WO2013132745A1

WO2013132745A1 - 放送システム、それに用いる送信機及び受信機、受信再生方法及びプログラム、並びに通信方法

Info

Publication number: WO2013132745A1
Application number: PCT/JP2013/000730
Authority: WO
Inventors: 山崎　靖久
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2013-09-12
Also published as: JP2013187824A; JP5938639B2

Abstract

　ＩＳＤＢ－Ｔ伝送方式の放送システムにおいて、送信機（１０）は、ＴＳを多重化するＴＳ再多重部（２１）と、ＴＳにダミーフレームを挿入するダミーフレーム生成部（２３）と、多重化されたＴＳに対して時間インターリーブを含む処理を行うことでＯＦＤＭ送信信号を生成するＯＦＤＭフレーム生成部（２２）を備える。ＯＦＤＭ送信信号には、ダミーフレームのみからなるダミーＯＦＤＭフレームが含まれる。受信機（３０）は、ＯＦＤＭ送信信号を受信する受信部（３１）と、受信チャネルの電界強度に基づき、選択受信すべきチャネルを決定するチャネルサーチ部（３４）を備える。受信機（３０）においてダミーＯＦＤＭフレームが検出されたときに、チャネルサーチ部（３４）は、隣接する放送エリアの候補チャネルの電界強度を測定し、受信可能閾値を超えた候補チャネルを検出した場合に、当該候補チャネルを選択する。

Description

放送システム、それに用いる送信機及び受信機、受信再生方法及びプログラム、並びに通信方法

関連する出願

　本出願では、２０１２年３月９日に日本国に出願された特許出願番号２０１２－０５３０６２の利益を主張し、当該出願の内容は引用することによりここに組み込まれているものとする。

　本発明は、地上デジタル放送を応用した放送システム、それに用いる送信機及び受信機、放送方法及びプログラム、並びに受信再生方法及びプログラムに関するものである。

　地上デジタル放送（ＩＳＤＢ－Ｔ：Integrated　Services　Digital　Broadcasting-Terrestrial）の技術を利用した携帯端末向けマルチメディア放送やエリアワンセグによって、ニュース、地域情報等のコンテンツを放送することが検討されている。例えば、各駅を中心とした一定の放送エリアにおいて、駅ごとの独自コンテンツ（駅周辺の観光情報、店舗紹介等）を放送するとともに、全ての駅で共通なコンテンツ（例えばニュース）を、一定時間間隔で放送することが考えられている。

　携帯端末向けマルチメディア放送やエリアワンセグでは、多数の空きチャネルが用意されており、また、受信状況が放送エリア内の受信機の数に依存しないため、ニュースや地域情報の配信に好適である。その反面、携帯端末向けマルチメディア放送やエリアワンセグでは、情報を一方的に配信することが念頭に置かれており、放送周波数（チャネル）が異なるエリア間のハンドオーバは想定されていない。このため、複数の放送エリアをまたいで移動した場合に、移動先の放送エリア内で利用可能なチャネルをサーチする必要がある。かかるチャネルサーチを行っている間は、移動局において放送コンテンツを受信することができない。

　この点、特許文献１に記載の受信装置では、受信機の現在位置に対応するコミュニティに隣接する隣接コミュニティの情報と、各コミュニティで放送されるチャネルの情報を備え、隣接するコミュニティで放送されるチャネルを選局して放送信号の受信の可否を判断することで、受信可能なチャネルを速やかに判別できるようにしている。

特許第４６７０９５３号公報

　しかしながら、上記特許文献１に記載の技術によっても、チャネルサーチを行っている間は、やはり放送コンテンツを受信することができない。特に、複数の放送局において共通のコンテンツを放送している場合には、異なる放送エリアへの移動に伴い、ユーザが視聴中のコンテンツを見逃してしまうところ、携帯端末向けマルチメディア放送やエリアワンセグでは、ユーザのリクエストに応じた情報の再送信ができないため、見逃したコンテンツを再度視聴することが著しく困難となってしまう。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、異なる放送エリアに移動した場合であっても、再生されるコンテンツの欠落を生じさせることのない放送システムを提供することを目的とする。

　放送システムは、送信機と受信機とを含み、送信機から受信機に対してコンテンツを含むデータを放送する。送信機は１チャネル以上の送信信号が受信可能とされている放送エリア毎に設けられ、コンテンツに対応するデータフレームのトランスポートストリームを入力する入力部と、コンテンツとは無関係のダミーデータフレームを生成するダミーフレーム生成部と、トランスポートストリームを多重化するとともに、ダミーデータフレームを挿入する再多重部と、再多重部で多重化されたトランスポートストリームに対して、時間インターリーブを含む処理を行い、ダミーデータフレームのみからなるダミー放送フレームを含む送信信号を生成する処理部と、送信信号を放送エリア毎に定められたチャネルで送信する送信部とを備える。受信機は、選局されたチャネルの送信信号を受信する受信部と、受信部にて受信した送信信号を復号する復号部と、復号部にて復号されたデータフレームを再生する再生部と、ダミー放送フレームが受信されるタイミングで、異なる放送エリアに対応するチャネルの送信信号の受信強度を測定し、当該受信強度に基づき選局すべきチャネルの決定を行うチャネルサーチ部とを備える。

