等化および振幅等化を行う。イコライザ２６によって等化されたＯＦＤＭ周波数領域信号がデマッピング回路２７に供給される。デマッピング回路２７は、変調方式に応じてデマッピングを行ってデータを復号する。デマッピング回路２７によって復号された復号データが次段のエラー訂正回路等（図示せず）に供給される。

遅延量検出回路２８は、イコライザ２６から供給された伝搬特性Ｈ（ω）に対して、例えば、ＦＦＴ演算等によって周波数解析を行い、遅延プロファイルを生成する。この遅延プロファイルは、マルチパスによって複数の遅延した信号の合成波成分について、各遅延波の到達時間に対する電力分布を示すプロファイルである。遅延量検出回路２８は、生成した遅延プロファイルから、受信信号に含まれる遅延波の発生状況を解析し、最も到達時間が早い信号（最先到達信号）と、最も受信電力が大きい遅延波（主信号）とをモニタする。そして、この最先到達信号から主信号までの遅延時間を算出し、この遅延時間に基づきＦＦＴウィンドウの開始タイミングを決定するオフセット値Ｖ_OFFSETを算出して、ウィンドウ同期回路２５に供給する。

この遅延量検出回路２８は、伝搬特性Ｈ（ω）を常にモニタリングすることによって、伝搬特性Ｈ（ω）の時間変動に追従したオフセット値Ｖ_OFFSETを出力する。

つぎに、ＦＦＴウィンドウのウィンドウ位置の制御動作について説明する。

まず、複数の遅延波が合成された受信信号のうち、受信電力が最も大きい信号（主信号）の到達時間が最も早い場合のＦＦＴウィンドウの制御動作を図３に示す。

このような場合、図３Ａに示すように、主信号とともに、主信号から遅延した複数の遅延波が受信され、図３Ｂに示すような、合成波が受信される。

遅延プロファイルは、図３Ｃに示すように、主信号と最先到達波とが一致し、最先到達波の到達時間から主信号の到達時間までの遅延時間は０となる。

遅延量検出回路２８は、この遅延時間に基づき、ＦＦＴウィンドウの開始タイミングを示すオフセット値Ｖ_OFFSETを決定する。例えば、遅延量検出回路２８は、この遅延時間が０のときには、このオフセット値Ｖ_OFFSETをガードインターバル期間と同一の時間長を示す値に設定しておく。

自己相関関数のピーク値を示すピーク検出信号Ｓｐは、図３Ｄに示すように、受信電力が最も大きい主信号のシンボル境界位置で発生する。また、オフセット値Ｖ_OFFSETは、図３Ｅに示すように、このピーク検出信号ＳＰが発生されたタイミングから主信号のガードインターバルが終了するまでの期間、すなわち、主信号の有効シンボルの開始タイミングまでの期間を与えている。

そして、図３Ｆに示すように、ＦＦＴウィンドウは、このオフセットが終了した時点から有効シンボル期間の間、発生される。

なお、遅延信号が０のときのオフセット値Ｖ_OFFSETをガードインターバル期間と設定しているが、それは一例であり、これより短い期間を示す値であればどのような値であってもよい。

次に、受信電力が最も大きい信号（主信号）の前に到達する遅延波（前ゴースト）が存在する場合におけるＦＦＴウィンドウの制御動作を図４に示す。

このような場合、図４Ａに示すように、主信号とともに、前ゴースト及び主信号から遅延した複数の遅延波が受信され、図４Ｂに示すような合成波が受信される。

遅延プロファイルは、図４Ｃに示すように、主信号が最先到達信号とならず、最先到達波の到達タイミングから、主信号の到達タイミングまでの遅延時間がΔｔとなる。

遅延量検出回路２８は、遅延時間が０の時のオフセット値Ｖ_OFFSETから、この遅延時間Δｔに応じた値を減算した値に、オフセット値Ｖ_OFFSETを設定する。例えば、遅延量検出回路２８は、遅延時間が０のときのオフセット値Ｖ_OFFSETをガードインターバル期間と同一の時間長を示す値に設定してあれば、このガードインターバル期間よりΔｔ時間だけ短い時間を示す値に、値Ｖ_OFFSETを設定する。

