JP4230654B2

JP4230654B2 - Digital terrestrial broadcast transmitter and receiver

Info

Publication number: JP4230654B2
Application number: JP2000345353A
Authority: JP
Inventors: 寛藤沢; 道宏上原; 誠佐々木
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2000-11-13
Filing date: 2000-11-13
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2020-11-13
Also published as: JP2002152179A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、日本における地上デジタル放送用送信装置および受信装置に係り、特に、送受信に際して階層パラメータを切り替える方式の送信装置および受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
日本における地上デジタル放送は、表１に示す諸元をもつ狭帯域のＯＦＤＭ信号を基本単位（以下、ＯＦＤＭセグメントと呼ぶ）とし、これを幾つか組み合わせて１つのＯＦＤＭ信号を構成している。地上デジタルテレビジヨン放送の場合は１３個のＯＦＤＭセグメンで、また、地上デジタル音声放送の場合は１個もしくは３個を組み合わせて構成する。
【０００３】
【表１】

【０００４】
ＯＦＤＭセグメントには、キャリア間隔の異なる（従って、キャリア間隔の逆数である有効シンボル長の異なる）モード、ガードインターバル長、誤り訂正（畳み込み符号の符号化率）、時間インターリーブの深さ、キャリア変調方式などの伝送パラメータに関し複数の選択肢が用意されている。
【０００５】
これらのうち、モードとガードインターバル長は１つのＯＦＤＭ信号を構成するＯＦＤＭセグメントに対しては同一の値とする必要があるが、誤り訂正、時間インターリーブの深さ、キャリア変調方式はＯＦＤＭセグメントごとに異ならせて設定することが可能であり、１つのＯＦＤＭ信号に異なる伝送パラメータの信号が混在する階層伝送とすることができる（以下、ＯＦＤＭセグメントごとに設定可能なこれら３つの伝送パラメータを階層パラメータと呼ぶ）。
【０００６】
ＯＦＤＭセグメントごとに設定可能な階層パラメータに関し、同一の階層パラメータのＯＦＤＭセグメントをまとめて１つの階層が構成される。テレビジョン放送の場合は、上述したように、１３個のＯＦＤＭセグメントで構成されるので、原理的には最大１３階層まで設定できることになるが、日本の地上デジタルテレビジョン放送方式では階層数を最大３に制限している。また、地上デジタル音声放送の場合、３個のＯＦＤＭセグメントで構成される場合について２階層に限定している。
【０００７】
図１は、日本の地上デジタル放送用送信装置の系統を示している。
図１において、多重化部１から多重フレーム化されたＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム（以下、ＴＳと呼ぶ）が出力される、ＴＳは外符号化を考慮して２０４バイトのＴＳパケット（以下、ＴＳＰと呼ぶ）を基本単位としこれが連続する信号である。ＴＳは、外符号化部２で外符号化された後、階層分割部３でパケット単位で各階層に割り振られ、エネルギー拡散、バイトインターリーブを経て畳み込み符号化部４で階層別に畳み込み符号化され、さらに、ＯＦＤＭ変調部５においてＯＦＤＭ変調（キャリア変調、時間軸インターリーブ、周波数インターリーブ、およびＯＦＤＭフレーム化）される。
【０００８】
ＯＦＤＭフレームは時間軸方向に２０４シンボルで構成され、多重フレームの信号は１ＯＦＤＭフレームで伝送される（厳密には、次に説明するインターリーブのためデータ量は同じであるが内容は一致しない）。また、ＯＦＤＭフレーム化の際に復調の基準となるパイロット信号やＴＭＣＣと呼ばれる制御信号が組み込まれる。ＯＦＤＭ信号の各セグメントの階層パラメータは、このＴＭＣＣで受信装置に伝達される。各階層パラメータは、この多重およびＯＦＤＭフレームの境界で設定を切り替えることが可能であり、ＴＭＣＣでは、現在の階層パラメータに加え切り替わり後の階層パラメータを受信側に伝送するとともに、階層の切り替わりの１５フレーム前からカウントダウンで切り替わりを知らせる。
【０００９】
図２は、図１中のＯＦＤＭ変調部５の系統を示している。
ところで、送信装置では、バイトインターリーブ部６、キャリア変調部８中ののビットインターリーブ部７、および時間インターリーブ部９で、インターリーブ方式として畳み込みインターリーブ方式を用いており、受信装置でそれぞれをデインターリーブしている（受信装置の系統を示す図３、図４に、上記インターリーブ部６，７，９に対応するデインターリーブ部が符号６′、キャリア復調部８′中のビットデインターリーブ部７′、および９′でそれぞれ示されている）。また、符号１０はＯＦＤＭフレーム構成部を示している。
【００１０】
図５（ａ），（ｂ）は、送信装置、受信装置における畳み込みインターリーブ、畳み込みデインターリーブの動作をそれぞれ示している。
図５（ａ），（ｂ）に示すように、送信装置における畳み込みインターリーブは、ビットあるいはバイト単位にデータをスイッチして深さの異なるバッファを通過させることで、データの並び順を変更する。また、受信装置におけるデインターリーブは、送信側のインターリーブバッファとは深さが対称となるように構成されており、送、受合わせての遅延量を等しくすることで、インターリーブされたデータを元の並び順序に復元する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような畳み込みインターリーブを用いる場合、ＯＦＤＭフレームの境界を越えて前後のデータが混ざり合い、階層パラメータの切り替えをフレームの境界で行うとしても、装置内の信号の切り替え境界が不明確となり、実際の運用においてどの段階でどのような送受信装置で切り替えを行うか、また、その切り替え時に、各インターリーブおよび誤り訂正・復号、変調方式・復調処理に際してバッファ内のデータをどのように取り扱うかを明確にしておかないと、切り替わり時にデータの損失・破損等が発生するという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、送受信に際して階層パラメータを切り替える方式の地上デジタル放送用送信装置および受信装置において、上述した問題を解決するべく、階層パラメータの切り替わり時に生じるデータの損失・破損を少なくするようにした地上デジタル放送用送信装置および受信装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明地上デジタル放送用送信装置は、バイトインターリーブ部の出力信号における階層パラメータの切り替えポイントが、バイトインターリーブ部への入力信号における階層パラメータの切り替え直前のフレームの最後のデータが含まれる前記出力信号のフレームの最後尾に設定される切り替えポイント設定手段を具えてなることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明地上デジタル放送用送信装置はさらに、階層パラメータの切り替え時に生じるデータ量の不整合を調整するためのバイトデータ補正部を前記バイトインターリーブ部より前段に具えてなることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明地上デジタル放送用送信装置は、時間インターリーブ部の出力信号における階層パラメータの切り替えポイントが、時間インターリーブ部への入力信号における階層パラメータの切り替え直前のフレームの最後のデータが含まれる前記出力信号のフレームの最後尾に設定される切り替えポイント設定手段を具えてなることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明地上デジタル放送用送信装置はさらに、時間インターリーブの切り替えにより生じる切り替え前のデータの破損・消失を少なくするための、階層パラメータの切り替え前の時間インターリーブ長用に設定された第１の時間インターリーブ部と階層パラメータの切り替え後の時間インターリーブ長用に設定された第２の時間インターリーブ部とを具えてなることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明地上デジタル放送用送信装置はさらに、階層パラメータの切り替え前の時間インターリーブ長が階層パラメータの切り替え後の時間インターリーブ長より短くなるとき、あらかじめ定めたフレーム時間にわたって階層パラメータの切り替え後の時間インターリーブ部への入力を停止する手段を具えてなることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明地上デジタル放送用受信装置は、階層パラメータの切り替え前の時間インターリーブ長が階層パラメータの切り替え後の時間インターリーブ長より長くなるとき、時間インターリーブの切り替えにより生じる切り替え前のデータの破損・消失を少なくするための、階層パラメータの切り替え前の時間デインターリーブバッファのデータを階層パラメータの切り替え後の時間デインターリーブバッファに利用する手段を具えてなることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明地上デジタル放送用受信装置は、時間インターリーブの切り替えにより生じる切り替え前のデータの破損・消失を少なくするための、階層パラメータの切り替え前の時間デインターリーブバッファのデータを階層パラメータの切り替え後の時間デインターリーブバッファに利用する手段を具えてなることを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照し、発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
表２、表３は、階層パラメータの切り替え時に、本発明によって処理の変更が必要となる部分を送信装置と受信装置に関してそれぞれ示している。
表２から、送信装置（図１、図２参照）では、階層パラメータの切り替え時に処理の変更が必要となる部分は、バイトインターリーブ部６、畳み込み符号化部４、キャリア変調部８、時間インターリーブ部９、およびＯＦＤＭフレーム構成部１０であることが分かる。
また、表３から、受信装置（図３、図４参照）では、階層パラメータの切り替え時に処理の変更が必要となる部分は、時間デインターリーブ部９′、キャリア復調部８′、畳み込み復号化部４′、および、バイトデインターリーブ部６′であることが分かる。
【００２２】
【表２】

【００２３】
【表３】

【００２４】
表２、表３に示した階層パラメータの切り替え時に影響のある処理部に関して、各処理部のバッファ等の切り替え時の動作手続き、および各処理部への入力信号の切り替えフレームポイントと出力信号の切り替えフレームポイントの対応について規定する。なお、表２、表３から明らかなように、実際の階層パラメータの切り替え時には、複数の処理部が切り替わるが、これは各処理部の切り替え動作を組み合わせることで実現できる。
【００２５】
また、データが消失、破損する量を明確にすることで、ＴＳ生成時にデータ消失・破損分を考慮に入れることができる。
【００２６】
畳み込みインターリーブ、デインターリーブは、図５（ａ），（ｂ）を参照して説明したように、深さの異なるバッファをスイッチすることにより行われ、以下の説明では、図５（ａ），（ｂ）に破線で囲んで示すように、インターリーブバッファのそれぞれのバッファをまとめて送、受で対称となる三角形１１，１１′によって簡略に表現する。
【００２７】
以下に、本発明による送信装置、受信装置の各部の切り替え処理について説明する。
１−１．バイトインターリーブ部（送信側）の切り替え処理
図６は、バイトインターリーブ部の構成を示している。
図６において、バイトインターリーブ部は、遅延補正バッファとバイト畳み込みインターリーブとから構成され、遅延補正バッファは、表４に示すように、モード、階層パラメータのキャリア変調方式、畳み込み符号化率とその階層を構成するセグメント数によって値が規定されており、送、受合わせて遅延が１フレームとなるようになっている。
【００２８】
【表４】

