JP4413099B2

JP4413099B2 - ディジタル放送受信装置

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Publication number: JP4413099B2
Application number: JP2004208945A
Authority: JP
Inventors: 和彦内山; 浩恒星野
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2024-07-15
Also published as: JP2006033390A

Description

本発明は、ディジタル放送を受信するディジタル放送受信装置に関する。

アナログ放送に代わる新たな放送メディアとして、ディジタルラジオ放送やディジタルテレビ放送が開始されている。一方、これらのディジタル放送を受信するディジタル放送受信装置側では、フェージングや電波強度の低下等により放送波の電波状態が劣化した場合でも、受信信号を復調等する際に誤り訂正処理を行うことにより、高品質の映像や音声等を再生してユーザに提供することを可能にしている。

ところが、ディジタル放送の特徴として、ディジタル放送受信装置が放送波を受信中に、電波状態が劣化した場合、誤り訂正能力の限界に達するまでは、映像や音声等の品質劣化を抑制することが可能であるが、誤り訂正能力の限界点を超えると、映像や音声等の品質が急激に劣化する、いわゆる崖効果と呼ばれる現象が生じることが問題となっている。

そこで、このような崖効果の影響を回避し、映像や音声等の品質劣化を防止するため、特許２００１−２１７７３５号公報に開示された放送受信装置が提案されている。

この放送受信装置は、同一番組から成るディジタル放送信号とアナログ放送信号とが周波数分割多重化されたサイマルテレビ放送を受信するサイマル放送受信装置であり、ディジタル放送信号を受信中に、ビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）を監視し、そのビット誤り率が所定の限界点に達すると、アナログ放送信号に切り替えて受信することで、映像や音声等の品質の急減な劣化を防止するようにしている。すなわち、アナログ放送信号に切り替えると、良好な受信状態の下でディジタル放送信号を受信する場合に較べて映像や音声等の品質が低下することとなるが、崖効果の影響を回避することができ、放送番組を継続して受信することを可能にしている。

特許２００１−２１７７３５号公報

ところが、上記従来の放送受信装置では、ビット誤り率が所定の限界点に達したことを検出した場合に、ディジタル放送信号からアナログ放送信号への迅速な受信切り替えを行うことができず、また、アナログ放送信号への切り替えに際して歪みやノイズが混入するという問題がある。

また、上記従来の放送受信装置は、サイマルテレビ放送のように、ディジタル放送による放送番組とアナログ放送による放送番組が周波数分割多重化されて同時に送られてきた場合に限られるものであり、ディジタル放送による番組間での受信切り替えを行うことができないという問題がある。

本発明はこうした従来の課題に鑑みてなされたものであり、例えば受信状態が劣化したような場合に、ディジタル放送による番組間での受信切り替えを行うことにより、番組を良好な品質の下で継続して再生することを可能にするディジタル放送受信装置及びその受信方法を提供することを目的とする。

また、迅速な受信切り替えを行うことを可能にするディジタル放送受信装置及びその受信方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、同じ内容でビットレートの異なる高ビットレートの番組のデータと低ビットレートの番組のデータとを、夫々複数のパケットデータに分割し、時分割多重化したストリームデータにして伝送されてくる放送波を受信するディジタル放送受信装置であって、前記放送波を受信する受信手段と、前記受信手段から出力される受信信号に基づいて、前記ストリームデータを復調してトランスポートストリーム（以下、ＴＳという）を復元すると共に、復調をするに際しエラーのあるトランスポートストリームパケット（以下、ＴＳＰという）にエラーパケットマークデータを付す復調手段と、前記復調されたＴＳを前記ビットレートの異なる番組毎のパケッタイズドエレメンタリストリーム（以下、ＰＥＳという）に情報分離すると共に、前記エラーパケットマークデータを検出して前記エラーパケットマークデータをＰＥＳに付したまま前記ＰＥＳを出力し、前記エラーパケットマークデータに関連するＰＥＳを識別するための第１エラーデータを出力する情報分離手段と、前記情報分離された音声または映像に関するＰＥＳを前記ビットレートの異なる番組間で同期を取ってデコードすると共に、前記エラーパケットマークデータを検出し、前記エラーパケットマークが付されている音声または映像に関するＰＥＳをデコードする直前に、前記エラーパケットマークデータが付されている前記音声または映像に関するＰＥＳを識別するための第２エラーデータを出力するデコーダ手段と、受信選択された番組の前記デコーダ手段によってデコードされたデータを出力する出力手段と、前記情報分離手段から前記高ビットレートの番組のＰＥＳに関連する第１エラーデータが出力された場合に、前記第１エラーデータに基づきエラーを有するＰＥＳを特定し、前記特定されたＰＥＳに関連する前記第２エラーデータが前記デコーダ手段から出力されるに従い、前記エラーを有するＰＥＳがデコードされたデータを、前記低ビットレートの番組のＰＥＳがデコードされたデータに切替えて出力するように、前記出力手段を制御するエラー判別手段と、を具備することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、同じ内容でビットレートの異なる高ビットレートの番組のデータと低ビットレートの番組のデータとを、夫々複数のパケットデータに分割し、時分割多重化したストリームデータにして伝送されてくる放送波を受信するディジタル放送受信装置における受信方法であって、前記放送波を受信する受信工程と、前記受信工程で受信した受信信号に基づいて、前記ストリームデータを復調して、ＴＳを復元すると共に、復調をするに際しエラーのあるＴＳＰにエラーパケットマークデータを付す復調工程と、前記復調されたＴＳを前記ビットレートの異なる番組毎のＰＥＳに情報分離すると共に、前記エラーパケットマークデータを検出して前記エラーパケットマークデータをＰＥＳに付したまま前記ＰＥＳを出力し、前記エラーパケットマークデータに関連するＰＥＳを識別するための第１エラーデータを出力する情報分離工程と、前記情報分離された音声または映像に関するＰＥＳを前記ビットレートの異なる番組間で同期を取ってデコードすると共に、前記エラーパケットマークデータを検出し、前記エラーパケットマークが付されている音声または映像に関するＰＥＳをデコードする直前に、前記エラーパケットマークデータが付されている前記音声または映像に関するＰＥＳを識別するための第２エラーデータを出力するデコーダ工程と、受信選択された番組の前記デコーダ工程によってデコードされたデータを出力する出力工程と、前記情報分離工程によって前記高ビットレートの番組のＰＥＳに関連する第１エラーデータが出力された場合に、前記第１エラーデータに基づきエラーを有するＰＥＳを特定し、前記特定されたＰＥＳに関連する前記第２エラーデータが前記デコーダ工程によって出力されるに従い、前記エラーを有するＰＥＳがデコードされたデータを、前記低ビットレートの番組のＰＥＳがデコードされたデータに切替えて出力するように、前記出力工程を制御するエラー判別工程と、を具備することを特徴とする。

