(57)【要約】【課題】  地上デジタル放送の受信装置において、受信状況の悪化時における音声の聞き苦しさを解消するとともに、ユーザに対して親切な音声信号の提供を行う。【解決手段】受信装置１０は、Ａ階層（移動受信向け）の音声信号とＢ階層（固定受信向け）の音声信号が同一かどうかを比較するコンテンツ比較部１８と、音声信号の切り換え出力を制御する受信状況判断部１９とを有している。受信状況判断部１９は、通常の受信状態の場合には、固定受信向けの音声信号を出力している。ただし、受信状態が悪化した場合、移動受信向けと固定受信向けの音声信号が同一であるか否かを判断し、同一であれば、移動受信向けの音声信号に切り換えて出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送チャネルをエラー耐性が高い第１の階層及びエラー耐性の低い第２の階層の少なくとも２階層に分割し、それぞれに異なるデータを伝送する階層伝送方式を採用した直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号を受信する受信装置において、
上記伝送チャネルに送信されているＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
受信した上記ＯＦＤＭ信号を復調するとともに、復調した信号からデータストリームを復号する復調手段と、
上記データストリームを、上記第１の階層に伝送された第１階層データと、上記第２の階層に伝送された第２階層データとに分離するデータ分離手段と、
上記第１階層データから音声信号をデコードする第１の復号手段と、
上記第２階層データから映像信号及び音声信号をデコードする第２の復号手段と、
受信しているＯＦＤＭ信号の受信状態を検出する受信状態検出手段と、
上記第１階層データから復号された音声信号と上記第２階層データから復号された音声信号とが同一のコンテンツであるか否かを判別するコンテンツ判別手段と、
上記第２の復号手段により復号された映像信号を出力するとともに、上記第１階層データから復号された音声信号又は上記第２階層データから復号された音声信号を切り換えて出力する出力手段とを備え、
上記出力手段は、
上記受信状態検出手段により受信状態が良いと検出されている場合には、第２階層データから復号された第１の音声信号を出力し、
上記受信状態検出手段により受信状態が悪いと検出され、且つ、上記コンテンツ判別手段により第１階層データから復号された音声信号及び第２階層データから復号された音声信号のコンテンツが同一であると判別されている場合には、上記第１の音声信号を出力すること
を特徴とする受信装置。
【請求項２】
上記第１の階層は、上記伝送チャネルの中心に配置され、
上記第２の階層は、上記伝送チャネルのうち上記第１階層データを除いた周波数領域に配置されていること
を特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
上記コンテンツ判別手段は、音声信号に付けられている識別情報を参照して、同一のコンテンツであるか否かを判断すること
を特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項４】
上記コンテンツ判別手段は、音声信号の波形を比較して、同一のコンテンツであるか否かを判断すること
を特徴とする請求項１記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばデジタル地上波放送の受信機等の受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルデータを変調する方式として、直交周波数分割多重方式（以下、ＯＦＤＭ方式と呼ぶ。ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）と呼ばれる変調方式が知られている。
【０００３】
ＯＦＤＭ変調方式とは、伝送帯域内に多数の直交する副搬送波（サブキャリア）を設け、各サブキャリアの振幅及び位相にＰＳＫ（Phase Shift Keying）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）によりデータを割り当てて、デジタル変調する方式である。
【０００４】
ＯＦＤＭ方式は、マルチパス妨害の影響を強く受ける地上デジタル放送に適用されることが多い。ＯＦＤＭ方式を採用した地上デジタル放送としては、例えば、ＩＳＤＢ-Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting -Terrestrial）といった規格がある（非特許文献１参照。）。
【０００５】
ここで、ＩＳＤＢ-Ｔ規格では、階層伝送と呼ぶ伝送方式を採用している。
【０００６】