　本発明は、ダミーデータの受信中にチャネルサーチを行うようにしたから、受信機が放送エリアを跨って移動した場合であっても、再生されるコンテンツに欠落が生じるおそれをなくすことができる。

　以下に説明するように、本発明には他の態様が存在する。したがって、この発明の開示は、本発明の一部の提供を意図しており、ここで記述され請求される発明の範囲を制限することは意図していない。

図１は、本実施の形態における放送システムの全体構成を示す説明図である。図２は、本実施の形態における放送システムの各部の構成を示すブロック図である。図３は、本実施の形態における送信機の信号変換部の構成を示すブロック図である。図４は、本実施の形態におけるダミーフレームが挿入されたＯＦＤＭ出力フレームの構成を示す説明図である。図５は、本実施の形態における代表チャネル情報のリスト内容を示す説明図である。図６は、本実施の形態における受信機の動作を示すフローチャートである。図７は、本実施の形態におけるチャネルサーチ動作を示すフローチャートである。図８は、本実施の形態における受信機においてチャネルサーチを行うタイミングを示す説明図である。図９は、本実施の形態における受信可能エリアが変動する様子を示す説明図である。図１０は、本実施の別の形態における放送システムの構成を示す説明図である。

　以下に、本発明の詳細な説明を述べる。以下に説明する実施の形態は本発明の単なる例であり、本発明は様々な態様に変形することができる。従って、以下に開示する特定の構成および機能は、特許請求の範囲を限定するものではない。

　本発明の一の態様は、放送システムであり、この放送システムは、送信機と受信機とを含み、送信機から受信機に対してコンテンツを含むデータを放送する。送信機は１チャネル以上の送信信号が受信可能とされている放送エリア毎に設けられ、コンテンツに対応するデータフレームのトランスポートストリームを入力する入力部と、コンテンツとは無関係のダミーデータフレームを生成するダミーフレーム生成部と、トランスポートストリームを多重化するとともに、ダミーデータフレームを挿入する再多重部と、再多重部で多重化されたトランスポートストリームに対して、時間インターリーブを含む処理を行い、ダミーデータフレームのみからなるダミー放送フレームを含む送信信号を生成する処理部と、送信信号を放送エリア毎に定められたチャネルで送信する送信部とを備える。受信機は、選局されたチャネルの送信信号を受信する受信部と、受信部にて受信した送信信号を復号する復号部と、復号部にて復号されたデータフレームを再生する再生部と、ダミー放送フレームが受信されるタイミングで、異なる放送エリアに対応するチャネルの送信信号の受信強度を測定し、当該受信強度に基づき選局すべきチャネルの決定を行うチャネルサーチ部とを備える。

　この構成により、送信機から放送される送信信号に含まれるダミー放送フレームを受信した際に、隣接する放送エリアのチャネルで受信するか否かを判定するチャネルサーチを行うことができ、チャネルサーチ中にコンテンツに対応するトランスポートストリームが受信できなくなるおそれを防止することができる。したがって、受信機が異なる放送エリアに移動した場合であっても、当該受信機で再生されるコンテンツの欠落が生じることがなくなり、スムーズなハンドオーバを実現することができる。

　上記の放送システムにおいて、送信機の送信部は、さらにダミーデータフレームを挿入する期間情報であるタイミング信号を送信してよく、受信機のチャネルサーチ部は、ダミー放送フレームを検出して選局すべきチャネルの決定を行い、次いで、ダミー放送フレームを検出することなく、タイミング信号に基づきダミー放送フレームが受信されるタイミングで選局すべきチャネルの決定を行ってよい。この構成により、ダミーデータフレームを一度検出すれば、以降はダミーデータフレームが挿入されるタイミングが分かっているので、ダミー放送フレームを検出することなく、チャネルサーチを行えるためチャネルサーチ時間を短縮することができる。

　上記の放送システムにおいて、ダミーデータフレームは、複数の送信エリアで共通のコンテンツが送信されている間に、トランスポートストリームに挿入されてよい。これにより、視聴中のコンテンツに欠落を生じさせることなく、異なる放送エリアへの受信チャネルの切り替えが可能となる。

　上記の放送システムにおいて、ダミーデータフレームの挿入数をＦ、時間インターリーブにおけるインターリーブ長をＩとしたときに、Ｆ≧Ｉとすることが好ましい。これにより、ダミーデータフレームのみから構成されるダミー放送フレームを確実に生成することが可能となる。

　上記の放送システムにおいて、受信機は、放送エリア毎に、隣接する放送エリアで受信可能なチャネルを示す候補チャネル情報のリストを記憶していてよく、チャネルサーチ部は、ダミー放送フレームを検出したときに、候補チャネルによる受信信号の受信強度を測定し、受信可否の判断結果に基づいて、選局すべきチャネルを決定してよい。かかる構成により、チャネルサーチに必要な候補チャネルの数を減らすことができ、チャネルサーチの時間を短縮することができる。

　上記の放送システムは、さらに、受信機より受信強度情報を受信する受信部と、放送エリア毎に受信強度情報を収集する強度情報収集部と、受信強度情報の変動に応じてダミーデータフレームの挿入間隔を決定するダミー周期決定部と、決定されたダミーデータフレームの挿入間隔を示す挿入間隔情報を、送信機に送信するための送信部とを有する送信機制御装置を備えていてよく、送信機では、挿入間隔情報を受信したときに、ダミーフレームの挿入間隔が更新されてよい。

