(57)【要約】【課題】デジタル放送受信時のフレーム同期を適切に制御し、もってデジタル放送の受信状態を向上するデジタル放送受信装置およびデジタル放送受信方法を提供すること。【解決手段】各ブランチ（第１ブランチ１００，第２ブランチ２００，第３ブランチ３００，第４ブランチ４００）の受信状態や同期状態をフレーム保護制御部１４が取得する。いずれかのブランチで同期状態を移行させるか否かを判断する場合に、自ブランチの受信状態や他ブランチの同期状態に基づいて、保護フレーム数を変化させることで、状況に応じて同期状態の移行しやすさを変化させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル放送の放送波を受信し、受信した放送波に含まれる同期ビットを検出してフレーム同期を行なう際に、同期状態の移行の判断に所定数のフレームの同期ビットを用いるデジタル放送受信装置であって、
前記デジタル放送を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナの受信状態を判断する受信状態判定手段と、
前記複数のアンテナのフレーム同期状態を検出するフレーム同期検出手段と、
前記複数のアンテナのいずれかについて同期状態の移行を判断する場合に、当該アンテナの受信状態および／または他のアンテナの同期状態に基づいて前記判断に用いるフレームの数を変更する判断フレーム数制御手段と、
を備えたことを特徴とするデジタル放送受信装置。
【請求項２】
前記判断フレーム制御手段は、前記受信状態の変化量が所定値以上である場合に、前記同期状態が同期中から非同期に移行したか否かの判断に使用するフレーム数を増加させることを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項３】
前記判断フレーム制御手段は、他のアンテナの同期状態が同期中である場合に、前記同期状態が同期中から非同期に移行したか否かの判断に使用するフレーム数を増加させ、前記同期状態が非同期から同期中に移行したか否かの判断に使用するフレーム数を減少させることを特徴とする請求項１または２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項４】
デジタル放送の放送波を受信し、受信した放送波に含まれる同期ビットを検出してフレーム同期を行なう際に、同期状態の移行の判断に所定数のフレームの同期ビットを用いるデジタル放送受信方法であって、
前記デジタル放送を受信する複数のアンテナの受信状態を判断する受信状態判定工程と、
前記複数のアンテナのフレーム同期状態を検出するフレーム同期検出工程と、
前記複数のアンテナのいずれかについて同期状態の移行を判断する場合に、当該アンテナの受信状態および／または他のアンテナの同期状態に基づいて前記判断に用いるフレームの数を変更する判断フレーム数制御工程と、
を含んだことを特徴とするデジタル放送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル放送の放送波を受信し、受信した放送波に含まれる同期ビットを検出してフレーム同期を行なう際に、同期状態の移行の判断に所定数のフレームの同期ビットを用いるデジタル放送受信装置およびデジタル放送受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルテレビなどのデジタル放送の同期は、TMCC（Transmission and Multiplexing Configuration Control）などの同期ビットを検出することでおこなっていた。この時、単一のフレーム内では偶然同期ビットと同一のビット列が発生する可能性があることを考慮し、所定数のフレームで同期ビットが一致して初めて同期が確立した（非同期の状態から同期中の状態に移行した）と判断する、いわゆる前方保護を行うことが一般的である。同様に、瞬間的なノイズなどで一時的に同期ビットが検出できない可能性を考慮し、所定数のフレームで同期ビットが一致しない場合に初めて同期がはずれた（同期中の状態から非同期の状態に移行した）と判断する、いわゆる後方保護も行なわれている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特許第２８５３７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した前方保護や後方保護のフレーム数を適切に設定することは困難であった。例えば、前方保護のフレーム数を大きく設定しすぎると同期が確立するまでの時間が長くなり、小さく設定しすぎると誤って同期を確立する可能性が高まる。同様に、後方保護のフレーム数を小さく設定しすぎると、瞬間的なノイズや瞬断に反応して同期が外れる可能性が高まり、大きく設定しすぎると元の同期へ復帰を長時間待機して新たな同期の探索までの時間が遅れる。
【０００５】