本発明の実施の形態に係るディジタル放送受信装置について図１を参照して説明する。図１（ａ）は、本実施形態のディジタル放送受信装置の構成を表したブロック図である。

同図（ａ）において、このディジタル放送受信装置１は、地上ディジタル放送を受信する受信装置であり、到来電波を受信するアンテナＡＮＴが接続された受信部２と、復調及びエラー訂正部３と、情報分離部４、デコーダ部５、出力部６、エラー判別部７とを有して構成されている。

ここで、このディジタル放送受信装置１の個々の構成を説明する前に、放送局側から伝送されてくる地上波ディジタル放送について、図２及び図３を参照して概説することとする。

地上ディジタル放送では、ＭＰＥＧ-２でエンコード（符号化）された映像や音声、データ等の多チャンネルの番組（コンテンツ）を１つのストリームとしてまとめて多重伝送することを可能にするＭＰＥＧ-２ＴＳ（Transport Stream）が用いられ、更に、ＭＰＥＧ-２ＴＳを伝送するための伝送路符号化方式として、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式が採用されている。

まず、図２を参照して、ＭＰＥＧ-２ＴＳ（以下「トランスポートストリーム」という）について説明する。

トランスポートストリーム（ＴＳ）は、トランスポートストリームパケット（ＴＳＰ：Transuport Stream Packet）と呼ばれる固定長（１８８バイト）のパケットデータが複数個集まって構成されている。

各トランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）は、固定長のＴＳヘッダ（Transuport Stream header）と、それに続く可変長のアダプテーションフィールド（adaptation field）及びＴＳペイロード（Transuport Stream payload）を有して構成され、各ＴＳペイロードは、ＰＥＳヘッダ（Packetized Elementary Stream header）と、それに続くＰＥＳペイロード（Packetized Elementary Stream payload）とから成るＰＥＳパケット（Packetized Elementary Stream packet）で構成されるようになっている。

そして、放送局側と受信装置側とで基本クロックを合わせるためのプログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ：Program Clock Referennce）と呼ばれるクロックデータをアダプテーションフィールド中に伝送すると共に、映像符号化方式としてのＭＰＥＧ-２ Videoで符号化された映像や、音声符号化方式としてのＭＰＥＧ-２ＡＡＣ（Advanced Audio Coding）で符号化された音声等のエレメンタリストリーム（ＥＳ：Elementary Stream）をパケッタイズドエレメンタリストリーム（ＰＥＳ：Packetized Elementary Stream）と呼ばれるパケットデータに分割し、ＰＥＳペイロード中に伝送するようになっている。

更に、ＰＥＳヘッダには、ＰＥＳペイロード中に伝送されるパケッタイズドエレメンタリストリーム（ＰＥＳ）を識別するための識別子（Stream ID）やパケットサイズ、受信装置側で同期再生を行うための時間情報、その他の制御情報が記述されて伝送され、ＴＳヘッダには、トランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）の種類を識別するための識別子（ＰＩＤ）や各種フラグが記述されて伝送されるようになっている。