　この構成により、受信環境の変化により受信可能な放送エリアの範囲が変動した場合であっても、かかる変動に応じてダミーフレームの挿入間隔を調整することにより、放送エリアが重複する領域において確実にダミー放送フレームを受信することができるようになる。したがって、受信環境の変化にかかわらず、当該受信機で再生されるコンテンツの欠落が生じるおそれをなくすことができる。

　本発明の別の態様は、上記の放送システムにおける送信機であり、さらに別の態様は上記の放送システムにおける受信機である。

　本発明のさらに別の態様は、１チャネル以上の送信信号が受信可能とされている放送エリア毎に送信機が設けられ、送信機から放送されたコンテンツを含む送信信号を受信して再生する受信再生方法であって、選局されたチャネルの送信信号を受信する受信ステップと、受信部にて受信した送信信号を復号する復号ステップと、復号部にて復号されたデータフレームを再生する再生ステップと、コンテンツと無関係のダミー放送フレームが受信されるタイミングで、異なる放送エリアに対応するチャネルの送信信号の受信強度を測定し、当該受信強度に基づき選局すべきチャネルの決定を行うチャネルサーチステップとを含む。かかる構成によっても、上記と同様に、受信機が異なる放送エリアに移動した場合であっても、当該受信機で再生されるコンテンツの欠落が生じることがなくなり、スムーズなハンドオーバを実現することができる。

　本発明のさらに別の態様は、受信機にて実行されることにより、該受信機に上記の受信再生方法を実行させることを特徴とする受信プログラムである。

　本発明のさらに別の態様は、送信機と受信機とを含み、送信機から受信機に対してコンテンツを含むデータを放送する通信方法である。この送信方法は、送信機にて、コンテンツに対応するデータフレームのトランスポートストリームを入力する入力ステップと、コンテンツとは無関係のダミーデータフレームを生成するダミーフレーム生成ステップと、トランスポートストリームを多重化するとともに、ダミーデータフレームを挿入する再多重ステップと、再多重ステップで多重化されたトランスポートストリームに対して、時間インターリーブを含む処理を行い、ダミーデータフレームのみからなるダミー放送フレームを含む送信信号を生成する処理ステップと、送信信号を放送エリア毎に定められたチャネルで送信する送信ステップとを備え、受信機にて、選局されたチャネルの送信信号を受信する受信ステップと、受信ステップにて受信した送信信号を復号する復号ステップと、復号ステップにて復号されたデータフレームを再生する再生ステップと、ダミー放送フレームが受信されるタイミングで、異なる放送エリアに対応するチャネルの送信信号の受信強度を測定し、当該受信強度に基づき選局すべきチャネルの決定を行うチャネルサーチステップと、を備える。この構成によっても、受信機が異なる放送エリアに移動した場合であっても、当該受信機で再生されるコンテンツの欠落が生じることがなくなり、スムーズなハンドオーバを実現することができる。

　以下、本発明の実施の形態の放送システムについて、図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態の放送システムの全体構成を示す説明図である。放送システムは、複数の送信機１０と複数の受信機３０を含んでおり、送信機１０と受信機３０は無線で通信を行う。送信機１０は任意の場所に設置可能であり、受信機３０は送信機１０からの送信波を受信しつつ移動可能である。

　各送信機１０の周りには、各送信機１０からの送信波（コンテンツ情報を含む無線信号）により受信可能な範囲５１～５３（放送エリアＡ～Ｃ）が形成されている。各放送エリアにおいて、一つ又は複数のコンテンツが、異なるチャネル（周波数）により送信機１０より同時に送信されており、ユーザは受信機３０でチャネルを選択することで、所望のコンテンツを視聴することができる。また、干渉防止のため、隣接する放送エリアでは異なるチャネルが用いられている。

　このため、受信機３０が図中点線で示した経路を通過する場合には、例えばチャネルｆ１で放送されるコンテンツを受信したあと、隣接する領域に移動する際にチャネルｆ２に切り替えられ、次いでチャネルｆ３に切り替えられる。このように、各受信エリアにおいて受信チャネルを切り替えることにより、移動中の受信機においてコンテンツを継続的に視聴することができる。

　送信機１０は、所定のスケジュールに従った配信スケジュールが設けられ、当該スケジュールに従い、対応する放送エリア内でコンテンツが放送される。図１には、コンテンツの配信スケジュールの一例が示されており、各放送エリアＡ～Ｃにおいて、共通のコンテンツ（例えばニュース）と、個別のコンテンツ（例えば店舗紹介、施設紹介）が放送される。

　ここで、全ての放送エリアＡ～Ｃにおいて、共通コンテンツの放送開始時間及び終了時間は必ずしも一致していなくても良く、当該共通コンテンツが放送される時間帯が重複していればよい。なお、放送されるコンテンツは、図示しないサーバから送信機１０に提供されるが、本発明はこれに限られず、各送信機１０が放送用コンテンツを生成する構成を備えていてもよい。なお、図１に示す実施形態では、３つの放送エリアＡ～Ｃのみが示されているが、放送エリアが４つ以上であっても良いことはもちろんである。

