(57)【要約】【課題】電波で伝送されるデジタル放送およびネットワークで伝送されるデータストリームのそれぞれより映像／音声を再生するデジタル放送受信装置において、伝送データ全体のデータ誤りを低減できると共にその処理負荷を低減できる誤り訂正装置を提供する。【解決手段】デジタル放送データ（ＳＴｗ；Ｄｂ）とデータストリーム（ＳＴｎ）を再生するデジタル受信装置に用いられる誤り訂正装置において、ＰＨ誤り訂正部（１０５）はデータストリーム（Ｓｔｎ）の通信パケットヘッダ（６０２）に対して第１の誤り訂正処理を施し、ＰＬ誤り訂正部（１０２）は第１の誤り訂正処理されたデータストリーム（ＴＳｎ‘）の通信パケットペイロード（６０４）およびデジタル放送データ（ＳＴｗ；Ｄｂ）に第２の誤り訂正処理を施す。【選択図】図１
2008271190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波で伝送されるデジタル放送データとネットワークで伝送されるデータストリームのそれぞれより映像および音声の少なくとも一方を再生するテレビジョン受信装置に用いられる誤り訂正装置であって、
前記データストリームの通信パケットヘッダに対して第１の誤り訂正処理を施して第１のトランスポートストリームを生成する第１の誤り訂正手段と、
前記第１のトランスポートストリームの通信パケットペイロードおよび前記デジタル放送データに前記第１の誤り訂正処理よりも演算量の少ない第２の誤り訂正処理を施して、それぞれ第２のトランスポートストリームおよび第３のトランスポートストリームを生成する第２の誤り訂正手段を備える誤り訂正装置。
【請求項２】
前記通信パケットペイロードには、前記デジタル放送データに用いられている誤り訂正符号が付与されていることを特徴とする請求項１に記載の誤り訂正装置。
【請求項３】
前記通信パケットヘッダに付与される誤り訂正符号は、前記デジタル放送データに用いられている誤り訂正符号とは異なることを特徴とする請求項２に記載の誤り訂正装置。
【請求項４】
前記データストリームは、映像および音声の少なくとも一方が符号化されたＭＰＥＧ２トランスポートパケットに短縮化リードソロモン符号が付与されたものが複数個で構成される通信パケットペイロードと、通信パケットヘッダと、通信パケットヘッダに対する誤り訂正符号とを含むことを特徴とする請求項１に記載の誤り訂正装置。
【請求項５】
ネットワークで伝送されるデータストリームに誤り訂正符号を付与する誤り訂正符号化方法であって、
前記データストリームの通信パケットペイロードには、デジタル放送データに用いられている第１の誤り訂正符号を付与し、
前記データストリームの通信パケットヘッダには、前記第１の誤り訂正符号とは異なる第２の訂正符号を付与することを特徴とする誤り訂正符号化方法。
【請求項６】
前記第１の誤り訂正符号は短縮化リードソロモン符号であることを特徴とする請求項５に記載の誤り符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波で伝送されるデジタル放送とネットワークで伝送されるデータストリームより映像や音声を再生するテレビジョン受信装置で用いられる誤り訂正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のブロードバンドネットワークの普及やデータ圧縮技術の進展に伴って、デジタル符号化された映像や音声をネットワークを介して伝送し、受信側でリアルタイムに再生することへの要求が高まっている。このようなネットワーク伝送は、電波が届き難い難視聴地域でのテレビ放送の代替手段としても注目されている。
【０００３】
受信データの品質は、ネットワーク伝送路上のノイズ等を原因とするデータ誤りに対して送受信間で行われる誤り訂正処理によって保証される。具体的には、送信側でデータに誤り訂正符号を付加して送信し、受信機側でデータの誤り訂正処理を行い、訂正不可なデータを送信側が再送する等々の方法がある。
【０００４】
