デジタル伝送システムおよび伝送状態表示方法
【課題】
デジタルＦＰＵの受信基地等の多段中継システムにおいてＴＭＣＣ情報等の受信補助情報を後段に伝送する場合、受信装置とその後に続く送信装置間の接続には画像および音声圧縮符号用のＴＳ伝送路とは別の伝送路で受信補助情報を伝送する必要であり、使い勝手が悪い。
【解決手段】
デジタル伝送システムは、少なくとも映像信号を含む伝送信号を受信する受信高周波部と、上記受信高周波部からの上記伝送信号を少なくとも復調し、誤り訂正する受信制御部と、上記受信高周波部および上記受信制御部から上記伝送信号の受信状態に関する情報を印加され、受信補助情報を生成する受信補助情報生成部と、上記受信制御部からの上記伝送信号に上記受信補助情報生成部から出力される受信補助情報とを多重化するデータ多重部とから構成される。
デジタルＦＰＵの受信基地等の多段中継システムにおいてＴＭＣＣ情報等の受信補助情報を後段に伝送する場合、受信装置とその後に続く送信装置間の接続には画像および音声圧縮符号用のＴＳ伝送路とは別の伝送路で受信補助情報を伝送する必要であり、使い勝手が悪い。
【解決手段】
デジタル伝送システムは、少なくとも映像信号を含む伝送信号を受信する受信高周波部と、上記受信高周波部からの上記伝送信号を少なくとも復調し、誤り訂正する受信制御部と、上記受信高周波部および上記受信制御部から上記伝送信号の受信状態に関する情報を印加され、受信補助情報を生成する受信補助情報生成部と、上記受信制御部からの上記伝送信号に上記受信補助情報生成部から出力される受信補助情報とを多重化するデータ多重部とから構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル伝送システムおよび伝送状態表示方法に関し、特に、画像伝送装置の受信補助情報を伝送するデジタル伝送システムおよび伝送状態表示方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビジョン放送番組素材の伝送用としてマイクロ波帯無線伝送機器としてＦＰＵ（Field Pick-up Unit）と称される無線画像伝送装置（以下、ＦＰＵ装置と称する。）がある。このＦＰＵ装置は、アナログ伝送方式からデジタル伝送方式ヘと移行しつつある。デジタル伝送方式では、アナログ伝送方式とは異なり、映像信号や音声信号を符号化したり、これを更に圧縮する等で、本来のデータ量を圧縮し、より低い伝送レートで情報伝送することが可能となっている。映像信号や音声信号の符号化には、一般にＭＰＥＧ２（Moving Pictures Experts Group ２）やＭＰＥＧ４のような方式が用いられている。そして、テレビカメラ等で撮像された映像信号や音声信号等のデータをＦＰＵ装置を介して放送局等に送信する信号形態としては、これらを多重化したＴＳ（Transport Stream）信号という固定長のパケット形式のフレームフォーマット（これについては後述する。）が用いられている。また、変調方式としては、シングルキャリアＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）方式やマルチキャリアを用いたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式を用い、デジタル直交変調方式、誤り訂正符号技術を用いることにより、従来のアナログ方式では不可能であった長距離伝送や移動中継などが可能となり、また、反射波によるマルチパス（Multi-path）を伴うような場所でも安定した中継が可能となってきている。
【０００３】
しかしながら上述のデジタル伝送方式にも受信能力には限界がある。即ち、従来のアナログ方式では、映像信号の受信レベルの変化により徐々に映像信号にノイズ（雑音）が混入してきたことが分かるが、デジタル伝送方式では、ある種の状態、例えば、あるスレッショルド値を超えると、突然、映像信号の受信不可能となる。例えばマラソン競技のテレビジョン中継を行う場合には、複数の移動中継車および受信基地を設けており、移動しながらカメラの映像を受信基地に送信するため伝送回線状況の把握が非常に困難となる。従って、このような移動中継では、上述のＦＰＵ装置に回線状況を把握するための受信補助情報を参照する手段が必須となっている。ここで、受信補助情報とは、映像信号や音声信号等の変調方式や伝送ビットレート等の伝送パラメータを含んだＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）情報、受信電界情報、デジタル直交変調されたＩ、Ｑ信号を表すコンスタレーション情報、ビットエラーレート（Bit Error Rate）、ＯＦＤＭ伝送方式におけるガードインターバル以上の遅延を有する遅延波の遅延プロファイル情報等である。
【０００４】
而して、ＦＰＵ装置で映像信号や音声信号等のデータを受信する基地局では、一旦、受信基地にある受信装置でデータを受信してＴＳ信号に復号した後、更に、その後に続くＴＳＬ（Transmitter to Studio Link）回線等の送信装置で放送局まで映像信号や音声信号等のデータを送信する多段中継システムを構成することが度々行われる。このような場合、多段中継システムにおいても、上述の受信補助情報をその後の中継伝送にて画像および音声圧縮データのＴＳ信号と一緒に伝送することで、放送局では、操作者が遠く離れた受信基地に設置したＦＰＵ装置の受信状況の把握をすることが可能となっている。しかしながら上記のような多段中継伝送システムにおいて、ＦＰＵ装置とその後に続く送信装置間の接続においては、上記受信補助情報は、映像信号や音声信号等のデータであるＴＳ信号とは別々の伝送路で伝送されており、１つの伝送路で伝送されるようなデジタル伝送システムの実現が望まれている。また、１つの伝送路で伝送される上記受信補助情報を、例えば、放送局の操作者が簡単にモニタに表示することで回線の伝送状態が把握できるような伝送情報表示方法が望まれている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３３９７４３号公報
【非特許文献１】標準規格、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ１１ ２．０版（テレビジョン放送番組素材伝送用可搬形マイクロ波帯デジタル無線伝送システム）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような多段中継伝送システムにおいて、ＦＰＵ装置とその後に続く送信装置間の接続において上記受信補助情報は、映像信号や音声信号等のデータであるＴＳ信号とは別々の伝送路で伝送されており、１つの伝送路で伝送されるようなデジタル伝送システムの実現が望まれている。また、１つの伝送路で伝送される上記受信補助情報を、例えば、放送局の操作者が簡単にモニタに表示することで回線の伝送状態が把握できるような伝送情報表示方法が望まれている。
【０００７】
本発明の目的は、映像信号や音声信号等のデータと受信補助情報とを同じ伝送路で伝送できるデジタル伝送システムを提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、操作者が容易にＦＰＵ装置の動作状態を把握できる伝送状態表示方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のデジタル伝送システムは、少なくとも映像信号を含む伝送信号を受信する受信高周波部と、上記受信高周波部からの上記伝送信号を少なくとも復調し、誤り訂正する受信制御部と、上記受信高周波部および上記受信制御部から上記伝送信号の受信状態に関する情報を印加され、受信補助情報を生成する受信補助情報生成部と、上記受信制御部からの上記伝送信号に上記受信補助情報生成部から出力される受信補助情報とを多重化するデータ多重部とから構成される。
【００１０】
また、本発明のデジタル伝送システムにおいて、上記受信高周波部は、上記伝送信号の受信電界強度情報を上記受信補助情報生成部に出力し、上記受信制御部は、少なくとも上記伝送信号のビットエラー情報を受信補助情報生成部に出力し、上記受信補助情報生成部は、上記受信電界強度情報および上記ビットエラー情報に基づいて上記受信補助情報を生成するように構成される。
【００１１】
また、本発明のデジタル伝送システムにおいて、上記映像信号を含む伝送信号は、ヘッダー情報領域と、ペイロード領域およびダミー情報領域からなるＴＳ（Transport Stream）パケット信号であり、上記データ多重部は、上記受信補助情報を上記ダミー情報領域に多重化するように構成される。
【００１２】
また、本発明のデジタル伝送システムにおいて、上記映像信号を含む伝送信号は、少なくともヘッダー情報領域とNull情報領域を有するＴＳパケット信号とからなり、上記データ多重部は、上記受信補助情報を上記Null情報領域に多重化するように構成される。
