(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の番組データと共に制御データが多重化されているデジタル放送信号を受信するデジタル放送受信機であって、
上記デジタル放送信号を受信し、受信可能又は不能を示す状態信号および演算して得たビットエラーレート信号を出力する手段と、
上記出力された状態信号が受信不能を示す状態から受信可能を示す状態に変化した後に上記ビットエラーレート信号のモニターを開始し、該ビットエラーレート信号が上記受信不能を示す状態から受信可能を示す状態に変化するときの値よりも小さい所定値に達したときに上記制御データを取得するように制御する制御手段と
を備えることを特徴とするデジタル放送受信機。
【請求項２】
上記制御データは、番組の選局に用いられることを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信機。
【請求項３】
上記状態信号が受信可能を示す状態から受信不能を示す状態に変化したときには、既に取得している上記制御データをクリア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機。
【請求項４】
上記ビットエラーレート信号は、Ｃ／Ｎの低下とともに増大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機。
【請求項５】
複数の番組データと共に制御データが多重化されているデジタル放送信号を受信するデジタル放送受信機であって、
上記デジタル放送信号を受信し、受信可能又は不能を示す状態信号および演算して得たビットエラーレート信号を出力する手段と、
上記ビットエラーレート信号が増大し第１の値に達したとき、上記出力された状態信号が受信可能を示す状態から受信不能を示す状態に変化し、該状態から上記ビットエラーレート信号が減少し第１の値に達したとき、上記出力された状態信号が受信不能を示す状態から受信可能を示す状態に変化し、上記ビットエラーレート信号がさらに減少し第２の値に達したとき、上記制御データを取得するように制御する制御手段と
を備えることを特徴とするデジタル放送受信機。
【請求項６】
上記制御データは、番組の選局に用いられることを特徴とする請求項５記載のデジタル放送受信機。
【請求項７】
上記状態信号が受信可能を示す状態から受信不能を示す状態に変化したときには、既に取得している上記制御データをクリアすることを特徴とする請求項５記載のデジタル放送受信機。
【請求項８】
上記ビットエラーレート信号は、Ｃ／Ｎの低下とともに増大することを特徴とする請求項５記載のデジタル放送受信機。
【請求項９】
上記第１の値と第２の値の差を、Ｃ／Ｎの２〜３ｄＢに対応する値に設定したことを特徴とする請求項５記載のデジタル放送受信機。
【請求項１０】
複数の番組データと共に制御データが多重化されているデジタル放送信号を受信するデジタル放送受信機の受信制御方法であって、
上記デジタル放送信号を受信し、受信可能又は不能を示す状態信号および演算して得たビットエラーレート信号を出力するステップと、
上記出力された状態信号が受信不能を示す状態から受信可能を示す状態に変化した後に上記ビットエラーレート信号のモニターを開始し、該ビットエラーレート信号が上記受信不能を示す状態から受信可能を示す状態に変化するときの値よりも小さい所定値に達したときに上記制御データを取得するように制御する制御ステップと
を有することを特徴とするデジタル放送受信機の受信制御方法。
【請求項１１】
上記制御データは、番組の選局に用いられることを特徴とする請求項１０記載の受信制御方法。
【請求項１２】
上記状態信号が受信可能を示す状態から受信不能を示す状態に変化したときには、既に取得している上記制御データをクリアすることを特徴とする請求項１０記載の受信制御方法。
【請求項１３】
上記ビットエラーレート信号は、Ｃ／Ｎの低下とともに増大することを特徴とする請求項１０記載の受信制御方法。
【請求項１４】
複数の番組データと共に制御データが多重化されているデジタル放送信号を受信するデジタル放送受信機の受信制御方法であって、
上記デジタル放送信号を受信し、受信可能又は不能を示す状態信号および演算して得たビットエラーレート信号を出力するステップと、
上記ビットエラーレート信号が増大し第１の値に達したとき、上記出力された状態信号が受信可能を示す状態から受信不能を示す状態に変化し、該状態から上記ビットエラーレート信号が減少し第１の値に達したとき、上記出力された状態信号が受信不能を示す状態から受信可能を示す状態に変化し、上記ビットエラーレート信号がさらに減少し第２の値に達したとき、上記制御データを取得するように制御する制御ステップとから成る
を有することを特徴とするデジタル放送受信機の受信制御方法。