テレビ放送のように数多くの受信機に映像や音声のデータを配信する場合、誤りの補正を目的としたデータ再送は送信側の負担が大きい。さらに、再送されたデータが受信側に到着するまでに要する時間が、受信側でのリアルタイム再生を損ない、再生画像の映像に乱れを引き起こす可能性がある。このようなデータ再送による再生遅延を防止するために、後述するＰｒｏＭＰＥＧのように誤り訂正符号を付加したり、特許文献１のように複数のパケットに渡って外符号を付与した後データインタリーブを行ったりすることによって、受信機側で誤り訂正を行う方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−２３６７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図３を参照して、ＰｒｏＭＰＥＧの誤り訂正符号の付与方法について説明する。同図の上段に示すように、ＰｒｏＭＰＥＧに基づいた誤り訂正符号を付加したデータストリーム５０１は、それぞれヘッダＨＤとペイロードＰＬから成る複数のパケットから構成される。
【０００６】
ヘッダＨＤはネットワーク通信のために供される情報である。ペイロードＰＬは複数のＭＰＥＧ２−Ｓｙｓｔｅｍ（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８３８−１）トランスポートパケットで構成され、映像および音声を伝送する。ネットワークで伝送するデータはペイロードＰＬ１、ペイロードＰＬ２、…、ペイロードＰＬｎ＊ｍである。
【０００７】
ＸＯＲ  Ｒ１、…、ＸＯＲ  Ｒｎ、ＸＯＲ  Ｃ１、…、ＸＯＲ  Ｃｍは誤り訂正符号であり、以下のようにして算出される。ストリーム中の連続する（ｍ×ｎ）個のペイロードＰＬを、図３の中段に示すようにｍ行ｎ列の２次元行列に構成すると、１行目のペイロードＰＬの排他的論理和はＸＯＲ  Ｒ１である。同様にｎ行目のペイロードＰＬの排他的論理和はＸＯＲ  Ｒｎである。１列目のペイロードＰＬの排他的論理和はＸＯＲ  Ｃ１である。同様にｍ列目のペイロードＰＬのバイト毎の排他的論理和はＸＯＲ  Ｃｍである。
【０００８】
つまり、ＰｒｏＭＰＥＧではペイロードＰＬの誤りを訂正するためには、（ｎ＋１）×（ｍ＋１）個のペイロードＰＬおよびこれらの行、列それぞれの排他的論理和を記憶するメモリと（ｎ＋ｍ）回の排他的論理和の演算が必要となる。このように、ＰｒｏＭＰＥＧなどの誤り訂正スキームは非常に処理量が多いため、リアルタイムに処理するためには高速な演算器や多くのメモリが必要となり、受信機のコストアップや消費電力の増加につながる。また、付与する誤り訂正符号の量も多くなり、ネットワークトラフィックの増大につながる。なお、上述したようにＰｒｏＭＰＥＧでは通信ヘッダのデータ誤りは考慮されていない。
【０００９】
次に、図４を参照して、既存のデジタル放送受信機に、ネットワークで伝送されるデータにＰｒｏＭＰＥＧ誤り訂正スキームが追加された場合の誤り訂正処理について説明する。デジタル放送受信装置３００は、復調部３０１、第１の誤り訂正部３０２、ＭＰＥＧデコーダ３０３、ネットワークインタフェース３０４、および第２の誤り訂正部３０５を含む。なお、復調部３０１、第１の誤り訂正部３０２、およびＭＰＥＧデコーダ３０３は通常のデジタル放送受信機の構成要素であり、ネットワークインタフェース３０４および第２の誤り訂正部３０５はネットワークで伝送される映像および音声の再生のために追加された要素である。
【００１０】
復調部３０１は、電波で配信される映像／音声放送ストリーム（以降、「放送データストリーム」）ＳＴｗをデジタル放送データＤｂに復号する。国内の地上波デジタル放送では、例えばＯＦＤＭという復調方式が用いられる。
【００１１】
第１の誤り訂正部３０２は、復調されたデジタル放送データＤｂに誤り訂正を施して、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム（以降、「放送トランスポートストリームＴＳｂ」）を出力する。誤り訂正に関しては、内符号としてビタビ符号が用いられ、外符号として短縮化リードソロモン符号が用いられている。
【００１２】
ネットワークインタフェース３０４は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などのネットワークで伝送される映像／音声データストリーム（以降、「ネットデータストリーム」）ＳＴｎをデジタル信号Ｄｓに変換する。第２の誤り訂正部３０５は、デジタル信号ＤｓにＰｒｏＭＰＥＧ誤り訂正スキームに基く誤り訂正処理を施して、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム（以降、「ネットトランスポートストリームＴＳｎ」）を出力する。