自己相関関数のピーク値を示すピーク検出信号ＳＰは、図４Ｄに示すように、前ゴーストがあっても、受信電力が最も大きい主信号のシンボル境界位置で発生する。また、オフセット値Ｖ_OFFSETは、図４Ｅに示すように、このピーク検出信号ＳＰが発生されたタイミングから、ガードインターバル期間を遅延時間Δｔ短くした時間まで、与えられる。

そして、図４Ｆに示すように、ＦＦＴウィンドウは、このオフセットが終了した時点から有効シンボル期間の間、発生される。

以上のように、受信装置では、複数の遅延波のなかから、最大の受信電力の受信信号（主信号）と、最先に到達する受信信号（最先到達信号）とを検出する。そして、最先到達信号と主信号との遅延時間を算出し、この遅延時間に応じて、ＦＦＴ演算範囲の切り出し位置を制御する。

例えば、イコライザ２６により算出される伝送路の伝搬特性Ｈ（ω）をＦＦＴ演算することにより周波数解析して遅延プロファイルを生成し、この遅延プロファイルから最先到達信号と主信号との間の遅延時間を算出する。このことにより、前ゴースト信号を含む遅延波の発生環境において、最適な位置にＦＦＴウィンドウを制御することができ、受信信号の品質を向上することができる。

上述した遅延プロファイルからマルチパスの発生状態が検出される。この発明の一実施の形態では、ユーザ設定が自動切り替えの場合に、マルチパス検出結果に応じて後述するように、選局モードが切り替えられるようになされる。

ＭＰＥＧ２システムでは、伝送制御情報に相当するＰＳＩ(Program Specific Information)として４種類のテーブル（ＰＡＴ(Program Association Table)、ＰＭＴ(Program Map Table)、ＮＩＴ(Network Information Table)、ＣＡＴ(Conditional Access Table)）
が規定されている。ＰＡＴは、各編成チャンネルのＰＭＴを送るＰＩＤ(Packet Identifier)を示す。ＰＭＴは、一つの編成チャンネルを構成するコンポーネントのＰＩＤを示す
。ＮＩＴは、ネットワーク内の全サービスの伝送路との関連を示す。ＣＡＴは、限定受信の情報を示す。ＰＳＩセクションのデータを使用してチューナが番組を選択する。なお、サービス名として編成チャンネル名が記載される。

選局の基本操作は、参考文献（「デジタル放送受信装置標準規格ＡＲＩＢＴＲ−Ｂ１４」第４編第４部付録Ｃ．１１選局）に記載されており、下記にその概略を述べる。参考文献では、「選局」をサービスを選択し、サービスに含まれるコンポーネントをデコードし、提示する機能と定義している。

（１）ＮＩＴを利用して指定されたサービスの存在を確認する。サービス指定は、serviceidによってなされる。選局動作を行うためには、ＮＩＴが常時受信機内に保存されてい
る。
（２）サービスのサービスタイプを確認する。サービスタイプが自己の対応しないタイプである場合には、選局処理がなされない。
（３）必要に応じてＴＳを切り替えＰＡＴを受信し、当該サービスのＰＭＴのＰＩＤを取得する。
（４）当該サービスのＰＭＴを取得し存在するコンポーネントを確認する。ＰＭＴのＰＩＤは、サービス毎に固定的に運用されるため、serviceidに対応してＰＭＴのＰＩＤを受
信機内に記憶しておくことで、ＰＡＴを受信するシーケンスを通らずに直接ＰＭＴを受信することが可能であり、選局の応答性を向上することができる。但し、この場合でもＰＡＴは同時に受信処理を行い、万が一変化がある場合には、その内容に対応可能とする。
（５）ＰＭＴの記載に基づき提示すべきコンポーネントを選択する。
（６）選択したコンポーネントをデコードし、提示する。

