JP2004112504A - デジタル放送システムとその受信端末装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】デジタル放送受信端末装置のMPEG2デコード分離部16において、番組を受信するのに必要なシステム情報の取得時に、このシステム情報をメモリ22に保持しておき、番組の選択または切替時にメモリ22に保持されているシステム情報を参照して選択先又は切替先の番組のコンテンツデータを取得する。これにより、番組選択時または切替時に新たにシステム情報が伝送されるまで待つ必要がなくなり、短時間で番組の選択または切替を実行することが可能となる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば移動体向けデータ放送等のデジタル放送システムとその受像端末装置に係り、特に視聴チャネル(番組)切替時間の短縮化を図る技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
日本国におけるデジタル放送では、放送中の番組を受信するために必要なシステム情報と番組自体のコンテンツデータをMPEG2(Moving Picture ExpertsGroup phase 2)システム規格のTS(Transport Stream:トランスポートストリーム)というデータフォーマットで伝送することとしている。システム情報としては、PAT(Program Association Table:番組関連テーブル情報)、PMT(Program Mapping Table:番組配置テーブル情報)等がある。
【0003】
このようなデジタル放送を受信する受信端末装置では、視聴チャネルの切り替えを行う場合、まず受信しているチャネルのTSからシステム情報(PAT、PMT)を検索し、このシステム情報から番組自体を構成するデータに関する情報を得る。次に、システム情報から得た情報を元に、番組を構成するデータそのものをTSから抽出することにより、目的の番組の視聴が可能となる。
【0004】
このとき、上記のシステム情報は、ある周期をもって放送局から送出されているため、受信側において、視聴チャネル切り替え(番組切り替え)の指示を入力した時点で直ちにシステム情報が得られるとは限らず、システム情報を得るのに最大時で周期時間分の待ち時間が生じる。これは、そのままチャネル切替時間にも影響を与えることになる。
【0005】
ところで、現在、移動体向けのSバンド衛星デジタル放送システムの実用化が進められているが、このデジタル放送においても、上記のデータフォーマット採用する。また、TSを複数の搬送波に分割してCDM(Code Division Multiplex:符号分割多重)方式により多重伝送する構成をとる。
【0006】
上記移動体向けデジタル放送システムにおいて、簡易的な受信端末装置では、複数の搬送波を全て同時に受信することができないため、TSの部分的な受信が余儀なくされる。この場合、TSの中からシステム情報を検索する際に、該当する搬送波を毎回見直す必要がある。
【0007】
また、移動体向けの場合、一般に、搬送波上の伝送データにはインターリーブを呼ばれるデータ分散処理が施される。このため、搬送波の捕捉時にその搬送波の伝送データに施されたインターリーブを復元するための拘束時間を持たないと伝送データを抽出することができない。
【0008】
以上のことから、移動体向けデジタル放送システムにあっては、TSを複数の搬送波に分割し、且つインターリーブを施して伝送するため、TSの中からデータを抽出する前に搬送波捕捉にかかる時間及び捕捉後のインターリーブ拘束時間が必要となっており、これらの時間が視聴チャネルの切替時間に大きな影響を与えることになる。
【0009】
このように視聴チャネルの切替時間が多くかかることは、受信端末装置の性能において容認することはできない。この問題は、移動体向けデジタル放送のような比較的低レート(例えば256kbps)の放送システムにおいて、PMTを頻繁に送ることはできないため、重要な課題となっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的とするところは、放送中の番組を受信するために必要なシステム情報の取得にかかる時間を短縮することができ、これによって視聴チャネルの切替時間の短縮を実現するデジタル放送システムとその受信端末装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、放送中の番組を受信するために必要なシステム情報を定期的に伝送するチャネルと番組自体のコンテンツデータを伝送するチャネルを分けて、それぞれ複数の搬送波に分割多重したデジタル放送信号を伝送し、受信側で前記システム情報に基づいてコンテンツデータを抽出するデジタル放送システムであって、受信側で、前記システム情報の取得時にこのシステム情報を保持し、新たなシステム情報取得時に保持されているシステム情報を更新することを許容し、前記番組の選択または切替時に保持されているシステム情報を参照して選択先又は切替先の番組のコンテンツデータを取得することを特徴とする。