【００１３】
更に、本発明の伝送状態表示方法は、伝送路を伝送する映像信号と上記映像信号の伝送状態に関係する受信補助情報とを含むＴＳ信号を伝送するデジタル伝送システムにおいて、上記受信補助情報の上記ＴＳ信号上の位置情報に基づいて上記ＴＳ信号から上記受信補助情報を分離し、分離された上記受信補助情報を所定の映像形態に変換し、表示部に表示するように構成される。
【００１４】
また、本発明の伝送状態表示方法において、上記受信補助情報は、少なくとも上記伝送路からの受信電界強度情報および上記伝送路を伝送される映像信号のビットエラー情報であり、上記表示部に上記受信電界強度情報および上記ビットエラー情報に基づいて受信電界強度およびビットエラーを表示するように構成される。
【発明の効果】
【００１５】
以上、説明したように本発明は、多段中継伝送システムにおいて、ＦＰＵ装置とその後に続く送信装置間の接続において映像信号や音声信号等のデータであるＴＳ信号と受信補助情報を１つの伝送路で伝送することが可能となり、従来のように別々の伝送路を設ける必要がなく、また、伝送される受信補助情報を放送局の操作者が簡単にモニタに表示することで回線の伝送状態を容易に把握できるというデジタル伝送システムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図１において、１０１は、送信側処理部、１０２は、受信側処理部を示す。なお、受信側処理部１０２は、本発明のＦＰＵ装置の受信側処理部を示している。送信側処理部１０１は、ＤＶＢ（Digital Video Broadcast）符号化処理部１０３、直交変調部１０４、送信高周波部１０５およびクロック発生器１０６から構成されている。外部の符号化器、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２の符号化処理部（図示せず。）でテレビカメラ等で撮像された画像信号がＴＳ（Transport Stream）形式のデジタル信号Ｄに変換され、入力信号端子ＤinからＤＶＢ符号化処理部１０３に供給される。
【００１７】
而して、ＴＳ形式のデジタル信号Ｄは、標準規格、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ１１（非特許文献１参照、以下、ＡＲＩＢ ＳＴＤと略称する。）で定められており、そのブロック構成を図２に示す。図２は、１フレームのブロック構成を示す図であって、ＴＳ形式のデジタル信号Ｄは、この１フレームの繰返しで構成されている。１フレームは、図２（Ａ）で示されるように１９２００シンボル（symbols）からなり、波形等化用基準信号（２５６シンボル）、データ（ＴＳ＋ＲＳ）およびスタッフィング領域から構成されている。また、波形等化用基準信号は、図２（Ｂ）に示すように参照信号（２３９シンボル）、ＴＭＣＣ信号（１６シンボル）およびＱ（Quadrature）パルスで構成されている。
【００１８】
ＤＶＢ符号化処理部１０３の構成は、図３で示される。図３において、ＴＳ形式のデジタル信号Ｄが端子３０１を介してエネルギー拡散部３０２に印加され、エネルギー拡散部３０２において例えば擬似ランダム系列加算でエネルギー拡散を行い、ＲＳ（Reed-Solomon）符号化部３０３においてＲＳ符号化を行い、インターリーブ部３０４においてインターリーブを行う。ＲＳ符号化部３０３では、１ＴＳ（２０４byte）単位で誤り訂正を行う。そして、ＤＶＢ符号化処理された信号は、出力端子３０５から出力され、直交変調部１０４に供給される。
【００１９】
直交変調部１０４では、直交変調が行われる。例えば６４ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、１６ＱＡＭやＱＰＳＫなどのマッピングが行われる。例えば、６４ＱＡＭの場合、同相成分の信号Ｉと直交成分の信号Ｑで表されるＩ−Ｑ座標軸上に６４ポイントのマッピングを行い、Ｄ／Ａ変換部（図示せず。）、ＩＦ変換部（図示せず。）で、例えば２０.４５ＭＨｚのアナログＩＦ信号に変換する。この信号は、送信高周波部１０５に供給され、アナログＩＦ信号をマイクロ波帯（１３０ＭＨｚ）に周波数変換し、電力増幅した後、アンテナ１０７から伝送路１０８を介して受信側処理部１０２に送信される。なお、ＤＶＢ符号化処理部１０３および直交変調部１０４は、クロック発生器１０６が発生するクロックに同期して駆動される。
【００２０】
上記実施例では、ＱＡＭ変調方式について説明したが、ＯＦＤＭ方式の場合は、ＴＳ形式のデジタル信号Ｄが直交変調部１０５でＯＦＤＭ変調され、受信側処理部１０２に送信される。また、ＯＦＤＭ方式で、ガードインターバルを持つＯＦＤＭ信号は、ガードインターバル付加部（図示せず。）でガードインターバルが付加されたＯＦＤＭ信号となる。なお、ＯＦＤＭ信号の生成は、従来から周知であり、例えば、特許文献１にも詳細に説明されているので、ここでの説明は省略する。
【００２１】
次に、受信側処理部１０２について説明する。この受信側処理部１０２は、ＦＰＵ装置の受信側に相当する装置である。受信側処理部１０２は、受信高周波部１１０、受信制御部１１１、データ多重部１１２、受信補助情報生成部１１３およびクロック発生部１１４から構成されている。この受信側処理部１０２の詳細について図４を用いて詳しく説明する。なお、図１と同じものには同じ符号が付されている。受信高周波部１１０は、ＲＦアンプ４０１、ダウンコンバータ４０２およびＩＦアンプ４０３で構成されている。送信高周波部１０５から送られたＴＳ形式のマイクロ波信号（例えば、１３０ＭＨｚ）は、アンテナ１０９で受信され、ＲＦ（Radio Frequency）アンプ４０１で増幅され、ダウンコンバータ４０２でＲＦ帯域の信号からＩＦ帯域の信号、例えば、２０.４５ＭＨｚのアナログＩＦ信号に変換され、ＩＦ（中間周波数）アンプ４０３で増幅され、受信制御部１１１に供給される。
【００２２】
受信制御部１１１は、Ａ／Ｄコンバータ４０４、直交復調部４０５、波形等化部４０６およびＤＶＢ復号化処理部４０７で構成されている。Ａ／Ｄコンバータ４０４は、アナログＩＦ信号をデジタル信号に変換し、直交復調部４０５に入力する。直交復調部４０５は、送信側処理部１０１の直交変調部１０４で直交変調された信号を同相成分のＩ信号と直交成分のＱ信号に復調する。波形等化部４０６は、ＱＡＭ変調方式などの振幅変調を含む方式の場合、伝送路１０８の特性や減衰のため、伝送される信号の波形が歪むので、この歪を除去するための波形等化を行うものである。この波形等化器４０６は、一般にデジタル・フィルタで構成される。
【００２３】
ＤＶＢ復号化処理部４０７は、図５に示すようにデインターリーブ部５０２、ＲＳ復号化部５０３およびエネルギー逆拡散部５０４から構成されている。ＤＶＢ復号化処理部４０７は、図３で示すＤＶＢ符号化処理部とは逆の処理が行われる。即ち、波形等化部４０６で波形等化された信号は、端子５０１を介してデインターリーブ部５０２に印加される。デインターリーブ部５０２では、インターリーブ部３０４でインターリーブされた信号が元の信号配列に戻され、ＲＳ復号化部５０３においてＲＳ復号化を行い、エネルギー逆拡散部５０４においてエネルギー逆拡散が行われ、元のＴＳ形式のデジタル信号Ｄに戻され、出力端子５０６からデータ多重部１１２に供給される。
【００２４】
データ多重部１１２では、ＤＶＢ復号化処理部４０７からのＴＳ信号と後述する受信補助情報生成部１１３からの信号が多重され、出力端子Ｄoutから次段の装置に出力される。この次段の装置は、例えば、その後に続くＴＳＬ（Transmitter to Studio Link）回線等の送信装置で放送局まで映像信号や音声信号等のデータを送信する多段中継システムを構成することができ、これについては周知の技術であるので、詳細な説明は省略する。なお、Ａ／Ｄコンバータ４０４、直交復調部４０５、波形等化部４０６、ＤＶＢ復号化処理部４０７および受信補助情報生成部１１３は、クロック発生器１１４のクロック信号に同期して駆動される。
【００２５】
次に、データ多重部１１２と受信補助情報生成部１１３について説明する。背景技術でも説明したが、デジタル伝送方式では、ある種の状態、例えば、あるスレッショルド値を超えると、突然、映像信号の受信不可能な状態となる。このような状態が発生することは、映像の配信をする事業者としては、致命的である。従って、上述のＦＰＵ装置では、常に回線状況を把握することが必須となっている。この目的のために映像信号や音声信号等の変調方式や伝送ビットレート等の伝送パラメータを含んだＴＭＣＣ情報、受信電界情報、デジタル直交変調されたＩ、Ｑ信号を表すコンスタレーション情報、ビットエラーレート、ＯＦＤＭ伝送方式におけるガードインターバル以上の遅延を有する遅延波の遅延プロファイル情報等（以下、受信補助情報と言う。）を放送局側で把握できる構成が必要である。
【００２６】
