DE69911837T2

DE69911837T2 - Methode zur Verteilung von Videoinformationen an einem mobilen Objekt durch digitale Funkübertragung

Info

Publication number: DE69911837T2
Application number: DE1999611837
Authority: DE
Inventors: Akira Nishinomiya-shi Nohara; Noboru Kyoto-shi Nomura; Akihiro Neyagawa-shi Suzuki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1999-04-29
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: EP0954178A2; DE69911837D1; EP0954178A3; EP0954178B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übermittlung von Bilddaten an einen mobilen Empfänger durch Digitalfunk, wobei für das Videodatenübermittlungsverfahren eine Zentralstationseinheit und ein mobiles Endgerät verwendet werden, insbesondere solche, die in der Lage sind, eine geeignete Abrechnung der übermittelten Videodaten entsprechend der Empfangsumgebung des mobilen Endgeräts vorzunehmen.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Übermittlung von Videodaten an ein mobiles Objekt mittels Digitalfunk, eine Zentralstationseinheit für das Videodatenübermittlungsverfahren und ein mobiles Endgerät für das Videodatenübermittlungsverfahren, und zwar insbesondere solche, die in der Lage sind, die Übertragungsqualität bezüglich Kodierungsfehlern der übermittelten Videodaten zu gewährleisten.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Übertragungs-/Empfangsverfahren für digitale Videosignale zur Übertragung und zum Empfangen digitaler Videosignale, in denen ein digitales Bildsignal und ein digitales Tonsignal gemultiplext und moduliert sind, in einem digitalen Übertragungsfeld, sowie einen Sender/Empfänger für digitale Videosignale, der digitale Videosignale sendet bzw. empfängt.
Hintergrund der Erfindung
Beim Kabelfernsehen übermittelt die Zentrale auf Anforderung von Videodaten durch eine von mehreren Endeinrichtungen die Videodaten an diese Einrichtung.
Beispielsweise offenbart die veröffentlichte japanische Patentanmeldung Hei 8-32530 ein Datenübertragungssystem, das wie folgt flexible Abrechnungen vornehmen kann: Bei einem Diensteanbieter werden unterschiedliche Datenarten mit un terschiedlichen zu übertragenden Schlüsseln verschlüsselt. In dem Datenempfangsgerät werden die empfangenen Daten auf einer optischen Magnetdisk aufgezeichnet, und beim Dekodieren der aufgezeichneten Daten wird die Abrechnung nach der Art der Daten, die anhand des zum Dekodieren verwendeten Schlüssels erkannt wird, und nach der Datenmenge vorgenommen.
Außerdem offenbart beispielsweise die veröffentlichte japanische Patentanmeldung Hei 7-7728 ein „Zahlung-pro-Ansicht"-Ausstrahlungssystem (PPV) für das Satellitenfernsehen, bei dem verschlüsselte Programme je nach der vom Nutzer entrichteten Gebühr zur Betrachtung durch den Nutzer entschlüsselt werden.
Ferner offenbart beispielsweise die veröffentlichte japanische Patentanmeldung Hei 7-283798 ein mobiles Empfangsgerät für den Satellitenempfang, bei dem zwischen einem Bewegtbild und einem Standbild umgeschaltet wird, ohne ein verschlüsseltes Bild anzuzeigen, wenn verschlüsselte Satellitensignale von einem mobilen Gerät empfangen werden.
Bei der Einrichtung eines Gebühren berechnenden Videodatenübertragungssystems, das Videodaten, die von irgendeinem von mehreren mobilen Endgeräten, einschließlich Endgeräten, die in einem mobilen Objekt angebracht sind, angefordert wurden, von der Zentrale an das anfordernde mobile Endgerät übermittelt werden, muss die Qualität der zu übermittelnden Videodaten sichergestellt werden, bevor die übermittelten Videodaten berechnet werden.
Die Empfangsumgebung des Endgeräts ändert sich jedoch, weil es in dem mobilen Objekt angebracht ist, so dass es für die Zentrale schwierig ist, bei jedem mobilen Endgerät die Abrechnung auf der Grundlage einer Bestätigung, dass die Qualität der übermittelten Videodaten gewährleistet war oder nicht, vorzunehmen.
Dieses Problem kann beim oben beschriebenen Stand der Technik, d. h. durch das Videodatenübertragungsverfahren beim Kabelfernsehen, das Datensendesystem (veröffentlichte japanische Patentanmeldung Hei 8-32530) und das PPV-Sendesystem (veröffentlichte japanische Patentanmeldung Hei 7-7728), nicht gelöst werden, weil bei diesem Verfahren und diesen Systemen kein mobiles Objekt Ziel für die übertragenen Videodaten ist.
Weil das mobile Empfangsgerät (veröffentlichte japanische Patentanmeldung Hei 7-283798) für die Satellitenübertragung außerdem auf das Umschalten zwischen einem Bewegtbild und einem Standbild eingestellt ist und kein verwürfeltes Bild angezeigt wird, kann es das genannte Problem nicht lösen.
Vor kurzem wurde übrigens für Nachrichten- oder Rundfunkgeräte eine digitale Übertragungstechnik zum Multiplexen von Bildsignalen oder Tonsignalen zu einem seriellen Signal und Übertragen des gemultiplexten Signals entwickelt. Als Beispiel für diese digitale Übertragungstechnik hat die SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) zur Prüfung und Festlegung von Standards für Kinofilme, Fernsehausstrahlungen und dergleichen in den Vereinigten Staaten ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem Zusatzdaten, die ein Tonsignal oder ein Steuersignal enthalten, paketiert und in einen Senkenabschnitt eines Bildsignals gemultiplext und dann von parallel zu seriell konvertiert werden, wenn ein Videosignal überfragen wird. Ein solches Verfahren ist ohne Bezeichnung der Quellen auch in der japanischen Anmeldung Hei 5-219488 offenbart.
25(a) zeigt das Übertragungsformat des nach dem vorstehenden Verfahren übertragenen Videosignals. In 25(a) ist mit Bezugszeichen 101 ein Videosignal bezeichnet, das eine Videosignalperiode 102 und eine Videosignalrücklaufperiode 103 umfasst. Während der Videosignalperiode 102 wird das Videosignal übertragen, und während der Videosignalrücklaufperiode 103 werden das Tonsignal und dergleichen übertragen. Mit Bezugszeichen 104 ist ein Synchronisationsmustersignal bezeichnet, das zusammen mit Zusatzdaten 105, die ein Tonsignal oder ein Steuersignal enthalten, in einen Senkenabschnitt der Videosignalrücklaufperiode 103 gemultiplext wird.
25(b) zeigt die Paketstruktur der in 25(a) gezeigten Zusatzdaten. In der Abbildung ist mit Bezugszeichen 111 eine Markierung bezeichnet, die anzeigt, dass es sich um ein Paket handelt. Mit 112 ist eine Datenkennung (ID) bezeichnet, die den Datentyp anzeigt. Mit 113 ist eine fortlaufende Nummer von Paketen mit derselben Kennung ID 112 bezeichnet. Mit 114 ist die Anzahl der Daten bezeichnet, wobei die Anzahl der in dem Datenblock 115 enthaltenen Daten bezeichnet ist, die einem Datenkörper mit Tondaten entsprechen. Mit 116 ist eine Prüfsumme bezeichnet, die die Prüfsumme aus der Markierung 111, der Datenkennung ID 112, der fort laufenden Nummer 113 und dem Datenblock 115 bildet. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das Paket der Zusatzdaten sich zusammensetzt aus einem Datenkopf, der Blöcke der entsprechenden Steuersignale, d. h. der Markierung 111, der Datenkennung 112 und der fortlaufenden Nummer 113, die Anzahl der Daten 114, den Datenblock 115 mit dem Tonsignal und die Prüfsumme 116 zur Bildung der Prüfsumme enthält.
26 ist ein Blockdiagramm, das ein bekanntes Gerät zur Videosignalübertragung zeigt. Nehmen wir an, dass der Datenkörper der Zusatzdaten Tondaten seien.
In der Abbildung ist mit Bezugszeichen 121 ein Zeitachsenkonverter bezeichnet, der periodisch das Tonsignal über ein Endgerät A empfängt, die Zeitachse des Tonsignals konvertiert, indem er den Taktzyklus des Tonsignals konvertiert, um das Tonsignal in die Senke (siehe 25(a)) der Videosignalrückführperiode 103 einzufügen, und das dabei entstehende Tonsignal ausgibt. Der Zeitachsenkonverter 121 ist speziell dazu eingerichtet, das in einem Speicher Feld für Feld oder Rahmen für Rahmen gespeicherte Tonsignal des Videosignals mit der Abtastrate des Videosignals nur während einer Senkenperiode auszulesen. Das bedeutet, dass das Tonsignal während der übrigen Periode nicht ausgelesen wird. Mit 122 ist ein Paketgenerator bezeichnet, der das Tonsignal aus dem Zeitachsenkonverter 121 empfängt und dem Datenblock die Markierung 111, die Datenkennung 112, die fortlaufende Nummer 113, die Anzahl der Daten 114 und die Prüfsumme 116 anfügt, um das in 25(b) gezeigte Paketsignal zu erzeugen. Mit 123 ist ein Synchronisationsmustergenerator bezeichnet, der mehrere Wörter von Datenmustern kombiniert, für die das Videosignal oder das Paketsignal kein Synchronisationsmuster erzeugen muss. Mit 124 ist ein Multiplexer bezeichnet, der das Videosignal von einem Endgerät B, das Paketsignal vom Paketgenerator 122 und das Synchronisationsmuster vom Synchronisationsmustergenerator 123 auf der Zeitachse multiplext. Mit 125 ist ein P/S-Wandler bezeichnet, der parallele Signale gemultiplexter Daten in ein serielles Signal konvertiert. Mit 126 ist ein selbstsynchronisierender Verwürfler (Schaltung) bezeichnet, der das serielle Signal aus dem P/S-Wandler 125 neu gruppiert und verschlüsselt. Mit 127 ist ein NRZI-Wandler (non-return-to zero-inverted) (Schaltung) bezeichnet, der den Pegel des seriellen Signals aus dem Verwürfler 126 von „N" (high) nach „L" (low) invertiert, wenn es H-Pegel hat, und den Pegel des seriellen Signals beibehält, wenn es L-Pegel hat. Durch den Einsatz des Verwürflers 60 und des NRZI-Wandlers 70 wird daher die im Videosignal oder im Paketsignal enthaltene Gleichstromkomponente entfernt.
Es folgt eine Beschreibung der Arbeitsweise der bekannten Videosignalübertragungseinrichtung mit dem angegebenen Aufbau.
Der Zeitachsenkonverter 121 empfängt periodisch das Tonsignal als Eingangssignal über das Endgerät A, bewirkt die Zeitachsenwandlung für das Tonsignal und gibt in Abständen Daten des Tonsignals aus, das nur während der Senkenperiode ausgelesen wird.
Bei Empfang der in Abständen ankommenden Daten aus dem Zeitachsenwandler 121 fügt der Paketgenerator 122 die Markierung 111, die Datenkennung 112, die fortlaufende Nummer 113, die Anzahl der Daten 114 und die Prüfsumme 116 an den Datenblock an, um das in 25(b) gezeigte Paketsignal zu erzeugen, und gibt das Paketsignal aus.
Der Synchronisationsmustergenerator 123 kombiniert mehrere Wörter von Datenmustern, die das Videosignal oder das Paketsignal nicht enthält, um das Synchronisationsmuster zu erzeugen, und gibt letzteres aus.
Der Multiplexer 124 multiplext das Videosignal aus dem Endgerät B, das Paketsignal aus dem Paketgenerator 122 und das Synchronisationsmuster aus dem Synchronisationsmustergenerator 123 auf der Zeitachse und gibt das dabei entstehende Signal aus.
Der P/S-Wandler 125 wandelt die parallelen Signale der gemultiplexten Daten in das serielle Signal und gibt das serielle Signal aus.
Der Verwürfler 126 gruppiert das serielle Signal aus dem P/S-Wandler 125 neu und verschlüsselt es.
Der NRZI-Wandler (non-return-to-zero-inverted) 127 invertiert den Pegel des seriellen Signals aus dem Verwürfler. von „H" (high) nach „L", wenn es H-Pegel hat, und behält den Pegel des seriellen Signals bei, wenn es L-Pegel hat. Der Wandler 127 gibt über eine Endstufe C das serielle Signal, aus dem die Gleichstromkomponente entfernt wurde, aus, das übertragen wird.
