CN101043623B - 数字传输装置 - Google Patents

Abstract

提供一种数字传输系统，方向调整时，不使用新的视频传输线路就能够高速地传输数字传输的构象信息和周边地区的接收状态的信息之外的接收状态可视化信息，辅助希望波传输中的运用。该数字传输系统对视频信号进行TS信号化，经数字调制之后发送，在正式广播时，降低视频信号压缩率来降低NULL数据的比率，在节目方向调整时，提高视频信号压缩率来提高NULL数据的比率；在中继传输装置中，接收并解调数字调制信号，将接收状态可视化信息变换为TS信号，将视频TS信号内的NULL数据替换为接收状态TS信号，经数字调制后发送，在下一级的传输装置中，根据接收并解调了数字调制信号的TS输出，来输出并显示已调制和接收状态的可视化信息。

Description

数字传输装置

技术领域

本发明涉及在接收用数字调制方式调制的信号并进行中继的数字传输装置中，能够对无线传输装置的接收状态进行可视化、向接收装置侧传输、并对传输状态的稳定化进行辅助的提高功能的技术。

背景技术

在视频和声音信号的无线传输中，几年前利用模拟FM的方法传输了视频和声音，但是近年来也采用QAM(Quadrature AmplitudeModulation，即正交调幅)方式、OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，即正交频分复用)方式等的数字传输方式。

此时，作为传输对象的数据是通过MPEG处理压缩了视频和声音信号的TS(Transport Stream，传输流)等的传输信号。在该情况下，一般而言采用如下方式的数字传输装置，即将进行了数字调制的传送信号映射为2维数据之后从发送侧传送，在接收侧识别二维数据并再现传输信号。但是，在上述的模拟方式的情况下，视频和声音的S/N随接收电场电平而变化，因此，例如，在马拉松的直播等电场电平的变化激烈的移动传输中，被中继的视频容易变成噪声或紊乱较多的质量较差的图像。但是，根据数字传输方式，传输进行了数字化的信息，所以能够应用纠错处理，因此，即使在接收电场电平正在变化的传输环境下，只要是纠错发生作用的电场电平范围之内，就可以中继相同质量的视频。另一方面，在数字传输方式中，若电场电平低于某边界值，则纠错不发生作用，在该情况下，突然不能再现视频信号，但是可根据接收侧的识别判断处理中的信号状态，可以在某种程度上掌握这时的电场电平的下限值。例如，在传输量为60Mbps的较多的64QAM方式的情况下，C/N的最小值是27dB左右，接收电场电平的下限值大约是-70dBm，因此，在再现视频时，需要该值以上的电平。此外，在传输量为35Mbps的较少的16QAM2方式的情况下，C/N的最小值是18dB左右，接收电场电平的下限值大约是-80dBm，因此，只要是该值以上的电平，就可以再现视频。因此，在应用这样的纠错处理的数字传输装置中，以前开始就有根据传输状态或同步再现状态，能够掌握接收电场电平的下限值的技术(参考专利文献1、专利文献3)。

下面，根据图5说明这样的数字传输装置的一例。该图5是在中继视频时应用了采用纠错处理的数字传输装置时的现有技术一例的框图。该情况下，例如在捕捉正在跑步的马拉松选手图像的移动车辆等摄影现场和广播站之间，采用了使用例如微波带的电波的无线传输形式。再者，在摄影现场离广播站远的情况下，或者在中途有阻碍电波传播的物体的情况下，需要在到广播站的途中设置中继部。该情况下，接收站为中继部，例如设在小山坡等上，成为2级中继传输。

首先，在摄影现场，用未图示的电视摄像机拍摄的视频信号输入到MPEG编码器5中，在此被变换为压缩数据TS之后，供给发送部Tx1。之后，在此进行调制而频率变换为微波带的信号，进行功率放大之后从天线1作为微波W1发送，向位于接收站的天线2传送。这样，传达到接收站的天线2的微波W1被输入到接收部Rx1，解调后复原为再现压缩数据TSr，在发送部Tx2调制后，变换为微波，通过天线3作为电波W2由广播站的天线4接收。天线4接收微波的电波W2，在接收部Rx2再现包含视频和声音的干线压缩数据TSb信号。