この発明の一実施の形態の動作で必要なデータ構造について説明する。特定のサービスを受信するための情報として、制御部１１内のメモリまたはＲＡＭ１４内に図５に示すデータ構造のＴＳＤＢ（ＴＳデータベース）および図６に示すデータ構造のサービスＤＢ（サービスデータベース）とを用意する。ＴＳＤＢは、各ＴＳに関する情報を格納するためのものである。図５の表は、チャンネルスキャンを実行することにより構築することができる。チャンネルスキャンは、受信地点における全受信可能チャンネルをサーチするもので、serviceidに基づくチャンネルリスト（受信可能周波数テーブル）が作成される。Ｔ
Ｓ毎に所定の属性を保持する。

図５の表に記載の用語の意味は、下記の通りである。
networkid(networkid) : ネットワークの識別値。各送出マスター毎に１個割り当てら
れ、ＡＲＩＢ(Assoctation of Radio industries and Businesses)が付与し管理する。
tsid(tsid) : 当該サービスを伝送しているＴＳの識別値。ネットワーク内でユニーク
。
「物理周波数」：当該ＴＳを取得するためにチューニングするべき物理周波数である。
「マルチパス検出結果」：前回当該物理周波数にチューニング・復調したときに、マルチパスを検出したかどうかを表すための属性であり、チューニング・復調が完了する毎に更新される。例えば、上述した具体例で説明したような、マルチパスによる妨害がある一定の閾値を越えているか否か、つまりＦＦＴ演算範囲変更幅がある一定の閾値を越えているか否かを判定することにより、この属性を決定するといった方法がある。

図５では、ＴＳを識別するために(networkid, tsid) の複合識別子を用いているが、日本の地上デジタル放送方式の場合、１ネットワークが１ＴＳから構成され、かつnetworkidとtsidとが等しくなるよう規定されているため、networkidのみ、またはtsidのみとしても良い。図５に示すデータベースは、基本的にチャンネルスキャンを実施したときに構築される。

図６に示すサービスデータベースは、各サービス( いわゆる編成チャンネル) が持っている情報を格納するものである。このデータベースは、チャンネルスキャンを行うことにより構築することができる。サービス毎に、以下の属性を保持する。

tsid : 当該サービスを伝送しているＴＳの識別値。ネットワーク内でユニーク。
pmtpid : ＰＭＴ(Program Map Table)のＰＩＤ(Packet Identifier)
pcrpid : ＰＣＲ(Program Clock reference)のＰＩＤ
videopid :ビデオのＰＩＤ
audiopid : オーディオのＰＩＤ
ecmpid : ＥＣＭ(Entitlement Control Message)のＰＩＤ
（ＥＣＭは、番組情報（番組に関する情報とデスクランブルのための鍵など）および制御情報からなる共通情報である。）

これらのＰＩＤデータは、前回当該サービスを選局し、当該サービスの内容を提示したときに判明した、当該サービスに関するＰＩＤの一部、または当該サービスを構成するＰＩＤの一部である。ビデオ、オーディオについては複数ＥＳ(Elementary Stream)が存在
する場合はデフォルトＥＳとする) 。pmtpidは、当該サービスのＰＭＴを伝送していたＰＩＤであり、ＰＡＴ(Program Association Table)の内容より得ることができる。それ以
外の属性は、当該サービスのＰＭＴの内容の一部である。詳細は ARIB TR-B14等に記載されている。

毎回の選局時にこれらの情報を更新・記憶するようにする。次回の選局以降にこれらの情報を利用し、選局処理の一部をスキップし、画音を提示するまでの時間を短縮させることができる。もちろん、並行して最新のＰＡＴ、ＰＭＴを取得し、変化があればその変化に追従してデータベースが更新される。

この発明の一実施の形態では、操作入力部１２をユーザが操作することによって、図７に示すように、選局モードをユーザが選択可能とされている。制御部１１は、ユーザの選択した内容を記憶する。操作入力部１２は、例えばモニタ７の画面を利用したＧＵＩ(Graphical User Interface)の構成とされる。

ユーザが設定できる選局モードは、以下の３種類である。この設定によって、品位と速度の何れを優先させるかを選択する余地をユーザに与えるができる。また、ユーザの意向が特にない場合は、例えば「自動切り替えモード」が選択されるようになされている。

