WO2007148483A1 - デジタル放送の送信装置及び受信装置 - Google Patents

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WO2007148483A1
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Shinichiro Okamura
Susumu Ibaraki
Hisaya Katou
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Panasonic Corporation
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    • H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/445—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards for displaying additional information

Definitions

  • the present invention relates to a digital broadcast transmitting apparatus and receiving apparatus.
  • the symbol expression time is longer than in the case of transmission using a single carrier wave. Furthermore, by providing a guard interval, the interference effect due to multinoses is suppressed, so that deterioration during transmission can be reduced. Furthermore, compared with high-definition broadcasting, 1-segment broadcasting has increased noise resistance by lowering the number of bits per symbol. In addition, text services are being considered for 1-segment broadcasting, which is considered for use in mobile reception environments, and text can be provided to users without being able to produce sound (see Non-Patent Document 1, for example).
  • Non-Patent Document 1 [Transmission method of digital terrestrial broadcasting ARIB TR-B14 version 2.6] (Developed by the radio industry, January 24, 2002, November 30, 2005 2.6) (Revision) Disclosure of Invention
  • output of video and Z or audio from the receiving device stops. If this situation lasts for a long time or happens multiple times intermittently, the user feels stressed. There is a problem.
  • an object of the present invention is to provide a digital broadcast transmitter and receiver capable of reducing user stress.
  • a transmission apparatus includes a transmission path encoding unit that modulates input stream data using a first modulation scheme, and a first modulation.
  • Receiving additional information including a transmission parameter relating to the system and having a reserved area and character data, storing the character data in the reserved area of the additional information, and further, the number of bits that can be expressed by one symbol is the first.
  • the additional information encoding unit that modulates the additional information in which the character data is stored in the second modulation method, the stream data modulated in the first modulation method, and the second modulation And a multi-carrier modulation section that performs multi-carrier modulation on the additional information modulated by the method.
  • the receiving apparatus provides a stream data modulated by the first modulation scheme and a number of bits that can be expressed by one symbol is smaller than that of the first modulation scheme.
  • the antenna unit that receives a transmission signal that is modulated by the modulation method 2 and stores multi-carrier modulation of additional information in which character data is stored in a predetermined area, and the additional information included in the transmission signal received by the antenna unit.
  • a character information decoding unit for decoding stored character data; and a video output unit for outputting characters represented by the character data decoded by the character information decoding unit.
  • the transmitting device inserts character data into a predetermined area of the additional information modulated by the second modulation method in which the number of bits that can be expressed by one symbol is smaller than that of the first modulation method.
  • the transmitting device receives and outputs character data having high noise resistance. For this reason, the receiving device can reproduce and output at least character data even if the reception situation is poor. This makes it possible to reduce user stress.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a transmitting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of the receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 is a schematic diagram showing an overview of segments in Japanese terrestrial digital broadcasting.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an overall configuration of a transmission apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing TMCC information bit allocation in Japanese terrestrial digital broadcasting.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an overall configuration of a receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the transmission apparatus according to the first embodiment.
  • the transmission apparatus includes an encoding section 100, a multiplexing section 101, a transmission path encoding section 102, an additional information code encoding section 103, and a multicarrier modulation section 104.
  • At least video data, audio data, and character data are input to the sign key unit 100.
  • the combination of video and audio constitutes, for example, a program that is digitally broadcast, and characters are used for, for example, a subtitle service for 1-segment broadcasting.
  • the encoding unit 100 encodes the input video data, audio data, and character data to generate a video data stream, an audio data stream, and a character data stream.
  • the multiplexing unit 101 receives at least a video data stream, an audio data stream, and a character data stream from the encoding unit 100, and multiplexes the received three types of data streams into one stream data.
  • the transmission path code key unit 102 receives the stream data from the multiplexing unit 101, performs transmission path code key processing including carrier modulation and error correction processing on the received stream data, and performs coding.
  • the stream data thus sent is sent to the multi-carrier modulation section 104.
  • stream data is transmitted using a multicarrier transmission scheme such as OFDM.
  • Broadcast When such a broadcast wave is mobilely received by a receiving device, there is an influence of electric field fluctuation and Doppler shift, or an influence of multipath that changes every moment. Therefore, the BER (Bit Error Rate) that changes depending on the SZN (Signal to Noise) ratio of the reception level changes every moment. If the reception environment of the receiving device deteriorates, the BER becomes extremely high and stream data cannot be received correctly.
  • a method of dynamically changing the carrier modulation method in the multicarrier transmission method may be used.
  • Typical examples of such carrier modulation systems include BPSK (Binary Phase Shift Keying), DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), DQPSK (Differential QPSK), 16Q AM (16 Quadrature Amplitude Modulation) and 64QAM. These determine the combination of phase and amplitude, and determine the bit string corresponding to each combination. Since BPSK can represent binary values of 0 and 1, the amount of information that can be represented by one symbol is 1 bit. Since QPSK can represent four values, the amount of information that can be represented by one symbol is 2 bits. It is possible to represent 4 bits in 16QAM and 6 bits in 64QAM!
  • the amount of information that can be represented by one symbol and the noise tolerance are in a trade-off relationship, so that the transmission device can represent one symbol when the reception environment on the receiving device side is good.
  • the dynamic data transmission can be realized by switching to the carrier modulation method with a small amount of information that can be expressed by one symbol when the reception environment deteriorates.
  • the carrier modulation scheme used in transmission channel code section 102 is referred to as a first carrier modulation scheme.