【００２９】
図７は、バイトインターリーブ部の動作を示している。
いま、この図７に従い、バイトインターリーブ部の動作について考える。ここで、符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、多重フレームをエネルギー拡散した後にバイトインターリーブ部へ入力されるフレームを示し、いま、フレームＣの先頭で階層パラメータの切り替えが生じたとする。すなわち、切り替えフレームポイントをフレームＣの先頭とする。バイトインターリーブ処理により、各フレームはバッファに残っている前のフレームのデータと混ざることになる。例えば、フレームＢの一部のデータは、バイトインターリーブの遅延補正バッファとインターリーブバッファに残っているフレームＡのデータとインターリーブされる。このときの出力をフレームＢＡと表わす。フレームＢの残りのデータはバイトインターリーブの遅延補正バッファとインターリーブバッファに残る。
【００３０】
階層パラメータが変更されるときに、送信装置側では、表４に従い１フレームの大きさに適合するようにバイトインターリーブ部の遅延補正バッファの大きさが変わる。切り替え処理は、フレームＣがバイトインターリーブ部にすべて入った直後、フレームＤがバッファに入る直前に行う。このとき、遅延補正バッファは、まだ切り替え前のバッファ量であるため、フレームＣの１フレームのデータ量との整合が取れていない。
【００３１】
図８（ａ），（ｂ）は、バイトインターリーブ部の構成の２例をそれぞれ示している。
遅延補正バッファは、フレームＣの１フレームのデータ量との整合が取れていないため、図８（ａ）に示すように、本来のバイトインターリーブ部より前段にバイトデータ補正部１２を配置してデータ量の補正を行う。いま仮に、図７に示すように、フレームＣのデータ量がフレームＢより大きい場合、インターリーブ部に入力しきれないフレームＣとフレームＢの差分データを、バイトデータ補正部１２の蓄積用バッファ１３にバッファリングして蓄える。この差分のデータ量は、バイトインターリーブ部の切替え時に増加する遅延補正バッファの量と同じであるため、切り替え補正部にバッファリングしてあるデータをそこに挿入し整合をとる。
【００３２】
また、切り替え後のデータ量の方が小さい場合、フレームＢとフレームＣの差分データだけインターリーブ部に入力すべきデータが不足するため、その不足分を、バイトデータ補正部１２のダミーデータ発生部１４からダミーデータを発生させることで遅延補正バッファを埋める。この差分データの量は切り替え時に減少する遅延補正バッファ量と同じであるため、ダミーデータの入っている余分なバッファを削除しデータ量の整合をとる。このような処理の結果、図７に示す出力信号が得られる。ここで、バイトインターリーブ後の切り替えフレームポイントはフレームＤＣの先頭になる（図７参照）。
【００３３】
バイトインターリーブ部があらかじめ表４の最大値以上の遅延補正バッファ量を持ち、その遅延補正バッファの読み出しと書き込みのアドレスを制御することで、上記と同等の出力が得られる。このようなバイトインターリーブ部の構成例を図８（ｂ）に示す。
なお、切り替え前後の階層パラメータによって、遅延補正バッファの大きさの変更が発生しない場合でも、入出力信号の切り替えフレームポイントは上述と同様の関係になるものとする。
【００３４】
１−２．バイトデインターリーブ部（受信側）の切り替え処理
図９は、バイトデインターリーブ部の構成を示している。
図９において、バイトインターリーブ部は、送信側で図６の構成のバイトインターリーブ部によって処理を行うことにより、図１０に示すように、階層パラメータの切り替え時に、このバイトデインターリーブ部はバッファのクリアなど特殊な切り替え動作を行わないで復号化することができる。
また、入出力信号の切り替えフレームポイントは、入力信号はフレームＤＣの先頭にある時、出力信号では、フレームＣの先頭になる。
【００３５】
１−３．階層数が増える場合
地上デジタルテレビジョン方式では、階層数が増える場合が考えられる。増えた階層の送信側におけるバイトインターリーブ部の処理を図１１に示す。増えた階層のバイトインターリーブ部は、入力ストリームに適した遅延補正バッファが準備され、バッファは初期値Ｎで初期化されている。出力ストリームとしてフレームＣＮ、ＤＣ、ＥＤが得られるが、切り替えフレームポイントは、フレームＤＣの先頭であるので、フレームＣＮは階層合成部（図２参照）で廃棄されることになるが、畳み込み符号化部とキャリア変調部のバッファ初期値クリアのために階層合成部までは伝送される。
【００３６】
一方、受信側では、図１２に示すように、フレームＤＣ、ＥＤが入力される前に、初期値Ｎで初期化されたデインターリーブバッファが準備される。出力信号は、図示のように、最初の１フレーム目が正しく伝送されていない。ＴＳはこの点を考慮して生成する必要がある。
【００３７】
１−４．階層数が減る場合
次に、階層数が減る場合に、減る階層の送信側におけるバイトインターリーブ部の処理を図１３に示している。いま、入力信号は、フレームＺ，Ａ，Ｂで終了するものとする。送信側において、フレームＢが入力された後、仮想的にフレームＮが入力されたとし、バイトインターリーブ部の遅延補正バッファとインターリーブバッファに残っているフレームＣのデータを送り出すようにする。これは、バイトインターリーブ部の構成例を示す図８（ａ）のダミーデータ発生部１４において、仮想フレームＮに相当するデータを発生させることで実現可能である。その結果、送信装置から図１３に示す出力信号が得られ、従って、受信装置においては、図１４に示すように、フレームＺ，Ａ，Ｂを正しく復号化することができる。
【００３８】
２−１．畳み込み符号化部（送信側）の切り替え処理
畳み込み符号化部は、図１５に示すように、１／２畳み込み符号化部とパンクチュアド化部とで構成されている。また、図１６に１／２畳み込み符号化部の回路構成例を、表５にパンクチュアー化パターンをそれぞれ示している。いま、バイトインターリーブ部の出力信号フレームＢＡ，ＣＢ，ＤＣが入力され、フレームＤＣの先頭が、切り替えフレームポイントであるとする。このとき、１／２畳み込み符号化部は切り替え前後で処理は変わらず、パンクチュアド化部がフレームＤＣの先頭からパンクチュアー化パターンを変更する。この結果、フレームＢＡ′，ＣＢ′，ＤＣ′が出力され、切り替えフレームポイントはフレームＤＣ′の先頭になる。
【００３９】
【表５】

【００４０】
このとき、１つ前のフレームＣＢに含まれるバイトインターリーブ前のフレームＣに含まれていた一部のデータは、前の階層パラメータの畳み込み符号化率で符号化されている点に注意する必要がある。特に、畳み込み符号化率が高くなる方向に切り替える場合（例えば、５／６から１／２に切り替える場合など）、切替りの最初のフレームの一部のデータが前の符号化率で符号化されるため、伝送特性が弱くなってしまうので、ＴＳ上の番組は、階層パラメータが切替る次のフレームから切り替える方が安全である。
【００４１】
２−２．畳み込み復号化部（受信側）の切り替え処理
畳み込み復号化部は、図１７に示すように、デパンクチュアド化部と１／２ビタビ復号化部とで構成されている。いま、入力信号の切り替えフレームポイントがフレームＤＣ′の先頭であったとすると、フレームＤＣ′の先頭でデパンクチュアー化パターンを変更する。その結果、出力信号の切り替えフレームポイントはフレームＤＣの先頭となる。１／２ビタビ復号化部は切り替え前後で処理の変更をしなくても復号化することができるが、特に、切替り時はＴＳＰの同期バイトであるＯｘ４７の固定パターンを利用し、１／２ビタビ復号化処理を一旦終端すると、畳み込み符号化率の違いによる誤りの伝播を防ぐことができる。
【００４２】
２−３．階層数が増えるとき
送信側は、１−３．項で説明した出力信号ＣＮ，ＤＣ，ＥＤからはじまるフレームが入力信号となる。実際には伝送されないフレームＣＮが１／２畳み込み符号化部に入力されることにより、１／２畳み込み符号化部のバッファの初期値がクリアされ、フレームＤＣ以降は問題なく処理される。
【００４３】
２−４．階層数が減るとき
送信側は、１−３．項で説明した出力信号ＡＺ，ＢＡ，ＮＢで終わるフレームが入力信号となる。１／２畳み込み符号化部のバッファに最後に残るデータは、最終フレームＮＢのＮＵＬＬの部分であるため、そのデータは破棄されても、特に問題はない。
【００４４】
３．キャリア変調部（送信側）
キャリア変調部は、図１８に示すように、遅延補正部、ビットインターリーブ部、および変調マッピング部で構成されている。ビットインターリーブ部は、各変調方式に対してそれぞれ図１９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように回路構成が規定されている。また、遅延補正部（遅延補正バッファ）の大きさは、表６に示すようにモード、キャリア変調方式、および階層を構成するセグメント数によって規定され、送、受合わせて２シンボルの遅延となるようになっている。この２シンボルの遅延を見込んで、送信信号では、ビットインターリーブ処理後にフレームの境界を２シンボル分だけ前にずらす。いま、フレームＷ，Ｘ，Ｙ，Ｚがキャリア変調部に入力されたとして、そのうちフレームＸ，Ｙについての信号処理をみると、キャリア変調部の出力のフレームＹ′，Ｚ′にはそれぞれ先頭の２シンボルに前のフレームのデータが混ざっている。さらに２シンボル分だけフレームの先頭をずらすことで、フレームＹ′′，Ｚ′′が出力される。
【００４５】
【表６】