此时，如上所述，在接收电场电平具有下限值，所以需要掌握接收状态，通过接收状态传输部6、电话线路等低速线路和接收状态显示部8，能够观测接收状态。并且，由此能够预见视频传输的接收中断的可能性的发生，能够防止该情况而采用切换到预先准备的其它程序的对策等(参考专利文献4)。

此外，还提出有如下的技术，即在传输TS信号时，通过用辅助信息置换被再现的TS信号中的NULL数据，来确保辅助信息的传输机构。(参考专利文献2)

接着，说明这些接收状态传输部6和接收状态显示部8的详细情况，首先，如图6所示，在接收状态传输部6的一实施方式中，输入由Rx1解调的二维数据Dd的同相成分的信号I和正交成分的信号Q，这时还输入视频信号。并且，这些信号I和信号Q分别输入到AD变换器201、202，经数字变换之后输入到写入部203。

在此，图7表示该写入部203的详细结构，在此输入的该信号I和信号Q，首先由合成器203-1变换为显示空间的二维地址。然后，此时的变换结果通过从WE发生器203-2供给的脉冲S1被保持，成为地址输出。此外，该合成器203-1取信号I的变化点和信号Q的变化点的逻辑和，生成表现信号I和信号Q的变化点定时的脉冲h1，供给门电路203-4和门电路203-5。

这时，WE发生器203-2根据从控制器部204供给的EN(允许)输出产生上述的脉冲S1，并且产生作为WE(写入允许)之源的脉冲W1，将该脉冲W1供给门电路203-4和门电路203-5。之后，门电路203-4根据脉冲h1对脉冲W1实施来导通截止，在没有出现脉冲h1时，直接将脉冲W1作为WE输出，并且，在脉冲W1和脉冲h1的输入定时一致的情况下，将W1截止，不作为WE输出。

此外，在同样地脉冲W1的输入定时和脉冲h1的输入一致时，门电路203-5将脉冲EN1供给WE发生器203-2，将从控制部204供给WE发生器203-2的EN的输入截止，实现变更WE发生定时的作用。

再者，该写入部203始终将电平H作为数据输出，将其供给控制部204，其结果，将电平H的数据写入到与信号I和信号Q的值对应的存储空间。然后，从该写入部203向控制部204供给地址输出、数据输出以及控制用的WE输出。

此外，该接收状态传输部6具备初始化部205、读出显示部206和读出传输部207。并且，首先，从初始化部205输出地址输出和数据输出，WE输出被写入到控制部204。这时，视频信号直接输入到控制部204。

图8表示该初始化部205的详细结构。在此，首先地址发生器205-1和WE发生器205-2根据EN的输入来控制动作和停止，地址发生器205-1输出地址，WE发生器205-2输出WE。并且，作为数据输出电平L。

因此，作为整体动作，成为按照EN输入将电平L的数据写入到与地址发生器205-1对应的存储器地址空间的动作，作为结果，以将累积了构象(constellation)的显示空间作为黑色的形式，取得初始化。

另一方面，从读出显示部206和读出传输部207向控制部204输入地址输出和RE(读取允许)输出，这时，进一步读出传输部207的地址输出也被供给到传输器208，来自控制部204的读出数据也被供给到传输器208。并且，该传输器208的输出作为传输信号TDt而输出。

在此，图9表示读出显示部206和读出传输部207的详细结构，首先地址发生器206-1和RE发生器206-2根据EN的输入控制动作和停止。并且，地址发生器206-1输出对应于显示画面的地址，RE发生器206-2输出RE。

作为整体动作，按照EN输入，读出与显示用地址发生器206-1对应的存储器地址空间的数据。即，将累积了构象的显示空间对应于显示用的扫描线定时而输出。

并且，首先控制部204根据输入的视频信号，向写入部203、初始化部205、读出显示部206、读出传输部207输出许可动作的信号EN。

而且，此时，将分别从写入部203、初始化部205、读出显示部206、读出传输部207供给的地址输出、数据输出以及作为控制用信号的WE和RE进行切换选择后输出到A存储器209和B存储器210，将从这些A存储器209和B存储器210读出的数据输出到加法器211。并且，该加法器211将从A存储器209和B存储器210读出的数据加到视频信号上，制作构象重叠视频信号CV，并将其输出。