【0012】
上記デジタル放送システムに用いる受信端末装置は、前記システム情報の取得時にこのシステム情報を保持し、新たなシステム情報取得時に保持されているシステム情報を更新する保持手段と、前記番組の選択または切替時に前記保持手段に保持されているシステム情報を参照して選択先又は切替先の番組のコンテンツデータを取得するコンテンツデータ取得手段とを具備することを特徴とする。
【0013】
【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について詳細に説明する。
本発明に係るデジタル放送システムの実施形態として、Sバンド衛星デジタル音声放送システムを例にとって説明する。本システムでは、伝送方式としてCDMを採用し、システム情報(PAT、PMT等)と番組のコンポーネントの多重方式としてMPEG2システム規格を採用する。図1に本システムの受信端末装置の構成を示す。
【0014】
図1において、アンテナ11はSバンド衛星放送信号を捕捉するもので、捕捉された放送信号はフロントエンド部FEのチューナ部12で選局され、復調・復号部13でCDM復調及び復号処理されてベースバンド信号が取得され、さらにベースバンド処理部14でTSが抽出される。抽出されたベースバンド信号はバックエンド部BEのCA(Conditional Access:限定受信)モジュール15で必要に応じてデスクランブル処理され、MPEG2デコード分離部(DEMUX)16に送られる。このMPEG2デコード分離部16は、入力されるTSからシステム情報を抽出し、このシステム情報に基づいてTSから選択番組に必要な多重ビットストリームをデコードし、データビットストリーム、映像ビットストリーム、音声ビットストリームを分離出力するものである。
尚、このデコード分離部15は、多重ビットストリームを記録再生用として記録再生装置(図示せず)に送出し、また記録再生装置からの多重ビットストリームを取り込んで、受信データと同様の処理を行う。
【0015】
データビットストリームはデータデコーダ部16に入力され、EPG(Electric Program Guide:電子番組ガイド)、基本データ、データ放送番組データが復号再生される。また、映像ビットストリームは映像復号部17に入力され、映像信号が復号再生され、音声ビットストリームは音声復号部18に入力され、音声信号が復号再生される。復号された映像信号はデータデコーダ部16で得られたデータコンテンツの映像と合成部19で合成され、映像出力となる。
【0016】
上記各処理ブロックは、制御バスBUSを通じて制御系CPU20、メモリ21、外部入力インターフェース部(I/F)22と接続される。制御系CPU20は、メモリ21に予め登録されたプログラムに従い、外部入力インターフェース部22からの指示入力に応じて各ブロックの処理を制御することで、一連の受信再生処理を実行するものである。ここでは、最大CDM受信チャネル数を2チャネルとし、伝送コンテンツをMPEG4方式により多重制御しているものとする。また、メモリ21には、取得した最新のパイロット、PAT、PMT等のシステム情報を登録して順次更新する領域を有している。
【0017】
ここで、本放送システムでは、PATを伝送するCDMチャネルとPMT及び番組のコンポーネントを伝送するCDMチャネルとを多重伝送する方式をとる。この場合、従来の運用では、受信端末装置において、システム情報におけるPAT及びPMTを毎回抽出する方式が考えられていた。
【0018】
このような従来の運用方式の場合、受信端末装置における視聴チャネルの切り替えにかかる時間は、PAT及びPMTの捕捉にかかる時間がそのまま影響する。
そこで、本発明においては、受信端末装置側において、前回の動作時のPAT及びPMTの情報を保持しておき、新たな情報が取得された時点で逐次更新するものとして、PAT及びPMTの取得にかかる時間を短縮する。
【0019】
以下に本発明の特徴とする受信シーケンスを、従来のものと比較して説明する。図2に従来の方式による受信シーケンスのタイムチャートを示し、図3に本発明による受信シーケンスのタイムチャートを示す。尚、図2及び図3においては、説明を簡単にするため、物理レイヤの処理時間、CPU処理時間等は考慮されていない。
【0020】
ここで、本システムでは、CDMチャネル0(パイロットチャネル)に構成情報が割り当てられ、CDMチャネル1(CASチャネル)にNIT/PAT/CAT/PMT/EMM−S/ECM−S/他が割り当てられ、CDMチャネル2(EPGチャネル)にSDT/EITが割り当てられ、CDMチャンネル3(コンテンツチャネル)にPMT/ESが割り当てられる。
【0021】
従来方式では、図2に示すように、まず電源オン時にパイロットチャネル(CDM0)を選択してAFC(Auto Frequency Control:自動周波数制御)を同チャネルにロックし、ユニークワード(UW)検出によりフレーム先頭を検出する。この時点でパイロット情報が取得される。
【0022】