【００４６】
３−１．キャリア変調部の切り替え
キャリア変調部においてキャリア変調パラメータが変わると、ビットインターリーブの遅延補正バッファの大きさ、インターリーブバッファの構成（大きさと数）、変調マッピングが変わる。
【００４７】
いま、図２０に示すように、フレームＷ，Ｘ，Ｙ，Ｚがキャリア変調部に入力され、フレームＹの先頭を切り替えフレームポイントとし、キャリア変調方式を１６ＱＡＭからＱＰＳＫに切り替えるものとする。このとき、１６ＱＡＭのキャリア変調部のバッファに残っているフレームＸの最後の２シンボルの一部のデータは伝送されない。一方、切り替え後のＱＰＳＫのビットインターリーブバッファは初期化（値Ｎとする）されている。従って、フレームＹ′の先頭の２シンボルには、ＱＰＳＫのキャリア変調部のバッファの初期値Ｎが混ざることになる。これにより、フレーム同期が２シンボルずれるため、出力信号のフレームＸ′′の最後の２シンボルについては、フレームＹの先頭の２シンボルの一部と、バッファの初期値ＮがＱＰＳＫマッピングされたデータとなっている。なお、出力信号の切り替えフレームポイントは、図２０に示すように、フレームＹ′′の先頭となる。
【００４８】
３−２．キャリア復調部（受信側）の切り替え
図２１に示すように、３−１．項で説明した出力データが受信装置に入力されたとき、切り替えフレームポイントはＹ′′となる。フレームＸ′′を１６ＱＡＭでデマッピングするため、ＱＰＳＫでマッピングされた最後の２シンボルのデータは正しく復号化できない。つまり、フレームＸの最後の２シンボルのデータは正しく復号化できないことになる。続いて受信機側で切り替えが行われるＹ′′が入力されるとき、ビットデインターリーブ部を切り替えるため、１６ＱＡＭのビットデインターリーブバッファに残っているフレームＹの最初の２シンボルの一部は出力されない。また、ＱＰＳＫのビットデインターリーブバッファは初期値Ｎに初期化されているため、フレームＹの始めの２シンボルに初期値Ｎが混入し、正しく復号化できない。なお、出力信号の切り替えフレームポイントは、図２１に示すように、フレームＹの先頭であり、フレーム切り替えの前後２シンボルが正しく復号化できない。
【００４９】
３−３．キャリア変調部（送信側）の切り替え方法
切り替え前のフレームの破損をなくし、切り替え後の始めの２シンボルの誤りのみにする方法について説明する。
図２２は、キャリア変調を１６ＱＡＭからＱＰＳＫに切り替える方法を例に示している。
図２２に示すように、切り替え時には、切り替え前と切り替え後の両方のキャリア変調部を並行して動作させ、出力はスイッチにより選択する。切り替え直後のフレームＹは、切り替え後のキャリア変調部に入力され、切り替え前のキャリア変調部にダミーデータ補正部１５からの出力データを入力する。キャリア変調部の出力は、始めの２シンボルについては切り替え前のキャリア変調部を選択し、それ以降は切り替え後のキャリア変調部に切り替える。
【００５０】
これにより、切り替え前の時間インターリーブ部のバッファに残っていたフレームＸの一部のデータが出力され、切り替え後のキャリア変調部の初期化されたバッファの中身をフレームＹの一部のデータに更新することができる。このようにして、切り替え前のフレームの破損をなくし、切り替え後の始めの２シンボルの誤りのみにすることができる。
【００５１】
図２３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、上述のキャリア変調の切り替えを実施したときのデータの流れを、入力信号、キャリア変調後の出力信号、同期の２シンボルずれ後の出力信号の順にそれぞれ示している。
【００５２】
３−４．受信装置の切り替え
受信側では、図２４に示すように、３−２．項で説明したのと同様の処理を行う。いま、送信側において３−３．項で説明した処理が行われた信号が入力されたとき、フレームＸ′′が復号化され、フレームＸが出力される。続いてフレームＹ′′が入力されたとき、受信装置の構成を切り替える。このとき、ビットデインターリーブバッファにフレームＸ′′のダミーデータが残っている。フレームＹについては、３−２．項で説明したのと同様、先頭の２シンボルのデータにはバッファの初期値が出力されるため、正しいデータを復号化することができない。
【００５３】
３−５．階層構成が増えるとき
送信側において、入力信号をＸ，Ｙ，Ｚで始まるフレームとし、出力信号をフレーム同期を２シンボルずらした後のフレームＸ′′，Ｙ′′，Ｚ′′であるとする。Ｘはバイトインターリーブで発生した伝送されないフレームであるため、入力信号の切り替えフレームポイントはＹとなる。従って、出力信号の切り替えフレームポイントはＹ′′となる。また、フレームＸによって、ビットインターリーブバッファの初期値がクリアされるので、出力信号Ｙ′′フレーム以降は問題なく伝送される。
【００５４】
受信側においては、３−４．項で説明したのと同様、ビットデインターリーブバッファの初期値が先頭の２シンボルのデータに出力されるため、その分、正しく復号化することはできない。
【００５５】
３−６．階層構成が減るとき
送信側において、入力信号がＸ，Ｙ，Ｚで終わるフレームであるとすると、切り替えフレームポイントは、最終のＺフレームの最後となる。また、出力信号をフレーム同期を２シンボルずらした後のフレームＸ′′，Ｙ′′，Ｚ′′であるとすると切り替えフレームポイントはＺ′′の最後となる。いま、何らの処理も施さないものとすると、最終のフレームＺのうちの２シンボルがビットインターリーブバッファに残る。また、フレーム同期が２シンボルずらされることにより、フレームＺ′′の最後の２シンボルが不足する。そこで、３−３．項で説明した図２２中に示されるダミーデータ補正部１５により、２シンボル分のデータを追加し、ビットインターリーブバッファ内のデータをフレームＺの後に追加する。これにより、フレームＺ′′は正しく伝送することができる。
【００５６】
以上により、切り替え前のフレームは破損なく受信することができる。一方、切り替え後のフレームについては先頭の２シンボルが破損するので、元のＴＳは、その点を考慮して構成する必要がある。２シンボルのデータはバイトインターリーブにより分散され、伝送誤りがなければリードソロモンで誤り訂正可能な範囲内に収まる。しかし、この期間の信号は伝送誤りに対する耐性が弱くなっていることに注意する必要がある。
【００５７】
４．時間インターリーブ部の切り替え
図２５（ａ），（ｂ）は、時間インターリーブ部（送信側）の構成およびモデル化した図をそれぞれ示している。
また、図２６（ａ），（ｂ）は、時間デインターリーブ部（受信側）の構成およびモデル化した図をそれぞれ示している。
時間インターリーブ部は、図２５（ａ）に示すように、遅延補正バッファと時間インターリーブバッファとで構成されている。時間インターリーブ部は、また、表７に示すように、時間インターリーブの長さとモードに対し遅延補正シンボル数が規定されていて、送、受合わせて遅延時間がフレームの整数倍となるようになっている。
【００５８】
【表７】

【００５９】
また、時間インターリーブ部はバッファ量がキャリア番号に対し単調に増加、減少してはいないが、以後の説明では図２５（ｂ）に示すようにモデル化する。また、時間インターリーブ処理への入力フレームをα₁ ，α₂ ，--- ,β₁ ，β₂ ，--- として、フレームβ₁ の先頭で時間インターリーブの切り替わりが発生するものとする。このとき、フレームα_i は切り替わり前のフレーム、フレームβ_i は切り替わり後のフレームを表す。また、フレームα_i は表６における送、受の遅延フレーム数がＬ、フレームβ_i は送、受の遅延フレーム数がＬ′の時間インターリーブであるとする。
【００６０】
また、時間デインターリーブ部は、図２６（ａ）に示すように、時間デインターリーブバッファから構成されている。この時間デインターリーブ部に関しても、以後の説明では図２６（ｂ）に示すようにモデル化する。
【００６１】
４−１．時間インターリーブ部切り替えの第１の方法
時間インターリーブの長さを切り替える場合の信号処理の一例を、送、受の遅延量が増えるときと減るときに対応して図２７と図２８にそれぞれ示している。すなわち、図２７では、切り替え前よりも切り替え後の方が、遅延フレーム数が大きくなる場合（Ｌ＜Ｌ′）、また、図２８では、遅延フレーム数が小さくなる場合（Ｌ＞Ｌ′）である。時間インターリーブ部の切り替えはＬフレーム後、つまりフレームα_i のデータがすべて時間インターリーブ処理のバッファから出力された後とする。これにより、切り替え前のフレームαは破損なく送信される。一方、時間インターリーブの構成切り替え後、バッファの初期値Ｎが、Ｌ′フレームにわたって出力信号に混在してしまう。以上の結果、図２７、図２８に示す出力が得られ、切り替えフレームポイントもそれぞれ図示の位置となる。
【００６２】
４−２．時間インターリーブ部切り替えの第２の方法
図２９、図３０は、時間インターリーブ切り替え後に、バッファの初期値Ｎを出力信号に混在させないで時間インターリーブを切り替える方法を示している。ここに、図２９は切り替え前より切り替え後のほうが遅延フレーム数が大きくなる場合、図３０は切り替え前より切り替え後のほうが遅延フレーム数が小さくなる場合にそれぞれ対応している。図２９、図３０に遅延補正バッファ、インターリーブバッファとして示すように、あらかじめこれらのバッファを切り替え前と切り替え後につい両方用意しておく。データは両方のバッファに入力しておき、切り替え時にはバッファの出力をスイッチすることにより行う。フレームの切り替えは、４−１．項で説明したのと同様、Ｌフレーム後、すなわち、フレームαのデータがすべて時間インターリーブ処理のバッファから出力された直後とする。これにより、切り替え前のデータαは破損なく送信される。一方、時間インターリーブの構成切り替え後のバッファも初期値が十分クリアされ、初期値Ｎを含まない出力が得られ、切り替えフレームポイトンもそれぞれ図示の位置となる。
【００６３】
４−３．時間デインターリーブ部切り替えの方法
受信側における時間デインターリーブ部の切り替えは、送信されてくるフレームの切り替えフレームポイントで切り替えるが、以下では、送信側で上述の４−１．項で説明した第１の方法により時間インターリーブ部切り替えが行われた場合と、４−２．項で説明した第２の方法により時間インターリーブ部切り替えが行われた場合とに分けて説明する。
【００６４】
４−３−１．送信側で、第１の方法により時間インターリーブ部切り替えが行われた場合の時間デインターリーブ部切り替えの方法
第１の方法、すなわち、図２７、図２８の処理により得られた出力信号の受信処理を図３１、図３２にそれぞれ示している。切り替わりのフレームで受信装置は時間デインターリーブを切り替える。このときバッファは初期値Ｎで初期化されている。その結果、切り替え前のフレームαは正しく復号することができる。しかし、入力信号中の初期値Ｎと全体バッファの初期値Ｎのため、切り替え後の遅延フレーム数Ｌ′だけ破損したフレームが出力される。例えば、図３１に示すように、遅延フレーム数がＬ＝２からＬ′＝４へと長くなる場合、Ｌ′＝４の破損が生じる。すなわち、β₁ ，β₂ の２フレームが破損し、正しくないフレームが２フレーム挿入される。また、図３２に示すように、遅延フレーム数がＬ＝４からＬ′＝２へと短くなる場合、Ｌ′＝２の破損フレームが出力される。しかし、受信信号では、２フレームの損失が発生し、β₁ ，β₂ ，β₃ ，β₄ の４フレームが正しく受信できない点に注意する必要がある。
【００６５】
４−３−２．送信側で、第２の方法により時間インターリーブ部切り替えが行われた場合の時間デインターリーブ部切り替えの方法
第２の方法、すなわち、図２９、図３０の処理により得られた出力信号の受信処理を図３３、図３４にそれぞれ示している。切り替わりのフレームで受信装置は時間デインターリーブを切り替える。このときバッファは初期値Ｎで初期化されている。送信信号には初期値Ｎが含まれていないため、送信側の切り替え時に切り替え後の遅延補正バッファに入っていたデータ（図２９に示すβ₂ の一部、および図３０に示すβ₄ の一部）は、破損を起こさない。従って、送、受の遅延時間が増える場合も減る場合も、上述の４−３−１．項で説明した方法に比べて切り替え後の遅延補正バッファ分だけ破損が少なく切り替えが行われる。
【００６６】
４−４．時間デインターリーブバッファの値を継承する切り替え方法
これまでは、受信側で時間インターリーブを切り替える時、前のバッファのデータを廃棄していたが、ここでは、これを有効利用し、受信出力の破損フレームを小さくする方法を説明する。
【００６７】
まず、切り替え前の時間デインターリーブバッファの内容を、切り替え後において時間デインターリーブバッファに利用する方法を示す。
【外１】