　送信機１０から受信機３０へのデータの伝送は、地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式標準規格（ＡＲＩＢ　ＳＴＤ－Ｂ３１）に準拠したＩＳＤＢ－Ｔ方式に基づいている。よって、以下では、この標準規格において規定されている技術内容については、簡単に説明し、又は説明を省略する。

　図２に示すように、送信機１０は、入力部１１と、信号変換部１２と、送信部１３とを備えている。入力部１１は、放送されるコンテンツの情報が入力され、信号変換部１２に対して、映像信号、音声信号、データ信号を出力する。入力部１１は、撮影により映像信号を生成し、録音により音声信号を生成する。入力部１１は、操作部を備えており、操作部に対するユーザの操作に基づいてデータ信号を生成する。また、入力部１１は、映像信号、音声信号、及びデータ信号の一部又は全部を送信機１０の外部から取得してもよい。

　信号変換部１２は、入力部１１から入力された映像信号、音声信号、及びデータ信号を、送信部１３から受信機３０に伝送するためのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）送信信号（以下、「ＯＦＤＭ送信波」ともいう。）に変換する。送信部１３は、信号変換部１２にて生成されたＯＦＤＭ送信信号を無線で送信する。

　図３は、本実施の形態の送信機１０の信号変換部１２の構成を示す図である。信号変換部１２は、情報源符号化部１５と、ＭＰＥＧ－２多重部１６と、伝送路符号化部１７とを備えている。情報源符号化部１５は、映像信号を入力して符号化する映像符号化部１８と、音声信号を入力して符号化する音声符号化部１９と、データ信号を入力して符号化するデータ符号化部２０とを備えている。映像符号化部１８で符号化された映像符号化データ、音声符号化部１９で符号化された音声符号化データ、及びデータ符号化部２０で符号化されたデータ符号化データは、ＭＰＥＧ－２多重部１６に入力される。

　ＭＰＥＧ－２多重部１６は、映像符号化データ、音声符号化データ、及びデータ符号化データを多重化して、ＭＰＥＧ２Ｓｙｓｔｅｍｓで規定されるトランスポートストリーム（Transport Stream：以下、「ＴＳ」と記す。）として出力する。

　伝送路符号化部１７は、１つ又は複数のＴＳを入力して、再多重を行い、１つのＴＳとして、サービス意図に応じて複数の伝送路符号化を施して、ＯＦＤＭ送信波として出力する。伝送路符号化部１７は、ＴＳ再多重部２１と、ＯＦＤＭフレーム生成部２２とを備えている。

　ＴＳ再多重部２１は、ＭＰＥＧ－２多重部１６から１つ又は複数のＴＳが入力されて、ＴＳを構成するデータフレームを多重化して出力する。ＴＳ再多重部２１は、チャネルサーチ用のダミーデータフレームを挿入するためのダミーフレーム生成部２３及びメモリ２４を備えている。

　ダミーフレーム生成部２３は、一定の時間間隔で複数のダミーデータフレームを生成する。このダミーフレームは、図１における共通コンテンツ（例えばニュース）に対応するデータフレームの間に挿入される。一度に挿入されるダミーデータフレームの数は、後述するインターリーブ部２６における時間インターリーブ長に応じて定められる。ダミーデータフレームは、受信機３０で識別できるよう、予め定められたビットパターンとされる。ダミーデータフレームが挿入される間隔及び一度に挿入されるダミーデータフレームの数の情報は、ＴＳ再多重部２１内のメモリ２４に備えられており、適宜、変更可能とされている。

　ＴＳ再多重部２１は、ＭＰＥＧ－２多重部１６から入力された複数のＴＳを、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）サンプルクロックの４倍のクロックにより１８８バイト単位のバースト信号形式に変換し、外符号を付加した上で、単一のＴＳに変換する。

　ＯＦＤＭフレーム生成部２２は、階層並列処理部２５、インターリーブ部２６及びＩＦＦＴ部２７を備えている。階層並列処理部２５は、階層伝送を行う場合に、ＴＳ再多重部２１から入力されたＴＳを階層情報の指定に従って階層分割して、階層ごとに処理を行う。階層並列処理部２５は、階層ごとに、誤り訂正符号化、バイトインターリーブ、畳み込み符号化、キャリア変調を含む処理を行う。また、階層並列処理部２５は、階層ごとに上記の処理を経た信号を合成する。

　インターリーブ部２６は、合成された信号に対して、移動受信における電界変動やマルチパス妨害に対して誤り訂正符号化の能力を有効に発揮させるために、時間インターリーブ及び周波数インターリーブの処理を行う。なお、本実施形態において、時間インターリーブ長Ｉは例えば４と定められており、前後の４フレーム分のデータに対して畳み込みインターリーブが行われる。

　ＩＦＦＴ部２７は、インターリーブされた信号に対して、同期パイロット信号、ＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）信号、及びＡＣ（Auxiliary Channel）信号を付加して、ＯＦＤＭフレームを構成して出力する。また、ＩＦＦＴ部２７は、ＯＦＤＭフレームに対してＩＦＦＴ演算を行い、ＯＦＤＭ送信信号を生成し、送信部１３に出力する。