27 ist ein Blockdiagramm, das ein bekanntes Videosignalempfangsgerät zeigt. In der Abbildung ist mit Bezugszeichen 131 ein NRZ-Wandler (non-return-to-zero) (Schaltung) bezeichnet, der das serielle Signal über eine Endstufe D empfängt und die Signalverarbeitung in der Weise vornimmt, dass die Wandlung umgekehrt zur Signalverarbeitung durch den NRZI-Wandler 127 erfolgt (siehe 25). Mit 132 ist ein Entwürfler bezeichnet, der die Signalverarbeitung so vornimmt, dass die Wandlung umgekehrt zur Signalverarbeitung im Verwürfler 126 erfolgt (25). Mit 133 ist ein S/P-Wandler (seriell zu parallel) (Schaltung) bezeichnet, der ein gemultiplextes serielles Signal aus dem Entwürfler 132 in parallele Signale wandelt. Mit 134 ist ein Synchronisationsdetektor bezeichnet, der das Synchronisationsmuster der vom S/P-Wandler 133 ausgegebenen parallelen Signale erfasst und die parallelen Signale wieder zu korrekten Wörtern gruppiert. Mit 135 ist ein Separator bezeichnet, der ein Signal korrekter Wörter aus dem Synchronisationsdetektor 134 in das Videosignal und das Paketsignal trennt. Mit 136 ist ein Paketseparator bezeichnet, der die Struktur des Paketsignals aus dem Separator 135 prüft und dann den Datenblock mit dem Tonsignal aus dem Paketsignal entnimmt. Mit 137 ist ein Zeitachsenkonverter bezeichnet, der die Zeitachsenwandlung für intermittierende Tondaten aus dem Paketseparator 136 in den Takt des Tonsignals vornimmt, um das Tonsignal wiederzugeben.
Es folgt eine Beschreibung der Arbeitsweise des bekannten Videosignalempfangsgeräts mit dem angegebenen Aufbau.
Der NRZ-Wandler 131 (non-return-to-zero) empfängt das serielle Signal über die Endstufe D und nimm die Signalverarbeitung in der Weise vor, dass die Wandlung umgekehrt zur Signalverarbeitung durch den NRZI-Wandler 127 erfolgt.
Der Entwürfler 132 gruppiert das serielle Signal aus dem NRZ-Wandler 131 zur Wiederherstellung neu und gibt ein entwürfeltes Signal aus.
Der S/P-Wandler 133 konvertiert das gemultiplexte serielle Signal aus dem Entwürfler 132 in die parallelen Signale.
Der Synchronisationsdetektor 134 erfasst das Synchronisationsmuster aus den parallelen Signalen des S/P-Wandlers 133 und gruppiert die parallelen Signale zu korrekten Wörtern.
Der Separator 135 trennt das Signal der korrekten Wörter in das Videosignal und das Paketsignal, indem er einen Zeittakt zur Trennung erzeugt, wobei er eine Position, in der das Synchronisationsmuster gemultiplext ist, als Referenz verwendet, und gibt das Videosignal über eine Endstufe E und das Paketsignal an den Paketseparator 136 aus.
Der Paketseparator 136 prüft die Struktur des Paketsignals aus dem Separator 135 und entnimmt dann den Datenblock mit dem Tonsignal aus dem Paketsignal.
Der Zeitachsenwandler 137 nimmt die Zeitachsenwandlung für die intermittierenden Tondaten aus dem Paketseparator 136 in den Tonsignaltakt vor, um das Tonsignal wiederzugeben, und gibt das wiedergegebene Signal über eine Endstufe F aus.
Der Einsatz des vorstehend beschriebenen Videosignalübertragungsgeräts und des vorstehend beschriebenen Videosignalempfangsgeräts ermöglicht das Multiplexen von Videosignal und Tonsignal für die serielle Übertragung und die Entnahme des Videosignals und des Tonsignals aus dem gemultiplexten Signal.
Bei der oben beschriebenen Konstruktion (siehe 26) gibt es keine Probleme, solange kein Übertragungsfehler vorkommt. Bei einer Übertragung über große Distanzen jedoch oder bei externen Interferenzen wie der Mehrfachdurchgangsinterferenz, die bei Empfangsvorgängen auf mobilen Objekten vorkommen, wodurch Übertragungsfehler eintreten können, leidet die Qualität nicht nur des Videosignals, sondern auch des Tonsignals. Bei zunehmenden Übertragungsfehlern kann außerdem das Videosignal oder das Tonsignal nicht mehr empfangen werden.
Wenn beim digitalen Bodenwellenfunk das in mobilen Objekten empfangene Bildsignal eine schlechte Qualität hat, wird ein Bewegtbild in ein Standbild geändert, und wenn das Tonsignal sehr schlecht ist, wird es unterdrückt, um das Rauschen zu verringern. Bei einem Bild ist die Bildstörung im Standbild beseitigt, damit es für den Kommunikationsteilnehmer optisch günstiger ist, im Fall der Tonübertragung jedoch fällt der Ton aus, obwohl das Rauschen reduziert ist. Da Mehrfachdurchgangsinterferenzen in mobilen Objekten häufig auftreten, wiederholen sich insbesondere Phasen mit Ton und Phasen ohne Ton, was es dem Teilnehmer außerordentlich erschwert, dem Ton zu folgen.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Übertragen/Empfangen digitaler Videosignale und ein Gerät zum Übertragen/Empfangen digitaler Videosignale zur Verfügung zu stellen, mit denen ein digitales Audiosignal wiedergegeben werden kann, wenn der Empfang unter ungünstigen Umständen in einem mobilen Objekt erfolgt, wobei das digitale Bildsignal und das digitale Audiosignal gemultiplext und moduliert sind.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung hervor.
Die genannten Aufgaben werden durch die vorliegende Erfindung gelöst durch ein Digitalvideosignal-Übertragungsgerät zum Übertragen eines digitalen Videosignals, in dem ein digitales Bildsignal und ein dem digitalen Bildsignal entsprechendes Audiosignal, welche extern eingegeben werden, gemultiplext sind, wobei das Gerät umfasst: eine Modulationseinrichtung, die das digitale Audiosignal durch eine erste Modulation moduliert, um ein Festempfang-Digitalaudiosignal bereitzustellen, und das digitale Audiosignal durch eine zweite Modulation moduliert, um eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Übertragungsfehlern als die erste Modulation aufweist, um ein Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal bereitzustellen, und einen Sender, der ein digitales Videosignal übertragt, in dem das digitale Bildsignal, das Festempfang-Digitalaudiosignal und das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal gemultiplext sind.
Die genannten Aufgaben werden durch die vorliegend Erfindung außerdem gelöst durch ein Digitalvideosignal-Empfangsverfahren, welches ein digitales Videosignal als Eingabe empfängt, in dem ein digitales Bildsignal und ein dem digitalen Bildsignal entsprechendes Audiosignal gemultiplext sind, und das digitale Bildsignal und das digitale Audiosignal aus dem empfangenen digitalen Videosignal reproduziert, wobei das digitale Videosignal ein Festempfang-Digitalaudiosignal aufweist, welches durch Modulieren des digitalen Audiosignals gemäß einer ersten Modulation erhalten wird, und ein Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal aufweist, welches durch Modulieren des digitalen Audiosignals gemäß einer zweiten Modulation erhaten wird, die eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Übertragungsfehlern als die erste Modulation aufweist, und das digitale Bildsignal, das Festempfan-Digitalaudiosignal, das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal und das digitale Bildsignal gemultiplext sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: einen Demodulationsschritt zum Empfangen und Demodulieren des digitalen Bildsignals, des Festempfang-Digitalaudiosignals und des Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignals; einen Empfangsstatus-Erfassungsschritt zum Erfassen des Signalpegels des empfangenen digitalen Videosignals und Ausgeben eines Steuersignals, wenn der erfasste Wert kleiner als ein vorgegebener Wert ist; und einen Audioumschalt-Steuerschritt zum Empfangen des Festempfang-Digitalaudiosignals von einer Festempfang-Audioausgabe als Eingabe und zum Ausgeben des Festempfang-Digitalaudiosignals, und, wenn der Signalpegel des empfangenen digitalen Videosignals kleiner als ein vorgegebener Wert ist, zum Umschalten auf eine Mobilobjektempfang-Audioausgabe, um das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal als Eingabe zu empfangen und das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal auszugeben.
Die genannten Aufgaben werden schließlich auch durch ein Digitalvideosignal-Empfangsgerät gelöst, welches als Eingabe ein digitales Videosignal empfängt, in dem ein digitales Bildsignal und ein dem digitalen Bildsignal entsprechendes digitales Audiosignal gemultiplext sind, und welches das digitale Bildsignal und das digitale Audiosignal aus dem empfangenen digitalen Videosignal wiedergibt, wobei das digitale Videosignal ein Festempfang-Digitalaudiosignal aufweist, welches durch Modulieren des digitalen Audiosignals gemäß einer ersten Modulation erhalten wird, und ein Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal aufweist, welches durch Modulieren des digitalen Audiosignals gemäß einer zweiten Modulation erhalten wird, die eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Übertragungsfehlern als die erste Modulation aufweist, und das digitale Bildsignal, das Festempfang-Digitalaudiosignal, das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal und das digitale Bildsignal gemultiplext sind, wobei das Gerät umfasst: einen Empfänger bzw. Kanalwähler, der das digitale Videosignal empfängt; eine Orthogonalfrequenzmultiplex-Demodulationseinrichtung, die das digitale Bildsignal, das Festempfang-Digitalaudiosignal und das Mobilob jektempfang-Digitalaudiosignal demoduliert; eine Modulationsdivisionseinrichtung, die demodulierte Signale von der Orthogonalfrequenzmultiplex-Demodulationseinrichtung einer Modulationsdivision unterzieht, die auf eine Weise entschlüsselt, die an ein entsprechendes Modulationsverfahren angepasst ist, und dann eine Modulationskomposition durchführt; eine Übertragungsstrom-Trenneinrichtung, die einen Übertragungsstrom aus Modulationskompositionssignalen von der Modulationsdivisionseinrichtung wiedergibt, Fehler bei jedem der Pakete, welche den Übertragungsstrom bilden, korrigiert, die Pakete in die digitalen Bildsignale, das Festempfang-Digitalaudiosignal und das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal trennt und das digitale Bildsignal, das Festempfang-Digitalaudiosignal und das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal durch einen Videoausgang bzw. einen Festempfang-Audioausgang bzw. einen Mobilobjektempfang-Audioausgang ausgibt; eine Empfangsstatus-Erfassungseinrichtung, die den Signalpegel des empfangenen digitalen Videosignals erfasst und ein Steuersignal ausgibt, wenn der erfasste Wert niedriger als ein vorgegebener Wert ist; eine Audioschalter-Steuereinrichtung, die das Festempfang-Digitalaudiosignal von dem Festempfang-Audioausgang als Eingang empfängt und ein Festempfang-Digitalaudiosignal ausgibt und, wenn das Steuersignal von der Empfangsstatus-Erfassungseinrichtung empfangen wird, auf den Mobilobjektempfang-Audioausgang umschaltet, um das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal als Eingang zu empfangen und das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal auszugeben; einen Dekodierer, der das digitale Bildsignal von der Übertragungsstrom-Trenneinrichtung und entweder das Festempfang-Digitalaudiosignal oder das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal, welches von der Audioschalter-Steuereinrichtung ausgegeben wird, empfängt und dekodiert; eine Anzeige, die ein dekodiertes Bild anzeigt; und ein Lautsprechersystem, welches dekodierte Tonsignale wiedergibt.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele sind gekennzeichnet durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Zentraleinheit und ein mobiles Endgerät zum Einsatz nach einem ersten Beispiel des Verfahrens zur Übertragung von Videodaten auf ein mobiles Objekt (Videodatenübertragungsverfahren) durch Digitalfunk zeigt;
