(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一放送帯域内にて、それぞれ任意の伝送方式による複数のデジタル放送信号と共に各デジタル放送信号の伝送方式を識別するための書式情報を多重して伝送されるデジタル放送を受信するデジタル放送受信装置において、
前記放送帯域で伝送される多重信号の受信出力から、前記複数のデジタル放送信号及び前記書式情報を抽出し復調する復調手段と、
この復調手段で復調される同一放送帯域内の全てのデジタル放送信号それぞれの書式情報を蓄積する書式情報蓄積手段と、
前記復調手段で復調される同一放送帯域内の全てのデジタル放送信号のうちからいずれかのデジタル放送信号の選択指定を受けて、そのデジタル放送信号に対応する書式情報を前記書式情報蓄積手段から取り出して、当該書式情報に基づいて前記指定のデジタル放送信号の再生処理を行う再生処理手段と
を具備することを特徴とするデジタル放送受信装置。
【請求項２】
前記デジタル放送信号がＴＳ（transport stream）パケット構造のものであるとき、
前記再生処理手段は、
前記復調手段で復調された全てのデジタル放送信号のパケットを時分割多重する時分割多重部と、
前記時分割多重されたデジタル放送信号のパケットをそれぞれ前記書式情報蓄積手段からの対応する書式情報に基づいて時分割で誤り訂正処理する誤り訂正部と、
この誤り訂正部の出力について前記書式情報に基づいてＴＳパケット構造を解析して各パケットを分離するパケット分離手段と、
このパケット分離手段で分離された各パケットについて、前記所定帯域内の全てのデジタル放送信号のうちの選択指定されたデジタル放送信号に対応したストリームを個別に出力するＴＳ解析部と、
このＴＳ解析部で個別に出力されるストリームを前記書式情報に基づいて時分割で再生する再生処理部とを備えることを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信装置。
【請求項３】
前記再生処理手段のＴＳ解析部は、前記パケット分離手段で分離されたパケットから選択指定されたデジタル放送信号のパケットを選択することで同一放送帯域内のデジタル放送信号の選局処理を行う選択手段を備えることを特徴とする請求項２記載のデジタル放送受信装置。
【請求項４】
前記再生処理手段の再生処理部は、前記ＴＳ解析部から出力されるストリームを内、任意の複数のストリームの再生処理を行うことを特徴とする請求項２記載のデジタル放送受信装置。
【請求項５】
さらに、前記誤り訂正部以降のいずれかの出力を記録する情報記録手段を備えることを特徴とする請求項２記載のデジタル放送受信装置。
【請求項６】
前記同一放送帯域で伝送される多重信号は、複数の周波数セグメントからなるＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号であり、前記多重信号中の複数のデジタル放送信号は、それぞれ前記ＯＦＤＭ信号中の１以上の周波数セグメントを伝送帯域とすることを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信装置。
【請求項７】
複数の放送帯域を有し、同一放送帯域内にて、それぞれ任意の伝送方式による複数のデジタル放送信号と共に各デジタル放送信号の伝送方式を識別するための書式情報を多重して伝送するデジタル放送システムに用いられるデジタル放送受信装置において、
前記複数の放送帯域から任意の放送帯域を選局して当該帯域で伝送される多重信号を受信するチューナと、
前記チューナで選局受信された多重信号から前記複数のデジタル放送信号及び前記書式情報を抽出し復調する復調手段と、
この復調手段で復調される同一放送帯域内の全てのデジタル放送信号それぞれの書式情報を蓄積する書式情報蓄積手段と、
前記復調手段で復調される同一放送帯域内の全てのデジタル放送信号のうちからいずれかのデジタル放送信号の選択指定を受けて、そのデジタル放送信号に対応する書式情報を前記書式情報蓄積手段から取り出して、当該書式情報に基づいて前記指定のデジタル放送信号の再生処理を行う再生処理手段と
を具備することを特徴とするデジタル放送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のデジタル放送波を受信するデジタル放送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、音声及び映像信号のデジタル伝送の開発が盛んに行われており、特に地上波デジタル放送にあっては欧州及び日本においてＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式が最適な方式として採用され、既に実用化されるまでに至っている。ＯＦＤＭ方式では、互いに直交する複数キャリアにデータを割り当てて変調及び復調を行うもので、送信側ではＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）、受信側ではＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を行うことで、周波数軸上の信号を時間軸上の信号に変換し伝送することを特徴とする。
