(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重化されたトランスポートストリームから、獲得すべきパケットであることを特定する第１の情報と当該パケットの内容が変更される度に変更される第２の情報とを含む所望のパケットを、前記第２の情報が変更される度に獲得するトランスポートストリームの受信装置において、
入力された前記トランスポートストリームから前記第１の情報を検出して前記所望のパケットを抽出する第１のフィルタと、
この第１のフィルタで抽出されたパケットに含まれる前記第２の情報が現在監視中の第２の情報とは異なることを検出したときに前記第１のフィルタで抽出されたパケットを抽出する第２のフィルタと、
この第２のフィルタで前記所望のパケットが抽出されたときに当該パケットを獲得しデータバッファに記憶させると共に次に監視する第２の情報を新たに検出された第２の情報に更新する制御手段と、
前記監視する第２の情報が前記新たに検出された第２の情報に更新される度にリセットされてカウントアップを始める獲得監視タイマーと、を備え、
前記制御手段は、前記獲得監視タイマーが予め設定された時間内にリセットされないと前記第２の情報の更新に拘わりなく前記所望のパケットを取り込み、この取り込まれたパケットが新規データであれば、前記データバッファに記憶されたパケットを前記取り込まれたパケットに書き換えると共に、前記次に監視する第２の情報を前記取り込まれたパケットが有する前記第２の情報に更新し、前記獲得監視タイマーをリセットする
ことを特徴とするトランスポートストリームの受信装置。
【請求項２】
前記所望のパケットは、前記第２の情報が変更される間、同一内容で繰り返し送信されるデータであることを特徴とする請求項１記載のトランスポートストリームの受信装置。
【請求項３】
前記第１のフィルタは、前記獲得すべきパケットの特定のマッチングフィールドと第１のパターンとの一致が検出されたときに前記第１の情報を検出したとして当該パケットを抽出するものであることを特徴とする請求項１又は２記載のトランスポートストリームの受信装置。
【請求項４】
前記第２のフィルタは、前記獲得すべきパケットの特定のマッチングフィールドと第２のパターンとの不一致が検出されたときに前記第２の情報が前記現在監視中の第２の情報とは異なることを検出したとして当該パケットを抽出するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のトランスポートストリームの受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts Group Phase 2）−ＴＳ（Transport Stream）のように、多重化されたトランスポートストリームから所望のパケットを獲得する受信装置に関し、特に障害発生時の適応性を高めるようにしたトランスポートストリームの受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルデータ放送では、多重化された伝送ストリームとして、例えばディジタルＣＳ放送では、ＭＰＥＧ２−ＴＳの形態で映像や音声がディジタル化されて受信側に送られてくる。このとき、ＴＳには、プログラム指定情報（Program Specific Information：ＰＳＩ）やサービス情報（Service Information：ＳＩ）と呼ばれる番組関連情報も同時に送られてくる。これら全ての情報は、ＴＳパケットと呼ばれる１８８バイトの固定長データにパケット化されたうえ多重化される。ディジタル放送受信機は、まずＰＳＩを獲得し、映像や音声のストリームのパケットＩＤ（ＰＩＤ）等を抽出、その情報を受信している間は、これを常に捕捉し、更新することが必要とされる。ＰＳＩやＳＩは、ＭＰＥＧ２システムで規定されるセクション形式に準拠している。このセクションにはバージョンナンバーというフィールド（５ビット）がデータ更新の管理用に設けられている。バージョンナンバーの運用法は、放送サービスに依存することになるが、通常は情報が更新されることにより、バージョンナンバーがインクリメントされることが多い。従って、ディジタル放送受信機は、あるＰＳＩを受信した後はそのバージョンナンバーを１つインクリメントした値を持つ情報を待つこととなる。
【０００３】
また、多重化されたＭＰＥＧ２−ＴＳから所望のＴＳパケットだけを取り出すために、受信装置には、ＤＥＭＵＸ（デマルチプレクサ）が設けられる。ＤＥＭＵＸは、ＰＩＤとそれに続く数バイトのビットパターンを指定し、内部の判定回路でこれと入力ストリームとを比較し、指定されたパターンと一致する場合、そのパケットを所定のメモリに書き出し、データの到着をホストＣＰＵ等に知らせる機能を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシステムは、正常に送信・受信が行われている場合には問題はないが、送信障害や受信障害等が発生し、受信したい情報が、文法的、意味的エラーではないが本来送られてくるべきビットパターンとは異なるパターンで送信された場合に問題となる。この場合、受信側は指定されたパターンと一致するものが検出できないため、長時間、場合によっては数日の待ち状態となってしまうことがある。特に、バージョンナンバーの不連続が問題となる。