  • Typical schemes for the first carrier modulation scheme are QPSK, D QPSK, 16QAM and 64QAM.
  • the transmission path encoding unit 102 modulates the stream data using a predetermined carrier modulation scheme.
  • the character data is also input to the additional information code key unit 103 that is connected only by the encoding unit 100.
  • the additional information code key unit 103 includes additional information including several transmission parameters for designating carrier modulation and error correction processing executed in the transmission path code key unit 102. Entered.
  • the additional information has a predetermined data format, and transmission parameters and the like are stored in a predetermined storage area.
  • the predetermined bit position of the additional information includes a reserved storage area, that is, an unused reserved area.
  • the additional information encoding unit 103 stores the input character data in an unused reserved area.
  • the additional information encoding unit 103 modulates the additional information in which the character data has been stored with a carrier modulation scheme different from the first carrier modulation scheme (hereinafter referred to as “second carrier modulation scheme”).
  • second carrier modulation scheme a carrier modulation scheme different from the first carrier modulation scheme
  • DBPSK is a representative method of the second carrier modulation method.
  • the second carrier modulation method has a smaller number of bits that can be represented by one symbol than the first carrier modulation method, so there is a distance between symbols and errors due to noise are less likely to occur. Due to at least such differences, important transmission parameters that need to be known on the receiving device side during data reproduction and additional information including character data are more resistant to noise than the above stream data.
  • the reception apparatus Due to the difference between the first modulation scheme and the second modulation scheme as described above, the reception apparatus correctly corrects the additional information even when the BER of the stream data is high and the stream data cannot be demodulated correctly. In many cases, it can be demodulated.
  • the multi-carrier modulation section 104 modulates the received stream data and additional information using a multi-carrier transmission scheme such as OFDM for transmission as radio waves, and finally, IF FT (Inverse Fast Fourier Transform). ) And other frequency conversions to generate transmission signals.
  • a transmission signal is also sent to a space with an antenna force (not shown) and is received by a receiving apparatus described below.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of the receiving apparatus according to the first embodiment.
  • the receiving apparatus includes a tuner 201 connected to the antenna 200, a demodulating unit 202, a decoding unit 203 including a character information decoding unit 204, an audio output device 205, and a video output device 206.
  • the antenna 200 receives a transmission signal transmitted by the transmission device shown in FIG.
  • the tuner 201 extracts, for example, a signal included in a band assigned to a channel designated by the user from the transmission signal received by the antenna 200, and outputs the signal to the demodulation unit 202.
  • the demodulator 202 demodulates the output signal from the tuner 201 into digital data.
  • the decode unit 203 decodes the digital data output from the demodulation unit 202, and reproduces audio data, video data, and character data included in the stream data according to the additional information included in the decoding result.
  • the audio output device 205 outputs audio based on the reproduced audio data, and the video output device 206 outputs reproduced video data or character data.
  • the additional information is also given to the character information decoding unit 204.
  • the character information decoding unit 204 reproduces the character data included in the reserved area of the additional information, for example, when the reception environment of the receiving device deteriorates and the character data is not correctly decoded.
  • the video output device 206 outputs the character represented by the character data reproduced by the character information decoding unit 204.
  • decoding section 203 calculates an error rate of stream data based on error packet information separately transmitted from demodulation section 202 to decoding section 203.
  • the decoding unit 203 determines whether or not the reception environment of the receiving apparatus, that is, the stream data can be correctly decoded, by comparing the calculated error rate with a predetermined threshold value.
  • the decoding unit 203 stops decoding the stream data and instructs the character information decoding unit 204 to reproduce the character data.
  • the character information decoding unit 204 reproduces the character data included in the above-described additional information reserved area.
  • the reception environment of the receiving device may be determined based on the received electric field level instead of the error rate.
  • the transmission device inserts character data into the reserved area of additional information.
  • the reception device reproduces and outputs character data inserted in the additional information that is modulated by the second modulation method having high noise resistance.
  • video and Z or audio output from the receiving apparatus stops, character data is reproduced and output, so that it is possible to provide a transmitting apparatus and a receiving apparatus that have an effect of reducing user stress. .
  • the character data itself is stored in the reserved area.
  • the present invention is not limited to this, and the character data stream output from the encoding unit 100 may be stored in the reserved area.
  • the amount of data that can be stored in the reserved area is relatively small. Therefore, the character data itself or the character data stream may be provided to the additional information code encoding unit 103 after being compressed by a data compression unit (not shown).
  • the transmission device and the reception device of the first embodiment are designed for the so-called one-segment broadcasting performed in Japanese terrestrial digital broadcasting.
  • Japan's terrestrial digital broadcasting as shown in Fig. 3, 6MHz, which is the frequency bandwidth Wb of one TV broadcasting channel, is divided into 13 sections. Each divided section is called a segment. Broadcasts using the 13-segment center carrier band Wc in Fig. 3 are called ⁇ 1-segment broadcasts '' and can be played back on mobile receivers (cell phones, in-car television receivers, etc.) Mainly assumed!
  • FIG. 3 also shows a reception band Wa of an antenna 411 described later.
  • TS t video data, audio data, and the like converted into a transport stream
  • TS transport stream
  • character data may be included in the OFDM signal.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the overall configuration of the transmission apparatus according to the second embodiment.
  • the transmission apparatus includes a transmission path encoding unit 300, a TMCC information code unit 301, and OF DM segment frame generating section 302, IFFT section 303, guard interval-equipped guard section 304, and frequency converting section 305 are provided.