在此，读出传输部207具有能够以与低速线路M的传输速度相对应的速度进行读出的作用，此时，如图10所示，传输器208在根据读出传输部207的读出地址读出的数据上附加标题，作为传输信号TDt送出到低速线路M上。

接着，利用图5说明该接收状态显示部8。在图5中，向该接收状态显示部8供给辅助信号TSm，但如图11所示，其输入到接收写入部212。

在此，图12表示接收写入部212的详细结构，辅助信号TSm被供给到标题检测部212-1，在此，捕捉用图10说明的标题。然后，从其内容中检测出被传输的存储器区分的地址AW，将其供给地址发生部212-2。另外，此时，标题检测部212-1伴随着标题的捕捉，检测出辅助信号TSm的传输开始和结束，将其指示给地址发生部212-2、WE发生器212-3以及EN发生器212-4。并且，地址发生器212-2按照地址AW，发生与应传输接收的数据对应的地址值。另一方面，WE发生器212-3和EN发生器212-4发生各自的WE输出和EN输出，实现将传输接收、显示、初始化的定时通知给控制部213的作用。

返回图11，在此初始化部214与用图8说明的初始化部205相同，读出显示部215与用图9说明的读出显示部206相同，而且，A存储器216和B存储器217分别与图6的A存储器209和B存储器210相同。

专利文献1：(日本)特开平6-326735号公报

专利文献2：(日本)2000-83216号公报

专利文献3：(日本)2002-94481号公报

专利文献2：(日本)2005-51755号公报

但是，由于电话线路等低速线路的传输容量小，所以要显示的构象点数量少，在64QAM(64点)、32QAM(32点)、16QAM(16点)中，积蓄时间变长，变化反映迟缓，在BPSK(2点)和QPSK(4点)中，表现点数充分，但是通过积蓄处理，状态变化的显示变慢。因此，很难在瞬间判断是集中的构象还是分散的构象。在高速线路中，使用费的负担较大。此外，在位于离总公司(广播站)远的场所的接收基站等中迅速传输上述状况，所以需要新的视频传输线路。

此外，在将TS信号中的NULL数据用辅助信息置换的情况下，被原有的NULL数据量限制，不能高频度地发送接收信息，需要快速反映的方向调整时的反映变缓慢。

并且，在接收侧不能判断方向调整用的特殊设定内容。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种数字传输装置，即使在多级中继传输的情况下，也能够在最终地点容易地监视途中的中继点处的接收状态。

为解决上述问题，本发明的数字传输系统，至少进行一级中继来传输TS信号，在至少一级的中继级中具有：在上述TS信号内的规定的NULL数据以外的特定信号期间，将在该中继级检测出的接收状态信息向后级的接收级传输的单元。

此外，在所述接收级具有：从接收到的TS信号中抽取所述接收状态信息，并显示该中继级中的接收状态的单元。

再者，将与方向调整模式设定联动的方向调整模式指示标志的插入功能，追加到对所述TS信号进行数字调制并传输的传输发送部；将检测所述方向调整模式指示标志的检测器，追加到接收并解调数字调制信号的数字传输接收部，根据所述检测器的检测结果，进行所述方向调整模式设定。

此外，具备编码部，该编码部在方向调整时降低TS信号内的实际信号比率。

再者，所述编码部提高视频信号压缩率来提高NULL数据之外的特定信号的比率，由此降低TS信号内的实际信号比率。

此外，所述传输发送部具有将与所述方向调整模式设定联动的所述方向调整模式指示标志插入到TMCC或AC之外的低阶调制中的功能，所述传输接收部具备输出表示是方向调整状态的情况的输出装置。

即，本发明在方向调整时比像质更优先方向调整，在传输信号TS中复用接收状态信息和方向调整模式指示标志来传输给接收端。

根据以上说明的本发明，不需要使用新的视频传输线路，也能够高速地传输将接收状态可视化的信息，可通知处于方向调整状态的情况，能够容易判断传输状态的稳定性。

此外，即使在复用结果超过规定容量的情况下，也能够确保一部分传输数据的链接。

根据本发明，增加始终显示的点数，能够快速地传输基于构象等的传输状态，所以，即使在最终传输地点也能够容易监视中继点处的接收状态，因此容易确认集中状况。具体而言，能够瞬间判断集中在很小的点上的情况。