「常時通常モード」：マルチパスの検出結果と無関係に、常に通常モードで選局動作を行う。提示までの時間短縮は気にせず、品位を重視する場合に指定する。
「常時高速モード」：マルチパスの検出結果と無関係に、常に高速モードで選局動作を行う。品位の乱れは気にせず、提示までの時間短縮を重視する場合に指定する。
「自動切り替えモード」：マルチパス検出結果が有りのとき通常モード、無しのとき高速モードで選局動作を行う。

図８および図９は、制御部１１の制御によってなされる一実施の形態の動作を示すアクティビティ図である。本来は、連続した処理であるが、図面の作成スペースの制約から二つの図面に図が分割されている。二つの図面の接続箇所をＡおよびＢの記号で表す。また、図中で、複数の矢印が上方から入ってくる横線は、複数の矢印の処理が同期してなされることを表し、複数の矢印が下方へ出てゆく横線は、複数の矢印で示す動作が並列してなされることを表す。

最初にフロントエンド部２が操作される。選局開始指令例えばチャンネルアップキーを操作することによってチャンネルのアップの指令が与えられる。ステップＳ１において、サービスデータベース（図６）を参照することによって、対象サービスを提示するために必要なＴＳを知り、ＴＳデータベース（図５）から当該ＴＳを取得するためにチューニングすべき物理周波数が判る。

ステップＳ２において、所望の物理周波数に対するチューニングが開始し、ステップＳ３において、所望の物理周波数にチューニングするためにＰＬＬの分周比が設定される。次に、ステップＳ４において伝送方式がサーチされる。そして、ステップＳ５において、ＦＦＴ演算範囲が初期位置に設定される。ステップＳ６において、キャリア同期がなされる。

そして、フレーム同期抽出処理（ステップＳ７）では、ＦＦＴ出力のＴＭＣＣ(Transmission and Multiplexing Configuration Control)信号のうちのフレーム同期信号が抽出
される。ＴＭＣＣ検出ステップＳ８では、ＴＭＣＣが検出（復号）され、ＴＭＣＣ情報が抽出される。ＴＭＣＣ情報によって各種制御が実行される。ＦＦＴ演算出力が供給されるキャリア復調部では、ＴＭＣＣ情報に応じてＤＱＰＳＫ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ用のスキャッタードパイロット（ＳＰ）を用いた同期復調がなされ、振幅および位相情報が検出される。デインターリーブ処理Ｓ９では、周波数および時間デインターリーブ処理がなされる。

フレーム同期抽出処理のステップＳ７の後のステップＳ１０において、ＦＦＴ演算範囲最適化とマルチパス検出結果更新処理がなされる。図２、図３および図４を参照して説明したようなＦＦＴ演算範囲の最適化動作が行なわれ、その結果、マルチパス環境においては演算範囲の移動が発生し、一旦有効なＴＳの出力が停止し、再度有効なＴＳが出力されはじめる。そして、ステップＳ１１以降は、安定して有効なＴＳが出力されるようになる。言い換えると、ステップＳ１１の前では、ＴＳの出力が開始されても安定していないので、受信環境によっては、エラーＴＳ（無効ＴＳ）となる可能性がある。選局開始指令が与えられてから安定な（有効な）ＴＳが出力されるまでの時間が伝送パラメータ、受信環境によって変動する。

次に、図９に示すステップＳ１２以降、データの取得がなされ、取得したデータに基づいて選局動作がなされる。ステップＳ１２においては、サービスデータベース（図６）を参照して対象サービスのＰＩＤ情報を取得する。ＰＩＤデータがある場合には、ステップＳ１３において、ＰＩＤデータを基にデマルチプレックス、デスクランブル、デコード処理（ＴＳが入ってくれば画音を提示できるようにする）が開始される。