2 ist ein Diagramm, das ein Datenformat eines digitalen Funksignals zur Verwendung nach dem in 1 gezeigten Videodatenübertragungsverfahren zeigt;
3(a) und 3(b) sind Diagramme, die ein anderes Datenformat des digitalen Funksignals zur Verwendung nach dem in 1 gezeigten Videodatenübertragungsverfahren zeigen;
4(a) und 4(b) sind Diagramme, die Bilder zeigen, in denen die Videodaten Landkartendaten sind;
5 ist ein Diagramm, das Hierarchiedaten zeigt, wobei die Videodaten-Hierarchiestufen angegeben sind;
6 ist ein Blockdiagramm, das Abrechnungsdaten-Steuermittel und Abrechnungsstatus-Speichermittel, die in der in 1 gezeigten Einheit der Zentrale enthalten sind, zeigt;
7(a)–7(c) sind Diagramme, die eine Abrechnungsstatusdatei zeigen, die in dem in 5 gezeigten Abrechnungsstatusspeichermittel gespeichert ist;
8 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Abrechnungsvorgang zeigt;
9 ist ein Blockdiagramm, das eine Zentraleinheit und ein mobiles Endgerät zum Einsatz nach einer Abwandlung des ersten Beispiels für ein Verfahren zum Übertragen von Videodaten an ein mobiles Objekt durch Digitalfunk zeigt;
10 ist ein Blockdiagramm, das eine Zentraleinheit und ein mobiles Endgerät zum Einsatz nach einem zweiten Beispiel des Verfahrens zum Übertragen von Videodaten an ein mobiles Objekt durch Digitalfunk zeigt;
11 ist ein Diagramm, das eine Übertragungsqualitätssteuertabelle zeigt, wie sie verwendet wird, um die Übertragungsqualität bezogen auf einen Kodefehler bei Übertragung von Videodaten durch ein Übertragungssteuermittel der Zentrale, das in der in 10 gezeigten Zentraleinheit enthalten ist, sicherzustellen;
12 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Teils des in 10 gezeigten Funksteuermittels der Zentrale zeigt, das den Zweck hat, den Videodaten einen Fehlerkorrekturkode anzufügen;
13(a)–13(c) sind Diagramme, welche den Datenverarbeitungsvorgang der Datendivisionseinheit und der Fehlerkorrekturgeneratoreinheit, die in 12 gezeigt sind, zeigen, wobei 13(a) den Zustand zeigt, in dem eine Videoinformation geteilt wird, 13(b) den Zustand zeigt, in dem einer dividierten Dateneinheit ein Attribut für dividierte Daten angefügt wird, und 13(c) den Zustand zeigt, in dem den dividierten Daten, an die ein Attribut für dividierte Daten angefügt worden ist, ein Fehlerkorrekturkode angefügt wird;
14 ist ein Blockdiagramm, das eine Zentraleinheit und ein mobiles Endgerät zum Einsatz nach einem dritten Beispiel für ein Verfahren zum Übertragen von Videodaten an ein mobiles Objekt durch Digitalfunk zeigt;
15 ist ein Diagramm, das eine Übertragungsqualitätssteuertabelle zeigt, wie sie zur Sicherstellung der Übertragungsqualität bezogen auf einen Kodefehler bei Übertragung von Videodaten durch ein Übertragungssteuermittel der Zentrale, das in der in 14 gezeigten Zentraleinheit enthalten ist, verwendet wird;
16 ist ein Blockdiagramm, das eine Zentraleinheit und ein mobiles Endgerät zum Einsatz nach einem vierten Beispiel für ein Verfahren zum Übertragen von Videodaten an ein mobiles Objekt durch Digitalfunk zeigt;
17 ist ein Diagramm, das eine Übertragungsqualitätssteuertabelle zeigt, wie sie zur Sicherstellung der Übertragungsqualität bezogen auf einen Kodefehler bei Übertragung von Videodaten durch ein Übertragungssteuermittel der Zentrale, das in der in 16 gezeigten Zentraleinheit enthalten ist, verwendet wird;
18 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines Übertragungsstroms (TS) zeigt, der von einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel des digitalen Videosignalübertragungsgeräts übertragen wird;
19 ist ein Blockdiagramm, das das erste Ausführungsbeispiel des digitalen Videosignalübertragungsgeräts zeigt;
20 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau des in 19 gezeigten OFDM-Modulators (Orthogonalfrequenzmultiplexmodulator) im Detail zeigt;
21 ist ein Blockdiagramm, das einen anderen Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels des digitalen Videosignalübertragungsgeräts zeigt;
22 ist ein Blockdiagramm, das ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel des digitalen Videosignalempfangsgeräts zeigt;
23 ist ein Diagramm, das einen Übertragungsstrom (TS) zeigt, der von dem in 22 gezeigten digitalen Videosignalempfangsgerät empfangen wird;
24 ist ein Blockdiagramm, das einen anderen Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels des digitalen Videosignalempfangsgeräts zeigt;
25(a) und 25(b) sind Diagramme, die ein bekanntes Videosignalübertragungsformat zeigen;
26 ist ein Blockdiagramm, das ein bekanntes Videosignalübertragungsgerät zeigt;
27 ist ein Blockdiagramm, das ein bekanntes Videosignalempfangsgerät zeigt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Ansprüche 1 bis 5 ist das Ausführungsbeispiel 1. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Ansprüche 6 bis 11 ist das Ausführungsbeispiel 2. Die Beschreibung der Beispiele 1 bis 4 dient hauptsächlich der Erläuterung und soll dem besseren Verständnis der Erfindung dienen.
Beispiel 1
1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Einheit der Zentrale und eines mobilen Endgeräts zeigt, die nach einem ersten Beispiel für ein Verfahren zur Übertragung von Videodaten an ein mobiles Objekt durch Digitalfunk verwendet werden.
In 1 ist mit Bezugszeichen 1 eine auf dem Boden stehende Einheit der Zentrale bezeichnet (im folgenden einfach als Zentralstation bezeichnet) und mit Bezugszeichen 2 ein mobiles Endgerät, das an einem mobilen Objekt angebracht ist (im folgenden einfach als mobiles Endgerät bezeichnet). Die Zentralstation 1, mindestens ein mobiles Endgerät 2 und mindestens eine ortsfeste, auf dem Boden stehende Station (nicht eingezeichnet) bilden ein System zur Ausführung des ersten Beispiels des Videodatenübertragungsverfahrens. Beispiele für mobile Objekte sind Autos, Züge, Schiffe, Flugzeuge usw. Für das hier beschriebene erste Beispiel wird ein Auto als Beispiel genommen.
Die vorgenannten Videodaten setzen sich aus Daten zusammen, die zumindest Bilddaten enthalten. In den Videodaten sind Videodaten, Dateien und dergleichen enthalten. Die Videodaten bestehen aus Bilddaten und Tondaten, und die Videodaten enthalten Videodaten mit Standbildern, wie sie zur Übertragung von Teletext oder Direktübertragungen verwendet werden, und Videodaten mit Bewegtbildern, wie sie zur Übertragung von Videoprogrammen verwendet werden. Außerdem enthalten die Dateien Landkartendaten, Webdaten, Homepagedaten, Briefdaten und dergleichen. Das erste Beispiel wird anhand von Videodaten beschrieben, die Landkartendaten (im folgenden einfach als Landkarte bezeichnet), Gebäudekartendaten (im folgenden einfach als Gebäudekarte bezeichnet) und ein Standbild, beispielsweise ein Videobild einer Kreuzung, das eine Direktansicht ist, enthalten. Die Landkarte und die Gebäudekarte können entweder Videobilddaten sein oder digitale Daten, die einen sich auf die Karte beziehenden Satz wiedergeben, beispielsweise Verknüpfungsangaben.
Außerdem kann als Übertragungskanal vom mobilen Endgerät 2 zur Zentralstation 1 ein beliebiger Funkkanal verwendet werden, über den Daten übertragen werden können. Beim ersten Beispiel wird der Kanal eines tragbaren Telefons verwendet.
Als Verfahren zur Übertragung von Videodaten von der Zentralstation 1 an das mobile Endgerät 2 dagegen kann ein beliebiges Verfahren verwendet werden, sofern es Funkübertragung beinhaltet, mit der digitale Daten übertragen werden können. Beim ersten Beispiel wird ein Übertragungsverfahren für eine normale Fernsehsendeanlage verwendet, die Funkwellen in den Raum abstrahlt, um Videodaten an das Endgerät zu übertragen. Folglich wird die Sendeantenne 9 der Zentralstation 1 an einem erhöhten Ort angebracht, beispielsweise auf einem Berggipfel oder auf dem Dach eines hohen Gebäudes. Die Empfangsumgebung des mobilen Endgeräts ändert sich durch Mehrfachdurchgang oder Geisterbilder, die je nach der Umgebung, durch die das mit dem mobilen Endgerät ausgestattete Auto fährt, auftreten. Oder das mobile Endgerät kann die Funkwelle nicht empfangen, wenn sich das Auto in einem Tunnel befindet.
Die Zentralstation 1 besitzt eine Empfangsantenne 3, eine Zentralstation-Empfangseinrichtung 4, ein Abrechnungsstatussammelmittel 6, ein Videodatenspeichermittel 7, eine Sendeantenne 9, eine Zentralstation-Sendeeinrichtung 8 und ein Zentralstation-Funksteuermittel 5.
Die Empfangsantenne 3 empfängt ein vom mobilen Endgerät 2 über die Leitung des tragbaren Telefons übermitteltes Funksignal. Die Zentralstation-Empfangseinrichtung 4 demoduliert und dekodiert das von der Antenne 3 empfangene Funksignal und entnimmt dem Funksignal eine Anforderung, Lese-/Schreib-Daten und Abrechnungsdaten. Das Abrechnungsstatussammelmittel 6 bildet die Summe der Abrechnungsposten für die übermittelten Videodaten. Das Videodatenspeichermittel 7 speichert mehrere Einheiten von Videodaten, die an das mobile Endgerät 2 zu übermitteln sind. Das Zentralstation-Sendemittel 8 kodiert und komprimiert die empfangenen Videodaten, paketiert (multiplext) die kodierten und komprimierten Daten, um ein digitales Funksignal zu erhalten, moduliert einen Träger mit dem digitalen Funksignal, um dem Träger das digitale Funksignal aufzuprägen und ein Übertragungssignal zu erhalten, und überträgt das Übertragungssignal auf einer Fernsehwelle von der Sendeantenne 9 auf das mobile Endgerät 2. Das Zentralstation-Sendesteuermittel 5 entnimmt dem Videodatenspeichermittel 7 Videodaten entsprechend der von der Zentralstation-Empfangseinrichtung 4 empfangenen Anforderung und gibt die Videodaten aus. Außerdem führt das Sendesteuermittel 5 die Datenverarbeitung und die Sendesteuerung aus.
In der Zentralstation-Übertragungseinrichtung 8 werden die Videodaten beispielsweise nach einem MPEG2-basierten Kodierverfahren kodiert, komprimiert und paketiert. Die Zentralstation-Übertragungseinrichtung 8 nimmt die Modulation beispielsweise nach dem 64-QAM-Modulationsverfahren (Quadratur-Amplitudenumtastung) vor.
Außerdem fügt das Zentralstation-Übertragungssteuermittel 5 den vom Videodatenspeichermittel 7 erhaltenen Videodaten einen Dechiffrierungsschlüssel an, der es dem mobilen Endgerät ermöglicht, die Videodaten zu lesen. Außerdem schützt das Übertragungssteuermittel 5 die Videodaten mittels eines Programms, bevor es die Videodaten an die Zentralstation-Übertragungseinrichtung 8 übermittelt. Ferner nimmt das Übertragungssteuermittel 5 die Abrechnung für das übermittelte Video signal vor. Diese Abrechnung geschieht durch das Abrechnungssteuermittel 51, das in dem Zentralstation-Übertragungssteuermittel 5 enthalten ist, und das Abrechnungsstatussammelmittel 6.
Das Zentralstation-Übertragungssteuermittel 5 besteht beispielsweise in der Zentraleinheit eines Rechners, das Abrechnungsstatussammelmittel 6 besteht im Hauptspeicher des Rechners, und das Videodatenspeichermittel 7 besteht in einem Datenträger 7, beispielsweise einer Diskette, und einem Datenträgerlaufwerk, beispielsweise einem Diskettenlaufwerk.
Das mobile Endgerät 2 dagegen umfasst eine Empfangsantenne 10, eine Empfangseinrichtung 11 für das mobile Endgerät, ein TS-Trennmittel 12, ein Datenwiedergabemittel 13, ein Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14, eine Sendeantenne 18, eine Sendeeinrichtung 17 für das mobile Endgerät und ein Übertragungssteuermittel 15 für das mobile Endgerät.