　図４は、信号変換部１２によりＴＳが多重化される様子を説明する図である。図４の例では、ＴＳ再多重部２１で多重化されて出力されるフレームには、ＭＰＥＧ－２多重部１６から入力されたデータフレーム１５１と、ダミーフレーム生成部２３で生成されるダミーデータフレーム１５２とが含まれる。ＴＳ再多重部２１から出力されたフレームは、階層並列処理部２５において各種の処理が施され、インターリーブ部２６において周期を４とする畳み込みインターリーブが施され、ＯＦＤＭフレーム１５３として送信部１３に出力される。

　ここで、ダミーフレーム生成部２３より、４つのダミーデータフレーム１５２が挿入され、インターリーブ部２６において周期を４とする畳み込みインターリーブが施される（すなわち、前後４つのフレームを用いたインターリーブを行う）ことから、ダミーデータフレームのみから構成されるＯＦＤＭフレーム（ダミーＯＦＤＭフレーム）１５４が生成される。なお、ダミーＯＦＤＭフレームを生成するという観点からは、ダミーフレーム生成部２３より挿入されるダミーデータフレームの数Ｆは、インターリーブ部２６における時間インターリーブ長Ｉ以上であれば良く（Ｆ≧Ｉ）、必ずしもインターリーブ周期と同一である必要はない。なお、ダミーＯＦＤＭフレームは、「ダミー放送フレーム」に相当する。

　図２において、受信機３０は例えば携帯電話端末であり、受信部３１と、復号部３２と、再生部３３と、チャネルサーチ部３４と、メモリ３５を備えている。

　受信部３１は、送信機１０の送信部１３から送信されたＯＦＤＭ送信波を受信する。また、受信部３１は送信機１０からのＯＦＤＭ送信波の電界強度を測定し、その測定結果をチャネルサーチ部３４へ出力する。

　復号部３２は、受信部３１にて受信したＯＦＤＭ送信信号を復号するとともに、ダミーＯＦＤＭフレームを検出する。復号部３２は、受信したＯＦＤＭ送信信号に対して、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）、周波数デインターリーブ、時間デインターリーブ、誤り訂正等の処理を行うことで、ＴＳを復元する。

　復号部３２は、受信したＯＦＤＭ送信信号の中に、ダミーＯＦＤＭフレームが含まれているか否かを検出するダミーフレーム検出部３６を備えている。前述したとおり、ダミー－データフレームは予め定められたビットパターンから構成されており、ダミーＯＦＤＭフレームも所定のビットパターンとなる。ダミーフレーム検出部３６は、ダミーＯＦＤＭフレームを検出すると、チャネルサーチを開始するための信号をチャネルサーチ部３４に出力する。

　再生部３３は、復号部３２での復号によって得られた映像信号、音声信号、及びデータ信号を再生する。再生部３３は、ディスプレイ及びスピーカを備えており、映像信号及びデータ信号は、ディスプレイで表示され、音声信号はスピーカから出力される。復号されたデータ信号が再生部３３の制御に用いられてもよい。

　チャネルサーチ部３４は、ダミーＯＦＤＭフレームが検出されたときに、隣接する放送エリアのチャネルを選択するか否かを決定するためのチャネルサーチを行う。チャネルサーチ部３４は、隣接エリア情報記憶部３７と放送チャネル情報記憶部３８とを備えている。隣接エリア情報は、図５に示すように、放送エリア毎に、隣接する（あるいは一部重複する）放送エリアに対応する送信機の情報と、当該隣接する放送エリアで受信可能な候補チャネル（電界強度測定に用いるチャネル）の情報が、対応付けて記憶されている。

　チャネルサーチ部３４は、ダミーＯＦＤＭフレームが検出されると、隣接する放送エリアの候補チャネルで示される周波数の電界強度を測定し、得られた電界強度情報をメモリ３５に記憶する。チャネルサーチ部３４は、このようにして得られた電界強度が最も強く、かつ、閾値を超えた場合に、隣接するエリアに移ったと判断して、当該最も電界強度が強いチャネルで放送されるコンテンツの受信を行う。

　放送チャネル情報記憶部３８は、各放送エリアにおいて受信可能なチャネルの情報を記憶しており、受信機３０に備えられる図示しない操作部を操作することで、各エリアで受信可能なチャネルを切り替えて再生出力することが可能とされている。また、メモリ３５は、過去数回分のチャネルサーチで得られた候補チャネルの電界強度の測定値、受信機の現在位置に対応する放送エリア、選択中のチャネルといった各種情報を記憶する。

　なお、受信機３０の現在位置に対応する放送エリアの情報として、現在選択中のチャネルに対応する放送エリアの情報が、放送チャネル情報記憶部３８から抽出されてもよい。あるいは、図示しないＧＰＳ受信機を受信機３０に設け、当該ＧＰＳ受信機で得られる位置情報に基づき、現在位置に対応する放送エリアを特定してもよい。

　図６は、受信機３０の受信・再生動作を示すフローチャートである。受信機３０は、受信部３１において、送信機１０からのＯＦＤＭ送信信号を受信する（Ｓ１０）。次いで、受信機３０の復号部３２に備えられたダミーフレーム検出部３６において、受信されたＯＦＤＭ送信信号に含まれるＯＦＤＭフレームがダミーＯＦＤＭフレームであるか否かを判定する（Ｓ１１）。

　受信されたフレームが通常のデータフレームである場合（Ｓ１１においてＮ）、復号部３２は、受信されたデータフレームを復号化してＴＳフレームを生成し、再生部３３に出力することで、放送されたコンテンツを再生する（Ｓ１２）。一方、受信したフレームがダミーＯＦＤＭフレームである場合は、ステップＳ１３に移り、後述するチャネルサーチを行う。