続いて、CASチャネル(CDM1)、EPGチャネル(CDM2)を選択し、それぞれの受信出力のインターリーブを解除して、CASチャネルからPAT(0.5 sec 周期)の他、CAT〜EMM−S(10 sec 周期)のシステム情報を取得し、EPGチャネルからEPGを取得する。これにより初期受信(選局)が完了する。
【0023】
次に、コンテンツチャネル(CDM3)を選択し、その受信出力のインターリーブを解除して再度PMT(0.5 sec 周期)を取得する。このPMTを参照することで、CASチャネルからECM−S(2 sec 周期)を取得し、このECM−Sに基づいてコンテンツチャネル(CDM3)を選択し、受信ESを設定する。
受信ES設定後、AACストリームの受信復調を開始して、デコード処理を行い、音声出力を開始する。AACバッファリングに0.2 sec 程度要するため、選局から音声出力時間まで最大5.7 sec となる。
【0024】
一方、映像系については、受信SE設定後、スクランブル解除を施してES受信開始を行い、コンテンツチャネル(CDM3)からMPEG4−Iを取得し(2 sec )、MPEG4ストリームを受信して、映像信号のデコード処理を行い、映像出力を開始する。このとき、MPEG4データのバッファリングに0.5 sec 要する。したがって、選局から映像出力時間まで最大8 sec となる。
【0025】
これに対し、本発明では、図3に示すように、CASチャネル(CDM1)及びEPGチャネル(CDM2)の選択によるインターリーブ解除後、CASチャネルからCAT〜EMM−S(10 sec 周期)を取得すると共に、当該チャネルから得られるPAT/PMTを保存して、新たにPAT/PMTが得られた場合にはこれを更新する。
【0026】
この結果、コンテンツチャネル(CDM3)からPMTを取得する必要がなくなり、コンテンツチャネル受信データのインターリーブ完了後、直ちにECM−S(2 sec )の取得が可能となり、その分、受信ES設定完了までの時間短縮が図れる。
【0027】
図2と図3を比較して明らかなように、従来では選局から音声出力時間までに最大5.7 sec 要していたのに対し、本実施形態の場合には4.7 sec まで短縮される。また、従来では選局から音声出力開始時間までに最大8 sec 要していたのに対し、本実施形態の場合には最大7 secまで短縮される。
【0028】
また、上記と同様な方式をとることにより、移動体上での連続受信時に、一時的な受信環境の大幅な劣化が生じた場合に、再受信処理にかかる時間を短縮することが可能となる。図4に従来の再受信処理のシーケンスにおけるタイムチャートを示し、図5に本発明による再受信処理のシーケンスにおけるタイムチャートを示す。尚、図4及び図5においても、説明を簡単にするため、物理レイヤの処理時間、CPU処理時間等は考慮されていない。
【0029】
従来方式では、図4に示すように、まず受信可能な状態になると、パイロットチャネル(CDM0)を選択してAFCを同チャネルにロックし、ユニークワード(UW)検出によりフレーム先頭を検出する。この時点でパイロット情報が再取得され、再同期が確立される。
【0030】
続いて、CASチャネル(CDM1)、EPGチャネル(CDM2)を選択し、それぞれの受信出力のインターリーブを解除して、CASチャネルからPAT(0.5 sec周期)の他、CAT〜EMM−S(10 sec 周期)のシステム情報を取得し、EPGチャネルからEPGを取得する。
【0031】
次に、前回の受信チャネルを選局してコンテンツチャネル(CDM3)の受信出力のインターリーブを解除し、再度PMT(0.5 sec周期)を取得する。このPMTを参照することで、CASチャネルからECM−S(entitlement control message for S−band)(2 sec周期)を取得し、このECM−Sに基づいてコンテンツチャネル(CDM3)を選択し、受信ESを設定する。
受信ES設定後、AACストリームの受信復調を開始して、デコード処理を行い、音声出力を開始する。AACバッファリングに0.2 sec 程度要するため、選局から音声出力時間まで最大9.2 sec となる。
【0032】
一方、映像系については、受信SE設定後、スクランブル解除を施してES受信開始を行い、コンテンツチャネル(CDM3)からMPEG4−Iを取得し(2 sec )、MPEG4ストリームを受信して、映像信号のデコード処理を行い、映像出力を開始する。このとき、MPEG4データのバッファリングに0.5 sec 要する。したがって、選局から映像出力時間まで最大 11.5 secとなる。
【0033】
これに対し、本発明では、図5に示すように、再同期確立後において、記憶パイロット、PAT、PMTの情報を使用して前回の受信チャネルを選局することでパイロット情報を再取得し、CASチャネル(CDM1)からNIT/PAT/CAT/PMT/EMM−Sを再受信し変更時の情報を更新する。これと並行して、記憶情報から受信ESを再設定し、EPGチャネル(CDM2)の選択によるインターリーブ解除後、CASチャネルからCAT〜EMM−S(10 sec 周期)を取得すると共に、コンテンツチャネル(CDM3)の受信出力のインターリーブを解除する。その後、CASチャネル(CDM1)からECM−Sを取得し、このECM−Sに基づいて先に述べたように音声デコード、映像デコードを実行してそれぞれの再生信号を出力する。