図４において、受信補助情報生成部１１３には、ＲＦアンプ４０１から受信電界強度情報ａ、直交復調部４０５からはＴＭＣＣ情報ｂ、波形等化部４０６からは波形等化情報ｃ、ＤＶＢ符号化処理部４０７からはビットエラー情報ｄ等の各受信補助情報が供給されるように構成されている。
【００２７】
まず、ＲＦアンプ４０１について図６（Ａ）を用いて説明する。図６（Ａ）は、ＲＦアンプ４０１の概略構成を示すブロック図である。アンテナ１０９で受信された信号は、入力端子６０１を介して増幅部６０２に供給され、その出力は、出力端子６０３からダウンコンバータ４０２に供給される。レベル制御部６０４は、増幅部６０２の出力レベルを監視し、出力レベルが適性レベルとなるように増幅部６０２をＡＧＣ（Automatic Gain Control）制御するものである。レベル制御部６０４の制御信号ａは、受信アンテナで受信される電界強度の変化に基づいて変化する情報であるので、この電界強度情報ａが出力端子６０５から受信補助情報生成部１１３に供給される。
【００２８】
直交復調部４０５からＴＭＣＣ情報ｂを得る回路の一例を図６（Ｂ）に示す。直交復調部４０５は、先に説明したように直交変調された信号を同相成分のＩ信号と直交成分のＱ信号に復調する。そのためには、受信されたＴＳデジタル信号の変調方式等を検出する必要がある。例えば、ＱＡＭ方式のＴＭＣＣ情報は、ＡＲＩＢ ＳＴＤでは、変調方式、誤り訂正、ビットレート等の情報が図２に示すように所定の情報ビット（１６ビット）のＴＭＣＣ信号としてＴＳ信号に含めて送信される。従って、Ａ／Ｄコンバータ４０４からのＴＳデジタル信号が入力端子６０８を介して直交復調部４０５に供給されると、ＴＭＣＣ識別部６０９は、ＴＳ信号からＴＭＣＣ情報を識別し、この情報に従ってＴＳ信号から直交変調された信号を同相成分のＩ信号と直交成分のＱ信号に復調する。従って、このＴＭＣＣ識別部６０９で識別されたＴＭＣＣ情報は、ＴＭＣＣ情報ｂとして端子６１０から取出され、受信補助情報生成部１１３に供給される。
【００２９】
また、波形等化部４０６は、一般にデジタルフイルタで構成されているので、波形等化の際のフィルタ係数や、波形等化残値、波形等化後の同相成分Ｉと直交成分Ｑを含んだコンスタレーション情報などの情報ｃが出力される。なお、ガードインターバルを具えたＯＦＤＭ変調方式等では、ガードインターバルの幅を超える遅延波（一般には、マルチパスによる反射波と呼ばれる。）の有無の情報も含めることができ、これは主波と反射波を示すゴースト状態表示情報となる。
【００３０】
図６（Ｃ）は、ビットエラーレート（ＢＥＲ）を検出する回路の一例を示している。波形等化部４０６で波形等化された信号は、端子６１１からＤＶＢ符号化処理部４０７に供給され、その出力は、出力端子６１３からデータ多重部１１２に供給される。ＲＳ復号化部５０３は、従来から知られているように符号誤りを訂正し、元のデータに復元するものである。従って、ＲＳ訂正前エラーカウンタ６１２で符号誤りをカウントすることによってＢＥＲを算出できる。このＢＥＲ情報ｄが出力端子６１４から取出され、受信補助情報生成部１１３に供給される。
【００３１】
受信補助情報生成部１１３では、上述した電界強度情報ａ、ＴＭＣＣ情報ｂ、コンスタレーション情報などの情報ｃおよびＢＥＲ情報ｄ等の各種の情報から受信補助情報ｅを生成し、データ多重部１１２に供給する。
【００３２】
ここで、受信制御部１１１から出力されるＴＳ信号について、図７（Ａ）を用いて説明する。図７（Ａ）は、６４ＱＡＭ変調方式（最大７９．０５６Mbit/ｓ）において用いられる１ＴＳ信号（以下、１ＴＳパケットと称する。）の内容を示すもので、７０１は、ヘッダ情報領域（４byte）、７０２は、ペイロード（Payload）情報領域、即ち、データ伝送領域（１８４byte）、７０３は、ダミー情報領域（１６byte）を示す。従って、１ＴＳパケットは、２０４byteで構成されている。また、７９．０５６Mbit／ｓのデータレートの６４ＱＡＭ変調方式では、図２に示すスタフィング領域は、０シンボルと定められているので、１フレームのデータ（ＴＳ+ＲＳ）領域には、下記（１）式に示すように約７０個のＴＳパケットのデジタルデータがデータ多重部１１２に供給される。
【００３３】
ｄ＝（ａ×ｂ）／ｃ＝（１８９４４×６）／１６３２≒７０（個／フレーム）・・（１）
ここで、ｄ：１フレーム中のＴＳパケットの数、ａ：１フレームのデータのシンボル数（１９２００−２５６＝１８９４４symbols／フレーム）、ｂ：１シンボルのビット数（６bits／symbols）、ｃ：１ＴＳパケットのデータの情報量（２０４byte／ＴＳ）＝１６３２（bits／ＴＳ）を表す。
【００３４】
なお、ダミー情報領域７０３は、本来、誤り訂正のためのパリテイビット等が挿入されている領域であるが、既に、ＤＶＢ符号化処理部４０７で誤り訂正がなされているので、この領域は不要である。従って、この領域をダミー情報領域７０３と称する。本発明は、このダミー情報領域７０３を利用して前述した受信補助情報ｅを伝送する。
【００３５】
受信補助情報生成部１１３には、先に説明したように電界強度情報ａ、ＴＭＣＣ情報ｂ、コンスタレーション情報などの情報ｃおよびＢＥＲ情報ｄの各種の情報が入力される。従って、受信補助情報生成部１１３では、これらの情報を適宜処理し、図７（Ｂ）に示す受信補助情報ｅを生成する。例えば、ＴＭＣＣ情報ｂは、１６ビット（bit）で表現し、第１番目と第２番目の２バイト（byte）に割付ける。ここで、１バイト（byte）は、８ビット（bit）で構成されている。電界強度情報ａは、８ビット（bit）で表現し、第３番目の１バイト（byte）に割付ける。コンスタレーション情報や波形等化用のフィルタ係数などの情報ｃは、同相成分Ｉ：８ビット（bit）、直交成分Ｑ：８ビット（bit）の１６ビット（bit）、波形等化用フィルタ係数として同相成分Ｉ：８ビット（bit）、直交成分Ｑ：８ビット（bit）の１６ビット（bit）、合計３２ビット（bit）で表現し、第４番目〜第７番目の４バイト（byte）に割付ける。また、ＢＥＲ情報ｄは、１６ビット（bit）で表現し、第８番目と第９番目の２バイト（byte）に割付ける。このように後段に伝送すべき情報を図７（Ｂ）に示すようにダミー情報領域７０３と同じ１６バイト（byte）で適宜構成し、受信補助情報ｅを生成する。なお、１６バイトに満たない場合、余りの領域には、例えば、“１１１・・・”のようにダミー情報が付加される。この受信補助情報ｅは、データ多重部１１２に供給され、クロック発生器１１４に同期して図７（Ａ）に示される１ＴＳパケットのダミー情報領域７０３の内容をこの受信補助情報ｅで書き換える。この書き換えられたＴＳパッケトを図７（Ｃ）に示す。即ち、ダミー情報領域７０３は、受信補助情報ｅで書き換えられ、受信補助情報領域７０４となる。このように１ＴＳパケットのダミー情報領域７０３が受信補助情報ｅで書き換えられた信号は、端子Ｄoutから後段の所定の装置、例えば、ＴＳＬ（Transmitter to Studio Link）回線等の送信装置で放送局まで伝送される。その結果、ＴＳパケットでは、映像・音声の情報に多重された受信補助情報ｅが伝送できるので、従来のように受信補助情報ｅをＴＳパケットとは別の伝送路で伝送する必要がなく、極めて簡単な構成のデジタル伝送システムが実現できる。なお、１フレーム中には、約７０個のＴＳパケットのデジタルデータが存在するので、それぞれのＴＳパケットに受信補助情報領域７０４が挿入され伝送される。
【００３６】
なお、以上の説明では、ＴＳパケットのダミー情報領域７０３に受信補助情報ｅを重畳して伝送する場合について説明したが、他の領域に受信補助情報ｅを挿入して伝送することもできる。これについて図８を用いて説明する。周知のように放送用のＴＳ信号は、３２．５Ｍｂｐｓの伝送速度（デジタル放送伝送システムの標準規格）で送信されるようになっている。一方、上述したＦＰＵ装置では、例えば、６４ＱＡＭ変調方式では、最大７９．０５６Ｍｂｐｓの伝送速度（実用されているＦＰＵ装置では、６０Ｍｂｐｓ）が用いられるため、図２で示した１フレーム（約７０ＴＳパケット）では、１／２程度のＴＳパケットには、映像信号や音声信号がないＴＳパケットが存在する。従って、図８に示すように、例えば、最初のＴＳパケットのペイロード領域７０２には、映像信号、音声信号の情報が伝送されるが、次のＴＳパケットでは、Null 情報、即ち、ダミー情報、例えば、“１１１１・・・”のビット列が伝送される。以下、これをNullパッケットと称する。
【００３７】
従って、本実施例では、このNullパッケットのNull情報領域８０１に上述の受信補助情報ｅを挿入する。挿入する方法は、上述した場合と同様に図４で示されるデータ多重部１１２で挿入される。即ち、受信制御部１１１から図８に示すフレーム構成のＴＳ信号がデータ多重部１１２に供給される。データ多重部１１２では、受信補助情報生成部１１３から送られてくる受信補助情報ｅをクロック発生器１１４からのクロックに同期してNullパケットのNull情報領域８０１の、例えば、“１１１１・・・”の内容を受信補助情報ｅで書き換える。このようにして書き換えられたフレーム構成のＴＳ信号は、Ｄoutから後段の装置に伝送される。