  • the transmission path encoding unit 300 performs, on the input TS, Neut bit processing, energy spreading processing, delay correction processing, bit byte processing, byte interleave processing, convolutional code processing, carrier modulation processing, It performs hierarchical synthesis processing, time interleaving processing, and frequency interleaving processing to generate an encoded TS.
  • the generated encoded TS is output to OFDM segment frame generation section 302. Note that in the processing of the transmission path code key unit 300, the carrier modulation processing is performed according to the first carrier modulation scheme described above. Other places Since this is well-known, explanation of each is omitted.
  • TMCC information code section 301 Character data similar to that of the first embodiment is input to the TMCC information code section 301. Further, TMCC (Transmission and Multiplexing Configuration Control) ⁇ blueprint corresponding to the additional information in the first embodiment is input to the TMCC information code section 301.
  • the TMCC information includes the first carrier modulation scheme, convolutional coding rate, information indicating whether it is terrestrial digital broadcasting, and the like. Specifically, as shown in FIG. 5, the TMCC information is composed of 102 bits and has a 12-bit unused reserved area.
  • the TMCC information code key unit 301 stores the input character data in the reserved area.
  • TMCC information storing character data is modulated by TMCC information encoding unit 301 with DBPSK as a typical example of the second carrier modulation method described above in order to improve noise resistance on the transmission path. After that, it is output to OFDM segment frame generation section 302.
  • OFDM segment frame generation section 302 inserts a pilot signal necessary for receiving one segment of data into the input encoded TS, and further inputs the TMCC input into a predetermined area of the encoded TS. Insert information and generate OFDM segment frame. If TMCC is inserted once at 200 ms, character data of up to 60 bps can be transmitted by using the reserved area in TMCC.
  • the TMCC information encoding unit 301 stores the character data compressed by a predetermined data compression method in the reserved area. It may be stored. In addition, if the character data transmission rate is 60 bps or less, the TMCC information code unit 301 is expressed in a character code system different from the character code system of the character data originally included in the TS. Another character data having the meaning of may be stored in the reserved area.
  • IFFT section 303 performs IFFT processing on the OFDM segment frame to collectively generate a signal in which each carrier is modulated (hereinafter referred to as "multi-carrier modulation signal").
  • the guard interval pal adding unit 304 adds a guard interval to the multicarrier modulation signal.
  • the frequency converter 305 up-converts the frequency of the multicarrier modulation signal to which the guard interval is added, so that the antenna force (not shown) can be used as a transmission signal. To send. This transmission signal is received by a receiving apparatus described below.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an overall configuration of a receiving apparatus according to the second embodiment.
  • the receiving device includes a receiving unit 410, a decoding unit 420, an audio output device 430 that outputs audio, a video output device 440 that outputs video and characters, and a memory that stores data being processed. 450 and a font data storage unit 460 for storing font data necessary for character reproduction.
  • the receiving unit 410 is connected to the antenna 411 that receives a transmission signal included in the reception band Wa (see FIG. 3), and the reception signal power of the antenna 411 is a predetermined band (for example, the frequency band Wb in FIG. 3). ) Includes a tuner 412 that extracts a signal included in), and a demodulator 413. Demodulator 413 first extracts and demodulates TMCC information necessary for TS demodulation from the output signal of tuner 412, and then starts demodulation of TS based on the TMCC information. The demodulated TS is output to the decode unit 420.
  • the decoding unit 420 decodes the input TS and reproduces video data and audio data.
  • the decoding unit 420 includes a TS separation unit 421, an audio decoder 422, a video decoder 423, a character decoder 424, an audio data management unit 425, a video data management unit 426, and a decoding processing management unit 427. Including.
  • the TS separation unit 421 separates audio data and video data multiplexed in the TS.
  • the TS separation unit 421 also separates character data when character data is multiplexed in the TS. Then, the TS separation unit 421 distributes the separated audio data to the audio decoder 422, the separated video data to the video decoder 423, and the separated character data to the character decoder 424.
  • the audio decoder 422 decompresses the audio data after being compressed, and passes the data to the audio data management unit 425.
  • the video decoder 423 decompresses the compressed video data, and then the video data.
  • the video plane is passed to the management unit 426.
  • the character decoder 424 generates a character plane using the input character data and the font data stored in the font data storage unit 460, and then passes it to the video data management unit 426.
  • the video output management unit 426 When the video data management unit 426 receives a plurality of planes (that is, typically a video plane and a character plane), the video output management unit 426 superimposes these planes and outputs a video output device. Output to position 440.
  • the audio data management unit 425 outputs the received audio data to the audio output device 430. As a result, video is output from the video output device 440 and audio is output from the audio output device 430.
  • the decoding process management unit 427 manages these series of processes.
  • the demodulator 413 further transmits the character data stored in the reserved area of the TMCC information to the character decoder 424.
  • the character decoder 424 determines whether to decode the character data in the TS and whether to decode the character data included in the TMCC information in accordance with an instruction from the decoding processing management unit 427 or the TS separation unit 421. . Which character data is to be decoded is determined by the decoding unit 420 in the same manner as the decoding unit 203 of the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted. If the decoding unit 420 determines that the current reception environment is bad, the audio decoder 422 and the video decoder 423 stop processing, and the decoding unit 420 instructs the character decoder 424 to reproduce the character data in the reserved area.
  • the character decoder 424 In response to this playback instruction, the character decoder 424 generates a character plane using the character data received from the demodulation unit 413 and the font data stored in the font data storage unit 460, and then the video data management unit 426 To pass. In this case, the video data management unit 426 outputs the character plane from the character decoder 424 to the video output device 440. As a result, characters are output from the video output device 440. These processes are also managed by the decoding process management unit 427.