【００１３】
ＭＰＥＧデコーダ３０３は、第１の誤り訂正部３０２から出力される放送トランスポートストリームＴＳｂおよび第２の誤り訂正部３０５から出力されるネットトランスポートストリームＴＳｎのそれぞれから映像Ｖおよび音声Ａを再生する。なお、デジタル放送データＤｂもデジタル信号Ｄｓもコンテンツを構成する映像／音声データという観点からは等価である。
【００１４】
上述のように、デジタル放送受信装置３００においては、第１の誤り訂正部３０２と第２の誤り訂正部３０５という誤り訂正を施す構成要素が２つあり、機能が重複している。つまり、デジタル放送受信装置３００においては、従来の電波で配信される映像／音声ストリームのペイロードを含むパケットに対する誤り訂正手段（第１の誤り訂正部３０２）と、ネットワークで伝送される映像／音声ストリームのペイロードを含むパケットに対する誤り訂正手段（第２の誤り訂正部３０５）を有している。これら２つの誤り訂正手段のそれぞれが、入力されるストリームのペイロードパケットに誤り訂正処理を施している。さらに、第２の誤り訂正部３０５のＰｒｏＭＰＥＧ誤り訂正スキームは上述のとおり多くのメモリ、および演算量を必要とする。
【００１５】
本発明は、電波で伝送されるデジタル放送およびネットワークで伝送されるデータストリームのそれぞれより映像／音声を再生するデジタル放送受信装置において、伝送データ全体のデータ誤りを低減できると共にその処理負荷を低減できる誤り訂正符号化方法および誤り訂正装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述の目的を達成するために、本発明は電波で伝送されるデジタル放送データとネットワークで伝送されるデータストリームのそれぞれより映像および音声の少なくとも一方を再生するテレビジョン受信装置に用いられる誤り訂正装置であって、
前記データストリームの通信パケットヘッダに対して第１の誤り訂正処理を施して第１のトランスポートストリームを生成する第１の誤り訂正手段と、
前記第１のトランスポートストリームの通信パケットペイロードおよび前記デジタル放送データに前記第１の誤り訂正処理よりも演算量の少ない第２の誤り訂正処理を施して、それぞれ第２のトランスポートストリームおよび第３のトランスポートストリームを生成する第２の誤り訂正手段を備える。
【００１７】
前記通信パケットペイロードには、前記デジタル放送データに用いられている誤り訂正符号が付与されていることが望ましい。
【００１８】
前記通信パケットヘッダに付与される誤り訂正符号は、前記デジタル放送データに用いられている誤り訂正符号と異なることが望ましい。
【００１９】
前記データストリームは、映像および音声の少なくとも一方が符号化されたＭＰＥＧ２トランスポートパケットに短縮化リードソロモン符号が付与されたものが複数個で構成される通信パケットペイロードと、通信パケットヘッダと、通信パケットヘッダに対する誤り訂正符号とを含むことが望ましい。
【００２０】
さらに、本発明は、ネットワークで伝送されるデータストリームに誤り訂正符号を付与する誤り訂正符号化方法であって、
前記データストリームの通信パケットペイロードには、デジタル放送データに用いられている第１の誤り訂正符号を付与し、
前記データストリームの通信パケットヘッダには、前記第１の誤り訂正符号とは異なる第２の訂正符号を付与することを特徴とする。
【００２１】
前記第１の誤り訂正符号は短縮化リードソロモン符号であることが望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の誤り訂正方法を用いれば、ネットワークで伝送される映像データや音声データの誤り訂正機能をより少ない演算量の追加で既存のデジタル放送受信機に実装できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について具体的に説明するまえに、本発明における誤り訂正の基本的な特徴について述べる。本発明においては、既存のデジタル放送受信装置に、ネットワークを介して伝送されるデータストリームを復調するために必要とされる誤り訂正機能が付加されて構成される。つまり、データストリームのペイロードパケットに対してはデジタル放送受信機にすでに備わっている誤り訂正方法／手段を適用し、パケットの通信ヘッダに対してはペイロードに適用されるのとは別の専用の誤り訂正方法／手段を施すことによって、デジタル受信装置全体としてのデータストリームに対する処理負荷低減を図っている。