ＰＩＤデータなしの場合では、ステップＳ１４において、ＰＡＴのフィルタリングが開始される。ステップＳ１４の処理によってＰＡＴが取得される。ステップＳ１５において、ＰＡＴの内容から当該サービスのpmtidが取得され、ＰＭＴのフィルタリングが開始さ
れる。取得されたpmtidによってサービスデータベース（図６）内のpmtidデータが新しいものに更新される。ステップＳ１５の処理によってＰＭＴが取得される。

ステップＳ１６において、サービスデータベース内のＰＩＤデータ（pcrpid,videopid,audiopid,ecmpid)が新しいものに更新される。

ステップＳ１６の後で、デスクランブル・デコード動作を実行していない場合では、ステップＳ１７において、必要なデスクランブル・デコード動作を実行する。一方、すでにデスクランブル・デコード動作を実行している場合では、ステップＳ１８の処理がなされる。ステップＳ１８では、すでにデスクランブル・デコード動作を実行しているＰＩＤを変更する必要があれば、変更する。他に処理すべきＥＳが存在したら処理を開始する。

以上の流れで選局動作がなされる。図８に戻ると、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４，・・・の処理と並行して選局モードに応じて選局動作が制御される。ステップＳ２１において、ユーザ設定が判定される。図７を参照して説明したように、ユーザ設定としては、常時通常モードと、自動切り替えモードと、常時高速モードとがある。

ステップＳ２１において、設定が自動切り替えモードと判定されると、ステップＳ２２において、ＴＳデータベース（図５）を参照して選択した編成チャンネルに関するマルチパス検出結果が判定される。マルチパス有りと判定されると、通常モードで選局の実行（ステップＳ２４）と決定される。

ステップＳ２２において、マルチパス無しと判定されると、ステップＳ２３において、サービスデータベース（図６）を参照して対象サービスのＰＩＤ情報（５個のＰＩＤ）が取得される。そして、高速モードで選局の実行（ステップＳ２５）と決定される。ステップＳ２３において、ＰＩＤデータ無しと判定された場合では、通常モードで選局の実行（ステップＳ２４）と決定される。高速モードの選局の実行は、図９に示すステップＳ１３（ＰＩＤデータを基にデマルチプレックス、デスクランブル、デコード処理を開始する（ＴＳが入ってくれば画音を提示できるようにする））の処理がなされる。

ステップＳ２１におけるユーザ設定の判定において、常時通常モードの設定と判定されると、通常モードで選局の実行と決定される（ステップＳ２４）。ステップＳ２１において、常時高速モードの設定と判定されると、ＰＩＤ情報の取得の処理（ステップＳ２３）がなされ、ＰＩＤデータ有りの場合には、高速モードで選局の実行と決定され（ステップＳ２５）、ＰＩＤデータ無しの場合には、通常モードで選局の実行と決定される（ステップＳ２４）。

通常モードの選局手順は、ステップＳ１１（安定したＴＳ出力が保証される）までの処理の完了を待つものである。すなわち、ＦＦＴ演算範囲最適化、マルチパス検出結果更新（ステップＳ１０）が完了し、以降安定したＴＳ出力が保証された時点（ステップＳ１１）からデータ取得とデマルチプレックスとデコードとを開始する。マルチパスがある環境化でも、ＴＳ出力が安定した後にデータ取得とデマルチプレックスとデコードとを開始することにより、選局時のノイズ・乱れを防ぐことが可能である。但し、この場合、フロントエンド部からのＴＳ出力が安定するまでの待ち時間が必要であるため、画音の提示までの時間が高速選局手順よりも長くなる。

高速モードの選局手順では、ＴＳがフロントエンド部から出力されはじめるときから、画音提示のためのデータ取得を開始することにより時間短縮を行うものである。マルチパスが無い良好な受信環境においては、ＦＦＴ演算範囲最適化で、演算範囲が変更される必要がないため、最初から有効なデータが得られ、高速モードにおいても、ノイズ、乱れがなく画音の提示が可能である。

このように、高速モードは、チャンネルのアップまたはダウン等の選局指示を行ってから画音が提示されるまでの時間を通常モードに比して短縮化できる。高速モードにおいても、選局開始から時間が経てば、安定したＴＳ出力が保証されるようになる。そして、次に、再度、選局動作を開始する操作等が発生すると、上述したのと同様の処理がなされる。高速モードと通常モードは、デマルチプレックスおよびデコード処理の開始の時点が相違し、この処理自体は、同一とされている。