更に、トランスポートストリームは、多チャンネルのコンテンツを多重伝送することが可能であるため、各チャンネルと映像や音声等のパケッタイズドエレメンタリストリーム（ＰＥＳ）との関係を表すための記述子から成るテーブル情報が規定されている。

このテーブル情報は、プログラムスペシフィケーションインフォメーション（ＰＳＩ：Program Specification Information）と呼ばれ、プログラムアソシエーションテーブル（ＰＡＴ：Program Association Table）、プログラムマップテーブル（ＰＭＴ：Program Mapped Table）等の計４種類が規定され、セクションと呼ばれる単位で、トランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）中のＴＳペイロードに配置されて伝送されるようになっている。

そして、プログラムアソシエーションテーブル（ＰＡＴ）に、プログラムマップテーブル（ＰＭＴ）を識別するための識別子（ＰＩＤ）等を記述し、プログラムマップテーブル（ＰＭＴ）に、各チャンネルの構成と、各チャンネルに対応する映像や音声等のストリームを識別するための識別子（ＰＩＤ）等を記述して、放送局側から受信装置側へ伝送すると、受信装置側では、プログラムアソシエーションテーブル（ＰＡＴ）とプログラムマップテーブル（ＰＭＴ）に記述されている上述の識別子等の内容を参照することにより、例えばユーザから選択指定されたチャンネルに関連するトランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）を抽出して、所定のデコード処理を行うことで映像再生や音楽再生を行えるようになっている。

次に、地上波ディジタル放送における伝送路符号化方式について、図３に模式的に示す系統図を参照して説明する。

放送局側では、ティジタル放送を伝送するに際して、上述のトランスポートストリーム（ＴＳ）を作成した後、各トランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）に誤り訂正符号（リードソロモン符号）を付加することで外符号符号化を行い、所定スロット数のフレームへマッピングすると共に、所定フレーム数を単位とするスーパーフレームを構成し、次に、スロット位置毎にバイトインターリーブを行って、畳み込み符号による内符号符号化を施し、ＤＱＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの中から選択した変調方式でディジタル変調を行う。

ここで、例えば同一内容の番組を高ビットレートと低ビットレートとで階層化伝送する場合、図３に示すように、上述の外符号符号化後にトランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）単位で分割（階層分離）し、上述のバイトインターリーブと内符号符号化及びディジタル変調の処理を並列的に行う。

次に、階層化伝送の場合には、並列処理された各階層のビットレートが異なることから、ディジタル変調した各変調信号に対してシンボル単位で速度変換を施して階層合成を行った後、マルチパスに対するエラー耐性の向上等を図るべく、時間インターリーブと周波数インターリーブを施し、更にＩＦＦＴ（逆フーリエ変換）を行うことによってＯＦＤＭ変調波を生成し、更にガードインターバルを付加して直交変調することによりＯＦＤＭ波（ディジタル放送波）を生成して送信アンテナから送信する。

そして、受信装置側でティジタル放送波を受信し、図３に示した逆の処理、すなわち直交復調、ＦＦＴ処理及びティジタル復調等を行うことによって復調信号を生成すると共に、その復調信号について内符号復号化、デインターリーブ及び外符号復号化等の処理を行うことにより、トランスポートストリーム（ＭＰＥＧ-２ＴＳ）を復元し、更にパケッタイズドエレメンタリストリーム（ＰＥＳ）をデコードすると、映像や音声等の放送局側送られてきたコンテンツを再生することができるようになっている。

再び図１（ａ）を参照して、本実施形態の受信装置１の各構成を説明する。
受信部２は、到来電波を受信するアンテナＡＮＴから出力される高周波信号を、ユーザが受信選択した放送局に相当する局部発信周波数に基づいて同調受信することによって周波数変換し、その周波数変換信号をティジタル信号処理が可能なティジタルデータ列から成る周波数変換信号（以下「受信信号」という）ＤifにＡ／Ｄ変換して出力する。

復調及びエラー訂正部３は、受信信号Ｄifを復調等することにより、トランスポートストリームＤtsを復元するための処理を行う。

すなわち、復調及びエラー訂正部３は、受信信号Ｄifに含まれているガードインターバルに基づいて同期を取った後、フーリエ変換を行って周波数デインタリーブと時間デインターリブを行うことで復調信号を生成し、更にその復調信号についてビタビ復号による誤り訂正（内符号復号化）処理を行って、バイトデインタリーブを行った後、更にリードソロモン復号による誤り訂正（外符号復号化）処理を行うことで、トランスポートストリームＤtsを復元する。

更に、復調及びエラー訂正部３では、上述の内符号復号化と外符号復号化処理による誤り訂正処理に際して、トランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）単位でビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）を検出し、検出したビット誤り率ＢＥＲが所定の閾値を超える悪い結果となった場合に、そのトランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）に、エラーパケットであることを示すエラーパケットマークデータＥＲを付して情報分離部４側へ出力する。