【００６８】
時間インターリーブ長が長くなる場合、送信側は上述した第２の方法、すなわち、４−２．項で説明した方法で時間インターリーブを切り替える。
図３５は、図２９の出力信号が入力されたとき、すなわち、時間インターリーブの遅延フレーム数がＬ＝２からＬ＝４に切り替わる切り替え処理を示している。
切り替え動作は、切り替えフレーム（β₃ β₂ β₁ α₃ α₂ ）を受信したときに行われる。図３６は、受信装置の時間デインターリーブバッファの動作を示している。
【００６９】
時間デインターリーブバッファの切り替えは、〔外１〕の（１）に従って切り替え前の時間デインターリーブバッファの内容を利用する。
すなわち、切り替え前の時間デインターリーブの各バッファの値をＢ（ｉ，ｊ）とし、切り替え後の各バッファの値をｂ（ｉ，ｋ）とするとき、０≦ｊ＋２０４×（Ｉ′−Ｉ）／２＜Ｉ′×（９５−ｍ_i ）の範囲において切り替えるときには、ｂ（ｉ，ｊ＋２０４×（Ｉ′−Ｉ）／２）にＢ（ｉ，ｊ）の値を入れる。ここで、（Ｉ′−Ｉ）／２は表７における、送、受遅延フレーム数の切り替え前後の差を表わしている。
この処理は、切り替え後のフレームを受信したときに正しくフレームβ₂ β₁が出力できるように、切り替え前の時間デインターリーブバッファからβ₂ β₁の一部分を抜き出して切り替え後のバッファに代入している。その結果、図３５に示すように、値が初期値のままのＮに相当する部分（（Ｌ′−Ｌ）フレーム）は正しくないフレームが出力されるが、β₁ ，β₂ は正しいフレームが出力される。ただし、Mode３のＩ＝１の場合は上述の式が適用できないため、いまここで説明している切り替え方法を適用することができない。
【００７０】
図３７は、遅延量がＬ＝４からＬ′＝２に変わる場合を例に、遅延時間が短くなる場合の送信側の構成方法を示している。送信側における切り替わり時の動作は、基本的には、図３０に示したのと同じであるが、切り替えのＬ−Ｌ′フレーム前（図３７では２フレーム前）から切り替え後のバッファへのデータ入力を停止させる。そして、フレームβ₅ の先頭がきたら切り替え後のバッファへの挿入を再開するとともに、データの出力を切り替え前から切り替え後のバッファに切り替える。その結果、図示の出力結果が得られる。
【００７１】
図３８は、受信側における切り替え動作を示している。
図３８に示すように、受信側の切り替えは、フレームβ₅ β₂ β₁ を受信したときに行われ、図３９に示す受信装置の時間デインターリーブバッファの動作に基づき、また、上述した切り替え前の時間デインターリーブバッファの内容〔外１〕の（２）に従って、０≦ｊ＜Ｉ′×（９５−ｍ_i ）においてｂ（ｉ，ｊ）にＢ（ｉ，ｊ）の値を入れることにより行う。これにより、切り替え前のバッファの内容をすべて切り替え後に利用することができ、フレームβ₁ ，β₂ は正しく復号することができる。しかし、出力信号からＬ−Ｌ′フレームは消失する。図示の例では、フレームβ₃ ，β₄ が消失している。
なお、時間インターリーブ部（図３７参照）の出力の切り替えフレームポイントをＬ−Ｌ′だけ前にずらすことにより、時間デインターリーブの出力の切り替えフレームポイントの直後を消失フレームとすることができる。つまり、切り替えフレームポイントとフレームの不連続ポイントとを一致させることができる。図３８に示す例では、β1 ，β₂ が消失フレームとなり、β₃ 以降を正しく復号することができるようになる。
【００７２】
また、受信側において、４−３．項で説明した方法でバッファを初期化する場合は、図４０に示す出力が得られる。
図３７に示す信号の送り方では、図３８に示すように、時間デインターリーブの出力は、β₃ ，β₄ が消失してしまうという問題がある。そこで、図４１に、消失するフレームにあらかじめ送信側でＮＵＬＬフレームを挿入する方法を示す。これにより、図３８の受信方法でも消失するフレームをなくすことができる。
【００７３】
なお、送信側において、階層パラメータの変更によって時間インターリーブ構成に変更が発生しない場合でも、入力信号の切り替わりフレームポイントに対する出力信号の切り替えフレームポイントは、上述の各例におけると同様、切り替り前のデータがすべて時間インターリーブ処理のバッファから出力された後とする。
受信側においても、上述と同様に受信信号の切り替えフレームポイントに従う。
【００７４】
以上説明したように、時間インターリーブを切り替えるときデータの破損、消失が発生するため、この点を考慮して、ＴＳを構成する必要がある。
【００７５】
５．ＯＦＤＭフレーム構成の切り替えの影響
ＯＦＤＭフレームは、図４２および図４３に示すように、パイロットとデータのシンボル配置が同期変調部と差動変調部で異なる構成となっている。このため、切り替えによってキャリア変調が同期変調部から同期変調部へと変わるとき（例えば、キャリア変調方式が１６ＱＡＭから６４ＱＡＭに変わるとき）は、その構成は変わらないが、キャリア変調が同期変調部から差動変調部、あるいは差動変調部から同期変調部に変わったときにＯＦＤＭフレームの構成が変わる。
【００７６】
また、図４４に示すように、入力信号の切り替えフレームポイントとＯＦＤＭフレームの切り替えフレームポイントとは一致している。前項まで、各処理部で切り替え位置は、切り替え前のデータを含むフレームの最終フレームの次のフレームの先頭となるようにしている。従って、切り替え前の時間インターリーブの遅延フレーム数をＬとすると、Ｌフレーム＋２シンボルにわたり、切り替え後の変調方式で変調されたデータが、切り替え前のＯＦＤＭフレームに含まれていることになる。特に、切り替え時にＯＦＤＭフレーム構成が変わるときには、同期系（例えば、１６ＱＡＭ）で変調されたシンボルが差動変調部のシンボルで送られてしまう。また、差動変調部で変調されたシンボルが同期変調部のシンボルで送られてしまうため、正しく復調することができず、この分、切り替え後のフレームに誤りが混入することになる。したがって、これらの点を考慮してＴＳを構成する必要がある。
【００７７】
６．階層全体への影響
以上説明した４．項（時間インターリーブ部および時間デインターリーブ部の切り替え）、および５．項（ＯＦＤＭフレーム構成の切り替え）では、セグメント単位で階層パラメータ切り替えの処理を規定した。そのため、図４５に示すように、階層パラメータが切り替わる際に階層を構成するセグメント数が変わらないときは、セグメント単位で発生するデータの破損、消失はその階層のセグメントにすべて共通に発生する。すなわち、図４５では、Ａ階層で時間インターリーブ長の変更時に発生するデータの破損・消失はＡ階層を構成する各セグメント（０〜４）で共通に発生する。これに対し、階層パラメータの切り替わりで階層を構成するセグメント数が変わるとき、セグメントによって切り替え処理が異なるため、データの破損・消失も異なってくる。
【００７８】
例えば、いま、図４６に示すように、Ａ階層の時間インターリーブ長とＢ階層の時間インターリーブ長が異なっており、階層パラメータ切り替わり時にＡ階層が２セグメント増え、その分Ｂ階層のセグメント数が減るとする。セグメント０〜４までは、パラメータが変更されないので破損・消失は起こらないが、切り替え後のセグメント５，６では少なくとも時間インターリーブによる遅延時間差分の破損・消失が起こる。この階層パラメータ切り替え後の破損・消失は、時間デインターリーブ以降の復号化処理によりＡ階層すべてのセグメント内のデータに影響が及ぶことに注意する必要がある。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、送受信に際して階層パラメータを切り替える方式の地上デジタル放送において、階層パラメータを切り替えた際に生じる受信側でのデータの破損・消失を少なくするとともに、破損・消失したデータ量を明確にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタル放送用送信装置の系統を示している。
【図２】図１中のＯＦＤＭ変調部の系統を示している。
【図３】デジタル放送用受信装置の系統を示している。
【図４】デジタル放送用受信装置の系統を示している。
【図５】送信装置、受信装置における畳み込みインターリーブ、畳み込みデインターリーブの動作をそれぞれ示している。
【図６】バイトインターリーブ部の構成を示している。
【図７】バイトインターリーブ部の動作を示している。
【図８】バイトインターリーブ部の構成の２例をそれぞれ示している。
【図９】バイトデインターリーブ部の構成を示している。
【図１０】送信側で図６の構成のバイトインターリーブ部によって処理を行うことによる受信側における効果を示している。
【図１１】バイトインターリーブ部における増えた階層の処理を示している。
【図１２】階層数が増えた場合、受信側では、フレームＤＣ、ＥＤが入力される前に、初期値Ｎで初期化されたデインターリーブバッファが準備されることを示している。
【図１３】バイトインターリーブ部における減る階層の処理を示している。
【図１４】階層数が減る場合、受信装置において、フレームＺ，Ａ，Ｂを正しく復号化することができることを示している。
【図１５】畳み込み符号化部の構成を示している。
【図１６】１／２畳み込み符号化部の回路構成例を示している。
【図１７】畳み込み復号化部の構成を示している。
【図１８】キャリア変調部の構成を示している。
【図１９】図１８中のビットインターリーブ部の回路構成を示している。
【図２０】１６ＱＡＭからＱＰＳＫへのキャリア変調方式の切り替えを示している。
【図２１】キャリア復調部の切り替えを示している。
【図２２】キャリア変調を１６ＱＡＭからＱＰＳＫに切り替える方法を示している。
【図２３】キャリア変調の切り替えを実施したときのデータの流れを示している。
【図２４】受信装置の構成の切り替えを示している。
【図２５】時間インターリーブ部の構成およびモデル化した図をそれぞれ示している。
【図２６】時間デインターリーブ部の構成およびモデル化した図をそれぞれ示している。
【図２７】時間インターリーブの長さを切り替える場合の信号処理の一例を、送、受の遅延量が増えるときに対応して示している。
【図２８】時間インターリーブの長さを切り替える場合の信号処理の一例を、送、受の遅延量が減るときに対応して示している。
【図２９】時間インターリーブ切り替え後に、バッファの初期値Ｎを出力信号に混在させないで時間インターリーブを切り替える方法を示している。
【図３０】時間インターリーブ切り替え後に、バッファの初期値Ｎを出力信号に混在させないで時間インターリーブを切り替える方法を示している。
【図３１】図２７の処理により得られた出力信号の受信処理を示している。
【図３２】図２８の処理により得られた出力信号の受信処理を示している。
【図３３】図２９の処理により得られた出力信号の受信処理を示している。
【図３４】図３０の処理により得られた出力信号の受信処理を示している。
【図３５】図２９の出力信号が入力されたときの切り替え処理を示している。
【図３６】受信装置の時間デインターリーブバッファの動作を示している。
【図３７】遅延量がＬ＝４からＬ′＝２に変わる場合を例に、遅延時間が短くなる場合の送信側の処理を示している。
【図３８】受信側における切り替え動作を示している。
【図３９】受信装置の時間デインターリーブバッファの動作を示している。
【図４０】受信側においてバッファを初期化した場合に得られる出力を示している。
【図４１】図３７の送信側の処理では消失してしまうフレームに、あらかじめＮＵＬＬフレームを挿入する方法を示している。
【図４２】ＯＦＤＭフレームの差動変調部におけるパイロットとデータのシンボル配置を示している。
【図４３】ＯＦＤＭフレームの同期変調部におけるパイロットとデータのシンボル配置を示している。
【図４４】入力信号の切り替えフレームポイントとＯＦＤＭフレームの切り替えフレームポイントとは一致していることを示している。
【図４５】ＯＦＤＭフレーム構成の切り替えによって、Ａ階層で時間インターリーブ長の変更時に発生するデータの破損・消失はＡ階層を構成する各セグメントで共通に発生することを示している。
【図４６】ＯＦＤＭフレーム構成の切り替えによって、Ａ階層が２セグメント増え、Ｂ階層のセグメント数が減るとすると、セグメント０〜４までは破損・消失は起こらないが、セグメント５，６では少なくとも時間インターリーブによる遅延時間差分の破損・消失が起こることを示している。
【符号の説明】
１多重化部
２外符号化部
３階層分割部
４畳み込み符号化部
４′畳み込み復号化部
５ＯＦＤＭ変調部
６バイトインターリーブ部
６′バイトデインターリーブ部
７ビットインターリーブ部
７′ビットデインターリーブ部
８キャリア変調部
８′キャリア復調部
９時間インターリーブ部
９′時間デインターリーブ部
１０ＯＦＤＭフレーム構成部
１１三角形
１２バイトデータ補正部
１３蓄積用バッファ
１４ダミーデータ発生部
１５ダミーデータ補正部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital terrestrial broadcast transmission apparatus and reception apparatus in Japan, and more particularly to a transmission apparatus and a reception apparatus that switch hierarchical parameters when transmitting and receiving.
[0002]
[Prior art]
In terrestrial digital broadcasting in Japan, a narrowband OFDM signal having the specifications shown in Table 1 is used as a basic unit (hereinafter referred to as an OFDM segment), and several OFDM signals are combined to form one OFDM signal. In the case of terrestrial digital television broadcasting, it is composed of 13 OFDM segments, and in the case of terrestrial digital audio broadcasting, one or three are combined.
[0003]
[Table 1]