【０００５】
この問題を図７（ａ）を参照して更に詳しく説明する。
現在、バージョンナンバー＝１のＴＳパケットを獲得し、バージョンナンバー＝２のＴＳパケットの獲得準備状態であるとする。番組情報等であれば、バージョンナンバーは、例えば１日に１度のように更新される。但し、受信側ではいつ受信を開始するか分からないので、この種のＴＳパケットは、同一内容のものが一定の間隔で繰り返し再送される。受信装置のＤＥＭＵＸは、パケットＩＤ及びバージョンナンバーを含む特定のマッチングフィールドとのパターンマッチングを行って、この例では、パケットＩＤ＝８０、バージョンナンバー＝２のパケットを待ち、バージョンナンバー＝１のパケットは無視する。ここで通信障害等が発生すると、例えば送信側のＭＵＸ（マルチプレクサ）の切替等が発生してバージョンナンバーは例えば４となって、バージョンナンバーの連続性が失われる。この場合、受信側ではバージョンナンバー＝２を待っているので、更新されたパケットを獲得することができなくなって長時間の待ち状態となる。
【０００６】
こうした問題を回避するため、バージョンナンバーを無視してデータの捕捉を行う方法も考えられるが、ＰＳＩ等の情報は、頻繁に再送されているため、そのたびに更新データであるかどうかをホストＣＰＵが判断しなければならず、効率が悪い。また、別の回避策としてホストＣＰＵがデータ獲得状況を定期的にチェックし、異常と判断された場合、ＰＳＩの再獲得処理を行うことが考えられるが、異常を正確に判断することは難しく、根本的な解決策とは言えない。
【０００７】
この発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、送信障害や受信障害に対しても頑強なＴＳデマックス処理を実現することができるトランスポートストリームの受信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るトランスポートストリームの受信装置は、多重化されたトランスポートストリームから、獲得すべきパケットであることを特定する第１の情報と当該パケットの内容が変更される度に変更される第２の情報とを含む所望のパケットを、前記第２の情報が変更される度に獲得するトランスポートストリームの受信装置において、入力された前記トランスポートストリームから前記第１の情報を検出して前記所望のパケットを抽出する第１のフィルタと、この第１のフィルタで抽出されたパケットに含まれる前記第２の情報が現在監視中の第２の情報とは異なることを検出したときに前記第１のフィルタで抽出されたパケットを抽出する第２のフィルタと、この第２のフィルタで前記所望のパケットが抽出されたときに当該パケットを獲得しデータバッファに記憶させると共に次に監視する第２の情報を新たに検出された第２の情報に更新する制御手段と、前記監視する第２の情報が前記新たに検出された第２の情報に更新される度にリセットされてカウントアップを始める獲得監視タイマーと、を備え、前記制御手段は、前記獲得監視タイマーが予め設定された時間内にリセットされないと前記第２の情報の更新に拘わりなく前記所望のパケットを取り込み、この取り込まれたパケットが新規データであれば、前記データバッファに記憶されたパケットを前記取り込まれたパケットに書き換えると共に、前記次に監視する第２の情報を前記取り込まれたパケットが有する前記第２の情報に更新し、前記獲得監視タイマーをリセットすることを特徴とする。
【０００９】
ここで前記所望のパケットは、前記第２の情報が変更される間、同一内容で繰り返し送信されるデータである。第１のフィルタは、例えば前記獲得すべきパケットの特定のマッチングフィールドと第１のパターンとの一致が検出されたときに前記第１の情報を検出したとして当該パケットを抽出するものとすることができる。また、第２のフィルタは、前記獲得すべきパケットの特定のマッチングフィールドと第２のパターンとの不一致が検出されたときに前記第２の情報が前記現在監視中の第２の情報とは異なることを検出したとして当該パケットを抽出するものとすることができる。
【００１０】
この発明によれば、パケットの内容が更新される度に更新される第２の情報として、次に獲得すべき更新後のパケットの第２の情報と一致することを監視するのではなく、現在のパケットの第２の情報と不一致になることを監視するようにしているので、障害発生により、第２の情報が決められた順序に更新されない場合でも、現在の第２の情報との不一致となることによってパケットの更新を検知することができる。
【００１１】
なお、制御手段が第２の情報の更新に拘わりなく定期的に所望のパケットを獲得するものであれば、障害発生時にたまたま前回と同一の第２の情報が受信された場合でも、ある限度で長時間の待ち状態は回避することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の好ましい実施の形態について説明する。