【０００３】
この場合、各キャリアは任意の変調方式を用いることが可能であり、同期検波によるＱＡＭ伝送や遅延検波によるＤＱＰＳＫ伝送等が可能である。そこで、送信側ではＴＭＣＣ（Transmission Mode Configuration Control）といわれる多重化情報を合わせて送信するようにし、受信側ではまずＴＭＣＣを復調復号して伝送モードを判別し、その伝送モードに基づいて本線系信号の復調復号を行うことで、複数種の変調方式を利用可能とする。
【０００４】
特に、日本のＯＦＤＭ方式では、階層化伝送と狭帯域放送による連結送信を可能とした点に大きな特徴がある。これは、放送帯域が限られており、多くの事業者に割り当てられるだけの十分な帯域が得られない状況にあることを考慮してなされたもので、テレビジョン信号の放送チャンネル帯域である６ＭＨｚ幅を１３セグメントに分けて、１あるいは３セグメントあたり１つの放送事業者に割り当てられるようにしている。この場合、６ＭＨｚ帯域に最大１３の放送事業者による放送サービス（番組）の提供が可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなデジタル放送にあっては、一つの受信帯域内に複数の放送サービスが提供されているものの、各放送サービスで変調方式を選択可能であるため、個々の放送サービスが同一の伝送モードで伝送されているとは限らない。このため、同一受信帯域内での放送サービスの切り替えを行う場合でもモード検出及び切り替えを行う必要があり、多大な時間を要する。このような検出及び切り替え処理に時間がかかると、視聴者は従来のアナログ放送用テレビジョン受信機で瞬時に切り替わることに慣れているため、非常にいらだちを感じてしまう。
【０００６】
一方において、複数の放送サービスを同時に再生することで、多画面表示したり、裏録画したりできるようにすることも要望されている。
【０００７】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、同一受信帯域内での各放送サービスのモード検出及び切り替えにかかる時間がごく短時間で済み、快適な放送サービスの選択が可能で、さらに複数の放送サービスを同時に再生することも可能なデジタル放送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】
上記課題を解決するために本発明に係るデジタル放送受信装置は、１以上の放送帯域内にて、それぞれ任意の伝送方式による複数のデジタル放送信号と共に各デジタル放送信号の伝送方式を識別するための書式情報を多重して伝送されるデジタル放送を受信するもので、前記デジタル放送の任意の放送帯域内の信号を抽出する放送帯域信号抽出手段と、この放送帯域信号抽出手段で抽出された信号から各デジタル放送信号及び各デジタル放送信号に対応する書式情報を復調する復調手段と、この復調手段で復調される全てのデジタル放送信号それぞれの書式情報を蓄積する書式情報蓄積手段と、前記復調手段で復調される全てのデジタル放送信号を時分割多重し、各デジタル放送信号に対応する書式情報を前記書式情報蓄積手段から順次取り出して、当該書式情報に基づいて各デジタル放送信号の再生処理を時分割して行う時分割処理手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
すなわち、本発明に係るデジタル放送受信装置では、同一放送帯域内の複数のデジタル放送信号それぞれの書式情報を蓄積しておき、この蓄積した書式情報に基づいて各デジタル放送信号の時分割処理を行うことで、大幅な回路規模の増加を招くことなく多数の放送を受信可能とし、また同時復号を可能とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明に係るデジタル放送受信装置の全体構成を示すブロック図である。尚、ここでは日本の地上波デジタル放送の場合を例にして説明する。
【００１２】
図１において、受信信号はチューナ部１１に入力され選局される。この選局は選局情報に基づいて局部発振器１２の発振周波数を所望のチャンネル周波数に合わせることで行われる。
【００１３】
上記チューナ部１１の出力はＡ／Ｄ変換器１３でデジタル信号に変換され、直交検波部１４で準同期直交検波による複素形式（Ｉ，Ｑ）のベースバンドＯＦＤＭ信号に変換される。このベースバンドＯＦＤＭ信号はＦＦＴ部１５に供給される。このＦＦＴ部１５は入力されたＯＦＤＭ信号を時間領域から周波数領域の信号に変換するものである。ＦＦＴ部１５の出力は復調部１６に供給される。復調部１６は、まず信号の変調方式などの伝送フォーマットを記述した書式情報（ＴＭＣＣ）を復号し、書式情報蓄積部１７ａ、１７ｂに蓄積する。その際、書式情報蓄積部１７ａ、１７ｂには受信帯域内にある全ての放送サービスの書式情報を蓄積する。尚、図１には書式情報蓄積部を１７ａ、１７ｂの２個だけ示しているが、個数は限定されるものではない。
【００１４】