[0004]
For OFDM segments, modes with different carrier intervals (thus, different effective symbol lengths, which are the reciprocal of carrier intervals), guard interval lengths, error correction (convolutional code coding rate), time interleaving depth, carrier modulation scheme There are multiple options for transmission parameters such as
[0005]
Of these, the mode and guard interval length must be the same value for the OFDM segments that make up one OFDM signal, but the error correction, time interleaving depth, and carrier modulation scheme are different for each OFDM segment. It can be set differently, and it can be a hierarchical transmission in which signals of different transmission parameters are mixed in one OFDM signal (hereinafter, these three transmission parameters that can be set for each OFDM segment are referred to as hierarchical parameters). Call).
[0006]
Regarding the layer parameters that can be set for each OFDM segment, OFDM layers having the same layer parameter are grouped to form one layer. In the case of television broadcasting, since it is composed of 13 OFDM segments as described above, in principle it can be set up to a maximum of 13 layers, but the number of layers is maximum in the Japanese terrestrial digital television broadcasting system. Limited to 3. Further, in the case of digital terrestrial audio broadcasting, the case where it is composed of three OFDM segments is limited to two layers.
[0007]
FIG. 1 shows a system of a Japanese terrestrial digital broadcasting transmitter.
In FIG. 1, a multiplexed frame-2 MPEG-2 transport stream (hereinafter referred to as TS) is output from the multiplexing unit 1, and TS is a 204-byte TS packet (hereinafter referred to as TSP) in consideration of outer coding. This is a continuous signal. The TS is subjected to outer coding by the outer coding unit 2 and is then allocated to each layer in units of packets by the layer division unit 3, and is subjected to convolutional coding for each layer by the convolution coding unit 4 through energy spreading and byte interleaving, Further, OFDM modulation (carrier modulation, time axis interleaving, frequency interleaving, and OFDM frame) is performed in the OFDM modulation unit 5.
[0008]
An OFDM frame is composed of 204 symbols in the time axis direction, and a signal of multiple frames is transmitted in one OFDM frame (strictly speaking, the amount of data is the same because of the interleaving described below, but the contents do not match). In addition, a pilot signal and a control signal called TMCC, which are used as a reference for demodulation during OFDM frame formation, are incorporated. The hierarchical parameters of each segment of the OFDM signal are transmitted to the receiving device by this TMCC. The setting of each layer parameter can be switched at the boundary between the multiplexed and OFDM frames. In TMCC, the layer parameter after switching is transmitted to the receiving side in addition to the current layer parameter, and 15 frames of layer switching are transmitted. Inform the switch by countdown from the front.
[0009]
FIG. 2 shows a system of the OFDM modulation unit 5 in FIG.
By the way, in the transmission device, the byte interleaving unit 6, the bit interleaving unit 7 in the carrier modulation unit 8, and the time interleaving unit 9 use the convolutional interleaving method as the interleaving method, and the receiving device deinterleaves each. 3 and 4 showing the system of the receiving device, the deinterleaving unit corresponding to the

interleaving units

6, 7, and 9 is the code 6 ', the bit deinterleaving units 7' and 9 in the carrier demodulating unit 8 ' ′). Reference numeral 10 denotes an OFDM frame configuration unit.
[0010]
FIGS. 5A and 5B show the operations of convolutional interleaving and convolutional deinterleaving in the transmission device and the reception device, respectively.
As shown in FIGS. 5A and 5B, the convolutional interleaving in the transmission device changes the data arrangement order by switching data in units of bits or bytes and passing through buffers having different depths. In addition, the deinterleaving in the receiving apparatus is configured so that the depth is symmetric with respect to the interleave buffer on the transmission side, and by making the delay amount in transmission and reception equal, the interleaved data is converted into the original data. Restore the order.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, when using such convolutional interleaving, the data before and after the OFDM frame boundary are mixed, and even if the hierarchical parameter is switched at the frame boundary, the signal switching boundary in the device becomes unclear, Clarify at what stage in the actual operation what kind of transmission / reception device is switched, and at the time of switching, how to handle the data in the buffer for each interleaving, error correction / decoding, modulation method / demodulation processing Otherwise, there is a problem that data loss / damage occurs at the time of switching.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce loss / damage of data that occurs when layer parameters are switched in a terrestrial digital broadcast transmitter and receiver that switches layer parameters during transmission and reception in order to solve the above-described problems. An object of the present invention is to provide a terrestrial digital broadcast transmitter and receiver.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the transmission device for digital terrestrial broadcasting according to the present invention is configured such that the layer parameter switching point in the output signal of the byte interleave unit is the last of the frame immediately before the layer parameter switching in the input signal to the byte interleave unit. It is characterized by comprising switching point setting means set at the end of the frame of the output signal containing data.
[0014]
The digital terrestrial broadcasting transmission apparatus according to the present invention further includes a byte data correction unit for adjusting a data amount mismatch occurring at the time of switching hierarchical parameters before the byte interleaving unit. It is.
[0016]
Also, in the terrestrial digital broadcast transmitting apparatus of the present invention, the switching point of the hierarchical parameter in the output signal of the time interleave unit includes the last data of the frame immediately before the switching of the hierarchical parameter in the input signal to the time interleave unit. It is characterized by comprising switching point setting means set at the end of the signal frame.
[0017]
The digital terrestrial broadcasting transmission apparatus according to the present invention further includes a first time interleave length set before the hierarchical parameter switching, in order to reduce damage or loss of data before the switching caused by the time interleaving switching. It is characterized by comprising a time interleave part and a second time interleave part set for the time interleave length after switching of hierarchical parameters.
[0018]
The digital terrestrial broadcasting transmission apparatus of the present invention further includes a time after layer parameter switching over a predetermined frame time when the time interleave length before layer parameter switching is shorter than the time interleave length after layer parameter switching. It is characterized by comprising means for stopping the input to the interleave unit.
[0019]
In addition, the receiving apparatus for digital terrestrial broadcasting of the present invention is capable of damaging or erasing data before switching caused by switching of time interleaving when the time interleaving length before switching of hierarchical parameters is longer than the time interleaving length after switching of hierarchical parameters. In order to reduce the time, the time deinterleave buffer data before the hierarchical parameter switching is used for the time deinterleave buffer after the hierarchical parameter switching.
[0020]
Further, the terrestrial digital broadcast receiving apparatus of the present invention reduces the data in the time deinterleave buffer before switching the hierarchical parameters after switching the hierarchical parameters in order to reduce the damage / disappearance of the data before switching caused by switching of the time interleaving. The present invention is characterized by comprising means for use in the time deinterleave buffer.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings.
Tables 2 and 3 show the parts that require processing change according to the present invention when switching hierarchical parameters, respectively, with respect to the transmission device and the reception device.
From Table 2, in the transmission apparatus (see FIGS. 1 and 2), the parts that need to be changed when the hierarchical parameters are switched are the byte interleaving unit 6, the convolutional coding unit 4, the carrier modulation unit 8, and the time interleaving unit. 9 and OFDM frame configuration unit 10.
Also, from Table 3, in the receiving apparatus (see FIGS. 3 and 4), the parts that need to be changed when layer parameters are switched are the time deinterleaving unit 9 ′, the carrier demodulating unit 8 ′, and the convolutional decoding unit. 4 ′ and byte deinterleave unit 6 ′.
[0022]
[Table 2]

[0023]
[Table 3]

[0024]
Regarding the processing units that are affected when the hierarchical parameters are switched as shown in Tables 2 and 3, operation procedures when switching the buffers of each processing unit, switching of input signals to each processing unit, switching of frame points and output signals Define the correspondence of frame points. As is clear from Tables 2 and 3, when actual hierarchical parameters are switched, a plurality of processing units are switched. This can be realized by combining switching operations of the respective processing units.
[0025]
In addition, by clarifying the amount of data lost or damaged, it is possible to take into account the amount of data lost or damaged during TS generation.
[0026]
As described with reference to FIGS. 5A and 5B, convolutional interleaving and deinterleaving are performed by switching buffers having different depths. In the following description, FIGS. As indicated by a broken line in b), each buffer of the interleave buffer is simply expressed by triangles 11 and 11 'which are symmetrically sent and received.
[0027]
Hereinafter, switching processing of each unit of the transmission device and the reception device according to the present invention will be described.
1-1. Byte interleave (transmission side) switching process
FIG. 6 shows the configuration of the byte interleave unit.
In FIG. 6, the byte interleave unit is composed of a delay correction buffer and a byte convolutional interleave. As shown in Table 4, the delay correction buffer includes a mode, a carrier parameter modulation method of a hierarchical parameter, a convolutional coding rate, and its hierarchy. The value is defined by the number of segments to be configured, and the delay is 1 frame for transmission and reception.
[0028]
[Table 4]