階層伝送とは、図４に示すように、１つのチャネル（伝送帯域）内を複数の領域（セグメントと呼ばれる。）に分割し、セグメント毎に異なる変調方式で放送信号を伝送することを可能としたセグメント分割方式を採用した場合において、異なる複数の放送信号を同一チャンネルに同時に放送するという伝送方式である。なお、各セグメントは、互いに直交性が保たれた状態で信号が送信され、受信側では、１つのチャネル内の複数のセグメントに伝送される放送信号を一括して復調することが可能となっている。
【０００７】
ＩＳＤＢ-Ｔ規格では、１チャネル（６ＭＨｚの帯域）内を１３個のセグメントに分割し、中心の１個のセグメントに１つの放送信号を変調し、中心のセグメントを除いた１２個のセグメントに１つの放送信号を変調するという階層伝送方式を採用している。中心の１個のセグメントの放送信号の階層を以下Ａ階層といい、Ａ階層を除いたセグメントの放送信号の階層を以下Ｂ階層という。
【０００８】
ＩＳＤＢ-Ｔ規格では、Ａ階層の放送信号を伝送容量が低く（低画質及び低音質）且つエラー耐性が高い信号とすることにより、Ａ階層を専ら移動体端末向けの放送に用い、Ｂ階層の放送信号を伝送容量が高く（高画質及び高音質）且つエラー耐性が低い信号とすることにより、Ｂ階層を専ら固定受信向けの放送に用いるように予定されている。例えば、Ａ階層の変調方式をＱＰＳＫ、符号化率２／３とし、Ｂ階層の変調方式を６４ＱＡＭ、符号化率３／４というように設定にする、と予定されている。
【０００９】
なお、ＩＳＤＢ-Ｔ規格の階層伝送には、中心の３個のセグメントをＡ階層とし、中心の３つのセグメントを除いた１０個のセグメントをＢ階層とする階層伝送方式が採用される可能性もある。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−３１３２９０号公報
【非特許文献１】「地上デジタル放送の伝送方式  ＡＲＩＢ  ＳＴＤ-Ｂ３０  １．１版」，社団法人電波産業界，平成１３年５月３１日  策定,平成１５年７月２９日  １．５改定
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、地上デジタル放送では、移動しながら受信することにより受信状況が刻々と変わる可能性が高く、最初は受信状態が良好であったにも関わらず徐々に受信状態が悪化してゆく場合がある。受信状況が悪化した場合、映像及び音声が途中で乱れたりし、非常に見づらい映像となり、また、聞き苦しい音声となってしまう。
【００１２】
そのため、一般の受信機では、復号した映像信号をそのまま動画像として出力するのではなく、直前の復号画像をホールドしたような静止画像を表示することにより、受信状態の悪化時における映像の見づらさの解消をすると考えられる。
【００１３】
ところが、音声信号はホールドという処理を行うことができないため、受信状態の悪化時に映像信号と同様の処理を行おうとすると、音声信号をミュートするしかない。しかしながら、音声信号を途中でミュートすると音声が途中で途切れ途切れになり聞き苦しい音声となってしまう。
【００１４】
このような受信状態の悪化時における音声信号の問題を解決する技術は、特許文献１に記載されている。特許文献１では、高階層（固定受信用の放送信号）の受信時において受信状態が悪化した場合には、低階層（移動体用の放送信号）の音声信号に切り換えて出力する発明が示されている。このような発明であれば、音声が途切れることはない。
【００１５】
しかしながら、ＩＳＤＢ-Ｔ規格では、チャネルの中心の１個のセグメントに変調する放送信号と、中心以外の１２セグメントに変調する放送信号とが同一ソースであるという保障はなく、切り換え出力した場合にそれまでの音声信号とは全く関係のない音声信号が出力されてしまう可能性がある。全く関係のない音声信号を出力した場合、それがユーザに対して親切となるとは限らず、逆に音声を途切れされた方がよい場合もある。
【００１６】
そこで、本発明は、階層伝送方式を採用した直交周波数分割多重信号を受信する受信装置であって、ユーザの聞き苦しさを解消するとともに、ユーザに対して親切な音声信号の提供を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る受信装置は、階層伝送方式を利用した直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号を受信する受信装置であって、所定のチャネルに送信されているＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、受信した上記ＯＦＤＭ信号を復調するとともに、復調した信号からデータストリームを復号する復調手段と、上記データストリームを上記所定のチャネルの中心に配置された第１階層データと、上記第１階層データを除いたデータである第２階層データとに分離するデータ分離手段と、上記第１階層データから音声信号をデコードする第１の復号手段と、上記第２階層データから映像信号及び音声信号をデコードする第２の復号手段と、受信しているＯＦＤＭ信号の受信状態を検出する受信状態検出手段と、上記第１階層データから復号された音声信号と上記第２階層データから復号された音声信号とが同一のコンテンツであるか否かを判別するコンテンツ判別手段と、上記第２の復号手段により復号された映像信号を出力するとともに、上記第１階層データから復号された音声信号又は上記第２階層データから復号された音声信号を切り換えて出力する出力手段とを備えている。