　図７は、チャネルサーチの手順を示すフローチャートである。チャネルサーチが開始されると、チャネルサーチ部３４は、受信機３０の現在位置に対応する放送エリアの情報をメモリ３５から読み出すとともに、隣接エリア情報記憶部３７に記憶される隣接エリアの候補チャネルを選択する（Ｓ２０）。そして、受信機３０において、選択された候補チャネルに対応する周波数での電界強度を測定し、チャネルサーチ部３４は、測定結果をメモリ３５に記憶する（Ｓ２１）。上記の主要チャネルの選択及び電界強度の測定は、全ての候補チャネルの電界強度の測定が終了するまで行われる（Ｓ２２）。

　全ての候補チャネルによる電界強度の測定が終了すると（Ｓ２２においてＹ）、メモリ３５に記憶された過去数回分の測定結果よりも電界強度の高いチャネルが存在するか否かを判定する（Ｓ２３）。電界強度が過去の測定結果よりも高いチャネルが存在する場合には、当該チャネルに対応する放送エリアに近づいていることを意味する。かかる場合には、チャネルサーチ部３４は、当該候補チャネルにおける電界強度が、予め定められた受信可能閾値を超えているか否かを判定する（Ｓ２４）。

　電界強度が受信可能閾値を超えている場合には、当該候補チャネルに対応する放送エリアに受信機３０が移動したと判定し、当該候補チャネルを選択してコンテンツの受信を開始する（Ｓ２５）。一方、強度の高いチャネルが存在しない場合（Ｓ２３，２４においてＮ）、受信部３１は、チャネルサーチ前と同じチャネルを選択して、従前と同じコンテンツの受信を継続する（Ｓ２６）。

　図８は、受信機３０が、ある放送エリア５１から、隣接する放送エリア５２へ移動する際に、チャネルサーチが行われる様子を示す説明図である。受信機３０は、移動前の放送エリア５１において、当該放送エリア５１で放送されるコンテンツに対応するＯＦＤＭフレーム１５３を継続的に受信する。そして、受信機３０は、ダミーＯＦＤＭフレームを検出すると、前述したチャネルサーチを行う。図中左側の時点におけるチャネルサーチ（チャネルサーチ[１]）では、隣接する放送エリア５２からの電界強度が低く、チャネルの変更は行われない（移動前の放送エリア５１に対応するチャネルｆ１が選択される）。次いで、受信機３０が放送エリア５１，５２の重複領域に入ったときにチャネルサーチが行われると（チャネルサーチ[２]）、受信機３０は放送エリア５２での代表チャネルｆ２を選択し、当該放送エリア５２で放送されるコンテンツの受信を開始する。

　このように、ダミーＯＦＤＭフレームが検出されたタイミングで、隣接チャネルの受信強度を測定するチャネルサーチを行うことにより、異なる放送エリアに移動した場合であっても、再生されるコンテンツの欠落を生じさせることがなくなる。したがって、携帯端末向けマルチメディア放送やエリアワンセグといった移動局向けの放送システムにおいて、効率良くハンドオーバを実現することができる。

　上記実施形態では、放送エリアでコンテンツが受信可能な範囲が変動していないことを前提として説明を行っているが、実際には、建物の建築や樹木の生育等の要因により、各放送エリアにおいて受信可能な範囲は変動する。そして、図９に示すように、ある放送エリアにおける受信可能範囲（視聴可能エリア）が、点線で示す領域６０ａから実線で示す領域６０ｂへと縮小し、隣接する放送エリア６１との重複部分６２が縮小すると、受信機３０が当該重複部分６２を通過する際に、ダミーＯＦＤＭフレームが受信されないおそれが生じる。かかる場合には、再生されるコンテンツに欠落が生じてしまう。

　そこで、図１０に示す別の実施形態では、送信機制御装置７０において電界強度情報を収集し、得られた電界強度情報に基づき、送信機１０におけるダミーフレームの挿入間隔を制御するようにしている。送信機制御装置７０は、受信部７１と、強度情報収集部７２と、ダミー周期決定部７３と、送信部７４とを備える。

　受信部７１は、例えば３ＧＰＰ規格に準拠した無線通信装置であり、受信機３０より、チャネルサーチで得られた電界強度データを、一定時間間隔で受信する。強度情報収集部７２は、受信機３０より受信した電界強度データを、視聴可能エリア毎に収集する。ダミー周期決定部７３は、強度情報収集部７２において得られた各視聴可能エリアの電界強度情報の統計を取り、ダミーフレームの挿入間隔を決定する。たとえば、ある視聴可能エリアで受信される電界強度の統計値が小さくなった場合に、隣接する視聴可能エリアとの重複部分が小さくなったと判定し、ダミーフレームの挿入間隔を短くする。かかる統計処理は、電界強度の平均値を算出する、あるいは公知の重み付け演算を行う等、周知の方法を用いることができる。

　送信部７４は、ダミー周期決定部７３で決定されたダミーフレームの挿入間隔情報を、各送信機１０に送信することで、ダミーフレームの挿入間隔を更新する。このように、各受信機で得られた電界強度情報の統計を取り、その大小に応じてダミーフレームの挿入間隔を決定することで、隣接する視聴可能エリアの重複部分において、ダミーＯＦＤＭフレームを確実に受信することができる。