[0029]
FIG. 7 shows the operation of the byte interleave unit.
Now, the operation of the byte interleave unit will be considered according to FIG. Here, symbols A, B, C, and D indicate frames that are input to the byte interleave unit after energy diffusion of multiple frames, and it is assumed that switching of hierarchical parameters has occurred at the beginning of frame C. That is, the switching frame point is set to the head of frame C. Through the byte interleaving process, each frame is mixed with the data of the previous frame remaining in the buffer. For example, a part of the data of the frame B is interleaved with the data of the frame A remaining in the byte interleave delay correction buffer and the interleave buffer. The output at this time is represented as a frame BA. The remaining data of frame B remains in the byte interleave delay correction buffer and interleave buffer.
[0030]
When the hierarchical parameter is changed, the size of the delay correction buffer of the byte interleave unit is changed on the transmission device side so as to conform to the size of one frame according to Table 4. The switching process is performed immediately after all of the frame C enters the byte interleave unit and immediately before the frame D enters the buffer. At this time, since the delay correction buffer is still the buffer amount before switching, it is not consistent with the data amount of one frame of frame C.
[0031]
FIGS. 8A and 8B show two examples of the configuration of the byte interleave unit, respectively.
Since the delay correction buffer is not consistent with the data amount of one frame of frame C, as shown in FIG. 8A, the byte data correction unit 12 is arranged before the original byte interleaving unit and the data Correct the amount. As shown in FIG. 7, if the data amount of the frame C is larger than the frame B, the difference data between the frame C and the frame B that cannot be input to the interleave unit is stored in the accumulation buffer 13 of the byte data correction unit 12. Buffer and store. Since the data amount of the difference is the same as the amount of the delay correction buffer that is increased when the byte interleave unit is switched, the data buffered in the switching correction unit is inserted therein for matching.
[0032]
Further, when the data amount after switching is smaller, there is insufficient data to be input to the interleave unit by the difference data of frame B and frame C, so that the deficit is used as the dummy data generation unit 14 of the byte data correction unit 12. The delay correction buffer is filled by generating dummy data from. Since the amount of the difference data is the same as the delay correction buffer amount that decreases at the time of switching, the extra buffer containing the dummy data is deleted and the data amount is matched. As a result of such processing, an output signal shown in FIG. 7 is obtained. Here, the switching frame point after byte interleaving is the head of the frame DC (see FIG. 7).
[0033]
The byte interleave unit has a delay correction buffer amount equal to or larger than the maximum value in Table 4 in advance, and by controlling the read and write addresses of the delay correction buffer, an output equivalent to the above can be obtained. A configuration example of such a byte interleave unit is shown in FIG.
Even when the size of the delay correction buffer does not change due to the hierarchical parameters before and after switching, the switching frame points of the input / output signals have the same relationship as described above.
[0034]
1-2. Byte deinterleaving (reception side) switching process
FIG. 9 shows the configuration of the byte deinterleave unit.
In FIG. 9, the byte interleaving unit performs processing by the byte interleaving unit having the configuration shown in FIG. 6 on the transmission side, so that this byte deinterleaving unit performs buffer clearing when switching hierarchical parameters as shown in FIG. Decoding can be performed without performing a special switching operation.
The input / output signal switching frame point is at the head of the frame C in the output signal when the input signal is at the head of the frame DC.
[0035]
1-3. When the number of levels increases
In the terrestrial digital television system, the number of layers may be increased. FIG. 11 shows the processing of the byte interleave unit on the transmission side of the increased hierarchy. For the byte interleave unit of the increased hierarchy, a delay correction buffer suitable for the input stream is prepared, and the buffer is initialized with an initial value N. Frames CN, DC, and ED are obtained as output streams. Since the switching frame point is the head of the frame DC, the frame CN is discarded by the hierarchical synthesis unit (see FIG. 2). In order to clear the buffer initial values of the unit and the carrier modulation unit, the data is transmitted to the layer synthesis unit.
[0036]
On the other hand, on the receiving side, as shown in FIG. 12, before the frames DC and ED are input, a deinterleave buffer initialized with the initial value N is prepared. As shown in the figure, the first first frame of the output signal is not correctly transmitted. TS needs to be generated in consideration of this point.
[0037]
1-4. When the number of levels decreases
Next, FIG. 13 shows the processing of the byte interleaving unit on the transmission side of the hierarchy to be reduced when the number of hierarchies is reduced. Now, it is assumed that the input signal ends in frames Z, A, and B. On the transmission side, after frame B is input, it is assumed that frame N is virtually input, and the delay correction buffer of the byte interleave unit and the data of frame C remaining in the interleave buffer are sent out. This can be realized by generating data corresponding to the virtual frame N in the dummy data generation unit 14 in FIG. 8A showing a configuration example of the byte interleave unit. As a result, the output signal shown in FIG. 13 is obtained from the transmission apparatus, and therefore the reception apparatus can correctly decode frames Z, A, and B as shown in FIG.
[0038]
2-1. Switching process of convolutional coding unit (transmission side)
As shown in FIG. 15, the convolutional coding unit is composed of a 1/2 convolutional coding unit and a punctured unit. FIG. 16 shows a circuit configuration example of the 1/2 convolutional encoding unit, and Table 5 shows a puncturing pattern. Assume that the output signal frames BA, CB, and DC of the byte interleave unit are input, and the head of the frame DC is a switching frame point. At this time, the 1/2 convolutional coding unit does not change the process before and after switching, and the punctured unit changes the punctured pattern from the beginning of the frame DC. As a result, frames BA ′, CB ′, and DC ′ are output, and the switching frame point is the head of the frame DC ′.
[0039]
[Table 5]

[0040]
At this time, it should be noted that a part of the data included in the frame C before byte interleaving included in the previous frame CB is encoded at the convolutional coding rate of the previous hierarchical parameter. is there. In particular, when switching in a direction in which the convolutional coding rate is increased (for example, switching from 5/6 to 1/2), a part of data of the first frame to be switched is encoded at the previous coding rate. Therefore, since the transmission characteristics are weakened, it is safer to switch the program on the TS from the next frame where the hierarchical parameter is switched.
[0041]
2-2. Switching process of convolutional decoding unit (receiving side)
As shown in FIG. 17, the convolutional decoding unit is composed of a depunctured unit and a 1/2 Viterbi decoding unit. Now, assuming that the switching frame point of the input signal is the head of the frame DC ′, the depuncturing pattern is changed at the head of the frame DC ′. As a result, the output signal switching frame point is the head of the frame DC. The 1/2 Viterbi decoding unit can perform decoding without changing the process before and after switching. In particular, at the time of switching, a fixed pattern of Ox47, which is a synchronization byte of TSP, is used. Once the Viterbi decoding process is terminated, error propagation due to a difference in the convolutional coding rate can be prevented.
[0042]
2-3. When the number of levels increases
The transmission side is 1-3. A frame starting from the output signals CN, DC, and ED described in the section is an input signal. When the frame CN that is not actually transmitted is input to the 1/2 convolutional coding unit, the initial value of the buffer of the 1/2 convolutional coding unit is cleared, and the frame DC and subsequent are processed without any problem.
[0043]
2-4. When the number of levels decreases
The transmission side is 1-3. A frame ending with the output signals AZ, BA, NB described in the section becomes an input signal. Since the last remaining data in the buffer of the 1/2 convolutional coding unit is a NULL part of the final frame NB, there is no particular problem even if the data is discarded.
[0044]
3. Carrier modulation unit (transmission side)
As shown in FIG. 18, the carrier modulation unit includes a delay correction unit, a bit interleave unit, and a modulation mapping unit. The bit interleaving unit has a circuit configuration as shown in FIGS. 19A, 19B, and 19C for each modulation method. The size of the delay correction unit (delay correction buffer) is defined by the mode, the carrier modulation scheme, and the number of segments constituting the hierarchy, as shown in Table 6, so that a delay of 2 symbols is obtained by transmission and reception. It has become. In consideration of the delay of 2 symbols, in the transmission signal, the frame boundary is shifted forward by 2 symbols after bit interleaving processing. Now, assuming that the frames W, X, Y, and Z are input to the carrier modulation unit, when the signal processing for the frames X and Y is seen, the frames Y ′ and Z ′ that are output from the carrier modulation unit respectively The data of the previous frame is mixed with 2 symbols. Further, the frames Y ″ and Z ″ are output by shifting the head of the frame by two symbols.
[0045]
[Table 6]