【００２４】
具体的には、ペイロードを構成するＭＰＥＧ２トランスポートパケット（デジタル放送データＤｂ）の誤り訂正符号には短縮化リードソロモン（２０４、１８８）が適用される。この短縮化リードソロモン符号はデジタル放送の外符号として使用されているため、既存のデジタル放送受信機で誤り訂正処理が可能である。したがって、この誤り訂正処理のために処理負荷が増加することはない。
【００２５】
パケットの通信ヘッダ（デジタル信号Ｄｓ）に関しては、ヘッダのみを対象として誤り訂正符号を付加する。通常、通信ヘッダはネットワーク伝送プロトコルの違いによって、そのデータ長は一意に定まらない。よって、固定長となるようにゼロパディングなどを行った後にＣＲＣのような誤り訂正符号が付加される。
【００２６】
ペイロードに修復できないデータ誤りがあっても、画像の一部が一瞬乱れるなどその影響は大きくない。しかし、通信ヘッダに修復できないデータ誤りがある場合は、そのパケット全体が消失したのと同等の影響がある。それゆえに、データ誤りに対する耐性を向上させるために、通信ヘッダにはより多くの誤り訂正符号が付与される。しかし、通信ヘッダはパケット全体と比較するとそのデータ量は非常に小さい。そのために、通信ヘッダにより多くの誤り訂正符号を付加しても、通信トラフィックの増大や誤り訂正処理の演算量増大は十分に小さいので、本発明が目的とするメモリ容量および演算量の低減が実現できる。
【００２７】
以下に、図１および図２を参照して、本発明の実施の形態にかかる誤り訂正装置について具体的に説明する。図１に示すように、誤り訂正装置１００は、復調部１０１、ＰＬ誤り訂正部１０２、ＭＰＥＧデコーダ１０３、ネットワークインタフェース１０４、およびＰＨ誤り訂正部１０５を含む。復調部１０１およびＰＬ誤り訂正部１０２は、基本的に上述の復調部３０１および第１の誤り訂正部３０２と同等の機能を有している。
【００２８】
つまり、復調部１０１は、電波である放送データストリームＳＴｗをデジタル信号に変換して、リードソロモン符号を含むデジタル放送データＤｂを生成する。復調方式は、例えば国内の地上波デジタル放送ではＯＦＤＭが用いられている。デジタル放送データＤｂはＰＬ誤り訂正部１０２に入力される。
【００２９】
ネットワークインタフェース１０４は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などのネットワークで伝送されるネットデータストリームＳＴｎをデジタル信号Ｄｓに変換する。なお、ネットワークは無線であってもよいし、ｃ．ＬＩＮＫ（登録商標）やＰＬＣであってもよい。デジタル信号Ｄｓは、ＰＨ誤り訂正部１０５に入力される。
【００３０】
ＰＨ誤り訂正部１０５は、デジタル信号Ｄｓの通信ヘッダに対して誤り訂正を施して、リードソロモン符号を含むネットトランスポートストリームＴＳｎ’を出力する。なお、上述のネットトランスポートストリームＴＳｎがペイロードも含めて誤り訂正処理されているのに対して、ネットトランスポートストリームＴＳｎ’は通信ヘッダのみが誤り訂正処理されている。ネットトランスポートストリームＴＳｎ’はＰＬ誤り訂正部１０２に入力される。
【００３１】
ＰＬ誤り訂正部１０２は、復調部１０１から入力されるデジタル放送データＤｂおよびＰＨ誤り訂正部１０５から入力されるネットトランスポートストリームＴＳｎ‘のペイロードパケットに対して、リードソロモン符号に基づく誤り訂正を施して、それぞれ放送トランスポートストリームＴＳｂおよびネットトランスポートストリームＴＳｎを出力する。ＭＰＥＧデコーダ１０３は、放送トランスポートストリームＴＳｂおよびネットトランスポートストリームＴＳｎのそれぞれから映像Ｖおよび音声Ａを再生する。
【００３２】
このように、本発明においては、放送データストリームＳＴｗおよびネットデータストリームＳＴｎのペイロードパケットの誤り訂正処理には、ＰＬ誤り訂正部１０２を共用して、ネットデータストリームＳＴｎの通信ヘッダに対しては、ペイロードパケット用のＰＬ誤り訂正部１０２とは異なるＰＨ誤り訂正部１０５を用いている。このようにして、上述のデジタル放送受信装置３００における場合に比べて、放送データストリームＳＴｗおよびネットデータストリームＳＴｎの両方の誤り訂正に要する演算量およびメモリ容量の低減を実現している。