Die Empfangsantenne 10 empfängt ein auf einer TV-Welle von der Zentralstation 1 übertragenes Sendesignal. Die Empfangseinrichtung 11 des mobilen Endgeräts demoduliert das von der Empfangsantenne 10 empfangene Sendesignal, um ein digitales Sendesignal zu erhalten, erfasst Empfangsergebnisdaten (wird noch näher beschrieben), beispielsweise die Empfangsfehlerrate, aus dem digitalen Sendesignal und entnimmt dem digitalen Sendesignal den Dechiffrierungsschlüssel. Das TS-Trennmittel 12 trennt das in der Empfangseinrichtung 11 des mobilen Endgeräts erhaltene digitale Sendesignal und entnimmt dem digitalen Sendesignal die Kodierten und komprimierten Videodaten. Das Datenwiedergabemittel 13 dekodiert und dekomprimiert die im TS-Trennmittel 13 erhaltenen kodierten und komprimierten Videodaten, um die ursprünglichen Videodaten wiederzugeben. Das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 hat ein Bildanzeigemittel, einen Tonausgang und ein Eingabemittel, mit dem eine Anforderung eingegeben wird (diese Mittel sind in der Abbildung nicht eingezeichnet). Das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 zeigt die in den vom Datenwiedergabemittel 13 wiedergegebenen Videodaten enthaltenen Bilddaten auf dem Bildschirm des Bildanzeigemittels als Bild an und gibt die Audiodaten als Ton über den Tonausgang aus. Die Übertragungseinrichtung 17 des mobilen Endgeräts kodiert und moduliert die empfangenen Daten, um ein Sendesignal zu erhalten, und überträgt das Sendesignal über die Sendeantenne 18 und die Leitung des tragbaren Telefons an die Zentralstation 1. Das Übertragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts überträgt die Empfangsattributdaten, die Lese-/Schreib-Daten und die Empfangsergebnisdaten als Abrechnungsdaten, zusammen mit der über das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 eingegebenen Anforderung an die Übertragungseinrichtung 17 des mobilen Endgeräts. Außerdem ermöglicht das Übertragungssteuermittel 15 dem TS-Trennmittel 12 die Trennung der angeforderten Videodaten entsprechend dem von der Empfangseinrichtung 11 des mobilen Endgeräts ausgegebenen Dechiffrierungsschlüssel und ermöglicht dem Datenwiedergabemittel 13 die Entfernung des Schutzes der Videodaten, so dass die Videodaten wiedergegeben werden können. Das TS-Trennmittel 12, das Datenwiedergabemittel 13 und das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 bilden das Wiedergabemittel 19.
Beim Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 ist beispielsweise das Bildanzeigemittel eine Flüssigkristallanzeige, das Eingabemittel eine Einrichtung zum Eingeben von Zeichen oder Teilnehmeranweisungen mittels eines Eingabegriffels über ein Eingabebild, das auf der Flüssigkristallanzeige angezeigt wird, und das Tonausgabemittel ein Lautsprecher.
Außerdem ist das Übertragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts die Zentraleinheit eines Mikrocomputers und enthält einen internen Speicher (nicht eingezeichnet) in Form des Hauptspeichers des Mikrocomputers. Der interne Speicher bildet das Speichermittel zur vorübergehenden Speicherung der Empfangsfehlerrate, die von der Empfangseinrichtung 11 des mobilen Endgeräts erfasst wird.
2 zeigt ein Datenformat eines digitalen Sendesignals, das von der Übertragungseinrichtung 8 der Zentralstation kodiert, komprimiert und paketiert wird. Wie in 2 gezeigt, setzt sich das Datenformat des digitalen Sendesignals zusammen aus einem Datenkopf am Anfang, einem Dechiffrierungsschlüssel im Anschluss daran und einem Datenabschnitt im Anschluss an den Dechiffrierungsschlüssel. Der Datenabschnitt ist hierarchisch gegliedert, wobei die Daten hierarchisch auf mehrere Ebenen oder Schichten (drei in diesem Beispiel) verteilt sind.
Der Datenabschnitt setzt sich zusammen aus einer willkürlich festgesetzten Anzahl von Datenebenen. Bei dem in 2 gezeigten ersten Beispiel setzt er sich aus drei Datenebenen zusammen. Eine Datenebene entspricht einer Videodatei, und jede Datenebene setzt sich aus einem Datenkopf am Anfang (einschließlich Klassendefinitionsabschnitt) und Daten wie Video- und Audiodaten, die auf den Datenkopf folgen, zusammen. Außerdem erhält jede Datenebene einen Schutz durch ein Programm. Der Datenkopf setzt sich zusammen aus Daten, welche die Position der Video- und der Audiodaten angeben, einem Parameter zum Dekomprimieren der Video- und der Audiodaten, einer Rangkennung, die die Hierarchiestufe der Video- und der Audiodaten angibt, usw.
Der Kopfabschnitt setzt sich zusammen aus einer Beglaubigungskennung zum Zusammenführen mit dem mobilen Endgerät, Dateinummern, Daten zur Angabe der Dateipositionen, den verschiedenen Datenebenen im Datenabschnitt, den Hierarchiestufen der Datenschichten, Steuerdaten usw. Jedoch muss der Kopfabschnitt nicht immer all diese Daten enthalten. Der Kopfabschnitt kann beispielsweise je nach Gebrauch in geeigneter Weise zusammengesetzt sein. Als Beglaubigungskennung wird beispielsweise eine Kennung oder ein Passwort des Benutzers des mobilen Endgeräts verwendet.
Der Dechiftrierungsschlüssel setzt sich zusammen aus Daten, die angeben, wie viele Ebenendaten ab den ersten Ebenendaten vorkommen, sowie Daten zur Entfernung des Softwareschutzes der Ebenendaten.
3 zeigt ein anderes Datenformat für das digitale Sendesignal. Bei dem in 3 gezeigten digitalen Sendesignal (Videodaten) sind Daten von drei Ebenen (3(b) ) zu Paketdaten zusammengeführt (3(a)). Wie in 3(a) gezeigt, setzt sich das Datenformat der Videodaten bei einem Paketdatenbeispiel zusammen aus einem Kopfabschnitt, einem Dechiffrierungsschlüssel, einem Klassendefinitionsabschnitt und einem Datenabschnitt. Der Kopfabschnitt, der Dechiftrierungsschlüssel und der Datenabschnitt haben den gleichen Aufbau wie bei dem in 2 gezeigten Datenformat. Der Klassendefinitionsabschnitt dagegen setzt sich zusammen aus den Rangstufenkennungen oder Bezeichnungen der Hierarchiestufen der Datenabschnitte bei den in 3(b) gezeigten Schichtdaten. Die Rangstufenkennung gibt an, dass die Schichtdaten der obersten, der mittleren oder der untersten Rangstufe angehören. Die Rangstufenbezeichnung lautet etwa „oberste Stufe", „mittlere Stufe" oder „unterste Stufe".
Eine vorgegebene Anzahl von Dateien mit Videodaten, die in das Datenformat mit dem hierarchischen Aufbau zu bringen sind, der eine vorgegebene Anzahl von Schichtdaten umfasst, werden vorab als Datensatz in dem Videodatenspeichermittel 7 gespeichert.
Beim hier behandelten ersten Beispiel werden als Videodatensatz Standbildkartendaten M30, die einen Satz Straßenkarte M31, Gebäudeplan M32 und ein Video einer Kreuzung M33 (siehe 4(a) und 4(b)) umfassen, in dem Videodatenspeichermittel 7 gespeichert. 4(a) zeigt die jeweiligen Karten M31, M32 und M33, so dass ihr Maßstab erkennbar wird, und diese Karten M31, M32 und M33 haben die in 4(b) gezeigte gleiche Anzeigegröße. Die Videodaten der entsprechenden Dateien (d. h. die Straßenkarte M31, der Gebäudeplan M32 und das Kreuzungsvideo M33) werden gesteuert durch das Übertragungssteuermittel 5 der Zentralstation aus dem Videodatenspeichermittel 7 ausgelesen und erhalten einen Dechiftrierungsschlüssel. Anschließend werden in der Übertragungseinrichtung 8 der Zentralstation die entsprechenden Dateien der Straßenkarte M31, des Gebäudeplans M32 und des Kreuzungsvideos M33 in das in 2 oder 3 gezeigte Datenformat gebracht, so dass die Dateien die mit ➀, ➁, ➂ bezeichneten Datenpakete bilden.
Anschließend wird die Bezeichnung der Hierarchiestufe der Videodaten beschrieben.
5 zeigt Hierarchiedaten zur Bezeichnung der Hierarchiestufe. Wie in 5 gezeigt, setzen sich die Hierarchiedaten beispielsweise zusammen aus einer Datenkennung und Schichtsymbolen A, B, C, ..., die der Datenkennung entsprechen. Wenn vom Teilnehmer eine Anforderung erhalten wird, wird ein Dechiffrierungsschlüssel an ihn übermittelt, und der Teilnehmer hat je nach Dechiffrierungsschlüssel Zugriff auf die Daten. Dabei wird wie folgt ein Zugangsschlüssel erzeugt, so dass unter Verwendung des an den Teilnehmer übermittelten Schlüssels auf eine vorgegebene Schicht zugegriffen werden kann.
Zugangsschlüssel = F (Datenkennung, verfügbare Schicht), wobei F eine Funktion zur Erzeugung des Schlüssels ist und dies eine Funktion der Datenkennung und der verfügbaren Schicht ist. Die Daten der verfügbaren Schicht können erzeugt werden durch eine Binärzahl, vorausgesetzt, die verfügbare Schicht ist 1 und die nicht verfügbare Schicht 0.
Der Vorgang der Bezeichnung der Hierarchiestufe wird kurz beschrieben. Bei Eingang einer Anforderung des Teilnehmers wird zunächst ein Zugangsschlüssel an den Teilnehmer übermittelt durch Verschlüsselung nach folgender Multiplikation: Zugangsschlüssel = (Datenkennung) × (verfügbare Schicht)
Dann werden die Daten, deren Kennung und Schichtsymbol geklärt sind, mittels der in 1 gezeigten Übertragungseinrichtung der Zentralstation übermittelt. Der Teilnehmer erreicht die verfügbare Schicht, indem er entsprechend dem Zugangsschlüssel die nachstehende Division an den übermittelten Daten ausführt:
verfügbare Schicht = Zugangsschlüssel/Datenkennung
(verfügbare Schicht = F – 1 (Datenkennung, Zugangsschlüssel))
Durch obigen Vorgang erfährt der Teilnehmer, welche Schicht er aus den übermittelten Daten empfangen kann.
Außerdem ist für einen Zugriff, beispielsweise eine Anforderung vom Endgerät an die Zentralstation, ein Berechtigungsnachweis erforderlich. Wenn der Zugriff von einem mobilen Objekt aus erfolgt, beispielsweise einem Auto, muss der Berechtigungsnachweis durch einen einfachen Vorgang möglich sein. Eine Möglichkeit des Berechtigungsnachweises ist beispielsweise die automatische Übermittlung der Endgerätkennung und des Passworts an die Zentralstation 1. Oder, wenn der Zugriff über eine Telefonnummer erfolgt, die vorab aufgezeichnet wurde, und Übereinstimmung mit der Gerätekennung vorliegt, wird der Zugriff als Zugriff eines bestimmten Teilnehmers erkannt.
6 ist ein Blockdiagramm, das das Abrechnungssteuermittel 51 und das Abrechnungsstatussammelmittel 6 darstellt. Wie in 6 gezeigt, umfasst das Abrechnungssteuermittel 51 ein Empfangsdatensortiermittel 20, ein Empfangsstatusentscheidungsmittel 21 und ein Abrechnungsmittel 22.
Das Empfangsdatensortiermittel 20 empfängt die Anforderungsdaten und die Abrechnungsdaten vom mobilen Endgerät und sortiert sie, um die Abrechnungsdaten auszusondern.
Das Empfangsstatusentscheidungsmittel 21 analysiert die vom Sortiermittel 20 ausgesonderten Abrechnungsdaten, um für alle Daten den Empfangsstatus festzulegen. Die Abrechnungsdaten beinhalten Empfängerattribute (Angabe, ob das Endgerät ein mobiles oder ein ortsfestes Endgerät ist), Daten über das Empfangsergebnis (Anzahl empfangener Daten, Bezeichnung der empfangenen Datei, Normalempfangsdaten bei Videodatenempfang, Fehlererzeugungsstatus bei Videodatenempfang, Empfangsfehlerrate), Vorgangsanweisungen, die angeben, dass der Teilnehmer bezüglich des Empfangsergebnisses einen Vorgang eingeleitet hat (neuer Versuch oder Stornierung der Datenübertragung) usw.