【請求項１５】
上記制御データは、番組の選局に用いられることを特徴とする請求項１４記載の受信制御方法。
【請求項１６】
上記状態信号が受信可能を示す状態から受信不能を示す状態に変化したときには、既に取得している上記制御データをクリアすることを特徴とする請求項１４記載の受信制御方法。
【請求項１７】
上記第１の値と第２の値の差を、Ｃ／Ｎの２〜３ｄＢに対応する値に設定したことを特徴とする請求項１４記載の受信制御方法。
【請求項１８】
上記ビットエラーレート信号は、Ｃ／Ｎの低下とともに増大することを特徴とする請求項１４記載の受信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばデジタル衛星放送の受信機に用いて好適なデジタル放送受信機およびその受信制御方法に関し、特に、受信信号のＣ／Ｎ(Carrier to Noise Ratio:搬送波対雑音比）が低い状態においても安定した受信を可能にするデジタル放送受信機および受信制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年において、デジタル衛星放送の普及が進んでいる。データ圧縮にＭＰＥＧ２(Moving Picture Experts Group Phase 2)方式等を用いるデジタル衛星放送は、アナログ放送と比較すると、ノイズやフェージングに強く、高品質の信号伝送が可能である。また、多チャンネル化とチャンネル当たりのコストの削減が図れる。そして、映像・音声のみならずデータ放送等のサービスも可能である。
【０００３】
一般に、テレビ放送の受信においてＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）が低下すると受信映像が乱れて画質が悪化するが、図４に示すように、アナログ放送の場合には、Ｃ／Ｎの低下に従って画質も徐々に悪化するのに対して、デジタル放送の場合には、Ｃ／Ｎがあるレベルまで低下した際に急激に画質が悪化する。
【０００４】
デジタル放送において、Ｃ／Ｎに対する画質がこのように変化する理由は、デジタル衛星放送では誤り訂正処理を行っているからである。すなわち、デジタル衛星放送においては、図５に示すようにＣ／Ｎが低下するとビットエラーレート（以下、ＢＥＲという）が低下してゆき、ＢＥＲがあるレベルまで下がらなければ受信機において誤り訂正が可能であるが、このレベルを下回ると誤り訂正が不能となって画質が急に劣化するからである。
【０００５】
前述した多チャンネルデジタル衛星放送では、番組データである映像データおよび音声データと共に、セクションデータが多重化されて伝送される。セクションデータには、ＰＳＩ（Program Specific Information）と呼ばれる選局に必要なデータの他、コンディショナルアクセス、ＥＰＧ（Electronic Program Guide）等に必要なデータが含まれている。それぞれの伝送レートは、映像データが１チャンネル当たり例えば６Ｍｂｐｓ、音声データが例えば２５６Ｋｂｐｓ、セクションデータが例えば１０Ｋｂｐｓである。
【０００６】
そして、多チャンネルデジタル衛星放送を受信する際に、デジタル衛星放送受信機では、まずデマルチプレクサがセクションデータを検出し、検出したセクションデータを一旦デマルチプレクサに接続されたバッファメモリに取込む。こうして取込まれたセクションデータの内、選局に必要なＰＳＩデータがマイコンによって読み出される。このＰＳＩデータには、ＮＩＴ（Network Information Table）、ＰＡＴ（Program Association Table）、ＰＭＴ（Program Map Table）といったデーブルデータが含まれている。ＮＩＴにはキャリア毎の伝送緒元（偏波面、キャリア周波数、畳み込みレート等）が記述されている。ＰＡＴにはキャリア内のチャンネル情報と、各チャンネルの中身を表すＰＭＴのＰＩＤ（Packet ID） が記述されている。ＰＭＴには各チャンネルを構成するビデオ・オーディオデータのトランスポートパケットのＰＩＤが記述されている。
【０００７】
従って、ＰＳＩを参照することにより、ユーザーが指定したチャンネルがどのキャリアを使って伝送され、そのチャンネルのビデオとオーディオデータのトランスポートパケットはどのＰＩＤを有しているかが認識できるようになっている。マイコンはＰＳＩを参照することにより、受信すべきキャリアを認識してチューナを制御する。またマイコンはＰＳＩを参照することにより、必要なビデオとオーディオデータのＰＩＤを認識すると、このＰＩＤを有したトランスポートパケットの抽出をするようにデマルチプレクサを制御する。こうして抽出されたトランスポートパケットはＭＰＥＧデコーダによってデコードされ、ビデオ信号とオーディオ信号が得られることになる。