  • demodulating section 413 outputs character data to character decoder 424.
  • the demodulator 413 multiplexes the character data stored in the reserved area of the TMCC into the TS, and then transmits it to the TS separator 421.
  • the TS separator 421 separates the character data and then transmits it to the character decoder 424. May be.
  • the demodulator 413 transmits the character data stored in the TMCC reserve area as it is to the TS separator 421, and the TS separator 421 separates the character data stored in the TMCC reserve area to separate the character data. Decoder 424 May be sent to.
  • the receiving apparatus is suitable for a mobile phone or an in-vehicle television receiver that is capable of receiving digital broadcasts and requires an effect capable of reducing user stress.

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Abstract

　ユーザのストレスを低減するため、デジタル放送の送信装置は、入力されたストリームデータを、第１の変調方式で変調する伝送路符号化部１０２と、第１の変調方式に関する伝送パラメータを含みかつリザーブ領域を有する付加情報と、文字データとを受け取り、該付加情報のリザーブ領域に該文字データを格納し、さらに、１シンボルで表現可能なビット数が第１の変調方式よりも少ない第２の変調方式で、文字データが格納された付加情報を変調する付加情報符号化部１０３と、第１の変調方式で変調されたストリームデータと、第２の変調方式で変調された付加情報とをマルチキャリア変調するマルチキャリア変調部１０４とを備える。

Description

明 細 書
デジタル放送の送信装置及び受信装置
技術分野
[0001] 本発明は、デジタル放送の送信装置及び受信装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、デジタル化された番組データを放送するデジタル放送と、その受信機とが急 速に普及してきている。特に日本のデジタル放送方式では、据え置き型受信端末向 けのハイビジョン放送と、携帯電話又は車載用ナビゲーシヨン等の移動受信端末向 けの通称 1セグメント放送とが開始されている。デジタル放送では、マルチパス等、対 ノイズ性能向上のためにマルチキャリア伝送方式である OFDM (Orthogonal Freque ncy Division Multiplexing)でデータが送信されている。また、シンボル間干渉又はノ ィズを軽減するためにガードインターバルと呼ばれる一定時間間隔の信号が OFDM のシンボルに付加されている。マルチキャリア伝送方式を用いた送信方法では、単一 搬送波で送信する場合と比較して、シンボルの表現時間が長くなる。さらにガードィ ンターバルを設けることでマルチノ スによる干渉影響を抑圧するので伝送時劣化を 小さくすることができる。さらに、 1セグメント放送は、ハイビジョン放送と比較し、 1シン ボルの表現ビット数を下げることで、ノイズ耐性を高くしている。さらに移動受信環境 での利用を考慮している 1セグメント放送では文字サービスが考えられており、音声を 出せなくとも文字をユーザに提供することができる (例えば、非特許文献 1を参照)。
[0003] 非特許文献 1： [地上デジタル放送の伝送方式 ARIB TR-B14 2. 6版] (社団 法人電波産業界，平成 14年 1月 24日 策定，平成 17年 11月 30日 2. 6改定） 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力しながら、たとえ、ノイズ耐性について 1セグメント放送がハイビジョン放送よりも 高くとも、受信装置が移動しながら 1セグメント放送を受信すると、受信状況が悪くなり
、受信装置から映像及び Z又は音声の出力が止まってしまう場合がある。このような 状態が長期間続いたり、断続的に複数回起きたりすると、ユーザはストレスを感じてし まうという問題がある。
[0005] それ故に、本発明の目的は、ユーザのストレスを低減可能な、デジタル放送の送信 装置及び受信装置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0006] 上記目的を達成するために、本発明の第 1の局面に係る送信装置は、入力された ストリームデータを、第 1の変調方式で変調する伝送路符号化部と、第 1の変調方式 に関する伝送パラメータを含みかつリザーブ領域を有する付加情報と、文字データと を受け取り、該付加情報のリザーブ領域に該文字データを格納し、さらに、 1シンポ ルで表現可能なビット数が第 1の変調方式よりも少な 、第 2の変調方式で、文字デー タが格納された付加情報を変調する付加情報符号化部と、第 1の変調方式で変調さ れたストリームデータと、第 2の変調方式で変調された付加情報とをマルチキャリア変 調するマルチキャリア変調部とを備える。