附图说明

图1是表示具备了本发明的接收状态显示功能的数字中继系统的一例的系统结构图(将接收状态进行TS复用并输出及传输)。

图2是表示具备了本发明的接收状态显示功能的数字中继系统的另一例的系统结构图(方向调整模式时，进行NULL数据较多的ENC设定)。

图3是表示增加了本发明的NULL数据的流的一例的说明图。

图4是表示具备了本发明的接收状态显示功能的数字中继系统的另一例的系统结构图(方向调整模式时，向其它地点传输)。

图5是表示具备了现有的接收状态显示功能的数字中继系统的另一例的系统结构图(用其它线路传输接收状态)。

图6是表示本发明和现有的相同的接收状态传输部的一例的框图。

图7是本发明和现有的相同的写入部的详细框图。

图8是本发明和现有的相同的初始化部的详细框图。

图9是本发明和现有的相同的读出显示部和读出传输部的详细框图。

图10是表示本发明和现有的附加了相同标题的传输信号的说明图。

图11是本发明和现有的相同的接收状态显示部详细框图。

图12是本发明和现有的相同的接收写入部详细框图。

具体实施方式

用图1、图2、图3和图4详细说明本发明的第1、第2、第3实施例的结构和基本动作。图1是具备本发明的接收状态显示功能的数字中继系统的一例的系统结构图，图2是表示具备了本发明的接收状态显示功能的数字中继系统的另一例的系统结构图(方向调整模式时，进行NULL数据较多的ENC设定)，图3是表示本发明的增加了NULL数据的流的一例的说明图，图4是表示具备了本发明的接收状态显示功能的数字中继系统的另一例的系统结构图(方向调整模式时，向其它地点传输)。

根据信息量的多少和逆程时间等，TS信号中有NULL数据。若提高MPEG编码器的压缩率，则信息量变少，实际信号率降低，NULL数据增加。

首先，说明作为具备了本发明的第1实施方式的接收状态显示功能的数字中继系统的一例的系统结构图的图1。该图1的实施方式，在结构上是从图5的现有技术中删除了电话线路等低速线路M，并代之追加了特定TS替换器7，该特定TS替换器7将视频以外的TS信号内的NULL数据或NULL数据以外的其它特定数据替换为接收状态TS信号。结果，在总公司就可以对作为中途中继点的接收站中的接收状态进行高速监视。

接收状态传输部6和接收状态显示部8的结构和功能，与如上所述的现有技术的接收状态传输部6和接收状态显示部8相同。

首先，在摄影现场，用未图示的电视摄像机拍摄的视频信号输入到MPEG编码器5，在此被变换为压缩数据TS之后，供给发送部TX1。之后，在此进行调制并频率变换为微波带的信号，进行功率放大之后从天线1作为微波W1发送，向位于接收站的天线2传输。这样，传输到接收站的天线2的微波W1被输入到接收部RX1，解调并复原为再现压缩数据TSr，输入到特定TS替换部7。在特定TS替换部7中，通过将TS信号内的NULL数据或NULL数据以外的其它特定数据替换为接收状态TS信号，生成中继TS信号TSr，并将其供给到接收部Tx2。中继TS信号TSr在发送部TX2被调制，变换为微波，通过天线3作为微波W2由广播站的天线4接收。天线4接收微波的电波W2，在接收部Rx2对包含有视频和声音的干线压缩数据TSb进行再现。并且，从接收状态显示部8输出接收状态信息。

MPEG2等编解码器进行制作规定比率的压缩数据的动作，但不能将所有的TS数据包做成压缩数据。为了与规定比率一致，通常以3％左右的比例产生并插入NULL数据。在实际解码时不使用该NULL数据。在接收站，使用该NULL数据，将取出的接收状态TS信号传输给总公司。根据压缩对象的视频内容，会产生该NULL数据的插入比率高的情况，和相反该NULL数据的插入比率低的情况。在NULL数据多的情况下，变更天线方向的结果被接连发送给总公司。在少的情况下，状况的更新变慢，对操作性造成障碍。