【０００８】
前述したデジタル衛星放送受信機において、例えばＢＥＲ＝１０-4の場合には１０，０００ビットに１個のエラーが発生することになるので、映像データには１秒当たり６００個のエラー、音声データには１秒当たり２５〜２６個のエラー、セクションデータには１秒当たり１個のエラーが発生する。したがって、映像データおよび音声データの受信ができなくても（誤り訂正できなくても）、セクションデータの受信がある程度可能（誤り訂正可能）な状態があり得る。
【０００９】
そして、従来のデジタル衛星放送受信機では、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying） 復調器の出力である、１ビットのロック／アンロック信号を用いて受信機の動作を制御している。このロック／アンロック信号は、ＱＰＳＫ復調が可能か否かを示す信号であり、ＱＰＳＫ復調が可能である場合にはロック状態となり、ＱＰＳＫ復調が不可能である場合にはアンロック状態となる。
【００１０】
図６はＣ／Ｎが低い状態での従来のデジタル衛星放送受信機の動作を示すものである。この図６の（ａ）〜（ｃ）に示すように、Ｃ／Ｎが低下しＢＥＲが例えば１０-10 になると、ＦＥＣ（Forward Error Correction）デコーダでの誤り訂正ができなくなって映像データの画像が表示できなくなり、さらにＣ／Ｎが低下してＢＥＲが例えば１０-2になると、ＱＰＳＫ復調器が復調不能となるため受信不能となる。そして、ロック／アンロック信号がロックからアンロックに変化する。つまり、Ｃ／Ｎが低下する状況では、画像が表示できなくなって暫くしてから（Ｃ／Ｎが例えば２ｄＢ低下してから）、アンロックに遷移する。受信機は、ロック／アンロック信号がアンロックになると、デマルチプレクサに接続されているバッファメモリに記憶されていてそれまで使用していたセクションデータをクリアする。
【００１１】
また、図６の（ｄ）〜（ｆ）に示すように、アンロックの状態でＣ／Ｎが向上し、ＢＥＲが例えば１０-2になると、ＱＰＳＫ復調器が復調可能になってロック／アンロック信号がアンロックからロックに遷移する。この時、セクションデータは受信できるので、セクションデータを取得する。そして、さらにＣ／Ｎが向上してＢＥＲが例えば１０-10 になると、ＦＥＣデコーダで誤り訂正ができるようになって映像データの画像が表示できるようになるので、アンロックからロックに遷移した際に検出したセクションデータを用いて選局を行い、映像データと音声データを出力する。つまり、Ｃ／Ｎが向上する状況では、セクションデータの受信ができるようになり、暫くしてから（Ｃ／Ｎが例えば２ｄＢ向上してから）、画像が表示できるようになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のデジタル衛星放送受信機では、特に降雨時にはＣ／Ｎが変動しやすいため、アンロックからロックへ遷移したかと思うとすぐにロックからアンロックへ遷移するような状態になるおそれがある。このような状態になると、デジタル衛星放送受信機の動作がばたついて不安定になる。また、Ｃ／Ｎが不安定な状態でセクションデータを取得するので、正しいセクションデータが得られずに受信障害を起こしてしまうおそれがある。
【００１３】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、Ｃ／Ｎが低い状態においても安定した動作が可能なデジタル放送受信機およびその受信制御方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明に係るデジタル放送受信機は、多チャンネルの番組データと共にセクションデータが多重化されているデジタル放送信号を受信するデジタル放送受信機であって、Ｃ／Ｎの変化に対して受信動作がヒステリシス特性を有するように制御する制御手段を備えることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明に係るデジタル放送受信機の受信制御方法は、多チャンネルの番組データと共にセクションデータが多重化されているデジタル放送信号をデジタル放送受信機で受信する際に、Ｃ／Ｎの変化に対してヒステリシス特性を有する受信を行うことを特徴としている。
【００１６】