【００３８】
次に、本発明の他の一実施例を図９を用いて説明する。図９は、上述のようにして送られてきた受信補助情報ｅを再生する場合の概略構成を示すブロック図である。図９において、９０１は、入力端子、９０２は、ＴＳ信号復号化処理部、９０３は、映像・音声信号処理部、９０４は、出力端子、９０５は、受信補助情報ｅ分離処理部、９０６は、補助情報再生部、９０７は、制御部および９０８は、表示部である。以下、動作について説明する。入力端子９０１には、本発明のＦＰＵ装置１０２の出力端子Ｄoutから伝送されるＴＳ信号が供給される。なお、出力端子Ｄoutから前述したようにＴＳＬ（Transmitter to Studio Link）回線等の送信装置で放送局まで映像信号や音声信号等のデータを送信する多段中継システムの場合には、出力端子Ｄoutから出力されるＴＳ信号は、再度、送信側処理部１０１で説明したような処理を行い、マイクロ波回線で放送局等に送られる。放送局では、マイクロ波で送られたＴＳ信号を元のＴＳ信号に変換し、入力端子９０１に供給される。これらの信号処理については、従来の装置と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００３９】
而して、入力端子９０１に供給された図２に示されるＴＳ信号は、ＴＳ信号復号化処理部９０２でＴＳ信号を元の映像信号、音声信号に復号し、映像・音声処理部９０３に供給する。映像・音声処理部９０３は、例えば、放送局設備であって、各家庭のＴＶ受像機に電波を送信するための処理がなされ、出力端子９０４からアンテナに映像・音声信号が供給される。
【００４０】
一方、入力端子９０１に供給された図７（Ｃ）に示されるＴＳ信号は、受信補助情報ｅ分離処理部９０５および制御部９０７に供給される。制御部９０７は、図７（Ｃ）に示されるＴＳ信号から各ＴＳパケットのヘッダー情報７０１に基づき図７（Ｃ）に示す受信補助情報領域７０４の位置情報（バイト位置情報）および図７（Ｂ）に示す各情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ等の位置情報（バイト位置情報）を検出する。受信補助情報ｅ分離処理部９０５では、制御部９０７からの受信補助情報領域７０４の位置情報に基づきＴＳパケットから受信補助情報領域７０４を分離する。受信補助情報ｅ分離処理部９０５で分離された受信補助情報領域７０４（１６バイト）は、補助情報再生部９０６に供給される。補助情報再生部９０６では、制御部９０７からの各情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ等の位置情報から電界強度情報ａ、ＴＭＣＣ情報ｂ、コンスタレーション情報などの情報ｃおよびＢＥＲ情報ｄの各情報を再生し、且つ、必要な表示形式に変換して表示部９０８に表示する。
【００４１】
表示部９０８に表示された受信補助情報の一例を図１０に示す。図１０において、電界強度情報ａは、表示画面１００１上の右下に小ドットを積み重ねたブロックを数列配置したものとして表示される。そして電界強度が強くなると実線の小ドットの数が増えるので、その数によりＵＰＦ装置１０２の受信電波の電界強度が分かる。ＢＥＲ情報ｄの映像は、表示画面１００１上の右上に中程度のサイズのドットブロックとして表示され、ＢＥＲが大きくなると実線のブロックの数が増加することで、ビットエラーレートが大きいことが分かる。また、上記説明では省略したが、例えば、ＯＦＤＭ方式で、ガードインターバルを付加されたＯＦＤＭ信号の場合、図６（Ｂ）で示す直交復調部で同相成分Ｉと直交成分Ｑが分離されるが、このＩ−Ｑ信号から伝送信号の相関出力を収集し、これを受信補助情報ｅとして伝送し、上述と同様に表示部９０８に表示すると、ゴースト状態表示映像として折線グラフのように主波と反射波を表示し、時間目盛とガード期間とを対応付けて表示することもできる。更に、ＴＭＣＣ情報ｂやコンスタレーション情報などの情報ｃ等も必要に応じて表示することができる。なお、補助情報再生部９０６で補助情報を再生し、表示部９０８の表示画面１００１に映像表示できるように変換することについては、例えば、同じ出願人が既に出願している特開２００１−３３９７４３号（出願日：平成１２年８月２８日）（特許文献１参照）に詳細に説明されているので、ここでは説明を省略する。
【００４２】
このように遠方に離れているＦＰＵ装置１０２の電波の受信状況を表示部９０８に表示することにより放送局にいる操作者は、容易にＦＰＵ装置１０２の電波の受信状況を把握できるので、ＦＰＵ装置１０２の受信状態が悪くなり始めると、放送局にいる操作者は、他のＦＰＵ装置からの映像信号を受信するように切替えることが可能となる。従って、デジタル伝送方式では、突然、映像信号の受信不可能となる等の放送トラブルを事前に察知し、放送が中断する等のトラブルを大幅に改善することができる。
【００４３】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載されたデジタル伝送システムおよび伝送状態表示方法の実施例に限定されるものではなく、上記以外のデジタル伝送システムおよび伝送状態表示方法に広く適応することが出来ることは、言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明で使用される伝送信号のフレーム構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施例で使用されるＤＶＢ符号化処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明で使用されるデジタルＦＰＵ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施例で使用されるＤＶＢ復号化処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施例で使用されるＲＦアンプ、直交復調部、ＤＶＢ復号化処理部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明で使用される１ＴＳパッケットの構成を説明するための図である。
【図８】本発明で使用される伝送信号の他のフレーム構成を示す図である。
【図９】本発明の他の一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図９で示す実施例の表示部に表示される画面の一実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０１：送信側処理部、１０２：受信側処理部、１０３：ＤＶＢ符号化処理部、１０４：直交変調部、１０５：送信高周波部、１０６、１１４：クロック発生器、１０７：送信アンテナ、１０８：伝送路、１０９：受信アンテナ、１１０：受信高周波部、１１１：受信制御部、１１２：データ多重部、１１３：受信補助情報生成部、３０１、５０１、６０１、６０８、６１１、９０１：入力端子、３０２：エネルギー拡散部、３０３：ＲＳ符号化部、３０４：インターリーブ部、３０５、５０５、６０３、６１３、９０４：出力端子、４０１：ＲＦアンプ、４０２：ダウンコンバータ、４０３：ＩＦアンプ、４０４：Ａ／Ｄコンバータ、４０５：直交復調部、４０６：波形等化部、４０７：ＤＶＢ復号化処理部、５０２：デインターリーブ部、５０３：ＲＳ復調部、５０４：エネルギー逆拡散部、６０２：増幅器、６０４：レベル制御器、６０７、６１０、６１４：情報出力端子、６０９：ＴＭＣＣ識別部、６１２：ＲＳ訂正前エラーカウンタ、７０１：ヘッダー情報、７０２：ペイロード情報、７０３：ダミー情報、７０４：受信補助情報、８０１：Null情報、９０２：ＴＳ信号復号化処理部、９０３：映像・音声処理部、９０５：情報分離処理部、９０６：補助情報再生部、９０７：制御部、９０８：表示部、１００１：表示画面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル伝送システムおよび伝送状態表示方法に関し、特に、画像伝送装置の受信補助情報を伝送するデジタル伝送システムおよび伝送状態表示方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビジョン放送番組素材の伝送用としてマイクロ波帯無線伝送機器としてＦＰＵ（Field Pick-up Unit）と称される無線画像伝送装置（以下、ＦＰＵ装置と称する。）がある。このＦＰＵ装置は、アナログ伝送方式からデジタル伝送方式ヘと移行しつつある。デジタル伝送方式では、アナログ伝送方式とは異なり、映像信号や音声信号を符号化したり、これを更に圧縮する等で、本来のデータ量を圧縮し、より低い伝送レートで情報伝送することが可能となっている。映像信号や音声信号の符号化には、一般にＭＰＥＧ２（Moving Pictures Experts Group ２）やＭＰＥＧ４のような方式が用いられている。そして、テレビカメラ等で撮像された映像信号や音声信号等のデータをＦＰＵ装置を介して放送局等に送信する信号形態としては、これらを多重化したＴＳ（Transport Stream）信号という固定長のパケット形式のフレームフォーマット（これについては後述する。）が用いられている。また、変調方式としては、シングルキャリアＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）方式やマルチキャリアを用いたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式を用い、デジタル直交変調方式、誤り訂正符号技術を用いることにより、従来のアナログ方式では不可能であった長距離伝送や移動中継などが可能となり、また、反射波によるマルチパス（Multi-path）を伴うような場所でも安定した中継が可能となってきている。