　上記実施形態では、ダミーＯＦＤＭフレームを検出するための構成を受信機３０に設けているが、ダミーＯＦＤＭフレームが一定間隔で挿入されることから、ＯＦＤＭフレームの検出数をカウントし、所定値（図８の例ではｍ）だけ検出されたときに、次に受信されるフレームはダミーＯＦＤＭフレームであると判定して、チャネルサーチを行うようにしてもよい。これにより、ダミーＯＦＤＭフレームを検出するための構成を省略することができる。

　また、上記実施形態では、ダミーＯＦＤＭフレームを検出するたびにチャネルサーチを行う構成としたが、予めダミーＯＦＤＭフレームの挿入タイミング情報を送信機１０から、放送波または他回線により通知してもよい。この場合、受信機３０において、ダミーＯＦＤＭフレームの挿入タイミング情報を取得し、一度ダミーＯＦＤＭフレームを検出できれば、それ以降はダミーＯＦＤＭフレームの挿入タイミングが分かっているので、そのタイミングでチャネルサーチをさせることが可能となる。これによりダミーＯＦＤＭフレームの検出を毎回行う必要がなくなるため、チャネルサーチ時間を短縮することができる。

　上記実施形態では、共通コンテンツとローカル用コンテンツを一定時間毎に放送しているが、これら複数タイプのコンテンツを階層分割により分けて放送するようにしてもよい。これにより、複数タイプのコンテンツを同時に受信することができる。

　上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。ソフトウェアにより実行する場合は、そのソフトウェアを構成するプログラムを記憶したプログラム記憶媒体から、当該プログラムをコンピュータにインストールすることで、実行することができる。

　上記実施形態では、ＡＲＩＢ　ＳＴＤ－Ｂ３１に準拠したＩＳＤＢ－Ｔ方式に基づくデータ伝送を例にして説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々のデータ伝送方式に等しく適用することができる。

　以上に現時点で考えられる本発明の好適な実施の形態を説明したが、本実施の形態に対して多様な変形が可能であり、そして、本発明の真実の精神と範囲内にあるそのようなすべての変形を添付の請求の範囲が含むことが意図されている。

　以上のように、本発明の放送システムは、再生されるコンテンツの欠落を防止し、映像の安定化を実現できるという効果を有し、地上デジタル放送を応用した放送システム、それに用いる送信機及び受信機、放送方法及びプログラム、並びに受信再生方法及びプログラム等として有用である。

　１０　送信機
　１１　入力部
　１２　信号変換部
　１３　送信部
　２１　ＴＳ最多重部
　２２　ＯＦＤＭフレーム生成部
　２３　ダミーフレーム生成部
　２６　インターリーブ部
　３０　受信機
　３１　受信部
　３２　復号部
　３３　再生部
　３４　チャネルサーチ部
　３６　ダミーフレーム検出部
　３７　隣接エリア情報記憶部
　５１、５２、５３　放送エリア
　７０　送信機制御装置
　１５１　データフレーム
　１５２　ダミーデータフレーム
　１５３　ＯＦＤＭフレーム
　１５４　ダミーＯＦＤＭフレーム

