JP4531446B2 - デジタル放送受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、地上波デジタル放送の受信装置におけるチャネルサーチ技術に関する。

日本においても、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）規格の地上波デジタルテレビ放送が開始されている。ＩＳＤＢ−Ｔ規格は、変調方式にＯＦＤＭを採用した放送方式である。地上波デジタルテレビ放送においても、アナログ放送と同じように初期状態においてチャネルサーチを行い、予め受信周波数を設定する処理が行われる。たとえば、家庭において使用される据え置き型のデジタルテレビであれば、チャネルサーチを行う機会は、テレビの購入時や引越し時など限られている。一方、カーナビシステムとともに車に搭載されるデジタルテレビにおいては、車の移動にともない放送局の周波数も変化するため、頻繁にチャネルサーチを行う必要がある。

上記のように、デジタルテレビにおいてもチャネルサーチを行うが、従来、デジタルテレビのチャネルサーチには、１ｃｈのサーチに約２秒かかっていた。このため、たとえば６０ｃｈのサーチを行うためには、２〜３分の時間を必要としていた。

図２は、デジタルテレビ放送の受信装置において、チューナーが放送信号を受信してから映像同期が終了するまでの時間を示した図である。このように、従来、映像同期が終了した時点でチャネルの検出をおこなっていたため、１ｃｈのサーチに多くの時間を要していた。

そこで、本発明は前記問題点に鑑み、短時間でチャネルサーチを行うことを可能としてデジタルテレビ受信装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、地上波デジタルテレビ放送を受信する装置であって、受信信号から、指定された周波数帯の信号を選択して出力するチューナーと、前記チューナーが出力した信号から、シンボル信号におけるガードインターバル比を検出するガード比検出回路と、前記チューナーに対して前記周波数帯を指定するとともに、指定した当該周波数帯に放送信号が存在するか否かを検知するチャネル検知処理を行う制御部とを備え、前記制御部は、前記ガード比検出回路における前記ガードインターバル比の検出の有無に応じて前記チャネル検知処理を行い、当該チャネル検知処理後に、新たな周波数帯を指定する。

請求項２記載の発明は、地上波デジタルテレビ放送を受信する装置であって、受信信号から、指定された周波数帯の信号を選択して出力するチューナーと、前記チューナーから出力された信号にＦＦＴ変換を行った後、受信周波数偏移を検出する周波数偏移検出回路と、前記チューナーに対して前記周波数帯を指定するとともに、指定した当該周波数帯に放送信号が存在するか否かを検知するチャネル検知処理を行う制御部とを備え、前記制御部は、前記周波数偏移検出回路における前記受信周波数偏移の検出の有無に応じて前記チャネル検知処理を行い、当該チャネル検知処理後に、新たな周波数帯を指定する。

請求項３記載の発明は、地上波デジタルテレビ放送を受信する装置であって、受信信号から、指定された周波数帯の信号を選択して出力するチューナーと、前記チューナーから出力された信号にＦＦＴ変換を行った後、送受信装置間のクロック誤差を検出するタイミング検出回路と、前記チューナーに対して前記周波数帯を指定するとともに、指定した当該周波数帯に放送信号が存在するか否かを検知するチャネル検知処理を行う制御部とを備え、前記制御部は、前記タイミング検出回路における送受信装置間の前記クロック誤差の検出の有無に応じて前記チャネル検知処理を行い、当該チャネル検知処理後に、新たな周波数帯を指定する。

本発明によれば、デジタル放送信号をＦＦＴ演算する前の時間領域の信号に対して、ガードインターバル比が検出されたことによりチャネル検知を行うので、チャネルサーチ時間を短縮させることが可能である。

また、本発明によれば、ＦＦＴ演算後の周波数領域の信号に対して、周波数偏移あるいはタイミング検知がされたことによりチャネル検知を行うので、従来よりチャネルサーチ時間を短縮させるとともに、確実なチャネルサーチを可能とする。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、地上波デジタルテレビ放送を受信する本発明の実施の形態にかかるデジタルテレビ放送受信装置１の機能ブロック図である。デジタルテレビ放送受信装置１は、アンテナ５、フロントエンド処理部１０と、バックエンド処理部２０と、制御部３０と、メモリ３１を備えている。図示せぬデジタルテレビ放送送信装置から送信された放送信号は、アンテナ５で受信される。