[0007] また、本発明の第 2の局面に係る受信装置は、第 1の変調方式で変調されたストリ ームデータと、 1シンボルで表現可能なビット数が該第 1の変調方式よりも少ない第 2 の変調方式で変調され、所定領域に文字データが格納される付加情報とがマルチキ ャリア変調された伝送信号を受信するアンテナ部と、アンテナ部で受信された伝送信 号に含まれる付加情報に格納される文字データをデコードする文字情報デコード部 と、文字情報デコード部でデコードされた文字データが表す文字を出力する映像出 力部とを備える。
発明の効果
[0008] 本発明によれば、送信装置は、 1シンボルで表現可能なビット数が第 1の変調方式 よりも少ない第 2の変調方式で変調される付加情報の所定領域に文字データを挿入 し伝送する。マルチキャリア伝送では、 1シンボルでの表現可能なビット数が少なくな るほど、伝送データのノイズ耐性が高くなる。また、受信装置は、ノイズ耐性の高い文 字データを再生し出力する。そのため、受信装置は、受信状況が悪くなつても、少な くとも文字データを再生し出力できる。これによつて、ユーザのストレスを軽減すること が可能となる。
図面の簡単な説明
O
009] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る送信装置の全体構成を示すブロック図 で1—あ〇る。
〇
[図 2]図 2は、本発明の第 1の実施形態に係る受信装置の全体構成を示すブロック図 である。
[図 3]図 3は、日本の地上デジタル放送におけるセグメントの概要を示す模式図であ る。
[図 4]図 4は、本発明の第 2の実施形態に係る送信装置の全体構成を示すブロック図 である。
[図 5]図 5は、日本の地上デジタル放送における TMCC情報のビット割当てを示す模 式図である。
[図 6]図 6は、本発明の第 2の実施形態に係る受信装置の全体構成を示すブロック図 である。
符号の説明
符号化部
101 多重化部
102, 300 伝送路符号化部
103 付加情報符号化部
104 マルチキャリア変調部
200, 411 アンテナ
201, 412 チューナ
202, 413 復調部
203, 420 デコード部
204 文字情報デコード部
205, 430 オーディオ出力装置
206, 440 ビデオ出力装置
301 TMCC情報符号化部
302 OFDMセグメントフレーム生成部
303 IFFT咅 304 ガードインターバル付カロ部
305 周波数変換部
421 TS分離部
422 オーディオデコーダ
423 ビデオデコーダ
424 文字デコーダ
425 オーディオデータ管理部
426 ビデオデータ管理部
427 デコード処理管理部
発明を実施するための最良の形態
[0011] 以下、本発明の実施形態のデジタル放送の送信装置及び受信装置について、図 面を用いて説明する。
[0012] (第 1の実施形態）
図 1は、第 1の実施形態に係る送信装置の全体構成を示すブロック図である。図 1 において、送信装置は、符号化部 100と、多重化部 101と、伝送路符号化部 102と、 付加情報符号ィ匕部 103と、マルチキャリア変調部 104とを備えている。
[0013] 符号ィ匕部 100には、少なくとも、映像データ、音声データ及び文字データが入力さ れる。ここで、映像及び音声の組み合わせは、例えば、デジタル放送される番組を構 成し、文字は、例えば 1セグメント放送用の字幕サービス等に用いられる。符号化部 1 00は、入力された映像データ、音声データ及び文字データをエンコードして、映像 のデータストリーム、音声のデータストリーム及び文字のデータストリームを生成する。
[0014] 多重化部 101は、符号ィ匕部 100から少なくとも映像データストリーム、音声データス トリーム及び文字データストリームを受け取り、受け取った 3種のデータストリームを 1 つのストリームデータに多重化する。
[0015] 伝送路符号ィ匕部 102は、多重化部 101からストリームデータを受け取り、受け取つ たストリームデータに対して、キャリア変調及びエラー訂正処理を含む伝送路符号ィ匕 処理を行って、符号ィ匕したストリームデータをマルチキャリア変調部 104に送る。
[0016] 本実施形態では、 OFDM等のマルチキャリア伝送方式を用いてストリームデータが 放送される。このような放送波を受信装置で移動受信する場合、電界変動及びドッブ ラーシフトによる影響、又は刻一刻と変化するマルチパスの影響がある。従って、受 信レベルの SZN (Signal to Noise)比によって変化する BER (Bit Error Rate)は刻一 刻と変化する。もし受信装置の受信環境が悪化した場合、 BERが著しく高くなり、スト リームデータを正しく受信できなくなる。このような受信環境の変化による影響を軽減 するために、マルチキャリア伝送方式におけるキャリア変調方式をダイナミックに変更 する手法がとられる場合がある。このようなキャリア変調方式の代表的な方式としては 、 BPSK (Binary Phase Shift Keying)、 DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keyi ng)、 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)、 DQPSK (Differential QPSK)、 16Q AM (16 Quadrature Amplitude Modulation)及び 64QAMがある。これらは位相と振 幅の組み合わせを決め、各組み合わせに対応するビット列を決定する。 BPSKでは 0、 1の 2値を表現できるため 1シンボルで表現できる情報量は 1ビットとなる。 QPSK では 4値を表現できるため 1シンボルで表現できる情報量は 2ビットとなる。 16QAM では 4ビット、 64QAMでは 6ビットがそれぞれ表現可能となって!/、る。
[0017] 各キャリア変調方式については、 1シンボルで表現できる情報量とノイズ耐性とはト レードォフの関係にあるため、送信装置は、受信装置側の受信環境が良好な場合に は 1シンボルで表現できる情報量が多 、キャリア変調方式に、受信環境が悪化した 場合には 1シンボルで表現できる情報量が少ないキャリア変調方式に切り替えること よって動的なデータ伝送を実現して!/、る。