特に、車載テレビ装置など移動体に搭載されるデジタル放送受信装置では、電波の受信状態の変動が大きく、また瞬間的なノイズや瞬断が頻繁に発生するため、同期状態の判断に用いるフレーム数を適切に設定することが重要な課題となっていた。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解消し、課題を解決するためになされたものであって、デジタル放送受信時のフレーム同期を適切に制御し、もってデジタル放送の受信状態を向上するデジタル放送受信装置およびデジタル放送受信方法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】
【０００７】
上述した問題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかるデジタル放送受信装置およびデジタル放送受信方法は、デジタル放送を複数のアンテナで受信して各々フレーム同期を行なうとともに、各アンテナの同期状態の移行を判断する場合に、当該アンテナの受信状態および／または他のアンテナの同期状態に基づいて前記判断に用いるフレームの数を変更する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によればデジタル放送受信装置およびデジタル放送受信方法は、アンテナの電波受信状態や他のアンテナの同期状態に基づいて前方保護や後方保護のフレーム数を変化させるので、デジタル放送受信時のフレーム同期を適切に制御し、もってデジタル放送の受信状態を向上するデジタル放送受信装置およびデジタル放送受信方法を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照し、本発明のデジタル放送受信装置およびデジタル放送受信方法にかかる実施例を詳細に説明する。なお、以下においてＳＮ比とは、信号対雑音比（Signal  to  Noise  Ratio）であるが、信号を搬送波とした場合には、搬送波対雑音比（Carrier  to  Noise  ratio、ＣＮ比）と呼ばれる。特に、信号がデジタル信号である場合には、ＣＮ比と呼ばれる。
【実施例】
【００１０】
本実施例では、デジタル放送受信装置の好適な実施例であるダイバシティ受信装置の構成について説明する。図１は、本実施例にかかるダイバシティ受信装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、ダイバシティ受信装置１０は、ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing、直交周波数分割多重）変調信号をダイバシティ受信するために、例えば、第１ブランチ１００、第２ブランチ２００（図示省略）、第３ブランチ３００（図示省略）、第４ブランチ４００の４つのブランチを有する。なお、第１ブランチ１００〜第４ブランチ４００の構成は同一であるので、第１ブランチ１００に代表させて説明をおこなう。また、ブランチの数は、第１ブランチ１００〜第４ブランチ４００の４つに限定されず、複数であればいずれも可である。
【００１１】
第１ブランチ１００は、その内部にチューナ部１０２、受信同期部１０３、フレーム同期部１０４、受信状態判断部１０５およびフレーム同期検出部１０６を有する。チューナ部１０２は、アンテナ１０１の受信周波数を選択する処理部であり、選択されて受信された放送波は、受信同期部１０３およびフレーム同期部１０４による同期処理を経て第１ブランチ１００から出力される。
【００１２】
受信状態判断部１０５は、放送波の受信状態を判断する処理部であり、受信した放送波の信号レベルを検出する信号レベル検出部１０５ａ、ノイズレベル（ＳＮ比）を検出するするノイズレベル検出部１０５ｂ、エラーレベル（BER :Bit Error Rate）を検出する.エラーレベル検出部１０５ｃを有する。信号レベル検出部１０５ａが検出した信号レベル、ノイズレベル検出部１０５ｂが検出したノイズレベル、エラーレベル検出部１０５ｃが検出したエラーレベルは、それぞれ第１ブランチ１００の外部に出力される。
【００１３】
フレーム同期部１０４による同期の取得は、具体的には、シンボル単位でＦＦＴを行なってTMCC（Transmission and Multiplexing Configuration Control）を取得し、TMCC２０４bitに含まれる規定１６bit列を検出することでおこなう。
【００１４】
これにより、第１ブランチ１００は、図２に示すように４つの同期状態の間で推移する。まず、同期が取れていない非同期の状態で同期ビットが一致すると、前方フレーム保護の状態に移行する。この前方フレーム保護状態において、所定数のフレームで全て同期ビットが一致すると同期中の状態に移行する。一方、前方フレーム保護の状態で同期ビットの不一致が発生すると、非同期の状態に移行する。
【００１５】
同期中の状態では、同期ビットが一致する限り同期中の状態が維持されるが、同期ビットの不一致が発生すると、後方フレーム保護の状態に移行する。この後方フレーム保護の状態では同期ビットが一致すると、同期中の状態に移行する。一方、後方フレーム保護の状態において、所定数のフレームで全て同期ビットが不一致であった場合には同期を外して非同期の状態に移行する。
【００１６】
フレーム同期検出部１０５は、フレーム同期部１０４の同期状態を検出し、第１ブランチ１００の外部に出力する処理を行なう。
【００１７】
第２ブランチ２００、第３ブランチ３００、第４ブランチ４００は、第１ブランチ１００と同様の構成を有し、それぞれフレーム同期を行なった受信波、受信状態、同期状態を出力する。