また、フロントエンド処理部１０は、チューナー１１、モード／ガード比サーチ回路１２、キャリア／タイミングサーチ回路１３、フレーム同期回路１４、時間デインタリーブ回路１５を備えている。また、バックエンド処理部２０は、映像同期回路２１を備えている。制御部３０は、ＣＰＵ等で構成されており、フロントエンド処理部１０およびバックエンド処理部２０の各回路を制御するとともに、各種のソフトウェア処理などを実行する。メモリ３１には、制御部３０がサーチしたチャネルの情報が格納される。

次に、チャネルサーチの手順について説明する。まず、制御部３０は、チャネルサーチを行う帯域における最低周波数を指定した信号をチューナー１１に送信する。ここでは、低周波数から順にサーチする場合を例に説明するが、特にサーチを行う順番は限定されるものではなく、高周波側からサーチするようにしてもよい。チューナー１１は、アンテナ５から受信信号を入力し、制御部３０によって指定された周波数帯域の信号を出力する。

チューナー１１から出力された信号は、モード／ガード比サーチ回路１２に入力される。ＩＳＤＢ−Ｔ方式のデジタル放送信号は、移動受信におけるドップラーシフトへの耐性などを考慮して、ＯＦＤＭキャリア間隔の異なる（シンボル長が異なる）３つのモード（Mode1,Mode2,Mode3）が用意されている。そして、モード／ガード比サーチ回路１２は、受信した信号が、いずれのモードによって送信された信号であるかを検出する機能を備えている。ここで、Mode1,Mode2,Mode3の場合における、有効シンボル長は、それぞれ２５２μｓ，５０４μｓ，１．００８ｍｓと規定されている。

また、ガード比とはガードインターバル比を示している。ＩＳＤＢ−Ｔ方式のデジタル放送信号は、前述のごとくＯＦＤＭ変調方式を採用しており、ＯＦＤＭ変調方式における送信信号は、１シンボルの信号内にガードインターバルが埋め込まれている。そして、ＩＳＤＢ−Ｔ規格においては、有効シンボル長に対するガードインターバルの比は１／４，１／８，１／１６，１／３２の４種類が規定されている。モード／ガード比サーチ回路１２は、受信した信号が、いずれのガードインターバル比の信号であるかを検出する機能を備えている。

モード／ガード比がサーチされた後、受信信号は、ＦＦＴ変換により、時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換される。そして、ＦＦＴ変換後の信号は、キャリア／タイミングサーチ回路１３に入力される。キャリアサーチとは、受信周波数偏移、つまり、受信周波数のずれを検出する処理である。また、タイミングサーチとは、デジタル放送を送信した送信装置（図示省略）と、このデジタルテレビ放送受信装置１とのクロック誤差を検出する処理である。デジタルテレビ放送受信装置１は、検知した受信周波数偏移量に基づいて周波数ずれ補正処理を行い、また、検知したクロック誤差量に基づいてクロック補正を行うことにより、正常な放送信号を受信可能となる。

また、キャリア／タイミングサーチ回路１３から出力された信号は、フレーム同期回路１４に入力される。ここでは、ＩＳＤＢ−Ｔ方式のデジタル放送信号の１フレームの先頭位置が検出される。フレーム同期回路１４から出力された信号は、時間デインタリーブ回路１５に入力され、時間方向にインタリーブされた信号が復元される。そして、時間デインタリーブ回路１５から出力された信号は、ＴＳ(Transport Stream)信号として映像同期回路２１に入力され、映像同期回路２１において、ビデオストリームの再生が行われるのである。