[0018] また、マルチキャリア伝送方式で用いられる複数のキャリアを一定帯域幅で分割し、 各帯域幅に異なるキャリア変調方式を適用し、データ伝送を実現する手法もある。
[0019] なお、以下の説明では、伝送路符号ィ匕部 102で用いられるキャリア変調方式を、第 1のキャリア変調方式という。第 1のキャリア変調方式の代表的な方式は、 QPSK、 D QPSK, 16QAM及び 64QAMがある。伝送路符号化部 102は、これらのうち、所定 のキャリア変調方式で、ストリームデータを変調する。
[0020] また、文字データは、符号化部 100だけでなぐ付加情報符号ィ匕部 103にも入力さ れる。また、付加情報符号ィ匕部 103には、伝送路符号ィ匕部 102で実行されるキャリア 変調及びエラー訂正処理等を指定するいくつかの伝送パラメータを含む付加情報が 入力される。付加情報は、データフォーマットが予め定められており、所定の格納領 域に伝送パラメータ等が格納されている。また、付加情報の予め定められたビット位 置には、予約された格納領域、つまり、未使用のリザーブ領域がある。付加情報符号 化部 103は、未使用のリザーブ領域に、入力された文字データを格納する。付加情 報符号化部 103は、文字データが格納済みの付加情報を、上記第 1のキャリア変調 方式とは別のキャリア変調方式 (以下、「第 2のキャリア変調方式」という。）で変調して 、変調した付加情報をマルチキャリア変調部 104に与える。
[0021] ここで、第 2のキャリア変調方式の代表的な方式は、 DBPSKがある。第 2のキャリア 変調方式は、第 1のキャリア変調方式よりも 1シンボルで表現できるビット数が少な ヽ ため、シンボル間の距離があり、ノイズによる誤りが発生しにくい。少なくともこのような 相違により、データ再生時に受信装置側で知る必要のある重要な伝送パラメータと、 文字データとを含む付加情報とは、上述のストリームデータよりもノイズに対する耐性 が高くなる。
[0022] 上記のような第 1の変調方式及び第 2の変調方式の相違により、受信装置は、ストリ ームデータの BERが高くなり、ストリームデータを正しく復調できない場合であっても 、付加情報を正しく復調できる場合が多い。
[0023] マルチキャリア変調部 104は、受け取ったストリームデータ及び付加情報を、電波と して送信するために OFDM等のようなマルチキャリア伝送方式で変調し、最後に、 IF FT (Inverse Fast Fourier Transform)などの周波数変換を行って、伝送信号を生成 する。このような伝送信号は、図示しないアンテナ力も空間に送出され、以下に説明 する受信装置により受信される。
[0024] 図 2は、第 1の実施形態に係る受信装置の全体構成を示すブロック図である。図 2 において、受信装置は、アンテナ 200と接続されるチューナ 201と、復調部 202と、 文字情報デコード部 204を含むデコード部 203と、オーディオ出力装置 205と、ビデ ォ出力装置 206とを備える。
[0025] アンテナ 200は、図 1に示す送信装置により送出された伝送信号を受信する。チュ ーナ 201は、アンテナ 200が受信した伝送信号から、例えばユーザにより指定された チャンネルに割り当てられた帯域に含まれる信号を取り出して、復調部 202に出力す る。復調部 202は、チューナ 201からの出力信号をデジタルデータに復調する。デコ ード部 203は、復調部 202から出力されたデジタルデータを復号して、復号結果に 含まれる付加情報に従って、ストリームデータに含まれる音声データ、映像データ及 び文字データを再生する。オーディオ出力装置 205は、再生された音声データに基 づく音声を出力し、ビデオ出力装置 206は、再生された映像データ又は文字データ を出力する。
[0026] 付加情報は、文字情報デコード部 204にも与えられる。文字情報デコード部 204は 、例えば受信装置の受信環境が劣化して、文字データが正しく復号されない場合に は、付加情報のリザーブ領域に含まれる文字データを再生する。ビデオ出力装置 20 6は、文字情報デコード部 204で再生された文字データが表す文字を出力する。
[0027] 具体的には、デコード部 203は、復調部 202からデコード部 203に別途送信される エラーパケット情報を基にストリームデータのエラーレートを算出する。デコード部 20 3は、算出されたエラーレートと、所定の閾値とを比較することで、受信装置の受信環 境、つまり、ストリームデータを正しくデコードできるか否かを判定する。ストリームデー タを正しくデコードできないと判定すると、デコード部 203は、ストリームデータのデコ ードを停止すると共に、文字情報デコード部 204に、文字データの再生を指示する。 この再生指示に応答して、文字情報デコード部 204は、上述の付加情報のリザーブ 領域に含まれる文字データの再生を行う。なお、エラーレートの代わりに、受信電界 レベルを基に、受信装置の受信環境が判定されてもよ 、。
[0028] このように、本実施形態では、送信装置が、付加情報のリザーブ領域に文字データ を挿入する。また、受信装置は、受信環境が悪化した場合、ノイズ耐性の高い第 2の 変調方式で変調されて!ヽる付加情報に挿入される文字データを再生し出力する。こ れによって、受信装置から映像及び Z又は音声の出力が止まるような場合に、文字 データを再生し出力するので、ユーザのストレスを軽減する効果を有する送信装置 及び受信装置を提供することができる。
[0029] なお、上述では、文字データそのものがリザーブ領域に格納されるとして説明した 力 これに限らず、符号ィ匕部 100が出力する文字データストリームがリザーブ領域に 格納されても構わない。また、リザーブ領域に格納可能なデータ量は相対的に少な いので、文字データそのもの、又は文字データストリームは、図示しないデータ圧縮 部によりデータ圧縮された後に、付加情報符号ィ匕部 103に与えられても構わない。
[0030] (第 2の実施形態）