【００１８】
上記出力手段は、上記受信状態検出手段により受信状態が悪いと検出され、且つ、上記コンテンツ判別手段により第１階層データから復号された音声信号及び第２階層データから復号された音声信号のコンテンツが同一であると判別されている場合には、上記第１の音声信号を出力する。
【００１９】
以上のような構成の本発明に係る受信装置では、通常の受信状態の場合には、第２階層データから復号された音声信号を出力し、受信状態が悪い場合であって且つ第１階層データから復号された音声信号と第２階層データから復号された音声信号のコンテンツが同一である場合には、第２階層データから復号された音声信号を出力する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る受信装置では、受信状況が悪化した場合であっても、聞き苦しさを解消した音声信号を出力することができるとともに、その際に全く関係のない音声信号を出力することを禁止して、ユーザに対して親切な音声信号の提供を行うができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態として、本発明を適用した地上デジタル放送受信装置について説明をする。
【００２２】
図１に、本発明を適用した地上デジタル放送受信装置１０のブロック構成図を示す。
【００２３】
地上デジタル放送受信装置１０は、図１に示すように、アンテナ１１と、チューナ１２と、ＯＦＤＭ復調/伝送路復号部１３と、分離部１４と、Ａ階層音声復号部１５と、Ｂ階層映像音声復号部１６と、音声切換部１７と、コンテンツ比較部１８と、受信状況判断部１９とを備えている。
【００２４】
放送局から放送された放送信号は、ＩＳＤＢ−Ｔ規格に対応した信号である。すなわち、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１に規定されたトランスポートストリームをリードソロモン符号化、畳み込み符号化、時間及び周波数インタリーブ化する伝送路符号化処理を行い、続いて、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）演算及びガードインターバルの付加処理等のＯＦＤＭ変調処理が行われた信号である。
【００２５】
さらに、放送局から放送された放送信号には、階層伝送により２つのサービスが含まれている。すなわち、１つのチャネルを周波数方向に１３個のセグメントに分割し、その中心の１つのセグメントに伝送されるＡ階層のコンテンツ信号（映像信号及び音声信号）と、中心の１つのセグメント以外のセグメントに伝送されるＢ階層のコンテンツ信号とが含まれている。また、Ａ階層の放送信号は、伝送容量が低く（低画質及び低音質）且つエラー耐性が高い信号とされており移動受信向けの信号となっている。それに対して、Ｂ階層の放送信号は、伝送容量が高く（高画質及び高音質）且つエラー耐性が低い固定受信向けの信号となっている。
【００２６】
このような放送波信号は、受信装置１０のアンテナ１１により受信され、ＲＦ信号としてチューナ１２に供給される。
【００２７】
チューナ１２は、アンテナ１１により受信されたＲＦ信号を、乗算器及び局部発振器により周波数変換し、その後、バンドパスフィルタによりフィルタリングしてＩＦ信号を生成する。チューナ１２から出力されるＩＦ信号は、ＯＦＤＭ復調/伝送路復号部１３に供給される。
【００２８】
ＯＦＤＭ復調/伝送路復号部１３は、入力されたＩＦ信号に対して、Ａ／Ｄ変換処理、デジタル直交復調処理、ＦＦＴ演算処理、キャリア復調処理、周波数及び時間デインタリーブ、ビタビ復号処理、階層処理、トランスポートストリーム生成処理、及び、リードソロモン復号処理等を行うことによって、ＯＦＤＭ復調処理並びに伝送路復号処理を行う。ＯＦＤＭ復調/伝送路復号部１３は、ＯＦＤＭ復調処理並びに伝送路復号処理を行うことによって、トランスポートストリームを出力することができる。ＯＦＤＭ復調/伝送路復号部１３から出力されたトランスポートストリームは、分離部１４に供給される。
【００２９】