そして、復調部１６はその変調方式に基づき、同期検波では信号に挿入されたパイロット信号を用いて、遅延検波では前後のシンボルから各キャリアの誤差を検出し、振幅、位相等化を行う。
【００１５】
復調部１６で得られた書式情報並びに等化された信号は誤り訂正部１８に供給される。この誤り訂正部１８では、書式情報から多重化モード、変調方式、インターリーブ長、符号化率を判別し、その判別結果に基づいてデインターリーブ処理並びに誤り訂正処理を行う。この誤り訂正部１８の出力はＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２のＴＳＰ（トランスポート・ストリーム・パケット）であり、ＴＳ解析部１９に送られ、ＭＰＥＧのデパケット処理が行われる。ＴＳ解析部１９のデパケット出力はＭＰＥＧデコーダ２０において、映像、音、データといった信号に復元され、出力される。書式情報はその一部、あるいは全部が復調信号と合わせて送られる。
【００１６】
上記構成において、以下に従来装置と比較しながら、その動作について説明する。
【００１７】
まず、従来装置では、書式情報の蓄積が１つしか行っていないため、例えチューナ部で１チャンネルの受信しても、そのうちの一つの放送サービスを選択するしかなかった。本発明では、書式情報を複数蓄積できるようにし、さらに局部発振周波数を受信チャンネルの中心周波数に設定し、ＦＦＴ以後で、周波数領域に展開された信号中の複数の放送サービスを時分割化し、順次復調、復号処理をさせるようにしたことに大きな特徴がある。
【００１８】
さらにここで、日本の地上デジタルテレビジョン放送方式である狭帯域ＯＦＤＭについて説明する。
【００１９】
テレビジョン放送は１チャンネル６ＭＨｚ帯域を単位として放送が行われているが、通常はその帯域を１３セグメントに分け、情報多重して放送を行うことになっている。このため、受信装置は１３セグメントを１つの広帯域信号を受信して復調、復号処理することになる。
【００２０】
ここで、音声、データ、低解像度放送などをターゲットにした、より低いレート、あるいは、６ＭＨｚ帯域に満たない周波数帯での放送が可能なように、１チャンネル内において、複数の放送サービスを１または３セグメントの狭帯域で伝送することも規定されている。一般的には、前述した広帯域放送受信装置は１または３セグメントの狭帯域放送の受信ができるように構成されることが想定される。
【００２１】
例えば図２（ａ）に示すように、１チャンネル内に１３セグメントの内の１または３セグメントによるＡ、Ｂ、Ｃという狭帯域放送サービスがあった場合、図１における局部発振器１２の周波数をそれぞれ各放送サービスの帯域に合わせて選択することで、同図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように放送サービスＡ、Ｂ、Ｃをいったん同一の中間周波数の信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器１３以下の処理を同様に行えるようにする。
【００２２】
ここで、Ａ／Ｄ変換器１５、直交検波部１４、ＦＦＴ部１５、復調部１６では、復調後の書式情報がフレーム構造をもって伝送されるため、フレーム単位での引き込み時間が必要となる。また、局部発振器１２の周波数は厳密には送信周波数と一致していないため、誤差が存在する。このため、直交検波部１４及び復調部１６において、受信信号からクロック及び周波数を再生する。
【００２３】
また、誤り訂正部１８において、伝送条件として時間変動や、周波数選択性妨害があった場合に部分的に訂正能力を超えて復号できなくなることを避けるため、送信側においてインターリーブといわれる、データの並べ替えが行われている。
【００２４】
図３にインターリーブの様子を示す。図３は周波数軸インターリーブの概念図を示しており、行方向に周波数軸をとり、列方向に時間軸をとって、□印で示す遅延素子を互いに異なる個数直列に接続して、それぞれの行の遅延時間をずらすようにしている。このように、インターリーブでは時間軸方向に多数の遅延素子を配列してデータの並べ替えを行うわけであるが、そのため、一度信号が途切れた状態から正しく信号が出力されるまでには多大な時間を要する。
【００２５】
さらに、デジタル放送では、映像、音声、データを圧縮し、パケット化して伝送しているため、その最小単位のデータがある程度揃わないとその処理を進めることができない。このため、受信側ではパケットのバッファリングが必要であり、その後、デパケット、伸張の処理を行い、映像、音声、データを再生することになる。
【００２６】
以上のことから、従来の手法では、同一の処理帯域内であっても、放送サービスの切り替えを行う場合、局部発振器１２の周波数を変えることから始まり、引き込み処理を完了するまでに多大の時間を要することになる。
【００２７】
また、ＦＦＴ後の周波数領域に変換された信号から、所望の帯域の例えばＡといった放送サービスが選択され、Ａの部分だけ復調以降の処理が行われる。本来ならば、この受信装置の場合、広帯域放送を受信可能な能力を有しており、１３セグメントの処理が可能であるので、その能力に一部は無駄にしていることになる。
【００２８】