【０００３】
しかしながら上述のデジタル伝送方式にも受信能力には限界がある。即ち、従来のアナログ方式では、映像信号の受信レベルの変化により徐々に映像信号にノイズ（雑音）が混入してきたことが分かるが、デジタル伝送方式では、ある種の状態、例えば、あるスレッショルド値を超えると、突然、映像信号の受信不可能となる。例えばマラソン競技のテレビジョン中継を行う場合には、複数の移動中継車および受信基地を設けており、移動しながらカメラの映像を受信基地に送信するため伝送回線状況の把握が非常に困難となる。従って、このような移動中継では、上述のＦＰＵ装置に回線状況を把握するための受信補助情報を参照する手段が必須となっている。ここで、受信補助情報とは、映像信号や音声信号等の変調方式や伝送ビットレート等の伝送パラメータを含んだＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）情報、受信電界情報、デジタル直交変調されたＩ、Ｑ信号を表すコンスタレーション情報、ビットエラーレート（Bit Error Rate）、ＯＦＤＭ伝送方式におけるガードインターバル以上の遅延を有する遅延波の遅延プロファイル情報等である。
【０００４】
而して、ＦＰＵ装置で映像信号や音声信号等のデータを受信する基地局では、一旦、受信基地にある受信装置でデータを受信してＴＳ信号に復号した後、更に、その後に続くＴＳＬ（Transmitter to Studio Link）回線等の送信装置で放送局まで映像信号や音声信号等のデータを送信する多段中継システムを構成することが度々行われる。このような場合、多段中継システムにおいても、上述の受信補助情報をその後の中継伝送にて画像および音声圧縮データのＴＳ信号と一緒に伝送することで、放送局では、操作者が遠く離れた受信基地に設置したＦＰＵ装置の受信状況の把握をすることが可能となっている。しかしながら上記のような多段中継伝送システムにおいて、ＦＰＵ装置とその後に続く送信装置間の接続においては、上記受信補助情報は、映像信号や音声信号等のデータであるＴＳ信号とは別々の伝送路で伝送されており、１つの伝送路で伝送されるようなデジタル伝送システムの実現が望まれている。また、１つの伝送路で伝送される上記受信補助情報を、例えば、放送局の操作者が簡単にモニタに表示することで回線の伝送状態が把握できるような伝送情報表示方法が望まれている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３３９７４３号公報
【非特許文献１】標準規格、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ１１ ２．０版（テレビジョン放送番組素材伝送用可搬形マイクロ波帯デジタル無線伝送システム）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような多段中継伝送システムにおいて、ＦＰＵ装置とその後に続く送信装置間の接続において上記受信補助情報は、映像信号や音声信号等のデータであるＴＳ信号とは別々の伝送路で伝送されており、１つの伝送路で伝送されるようなデジタル伝送システムの実現が望まれている。また、１つの伝送路で伝送される上記受信補助情報を、例えば、放送局の操作者が簡単にモニタに表示することで回線の伝送状態が把握できるような伝送情報表示方法が望まれている。
【０００７】
本発明の目的は、映像信号や音声信号等のデータと受信補助情報とを同じ伝送路で伝送できるデジタル伝送システムを提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、操作者が容易にＦＰＵ装置の動作状態を把握できる伝送状態表示方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のデジタル伝送システムは、少なくとも映像信号を含む伝送信号を受信する受信高周波部と、上記受信高周波部からの上記伝送信号を少なくとも復調し、誤り訂正する受信制御部と、上記受信高周波部および上記受信制御部から上記伝送信号の受信状態に関する情報を印加され、受信補助情報を生成する受信補助情報生成部と、上記受信制御部からの上記伝送信号に上記受信補助情報生成部から出力される受信補助情報とを多重化するデータ多重部とから構成される。
【００１０】
また、本発明のデジタル伝送システムにおいて、上記受信高周波部は、上記伝送信号の受信電界強度情報を上記受信補助情報生成部に出力し、上記受信制御部は、少なくとも上記伝送信号のビットエラー情報を受信補助情報生成部に出力し、上記受信補助情報生成部は、上記受信電界強度情報および上記ビットエラー情報に基づいて上記受信補助情報を生成するように構成される。
【００１１】
また、本発明のデジタル伝送システムにおいて、上記映像信号を含む伝送信号は、ヘッダー情報領域と、ペイロード領域およびダミー情報領域からなるＴＳ（Transport Stream）パケット信号であり、上記データ多重部は、上記受信補助情報を上記ダミー情報領域に多重化するように構成される。
【００１２】
また、本発明のデジタル伝送システムにおいて、上記映像信号を含む伝送信号は、少なくともヘッダー情報領域とNull情報領域を有するＴＳパケット信号とからなり、上記データ多重部は、上記受信補助情報を上記Null情報領域に多重化するように構成される。
【００１３】
更に、本発明の伝送状態表示方法は、伝送路を伝送する映像信号と上記映像信号の伝送状態に関係する受信補助情報とを含むＴＳ信号を伝送するデジタル伝送システムにおいて、上記受信補助情報の上記ＴＳ信号上の位置情報に基づいて上記ＴＳ信号から上記受信補助情報を分離し、分離された上記受信補助情報を所定の映像形態に変換し、表示部に表示するように構成される。
【００１４】
また、本発明の伝送状態表示方法において、上記受信補助情報は、少なくとも上記伝送路からの受信電界強度情報および上記伝送路を伝送される映像信号のビットエラー情報であり、上記表示部に上記受信電界強度情報および上記ビットエラー情報に基づいて受信電界強度およびビットエラーを表示するように構成される。
【発明の効果】
【００１５】
以上、説明したように本発明は、多段中継伝送システムにおいて、ＦＰＵ装置とその後に続く送信装置間の接続において映像信号や音声信号等のデータであるＴＳ信号と受信補助情報を１つの伝送路で伝送することが可能となり、従来のように別々の伝送路を設ける必要がなく、また、伝送される受信補助情報を放送局の操作者が簡単にモニタに表示することで回線の伝送状態を容易に把握できるというデジタル伝送システムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図１において、１０１は、送信側処理部、１０２は、受信側処理部を示す。なお、受信側処理部１０２は、本発明のＦＰＵ装置の受信側処理部を示している。送信側処理部１０１は、ＤＶＢ（Digital Video Broadcast）符号化処理部１０３、直交変調部１０４、送信高周波部１０５およびクロック発生器１０６から構成されている。外部の符号化器、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２の符号化処理部（図示せず。）でテレビカメラ等で撮像された画像信号がＴＳ（Transport Stream）形式のデジタル信号Ｄに変換され、入力信号端子ＤinからＤＶＢ符号化処理部１０３に供給される。
【００１７】