【0034】
このように、本実施形態によれば、コンテンツチャネル(CDM3)からPMTを取得する必要がなくなり、記憶されていたシステム情報に基づいて前記受信チャネルの選局し、コンテンツチャネル受信データのインターリーブ完了後、直ちにECM−S(2 sec )の取得が可能となり、その分、受信ES設定完了までの時間短縮が図れる。
【0035】
図4と図5を比較して明らかなように、従来では再同期確立から音声出力時間までに最大9.2 sec要していたのに対し、本実施形態の場合には5.2 secまで短縮される。また、従来では選局から音声出力開始時間までに最大11.5 sec 要していたのに対し、本実施形態の場合には最大7.5 secまで短縮される。
【0036】
尚、上記実施形態では、伝送方式としてCDMを採用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の伝送方式であっても同様に実施可能である。
以上述べた実施形態の受信端末装置では、結局、コンテンツチャネル(CDM3)に挿入されているPMTを使用していない。このことから、放送システムにおいて、受信端末装置が前回のシステム情報を保持することを許容する運用を行うことにより、コンテンツチャネルにPMT等のシステム情報を割り当てる必要はなくなり、その分、伝送領域を縮小することが可能となる。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、放送中の番組を受信するために必要なシステム情報の取得にかかる時間を短縮することができ、これによって視聴チャネルの切替時間の短縮を実現するデジタル放送システムとその受信端末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システムの実施形態として、Sバンド衛星デジタル音声放送システムを例にしたときの受信端末装置の構成を示すブロック図。
【図2】上記実施形態に対する従来の方式による初期設定時の受信シーケンスを示すタイムチャート。
【図3】上記実施形態において、本発明の方式による初期設定時の受信シーケンスを示すタイムチャート。
【図4】上記実施形態に対する従来の方式による再同期設定時の受信シーケンスを示すタイムチャート。
【図5】上記実施形態において、本発明の方式による再同期期設定時の受信シーケンスを示すタイムチャート。
【符号の説明】
FE…フロントエンド部
BE…バックエンド部
11…アンテナ
12…チューナ部
13…復調・復号部
14…ベースバンド処理部
15…CAモジュール
16…MPEG2デコード分離部
17…データデコーダ部
18…映像復号部
19…音声復号部
20…合成部
21…制御系CPU
22…メモリ
23…外部入力インターフェース部
Claims (4)
- 放送中の番組を受信するために必要なシステム情報を定期的に伝送するチャネルと番組自体のコンテンツデータを伝送するチャネルを分けて、それぞれ複数の搬送波に分割多重したデジタル放送信号を伝送し、受信側で前記システム情報に基づいてコンテンツデータを抽出するデジタル放送システムであって、
受信側で、前記システム情報の取得時にこのシステム情報を保持し、新たなシステム情報取得時に保持されているシステム情報を更新することを許容し、前記番組の選択または切替時に保持されているシステム情報を参照して選択先又は切替先の番組のコンテンツデータを取得することを特徴とするデジタル放送システム。 - 前記デジタル放送信号は、符号分割多重により前記システム情報とコンテンツデータの各チャネルを多重することを特徴とする請求項1記載のデジタル放送システム。
- 前記システム情報及びコンテンツデータは、MPEG2(Moving Picture Experts Group phase 2)システム規格のTS(Transport Stream:トランスポートストリーム)データフォーマットで生成されることを特徴とする請求項1記載のデジタル放送システム。
- 放送中の番組を受信するために必要なシステム情報を定期的に伝送するチャネルと番組自体のコンテンツデータを伝送するチャネルを分けて、それぞれ複数の搬送波に分割して多重伝送し、受信側で前記システム情報に基づいてコンテンツデータを抽出するデジタル放送システムに用いられ、前記番組の選択時または切替時に前記システム情報を参照して当該番組のコンテンツデータを取得する受信端末装置において、
前記システム情報の取得時にこのシステム情報を保持し、新たなシステム情報取得時に保持されているシステム情報を更新する保持手段と、
前記番組の選択または切替時に前記保持手段に保持されているシステム情報を参照して選択先又は切替先の番組のコンテンツデータを取得するコンテンツデータ取得手段とを具備することを特徴とするデジタル放送システムの受信端末装置。
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