次に、本発明の第 2の実施形態について説明する。第 2の実施形態は、第 1の実施 形態の送信装置及び受信装置を、 日本の地上デジタル放送で行われて 、る 、わゆ る 1セグメント放送向けにしたものである。 日本の地上デジタル放送では、図 3に示す ように、テレビ放送 1チャンネル分の周波数帯域幅 Wbである 6MHzが 13の区画に分 割される。分割された各区画はセグメントと呼ばれる。図 3中の 13セグメントの中央の 搬送波帯域 Wcを使用した放送は、「1セグメント放送」と呼ばれ、移動受信可能な受 信装置 (携帯電話、車載用テレビジョン受像機など)での再生を主に想定して!/、る。 以上については、 [地上デジタル放送の伝送方式 ARIB STD-B31. 1. 5版] ( 社団法人電波産業界，平成 11年 5月 31日 策定，平成 15年 7月 29日 1. 5改定） に詳細に記されている。また、図 3には、後述のアンテナ 411の受信帯域 Waも示され ている。
[0031] 1セグメント放送では、トランスポートストリーム（Transport Stream,以下、単に「TS」 t 、う。）化された映像データ及び音声データ等が OFDM信号にマルチキャリア変調 され、伝送信号として放送されている。なお、 OFDM信号には、文字データが含まれ る場合ちある。
[0032] 図 4は、第 2の実施形態に係る送信装置の全体構成を示すブロック図である、図 4 において、送信装置は、伝送路符号化部 300と、 TMCC情報符号ィ匕部 301と、 OF DMセグメントフレーム生成部 302と、 IFFT部 303と、ガードインターバル付カ卩部 30 4と、周波数変換部 305とを備えている。
[0033] 伝送路符号化部 300は、入力された TSに対して、ノイトビット処理、エネルギー拡 散処理、遅延補正処理、ビットバイト処理、バイトインターリブ処理、畳み込み符号ィ匕 処理、キャリア変調処理、階層合成処理、時間インタリーブ処理、周波数インタリーブ 処理を行って、符号化 TSを生成する。生成された符号化 TSは OFDMセグメントフレ ーム生成部 302に出力される。なお、伝送路符号ィ匕部 300の処理において、キャリア 変調処理に関しては、前述の第 1のキャリア変調方式に従って行われる。その他の処 理に関しては周知であるため、それぞれの説明を省略する。
[0034] TMCC情報符号ィ匕部 301には、第 1の実施形態と同様の文字データが入力される 。 TMCC情報符号ィ匕部 301にはさらに、第 1の実施形態における付加情報に相当 する TMCC (Transmission and Multiplexing Configuration Control)†青報が入力され る。 TMCC情報は、第 1のキャリア変調方式、畳み込み符号化率、地上デジタル放 送であるかどうかを示す情報等を含んでいる。具体的には、 TMCC情報は、図 5に 示すように、 102ビットで構成されており、 12ビットの未使用のリザーブ領域を有する 。 TMCC情報符号ィ匕部 301は、入力された文字データをリザーブ領域に格納する。
[0035] また、 TMCC情報を受信できな 、と受信装置側は伝送信号を復調できな 、。その ため、文字データが格納された TMCC情報は、伝送路上でのノイズ耐性を高めるた め、前述の第 2のキャリア変調方式の典型例としての DBPSKで、 TMCC情報符号 化部 301により変調された後、 OFDMセグメントフレーム生成部 302に出力される。
[0036] OFDMセグメントフレーム生成部 302は、 1セグメントのデータ受信に必要なパイ口 ット信号を、入力された符号化 TSに挿入し、さらに符号化 TSの所定領域に、入力さ れた TMCC情報を挿入して、 OFDMセグメントフレームを生成する。なお、 200mse cで TMCCが 1回挿入されるとすると、 TMCC内のリザーブ領域を用いることで最大 60bpsの文字データの伝送が可能となる。
[0037] なお、文字データが 60bpsを超えてリザーブ領域に収まりきらな 、場合には、例え ば、 TMCC情報符号ィ匕部 301は、所定のデータ圧縮手法により圧縮した文字デー タをリザーブ領域に格納しても構わない。また、 TMCC情報符号ィ匕部 301は、文字 データの伝送レートが 60bps以下になるのであれば、 TSに元々含まれる文字データ の文字コード体系とは異なる文字コード体系で表現されているが、同一の意味を持 つ別の文字データをリザーブ領域に格納しても構わない。
[0038] IFFT部 303は、 OFDMセグメントフレームに IFFT処理を行って、各キャリアを変 調した信号 (以下、「マルチキャリア変調信号」という。）を一括して作り出す。ガードィ ンターパル付加部 304は、マルチキャリア変調信号にガードインターバルを付加する 。また、周波数変換部 305は、ガードインターバルが付加されたマルチキャリア変調 信号の周波数をアップコンバートして、図示しないアンテナ力も伝送信号として空間 に送出する。この伝送信号は、以下に説明する受信装置により受信される。
[0039] 図 6は、第 2の実施形態に係る受信装置の全体構成を示すブロック図である。図 6 において、受信装置は、受信部 410と、デコード部 420と、音声を出力するオーディ ォ出力装置 430と、映像及び文字を出力するビデオ出力装置 440と、処理中のデー タを保存するメモリ 450と、文字再生に必要なフォントデータを格納するフォントデー タ格納部 460とを備える。
[0040] 受信部 410は、受信帯域 Wa (図 3参照）に含まれる伝送信号を受信するアンテナ 4 11と接続され、アンテナ 411の受信信号力 所定の帯域 (例えば、図 3の周波数帯 域 Wb)に含まれる信号を取り出すチューナ 412と、復調部 413とを含む。復調部 41 3は、チューナ 412の出力信号から、まず TSの復調に必要な TMCC情報を取り出し 復調した後、 TMCC情報に基づいて TSの復調を開始する。復調された TSは、デコ ード部 420に出力される。
