ワンセグ内蔵AVN

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ゆりなこいたばし
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Development of AVN with One-Seg Service Reception あらまし富士通テンでは,

13セグメント ) の1セグメントを使用した放送で, 変調などの伝送パラメタは, 車載など移動体受信に適したものを使用している Low-IF 方式のシリコンチューナ, 制御機能内蔵 DSPの採用など,

Navigation functions) that incorporates a function for receiving One-Seg service.

transmission parameters for mobile reception, such as by in-vehicle systems.

and multi-function digital signal processors (DSPs).

1 Development of AVN with One-Seg Service Reception あらまし富士通テンでは, ワンセグ放送受信機能を内蔵したAVN(Audio,Visual,Navigation を一体化した製品 ) を開発した本稿では, その機能と特徴について紹介するワンセグ放送は, 地上デジタル放送中 ( 全 13セグメント ) の1セグメントを使用した放送で, 変調などの伝送パラメタは, 車載など移動体受信に適したものを使用している Low-IF 方式のシリコンチューナ, 制御機能内蔵 DSPの採用など, 小型化設計を行うことによりAVNへの内蔵を実現した Abstract Fujitsu Ten has developed AVN (a product combining Audio, Visual, and Navigation functions) that incorporates a function for receiving One-Seg service. The One-Seg service is a category of terrestrial digital TV broadcasting services using suitable transmission parameters for mobile reception, such as by in-vehicle systems. We realized AVN with built-in One-Seg service through a compact design, employing a low-if silicon tuner and multi-function digital signal processors (DSPs). This paper elaborates on the functions and characteristics of AVN products. 菅原秀二 ( すがはらしゅうじ ) 富士通テン ( 株 )CI 本部第二事業部システム技術部所属現在, 地上デジタル放送受信システムの開発に従事澤井利仁 ( さわいとしひと ) 富士通テン ( 株 )CI 本部第二事業部システム技術部所属現在, 車載オーディオ, ビジュアル機器の開発に従事 438 FUJITSU.59, 4, p (07,2008)

2 まえがき家庭において身近なメディアであるTV 放送を自動車でも楽しみたいというニーズは高く, 富士通テンが業界で最初に製品化したAVN(2DINサイズに Audio,Visual,Navigationを一体化した製品 ) にもTV 受信機能は搭載されている地上波によるTV 放送は, 国家事業として2011 年 7 月にデジタル放送に移行することが決まっており, 2003 年 12 月からISDB-T ( Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) 方式による地上デジタル放送が開始された当初はハイビジョンを含む固定受信向け放送のみであったが,2006 年 4 月から放送電波の一部を使用し, 移動体に適したワンセグ放送が開始されたワンセグ放送の普及を受け, 富士通テンは移動体でも安定した受信と広いサービスが望めるワンセグ放送受信機能を内蔵した3 モデルのAVN (AVN887HD/777HD/667HD) を開発した本稿では, ワンセグ放送の概要, 受信回路,AVN への搭載方策, 受信アンテナについて述べる (1)-(5) 製品概要 07モデルの代表機種であるAVN777HDの概要を以下に示す (1) 共通部外形サイズ:2DIN(W180 H100 D165 mm) 質量: 約 3.3 kg 搭載デッキ:DVD/CDコンパチブルデッキ HDD 40 Gバイト ( オーディオ / ナビ共用 ) 操作方式: 本体操作 ( タッチパネル+ 前面スイッチ ) (2) ディスプレイ部 7 型ワイドEGAディスプレイ画面サイズ:W156 H82(mm) 画素数: 個 (800 H 480 V 3 原色 ) (3) AV 部ワンセグ(13~62 ch ステレオ, 多重放送対応 ) アナログTV(1~62 ch ステレオ, 多重放送対応 ) ラジオ(AM/FM/FM 多重 ) CD(CD-R/-RW 対応 ) DVDビデオ再生 MP3/WMA 再生 MJ(Music Juke: 最大 3000 曲録音可能 ) CDDBによる自動タイトル付与( オートタイトリング機能 ) およびCDDBの楽曲情報自動取得 (FMdeTITLE) VTR 入力, 後席ディスプレイ出力ワンセグ受信機能 (1) ワンセグ放送とは ISDB-T 方式では,1 ch 約 5.6 MHzの伝送帯域を 13の周波数帯域 ( 約 432 khz) に分割して伝送しているこの分割の単位がセグメントで, さらに放送サービスの内容や目的に合わせてグループ化したものが階層である ISDB-T 方式の階層は最大 3 階層まで設定することが可能である伝送パラメタの中で変調, 符号化率, 時間インタリーブについては, 階層ごとに独立した値を設定できるワンセグ放送は,1セグメントで1 階層を構成し, 13セグメントからワンセグ放送のみ部分受信することが可能であるワンセグ放送用のセグメントは, 常に ( どの放送 chでも ) 帯域中央のセグメント No.0に配置される (2) ワンセグ放送の特徴ワンセグ放送は, 携帯電話などアンテナ感度の低い装置での受信も想定しているため, 固定向け放送に比べて低い受信レベル ( 電力 ) で受信でき, 瞬断にも強いパラメタが選択されている (QPSK 変調方式と2 倍のインタリーブ時間 ) しかし, 受信障害に対する耐性と引換えに最大伝送容量が小さくなるため, 圧縮率の高い映像符号化方式 (H.264/AVC) を採用しており, 画面の解像度と滑らかさを示すフレームレートは固定向け放送に比べて劣る (3) 車載受信に対する考察アナログ, 固定向けデジタル放送, ワンセグの電界強度と受信品位の関係 ( 計算値 ) を図 -1に示す A~Cの点は, それぞれの方式において実用感度を得る電界強度値を示しており, アナログTVでは C 点 (60 dbμv/m) 以下になると画面にノイズが現れ, 見づらくなるワンセグ放送は従来のTV 放送に対して所要電界 FUJITSU.59, 4, (07,2008) 439