情報分離部４は、トランスポートストリームＤtsをデマルチプレクスすることにより、映像や音声等のコンテンツ毎のパケッタイズドエレメンタリストリーム（ＰＥＳ）に分離してデコーダ部５へ出力する。

更に、情報分離部４では、デマルチプレクスの際に、エラーパケットマークデータＥＲの有無を検出する。そして、エラーパケットマークデータＥＲを検出すると、そのエラーパケットマークデータＥＲをパケッタイズドエレメンタリストリーム（ＰＥＳ）に付したままデコーダ部５へ出力すると共に、そのエラーパケットマークデータＥＲに関連しているパケッタイズドエレメンタリストリーム（ＰＥＳ）を識別するための第１エラーデータＥＲ１をエラー判別部７へ出力する。

デコーダ部５は、情報分離部４から供給されるパケッタイズドエレメンタリストリーム（ＰＥＳ）をコンテンツ毎にデコードし、放送局側で送信した元の映像や音声等のティジタル信号に戻して出力する。

更に、デコーダ部５は、ユーザ等が選局した放送が高ビットレートの音楽番組（例えば、５．１チャンネルの高品質の音楽番組）と低ビットレートの音楽番組（例えば、フェージング等に強い移動受信が可能な２チャンネルの音楽番組）として同時放送されている場合、図１（ａ）に例示するように、情報分離部４から高ビットレートの音楽番組に関するパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaと、低ビットレートの音楽番組に関するパケッタイズドエレメンタリストリームＤpbが供給されることとなる。

このように、同一内容であるがビットレートの異なる番組のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpa，Ｄpbが供給されると、デコーダ部５は、パケッタイズドエレメンタリストリームＤpaをデコードすることにより、高品質の音楽再生等を可能にするティジタル信号Ｄａを生成すると共に、パケッタイズドエレメンタリストリームＤpbをデコードすることにより、フェージング等に強い移動受信が可能なディジタル信号Ｄｂを生成して出力する。

更に、デコーダ部５は、各々のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpa，Ｄpbについてデコード処理を開始する直前に、エラーパケットマークデータＥＲの有無を検出する。そして、エラーパケットマークデータＥＲを検出すると、そのエラーパケットマークデータＥＲが付されていたパケッタイズドエレメンタリストリームＤpa又はＤpbを識別するための第２エラーデータＥＲ２をエラー判別部７へ出力する。

出力部６は、アナログスイッチ等で形成されており、上述したように、ユーザ等が選局した放送が高ビットレートと低ビットレートの同一内容の音楽番組であった場合、エラー判別部７からの切替え制御信号ＣＮＴに指示に従って、高ビットレート側のディジタル信号Ｄａを優先して出力すべく切替え動作する。更に、高ビットレート側のディジタル信号Ｄａを出力している際に、低ビットレート側のディジタル信号Ｄｂを出力すべく、エラー判別部７からの切替え制御信号ＣＮＴによって指示がなされると、出力部６は、切替え動作を行ってディジタル信号Ｄｂを出力する。

エラー判別部７は、上述したように、ユーザ等が選局した放送が同一内容の高ビットレートと低ビットレートの音楽番組であった場合、高ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaに関連する第１，第２エラーデータＥＲ１，ＥＲ２が情報分離部４とデコーダ部５から供給されたか逐一監視する。そして、第１，第２エラーデータＥＲ１，ＥＲ２が供給されない期間では、切替え制御信号ＣＮＴによって出力部６を切替え制御することにより、高ビットレート側のディジタル信号Ｄａを出力させる。

一方、高ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaに関連する第１，第２エラーデータＥＲ１，ＥＲ２が供給されると、エラー判別部７は、情報分離部４から先に供給される第１エラーデータＥＲ１に基づいて、エラーを有するパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaを特定しておき、次にデコーダ部５からそのパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaに関する第２エラーデータＥＲ２が供給されると、切替え制御信号ＣＮＴによって出力部６を切替え制御することにより、低ビットレート側のディジタル信号Ｄｂを出力させる。

すなわち、デコーダ部５が情報分離部４から各々のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpa，Ｄpbを入力してデコード処理を開始するまでに、いわゆるバッファリング等を行うことで時間遅延を生じることとなるため、エラー判別部７は、第１エラーデータＥＲ１に基づいて予めエラーを有するパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaを特定しておき、そのパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaがデコード処理される直前に第２エラーデータＥＲ２が供給されると、迅速に出力部６を切替え制御することにより、パケッタイズドエレメンタリストリームＤpbがデコード処理されて生じるディジタル信号Ｄｂを出力させる。

そして、高ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaに関する第１，第２エラーデータＥＲ１，ＥＲ２が供給されなくなると、エラー判別部７は、再び出力部６を切替え制御することにより、高ビットレート側のディジタル信号Ｄａの出力に切り替えさせる。