Das Abrechnungsmittel 22 nimmt die Abrechnung auf der Grundlage der Abrechnungsdaten vor. Ein Merkmal dieser Abrechnungsweise ist, dass keine Abrechnung erfolgt, wenn ein Empfangsfehler eingetreten ist, oder die Gebühr je nach Abrechnungsrate reduziert wird.
Das Abrechnungsstatussammelmittel 6 dagegen umfasst eine Programmabrechnungsdatenbank 23, eine Abrechnungssatztabelle 24 und eine Empfangsstatusverwaltungstabelle 25, wie in 6 gezeigt.
7(a) bis 7(c) sind Diagramme, die die Struktur der Programmabrechnungsdatenbank 23, der Abrechnungssatztabelle 24 und der Empfangsstatusverwaltungstabelle 25 im Detail zeigen.
Bezugnehmend auf 7(b) werden folgende Daten in die Abrechnungssatztabelle 24 eingetragen: Anzahl der Daten (Dateien) für jede Programm-/Daten-Nummer, Dateiangaben, beispielsweise Dateiname, Datengebühr für jede Datei und Abrechnungssatz. Der Abrechnungssatz ist der Satz, mit dem sich je nach dem Status der Empfangsfehler die Abrechnung ändert oder reduziert; 100%, d. h. der volle Betrag der Datengebühr wird berechnet, wenn kein Empfangsfehler aufgetreten ist. Ist jedoch ein Empfangsfehler aufgetreten, erfolgt die Abrechnung wie folgt: Entsprechend der Empfangsfehlerrate, beispielsweise der durchschnittlichen Fehlerrate, der durchschnittlichen Paketfehlerrate, der Anzahl fehlerhafter Pakete oder fortlaufender Paketfehler wird die Datengebühr durch Multiplikation der Gebühr mit 70%, 50%, ... reduziert. Wenn die Empfangsfehlerrate eine vorgegebene Rate überschreitet, wird für die übermittelten Videodaten keine Gebühr berechnet. Wenngleich der Abrechnungssatz besonders gut auf Bewegtbilder anwendbar ist, lässt er sich auch auf Dateien anwenden, die Daten enthalten, die auch dann verfügbar sind, wenn ein paar Fehler auftreten, beispielsweise eine Bildbitmap oder Audiodaten, so dass auch in diesem Fall die Abrechnung ohne weiteres vorgenommen werden kann.
Gemäß 7(c) wird die Empfangsstatusverwaltungstabelle 25 verwendet, um den Status, beispielsweise die angeforderten Videodaten oder Zahlung pro Ansicht, zu bestätigen. Die folgenden Daten werden in die Empfangsstatusverwaltungstabelle 25 eingetragen: Teilnehmerkennung (Endgerätkennung), Anzahl der vom mobilen Endgerät aus angeforderten Videodaten, Empfangsstatus der angeforderten Daten und Übertragungsstatus der angeforderten Daten. Die Datenanforderungsnummer wird erzeugt durch Kopieren der Dateiangaben aus der Abrechnungssatztabelle 24 entsprechend der Anforderung. Als Empfangsstatus wird angegeben, ob die Daten jeder Anforderung normal empfangen wurden (Dateiname) oder ob Empfangsfehler aufgetreten sind. Als Übertragungsstatus werden Angaben wie „Empfang abgeschlossen", „neuer Versuch", „neuer Versuch angefordert" oder „Storno" eingetragen. Bei „neuer Versuch" werden daneben Angaben wie die Anzahl der neuen Versuche gemacht.
Gemäß 7(a) werden folgende Angaben in die Programmabrechnungsdatenbank 23 eingegeben: Teilnehmerkennung des mobilen Endgeräts (oder Endgerätkennung), erhaltene Daten (Datei), Empfangsergebnis, Abrechnungssatz und Gebühr. Diese Angaben werden erzeugt, wenn der Abrechnungsstatus festgelegt wird. Das Empfangsergebnis beinhaltet beispielsweise den Abschluss des normalen Empfangs, die Empfangsfehlerrate oder die Angabe „Storno" (Unterscheidung zwischen Teilnehmerseite und Übertragerseite). Was den Abrechnungssatz angeht, so wird dieser je nach dem Empfangsstatus unter Bezugnahme auf die Abrechnungssatztabelle von 7(b) erzeugt.
Es folgt eine Beschreibung der Vorgänge in der Zentralstation 1 und im mobilen Endgerät 2, die wie oben beschrieben aufgebaut sind.
Das Videodatenspeichermittel 7 speichert als die in 4 gezeigten Kartendaten M30 eine Straßenkarte M31 im Maßstab 1 : 25000 (im folgenden als 1 : 25000-Karte bezeichnet), eine Gebäudekarte M32 und ein Video einer Kreuzung M33 (Liveansicht). Der Benutzer des mobilen Endgeräts 2 fordert als erstes die Übertragung der 1 : 25000-Karte M31 und als zweites die Übertragung der Gebäudekarte M32 an.
Gemäß 1 gibt der Benutzer des mobilen Endgeräts 2 zunächst über das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 die Anforderung der Übertragung der 1 : 25000-Karte M31 ein.
Bei Empfang dieser Anforderung prüft das Übertragungssteuermittel 15 auf der Seite des mobilen Endgeräts, ob die Empfangsergebnisdaten, die Abrechnungsdaten sind, im internen Speicher gespeichert werden oder nicht. Weil es sich um die erste Anforderung handelt, werden im internen Speicher keine Empfangsergebnisdaten gespeichert. Daher sendet das Übertragungssteuermittel 15 die eingegebene Anforderung, die Angabe, dass es sich bei dem verwendeten Endgerät um ein mobiles Endgerät handelt (beispielsweise Abrechnungsdaten und Empfängerattribut), und einen Berechtigungsschlüssel (beispielsweise die Lese-/Schreib-Daten) an das Übertragungsmittel 17 des mobilen Endgeräts. Da die Anforderung beim hier behandelten Beispiel vom mobilen Endgerät 2 aus über die Telefonleitung übertagen wird, wird die Telefonnummer, die leicht nachzuprüfen ist, als Berechtigungsschlüssel verwendet. Alternativ dazu kann als Berechtigungsschlüssel auch eine Kennzahl, ein Passwort, ein Adresskode und dergleichen verwendet werden.
Bei Empfang der Daten aus dem Übertragungssteuermittel 15 kodiert/moduliert das Übertragungsmittel 17 des mobilen Endgeräts die Anforderung, die Lese-/Schreib-Daten und die Abrechnungsdaten, um ein Übertragungssignal zu erzeugen, und überträgt das Übertragungssignal über die Antenne 18 und die Leitung des tragbaren Telefons an die Zentralstation 1.
Das so übertragene Übertragungssignal wird von der Empfangsantenne 3 der Zentralstation 1 empfangen, und das empfangene Signal wird in das Empfangsmittel 4 der Zentralstation eingespeist.
Bei Empfang des Übertragungssignals führt die Zentralstation 1 den folgenden Ablauf aus, um Videodaten an das mobile Endgerät, von dem die Anforderung ge kommen ist, zu übertragen. (Dieser Ablauf wird im folgenden als „bedingter Zugang" bezeichnet.) Bei Empfang der Anforderung vom mobilen Endgerät 2 demoduliert und dekodiert das Empfangsmittel 4 der Zentralstation das Übertragungssignal, um die Anforderungsdaten, die Lese-Schreib-Daten und die Abrechnungsdaten zu entnehmen, und sendet sie an das Übertragungssteuermittel 5 der Zentralstation.
Bei Empfang der Daten aus dem Empfangsmittel 4 der Zentralstation nimmt das Übertragungssteuermittel 5 der Zentralstation die Berechtigungsprüfung vor, indem es den Berechtigungsschlüssel als die Lese-Schreib-Daten verwendet. Bei der Berechtigungsprüfung wird festgestellt, welches mobile Endgerät die Anforderung gesendet hat. Wenn die Berechtigungsprüfung beendet ist, entnimmt das Übertragungssteuermittel 5 entsprechend der Anforderung die Kartendaten M30 aus dem Videodatenspeichermittel 7. Außerdem fügt das Übertragungssteuermittel 5 entsprechend den Lese-Schreib-Daten einen Dechiffrierungsschlüssel und einen Fehlerkorrekturkode an die Kartendaten M30 an, die an das Übertragungsmittel 8 der Zentralstation zu senden sind. Der Dechiftrierungsschlüssel enthält Angaben darüber, wie viele Datenebenen der Kartendaten 30, beginnend mit der ersten Datenebene, entnommen werden können, sowie Daten zur Entfernung des Softwareschutzes von den einzelnen Dateien, die die Ebenendaten bilden (in diesem Fall Daten zur Entfernung des Schutzes von den 1 : 25000-Kartendaten M31). Der Fehlererfassungskode ermöglicht es dem mobilen Endgerät 2, das Empfangsergebnis zu erfassen, beispielsweise die Empfangsfehlerrate.
Bei Empfang der Videodaten M30 der 1 : 25000-Karte M31 kodiert, komprimiert und paketiert das Übertragungsmittel 8 der Zentralstation die Videodaten der 1 : 25000-Karte M31 nach dem MPEG2-Verfahren, um ein digitales Übertragungssignal zu erzeugen. Anschließend moduliert das Übertragungsmittel 8 das digitale Übertragungssignal nach dem 64-QAM-Modulationsverfahren, um ein Sendesignal zu erzeugen, und strahlt das Sendesignal über die Sendeantenne 9 auf einer TV-Welle an das mobile Endgerät 2 ab.
Die Empfangsantenne 10 des mobilen Endgeräts 2 empfängt das auf der TV-Welle übertragene Sendesignal und sendet dieses Signal an die Empfangseinrichtung 11 des mobilen Endgeräts.
Bei Empfang des Sendesignals demoduliert die Empfangseinrichtung 11 das Signal, um ihm das digitale Übertragungssignal zu entnehmen, und sendet dieses Signal an das TS-Trennmittel 12. Außerdem erfasst die Empfangseinrichtung 11 die Empfangsergebnisdaten, beispielsweise die Empfangsfehlerrate oder Angaben darüber, ob das Sendesignal normal empfangen worden ist oder nicht, aus dem so erhaltenen Übertragungssignal entsprechend dem im Übertragungssignal enthaltenen Fehlerkorrekturkode und entnimmt den Dechiffrierungsschlüssel aus dem Übertragungssignal. Die Empfangsergebnisdaten und der Dechiffrierungsschlüssel werden an das Übertragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts gesendet. Bei Empfang des Ausgangssignals der Empfangseinrichtung 11 speichert das Übertragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts die Empfangsergebnisdaten im internen Speicher. Außerdem entnimmt das Übertragungssteuermittel 15 aus dem Dechiffrierungsschlüssel die Angabe, wie viele Ebenendaten, beginnend mit den ersten Ebenendaten, zu entnehmen sind, und die Angabe zur Entfernung des Schutzes von der Datei der Ebenendaten und gibt ersteres an das TS-Trennmittel 12 aus und letzteres an das Datenwiedergabemittel 13.
Bei Empfang des Ausgangssignals aus dem Übertragungssteuermittel 15 trennt das TS-Trennmittel 12 das digitale Übertragungssignal entsprechend den vom Übertragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts übermittelten Angaben darüber, wie viele Ebenendaten beginnend mit den ersten Ebenendaten zu entnehmen sind, und entnimmt die 1 : 25000-Karte M31 aus den kodierten und komprimierten Kartendaten M30, um die Straßenkarte M31 an das Datenwiedergabemittel 13 zu senden.
Bei Empfang des Ausgangssignals des TS-Trennmittels 12 entfernt das Datenwiedergabemittel 13 den Schutz von der 1 : 25000-Karte M31 entsprechend den Angaben zum Entfernen des Schutzes von der Datei der Ebenendaten und dekodiert und dekomprimiert die Videodaten der kodierten und komprimierten 1 : 25000-Straßenkarte M31, um das Originalvideobild der 1 : 25000-Straßenkarte M31 wiederzugeben. Die Videodaten der solcherart wiedergegebenen 1 : 25000-Karte M31 werden an das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 gesendet. Dabei nehmen das Datenwieder gabemittel 13 und das Übertragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts mittels des Fehlerkorrekturkodes eine Fehlerkorrektur vor.