以上、この発明の一実施の形態について具体的に説明したが、この発明は、上述した一実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。以下に変形例について説明する。

〔サービスデータベースの内容〕
一実施の形態では、サービスデータベース（図６）がＰＩＤ情報として、pmtpidと一部のＥＳＰＩＤ（pcrpid，videopid，audiopid）を保持するようにしたが、データＥＳや、字幕・文字スーパＥＳのＰＩＤや、ＰＭＴの内容の全てを保持するようにしてもよい。

〔受信データベースの構造〕
ＴＳデータベースの構造としては、図５に示す以外の構造が可能である。例えば、日本の地上デジタル放送では同一のネットワーク( トランスポートストリーム) が複数の物理周波数で伝送されること（ＭＦＮ：Multi Frequency Network)も存在するため、１ＴＳが複数の物理周波数で受信可能であることを表現できるようにしてもよい。

上述した説明では、マルチパスの検出結果が有り／無しであったが、マルチパス検出結果が不明（未定) の場合は、マルチパス有りと無しの何れに扱うようにしても良い。

〔高速選局手順および通常選局手順におけるデマルチプレクスおよびデコード処理〕
上述した一実施の形態では、高速モードおよび通常モードの何れにおいても、デマルチプレクスおよびデコード処理においてビデオ、オーディオ、ＥＣＭ等のサービスを構成するＰＩＤをサービスデータベースに記憶しておき、それを利用するようにした。しかしながら、ＥＳのＰＩＤは、放送局の都合で変更されることがありうる(例えばＨＤ(High Definition)放送とＳＤ(Standard Definition)放送の切り替えなど) 。このような場合、新
しいＰＭＴを取得するまでの間は古い（その時点では誤った)ＰＩＤでデコード処理を行
ってしまうことがある。日本の放送方式では、ＰＡＴおよびＰＭＴの再送周期が１００ｍｓと十分短かいため、これによる異った内容を提示してしまうといったことは稀であると考えられる。しかしながら、ＰＡＴおよびＰＭＴの再送周期が長い場合など、このようなリスクを一切排除したい場合には、ＥＳのＰＩＤの記憶および利用を行なわない方法を取ることもできる。

他方、記憶していたＰＭＴのＰＩＤを利用する方法の場合、ＰＭＴのＰＩＤが変更された場合のリスクは低い。その理由は、ＰＭＴを取得するために、programnumber(serviceid) を指定してフィルタリングする必要があることと、ＰＭＴには、programnumber(serviceid) が記載されているため、その内容を利用する前に正しいものかどうかを判断することができるためである。

また、高速選局手順（高速モード）と、通常選局手順（通常モード）で、デマルチプレクスおよびデコード処理を同様にしたが、双方で同じにする必要はなく別々であってもよい。例えば、通常モードをより安全な処理にするのであれば、ＰＡＴの取得から選局を開始してもよいし、記憶しておいたPMTPID を利用してＰＭＴの取得から選局を開始しても
良い。

〔マルチパスありなし属性の更新〕
上述した一実施の形態では、マルチパスありなし属性は更新しているが、マルチパス状態は時間とともに変動することも考えられるので、品位の安全度を上げるために、一度マルチパスありを検出した物理周波数については、次回以降マルチパス無しを検出したとしてもマルチパスありのままとする方法もある。

〔その他の変調方式への応用〕
一実施の形態は、ＯＦＤＭ方式を利用した日本の地上デジタル放送にこの発明を適用したものであるが、他の変調・伝送方式のデジタル放送にも適用が可能である。また、マルチパス検出結果を別のものに差し替えることにより、同様の効果を得ることができる。