[0041] デコード部 420は、入力された TSを復号して、映像データ及び音声データを再生 する。そのために、デコード部 420は、 TS分離部 421と、オーディオデコーダ 422と、 ビデオデコーダ 423と、文字デコーダ 424と、オーディオデータ管理部 425と、ビデ ォデータ管理部 426と、デコード処理管理部 427とを含む。
[0042] TS分離部 421は、 TSに多重されている音声データ及び映像データを分離する。
また、 TS分離部 421は、 TSに文字データが多重されている場合には、文字データも 分離する。そして、 TS分離部 421は、分離した音声データをオーディオデコーダ 42 2に、分離した映像データをビデオデコーダ 423に、分離した文字データを文字デコ ーダ 424に分配する。
[0043] オーディオデコーダ 422は、圧縮されて 、る音声データを伸張した後、オーディオ データ管理部 425にデータを渡し、ビデオデコーダ 423は、圧縮されている映像デ ータを伸張した後、ビデオデータ管理部 426に映像プレーンを渡す。また、文字デコ ーダ 424は、入力された文字データと、フォントデータ格納部 460に格納されるフォン トデータを用いて文字プレーンを生成した後、ビデオデータ管理部 426に渡す。
[0044] ビデオデータ管理部 426は、複数のプレーン（つまり、典型的には映像プレーンと 文字プレーン)を受け取った場合には、これらプレーンを重ね合わせてビデオ出力装 置 440に出力する。オーディオデータ管理部 425は、受け取った音声データをォー ディォ出力装置 430に出力する。これによつて、ビデオ出力装置 440から映像が出 力され、オーディオ出力装置 430から音声が出力される。なお、デコード処理管理部 427は、これら一連の処理を管理している。
[0045] 次に、本実施形態に特有な「リザーブ領域の文字データ再生」について説明する。
復調部 413はさらに、 TMCC情報のリザーブ領域に格納されている文字データを文 字デコーダ 424に送信する。
[0046] 文字デコーダ 424は、デコード処理管理部 427又は TS分離部 421からの指示に 従い、 TS内の文字データを復号する力、 TMCC情報に含まれている文字データを 復号するかを決定する。いずれの文字データを復号するかは、デコード部 420が、第 1の実施形態のデコード部 203と同様にして判定するので、その詳細な説明を省略 する。現在の受信環境が悪いとデコード部 420が判定すると、オーディオデコーダ 4 22及びビデオデコーダ 423は処理を停止するともに、デコード部 420は文字デコー ダ 424に、リザーブ領域の文字データの再生を指示する。この再生指示に応答して、 文字デコーダ 424は、復調部 413から受け取った文字データと、フォントデータ格納 部 460に格納されるフォントデータを用いて文字プレーンを生成した後、ビデオデー タ管理部 426に渡す。この場合、ビデオデータ管理部 426は、文字デコーダ 424か らの文字プレーンをビデオ出力装置 440に出力する。これによつて、ビデオ出力装置 440から文字が出力される。なお、これらの処理もデコード処理管理部 427により管 理される。
[0047] このように、本実施形態では、 TMCC情報のリザーブ領域を使うことで、日本の地 上デジタル放送においても第 1の実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
[0048] なお、上述では、復調部 413が文字データを文字デコーダ 424に出力するとして説 明した。他にも、復調部 413が TMCCのリザーブ領域に格納されている文字データ を TSに多重した後、 TS分離部 421に送信し、 TS分離部 421が文字データを分離 後、文字デコーダ 424に送信してもよい。また、復調部 413が TMCCのリザーブ領域 に格納されている文字データをそのまま TS分離部 421に送信し、 TS分離部 421が TMCCのリザーブ領域に格納されて ヽる文字データを分離して、文字デコーダ 424 に送信してもよい。
産業上の利用可能性
本発明に係る受信装置は、デジタル放送を受信可能で、ユーザのストレスを低減可 能な効果が要求される携帯電話又は車載用テレビジョン受像機等に好適である。

Claims

請求の範囲
[1] 入力されたストリームデータを、第 1の変調方式で変調する伝送路符号化部と、 前記第 1の変調方式に関する伝送パラメータを含みかつリザーブ領域を有する付 加情報と、文字データとを受け取り、該付加情報のリザーブ領域に該文字データを 格納し、さらに、 1シンボルで表現可能なビット数が前記第 1の変調方式よりも少ない 第 2の変調方式で、文字データが格納された付加情報を変調する付加情報符号ィ匕 部と、
前記第 1の変調方式で変調されたストリームデータと、前記第 2の変調方式で変調 された付加情報とをマルチキャリア変調するマルチキャリア変調部とを備える、送信 装置。
[2] 第 1の変調方式で変調されたストリームデータと、 1シンボルで表現可能なビット数 が該第 1の変調方式よりも少ない第 2の変調方式で変調され、所定領域に文字デー タが格納される付加情報とがマルチキャリア変調された伝送信号を受信するアンテナ 部と、
前記アンテナ部で受信された伝送信号に含まれる付加情報に格納される文字デー タをデコードする文字情報デコード部と、
前記文字情報デコード部でデコードされた文字データが表す文字を出力する映像 出力部とを備える、受信装置。
[3] 前記文字情報デコード部は、前記伝送信号の受信状態が悪くなると、前記付加情 報内の文字データのデコードを行う、請求項 2に記載の受信装置。
[4] 前記受信装置は、前記伝送信号の受信状態の良否を判定し、受信状態が良い場 合に、前記ストリームデータに多重される映像データ、音声データ又は文字データを 復号し、受信状態が悪い場合に、前記文字情報デコード部に指示を与えるデコード 部をさらに備え、
前記文字情報デコード部は、前記デコード部からの指示に応答して、前記付加情 報内の文字データのデコードを行う、請求項 3に記載の受信装置。
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