これにより、受信不能な状態からＣ／Ｎが高くなって受信可能となり、さらにＣ／Ｎが所定値以上になったときに受信を開始する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るデジタル放送受信機および受信制御方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は本発明を適用したデジタル衛星放送受信機（以下、ＩＲＤ:Integrated Receiver Decoderという）の構成を示すブロック図である。この図１に示すＩＲＤは、デジタル放送信号を受信し、受信可能又は不能を示す状態信号および演算して得たビットエラーレート信号を出力するフロントエンド部３と、出力された状態信号が受信不能を示す状態から受信可能を示す状態に変化した後に上記ビットエラーレート信号のモニターを開始し、該ビットエラーレート信号が所定値以上のときに上記制御データを取得するように制御するマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）４と、トランスポート部５と、ＭＰＥＧデコード部６とを備えている。そして、フロントエンド部３には、受信アンテナ２で受信され、周波数コンバータ１で所定の中間周波数に変換された受信信号が入力される。
【００１９】
フロントエンド部３におけるキャリア選択部３１は、視聴者の選局操作に対応するマイコン４からの選択信号にしたがって、複数のキャリアの中から所定の周波数のキャリアを選択してＱＰＳＫ復調部３２へ送る。ＱＰＳＫ復調部３２はキャリア選択部３１から供給される信号をＱＰＳＫ復調してＦＥＣデコーダ３３へ送る。また、ロック／アンロック信号を生成してマイコン４へ送る。ＦＥＣデコーダ３３はＱＰＳＫ復調部３２から供給される信号をＦＥＣ処理してトランスポートストリームを生成し、トランスポート部５へ送る。また、ＢＥＲデータを生成してマイコン４へ送る。
【００２０】
マイコン４はこのＩＲＤ全体の動作を制御する。また、内部に備えているヒステリシス生成器４１により、受信機の動作にヒステリシス特性を与える。このヒステリシス生成器４１はソフトウェアにより構成されている。また、ヒステリシス特性の詳細については後述する。
【００２１】
トランスポート部５におけるデスクランブラ５１は、ＦＥＣデコーダ３３から供給されるトランスポートストリームのスクランブルを解除してデマルチプレクサ５２へ送る。デマルチプレクサ５２は、トランスポートストリームの中に多重化されている複数のＭＰＥＧ映像データ、ＭＰＥＧ音声データ、およびＥＰＧ(Electronic Program Guide:電子番組ガイド）データを分離して、それぞれ、ＭＰＥＧデコード部６の映像デコーダ６２、音声デコーダ６３、およびＥＰＧ処理プロセッサ６１へ送る。
【００２２】
ＭＰＥＧデコード部６のＥＰＧ処理プロセッサ６１は、マイコン４からの指令に対応して、ＥＰＧ画面等をオンスクリーン表示（ＯＳＤ）するための映像データをＥＰＧデータから生成してＮＴＳＣエンコーダ６４へ送る。映像デコーダ６２は、入力されたＭＰＥＧ映像デーダをデコードしてＮＴＳＣエンコーダ６４に送る。ＮＴＳＣエンコーダ６４は、入力される映像データをＮＴＳＣ方式の映像信号に変換して外部のモニター（図示せず）へ出力する。音声デコーダ６３は、入力されるＭＰＥＧ音声データをデコードしてＤ／Ａ変換部６５へ送る。Ｄ／Ａ変換部６５は、入力される音声データをアナログ音声信号に変換して外部のスピーカ（図示せず）へ出力する。
【００２３】
次に、以上のような構成を有するＩＲＤの動作を説明する。
【００２４】
受信アンテナ２で受信され、周波数コンバータ１で中間周波数に変換された受信信号は、フロントエンド部３のキャリア選択部３１へ入力される。キャリア選択部３１ではマイコン４からの設定信号に基づいて、受信信号の中から所定受信周波数の信号が選択され、さらにＱＰＳＫ復調部３２においてＱＰＳＫ復調処理が施され、ＦＥＣデコーダ３３においてＦＥＣ処理が施され、ＭＰＥＧトランスポートストリームがトランスポート部５へ出力される。
【００２５】
トランスポート部５では、デスクランブラ５１においてＭＰＥＧトランスポートストリームのデスクランブルが行われる。そして、デスクランブルされたＭＰＥＧトランスポートストリームはデマルチプレクサ５２へ送られる。デマルチプレクサ５２では、セクションデータを抽出してバッファメモリ５３に格納する。またデマルチプレクサ５２では、視聴者が入力した番組選択指令にしたがって、ＭＰＥＧトランスポートストリームの中から所望のテレビ番組のＭＰＥＧ映像データとＭＰＥＧ音声データが抽出され、ＭＰＥＧデコード部６の映像デコーダ６２、音声デコーダ６３に送られる。なお、視聴者による番組選択指令は、デマルチプレクサ５２で分離されたＥＰＧデータをＥＰＧ処理プロセッサ６１が映像データとし、それをＮＴＳＣエンコーダ６４でＮＴＳＣ信号に変換した映像信号を外部のモニターにＥＰＧ画面として表示し、その画面上で行われる。
【００２６】
映像デコーダ６２に送られたＭＰＥＧ映像データはここでデコードされ、次にＮＴＳＣエンコーダ６４でＮＴＳＣ映像信号に変換された後、外部へ出力される。また、音声デコーダ６３に送られたＭＰＥＧ音声データはここでデコードされ、次にＤ／Ａ変換部６５でアナログ音声信号に変換された後、外部へ出力される。