【００１８】
合成部１１は、各ブランチが出力した受信波を合成してＦＦＴ部１２に渡す。ＦＦＴ部１２は、合成部１１によって合成された入力信号ＳＩに対して高速フーリエ変換処理（Fast  Fourier  Transform）を施し、この高速フーリエ変換されたＳＩが、復調部１３によって復調され、デジタル信号が出力されることとなる。
【００１９】
フレーム保護制御部１４は、各ブランチが出力した受信状態、同期状態に基づいて、各ブランチが同期状態の移行の判断に用いるフレーム数を変更する処理を行なう。すなわち、同期中の状態で同期ビットの不一致が発生した場合であっても、当該ブランチの受信状態や他のブランチの状態から復帰する可能性が高い場合には、後方保護の保護フレーム数を増加させて同期中の状態に復帰し易くし、復帰する可能性が低い場合には、保護フレーム数を変化させず、比較的同期外れし易くする。
【００２０】
このフレーム保護制御部１４による制御を受けた場合の、フレーム同期部１０４の後方フレーム保護状態での処理動作を図３に示す。同図に示す処理動作は、第１ブランチ１００が後方フレーム保護の状態となった場合に開始され、他の状態に移行した場合に終了する処理である。
【００２１】
同図に示したように、後方フレーム保護の状態に移行すると、フレーム同期部１０４は、まず保護フレーム数の変更条件が成立しているか否かをフレーム保護制御部１４に問い合わせる（ステップＳ１０１）。この結果、保護フレーム数の変更条件が成立していれば（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、保護フレーム数を変更し（ステップＳ１０３）、成立していなければ（ステップＳ１０１，Ｎｏ）保護フレーム数をリセットする（ステップＳ１０２）。
【００２２】
つぎに、フレーム同期部１０４は同期ビットを検出し（ステップＳ１０４）、同期ビットが一致していれば（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、不一致カウンタと保護フレーム数をリセットして（ステップＳ１０９）、同期状態に移行し（ステップＳ１１０）、後方保護の処理を終了する。
【００２３】
一方、同期ビットが一致していなければ（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、フレーム同期部１０４は、連続して不一致したフレームの数を示す不一致カウンタをインクリメントする（ステップＳ１０５）。この結果、不一致カウンタの値が保護フレーム数に到達していなければ（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、再度ステップＳ１０１に移行する。
【００２４】
一方、不一致カウンタの値が保護フレーム数に到達したならば（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、不一致カウンタと保護フレーム数をリセットして（ステップＳ１０７）、同期を外して非同期の状態に移行し（ステップＳ１０８）、後方保護の処理を終了する。
【００２５】
図３に示した処理フローにおける保護フレーム数の変更条件としては、具体的には、図４に示した条件を用いることができる。同図に示したように、自ブランチの信号レベルやノイズレベル、エラーレベルが急激に悪化（例えば変化量が所定値以上の変化で悪化）して同期ビットの不一致が発生した場合、かかる不一致は、障害物やマルチパスなどの影響によって生じた一時的なものである可能性が高く、もとの同期の状態に復帰することが期待できる。同じく、他のブランチが同期中の状態を維持しているならば、自ブランチが後方保護の状態から同期中の状態に復帰することが期待できる。
【００２６】
そこで、このような条件が成立する場合には、保護フレーム数を増加して後方保護の状態を長くし、元の同期の状態に復帰し易くするとともに、これ以外の状況下では早期に同期を外して再同期を試みることで、アンテナの合成利得を効率よく得ることができる。
【００２７】
また、信号レベル変化、ノイズレベル変化、エラーレベル変化、他ブランチの状態（同期状態、受信状態）を組み合わせて自ブランチの保護フレーム数を変化させることもできる。さらに、保護フレーム数の変化を受信状態や他ブランチの同期状態、他ブランチの受信状態などに基づいて、段階的に変化させるようにしてもよい。
【００２８】
なお、ここでは後方保護の保護フレーム数を変更する場合を例に説明を行なったが、前方保護についても同様に、自ブランチの受信状態や他ブランチの同期状態などを用いて保護フレーム数を変更することができる。
【００２９】
次に、図１に示したダイバシティ受信装置を、デジタルテレビジョン受信装置に適用した適用例を説明する。図５は、図１に示したダイバシティ受信装置を、デジタルテレビジョン受信装置に適用した適用例を示すブロック図である。
【００３０】