図１は、この発明の一実施例に係るＣＳディジタル放送の受信装置の構成を示すブロック図である。
アンテナ１を介して受信されたＣＳ受信信号はチューナ２で復調処理され、エラー訂正部３でエラー訂正処理される。エラー訂正されたデータは、デスクランブラ４でスクランブルを解かれ、デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）５に供給される。ＤＥＭＵＸ５は、多重化された情報の中から必要な情報のみを取り出すもので、制御情報や番組関連情報等はデータバッファ６及びシステムバス７を介してＣＰＵ８に供給され、ビデオデータ及びオーディオデータについては、ＭＰＥＧＡ／Ｖデコーダ９に供給されてデコードされる。デコードされたビデオデータについては、更にビデオエンコーダ１０によってＮＴＳＣビデオ信号にエンコードされて出力される。なお、システムバス７には、ＣＰＵ８の他、リモコン１１からの赤外線信号を受信するスイッチ／リモコン入力部１２、ＣＰＵ８の動作プログラムを記憶したり、ワークエリアを提供するＲＡＭ／ＲＯＭ１３、デスクランブル処理をするための鍵を得るコンディショナルアクセスモジュール１４及び電話回線網に対してデータを送受信するためのモデム１５が接続されている。
【００１３】
図２は、上記システムにおけるＤＥＭＵＸ５の更に詳細な構成を示す機能ブロック図である。なお、ここでは特に制御情報や番組関連情報等の流れについてのみ示しており、ビデオデータやオーディオデータの流れは割愛している。
このＤＥＭＵＸ５は、ＴＳパケットフレーマ２１，ＰＩＤフィルタ、ユニットスタート検出部２３，パターンマッチフィルタ２４及びパターンアンマッチフィルタ２５を備えて構成されている。
【００１４】
図３には、典型的なＭＰＥＧ２−ＴＳパケットとこれにより構成されるセクションの例を示している。
同図（ａ）に示すように、ＴＳパケットは４バイトのヘッダと、１８４バイトのデータバイトとから構成される１８８バイトの固定長パケットである。ヘッダには、同期バイト（８ビット）、ペイロード・ユニット・スタート（１ビット）、ＰＩＤ（１３ビット）等の情報が含まれている。ＤＥＭＵＸ５の内部のＴＳパケットフレーマ２１では、同期バイト等を参照して１８８バイト固定長のＴＳパケットを切り出す処理を実行する。このＴＳパケットフレーマ２１で切り出されたＴＳパケットのＴＳヘッダに示されたＰＩＤ情報が、ＰＩＤフィルタ２２でチェックされ、ＣＰＵ８から指示されたＰＩＤと一致するパケットが切り出される。切り出されたＴＳパケットからはデータバイト部が取り出され、複数のＴＳパケットから取り出されたデータバイト部が結合されて、図３（ｂ）に示すようなＭＰＥＧ２システムで定義されたセクション形式のデータブロックを形成する。セクションを形成するうえで、どのＴＳパケットがその先頭になるかを示す情報として、そのパケットのデータバイトにセクションヘッダが入っているかどうかを示す１ビットの payload_unit_start_indicator が用意されている。ユニットスタート検出部２３は、この情報を監視し、先頭パケットを検出する。
【００１５】
図３（ｃ）は、形成されたセクションのビット配列例を示す図である。セクションの先頭には、セクションヘッダが設けられる。セクションヘッダはこの例では８バイトから構成され、例えば次のような情報を含む。
▲１▼table_id（８ビット）
テーブルの識別情報
▲２▼section_length（１２ビット）
セクションの長さ
▲３▼table_id_extention
table_idを拡張したいときに利用するフィールド
▲４▼version_number
テーブル情報の更新の有無を判断するための情報
▲５▼section_number
テーブルが複数のセクションで構成される場合のＩＤ番号
▲６▼last_section_number：テーブルが複数のセクションで構成される場合の最後のセクションのＩＤ番号
【００１６】
このセクションヘッダがパターンマッチフィルタ２４において、ＣＰＵ８から与えられるマッチングパターンと比較される。パターンマッチフィルタ２４にはＣＰＵ８からマスクパターンも与えられており、このマスクパターンでセクションヘッダのパターンマッチングとは無関係のビットをマスクしたうえでマッチング処理を実行している。ここで、獲得すべきＴＳパケットを特定するための第１の情報として、例えば table_id＝23h、table_id_extention＝0456h を待ち、またパケットの内容が変更される度に変更される第２の情報として version_number !＝1 （１以外）の情報を待つ設定であるとすると、従来のパターンマッチングでは、図３（ｅ）のようなマスクパターンを使用して上記第１及び第２の情報を全てピックアップすると共に、上記パターンとの一致を検出することにより、ＴＳパケットの内容更新を検知するようにしていた。
【００１７】