【００２７】
次に、図２および図３を参照しながらＣ／Ｎが変化した時の動作を説明する。図２はマイコン４の処理を示すフローチャートであり、図３はそれに対応したＩＲＤの動作である。
【００２８】
マイコン４は、ＱＰＳＫ復調部３２から供給されるロック／アンロック信号がアンロックであるかどうか判断する（ステップＳ１）。そして、アンロックであると判断した場合（ステップＳ１でＹＥＳの場合）には、バッファメモリ５３に記憶されていて、それまで使用していたセクションデータをクリアする（ステップＳ２）。
【００２９】
ここまでの動作を図３を参照しながら説明すると、図３の（ａ）〜（ｃ）に示すように、Ｃ／Ｎが低下しＢＥＲが例えば１０-10 になると、ＦＥＣデコーダ３３での誤り訂正ができなくなって映像データの画像が表示できなくなり、さらにＣ／Ｎが低下してＢＥＲが例えば１０-2になると、ＱＰＳＫ復調器３２が復調不能となるため受信不能となる。そして、ロック／アンロック信号がロックからアンロックに変化する。この状態になると図２のステップＳ１がＹＥＳとなる。つまり、Ｃ／Ｎが低下する状況では、画像が表示できなくなって暫くしてから（Ｃ／Ｎが例えば２ｄＢ低下してから）、アンロックに遷移する。なお、ロック／アンロック信号がアンロックの時には、ＮＴＳＣエンコーダ６４の出力およびＤ／Ａ変換部６５の出力はミュートされる。
【００３０】
次に、マイコン４は、ＱＰＳＫ復調部３２から供給されるロック／アンロック信号がロックであるかどうか判断する（ステップＳ３）。そして、ロックであると判断した場合（ステップＳ３でＹＥＳの場合）には、ＦＥＣデコーダ３３から出力されるＢＥＲデータをモニターする（ステップＳ４）。そして、ＢＥＲが例えば１０-10 以下であると判断した場合（ステップＳ５でＹＥＳの場合）に、セクションデータを取得する（ステップＳ６）。
【００３１】
この動作を図３の（ｄ）〜（ｆ）を参照しながら説明すると、アンロックの状態でＣ／Ｎが向上し、ＢＥＲが例えば１０-2になると、ＱＰＳＫ復調器が復調可能になってロック／アンロック信号がアンロックからロックに遷移する（図３の（ｄ），（ｅ））。ただし、まだセクションデータの取得は行わない。そして、さらにＣ／Ｎが向上してＢＥＲが例えば１０-10 になると、セクションデータを取得する。この状態ではＦＥＣデコーダ３３で誤り訂正ができるようになって映像データの画像が表示できるようになる。つまり、Ｃ／Ｎが向上する過程では、受信ができるようになって暫くしてから（例えばＣ／Ｎが２ｄＢ向上してから）、セクションデータを取得し、そのセクションデータを用いて選局を行ない、映像データと音声データを出力する。換言すれば、実質的には、受信ができるようになり、さらにＣ／Ｎが向上してからアンロックを解除しているといえる（図３の（ｆ））。
【００３２】
図３の（ｂ）と（ｆ）とを結合すると、図３の（ｇ）のようになる。この図に示すように、ＩＲＤのロック→アンロック、アンロック→ロックの動作にヒステリシス特性を持たせていることが分かる。このヒステリシス特性はマイコン４内のヒステリシス生成器４１により生成されたものである。そして、ヒステリシスの量は２〜３ｄＢが好適である。
【００３３】
なお、前記実施の形態ではデジタル放送信号の伝送路を衛星としたが、本発明は伝送路を地上波、光ケーブル、同軸ケーブル等にしたデジタル放送にも適用できる。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、Ｃ／Ｎの変化に対してデジタル放送受信機の受信動作がヒステリシス特性を有するように構成したので、Ｃ／Ｎが低い状態においても安定した受信を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用したＩＲＤの構成を示すブロック図である。
【図２】  図１のＩＲＤにおけるマイコンの処理を示すフローチャートである。
【図３】  図１のＩＲＤにおいてＣ／Ｎが変化した時の受信動作を示す図である。
【図４】  アナログ放送とデジタル放送におけるＣ／Ｎと画質との関係を示す図である。
【図５】  デジタル放送におけるＣ／ＮとＢＥＲとの関係を示す図である。
【図６】  従来のＩＲＤにおいてＣ／Ｎが変化した時の受信動作を示す図である。
【符号の説明】
３  フロントエンド部、  ４  マイコン、  ３１  キャリア選択部、  ３２  ＱＰＳＫ復調部、  ３３  ＦＥＣデコーダ、  ４１  ヒステリシス生成器
【図１】
0004058834.tif 000002
【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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