分離部１４は、入力されたトランスポートストリームをＴＳパケット単位でＡ階層のデータとＢ階層のデータとに分離する。ＩＳＤＢ―Ｔ規格の場合、Ａ階層のコンテンツ信号が含まれているＴＳパケットは、そのＩＤ（ＰＩＤ）が固定値となっている。そのため、分離部１４は、ＴＳパケットのＰＩＤを参照し、ＰＩＤが上記の固定値である場合にはそのＴＳパケットにはＡ階層のコンテンツ信号が含まれていると判断し、ＰＩＤがそれ以外の値であればＢ階層のコンテンツ信号が含まれていると判断することができる。分離部１４により分離されたＡ階層のコンテンツ信号が含まれたＴＳパケットはＡ階層音声復号部１５に供給され、Ｂ階層のコンテンツ信号が含まれたＴＳパケットは、Ｂ階層映像音声復号部１６に供給される。
【００３０】
Ａ階層音声復号部１５は、入力された全てのＴＳパケットのうち音声信号が含まれているＴＳパケットのみを選択し、そのＴＳパケットに対してデコード処理を行い、所定のオーディオフォーマットの音声信号を生成する。Ａ階層音声復号部１５により復号された音声信号は、音声切換部１７に供給される。なお、Ａ階層音声復号部１５から出力された音声信号を、以下、Ａ階層音声信号という。
【００３１】
Ｂ階層映像音声復号部１６は、入力された全てのＴＳパケットのうち映像信号が含まれているＴＳパケットを選択し、そのＴＳパケットに対してデコード処理を行い、所定のビデオフォーマットの映像信号を生成する。また同時に、Ｂ階層映像音声復号部１６は、入力された全てのＴＳパケットのうち音声信号が含まれているＴＳパケットのみを選択し、そのＴＳパケットに対してデコード処理を行い、所定のオーディオフォーマットの音声信号を生成する。Ｂ階層映像音声復号部１６により復号された映像信号は、ビデオ出力端子２１を介して、図示しないモニタや記録装置に供給される。また、Ｂ階層映像音声復号部１６により復号された音声信号は、音声切換部１７に供給される。なお、Ｂ階層映像音声復号部１６から出力された音声信号を、以下、Ｂ階層音声信号という。
【００３２】
音声切換部１７は、受信状況判断部１９からの制御に応じて、Ａ階層音声信号又はＢ階層音声信号のいずれか一方の信号を選択し、選択した１つの音声信号を出力する。音声切換部１７から出力される音声信号は、オーディオ出力端子２２を介して、図示しない音声出力装置や記録装置に供給される。
【００３３】
コンテンツ比較部１８は、Ａ階層音声信号のサービスＩＤと、Ｂ階層音声信号のサービスＩＤが入力される。ここでいうサービスＩＤとは、放送される番組を特定するＩＤ情報であり、番組毎に一義的に定められたものである。コンテンツ比較部１８は、入力されたサービスＩＤを比較して、Ａ階層音声信号とＢ階層音声信号とがコンテンツとして同一なものであるか否かを判断する。コンテンツ比較部１８は、その判断結果（同一又は非同一）を受信状況判断部１９に与える。
【００３４】
受信状況判断部１９は、ＯＦＤＭ復調/伝送路復号部１３により算出されるビットエラーレート（ＢＥＲ）、及び、コンテンツ比較部１８の判断結果（同一/非同一）が入力される。ビットエラーレートは、例えば、リードソロモン復号前のデータと、リードソロモン復号後のデータを再符号化したデータとを比較することにより算出することが可能である。受信状況判断部１９は、ビットエラーレート及びコンテンツ同一/非同一に基づき、現在受信している放送信号の受信状態が良好であるか否かを判断している。受信状況判断部１９は、これらの判断結果に基づき、音声切換部１７の切換制御を行う。
【００３５】
つぎに、地上デジタル放送受信装置１０の動作について、図２のフローチャートを参照して説明をする。
【００３６】
まず、受信状況判断部１９が、常時、受信状況が良好であるか否かを判断している（ステップＳ１）。具体的には、ビットエラーレート（ＢＥＲ）が所定の閾値以上であるか否かを検出し、ビットエラーレートが所定の値以上であれば受信状況が不良であると判断し、そうでなければ受信状況が良好であると判断する。なお、受信状況が良好であるか否かは、Ｂ階層に伝送されるコンテンツ信号がユーザの視聴に耐えられるか否かの判断指標として用いられる。従って、ビットエラーレートの上記の閾値は、Ｂ階層に伝送されるコンテンツ信号を復調した場合に、ユーザの視聴に最低限耐えられるビットエラーレートに設定されている。
【００３７】
判断の結果、受信状況が良好（ビットエラーレートが所定の閾値より小）の時には、受信状況判断部１９は、Ｂ階層映像音声復号部１６に対して通常通り映像信号及び音声信号を復号させる。そして、通常通り復号されたＢ階層の映像信号をビデオ出力端子２１から出力する。それとともに、受信状況判断部１９は、音声切換部１７を切り換え制御して、音声切換部１７をＢ階層音声信号側に切り換え、オーディオ出力端子２２からＢ階層音声信号を出力させる（ステップＳ２）。
【００３８】
従って、地上デジタル放送受信装置１０では、受信状況が良好である場合には、Ｂ階層の映像信号及び音声信号が出力される。
【００３９】
一方、判断の結果、受信状況が不良（ビットエラーレートが所定の閾値以上）の時には、受信状況判断部１９は、Ｂ階層映像音声復号部１６に対して、動画像ではなく直前の画像をホールドしたような静止画像を出力させる。そして、直前の画像をホールドしたような静止画像をビデオ出力端子２１から出力する。従って、受信状況の不良時には、視聴に耐えられない程度まで悪化している映像を表示せずに、これまでに復号された良好な品質の画像を表示させることができる。