以上説明したように、本実施形態のディジタル放送受信装置によれば、ビットレートの異なる同一内容の音楽番組等を受信する際、高ビットレートの番組を優先していわゆる受信再生を行い、その高ビットレートの番組を構成しているパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaにエラーがあることを検出すると、低ビットレートの番組を構成しているパケッタイズドエレメンタリストリームＤpbに切り替えて自動的に受信再生を行うことにより、大幅な品質劣化を生じることなくその音楽番組等を継続して受信再生することができる。

すなわち、図１（ｂ）（ｃ）に例示するように、高ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpa(j-1)〜Ｄpa(j+6)…のうち、Ｄpa(j+1)とＤpa(j+5)にエラーが生じており、低ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpb(k-1)〜Ｄpb(k+6)…にはエラーが生じていなかった場合、エラー判別部７の制御下で出力部６が切り替え動作を行うことにより、図１（ｄ）に例示するように、エラーを有するパケッタイズドエレメンタリストリームＤpa(j+1)とＤpa(j+5)に代えて、低ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpb(k+1)とＤpb(k+5）に基づいてデコードされたデジタル信号Ｄb(k+1)とＤpb(k+5）が出力信号Ｄoutとして出力される。

したがって、この出力信号ＤoutをＤ／Ａ変換等してスピーカに供給することで、大幅な品質劣化を生じることなく同一内容の音楽番組等を継続して再生させ、ユーザ等に提供することが可能である。

更に、デコーダ部５がエラーを有する高ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaをデコード処理する前に、エラー判別部７が第１エラーデータＥＲ１に基づいて、そのパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaを特定しておき、そのパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaがデコード処理される直前で第２エラーデータＥＲ２が供給されるのに従って出力部６を切り替え制御するので、極めて迅速に切り替え制御を行うことができる。このため、エラーを有するパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaに基づいてデコード処理されたエラーを有するディジタル信号を出力してしまうといった問題の発生を未然に防止することができ、品質の良好な音楽等を継続して再生することができる。

更に、パケッタイズドエレメンタリストリーム単位での切り替えを行うことが可能であるため、例えば音楽番組等を受信再生中に、再生音の欠落が生じるといった問題の発生も未然に防止することができ、品質の良好な音楽等を継続して再生することができる。

更に、高ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームを優先的に受信再生し、エラーが生じると低ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームを受信再生するように切り替わることとなるため、従来問題となっていた崖効果の影響を、ディジタル放送番組間における切り替えにおいても回避することができる。

次に、上述した実施形態に係るより具体的な実施例について図４及び図５を参照して説明する。図４は、本実施例のディジタル放送受信装置の構成を表したブロック図であり、図１（ａ）と同一又は相当する部分を同一符号で示している。

図４において、このディジタル放送受信装置１は、図１（ａ）に示した受信部２に相当するフロントエンド部２と、復調及びエラー訂正部３と、情報分離部４としてのデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ：MPEG-2 Demultiplexer）と、デコーダ部５としてのＡＡＣデコーダ５と、アナログスイッチ等で形成された出力部６と、エラー判別部７及びビデオデコーダ部８を有して構成されている。

フロントエンド部２は、アンテナＡＮＴから出力される高周波信号を、ユーザが受信選択した放送局に相当する局部発信周波数に基づいて同調受信することによって周波数変換信号を生成し、更に周波数変換信号をディジタル信号処理が可能なディジタルデータ列から成る受信信号ＤifにＡ／Ｄ変換して出力する。

更に、復調及びエラー訂正部３では、内符号復号化と外符号復号化処理による誤り訂正処理に際して、トランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）単位でビット誤り率（ＢＥＲ）を検出し、検出したビット誤り率（ＢＥＲ）が所定の閾値を超える悪い結果となった場合に、そのトランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）のＰＥＳパケットのＰＥＳヘッダにエラーパケットマークデータＥＲを付して、情報分離部４側へ出力する。

情報分離部４は、トランスポートストリームＤtsをデマルチプレクスすることにより、映像や音声等のコンテンツ毎のパケッタイズドエレメンタリストリーム（ＰＥＳ）に分離してデコーダ部５とビデオデコーダ部８へ出力する。すなわち、同図に示すように、音声に関するパケッタイズドエレメンタリストリームＤpa，ＤpbはＡＡＣデコーダ５へ、映像に関するパケッタイズドエレメンタリストリームＤＶをビデオデコーダ部８へ出力する。

更に、情報分離部４では、デマルチプレクスの際に、エラーパケットマークデータＥＲの有無を検出し、エラーパケットマークデータＥＲを検出すると、そのエラーパケットマークデータＥＲをＰＥＳヘッダ（別言すると、パケッタイズドエレメンタリストリーム（ＰＥＳ））に付したまま、デコーダ部５へ出力すると共に、そのエラーパケットマークデータＥＲに関連しているパケッタイズドエレメンタリストリーム（ＰＥＳ）を識別するための第１エラーデータＥＲ１をエラー判別部７へ出力する。