Claims

　送信機と受信機とを含み、前記送信機から前記受信機に対してコンテンツを含むデータを放送する放送システムであって、
　前記送信機は１チャネル以上の送信信号が受信可能とされている放送エリア毎に設けられ、
　　前記コンテンツに対応するデータフレームのトランスポートストリームを入力する入力部と、
　　前記コンテンツとは無関係のダミーデータフレームを生成するダミーフレーム生成部と、
　　前記トランスポートストリームを多重化するとともに、前記ダミーデータフレームを挿入する再多重部と、
　　前記再多重部で多重化されたトランスポートストリームに対して、時間インターリーブを含む処理を行い、前記ダミーデータフレームのみからなるダミー放送フレームを含む送信信号を生成する処理部と、
　　前記送信信号を放送エリア毎に定められたチャネルで送信する送信部とを備え、
　前記受信機は、
　　選局されたチャネルの前記送信信号を受信する受信部と、
　　前記受信部にて受信した前記送信信号を復号する復号部と、
　　前記復号部にて復号された前記データフレームを再生する再生部と、
　　前記ダミー放送フレームが受信されるタイミングで、異なる放送エリアに対応するチャネルの送信信号の受信強度を測定し、当該受信強度に基づき選局すべきチャネルの決定を行うチャネルサーチ部と、を備えたことを特徴とする放送システム。
　請求項１に記載の放送システムであって、
　前記送信機の送信部は、さらに前記ダミーデータフレームを挿入する期間情報であるタイミング信号を送信し、
　前記受信機のチャネルサーチ部は、前記ダミー放送フレームを検出して選局すべきチャネルの決定を行い、次いで、前記ダミー放送フレームを検出することなく、前記タイミング信号に基づき前記ダミー放送フレームが受信されるタイミングで前記選局すべきチャネルの決定を行うことを特徴とする放送システム。
　前記ダミーデータフレームは、複数の前記送信エリアで共通のコンテンツが送信されている間に、前記トランスポートストリームに挿入されることを特徴とする、請求項１または２記載の放送システム。
　前記ダミーデータフレームの挿入数をＦ、前記時間インターリーブにおけるインターリーブ長をＩとしたときに、Ｆ≧Ｉであることを特徴とする請求項１または２記載の放送システム。
　前記受信機は、放送エリア毎に、隣接する放送エリアで受信可能なチャネルを示す候補チャネル情報のリストを記憶しており、
　前記チャネルサーチ部は、前記ダミー放送フレームを検出したときに、前記候補チャネルによる受信信号の受信強度を測定し、受信可否の判断結果に基づいて選局すべきチャネルを決定することを特徴とする、請求項１または２記載の放送システム。
　前記受信機より受信強度情報を受信する受信部と、前記放送エリア毎に前記受信強度情報を収集する強度情報収集部と、前記受信強度情報の変動に応じて前記ダミーデータフレームの挿入間隔を決定するダミー周期決定部と、決定されたダミーデータフレームの挿入間隔を示す挿入間隔情報を、前記送信機に送信するための送信部とを有する送信機制御装置をさらに備え、
　前記送信機では、前記挿入間隔情報を受信したときに、前記ダミーデータフレームの挿入間隔を更新することを特徴とする、請求項１または２記載の放送システム。
　携帯端末向けマルチメディア放送又はエリアワンセグの放送を行なう請求項１乃至６のいずれか一項に記載の放送システム。
　１チャネル以上の送信信号が受信可能とされている放送エリア毎に設けられ、受信機に対してコンテンツを含むデータを放送する送信機であって、
　　前記コンテンツに対応するデータフレームのトランスポートストリームを入力する入力部と、
　　前記コンテンツとは無関係のダミーデータフレームを生成するダミーフレーム生成部と、
　　前記トランスポートストリームを多重化するとともに、前記ダミーデータフレームを挿入する再多重部と、
　　前記再多重部で多重化されたトランスポートストリームに対して、時間インターリーブを含む処理を行い、前記ダミーデータフレームのみからなるダミー放送フレームを含む送信信号を生成する処理部と、
　　前記送信信号を放送エリア毎に定められたチャネルで送信する送信部とを備え、
　前記受信機では、選局されたチャネルの前記送信信号を受信し、前記受信した前記送信信号を復号し、前記復号されたデータフレームを再生し、前記コンテンツと無関係のダミー放送フレームが受信されるタイミングで、異なる放送エリアに対応するチャネルの送信信号の受信強度を測定し、当該受信強度に基づき選局すべきチャネルの決定を行うことを特徴とする送信機。
　１チャネル以上の送信信号が受信可能とされている放送エリア毎に送信機が設けられ、前記送信機から放送されたコンテンツを含む送信信号を受信して再生する受信機であって、
　　選局されたチャネルの前記送信信号を受信する受信部と、
　　前記受信部にて受信した前記送信信号を復号する復号部と、
　　前記復号部にて復号されたデータフレームを再生する再生部と、
　　前記コンテンツと無関係のダミー放送フレームが受信されるタイミングで、異なる放送エリアに対応するチャネルの送信信号の受信強度を測定し、当該受信強度に基づき選局すべきチャネルの決定を行うチャネルサーチ部とを含む受信機。
　１チャネル以上の送信信号が受信可能とされている放送エリア毎に送信機が設けられ、前記送信機から放送されたコンテンツを含む送信信号を受信して再生する受信再生方法であって、
　　選局されたチャネルの前記送信信号を受信する受信ステップと、
　　前記受信部にて受信した前記送信信号を復号する復号ステップと、
　　前記復号部にて復号された前記データフレームを再生する再生ステップと、
　　前記コンテンツと無関係のダミー放送フレームが受信されるタイミングで、異なる放送エリアに対応するチャネルの送信信号の受信強度を測定し、当該受信強度に基づき選局すべきチャネルの決定を行うチャネルサーチステップとを含む受信再生方法。
　受信機にて実行されることにより、該受信機に請求項１０の受信再生方法を実行させることを特徴とする受信再生プログラム。
　送信機と受信機とを含み、前記送信機から前記受信機に対してコンテンツを含むデータを放送する通信方法であって、
　前記送信機にて、
　　前記コンテンツに対応するデータフレームのトランスポートストリームを入力する入力ステップと、
　　前記コンテンツとは無関係のダミーデータフレームを生成するダミーフレーム生成ステップと、
　　前記トランスポートストリームを多重化するとともに、前記ダミーデータフレームを挿入する再多重ステップと、
　　前記再多重ステップで多重化されたトランスポートストリームに対して、時間インターリーブを含む処理を行い、前記ダミーデータフレームのみからなるダミー放送フレームを含む送信信号を生成する処理ステップと、
　　前記送信信号を放送エリア毎に定められたチャネルで送信する送信ステップとを備え、
　前記受信機にて、
　　選局されたチャネルの前記送信信号を受信する受信ステップと、
　　前記受信ステップにて受信した前記送信信号を復号する復号ステップと、
　　前記復号ステップにて復号された前記データフレームを再生する再生ステップと、
　　前記ダミー放送フレームが受信されるタイミングで、異なる放送エリアに対応するチャネルの送信信号の受信強度を測定し、当該受信強度に基づき選局すべきチャネルの決定を行うチャネルサーチステップと、を備えたことを特徴とする通信方法。