方向调整是在正式广播的前准备阶段，提高视频信号压缩率来稍微降低干线像质，即使提高NULL数据的比率也没问题。图2是表示具备本发明的接收状态显示功能的数字中继系统的另一例的系统结构图。图3是表示增加了本发明的NULL数据的流的一例的说明图。该图2的实施方式的结构是，在图1的实施方式中，追加了设定方向调整模式的模式设定部11、发生NULL数据的NULL发生部12及TS复用器14，MPEG编码器5替换为MPEG编码器12。其结果，在方向调整模式时，成为提高视频信号压缩率并稍微降低了干线像质的NULL数据较多的ENC设定，在方向调整时，同正式广播时相比，能够更高速地监视接收站的接收状态。也可以不用将所有的位都设为0的NULL数据，而较多地设置将所有的位设为1的字即字节为7的别的特定数据，将别的特定数据替换为接收状态TS信号也可以。在此，在中继数字传输系统中，一般具有由多个纠错单位(后面的包)构成的传输流(后面的TS)信号的形态，所述多个纠错单位将8位即1字节作为1个字的188个字和16个字的奇偶校验位的合计204个字作为单位。

图4是表示具备了本发明的接收状态显示功能的数字中继系统的另一例的系统结构图(方向调整模式时，传输到其它地点)。该图4的实施方式的结构是，在图2的实施方式中，代替发送部Tx1而具有发送部Tx3，在发送部Tx3中，将与方向调整模式设定器联动的方向调整模式指示标志记插入到TMCC或AC之外的低阶调制中，接收站或广播站的接收部Rx3、Rx4除具有接收部Rx1、Rx2功能之外，还具有方向调整模式指示标记的检测器，输出作为方向调整状态的标记，通过显示方向调整状态，使接收站或总公司的装置自动地对应方向调整模式。方向调整模式指示标志也可以不进行TMCC或AC其它低阶调制，而通过其它的数字调制传输。

此外，中继地点不限定于1个，也可以在与视频传输信号的最终接收地点不同的别的监视地点，集中来自其它中继地点的接收状态信息。

此外，本发明和现有技术中相同的接收状态传输部6和接收状态显示部8的详细内容与上述相同，所以省略其说明。

Claims (7)

1.一种数字传输系统，通过至少一级的中继级向接收级传输来自发送级的TS信号，其特征在于，

所述中继级具有检测所述TS信号的接收状态信息，在所述TS信号内的规定的NULL数据以外的特定信号期间，将检测出的所述接收状态信息向所述接收级传输的单元，

所述发送级具有将所述TS信号进行数字调制并发送给所述中继级的传输发送部，

所述中继级和所述接收级分别具有接收被数字调制的所述TS信号并解调的数字传输接收部，

所述传输发送部，在所述TS信号的数字调制时，将与方向调整模式设定联动的方向调整模式指示标示插入所述TS信号内，

所述数字传输接收部，具备在所述TS信号解调时，检知所述TS信号内的所述方向调整模式指示标示的检知器，所述数字传输接收部根据所述检知器的检知结果进行所述方向调整模式设定。

2.如权利要求1所述的数字传输系统，其特征在于，

所述接收级具有：从接收到的TS信号中抽取所述接收状态信息，并显示所述中继级中的接收状态的单元。

3.如权利要求1所述的数字传输系统，其特征在于，

所述发送级具备编码部，该编码部在方向调整时降低TS信号内的实际信号比率。

4.如权利要求3所述的数字传输系统，其特征在于，

所述编码部提高视频信号压缩率来提高NULL数据之外的特定信号的比率，由此降低TS信号内的实际信号比率。

5.如权利要求1所述的数字传输系统，其特征在于，

所述传输发送部将所述方向调整模式指示标志插入到TMCC或AC之外的低阶调制中，所述传输接收部具备输出方向调整状态的输出装置。

6.如权利要求1所述的数字传输系统，其特征在于，

所述发送级具备在方向调整时降低TS内的实际信号比率的编码部，

所述传输发送部将所述方向调整模式指示标志插入到TMCC或AC之外的低阶调制中；所述传输接收部具备输出方向调整状态的输出装置。

7.如权利要求3所述的数字传输系统，其特征在于，

所述编码部提高视频信号压缩率来提高NULL数据之外的特定信号的比率，由此降低TS信号内的实际信号比率；

所述传输发送部将所述方向调整模式指示标志插入到TMCC或AC之外的低阶调制中；所述传输接收部具备输出方向调整状态的输出装置。

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