3 強度が小さくて済むため, 今回の受信システムでは, シングルアンテナとした (4) ワンセグ受信回路地上デジタルテレビ放送からワンセグ放送のみを受信する場合, フロントエンド部チューナの受信帯域は1 セグメント分あればよく,OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 復調部, バックエンドの情報源符号化デコード部も 13セグメント全体を受信する受信機に比べて情報レートが低いため, 回路規模が小さい専用の回路構成を取ることができる放送波への同調と復調されたデジタルデータを取ワンセグデジタル TV (12 セグダイバシティ ) 受信品位 (S/N) μ A B C 電界強度 (db V/m) 図 -1 放送方式に対する所要電界強度比較 ( 計算値 ) Fig.1-Comparison of electric field strength required for respective broadcasting (calculated value). り出す機能を受け持つフロントエンド部は, 中間周波数を571 khzと低い周波数に設定したlow-if 方式とし, コイルによる同調回路とSAW( 表面弾性波 ) フィルタを使用しないシリコンチューナ (1 チップIC) とワンセグ放送専用のOFDM 復調 ICで構成しているまた, シリコンチューナは, 振動などに対する安定性と小型化の面から車載用途に適している復調したデータストリームから映像, 音声データを復号するバックエンド部は,TI 社製のデジタルメディアプロセッサであるTMS320DM320Aを核として回路設計を行った TMS320DM320Aは, 高機能 DSP,ARMプロセッサとOSD(On Screen Display) を含むビデオエンコーダを内蔵しており, H.264/AVC,MPEG-2 AACのデコード, 映像の拡大, チューナの制御, ホストマイコンとのインタフェースを1チップで処理している (5) デコード処理 DSP+ARMによるデコード処理のブロック図を図 -2に示す以下にデコード処理の概要を説明する映像音声のデコードは, チューナから入力されたTS(Transport Stream) をバッファの後,TS DEMUX(de-multiplexing) で映像音声のデータであるPES (Packetized Elementary Stream) に分離し, それぞれのデコードを行う映像と音声のPESは, 時分割で多重されているため, 受信側チューナ TS 入力 TS バッファバッファ制御 TS DEMUX エラーパケット監視映像 PES PCR/PTS 音声 PES AAC デコーダ H.264 デコーダ OSD 音声映像復調メイン処理再生タイミング制御チューナ制御チューナドライバ HOST I/F PWM ドライバ表示クロックリカバリ図 -2 デコード処理ブロック図 Fig.2-Block diagram of demodulation processing. 440 FUJITSU.59, 4, (07,2008)