そこで、本発明では、チューナ部１１に対し、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、チャンネル選択時にＡ、Ｂ、Ｃの放送サービスを含んだ形で処理できるように、局部発振器１２の周波数をチャンネル帯域の中心周波数に設定し、チューナ部１１において、チャンネル帯域全体を抽出する。このチューナ部１１の出力は、Ａ／Ｄ変換器１３、直交検波部１４、ＦＦＴ部１５の各処理が施されて周波数領域に展開された後、Ａ、Ｂ、Ｃの変調信号が抽出され、時分割多重されて復調部１６へ出力される。
【００２９】
ここでＡ、Ｂ、Ｃの変調信号はそれぞれ異なる放送サービスの信号（以下、放送信号）であり、異なる書式情報を持つ。このため、復調部１６において、各放送信号を復調した後、各放送信号の書式情報をそれぞれ書式情報蓄積部１７ａ、１７ｂにいったん蓄積し、以後、放送信号の復調信号ごとに対応する書式情報を順次読み出して、時分割処理に合わせて後段の処理系に渡す。これにより、複数の放送信号の処理が可能となる。さらに、映像、音声、データ放送といった情報に復元された状態を複数出力することも可能になる。
【００３０】
勿論、そのうちの１つだけを選んで放送サービスを受けるような場合もあるが、その場合、同一の処理帯域内にある放送サービスの切り替えが発生したとしても高速な切り替えが可能となる。
【００３１】
この場合、図１に示すようにＭＰＥＧデコーダ２０の出力を選択するのではなく、図５に示すように、誤り訂正部１０の後段に選択部２１を設け、任意の放送サービスを選択可能とし、ＴＳ解析以降を共用するようにしてもよい。この構成によっても、復調、訂正までにかかる選択後再生出力の時間を短縮することが可能となる。勿論、この選択部２１は誤り訂正部１０以降ならばどこに配置されてもよく、切り替え位置を限定するものではない。
【００３２】
尚、復号処理は最終段階まで行うことが本発明の趣旨ではなく、大きな時間遅延要素を処理することが目的なので、特に遅延が大きい時間インターリーブまで行うことが効果的であることはいうまでもない。
【００３３】
また、異なる周波数での放送サービスを同時に受容できるような場合、例えば、ＴＶにおけるダブル画面による受信や、データ放送のようなものをバックグランドで受信し記録しておくことや、信号をハードディスク等に蓄積しタイムシフトを実現することや、ビデオの裏録画のようなことを、複数のチューナを持つことなく実現が可能である。
【００３４】
したがって、上記構成によるデジタル放送受信装置によれば、チューナ部の局部発振器で発生されるローカル信号の周波数を受信チャンネルの中心周波数に選び、その受信チャンネルにある複数の放送サービスの書式情報を全て蓄積しておき、ＦＦＴ後の処理を時分割多重して、蓄積されている書式情報に基づき復調、復号処理するようにしているので、複数放送サービスの処理が可能となり、従来１秒近くかかっていた切り替えに要する時間をほとんどなくすことができる。また、複数の放送サービスの同時再生を実現することができる。
【００３５】
尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば狭帯域、広帯域に限定されるものではなく、６ＭＨｚ広帯域を複数含んだ、例えば３０ＭＨｚ帯域といったさらに広い帯域処理を行う場合にも適応され、その場合には複数のチャンネル内の各放送サービスを同時に出力したり、高速に切り替えたりすることが可能となる。
【００３６】
また、上記実施形態ではＯＦＤＭを中心に説明したが、本発明は別にＯＦＤＭに限定するものではなく、分離が可能な複数の放送波に拡張して適応することも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明によれば、同一受信帯域内での各放送サービスのモード検出及び切り替えにかかる時間がごく短時間で済み、快適な放送サービスの選択が可能で、さらに複数の放送サービスを同時に再生することも可能なデジタル放送受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るデジタル放送受信装置の一実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】  同実施形態の受信処理に対応する従来の手法を説明するための図。
【図３】  同実施形態の誤り訂正の一部で用いるインターリーブについて説明するための図。
【図４】  同実施形態の受信処理を説明するための図。
【図５】  本発明に係るデジタル放送受信装置の他の実施形態の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１１…チューナ部、１２…局部発振器、１３…Ａ／Ｄ変換器、１４…直交検波部、１５…ＦＦＴ部、１６…復調部、１７ａ、１７ｂ…書式情報蓄積部、１８…誤り訂正部、１９…ＴＳ解析部、２０…ＭＰＥＧデコーダ、２１…選択部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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