Bei Empfang der Videodaten der 1 : 25000-Straßenkarte M31 zeigt das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 die Bilddaten der 1 : 25000-Straßenkarte M31 auf dem Flüssigkristallbildschirm als Bild an und gibt als Ton die Audiodaten aus dem Lautsprecher aus. Damit kann der Teilnehmer die angeforderten Videodaten der 1 : 25000-Straßenkarte M31 betrachten.
Es folgt eine Beschreibung des Falls, in dem der Teilnehmer eine zweite Anforderung übermittelt.
In diesem Fall gibt der Teilnehmer die Anforderung zur Übermittlung der Gebäudekarte M32 in das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 ein. Wenn der Empfangsstatus der 1 : 25000-Straßenkarte M31 nicht zufriedenstellend ist, fordert der Teilnehmer das erneute Übersenden der Straßenkarte M31 an oder storniert die Übermittlung der Straßenkarte M31, wobei er das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 verwendet.
Bei Empfang der Eingabe des Teilnehmers sendet das Übertragungsmittel 15 des mobilen Endgeräts die im internen Speicher gespeicherten Empfangsergebnisdaten und die Angabe, dass es sich um ein mobiles Endgerät handelt, zusammen mit der eingegebenen Anforderung an das Übertragungsmittel 17 des mobilen Endgeräts. Wenn in der beschriebenen Weise „neuer Versuch" oder „Storno" eingegeben wird, wird dies als Verfahrensanweisung statt einer Anforderung an die Zentralstation 1 gesendet.
Die Anforderung und die Abrechnungsdaten werden vom mobilen Endgerät 2 an das Übertragungssteuermittel 5 der Zentralstation 1 in gleicher Weise übermittelt wie bei der ersten Anforderung beschrieben.
Es folgt eine Beschreibung der Abrechnung der auf die erste Anforderung hin übermittelten Videodaten. Nach obiger Beschreibung werden die Abrechnungsdaten zusammen mit der nächsten (zweiten) Anforderung übermittelt. Jedoch können das Übertragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts und das Sendesteuermittel 17 des mobilen Endgeräts so eingerichtet sein, dass die Abrechnungsdaten getrennt von einer Anforderung an die Zentralstation 1 übermittelt werden, wenn nach Empfang der übermittelten Videodaten ein vorgegebener Zeitabschnitt verstrichen ist. In diesem Fall erfolgt die Abrechnung in der gleichen Weise entsprechend dem nachstehend beschriebenen Verfahren.
Der Abrechnungsvorgang läuft zwischen dem im Übertragungssteuermittel 5 der Zentralstation 1 enthaltenen Abrechnungssteuermittel 51 und dem Abrechnungsstatussammelmittel 6, das mit dem Übertragungssteuermittel 5 der Zentralstation verbunden ist, ab.
8 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf des Abrechnungsvorgangs im Abrechnungsmittel 22 darstellt.
Beim Abrechnungsvorgang sortiert zunächst das in 6 dargestellte Empfangsdatensortiermittel 20 die vom mobilen Endgerät 2 zusammen mit den Anforderungsdaten übermittelten Abrechnungsdaten, um nur die Abrechnungsdaten herauszunehmen (Schritt S11), und das in 6 dargestellte Empfangsstatusentscheidungsmittel 21 analysiert die entnommenen Abrechnungsdaten, um über den Empfangsstatus der einzelnen Daten zu entscheiden und die in 7(c) dargestellte Empfangsstatusverwaltungstabelle zu erzeugen (Schritt S12).
Dann werden die zu verarbeitenden Daten unter Bezugnahme auf die Empfangsstatusdaten aus dem Empfangsstatusentscheidungsmittel 21 aufgenommen und folgenden Verfahrensschritten unterworfen:
Zunächst wird in Schritt S13 entschieden, ob Empfangsfehler vorliegen oder nicht. Ergibt die Entscheidung, dass keine Empfangsfehler vorliegen, geht die Steuerung zum nächsten Schritt S14 über.
Im Schritt S14 wird die Abrechnung nach dem anschließend beschriebenen Abrechnungsentscheidungsvorgang (1) vorgenommen. Im einzelnen wird bei diesem Abrechnungsentscheidungsvorgang (1) die in 7(a) dargestellte Programmabrechnungsdatenbank geschrieben, wenn alle erforderlichen Dateien festliegen. Die Anforderungsnummer der Teilnehmerkennung wird aus der in 7(c) dargestellten Empfangsstatusverwaltungstabelle entnommen, und eine Markierung, die be sagt „Datei wurde empfangen", wird in eine Datei aufgenommen, die der Empfangsstatusangabe entspricht. In diesem Fall beträgt der Abrechnungssatz 100%. Wenn der der Anforderungsnummer entsprechende Empfangsstatus darauf geprüft wird, ob alle Dateien normal empfangen worden sind, wird nach der in 7(a) dargestellten Programmabrechnungsdatenbank gesucht. Ist diese nicht vorhanden, wird eine neue Datenbank angelegt, um die Abrechnungsdaten dort einzutragen. Wenn die Programmabrechnungsdatenbank bereits besteht, werden die Daten zur normalen Abrechnung aktualisiert.
Wird dagegen in Schritt S13 entschieden, dass Empfangsfehler vorliegen, geht die Steuerung zu Schritt S15 über.
In Schritt S15 wird entschieden, ob es sich bei den übermittelten Videodaten um ein Video, z. B. ein Bild, oder um Audiodaten oder um Daten handelt. Videodaten wie Bild- oder Tondaten sind nämlich manchmal auch dann brauchbar, wenn ihr Empfang nicht zufriedenstellend ist. Wird in Schritt S15 entschieden, dass die übermittelten Videodaten Videodaten sind, geht die Steuerung zu Schritt S16 über.
In Schritt S16 wird beispielsweise eine Reduzierung der Datengebühr vorgenommen. In diesem Schritt, der ein Abrechnungsentscheidungsvorgang (2) ist, werden zunächst die Anforderungsnummer und der Empfangsstatus unter Bezugnahme auf die in 7(c) dargestellte Empfangsstatusverwaltungstabelle geprüft. Dann wird unter Bezugnahme auf den Abrechnungssatz entsprechend der Datennummer auf der in 7(b) dargestellten Abrechnungssatztabelle entsprechend dem in der Empfangsstatusverwaltungstabelle eingetragenen Empfangsfehler ein Abrechnungssatz ermittelt. Diese Abrechnungsdaten werden dann in der in 7(a) dargestellten Programmabrechnungsdatenbank eingetragen. In diesem Fall wird als Empfangsergebnis „Teilempfang" (empfangene Daten enthalten Fehler und sind daher nicht vollständig, jedoch verfügbar) zusammen mit dem Abrechnungssatz und der Gebühr eingetragen. Die Programmabrechnungsdatenbank kann neu geschrieben werden, wenn alle erforderlichen Daten feststehen.
Wenn in Schritt S15 die übermittelten Videodaten Daten (mit einigen Empfangsfehlern) sind, geht die Steuerung zu Schritt S17 über.
In Schritt S17 wird entschieden, ob eine Stornierung vorliegt oder nicht. Liegt bei Schritt S17 eine Stornierung vor, geht die Steuerung zur Abrechnungsstornierung in Schritt S20 über.
In Schritt S18 wird entschieden, ob die Anforderung eines neuen Übertragungsversuchs vorliegt oder nicht. Liegt die Anforderung eines neuen Übertragungsversuchs vor, wird auf den Empfangsfehlerstatus oder die Anzahl der neuen Übertragungsversuche Bezug genommen. Liegt eine ungewöhnliche Menge von Übertragungsfehlern vor oder haben die neuen Übertragungsversuche eine bestimmte Anzahl erreicht, geht die Steuerung zur Abrechnungsstornierung in Schritt S20 über.
Liegt dagegen in Schritt S18 keine Anforderung eines neuen Übertragungsversuchs vor, geht die Steuerung zur Abrechnungsentscheidung in Schritt S19 über.
In Schritt S19 wird die Abrechnungsentscheidung wie folgt getroffen: Zunächst wird die in 7(c) gezeigte Empfangsstatusverwaltungstabelle geprüft, um die Anforderungsnummer der entsprechenden Teilnehmerkennung und den Empfangsstatus festzustellen, und außerdem wird der Abrechnungssatz in der Abrechnungssatztabelle von 7(b) geprüft. Wenn trotz „Teilempfang" eine Abrechnung möglich ist, d. h. wenn bestimmte Dateien der Anforderungsdaten gegeben sind, wird die in 7(a) dargestellte Programmabrechnungsdatenbank angelegt oder aktualisiert.
Bei Abrechnungsstornierung von Schritt S20 wird die Abrechnung storniert, wenn die Anzahl erneuter Übertragungsversuche eine bestimmte Anzahl überschritten hat oder wenn der Empfangsstatus des Teilnehmers besonders schlecht ist. Die Abrechnungsstornierung geschieht wie folgt: Der Grund der Stornierung wird bei Empfangsergebnis in die in 7(a) dargestellte Programmabrechnungsdatenbank eingetragen und der Abrechnungssatz auf 0 gesetzt; gleichzeitig werden die Daten, die sich auf den zu stornierenden Posten beziehen, in der in 7(c) dargestellten Empfangsstatusverwaltungstabelle gelöscht.
Wenn die Abrechnung der von der Zentralstation 1 übermittelten Videodaten beendet ist und die Programmabrechnungsdatenbank in einem der Schritte S14, S16 oder S19 angelegt oder aktualisiert worden ist, werden die exakten Beträge für die Abrechnung berechnet.
Bei Entscheidung der Herabsetzung des Abrechnungssatzes kann der Abrechnungssatz beispielsweise wesentlich reduziert werden, wenn der Fehler darin besteht, dass ständig Paketfehler auftreten.
Wenn die Aufwärtsverbindung der Abrechnungsdaten vom mobilen Endgerät nicht zufriedenstellend ist, kann die Abrechnung außerdem unter der Voraussetzung erfolgen, dass die Abrechnungsdaten normal empfangen worden sind.
Außerdem kann das mobile Objekt, wenn es beispielsweise ein Kfz ist, mit einem System ausgestattet sein, das eine feste Stromversorgung hat, so dass das mobile Endgerät Abrechnungsdaten selbst dann senden kann, wenn der Motor und die Hauptstromversorgung abgeschaltet werden. Oder ein Kfz oder ein mobiles Endgerät kann eine Funktion haben, die den Benutzer durch ein Alarmsignal oder ähnliches warnt, wenn der Motor zum Stillstand gebracht oder die Hauptstromversorgung abgeschaltet wird.
Außerdem kann die Zentralstation 1 mittels der Übertragungseinrichtung die Daten der Programmabrechnungsdatenbank, der Abrechnungssatztabelle und der Empfangsstatusverwaltungstabelle zu dem mit den Videodaten versorgten mobilen Endgerät 2 übertragen. Dadurch kann der Teilnehmer den Abrechnungsstatus auf Wunsch bestätigen.
Nach dem vorstehend beschriebenen Abrechnungsvorgang wird die genaue Berechnung der Videoübertragungsgebühr wie folgt durchgeführt: Der Nutzer eines jeden mobilen Endgeräts hat vorab eine Grundgebühr an die Zentralstation entrichtet, beispielsweise durch Banküberweisung, und die Zentralstation berechnet die Videoübertragungsgebühr entsprechend der oben beschriebenen Programmabrechnungsdatenbank. Oder die Zentralstation bucht die Videoübertragungsgebühr vom Bankkonto des Nutzers eines jeden mobilen Endgeräts ab.
Da bei dem Verfahren zur Übermittlung von Videodaten an ein mobiles Objekt durch Digitalfunk die Abrechnung übermittelter Videodaten, wie vorstehend beschrieben, in der Zentralstation 1 entsprechend den Abrechnungsdaten erfolgt, die von dem mobilen Endgerät 2 übermittelt werden, das die Videodaten angefordert hat, wird eine Abrechnung nur dann vorgenommen, wenn die Videodaten von dem mobilen Endgerät 2 normal empfangen worden sind, oder die Abrechnung wird an die Empfangsfehlerrate der Videodaten angepasst.