而して、ＴＳ形式のデジタル信号Ｄは、標準規格、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ１１（非特許文献１参照、以下、ＡＲＩＢ ＳＴＤと略称する。）で定められており、そのブロック構成を図２に示す。図２は、１フレームのブロック構成を示す図であって、ＴＳ形式のデジタル信号Ｄは、この１フレームの繰返しで構成されている。１フレームは、図２（Ａ）で示されるように１９２００シンボル（symbols）からなり、波形等化用基準信号（２５６シンボル）、データ（ＴＳ＋ＲＳ）およびスタッフィング領域から構成されている。また、波形等化用基準信号は、図２（Ｂ）に示すように参照信号（２３９シンボル）、ＴＭＣＣ信号（１６シンボル）およびＱ（Quadrature）パルスで構成されている。
【００１８】
ＤＶＢ符号化処理部１０３の構成は、図３で示される。図３において、ＴＳ形式のデジタル信号Ｄが端子３０１を介してエネルギー拡散部３０２に印加され、エネルギー拡散部３０２において例えば擬似ランダム系列加算でエネルギー拡散を行い、ＲＳ（Reed-Solomon）符号化部３０３においてＲＳ符号化を行い、インターリーブ部３０４においてインターリーブを行う。ＲＳ符号化部３０３では、１ＴＳ（２０４byte）単位で誤り訂正を行う。そして、ＤＶＢ符号化処理された信号は、出力端子３０５から出力され、直交変調部１０４に供給される。
【００１９】
直交変調部１０４では、直交変調が行われる。例えば６４ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、１６ＱＡＭやＱＰＳＫなどのマッピングが行われる。例えば、６４ＱＡＭの場合、同相成分の信号Ｉと直交成分の信号Ｑで表されるＩ−Ｑ座標軸上に６４ポイントのマッピングを行い、Ｄ／Ａ変換部（図示せず。）、ＩＦ変換部（図示せず。）で、例えば２０.４５ＭＨｚのアナログＩＦ信号に変換する。この信号は、送信高周波部１０５に供給され、アナログＩＦ信号をマイクロ波帯（１３０ＭＨｚ）に周波数変換し、電力増幅した後、アンテナ１０７から伝送路１０８を介して受信側処理部１０２に送信される。なお、ＤＶＢ符号化処理部１０３および直交変調部１０４は、クロック発生器１０６が発生するクロックに同期して駆動される。
【００２０】
上記実施例では、ＱＡＭ変調方式について説明したが、ＯＦＤＭ方式の場合は、ＴＳ形式のデジタル信号Ｄが直交変調部１０５でＯＦＤＭ変調され、受信側処理部１０２に送信される。また、ＯＦＤＭ方式で、ガードインターバルを持つＯＦＤＭ信号は、ガードインターバル付加部（図示せず。）でガードインターバルが付加されたＯＦＤＭ信号となる。なお、ＯＦＤＭ信号の生成は、従来から周知であり、例えば、特許文献１にも詳細に説明されているので、ここでの説明は省略する。
【００２１】
次に、受信側処理部１０２について説明する。この受信側処理部１０２は、ＦＰＵ装置の受信側に相当する装置である。受信側処理部１０２は、受信高周波部１１０、受信制御部１１１、データ多重部１１２、受信補助情報生成部１１３およびクロック発生部１１４から構成されている。この受信側処理部１０２の詳細について図４を用いて詳しく説明する。なお、図１と同じものには同じ符号が付されている。受信高周波部１１０は、ＲＦアンプ４０１、ダウンコンバータ４０２およびＩＦアンプ４０３で構成されている。送信高周波部１０５から送られたＴＳ形式のマイクロ波信号（例えば、１３０ＭＨｚ）は、アンテナ１０９で受信され、ＲＦ（Radio Frequency）アンプ４０１で増幅され、ダウンコンバータ４０２でＲＦ帯域の信号からＩＦ帯域の信号、例えば、２０.４５ＭＨｚのアナログＩＦ信号に変換され、ＩＦ（中間周波数）アンプ４０３で増幅され、受信制御部１１１に供給される。
【００２２】
受信制御部１１１は、Ａ／Ｄコンバータ４０４、直交復調部４０５、波形等化部４０６およびＤＶＢ復号化処理部４０７で構成されている。Ａ／Ｄコンバータ４０４は、アナログＩＦ信号をデジタル信号に変換し、直交復調部４０５に入力する。直交復調部４０５は、送信側処理部１０１の直交変調部１０４で直交変調された信号を同相成分のＩ信号と直交成分のＱ信号に復調する。波形等化部４０６は、ＱＡＭ変調方式などの振幅変調を含む方式の場合、伝送路１０８の特性や減衰のため、伝送される信号の波形が歪むので、この歪を除去するための波形等化を行うものである。この波形等化器４０６は、一般にデジタル・フィルタで構成される。
【００２３】
ＤＶＢ復号化処理部４０７は、図５に示すようにデインターリーブ部５０２、ＲＳ復号化部５０３およびエネルギー逆拡散部５０４から構成されている。ＤＶＢ復号化処理部４０７は、図３で示すＤＶＢ符号化処理部とは逆の処理が行われる。即ち、波形等化部４０６で波形等化された信号は、端子５０１を介してデインターリーブ部５０２に印加される。デインターリーブ部５０２では、インターリーブ部３０４でインターリーブされた信号が元の信号配列に戻され、ＲＳ復号化部５０３においてＲＳ復号化を行い、エネルギー逆拡散部５０４においてエネルギー逆拡散が行われ、元のＴＳ形式のデジタル信号Ｄに戻され、出力端子５０６からデータ多重部１１２に供給される。
【００２４】
データ多重部１１２では、ＤＶＢ復号化処理部４０７からのＴＳ信号と後述する受信補助情報生成部１１３からの信号が多重され、出力端子Ｄoutから次段の装置に出力される。この次段の装置は、例えば、その後に続くＴＳＬ（Transmitter to Studio Link）回線等の送信装置で放送局まで映像信号や音声信号等のデータを送信する多段中継システムを構成することができ、これについては周知の技術であるので、詳細な説明は省略する。なお、Ａ／Ｄコンバータ４０４、直交復調部４０５、波形等化部４０６、ＤＶＢ復号化処理部４０７および受信補助情報生成部１１３は、クロック発生器１１４のクロック信号に同期して駆動される。
【００２５】
次に、データ多重部１１２と受信補助情報生成部１１３について説明する。背景技術でも説明したが、デジタル伝送方式では、ある種の状態、例えば、あるスレッショルド値を超えると、突然、映像信号の受信不可能な状態となる。このような状態が発生することは、映像の配信をする事業者としては、致命的である。従って、上述のＦＰＵ装置では、常に回線状況を把握することが必須となっている。この目的のために映像信号や音声信号等の変調方式や伝送ビットレート等の伝送パラメータを含んだＴＭＣＣ情報、受信電界情報、デジタル直交変調されたＩ、Ｑ信号を表すコンスタレーション情報、ビットエラーレート、ＯＦＤＭ伝送方式におけるガードインターバル以上の遅延を有する遅延波の遅延プロファイル情報等（以下、受信補助情報と言う。）を放送局側で把握できる構成が必要である。
【００２６】
図４において、受信補助情報生成部１１３には、ＲＦアンプ４０１から受信電界強度情報ａ、直交復調部４０５からはＴＭＣＣ情報ｂ、波形等化部４０６からは波形等化情報ｃ、ＤＶＢ符号化処理部４０７からはビットエラー情報ｄ等の各受信補助情報が供給されるように構成されている。
【００２７】
まず、ＲＦアンプ４０１について図６（Ａ）を用いて説明する。図６（Ａ）は、ＲＦアンプ４０１の概略構成を示すブロック図である。アンテナ１０９で受信された信号は、入力端子６０１を介して増幅部６０２に供給され、その出力は、出力端子６０３からダウンコンバータ４０２に供給される。レベル制御部６０４は、増幅部６０２の出力レベルを監視し、出力レベルが適性レベルとなるように増幅部６０２をＡＧＣ（Automatic Gain Control）制御するものである。レベル制御部６０４の制御信号ａは、受信アンテナで受信される電界強度の変化に基づいて変化する情報であるので、この電界強度情報ａが出力端子６０５から受信補助情報生成部１１３に供給される。
【００２８】
直交復調部４０５からＴＭＣＣ情報ｂを得る回路の一例を図６（Ｂ）に示す。直交復調部４０５は、先に説明したように直交変調された信号を同相成分のＩ信号と直交成分のＱ信号に復調する。そのためには、受信されたＴＳデジタル信号の変調方式等を検出する必要がある。例えば、ＱＡＭ方式のＴＭＣＣ情報は、ＡＲＩＢ ＳＴＤでは、変調方式、誤り訂正、ビットレート等の情報が図２に示すように所定の情報ビット（１６ビット）のＴＭＣＣ信号としてＴＳ信号に含めて送信される。従って、Ａ／Ｄコンバータ４０４からのＴＳデジタル信号が入力端子６０８を介して直交復調部４０５に供給されると、ＴＭＣＣ識別部６０９は、ＴＳ信号からＴＭＣＣ情報を識別し、この情報に従ってＴＳ信号から直交変調された信号を同相成分のＩ信号と直交成分のＱ信号に復調する。従って、このＴＭＣＣ識別部６０９で識別されたＴＭＣＣ情報は、ＴＭＣＣ情報ｂとして端子６１０から取出され、受信補助情報生成部１１３に供給される。
【００２９】
また、波形等化部４０６は、一般にデジタルフイルタで構成されているので、波形等化の際のフィルタ係数や、波形等化残値、波形等化後の同相成分Ｉと直交成分Ｑを含んだコンスタレーション情報などの情報ｃが出力される。なお、ガードインターバルを具えたＯＦＤＭ変調方式等では、ガードインターバルの幅を超える遅延波（一般には、マルチパスによる反射波と呼ばれる。）の有無の情報も含めることができ、これは主波と反射波を示すゴースト状態表示情報となる。