そして、従来、映像同期回路２１に入力されたＴＳ信号をモニタし、このＴＳ信号から映像同期が正常に行われたか否かによってチャネル検知を行っていたが、本実施の形態においては、前述したモード種別またはガードインターバル比の検知処理時、あるいは、前述した周波数偏移またはクロック誤差の検知処理時にチャネル検知を行う。

まず、モード種別またはガードインターバル比の検知処理時に、チャネル検知を行う場合の実施の形態について説明する。モード／ガード比サーチ回路１２は、モード種別を検出した場合、あるいは、ガードインターバル比を検出した場合には、検出可能であったことを示す情報を制御部３０に通知する。これにより、制御部３０は、現在、チューナー１１に指定している周波数帯に放送信号が存在すると決定するのである。そして、制御部３０は、現在の周波数帯域に放送番組が存在することを示す情報をメモリ３１に書き込むのである。

モード種別を検出した場合、あるいは、ガードインターバル比を検出した場合に、制御部３０は、チャネル検知を行うと説明したが、モード種別とガードインターバル比の両方を検出したことを確認してチャネル検知を行うようにしてもよい。

逆に、モード種別を検出できなかった場合、あるいは、ガードインターバル比を検出できなかった場合には、現在の周波数帯域に放送番組が存在しないことを示す情報をメモリ３１に書き込むのである。

このようにして、最低周波数についてのチャネルサーチが終了すると、制御部３０は、次にチャネルサーチを行う周波数を指定した情報をチューナー１１に通知する。そして、新たに指定された周波数帯について上述した処理を繰り返すことにより、順次指定された周波数帯に対してチャネル検知処理が行われるのである。そして、各周波数帯においてチャネル検知が行われると、その情報がメモリ３１に書き込まれ、メモリ３１にチャネルマップ情報が生成されるのである。

以上説明したように、本実施の形態においては、ＦＦＴ変換処理を行う前の時間領域の受信信号に対してチャネル検知を行うので、チャネルサーチ時間を短縮することが可能である。

次に、周波数偏移またはクロック誤差の検知処理時に、チャネル検知を行う場合の実施の形態について説明する。キャリア／タイミングサーチ回路１３は、周波数偏移を検出した場合、あるいは、クロック誤差を検出した場合には、検出可能であったことを示す情報を制御部３０に通知する。これにより、制御部３０は、現在、チューナー１１に指定している周波数帯に放送信号が存在すると決定するのである。そして、制御部３０は、現在の周波数帯域に放送番組が存在することを示す情報をメモリ３１に書き込むのである。

周波数偏移を検出した場合、あるいは、クロック誤差を検出した場合に、制御部３０は、チャネル検知を行うと説明したが、周波数偏移とクロック誤差の両方を検出したことを確認してチャネル検知を行うようにしてもよい。

逆に、周波数偏移を検出できなかった場合、あるいは、クロック誤差を検出できなかった場合には、現在の周波数帯域に放送番組が存在しないことを示す情報をメモリ３１に書き込むのである。

このようにして、最低周波数についてのチャネルサーチが終了すると、制御部３０は、次にチャネルサーチを行う周波数を指定した情報をチューナー１１に通知する。そして、新たに指定された周波数帯について上述した処理を繰り返すことにより、順次指定された周波数帯に対してチャネル検知処理が行われるのである。そして、各周波数帯においてチャネル検知が行われると、その情報がメモリ３１に書き込まれ、メモリ３１にチャネルマップ情報が生成されるのである。

以上説明したように、本実施の形態においては、ＦＦＴ変換処理後の周波数領域の受信信号に対して周波数偏移あるいはクロック誤差を検出したことをもってチャネル検知を行うので、チャネルサーチ時間を短縮させることが可能である。

以上の実施の形態では、モード種別またはガードインターバル比が検出されたことによりチャネル検知を行う方法、あるいは、周波数偏移またはクロック誤差が検出されたことによりチャネル検知を行う方法を説明したが、これらの方法のいずれかを採用するようにしてもよいし、両方の検出を行うことによって、チャネル検知を行うようにしてもよい。