Während beim hier behandelten ersten Beispiel zu einem gegebenen Zeitpunkt jeweils nur eine Videodateneinheit angefordert wird, können zu einem Zeitpunkt auch zwei oder mehr Videodateneinheiten angefordert werden. Auch in diesem Fall werden die angeforderten Videodaten als entsprechende Dateien der in 2 und 3 dargestellten Ebenendaten erfasst und die vorstehend genannten Verfahrensschritte ausgeführt.
Wenngleich beim hier behandelten ersten Beispiel ein Modulator zur 64-QAM-Moodulation in der Übertragungseinrichtung 8 auf Zentralstationseite oder in der Empfangseinrichtung 11 auf der Seite des mobilen Endgeräts verwendet wird, ist der Modulator nicht darauf festgelegt, und es kann beispielsweise auch ein Modulator zur QPSK-Modulation verwendet werden.
9 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Zentralstation und eines mobilen Endgeräts zeigt, wie sie für ein Verfahren zur Übertragung von Videodaten an ein mobiles Objekt durch Digitalfunk verwendet werden, das eine Abwandlung des ersten Beispiels darstellt. Bei dieser Abwandlung gibt es im mobilen Endgerät 2 keine Signalleitung, mit der die Empfangseinrichtung 11 des mobilen Endgeräts unmittelbar mit dem Übertragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts verbunden wäre. Daher wird die Empfangsfehlerrate, die durch die Empfangseinrichtung 11 erfasst wird, über das TS-Trennmittel 12 und das Datenwiedergabemittel 13 an das Übertragungssteuermittel 15 übertragen. Die übrigen Komponenten und Operationen sind identisch mit den oben bereits beschriebenen.
Beispiel 2
10 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Zentralstation und eines mobilen Endgeräts zeigt, wie sie für ein Verfahren zur Übertragung von Videodaten an ein mobiles Objekt durch Digitalfunk verwendet werden, das ein zweites Beispiel darstellt.
In 10 ist mit Bezugszeichen 1 eine auf dem Boden stehende Zentralstationseinheit bezeichnet (im folgenden einfach als Zentralstation bezeichnet) und mit Bezugszeichen 2 ein mobiles Endgerät, das an einem mobilen Objekt installiert ist (im folgenden einfach als mobiles Endgerät bezeichnet). Die Zentralstation 1, mindestens ein mobiles Endgerät 2 und mindestens eine auf dem Boden stehende ortsfeste Station (nicht eingezeichnet) bilden ein System zur Ausführung des hier behandelten zweiten Beispiels für ein Videodatenübertragungsverfahren. Die mobilen Objekte sind beispielsweise Autos, Züge, Schiffe, Flugzeuge usw. Beim hier behandelten zweiten Beispiel wird als Beispiel ein Auto genommen.
Die vorgenannten Videodaten setzen sich zusammen aus Daten, die mindestens Bilddaten enthalten. In den Videodaten sind Videodaten, Dateien und dergleichen enthalten. Die Videodaten setzen sich zusammen aus Bilddaten und Tondaten, und die Videodaten enthalten Standbilddaten, wie sie für Videotext- oder Direktsichtübertragung verwendet werden, und Videodaten mit Bewegtbilddaten, wie sie zur Übertragung von Videoprogrammen verwendet werden. Außerdem enthalten die Dateien Straßenkartendaten, Webdaten, Hompagedaten, Maildaten und dergleichen. Das zweite Beispiel wird anhand von Videodaten beschrieben, die Straßenkartendaten (im folgenden einfach als Straßenkarte bezeichnet), Gebäudedaten (im folgenden einfach als Gebäudekarte bezeichnet) und ein Standbild, beispielsweise ein Videobild einer Kreuzung, das eine Direktansicht ist, enthalten. Die Straßenkarte und die Gebäudekarte kann entweder Videobilddaten oder digitale Daten beinhalten, die einen sich auf die Karte beziehenden Satz, beispielsweise Querverbindungsangaben darstellen.
Außerdem kann als Verbindungsweg vom mobilen Endgerät 2 zur Zentralstation 1 eine beliebige Funkstrecke verwendet werden, auf der Datenübertragung möglich ist. Beim hier behandelten zweiten Beispiel wird der Verbindungsweg eines tragbaren Telefons verwendet.
Als Verfahren zur Übertragung von Videodaten von der Zentralstation 1 zum mobilen Endgerät 2 kann ferner ein beliebiges Verfahren verwendet werden, das die Funkübertragung nutzt, mit der Digitaldaten überfragen werden können. Beim hier behandelten zweiten Beispiel wird das normale Fernsehübertragungsverfahren verwendet, bei dem eine Funkwelle in den Raum abgestrahlt wird, um Videodaten an das Endgerät zu übertragen. Somit wird eine Sendeantenne 9 der Zentralstation 1 an einer erhöhten Stelle angebracht, beispielsweise auf einem Berggipfel oder auf dem Dach eines hohen Gebäudes. Allerdings ändert sich die Empfangsumgebung des mobilen Endgeräts wegen Mehrpassphasen oder Schattenmustern, die je nach dem Bereich auftreten, den das mit dem mobilen Endgerät ausgestattete Auto durchfährt. Oder das mobile Endgerät kann die Funkwelle nicht empfangen, wenn das Auto sich in einem Tunnel befindet.
Die Zentralstation 1 umfasst eine Empfangsantenne 3, eine Empfangseinrichtung 4, ein Abrechnungsumgebungsdatensammelmittel 26, ein Videodatenspeichermittel 7, eine Sendeantenne 9, ein Übertragungsmittel 8 und ein Übertragungssteuermittel 5.
Die Empfangsantenne 3 empfängt ein vom mobilen Endgerät 2 durch die Leitung des tragbaren Telefon übertragenes Sendesignal. Die Empfangseinrichtung 4 der Zentralstation demoduliert und dekodiert das von der Antenne 3 empfangene Sendesignal und entnimmt ihm die Anforderung, Lese-Schreib-Daten und Abrechnungsdaten. Das Abrechnungsumgebungsdatensammelmittel 26 sammelt die Abrechnungsumgebungsdaten. Das Videodatenspeichermittel 7 speichert mehrere Einheiten von Videodaten, die an das mobile Endgerät 2 zu übermitteln sind. Die Übertragungseinrichtung 8 der Zentralstation kodiert und komprimiert die empfangenen Videodaten, paketiert (multiplext) die kodierten und komprimierten Daten, um eine digitales Übertragungssignal zu erhalten, moduliert einen Träger mit dem digitalen Übertragungssignal, um ihm das digitale Übertragungssignal aufzuprägen und so ein Übertragungssignal zu erhalten, und überträgt das Übertragungssignal auf einer TV-Welle über die Sendeantenne 9 an das mobile Endgerät 2. Das Übertragungssteuermittel 5 der Zentralstation entnimmt dem Videodatenspeichermittel 7 die Videodaten, die der von der Empfangseinrichtung 4 empfangenen Anforderung entsprechen, um die Videodaten auszugeben. Ferner speichert das Übertragungssteuermittel 5 die von der Empfangseinrichtung 4 aufgenommenen Empfangsumgebungsdaten im Empfangsumgebungsdatenspeichermittel 26. Auf der Grundlage der von der Empfangseinrichtung 4 aufgenommenen Empfangsumgebungsdaten oder der vom Empfangsumgebungssammelmittel 26 empfangenen Empfangsumgebungsdaten schaltet das Übertragungssteuermittel 5 auf das Verfahren, das die Übertragungsqualität bei Kodefehlern der an das mobile Endgerät 2 zu übertragen den Videodaten sicherzustellen, indem es die Übertragungseinrichtung 8 der Zentralstation benutzt.
In der Übertragungseinrichtung 8 der Zentralstation erfolgen Kodierung und Komprimierung der Videodaten beispielsweise nach dem MPEG2-Verfahren.
Außerdem enthält die Übertragungseinrichtung 8 der Zentralstation die folgenden zwei Modulatoren: einen Modulator zur 64-QAM-Modulation (Quadraturamplitudenmodulation) des der Daten und einem Modulator zur QPSK-Modulation (Quadraturphasenumtastung) der Daten. Die Übertragungseinrichtung 8 wählt nach einem Befehl des Übertragungssteuermittels 5 einen dieser Modulatoren aus, um den Modulator mit dem Übertragungsschaltkreis zu verbinden, wodurch die empfangenen Videodaten nach einem der zwei angegebenen Modulationsverfahren moduliert werden können. Was die 64-QAM-Modulation angeht, so ist zwar ihre Übertragungskapazität relativ groß, jedoch ist sie nicht beständig gegen Kodefehler auf dem Übertragungsweg. Was dagegen die QPSK-Modulation angeht, so ist ihre Übertragungskapazität zwar relativ gering, jedoch ist sie beständig gegen Kodefehler auf dem Übertragungsweg, insbesondere gegen Geist- und Mehrpassphasenbildung, die bei QPSK-Modulation kaum auftreten.
Außerdem setzt das Übertragungssteuermittel 5 der Zentralstation die Redundanz der Übertragungsdaten, die Videodaten enthalten, auf drei Stufen fest, fügt den aus dem Videodatenspeichermittel 7 erhaltenen Videodaten je nach der Redundanz der einzelnen Stufen einen 1-Bit-Fehlerkorrekturkode an und gibt die Videodaten an die Übertragungseinrichtung 8 aus.
Beispielsweise liegt das Übertragungssteuermittel 5 der Zentralstation in Form der Zentraleinheit eines Rechners vor, das Abrechnungsumgebungsdatenspeichermittel 26 in Form des Hauptspeichers des Rechners und das Videodatenspeichermittel 7 in Form eines Datenträgers, beispielsweise einer Diskette, und eines Datenträgerwiedergabemittels, beispielsweise eines Diskettenlaufwerks.
Das mobile Endgerät 2 besitzt eine Empfangsantenne 10, eine Empfangseinrichtung 11, ein TS-Trennmittel 12, ein Datenwiedergabemittel 13, ein Eingabe-/Aus gabe-Mittel 14, eine Sendeantenne 18, eine Übertragungseinrichtung 17 und ein Übertragungssteuermittel 15.
Die Empfangsantenne 10 empfängt ein auf einer TV-Welle von der Zentralstation 1 übertragenes Sendesignal. Die Empfangseinrichtung 11 des mobilen Endgeräts demoduliert das von der Empfangsantenne 10 empfangene Sendesignal, um ein digitales Übertragungssignal zu erhalten, und erfasst die Kodefehlerrate (im folgenden als Empfangsfehlerrate bezeichnet) des digitalen Übertragungssignals. Das TS-Trennmittel 12 trennt das in der Empfangseinrichtung 11 des mobilen Endgeräts erhaltene digitale Übertragungssignal und entnimmt ihm die kodierten und komprimierten Videodaten. Das Datenwiedergabemittel 13 dekodiert und dekomprimiert die im TS-Trennmittel 13 erhaltenen kodierten und komprimierten Videodaten, um die ursprünglichen Videodaten wiederzugeben, und entnimmt die Fehlerkorrekturkodes aus den kodierten und komprimierten Videodaten. Das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 besitzt ein Bildanzeigemittel, ein Tonausgabemittel und ein Eingabemittel, in das Anforderungen eingegeben werden können (diese Mittel sind nicht eingezeichnet). Das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 zeigt die Bilddaten, die in den vom Datenwiedergabemittel 13 wiedergegebenen Videodaten enthalten sind, als Bild auf dem Bildschirm des Bildanzeigemittels an und gibt die Audiodaten als Ton aus dem Tonausgang aus. Die Übertragungseinrichtung 17 des mobilen Endgeräts kodiert und moduliert die empfangenen Daten, um ein Übertragungssignal zu erhalten, und überträgt das Übertragungssignal an die Zentralstation 1 über die Sendeantenne 18 und die Leitung des tragbaren Telefons. Das Übertragungssteuermittel 15 auf Seiten des mobilen Endgeräts überträgt Daten, die anzeigen, dass es sich um ein mobiles Endgerät handelt, sowie die von der Empfangseinrichtung 11 erfasste Empfangsfehlerrate als Empfangsumgebungsdaten zusammen mit der in das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 eingegebenen Anforderung an das Übertragungsmittel 17. Bei Wiedergabe der Videodaten ermöglicht das Übertragungsteuermittel 15 außerdem dem Datenwiedergabemittel 13, die Fehler in den dekodierten und dekomprimierten Videodaten entsprechend den vom Datenwiedergabemittel ausgegebenen Fehlerkorrekturkodes zu korrigieren. Das TS-Trennmittel 12, das Datenwiedergabemittel 13 und das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 bilden das Wiedergabemittel 19.