同図に示すように、デジタルテレビジョン受信装置２０内において、ダイバシティ受信装置１０からバックエンド装置２１へと、受信波に基づくデジタル信号が入力される。バックエンド装置２１は、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）２１ａと、ビデオバッファ２１ｂと、ＤＡＣ（Digital  to  Analog  Converter）＋ＶＣＸＯ（Voltage  Controlled  Xtal  Oscillator）２１ｃとを有する。ＤＡＣは、デジタル信号をアナログ信号へと変換するデジタル・アナログ変換回路であり、ＶＣＸＯは、電圧によって周波数を変化可能な水晶発振器である。よって、ＤＡＣ＋ＶＣＸＯ２１ｃは、水晶発振器によって制御されるデジタル・アナログ変換回路である。
【００３１】
なお、ダイバシティ受信装置１０内の各制御回路およびＤＳＰ２１ａは、所定のＩＩＣ（Inter-IC）バス（図示せず）を介して、ＤＡＣ＋ＶＣＸＯ２１ｃの水晶発振器によって同期制御・クロック制御される。また、ＤＡＣ＋ＶＣＸＯ２１ｃは、ＤＳＰ２１ａから、所定のＩＩＣバスを介して、同期制御信号を受け渡される。
【００３２】
ＤＳＰ２１ａは、Ｈ．２６４、ＭＰＥＧ（Moving  Picture  Expert  Group）−２などの動画圧縮規格に基づく動画のデジタル信号を復調し、ＡＡＣ（Advanced  Audio  Coding）などの音声圧縮規格に基づく音声のデジタル信号を復調する。また、バックエンド装置２１の全体制御をおこなう。
【００３３】
また、ＤＳＰ２１ａは、所定のディスプレイに表示されるデジタルテレビジョン受信装置２０の操作画面を制御するＯＳＤ（On-Screen  Display）機能を有する。また、ＤＳＰ２１ａは、動画データのエンコードをおこない、音声データのパルス幅変調（ＰＷＭ、Pulse  Width  Modulation）をおこなう。
【００３４】
なお、ＤＳＰ２１ａは、所定のインターフェースを介してホストコンピュータと接続されている。ホストコンピュータは、前述のＯＳＤ機能を使用してデジタルテレビジョン受信装置２０における動画および／または音声の選択をおこなう操作画面の表示制御をおこない、この操作画面から受け付けられた操作の情報をＤＳＰ２１ａへと受け渡す。
【００３５】
また、ＤＳＰ２１ａは、エンコードされた動画データを、ビデオバッファ２１ｂへ一時的に展開し、所定のインターフェースを介して、ＮＴＳＣ（National  Television  Standards  Committee）のアナログ信号でディスプレイ装置（図示せず）へと受け渡す。さらに、ＤＳＰ２１ａは、パルス幅変調された音声データを、ＤＡＣ＋ＶＣＸＯ２１ｃへと受け渡す。
【００３６】
ＤＡＣ＋ＶＣＸＯ２１ｃは、ＤＳＰ２１ａから受け渡された音声データを、デジタル信号からアナログ信号へと変換し、ＬチャネルおよびＲチャネルに分離してそれぞれのインターフェースからスピーカ装置（図示せず）へと出力する。
【００３７】
上述してきたように、本実施例にかかるダイバシティ受信装置１０は、各ブランチの受信状態や同期状態をフレーム保護制御部１４が取得し、各ブランチのフレーム同期における保護フレーム数を変化させることで、デジタル放送受信時のフレーム同期を適切に制御し、もってデジタル放送の受信状態を向上することができる。
【００３８】
また、図１に示したダイバシティ受信装置１０を、上記のようなデジタルテレビジョン受信装置２０に適用することによって、テレビジョン放送の画像や音声がフリーズした状態となる期間を短くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明にかかるデジタル放送受信装置およびデジタル放送受信方法は、フレーム同期処理に有用であり、特に状況に応じた同期外れの回避に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施例にかかるダイバシティ受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】同期状態の推移について説明する状態遷移図である。
【図３】後方保護の処理動作を似付いて説明するフローチャートである。
【図４】保護フレームの変更条件について説明する説明図である。
【図５】本実施例にかかるダイバシティ受信装置を適用したデジタルテレビジョン受信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    ダイバシティ受信装置
１１    合成部
１２    ＦＦＴ部
１３    復調部
１４    フレーム保護制御部
２０    デジタルテレビジョン受信装置
２１    バックエンド装置
２１ａ  ＤＳＰ
２１ｂ  ビデオバッファ
２１ｃ  ＤＡＣ＋ＶＣＸＯ
１００    第１ブランチ
２００    第２ブランチ
３００    第３ブランチ
４００    第４ブランチ
１０１，４０１    アンテナ
１０２，４０２    チューナ部
１０３，４０３    受信同期部
１０４，４０４    フレーム同期部
１０５，４０５    受信状態判断部
１０５ａ，４０５ａ  信号レベル検出部
１０５ｂ，４０５ｂ  ノイズレベル検出部
１０５ｃ，４０５ｃ  エラーレベル検出部
【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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