4 で映像と音声の同期を取る必要がある再生タイミング制御部では,TS 中の時間データを示すPCR (Program Clock Reference) とPTS(Presentation Time Stamp) を使用し, 映像と音声の同期を取っているまた, 電波状況に応じ, 最適なエラー補正を行うアルゴリズムを新規に開発したことにより, 受信不良時に発生する画面ブロックノイズを低減したさらに, 付加機能としてお客様の利便性向上のため, 字幕, 電子番組ガイド (EPG), アンテナ入力レベルインジケータ表示に対応したホストマイコン ( ナビマイコン ) システム設計ワンセグ機能を追加したことによるAVN 全体システムへの影響を最小限にするため, 既存 AVNにオーディオマイコンデッキマイコンパネルマイコン図 -3 システム構成 Fig.3-System configuration diagram. チューナラジオチューナオーディオ DSP ワンセグ TMS320DM320A おいてラジオチューナやオーディオDSPを制御しているオーディオマイコンに接続することとした専用シリアルで接続したオーディオマイコンとバックエンド処理回路 (TMS320DM320A) とはチャネル指定や放送局名表示データの授受を行い, EPGや字幕はバックエンド部で処理表示することとしたホストマイコンとオーディオマイコン間は従来のアナログTVの制御に利用していたコマンドを流用し, ワンセグ特有機能についてコマンド追加したマイコンシステム構成を図 -3に示す受信アンテナワンセグ放送を受信するアンテナについては, GPS, アナログTVとワンセグ専用エレメントを複合化したフィルムアンテナを新規に開発したこれにより車両への装着性を向上させることができた採用したアンテナの構成を図 -4に示すむすび以上, ワンセグ放送の受信機能を搭載した 07モデルAVNの開発のねらいと特徴について述べたワンセグ放送の受信機能内蔵と独自のアンテナを採用することにより, お客様に手軽にデジタル放送を楽しんでいただけるようになった従来のアナログTVと比較して広範囲で安定した受信ができることもあり, お客様からは内蔵しているアナログTVを見る機会がほとんどなくなっ左側 :(ATV 2 GPS 1) 右側 :(ATV 1 DTV 1) は,ANT-AMP を示す ATV 用セレクタ位置関係は室内視ワンセグ DTV GPS( ナビ ) 図 -4 ワンセグ /ATV/GPS 複合アンテナの構成 Fig.4-Circuitry of complex antenna for One-Seg., ATV, and GPS. FUJITSU.59, 4, (07,2008) 441

5 たとの意見も寄せられており, 車載でも地デジの良さが浸透していることを感じている今後はワンセグ内蔵とともにフルセグ (12セそろグ ) を内蔵したAVNのラインナップも揃えることで, お客様の地デジへの期待 ( 画質機能受信性能アップなど ) に応えられるように努力し続けたい参考文献 (1) ARIB TR-B14: 地上デジタル放送運用規定. 社団法人電波産業会,2005. (2) 鳥羽光俊監修 :1セグ放送教科書. 株式会社インプレスネットビジネスカンパニー,2005. (3) 高田豊ほか : デジタルテレビ技術入門. 米田出版,2001. (4) 畝忠義ほか : 04HDD-AVN の開発. 富士通テン技報,Vol.22,No.1,p.3-11(2004). (5) 荻野和滋ほか :TV/GPS 一体型フィルムアンテナの開発. 富士通テン技報,Vol.22, No.2, p (2004). 442 FUJITSU.59, 4, (07,2008)

シャープ技報第 95 号 2007 年 2 月携帯電話におけるデジタル放送受信 Digital Broadcast Receiving on a Mobile Phone 野口要治 * Yoji Noguchi 要旨本稿では, 携帯端末向けデジタル放送技術について概要を述べるその放送技術の

シャープ技報第 95 号 2007 年 2 月携帯電話におけるデジタル放送受信 Digital Broadcast Receiving on a Mobile Phone 野口要治 * Yoji Noguchi 要旨本稿では, 携帯端末向けデジタル放送技術について概要を述べるその放送技術のシャープ技報第 95 号 2007 年 2 月 Digital Broadcast Receiving on a Mobile Phone 野口要治 * Yoji Noguchi 要旨本稿では, 携帯端末向けデジタル放送技術について概要を述べるその放送技術の規格の一つとして, 携帯端末向けの ISDB-T 規格, いわゆるワンセグについて解説するさらに, ワンセグのもっとも普及した受信端末として,TV