これに対し、この発明では、パターンマッチフィルタ（第１のフィルタ）２４とパターンアンマッチフィルタ（第２のフィルタ）２５という２つのフィルタを用いてＴＳパケットの内容更新を検知する。まず、パターンマッチフィルタ２４では、図４（ｃ）のようなマスクパターンを使用して、第１の情報である table_id、table_id_extention の部分のみピックアップし、その他の部分はマスクする。そして、同図（ｂ）に示すように、現在待っている table_id＝23h、table_id_extention＝0456h とのパターンマッチングを行い、一致した場合にはそのパケットを抽出する。
【００１８】
次に、パターンアンマッチフィルタ２５では、図４（ｅ）のようなマスクパターンを使用して、第２の情報である version_number の部分のみピックアップし、その他の部分はマスクする。そして、同図（ｄ）に示すように、現在待っている version_number !＝1 というパターンアンマッチング処理の結果、不一致が検出された場合には、ＤＥＭＵＸ５に接続されたデータバッファ（キューバッファメモリ）６にそのパケットを書き込み、セクションが完成したところでＣＰＵ８に対して所望のデータが到着したことを通知する。
【００１９】
この装置によれば、図７（ｂ）に示すように、 version_number＝1 のＴＳパケットを獲得している状態で、通信回線等に障害が発生して version_number＝4となったような場合でも、 version_number !＝1 （１以外）という条件でこのＴＳパケットを獲得することができる。
【００２０】
なお、障害発生後、偶然同じバージョンナンバーでデータが到来した場合には、上記装置でもこれを検出することができない。そこで、バージョンナンバーに拘わりなく、ＣＰＵ８が定期的にデータを取り込む処理を実行し、データ獲得後、データの内容を前獲得データと比較することで新規データかどうかを判断するようにしてもよい。この処理は、定期的にデータ獲得処理をリセットすることと等価である。
【００２１】
図５及び図６は、この処理を説明するためのフローチャートである。
図５に示すように、通常プロセスでは、ＤＥＭＵＸ５からのデータ到着通知（Arrival Notice）が検出される度に、データバッファ６からデータ（version_number＝ｘ）を読み込み（Ｓ１）、次のデータ（version_number !＝ｘ）の獲得設定を行う（Ｓ２）。そして、獲得監視タイマーをリセットする（Ｓ３）。一方、通常処理プロセスのバックグラウンドで、図６に示す獲得監視処理が実行される。即ち、獲得リセット時間に達するまで（Ｓ１２）、タイマーのカウントアップ（Ｓ１１）とタイマーの単位時間待ち（Ｓ１３）とを繰り返し、獲得リセット時間に達したら、現データ待ちを解除すると共に、バージョンを無視したデータの獲得設定を行う（Ｓ１４）。そして、獲得監視タイマーをリセットする（Ｓ１５）。このように、一定時間で割り込みをかけることにより、障害発生後、たまたま同一のバージョン番号が受信された場合でも、獲得監視時間を経過すれば、正常状態に戻ることになる。なお、この獲得監視時間は、あまり短いとＣＰＵ８の負担が増し、あまり長いと異常発生時に正常状態に戻るまでの待ち時間が増えることになるが、障害発生と同一のバージョン番号となることが同時に起こる確率は極めて小さいと考えられるので、数時間に１回程度で十分である。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、パケットの内容が更新される度に更新される第２の情報として、次に獲得すべき更新後のパケットの第２の情報と一致することを監視するのではなく、現在のパケットの第２の情報と不一致になることを監視するようにしているので、障害発生により、第２の情報が決められた順序に更新されない場合でも、現在の第２の情報との不一致となることによってパケットの更新を検知することができ、障害発生に対する適応性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施例に係るＣＳ受信装置のブロック図である。
【図２】  同装置のＤＥＭＵＸの機能ブロック図である。
【図３】  同装置で受信されるＭＰＥＧ２−ＴＳパケットとセクションの構造を示す図である。
【図４】  同装置におけるパターンマッチング処理及びパターンアンマッチング処理を説明するための図である。
【図５】  同装置を更に改良した通常処理プロセスを示すフローチャートである。
【図６】  同じくデータ獲得監視プロセスを示すフローチャートである。
【図７】  この発明の作用・効果を従来例と比較して示す図である。
【符号の説明】
５…ＤＥＭＵＸ、２１…ＴＳパケットフレーマ、２２…ＰＩＤフィルタ、２３…ユニットスタート検出部、２４…パターンマッチフィルタ、２５…パターンアンマッチフィルタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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