ＡＡＣデコーダ５は、情報分離部４から供給されるＭＰＥＧ-２ＡＡＣ符号化方式によって符号化された音楽等のパケッタイズドエレメンタリストリーム（ＰＥＳ）をデコードすることにより、放送局側から送られてきた元のディジタル信号を生成して出力する。

更に、ＡＡＣデコーダ５は、ユーザ等が選局した放送が高ビットレートの音楽番組と低ビットレートの音楽番組として同時放送され、情報分離部４から高ビットレートの音楽番組に関するパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaと、低ビットレートの音楽番組に関するパケッタイズドエレメンタリストリームＤpbが供給されると、パケッタイズドエレメンタリストリームＤpaをデコードする音声デコーダ部５ａと、パケッタイズドエレメンタリストリームＤpbをデコードする音声デコーダ部５ｂとの機能を発揮して、音声デコーダ部５ａ，５ｂから各ディジタル信号Ｄａ，Ｄｂを出力する。

更に、音声デコーダ部５ａは、パケッタイズドエレメンタリストリームＤpaについてデコード処理を開始する直前に、エラーパケットマークデータＥＲの有無を検出し、エラーパケットマークデータＥＲを検出すると、そのエラーパケットマークデータＥＲが付されていたパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaを識別するための第２エラーデータＥＲ2aを出力し、音声デコーダ部５ｂも同様に、パケッタイズドエレメンタリストリームＤpbについてデコード処理を開始する直前に、エラーパケットマークデータＥＲの有無を検出し、エラーパケットマークデータＥＲを検出すると、そのエラーパケットマークデータＥＲが付されていたパケッタイズドエレメンタリストリームＤpbを識別するための第２エラーデータＥＲ2bを出力する。

出力部６は、アナログスイッチ等で形成されており、ユーザ等が選局した放送が高ビットレートと低ビットレートの同一内容の音楽番組であった場合、エラー判別部７からの切替え制御信号ＣＮＴの指示に従って、高ビットレート側のディジタル信号Ｄａを優先して出力すべく切替え動作する。更に、高ビットレート側のディジタル信号Ｄａを出力している際に、低ビットレート側のディジタル信号Ｄｂを出力すべく、エラー判別部７からの切替え制御信号ＣＮＴによって指示がなされると、出力部６は、切替え動作を行ってディジタル信号Ｄｂを出力する。

エラー判別部７は、ユーザ等が選局した放送が同一内容の高ビットレートと低ビットレートの音楽番組であった場合、高ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpa，Ｄpbに関連する第１エラーデータＥＲ１と第２エラーデータＥＲ2a，ＥＲ2bが情報分離部４と音声デコーダ部５ａ，５ｂから供給されたか否かを逐一監視する。

そして、高ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaに関連する第１エラーデータＥＲ１と第２エラーデータＥＲ2aが供給されない期間では、切替え制御信号ＣＮＴによって出力部６を切替え制御することにより、高ビットレート側のディジタル信号Ｄａを出力させる。

また、低ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpbに関連する第１エラーデータＥＲ１と第２エラーデータＥＲ2bが供給された場合にも、切替え制御信号ＣＮＴによって出力部６を切替え制御することにより、高ビットレート側のディジタル信号Ｄａを出力させる。

一方、高ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaに関連する第１エラーデータＥＲ１と第２エラーデータＥＲ2aが供給され、且つ、低ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpbに関連する第１エラーデータＥＲ１が供給されないときには、エラー判別部７は、情報分離部４から先に供給される第１エラーデータＥＲ１に基づいて、エラーを有するパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaを特定しておき、次に音声デコーダ部５ａからそのパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaに関する第２エラーデータＥＲ2aが供給されると、切替え制御信号ＣＮＴによって出力部６を切替え制御することにより、低ビットレート側のディジタル信号Ｄｂを出力させる。

次に、かかる構成を有するディジタル放送受信装置１の動作について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。なお、高ビットレートと低ビットレートで放送されている同一内容の音楽番組等を受信した場合の動作について説明する。

まず、ユーザ等によって放送番組が選択されると、ステップＳＴ１において、フロントエンド部２、復調及びエラー訂正部３、情報分離部４、ＡＣＣデコーダ５、出力部６、エラー判別部７が受信動作を開始する。そして、情報分離部４が、復調及びエラー訂正部３から出力される高ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaを音声デコーダ部５ａ、低ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpbを音声デコーダ部５ｂへ分離して出力し、更に音声デコーダ部５ａ，５ｂが夫々デコードしたディジタル信号Ｄａ，Ｄｂを出力すると共に、パケッタイズドエレメンタリストリームＤpaにエラーが生じていない間、エラー判別部７の制御下で出力部６が高ビットレート側のディジタル信号Ｄａを出力する。