[0046]
3-1. Switching carrier modulation section
When the carrier modulation parameter changes in the carrier modulation section, the size of the bit interleave delay correction buffer, the configuration (size and number) of the interleave buffer, and the modulation mapping change.
[0047]
Now, as shown in FIG. 20, it is assumed that frames W, X, Y, and Z are input to the carrier modulation unit, the head of frame Y is the switching frame point, and the carrier modulation method is switched from 16QAM to QPSK. At this time, some data of the last two symbols of the frame X remaining in the buffer of the 16QAM carrier modulation unit is not transmitted. On the other hand, the bit interleave buffer of QPSK after switching is initialized (set to value N). Therefore, the initial value N of the buffer of the QPSK carrier modulation unit is mixed with the first two symbols of the frame Y ′. As a result, the frame synchronization is shifted by 2 symbols, and therefore, for the last 2 symbols of the frame X ″ of the output signal, a part of the top 2 symbols of the frame Y and data in which the buffer initial value N is QPSK mapped It has become. As shown in FIG. 20, the output signal switching frame point is the head of the frame Y ″.
[0048]
3-2. Switching of carrier demodulation unit (reception side)
As shown in FIG. 21, 3-1. When the output data described in the section is input to the receiving apparatus, the switching frame point is Y ″. Since the frame X ″ is demapped by 16QAM, the data of the last two symbols mapped by QPSK cannot be correctly decoded. That is, the last two symbols of data in frame X cannot be correctly decoded. Subsequently, when Y ″ which is switched at the receiver side is input, the bit deinterleave unit is switched, so that the first two symbols of the frame Y remaining in the 16QAM bit deinterleave buffer are not output. . Further, since the QPSK bit deinterleave buffer is initialized to the initial value N, the initial value N is mixed in the first two symbols of the frame Y, and cannot be correctly decoded. Note that the switching frame point of the output signal is the head of the frame Y as shown in FIG. 21, and the two symbols before and after the frame switching cannot be correctly decoded.
[0049]
3-3. Switching method of carrier modulation section (transmission side)
A description will be given of a method in which the frame is not damaged before switching and only the first two symbols after switching are errored.
FIG. 22 shows an example of a method for switching carrier modulation from 16QAM to QPSK.
As shown in FIG. 22, at the time of switching, both the carrier modulation units before and after switching are operated in parallel, and the output is selected by the switch. The frame Y immediately after switching is input to the carrier modulation unit after switching, and the output data from the dummy data correction unit 15 is input to the carrier modulation unit before switching. As for the output of the carrier modulation unit, for the first two symbols, the carrier modulation unit before switching is selected, and thereafter, switching to the carrier modulation unit after switching is performed.
[0050]
As a result, a part of the data of the frame X remaining in the buffer of the time interleave part before switching is output, and the contents of the initialized buffer of the carrier modulation part after the switching are updated to a part of data of the frame Y. can do. In this way, it is possible to eliminate the damage of the frame before switching and to make only the error of the first two symbols after switching.
[0051]
23 (a), (b), and (c) show the flow of data when the above-described carrier modulation switching is performed. The input signal, the output signal after carrier modulation, and the output signal after two symbols shift in synchronization. They are shown in order.
[0052]
3-4. Switching receiver
On the receiving side, as shown in FIG. The same processing as described in the section is performed. Now, on the transmission side, 3-3. When the signal subjected to the processing described in the section is input, the frame X ″ is decoded and the frame X is output. Subsequently, when the frame Y ″ is input, the configuration of the receiving apparatus is switched. At this time, the dummy data of the frame X ″ remains in the bit deinterleave buffer. For the frame Y, 3-2. As described in the section, since the initial value of the buffer is output for the first two symbols of data, correct data cannot be decoded.
[0053]
3-5. When the hierarchy increases
On the transmission side, it is assumed that the input signal is a frame starting with X, Y, Z, and the output signal is a frame X ″, Y ″, Z ″ after the frame synchronization is shifted by two symbols. Since X is a non-transmitted frame generated by byte interleaving, the switching frame point of the input signal is Y. Therefore, the output signal switching frame point is Y ″. Further, since the initial value of the bit interleave buffer is cleared by the frame X, the output signal Y ″ frame and subsequent frames are transmitted without any problem.
[0054]
On the receiving side, 3-4. As described in the section, since the initial value of the bit deinterleave buffer is output to the first two symbols of data, it cannot be decoded correctly.
[0055]
3-6. When the hierarchy is reduced
On the transmission side, if the input signal is a frame ending with X, Y, Z, the switching frame point is the last of the last Z frame. If the output signal is a frame X ″, Y ″, Z ″ after the frame synchronization is shifted by two symbols, the switching frame point is the last of Z ″. Now, assuming that no processing is performed, two symbols of the final frame Z remain in the bit interleave buffer. Further, since the frame synchronization is shifted by two symbols, the last two symbols of the frame Z ″ are insufficient. Therefore, 3-3. The dummy data correction unit 15 shown in FIG. 22 described in the section adds data for two symbols, and adds data in the bit interleave buffer after the frame Z. As a result, the frame Z ″ can be transmitted correctly.
[0056]
As described above, the frame before switching can be received without being damaged. On the other hand, since the first two symbols are damaged in the frame after switching, it is necessary to configure the original TS in consideration of this point. Two-symbol data is distributed by byte interleaving, and if there is no transmission error, it falls within a range that can be corrected by Reed-Solomon. However, it should be noted that the signal during this period is less resistant to transmission errors.
[0057]
4). Switching the time interleave part
FIGS. 25A and 25B respectively show the configuration and modeled diagram of the time interleave unit (transmission side).
FIGS. 26A and 26B respectively show the configuration and modeled diagram of the time deinterleave unit (reception side).
As shown in FIG. 25A, the time interleave unit includes a delay correction buffer and a time interleave buffer. As shown in Table 7, the time interleaving unit defines the number of delay correction symbols for the time interleaving length and mode, and the delay time is an integral multiple of the frame when transmitted and received. Yes.
[0058]
[Table 7]

[0059]
In the time interleave unit, the buffer amount does not increase or decrease monotonously with respect to the carrier number, but in the following description, it is modeled as shown in FIG. Also, the input frame to the time interleaving process is α ₁ , Α ₂ , ---, β ₁ , Β ₂ , --- as frame β ₁ Assume that time interleave switching occurs at the beginning of. At this time, frame α _i Is the frame before switching, frame β _i Represents the frame after switching. Also, frame α _i Is the number of delay frames for transmission and reception in Table 6, frame β _i Is assumed to be time interleaving with a transmission / reception delay frame number L ′.
[0060]
The time deinterleave unit is composed of a time deinterleave buffer as shown in FIG. The time deinterleave unit is also modeled as shown in FIG. 26B in the following description.
[0061]
4-1. 1st method of time interleave part switching
An example of signal processing when switching the length of time interleaving is shown in FIGS. 27 and 28, corresponding to when the transmission and reception delay amounts increase and decrease, respectively. That is, in FIG. 27, the number of delayed frames is larger after switching than before switching (L <L ′), and in FIG. 28, the number of delayed frames is small (L> L ′). is there. Switching of the time interleave part is after L frames, that is, frame α _i After all of the data is output from the time interleave buffer. Thereby, the frame α before switching is transmitted without breakage. On the other hand, after switching the configuration of time interleaving, the initial value N of the buffer is mixed in the output signal over the L ′ frame. As a result, the outputs shown in FIGS. 27 and 28 are obtained, and the switching frame point is also in the position shown in the figure.
[0062]
4-2. Second method of time interleave switching
FIGS. 29 and 30 show a method of switching the time interleave without mixing the initial value N of the buffer in the output signal after the time interleave switching. Here, FIG. 29 corresponds to the case where the number of delayed frames is larger after switching than before switching, and FIG. 30 corresponds to the case where the number of delayed frames is smaller after switching than before switching. As shown in FIG. 29 and FIG. 30 as a delay correction buffer and an interleave buffer, these buffers are prepared in advance both before and after switching. Data is input to both buffers, and at the time of switching, the output of the buffer is switched. For frame switching, refer to 4-1. As described in the section, it is assumed that after the L frame, that is, immediately after all the data of the frame α is output from the buffer of the time interleave processing. Thereby, the data α before switching is transmitted without being damaged. On the other hand, the initial value of the buffer after time interleave configuration switching is sufficiently cleared, an output not including the initial value N is obtained, and the switching frame point is also in the position shown in the figure.
[0063]
4-3. Time deinterleaving section switching method
Switching of the time deinterleave unit on the reception side is performed at a switching frame point of a frame to be transmitted. When the time interleave unit is switched by the first method described in the section 4, and 4-2. This will be described separately for the case where the time interleave unit switching is performed by the second method described in the section.
[0064]
4-3-1. Method of switching time deinterleave part when time interleave part switching is performed by the first method on the transmission side
The first method, that is, the reception processing of the output signal obtained by the processing of FIGS. 27 and 28 is shown in FIGS. 31 and 32, respectively. The receiving apparatus switches time deinterleaving with the switching frame. At this time, the buffer is initialized with the initial value N. As a result, the frame α before switching can be correctly decoded. However, because of the initial value N in the input signal and the initial value N of the entire buffer, a frame damaged by the number of delayed frames L ′ after switching is output. For example, as shown in FIG. 31, when the number of delay frames increases from L = 2 to L ′ = 4, damage of L ′ = 4 occurs. That is, β ₁ , Β ₂ 2 frames are damaged, and two incorrect frames are inserted. Further, as shown in FIG. 32, when the number of delay frames is reduced from L = 4 to L ′ = 2, a corrupted frame of L ′ = 2 is output. However, a loss of 2 frames occurs in the received signal, and β ₁ , Β ₂ , Β _Three , Β _Four Note that 4 frames cannot be received correctly.
[0065]
4-3-2. Method of switching time deinterleave part when time interleave part switching is performed by the second method on the transmission side
The second method, that is, the reception processing of the output signal obtained by the processing of FIGS. 29 and 30 is shown in FIGS. 33 and 34, respectively. The receiving apparatus switches time deinterleaving with the switching frame. At this time, the buffer is initialized with the initial value N. Since the transmission signal does not include the initial value N, the data stored in the delay correction buffer after switching at the time of switching on the transmission side (β shown in FIG. 29) ₂ And β shown in FIG. _Four Part of) does not cause damage. Therefore, whether the transmission / reception delay time increases or decreases, the above-described 4-3-1. Compared with the method described in the section, switching is performed with less damage by the delay correction buffer after switching.
[0066]
4-4. Switching method to inherit time deinterleave buffer value
Up to now, when switching the time interleaving on the receiving side, data in the previous buffer was discarded. Here, a method of effectively using this to reduce the corrupted frame of the received output will be described.
[0067]
First, a method of using the contents of the time deinterleave buffer before switching for the time deinterleave buffer after switching will be described.
[Outside 1]