【００３０】
図６（Ｃ）は、ビットエラーレート（ＢＥＲ）を検出する回路の一例を示している。波形等化部４０６で波形等化された信号は、端子６１１からＤＶＢ符号化処理部４０７に供給され、その出力は、出力端子６１３からデータ多重部１１２に供給される。ＲＳ復号化部５０３は、従来から知られているように符号誤りを訂正し、元のデータに復元するものである。従って、ＲＳ訂正前エラーカウンタ６１２で符号誤りをカウントすることによってＢＥＲを算出できる。このＢＥＲ情報ｄが出力端子６１４から取出され、受信補助情報生成部１１３に供給される。
【００３１】
受信補助情報生成部１１３では、上述した電界強度情報ａ、ＴＭＣＣ情報ｂ、コンスタレーション情報などの情報ｃおよびＢＥＲ情報ｄ等の各種の情報から受信補助情報ｅを生成し、データ多重部１１２に供給する。
【００３２】
ここで、受信制御部１１１から出力されるＴＳ信号について、図７（Ａ）を用いて説明する。図７（Ａ）は、６４ＱＡＭ変調方式（最大７９．０５６Mbit/ｓ）において用いられる１ＴＳ信号（以下、１ＴＳパケットと称する。）の内容を示すもので、７０１は、ヘッダ情報領域（４byte）、７０２は、ペイロード（Payload）情報領域、即ち、データ伝送領域（１８４byte）、７０３は、ダミー情報領域（１６byte）を示す。従って、１ＴＳパケットは、２０４byteで構成されている。また、７９．０５６Mbit／ｓのデータレートの６４ＱＡＭ変調方式では、図２に示すスタフィング領域は、０シンボルと定められているので、１フレームのデータ（ＴＳ+ＲＳ）領域には、下記（１）式に示すように約７０個のＴＳパケットのデジタルデータがデータ多重部１１２に供給される。
【００３３】
ｄ＝（ａ×ｂ）／ｃ＝（１８９４４×６）／１６３２≒７０（個／フレーム）・・（１）
ここで、ｄ：１フレーム中のＴＳパケットの数、ａ：１フレームのデータのシンボル数（１９２００−２５６＝１８９４４symbols／フレーム）、ｂ：１シンボルのビット数（６bits／symbols）、ｃ：１ＴＳパケットのデータの情報量（２０４byte／ＴＳ）＝１６３２（bits／ＴＳ）を表す。
【００３４】
なお、ダミー情報領域７０３は、本来、誤り訂正のためのパリテイビット等が挿入されている領域であるが、既に、ＤＶＢ符号化処理部４０７で誤り訂正がなされているので、この領域は不要である。従って、この領域をダミー情報領域７０３と称する。本発明は、このダミー情報領域７０３を利用して前述した受信補助情報ｅを伝送する。
【００３５】
受信補助情報生成部１１３には、先に説明したように電界強度情報ａ、ＴＭＣＣ情報ｂ、コンスタレーション情報などの情報ｃおよびＢＥＲ情報ｄの各種の情報が入力される。従って、受信補助情報生成部１１３では、これらの情報を適宜処理し、図７（Ｂ）に示す受信補助情報ｅを生成する。例えば、ＴＭＣＣ情報ｂは、１６ビット（bit）で表現し、第１番目と第２番目の２バイト（byte）に割付ける。ここで、１バイト（byte）は、８ビット（bit）で構成されている。電界強度情報ａは、８ビット（bit）で表現し、第３番目の１バイト（byte）に割付ける。コンスタレーション情報や波形等化用のフィルタ係数などの情報ｃは、同相成分Ｉ：８ビット（bit）、直交成分Ｑ：８ビット（bit）の１６ビット（bit）、波形等化用フィルタ係数として同相成分Ｉ：８ビット（bit）、直交成分Ｑ：８ビット（bit）の１６ビット（bit）、合計３２ビット（bit）で表現し、第４番目〜第７番目の４バイト（byte）に割付ける。また、ＢＥＲ情報ｄは、１６ビット（bit）で表現し、第８番目と第９番目の２バイト（byte）に割付ける。このように後段に伝送すべき情報を図７（Ｂ）に示すようにダミー情報領域７０３と同じ１６バイト（byte）で適宜構成し、受信補助情報ｅを生成する。なお、１６バイトに満たない場合、余りの領域には、例えば、“１１１・・・”のようにダミー情報が付加される。この受信補助情報ｅは、データ多重部１１２に供給され、クロック発生器１１４に同期して図７（Ａ）に示される１ＴＳパケットのダミー情報領域７０３の内容をこの受信補助情報ｅで書き換える。この書き換えられたＴＳパッケトを図７（Ｃ）に示す。即ち、ダミー情報領域７０３は、受信補助情報ｅで書き換えられ、受信補助情報領域７０４となる。このように１ＴＳパケットのダミー情報領域７０３が受信補助情報ｅで書き換えられた信号は、端子Ｄoutから後段の所定の装置、例えば、ＴＳＬ（Transmitter to Studio Link）回線等の送信装置で放送局まで伝送される。その結果、ＴＳパケットでは、映像・音声の情報に多重された受信補助情報ｅが伝送できるので、従来のように受信補助情報ｅをＴＳパケットとは別の伝送路で伝送する必要がなく、極めて簡単な構成のデジタル伝送システムが実現できる。なお、１フレーム中には、約７０個のＴＳパケットのデジタルデータが存在するので、それぞれのＴＳパケットに受信補助情報領域７０４が挿入され伝送される。
【００３６】
なお、以上の説明では、ＴＳパケットのダミー情報領域７０３に受信補助情報ｅを重畳して伝送する場合について説明したが、他の領域に受信補助情報ｅを挿入して伝送することもできる。これについて図８を用いて説明する。周知のように放送用のＴＳ信号は、３２．５Ｍｂｐｓの伝送速度（デジタル放送伝送システムの標準規格）で送信されるようになっている。一方、上述したＦＰＵ装置では、例えば、６４ＱＡＭ変調方式では、最大７９．０５６Ｍｂｐｓの伝送速度（実用されているＦＰＵ装置では、６０Ｍｂｐｓ）が用いられるため、図２で示した１フレーム（約７０ＴＳパケット）では、１／２程度のＴＳパケットには、映像信号や音声信号がないＴＳパケットが存在する。従って、図８に示すように、例えば、最初のＴＳパケットのペイロード領域７０２には、映像信号、音声信号の情報が伝送されるが、次のＴＳパケットでは、Null 情報、即ち、ダミー情報、例えば、“１１１１・・・”のビット列が伝送される。以下、これをNullパッケットと称する。
【００３７】
従って、本実施例では、このNullパッケットのNull情報領域８０１に上述の受信補助情報ｅを挿入する。挿入する方法は、上述した場合と同様に図４で示されるデータ多重部１１２で挿入される。即ち、受信制御部１１１から図８に示すフレーム構成のＴＳ信号がデータ多重部１１２に供給される。データ多重部１１２では、受信補助情報生成部１１３から送られてくる受信補助情報ｅをクロック発生器１１４からのクロックに同期してNullパケットのNull情報領域８０１の、例えば、“１１１１・・・”の内容を受信補助情報ｅで書き換える。このようにして書き換えられたフレーム構成のＴＳ信号は、Ｄoutから後段の装置に伝送される。
【００３８】
次に、本発明の他の一実施例を図９を用いて説明する。図９は、上述のようにして送られてきた受信補助情報ｅを再生する場合の概略構成を示すブロック図である。図９において、９０１は、入力端子、９０２は、ＴＳ信号復号化処理部、９０３は、映像・音声信号処理部、９０４は、出力端子、９０５は、受信補助情報ｅ分離処理部、９０６は、補助情報再生部、９０７は、制御部および９０８は、表示部である。以下、動作について説明する。入力端子９０１には、本発明のＦＰＵ装置１０２の出力端子Ｄoutから伝送されるＴＳ信号が供給される。なお、出力端子Ｄoutから前述したようにＴＳＬ（Transmitter to Studio Link）回線等の送信装置で放送局まで映像信号や音声信号等のデータを送信する多段中継システムの場合には、出力端子Ｄoutから出力されるＴＳ信号は、再度、送信側処理部１０１で説明したような処理を行い、マイクロ波回線で放送局等に送られる。放送局では、マイクロ波で送られたＴＳ信号を元のＴＳ信号に変換し、入力端子９０１に供給される。これらの信号処理については、従来の装置と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００３９】
而して、入力端子９０１に供給された図２に示されるＴＳ信号は、ＴＳ信号復号化処理部９０２でＴＳ信号を元の映像信号、音声信号に復号し、映像・音声処理部９０３に供給する。映像・音声処理部９０３は、例えば、放送局設備であって、各家庭のＴＶ受像機に電波を送信するための処理がなされ、出力端子９０４からアンテナに映像・音声信号が供給される。
【００４０】
一方、入力端子９０１に供給された図７（Ｃ）に示されるＴＳ信号は、受信補助情報ｅ分離処理部９０５および制御部９０７に供給される。制御部９０７は、図７（Ｃ）に示されるＴＳ信号から各ＴＳパケットのヘッダー情報７０１に基づき図７（Ｃ）に示す受信補助情報領域７０４の位置情報（バイト位置情報）および図７（Ｂ）に示す各情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ等の位置情報（バイト位置情報）を検出する。受信補助情報ｅ分離処理部９０５では、制御部９０７からの受信補助情報領域７０４の位置情報に基づきＴＳパケットから受信補助情報領域７０４を分離する。受信補助情報ｅ分離処理部９０５で分離された受信補助情報領域７０４（１６バイト）は、補助情報再生部９０６に供給される。補助情報再生部９０６では、制御部９０７からの各情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ等の位置情報から電界強度情報ａ、ＴＭＣＣ情報ｂ、コンスタレーション情報などの情報ｃおよびＢＥＲ情報ｄの各情報を再生し、且つ、必要な表示形式に変換して表示部９０８に表示する。