一実施の形態は、デマルチプレクサおよびデコーダの制御を切り替えることにより、高速モードと通常モードを使いわけるようにした。しかしながら、デマルチプレクサ・デコーダの制御は、常に高速モード（つまり、チューニング開始と同時にデマルチプレックス開始) のままとし、条件に応じてフロントエンド部の制御を切り替え、高速モード時と通常モード時とで、ＴＳ出力のタイミングを変更することによっても、同様の効果を得ることができる。具体的には、通常モード時は、安定してＴＳが出力できるようになるまでは、フロントエンド部からは有効なＴＳを出力しない（例えばヌルパケットを出力する) などの方法がある。

一実施の形態は、マルチパス検出結果を有無と対応する２値としたが、これをより細分化したり、数値化して記憶するようにし、さらに、ユーザにより設定が自動切り替え時の高速化モード・通常モードの切り替えの閾値設定を細かく指定できるようにすることにより、より細かな、嗜好にあった制御が可能となる。

一実施の形態と異なり、ユーザによる選局モードをサービス単位、ネットワーク単位、物理周波数単位など細かく指定できるようにしてもよい。

この発明を適用することができる受信装置の一例のブロック図である。マルチパス検出機能を有する受信装置の一例のブロック図である。ウィンドウ制御動作を示すタイミングチャートである。ウィンドウ制御動作を示すタイミングチャートである。この発明の一実施の形態におけるＴＳデータベースの一例を示す略線図である。この発明の一実施の形態におけるサービスデータベースの一例を示す略線図である。この発明の一実施の形態におけるユーザ設定とマルチパス検出結果と選局モードの関係を示す略線図である。この発明の一実施の形態の選局動作を説明するためのアクティビティ図である。この発明の一実施の形態の選局動作を説明するためのアクティビティ図である。

符号の説明

２フロントエンド部
３デマルチプレクサ
１１制御部
１２操作入力部
２４ＦＦＴ演算回路
２５ウィンドウ同期回路
２８遅延量検出回路

Claims

デジタル放送信号を受信する受信装置において、
チューニング処理および復調処理によって、トランスポートストリームを出力すると共に、マルチパス検出機能を有するフロントエンド部と、
上記フロントエンド部から出力されたトランスポートストリームをデマルチプレックスし、分離された各コンポーネントをデコードするデコーダ部と、
上記フロントエンド部および上記デコーダ部を制御する制御部とを備え、
上記フロントエンド部は、マルチパスの有無によって安定なトランスポートストリームを出力するまでの待ち時間が変動し、
上記マルチパス検出機能によって、マルチパスが検出される場合には、通常選局手順を選択し、マルチパスが検出されない場合には、高速選局手順を選択するように上記制御部が選局動作を制御する受信装置。
上記選局動作に加えて、常に上記通常選局手順を行う選局動作と、常に上記高速選局手順を行う選局動作とがユーザの指定によって設定される請求項１に記載の受信装置。
上記フロントエンド部がＯＦＤＭ復調のためのＦＦＴ演算部を有し、
ＦＦＴ演算におけるＦＦＴウィンドウ制御部に対する制御信号からマルチパスの有無を検出する請求項１記載の受信装置。
各サービスを選局するための選局情報が記憶され、
上記高速選局手順において、上記選局情報を使用して選局がなされることを特徴とする請求項２記載の受信装置。
デジタル放送信号を受信する受信方法において、
チューニング処理および復調処理によって、トランスポートストリームを出力すると共に、マルチパス検出機能を行うフロントエンド処理のステップと、
上記フロントエンド処理のステップにより出力されたトランスポートストリームをデマルチプレックスし、分離された各コンポーネントをデコードするデコードステップと、
上記フロントエンド処理のステップおよび上記デコードステップを制御する制御ステップとを有し、
上記フロントエンド処理のステップは、マルチパスの有無によって安定なトランスポートストリームを出力するまでの待ち時間が変動し、
上記マルチパス検出機能によって、マルチパスが検出される場合には、通常選局手順を選択し、マルチパスが検出されない場合には、高速選局手順を選択するように上記制御ステップが選局動作を制御する受信方法。
上記選局動作に加えて、常に上記通常選局手順を行う選局動作と、常に上記高速選局手順を行う選局動作とがユーザの指定によって設定される請求項５に記載の受信方法。