また、ステップＳＴ２において、エラー判別部７が、情報分離部４から第１エラーデータＥＲ１が出力されたか否かを逐一監視し、第１エラーデータＥＲ１が出力されていなければステップＳＴ１からの処理を繰り返し、出力された場合にはステップＳＴ３の処理に移行する。

ステップＳＴ３では、エラー判別部７が、第１エラーデータＥＲ１に基づいて、エラーを有するパケッタイズドエレメンタリストリームＤpa又はＤpbを特定する。

次に、ステップＳＴ４において、エラー判別部７が、音声デコーダ部５ａ，５ｂから第２エラーデータＥＲ2a又はＥＲ2bが出力されたか判断し、出力されるとそれらの第２エラーデータＥＲ2a又はＥＲ2bをステップＳＴ５において入力して、ステップＳＴ６に移行する。

ステップＳＴ６では、エラー判別部７が、第１の判断処理を行う。すなわち、高ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaに関連する第１エラーデータＥＲ１と第２エラーデータＥＲ2aを入力していること、及び、低ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpbに関連する第１エラーデータＥＲ１を入力していないことの２条件を満足しているか否か判断する。

そして、これらの２条件を満足している場合には、ステップＳＴ７に移行して、出力部６を切替え制御することにより、低ビットレート側のディジタル信号Ｄｂを出力させる。

一方、ステップＳＴ６における第１の判断処理において、上述の２条件を満足していない場合には、ステップＳＴ８に移行し、エラー判別部７が第２の判断処理を行う。

すなわち、ステップＳＴ８では、エラー判別部７が、高ビットレート及び低ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpa，Ｄpbに関連する第１エラーデータＥＲ１と第２エラーデータＥＲ2a，ＥＲ2bを入力しているか判断する。そして、これらの条件を満足している場合には、ステップＳＴ９に移行して、出力部６を切替え制御することにより、高ビットレード側のディジタル信号Ｄａを継続して出力させる。また、ステップＳＴ８において、これらの条件を満足していない場合には、高ビットレード側のディジタル信号Ｄａを継続させたまま、ステップＳＴ１から処理を継続する。

すなわち、ステップＳＴ８，ＳＴ９では、パケッタイズドエレメンタリストリームＤpa，Ｄpbの両者にエラーがある場合を確認する。そして、パケッタイズドエレメンタリストリームＤpbにエラーがある場合には、ディジタル信号Ｄｂを切替えて出力しても、不可避的に受信品質の向上が望まないことから、高ビットレート側のディジタル信号Ｄａを継続して出力させるようになっている。

そして、ステップＳＴ７又はＳＴ９の処理を終了すると、ステップＳＴ１に戻ってエラー判別部７の制御下で出力部６が高ビットレート側のディジタル信号Ｄａを出力するように切り替わり、受信動作を継続する。

なお、上述のステップＳＴ８，ＳＴ９は、確認的に行われる処理であるため、省略してもよく、上述のステップＳＴ６において、条件を満足しないと判断した場合に、直接ステップＳＴ１に戻って処理を継続してもよい。

以上説明したように、本実施例のディジタル放送受信装置によれば、ビットレートの異なる同一内容の音楽番組等を受信する際、高ビットレートの番組を優先していわゆる受信再生を行い、その高ビットレートの番組を構成しているパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaにエラーがあることを検出すると、低ビットレートの番組を構成しているパケッタイズドエレメンタリストリームＤpbに切り替えて自動的に受信再生を行うことにより、大幅な品質劣化を生じることなくその音楽番組等を継続して受信再生することができる。

更に、ＡＣＣデコーダ５がエラーを有する高ビットレート側のパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaをデコード処理する前に、エラー判別部７が第１エラーデータＥＲ１に基づいて、そのパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaを特定しておき、そのパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaがデコード処理される直前で第２エラーデータＥＲ２が供給されるのに従って出力部６を切り替え制御するので、極めて迅速に切り替え制御を行うことができる。このため、エラーを有するパケッタイズドエレメンタリストリームＤpaに基づいてデコード処理されたエラーを有するディジタル信号を出力してしまうといった問題の発生を未然に防止することができ、品質の良好な音楽等を継続して再生することができる。

なお、以上の説明では、音楽番組等について切り替え動作を行うことによって、いわゆる受信品質の向上を図る場合について説明したが、映像番組について切り替え動作を行うことで、受信品質の向上を図ることも可能である。

本発明の実施の形態に係るディジタル放送受信装置の構成および動作を説明するための図である。トランスポートストリームについて説明するための図ＯＦＤＭ方式について説明するための図ディジタル放送受信装置のより具体的な実施例の構成を表したブロック図である。図４に示したディジタル放送受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…ディジタル放送受信装置
２…受信部
３…復調及びエラー訂正部
４…情報分離部
５…デコーダ部
６…出力部
７…エラー判別部