【００４１】
表示部９０８に表示された受信補助情報の一例を図１０に示す。図１０において、電界強度情報ａは、表示画面１００１上の右下に小ドットを積み重ねたブロックを数列配置したものとして表示される。そして電界強度が強くなると実線の小ドットの数が増えるので、その数によりＵＰＦ装置１０２の受信電波の電界強度が分かる。ＢＥＲ情報ｄの映像は、表示画面１００１上の右上に中程度のサイズのドットブロックとして表示され、ＢＥＲが大きくなると実線のブロックの数が増加することで、ビットエラーレートが大きいことが分かる。また、上記説明では省略したが、例えば、ＯＦＤＭ方式で、ガードインターバルを付加されたＯＦＤＭ信号の場合、図６（Ｂ）で示す直交復調部で同相成分Ｉと直交成分Ｑが分離されるが、このＩ−Ｑ信号から伝送信号の相関出力を収集し、これを受信補助情報ｅとして伝送し、上述と同様に表示部９０８に表示すると、ゴースト状態表示映像として折線グラフのように主波と反射波を表示し、時間目盛とガード期間とを対応付けて表示することもできる。更に、ＴＭＣＣ情報ｂやコンスタレーション情報などの情報ｃ等も必要に応じて表示することができる。なお、補助情報再生部９０６で補助情報を再生し、表示部９０８の表示画面１００１に映像表示できるように変換することについては、例えば、同じ出願人が既に出願している特開２００１−３３９７４３号（出願日：平成１２年８月２８日）（特許文献１参照）に詳細に説明されているので、ここでは説明を省略する。
【００４２】
このように遠方に離れているＦＰＵ装置１０２の電波の受信状況を表示部９０８に表示することにより放送局にいる操作者は、容易にＦＰＵ装置１０２の電波の受信状況を把握できるので、ＦＰＵ装置１０２の受信状態が悪くなり始めると、放送局にいる操作者は、他のＦＰＵ装置からの映像信号を受信するように切替えることが可能となる。従って、デジタル伝送方式では、突然、映像信号の受信不可能となる等の放送トラブルを事前に察知し、放送が中断する等のトラブルを大幅に改善することができる。
【００４３】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載されたデジタル伝送システムおよび伝送状態表示方法の実施例に限定されるものではなく、上記以外のデジタル伝送システムおよび伝送状態表示方法に広く適応することが出来ることは、言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明で使用される伝送信号のフレーム構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施例で使用されるＤＶＢ符号化処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明で使用されるデジタルＦＰＵ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施例で使用されるＤＶＢ復号化処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施例で使用されるＲＦアンプ、直交復調部、ＤＶＢ復号化処理部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明で使用される１ＴＳパッケットの構成を説明するための図である。
【図８】本発明で使用される伝送信号の他のフレーム構成を示す図である。
【図９】本発明の他の一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図９で示す実施例の表示部に表示される画面の一実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０１：送信側処理部、１０２：受信側処理部、１０３：ＤＶＢ符号化処理部、１０４：直交変調部、１０５：送信高周波部、１０６、１１４：クロック発生器、１０７：送信アンテナ、１０８：伝送路、１０９：受信アンテナ、１１０：受信高周波部、１１１：受信制御部、１１２：データ多重部、１１３：受信補助情報生成部、３０１、５０１、６０１、６０８、６１１、９０１：入力端子、３０２：エネルギー拡散部、３０３：ＲＳ符号化部、３０４：インターリーブ部、３０５、５０５、６０３、６１３、９０４：出力端子、４０１：ＲＦアンプ、４０２：ダウンコンバータ、４０３：ＩＦアンプ、４０４：Ａ／Ｄコンバータ、４０５：直交復調部、４０６：波形等化部、４０７：ＤＶＢ復号化処理部、５０２：デインターリーブ部、５０３：ＲＳ復調部、５０４：エネルギー逆拡散部、６０２：増幅器、６０４：レベル制御器、６０７、６１０、６１４：情報出力端子、６０９：ＴＭＣＣ識別部、６１２：ＲＳ訂正前エラーカウンタ、７０１：ヘッダー情報、７０２：ペイロード情報、７０３：ダミー情報、７０４：受信補助情報、８０１：Null情報、９０２：ＴＳ信号復号化処理部、９０３：映像・音声処理部、９０５：情報分離処理部、９０６：補助情報再生部、９０７：制御部、９０８：表示部、１００１：表示画面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも映像信号を含む伝送信号を受信する受信高周波部と、上記受信高周波部からの上記伝送信号を少なくとも復調し、誤り訂正する受信制御部と、上記受信高周波部および上記受信制御部から上記伝送信号の受信状態に関する情報を印加され、受信補助情報を生成する受信補助情報生成部と、上記受信制御部からの上記伝送信号に上記受信補助情報生成部から出力される受信補助情報とを多重化するデータ多重部とを具えたことを特徴とするデジタル伝送システム。
【請求項２】
請求項１記載のデジタル伝送システムにおいて、上記受信高周波部は、上記伝送信号の受信電界強度情報を上記受信補助情報生成部に出力し、上記受信制御部は、少なくとも上記伝送信号のビットエラー情報を受信補助情報生成部に出力し、上記受信補助情報生成部は、上記受信電界強度情報および上記ビットエラー情報に基づいて上記受信補助情報を生成することを特徴とするデジタル伝送システム。
【請求項３】
伝送路を伝送する映像信号と上記映像信号の伝送状態に関係する受信補助情報とを含むＴＳ信号を伝送するデジタル伝送システムにおいて、上記受信補助情報の上記ＴＳ信号上の位置情報に基づいて上記ＴＳ信号から上記受信補助情報を分離し、分離された上記受信補助情報を所定の映像形態に変換し、表示部に表示することを特徴とする伝送状態表示方法。
【請求項１】
少なくとも映像信号を含む伝送信号を受信する受信高周波部と、上記受信高周波部からの上記伝送信号を少なくとも復調し、誤り訂正する受信制御部と、上記受信高周波部および上記受信制御部から上記伝送信号の受信状態に関する情報を印加され、受信補助情報を生成する受信補助情報生成部と、上記受信制御部からの上記伝送信号に上記受信補助情報生成部から出力される受信補助情報とを多重化するデータ多重部とを具えたことを特徴とするデジタル伝送システム。
【請求項２】
請求項１記載のデジタル伝送システムにおいて、上記受信高周波部は、上記伝送信号の受信電界強度情報を上記受信補助情報生成部に出力し、上記受信制御部は、少なくとも上記伝送信号のビットエラー情報を受信補助情報生成部に出力し、上記受信補助情報生成部は、上記受信電界強度情報および上記ビットエラー情報に基づいて上記受信補助情報を生成することを特徴とするデジタル伝送システム。
【請求項３】
伝送路を伝送する映像信号と上記映像信号の伝送状態に関係する受信補助情報とを含むＴＳ信号を伝送するデジタル伝送システムにおいて、上記受信補助情報の上記ＴＳ信号上の位置情報に基づいて上記ＴＳ信号から上記受信補助情報を分離し、分離された上記受信補助情報を所定の映像形態に変換し、表示部に表示することを特徴とする伝送状態表示方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１５７３３７（Ｐ２００６−１５７３３７Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４３４３４（Ｐ２００４−３４３４３４）
【出願日】平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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