[0068]
When the time interleaving length becomes long, the transmitting side performs the above-described second method, that is, 4-2. Switch time interleaving using the method described in section.
FIG. 35 illustrates a switching process when the output signal of FIG. 29 is input, that is, the number of time interleave delay frames is switched from L = 2 to L = 4.
The switching operation is the switching frame (β _Three β ₂ β ₁ α _Three α ₂ ) Is received. FIG. 36 shows the operation of the time deinterleave buffer of the receiving apparatus.
[0069]
The switching of the time deinterleave buffer uses the contents of the time deinterleave buffer before switching according to (1) of [Outside 1].
That is, when the value of each buffer for time deinterleaving before switching is B (i, j) and the value of each buffer after switching is b (i, k), 0 ≦ j + 204 × (I′−I) / 2 <I ′ × (95−m _i ), The value of B (i, j) is entered in b (i, j + 204 × (I′−I) / 2). Here, (I′−I) / 2 represents the difference before and after switching of the number of transmission / reception delay frames in Table 7.
This process is performed correctly when a frame after switching is received. ₂ β ₁ From the time deinterleave buffer before switching ₂ β ₁ A part of is extracted and assigned to the buffer after switching. As a result, as shown in FIG. 35, an incorrect frame is output in the portion corresponding to N ((L′−L) frame) whose value is the initial value. ₁ , Β ₂ Will output the correct frame. However, since the above formula cannot be applied when I = 1 in Mode 3, the switching method described here cannot be applied.
[0070]
FIG. 37 shows a configuration method on the transmission side when the delay time is shortened, taking as an example the case where the delay amount changes from L = 4 to L ′ = 2. The operation at the time of switching on the transmission side is basically the same as that shown in FIG. 30, but the data from the LL ′ frame before switching (2 frames before in FIG. 37) to the buffer after switching. Stop input. And frame β _Five When the head of the message comes, the insertion into the buffer after switching is resumed and the data output is switched from before switching to the buffer after switching. As a result, the illustrated output result is obtained.
[0071]
FIG. 38 shows a switching operation on the receiving side.
As shown in FIG. _Five β ₂ β ₁ 39, based on the operation of the time deinterleave buffer of the receiving apparatus shown in FIG. 39, and in accordance with (2) of the time deinterleave buffer before switching described above (outside 1), 0 ≦ j <I '× (95-m _i ) By inserting the value of B (i, j) into b (i, j). As a result, all the contents of the buffer before switching can be used after switching, and the frame β ₁ , Β ₂ Can be decoded correctly. However, the LL ′ frame disappears from the output signal. In the illustrated example, frame β _Three , Β _Four Disappeared.
It should be noted that by shifting the output switching frame point of the time interleaving unit (see FIG. 37) forward by LL ′, it is possible to make the lost frame immediately after the switching frame point of the time deinterleaving output. That is, the switching frame point and the discontinuous point of the frame can be matched. In the example shown in FIG. 38, β1, β ₂ Becomes the lost frame and β _Three The subsequent processes can be correctly decoded.
[0072]
On the receiving side, 4-3. When the buffer is initialized by the method described in the section, the output shown in FIG. 40 is obtained.
In the signal sending method shown in FIG. 37, as shown in FIG. 38, the output of the time deinterleave is β _Three , Β _Four There is a problem that disappears. Thus, FIG. 41 shows a method of inserting a NULL frame in advance on the transmitting side into a frame to be lost. Thereby, it is possible to eliminate frames that are lost even in the reception method of FIG.
[0073]
Note that, on the transmitting side, even when the time interleave configuration does not change due to the change of the hierarchical parameter, the switching frame point of the output signal with respect to the switching frame point of the input signal is the data before switching as in the above examples. Are all output from the time interleave buffer.
The receiving side also follows the switching frame point of the received signal as described above.
[0074]
As described above, since data corruption or loss occurs when switching time interleaving, it is necessary to configure the TS in consideration of this point.
[0075]
5. Effect of switching OFDM frame structure
As shown in FIGS. 42 and 43, the OFDM frame has a configuration in which the pilot and data symbol arrangements are different between the synchronous modulation unit and the differential modulation unit. For this reason, when the carrier modulation is changed from the synchronous modulation unit to the synchronous modulation unit by switching (for example, when the carrier modulation scheme is changed from 16QAM to 64QAM), the configuration is not changed, but the carrier modulation is different from the synchronous modulation unit. The configuration of the OFDM frame changes when the dynamic modulation unit or the differential modulation unit is changed to the synchronous modulation unit.
[0076]
Also, as shown in FIG. 44, the switching frame point of the input signal and the switching frame point of the OFDM frame match. Up to the previous section, the switching position in each processing unit is set to be the head of the frame next to the last frame of the frame including the data before switching. Therefore, if the number of time interleaved delay frames before switching is L, data modulated by the modulation scheme after switching over L frames + 2 symbols is included in the OFDM frame before switching. In particular, when the OFDM frame configuration changes at the time of switching, a symbol modulated by a synchronous system (for example, 16QAM) is transmitted as a symbol of a differential modulation unit. Further, since the symbol modulated by the differential modulation unit is transmitted as the symbol of the synchronous modulation unit, it cannot be demodulated correctly, and an error is mixed in the frame after switching accordingly. Therefore, it is necessary to configure the TS in consideration of these points.
[0077]
6). Impact on the entire hierarchy
4. explained above. 4. Term (switching between time interleave part and time deinterleave part), and In the section (switching of OFDM frame configuration), the process of switching the hierarchical parameter is defined for each segment. Therefore, as shown in FIG. 45, when the number of segments constituting a hierarchy does not change when the hierarchy parameter is switched, the data corruption and loss that occur in the segment unit occur in common in the segments of the hierarchy. That is, in FIG. 45, data corruption / disappearance that occurs when the time interleave length is changed in the A layer occurs in common in each segment (0 to 4) that configures the A layer. On the other hand, when the number of segments constituting a hierarchy changes due to the switching of the hierarchy parameter, the switching process differs depending on the segment, so that the data is damaged or lost.
[0078]
For example, as shown in FIG. 46, when the time interleave length of the A layer is different from the time interleave length of the B layer, the layer A increases by 2 segments when the layer parameter is switched, and the number of segments in the layer B decreases accordingly. To do. The segments 0 to 4 are not damaged or lost because the parameters are not changed, but at least the delay time difference is damaged or lost due to time interleaving in the

segments

5 and 6 after switching. It should be noted that the damage / disappearance after the layer parameter switching affects the data in all segments of the layer A by the decoding process after time deinterleaving.
[0079]
【The invention's effect】
According to the present invention, in terrestrial digital broadcasting in which hierarchical parameters are switched at the time of transmission and reception, damage and loss of data on the receiving side that occurs when hierarchical parameters are switched are reduced, and the amount of data that is damaged and lost is clarified. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a system of a digital broadcast transmission apparatus.
FIG. 2 shows a system of an OFDM modulation unit in FIG.
FIG. 3 shows a system of a digital broadcast receiving apparatus.
FIG. 4 shows a system of a digital broadcast receiving apparatus.
FIG. 5 shows operations of convolutional interleaving and convolutional deinterleaving in the transmission device and the reception device, respectively.
FIG. 6 shows a configuration of a byte interleave unit.
FIG. 7 shows the operation of the byte interleave unit.
FIG. 8 shows two examples of the configuration of the byte interleave unit, respectively.
FIG. 9 shows a configuration of a byte deinterleave unit.
10 shows the effect on the reception side by performing processing by the byte interleaving unit having the configuration of FIG. 6 on the transmission side.
FIG. 11 shows processing of an increased hierarchy in the byte interleave unit.
FIG. 12 shows that when the number of layers is increased, a deinterleave buffer initialized with an initial value N is prepared on the receiving side before the frames DC and ED are input.
FIG. 13 illustrates a process of decreasing hierarchy in the byte interleave unit.
FIG. 14 shows that the frames Z, A, and B can be correctly decoded in the receiving apparatus when the number of layers decreases.
FIG. 15 shows a configuration of a convolutional coding unit.
FIG. 16 shows a circuit configuration example of a 1/2 convolutional coding unit.
FIG. 17 shows a configuration of a convolution decoding unit.
FIG. 18 shows a configuration of a carrier modulation unit.
FIG. 19 shows a circuit configuration of a bit interleave unit in FIG.
FIG. 20 shows switching of a carrier modulation scheme from 16QAM to QPSK.
FIG. 21 shows switching of the carrier demodulation unit.
FIG. 22 shows a method of switching carrier modulation from 16QAM to QPSK.
FIG. 23 shows a data flow when carrier modulation switching is performed.
FIG. 24 shows switching of the configuration of the receiving apparatus.
FIG. 25 shows a configuration and modeled diagram of a time interleave unit, respectively.
FIG. 26 shows a configuration and a modeled view of the time deinterleave unit, respectively.
FIG. 27 shows an example of signal processing when the length of time interleaving is switched in correspondence with an increase in transmission and reception delay amounts.
FIG. 28 shows an example of signal processing in the case of switching the length of time interleaving, corresponding to when the transmission and reception delay amounts are reduced.
FIG. 29 shows a method of switching time interleaving without mixing the initial value N of the buffer in the output signal after time interleaving switching.
FIG. 30 shows a method of switching time interleaving without mixing the initial value N of the buffer in the output signal after switching time interleaving.
31 shows reception processing of an output signal obtained by the processing of FIG.
32 shows reception processing of an output signal obtained by the processing of FIG.
FIG. 33 shows reception processing of an output signal obtained by the processing of FIG.
34 shows reception processing of an output signal obtained by the processing of FIG.
FIG. 35 shows a switching process when the output signal of FIG. 29 is input.
FIG. 36 shows the operation of the time deinterleave buffer of the receiving device.
FIG. 37 shows processing on the transmission side when the delay time is shortened, taking as an example the case where the delay amount changes from L = 4 to L ′ = 2.
FIG. 38 shows a switching operation on the receiving side.
FIG. 39 shows the operation of the time deinterleave buffer of the receiving apparatus.
FIG. 40 shows the output obtained when the buffer is initialized on the receiving side.
41 shows a method of inserting a NULL frame in advance into a frame that is lost in the processing on the transmission side in FIG.
[Fig. 42] Fig. 42 illustrates pilot and data symbol arrangement in a differential modulation unit of an OFDM frame.
FIG. 43 shows a pilot and data symbol arrangement in a synchronous modulation section of an OFDM frame.
FIG. 44 shows that the switching frame point of the input signal matches the switching frame point of the OFDM frame.
FIG. 45 shows that data corruption / disappearance that occurs when the time interleave length is changed in the A layer due to switching of the OFDM frame configuration occurs in common in each segment constituting the A layer.
FIG. 46. If the A layer is increased by 2 segments and the number of segments in the B layer is decreased by switching the OFDM frame configuration, the segments 0 to 4 are not damaged or lost, but at least the time interleaving is performed in the

segments

5 and 6. This shows that the delay time difference caused by the damage is lost or lost.
[Explanation of symbols]
1 Multiplexer
2 Outer encoding unit
3 Hierarchy division
4 Convolutional coding unit
4 'convolution decoding unit
5 OFDM modulation section
6-byte interleave section
6 'byte deinterleave section
7-bit interleave part
7'-bit deinterleave section
8 Carrier modulation part
8 'carrier demodulator
9-hour interleaving club
9 'time deinterleaving
10 OFDM frame component
11 triangle
12-byte data correction unit
13 Accumulation buffer
14 Dummy data generator
15 Dummy data correction unit

Claims

In the terrestrial digital broadcasting transmitter of the hierarchical parameter switching method, the apparatus is configured such that the hierarchical parameter switching point in the output signal of the byte interleave unit is the last of the frame immediately before the hierarchical parameter switching in the input signal to the byte interleave unit. A terrestrial digital broadcast transmission apparatus comprising switching point setting means set at the end of a frame of the output signal including data.

2. The digital terrestrial broadcasting transmission device according to claim 1, further comprising a byte data correction unit for adjusting a data amount mismatch occurring at the time of switching hierarchical parameters before the byte interleaving unit. A terrestrial digital broadcasting transmitter characterized by the above.

In the terrestrial digital broadcast transmitter of the hierarchical parameter switching method, the apparatus is configured such that the hierarchical parameter switching point in the output signal of the time interleave unit is the last of the frame immediately before the hierarchical parameter switching in the input signal to the time interleave unit. A terrestrial digital broadcast transmission apparatus comprising switching point setting means set at the end of a frame of the output signal including data .

4. The digital terrestrial broadcasting transmission apparatus according to claim 3, wherein the apparatus is further set for a time interleave length before switching of hierarchical parameters in order to reduce damage or loss of data before switching caused by switching of time interleaving. A terrestrial digital broadcast transmitting apparatus comprising: a first time interleave unit that is configured and a second time interleave unit that is set for a time interleave length after switching of hierarchical parameters .

5. The terrestrial digital broadcast transmitting apparatus according to claim 4, wherein the apparatus further includes a layer parameter over a predetermined frame time when the time interleave length before switching the layer parameter is shorter than the time interleave length after switching the layer parameter. A transmission apparatus for digital terrestrial broadcasting, characterized by comprising means for stopping input to the time interleave section after switching .

5. The digital terrestrial broadcast receiving device for receiving a transmission radio wave transmitted by the digital terrestrial broadcast transmission device according to claim 4, wherein the time interleave length before switching the hierarchical parameter is time interleaving after switching the hierarchical parameter. When the length is longer than the length, the data in the time deinterleave buffer before switching the hierarchical parameter is reduced to the time deinterleave buffer after switching the hierarchical parameter in order to reduce the damage and loss of the data before switching caused by the time interleave switching. A receiver for digital terrestrial broadcasting, characterized in that it comprises means for use .

6. A digital terrestrial broadcast receiving device for receiving a transmission radio wave transmitted by a digital terrestrial broadcast transmission device according to claim 5, wherein the device reduces damage or loss of data before switching caused by switching of time interleaving. A receiving apparatus for digital terrestrial broadcasting comprising means for using data of a time deinterleave buffer before switching of hierarchical parameters in a time deinterleave buffer after switching of hierarchical parameters .