【００３３】
次に、図２を参照して、本実施の形態における誤り訂正符号化について説明する。同図に、映像および音声を伝送するネットデータストリームＳＴｎ中の１つの通信パケット６０１の構成を示す。通信パケット６０１は、通信パケットヘッダ６０２および通信ヘッダ誤り訂正データ６０３および通信パケットペイロード６０４を含む。通信パケットヘッダ６０２はネットワーク伝送プロトコルに基づいたパケットヘッダであり、通信ヘッダ誤り訂正データ６０３は通信パケットヘッダ６０２に対する誤り訂正符号である。
【００３４】
通信パケットペイロード６０４は、ＭＰＥＧ２トランスポートパケットである第１ＴＳパケット６１０および第１ＴＳパケット６１０に対するリードソロモン符号である第１ＴＳパケット誤り訂正データ６１１を含む。そして、以降同様に、第２ＴＳパケット６１２および第２ＴＳパケット６１２に対するリードソロモン符号である第２ＴＳパケット誤り訂正データ６１３のように、パケットおよび当該パケットに対するリードソロモン符号リードソロモン符号付きの複数のＭＰＥＧ２トランスポートパケット６が続く。
【００３５】
誤り訂正装置１００（図１）において、ネットワークインタフェース１０４によってデジタル信号Ｄｓに変換された通信パケット６０１が抽出される。そして、ＰＨ誤り訂正部１０５は、通信ヘッダ誤り訂正データ６０３に基づいて通信パケットヘッダ６０２の誤り訂正を行った後に、ネットトランスポートストリームＴＳｎ‘として出力する。なお、通信パケットヘッダ６０２に誤りがなければ、誤り訂正は必要ないことは言うまでもない。この場合の誤り訂正符号は、リードソロモン符号であってもよいし、ＣＲＣ符号であってもよい。
【００３６】
そして、ＰＬ誤り訂正部１０２は、ネットトランスポートストリームＴＳｎ‘中の通信パケットペイロード６０４をＴＳパケットおよびＴＳパケット誤り訂正データの対（本例においては、第１ＴＳパケット６１０と第１ＴＳパケット誤り訂正データ６１１、第２ＴＳパケット６１２と第２ＴＳパケット誤り訂正データ６１３）に分解して、リードソロモン符号に基づく誤り訂正を施す。なお、ＴＳパケット誤り訂正データ（本例においては、第１ＴＳパケット誤り訂正データ６１１、第２ＴＳパケット誤り訂正データ６１３）はリードソロモン誤り訂正符号である。
【００３７】
ＭＰＥＧデコーダ１０３は、通信パケットヘッダ６０２および通信パケットペイロード６０４のそれぞれが誤り訂正されたネットトランスポートストリームＴＳｎから、映像Ｖおよび音声Ａの少なくとも一方を再生する。なお、本発明においては、放送データストリームＳＴｗおよびネットデータストリームＳＴｎは映像Ｖと音声Ａの両方を必ず含む必要はない。つまり、ペイロードに文字や数値等の映像や音声以外の情報が含まれなくても良いことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は既存のデジタル放送受信機に、ネットワーク伝送される映像／音声の再生機能を付加する用途に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる誤り訂正装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態における誤り訂正符号化の説明図
【図３】ＰｒｏＭＰＥＧにおける誤り訂正符号の説明図
【図４】従来のデジタル放送受信機に、ネットワークで伝送される映像／音声の再生機能が追加された場合の誤り訂正装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００４０】
１００    誤り訂正装置
１０１    復調部
１０２    ＰＬ誤り訂正部
１０３    ＭＰＥＧデコーダ
１０４    ネットワークインタフェース
１０５    ＰＨ誤り訂正部
３００    デジタル放送受信装置
３０１    復調部
３０２    第１の誤り訂正部
３０３    ＭＰＥＧデコーダ
３０４    ネットワークインタフェース
３０５    第２の誤り訂正部
【図１】
2008271190.tif 000003
【図２】
2008271190.tif 000004
【図３】
2008271190.tif 000005
【図４】
2008271190.tif 000006