図２は、周波数チューニングから映像同期が終了するまでの所要時間を示した図である。ここで示した例では、mode3,GI（ガードインターバル比）＝１／８，IL（時間インタリーブ）＝２の条件における所要時間を示したものである。具体的には、チューナー１１による周波数チューニング処理に１００ｍｓ、モード／ガード比サーチ回路１２によるモード／ガード比サーチ処理に６０ｍｓ、キャリア／タイミングサーチ回路１３によるキャリア／タイミングサーチ処理に５０ｍｓ、フレーム同期回路１４によるフレーム同期処理（ＩＳＤＢ−Ｔのフレーム先頭位置を検出する時間であり、ＴＭＣＣの取得時間が含まれる。）に５００ｍｓ、時間デインタリーブ回路１５による時間デインタリーブ処理に２５０ｍｓ、映像同期回路２１による映像同期処理に１０００ｍｓの時間が必要となっている。

したがって、従来のデジタルテレビ放送受信装置であれば、１つの周波数のチャネルを検知するために約２秒の時間を要していたが、本実施の形態のデジタルテレビ放送受信装置１であれば、モード／ガード比サーチ処理においてチャネル検知を行う場合には、約１６０ｍｓで１つの周波数のチャネルを検知することが可能である。あるいは、キャリア／タイミングサーチ処理においてチャネル検知を行う場合には、約２１０ｍｓで１つの周波数のチャネルを検知することが可能である。これにより、たとえば、１２秒程度の時間で６０ｃｈのチャネルサーチを行うことが可能であるので、カーナビゲーションとともに車載されたデジタルテレビなどにおいて、頻繁にチャネルサーチを行う必要がある場合でも、短時間で全チャネルのサーチを行うことが可能である。

本実施の形態にかかるデジタルテレビ放送受信装置の機能ブロック図である。 受信信号を受信してから映像同期を終了するまでに要する時間を処理別に示した図である。

符号の説明

１ デジタルテレビ放送受信装置
５ アンテナ
１１ チューナー
１２ モード／ガード比サーチ回路
１３ キャリア／タイミングサーチ回路

Claims (3)

1. 地上波デジタルテレビ放送を受信する装置であって、
   受信信号から、指定された周波数帯の信号を選択して出力するチューナーと、
   前記チューナーが出力した信号から、シンボル信号におけるガードインターバル比を検出するガード比検出回路と、
   前記チューナーに対して前記周波数帯を指定するとともに、指定した当該周波数帯に放送信号が存在するか否かを検知するチャネル検知処理を行う制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記ガード比検出回路における前記ガードインターバル比の検出の有無に応じて前記チャネル検知処理を行い、当該チャネル検知処理後に、新たな周波数帯を指定するデジタル放送受信装置。
2. 地上波デジタルテレビ放送を受信する装置であって、
   受信信号から、指定された周波数帯の信号を選択して出力するチューナーと、
   前記チューナーから出力された信号にＦＦＴ変換を行った後、受信周波数偏移を検出する周波数偏移検出回路と、
   前記チューナーに対して前記周波数帯を指定するとともに、指定した当該周波数帯に放送信号が存在するか否かを検知するチャネル検知処理を行う制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記周波数偏移検出回路における前記受信周波数偏移の検出の有無に応じて前記チャネル検知処理を行い、当該チャネル検知処理後に、新たな周波数帯を指定するデジタル放送受信装置。
3. 地上波デジタルテレビ放送を受信する装置であって、
   受信信号から、指定された周波数帯の信号を選択して出力するチューナーと、
   前記チューナーから出力された信号にＦＦＴ変換を行った後、送受信装置間のクロック誤差を検出するタイミング検出回路と、
   前記チューナーに対して前記周波数帯を指定するとともに、指定した当該周波数帯に放送信号が存在するか否かを検知するチャネル検知処理を行う制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記タイミング検出回路における送受信装置間の前記クロック誤差の検出の有無に応じて前記チャネル検知処理を行い、当該チャネル検知処理後に、新たな周波数帯を指定するデジタル放送受信装置。

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