Claims

同じ内容でビットレートの異なる高ビットレートの番組のデータと低ビットレートの番組のデータとを、夫々複数のパケットデータに分割し、時分割多重化したストリームデータにして伝送されてくる放送波を受信するディジタル放送受信装置であって、
前記放送波を受信する受信手段と、
前記受信手段から出力される受信信号に基づいて、前記ストリームデータを復調してトランスポートストリーム（以下、ＴＳという）を復元すると共に、復調をするに際しエラーのあるトランスポートストリームパケット（以下、ＴＳＰという）にエラーパケットマークデータを付す復調手段と、
前記復調されたＴＳを前記ビットレートの異なる番組毎のパケッタイズドエレメンタリストリーム（以下、ＰＥＳという）に情報分離すると共に、前記エラーパケットマークデータを検出して前記エラーパケットマークデータをＰＥＳに付したまま前記ＰＥＳを出力し、前記エラーパケットマークデータに関連するＰＥＳを識別するための第１エラーデータを出力する情報分離手段と、
前記情報分離された音声または映像に関するＰＥＳを前記ビットレートの異なる番組間で同期を取ってデコードすると共に、前記エラーパケットマークデータを検出し、前記エラーパケットマークが付されている音声または映像に関するＰＥＳをデコードする直前に、前記エラーパケットマークデータが付されている前記音声または映像に関するＰＥＳを識別するための第２エラーデータを出力するデコーダ手段と、
受信選択された番組の前記デコーダ手段によってデコードされたデータを出力する出力手段と、
前記情報分離手段から前記高ビットレートの番組のＰＥＳに関連する第１エラーデータが出力された場合に、前記第１エラーデータに基づきエラーを有するＰＥＳを特定し、前記特定されたＰＥＳに関連する前記第２エラーデータが前記デコーダ手段から出力されるに従い、前記エラーを有するＰＥＳがデコードされたデータを、前記低ビットレートの番組のＰＥＳがデコードされたデータに切替えて出力するように、前記出力手段を制御するエラー判別手段と、
を具備することを特徴とするディジタル放送受信装置。
前記復調手段は、前記各ＴＳＰ毎にリードソロモン符号処理を行うことでエラーが検出されるＴＳＰに前記エラーパケットマークデータを付すこと、
を特徴とする請求項１に記載のディジタル放送受信装置。
前記エラー判別手段は、前記高ビットレートの番組と前記低ビットレートの番組との両者のＰＥＳに関連する前記第１エラーデータ及び前記第２エラーデータが出力された場合に、前記高ビットレートの番組のＰＥＳがデコードされたデータを出力するように前記出力手段を制御すること、
を特徴とする請求項１又は２に記載のディジタル放送受信装置。
前記パケットデータ及びストリームデータは、ＭＰＥＧ-２システムのパケット及びトランスポートストリームであること、
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のディジタル放送受信装置。
前記デコーダ手段は、ＭＰＥＧ-２ＡＡＣデコーダであること、
を特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のディジタル放送受信装置。
同じ内容でビットレートの異なる高ビットレートの番組のデータと低ビットレートの番組のデータとを、夫々複数のパケットデータに分割し、時分割多重化したストリームデータにして伝送されてくる放送波を受信するディジタル放送受信装置における受信方法であって、
前記放送波を受信する受信工程と、
前記受信工程で受信した受信信号に基づいて、前記ストリームデータを復調して、ＴＳを復元すると共に、復調をするに際しエラーのあるＴＳＰにエラーパケットマークデータを付す復調工程と、
前記復調されたＴＳを前記ビットレートの異なる番組毎のＰＥＳに情報分離すると共に、前記エラーパケットマークデータを検出して前記エラーパケットマークデータをＰＥＳに付したまま前記ＰＥＳを出力し、前記エラーパケットマークデータに関連するＰＥＳを識別するための第１エラーデータを出力する情報分離工程と、
前記情報分離された音声または映像に関するＰＥＳを前記ビットレートの異なる番組間で同期を取ってデコードすると共に、前記エラーパケットマークデータを検出し、前記エラーパケットマークが付されている音声または映像に関するＰＥＳをデコードする直前に、前記エラーパケットマークデータが付されている前記音声または映像に関するＰＥＳを識別するための第２エラーデータを出力するデコーダ工程と、
受信選択された番組の前記デコーダ工程によってデコードされたデータを出力する出力工程と、
前記情報分離工程によって前記高ビットレートの番組のＰＥＳに関連する第１エラーデータが出力された場合に、前記第１エラーデータに基づきエラーを有するＰＥＳを特定し、前記特定されたＰＥＳに関連する前記第２エラーデータが前記デコーダ工程によって出力されるに従い、前記エラーを有するＰＥＳがデコードされたデータを、前記低ビットレートの番組のＰＥＳがデコードされたデータに切替えて出力するように、前記出力工程を制御するエラー判別工程と、
を具備することを特徴とする受信方法。