【００４０】
また、受信状況が不良の場合、映像に対する処理と同時に、受信状況判断部１９は、コンテンツ比較部１９の比較結果を参照し、Ａ階層音声信号とＢ階層音声信号とがコンテンツとして同一であるか否かを判断する（ステップＳ３）。すなわち、Ａ階層の音声とＢ階層の音声とが同じであるか否かを判断する。受信状況判断部１９は、同一コンテンツであれば、音声切換部１７を制御してＡ階層音声信号を出力し（ステップＳ４）、コンテンツとして同一でなければ、例えば、音声信号の出力の停止（ミュート）を行う（ステップＳ５）。
【００４１】
以上のように、地上デジタル放送受信装置１０では、受信状況が不良の場合には、Ｂ階層の映像信号をホールドして出力するとともに、音声信号が同一であればエラー耐性が高いＡ階層の音声信号を出力し、音声信号が同一でなければ音声を停止する。このことにより、地上デジタル放送受信装置１０では、Ｂ階層の音声信号の受信時において、受信状況が悪化した場合であっても、聞き苦しさを解消した音声信号を出力することができるとともに、その際に全く関係のない音声信号を出力することを禁止して、ユーザに対して親切な音声信号の提供を行うができる。
【００４２】
なお、地上デジタル放送受信装置１０では、受信状況が良好であるか否かをビットエラーレートにより判断しているが、ビットエラーレートは激しく変動する値であるため、Ａ階層音声信号及びＢ階層音声信号の切り換えが頻繁に生じてしまう可能性がある。そのため、受信状況判断部１９は、一定サンプル数毎のビットエラーレートの移動平均を算出し、その移動平均値が所定の閾値以上であるか否かを判断するようにしてもよい。例えば、５秒間隔でビットエラーレートを検出し、検出したビットエラーレートを３０秒間隔で移動平均し、その移動平均値が例えば“３０−３”以上であるか否かを検出し、受信状況が良好であるか否か判断してもよい。
【００４３】
また、受信状況が良好であるか否かは、ビットエラーレートに基づき判断するのみではなく、例えば、受信信号のＣ／Ｎ等を用いて判断してもよい。
【００４４】
また、地上デジタル放送受信装置１０では、Ａ階層音声信号のサービスＩＤとＢ階層音声信号のサービスＩＤとを比較して、Ａ階層音声信号とＢ階層音声信号とが同一であるか否かを判別しているが、このような方法に限らず、図３に示すようなステップで信号波形の比較を行って判別してもよい。
【００４５】
すなわち、Ａ階層音声信号とＢ階層音声信号とを同時に検波する（ステップＳ１１）。続いて、帯域の広いＢ階層音声信号の帯域制限を行い、Ａ階層音声信号とＢ階層音声信号との帯域を一致させる（ステップＳ１２）。続いて、Ａ階層音声信号と、帯域制限されたＢ階層音声信号とをメモリに取り込み（ステップＳ１３）、メモリに取り込んだ２つの信号の波形比較を行う（ステップＳ１４）。そして、波形比較の結果、両者の一致度が高ければ、Ａ階層音声信号とＢ階層音声信号とが同一であると判別し、一致度が低ければ同一ではないと判断する（ステップＳ１５）。
【００４６】
このような波形比較を行うことによって、同一コンテンツであってもサービスＩＤが異なる場合等にも対応できるようになる。
【００４７】
また、地上デジタル放送受信装置１０では、受信状況が不良でありＡ階層音声信号とＢ階層音声信号とが同一でない場合、音声信号をミュートしているが、音声信号をミュートするのではなく、ユーザに対して何らかの“受信状況が悪化しました。他の音声を出力してよいですか”というような内容のメッセージを提示し、ユーザにより許可操作があった場合には、Ａ階層音声信号を出力するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を適用した地上デジタル放送受信装置のブロック構成図である。
【図２】地上デジタル放送受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】Ａ階層音声信号とＢ階層音声信号とが同一であるか否かを判断するための処理を示したフローチャートである。
【図４】階層伝送方式を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  地上デジタル放送受信装置、１１  アンテナ、１２  チューナ、１３  ＯＦＤＭ復調/伝送路復号部、１４  分離部、１５  Ａ階層音声復号部、１６  Ｂ階層映像音声復号部、１７  音声切換部、１８  コンテンツ比較部、１９  受信状況判断部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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