Die Empfangseinrichtung 11 auf Seiten des mobilen Endgeräts enthält die beiden folgenden Demodulatoren (nicht eingezeichnet): einen Demodulator, der Daten nach der 64-QAM-Modulation (Quadraturamplitudenmodulation) demoduliert, und einen Demodulator, der Daten nach der QPSK-Modulation (Quadraturphasenumtastung) demoduliert. Diese Demodulatoren sind parallel zur Empfangsschaltung geschaltet. Wenn also ein Empfangssignal, das entweder nach 64-QAM-Modulation oder nach QPSK-Modulation moduliert ist, in die beiden Demodulatoren eingespeist wird, tritt der zu der Modulation des eingespeisten Signals passende Demodulator in Aktion, demoduliert das Eingangssignal und gibt das demodulierte Signal an die Empfangsschaltung aus.
Beim Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 ist das Bildanzeigemittel beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige, das Eingabemittel eine Einrichtung, mit der Zeichen oder die Befehle des Benutzers mittels eines Eingabegriffels über ein Eingabebild eingegeben werden können, das auf der Flüssigkristallanzeige dargestellt wird, und das Audioausgabemittel ein Lautsprecher.
Außerdem wird das Übertragungssteuermittel 15 auf Seiten des mobilen Endgeräts gebildet durch die CPU eines Mikrocomputers und enthält einen internen Speicher (nicht eingezeichnet), der durch den Hauptspeicher des Mikrocomputers gebildet wird. Der interne Speicher stellt ein Speichermittel zum vorübergehenden Speichern der von der Empfangseinrichtung 11 des mobilen Endgeräts erfassten Empfangsfehlerrate dar.
Außerdem gibt das Übertragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts 2 eine Kennung zum Empfangen der zu übermittelnden Videodaten und Abrechnungsdaten für die Übermittlung der Videodaten zusammen mit der Anforderung an das Übertragungssteuermittel 5 der Zentralstation 1 aus. Bei Empfang dieser Daten nimmt das Übertragungssteuermittel 5 die Abrechnung auf der Grundlage der Abrechnungsdaten vor und vergleicht die Kennung mit den registrierten mobilen Endgeräten. Ergibt der Vergleich, dass das mobile Endgerät, von dem die Anforderung kam, registriert ist, sendet das Übertragungssteuermittel 5 die angeforderten Videodaten an das mobile Endgerät 2 nach Hinzufügung eines Dechiffrierungsschlüssels für die Videodaten. Im mobilen Endgerät 2 entschlüsselt das Übertragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts die kodierten Videodaten mittels des Dechiffrierungsschlüssels und ermöglicht es dem TS-Trennmittel 12 und dem Datenwiedergabemittel 13, die übermittelten Bilddaten entsprechend dem Dechiffrierungsergeb nis wiederzugeben. Weil das Berechtigungsnachweisverfahren und das Abrechnungsverfahren nicht direkt mit der Sicherstellung der Übertragungsqualität bezüglich Kodefehlern entsprechend der Erfindung zu tun haben, werden diese Verfahren nicht beschrieben.
Es folgt eine Beschreibung des Aufbaus des Mittels zur Sicherstellung der Übertragungsqualität bezüglich Kodefehlern, die bei Übertragung von Videodaten auftreten.
11 zeigt eine Überfragungsqualitätssteuertabelle, die vom Übertragungsmittel der Zentralstation verwendet wird, um die Übertragungsqualität bezüglich Kodefehlern, die bei Übertragung von Videodaten auftreten, sicherzustellen.
In der Übertragungsqualitätssteuertabelle ist die Empfangsumgebung grob in „ortsfestes Endgerät" und „mobiles Endgerät" unterteilt. Im Fall des mobilen Endgeräts ist die Empfangsfehlerrate in drei Stufen unterteilt, nämlich „gering", „mittel" und „hoch". Außerdem ist das Modulationsverfahren bei der Empfangsumgebung „ortsfestes Endgerät" die „64-QAM-Modulation". Bei der Empfangsumgebung „mobiles Endgerät" ist das Modulationsverfahren „64-QAM-Modulation", „QPSK-Modulation" und „QPSK-Modulation", wenn die Empfangsfehlerrate „niedrig" bzw. „mittel" bzw. „hoch" ist. Wenn die Empfangsfehlerrate noch unbekannt ist, wie es der Fall ist, wenn die Anforderung vom mobilen Endgerät die erste Anforderung ist, wird die Empfangsfehlerrate als „mittel" behandelt. Außerdem werden die Stufen „gering (klein)", „mittel" und „hoch (groß") der Empfangsfehlerrate und die Datenredundanz auf der Grundlage von Versuchen oder dergleichen in geeigneter Weise festgelegt. Liegen mehrere Anforderungen von verschiedenen mobilen Endgeräten vor, wird das Modulationsverfahren gewählt, das sich für das mobile Endgerät mit der ungünstigsten Empfangsumgebung eignet. Was die Redundanz angeht, so kann diese an jedes einzelne mobile Endgerät angepasst werden, weil der Fehlerkorrekturkode zur Änderung der Redundanz an die übertragenen Videodaten angefügt wird, so dass die Redundanz für jedes mobile Endgerät entsprechend seiner Empfangsumgebung ausgewählt wird. Beim hier behandelten zweiten Beispiel wird zur Sicherstellung der Übertragungsqualität bezüglich Kodefehlern eine Erhöhung der Datenredundanz trotz Verringerung der Übertragungskapazität deshalb ermöglicht, weil bei diesem Beispiel der Videodatenübertragung nicht unbedingt eine sehr hohe Übertragungskapazität erforderlich ist.
Bei Empfang der Empfangsumgebungsdaten ändert das Übertragungssteuermittel 5 der Zentralstation das Modulationsverfahren und die Datenredundanz entsprechend der Tabelle, womit bei Übertragung der Videodaten die Übertragungsqualität bezüglich Kodefehlern sichergestellt ist.
Es folgt eine Beschreibung der Einrichtung zur Änderung der Datenredundanz.
12 ist ein Blockdiagramm das den Aufbau eines Teils des Übertragungssteuermittels 5 der Zentralstation zeigt, in dem den Videodaten Fehlerkorrekturkodes angefügt werden.
In 12 ist mit Bezugszeichen 204 eine Redundanzsteuereinheit bezeichnet. Das Übertragungssteuermittel 5 wählt die Datenredundanz („gering", „mittel", „groß") entsprechend den Empfangsumgebungsdaten, wie bei 11 beschrieben, und gibt diese Redundanz als Datenredundanzsignal in die Redundanzsteuereinheit 204 ein. Dann gibt die Redundanzsteuereinheit 204 die Länge eines von mehreren Datenblöcken an, in die die Videodaten unterteilt sind (im folgenden als Datenblöcke bezeichnet), sowie einen Fehlerkorrekturkode, der entsprechend der vom Datenredundanzsignal angezeigten Datenredundanz einem der Datenblöcke anzufügen sind. Dabei verkürzt die Redundanzsteuereinheit 204 die Datenblöcke, oder es werden mehr Fehlerkorrekturkodes angefügt, um die Datenredundanz zu erhöhen. Beim hier behandelten zweiten Beispiel wird beispielsweise ein Fehlerkorrekturkode von größerer Bitbreite angefügt.
Ferner ist mit Bezugszeichen 205 eine Datenspeichereinheit zum Speichern von Daten bezeichnet. Mit Bezugszeichen 201 ist eine Datenteilereinheit zum Teilen der vom Videodatenspeichermittel 7 erhaltenen Videodaten in mehrere Datenblöcke bezeichnet, die jeweils die von der Redundanzsteuereinheit 204 vorgegebene Länge haben. Mit Bezugszeichen 202 ist eine Fehlerkorrektureinheit zum Anfügen von Fehlerkorrekturkodes an die in der Datenteilereinheit 201 erhaltenen Datenblöcke bezeichnet. Mit Bezugszeichen 203 ist eine Übertragungsdatenerzeugungseinheit bezeichnet. Diese Einheit 203 speichert die Datenblöcke mit den Fehlerkorrekturkodes in der Speichereinheit 205, kombiniert eine vorgegebene Anzahl von Daten aus den Datenblöcken in der Speichereinheit 205 in einer vorgegebenen Reihenfolge, um Übertragungsdaten zu erzeugen, und gibt die Übertragungsdaten an die Übertragungseinrichtung 8 der Zentralstation aus.
13(a) bis 13(c) sind schematische Darstellungen zur Erläuterung, wie die Datenteilereinheit 201 und die Fehlerkorrektureinheit 202, die in 12 dargestellt sind, die eingespeisten Daten verarbeiten. 13(a) zeigt den Zustand, in dem eine Videoinformation in mehrere Datenblöcke unterteilt wird, 13(b) zeigt den Zustand, in dem den Datenblöcken Attribute angefügt werden, und 13(c) zeigt den Zustand, in dem einem Datenblock, dem bereits ein Datenblockattribut angefügt ist, ein Fehlerkorrekturkode angefügt wird.
Gemäß 13(a) bis 13(c) unterteilt die Datenteilereinheit 201 zunächst die Videodaten (Datei) in eine von der Redundanzsteuereinheit 204 vorgegebene Anzahl von Blöcken. Eine Datei A wird beispielsweise in n Datenblöcke A1–An unterteilt. Dann werden Blockdatenattribute, beispielsweise ein Trennsymbol, eine Dateikennung und eine Teilungsnummer, jedem Datenblock vorangestellt. Weil diese Angaben den einzelnen Datenblöcken vorangestellt werden, ist die Unterteilung der Datenblöcke in der Datensequenz eindeutig, wenn die Datenblöcke durch die Übertragungsdatenerzeugungseinheit 203 zu einer Datensequenz kombiniert werden, so dass die Datenblöcke bei der Wiedergabe der Videodaten auf der Seite des mobilen Endgeräts wieder zusammengesetzt werden können. Statt Voranstellung des Trennungssymbols vor die Datenblöcke kann den Datenblöcken auch ein Endesymbol nachgestellt werden.
Außerdem fügt die Fehlerkorrektureinheit 202 am Ende der Datenblöcke, denen ein Datenblockattribut angefügt worden ist, einen von der Redundanzsteuereinheit 204 vorgegebenen Fehlerkorrekturkode an.
Dann werden die solcherart verarbeiteten Datenblöcke von der Übertragungsdatenerzeugungseinheit 204 zusammengeführt. Die Reihenfolge der Zusammenführung ist nicht unbedingt die gleiche wie bei der Unterteilung der Datei, d. h. die Datenblöcke können nach dem Zufallsprinzip kombiniert werden. Die Kombination der Datenblöcke nach dem Zufallsprinzip ist zweckmäßig für die Verbesserung der Fehlerkorrekturfähigkeit, weil in diesem Fall Fehler in Videodaten, beispielsweise einem Standbild oder einem Bewegtbild, verteilt sind. Außerdem ist es nicht nur möglich, Datenblöcke zu kombinieren, sondern auch Dateien, wenn Datenblöcke zu kombinieren, sondern auch Dateien, wenn mehrere Dateien übertragen werden. Auch in diesem Fall können die Dateien nach dem Zufallsprinzip kombiniert werden.
Im mobilen Endgerät 2 trennen das Übertragungssteuermittel 15 und das Datenwiedergabemittel 13 die Übertragungsdaten in Datenblöcke mit den Fehlerkorrekturkodes entsprechend den Trennungssymbolen, und stellen die Datei entsprechend der Dateikennung und der Unterteilungszahl wieder her. In diesem Fall ist die Datenwiedergabe selbst bei einem Verlust des Trennungssymbols während der Übertragung möglich, indem die Datenlänge nach Anfügung der Fehlerkorrekturkodes während einer vorgegebenen Zeitspanne konstant gehalten wird.
Es folgt eine Beschreibung der Abläufe in der Zentralstation 1 und im mobilen Endgerät 2 mit dem angegebenen Aufbau unter Bezugnahme auf 10 und 11.
Nehmen wir an, dass eine Straßenkarte im Maßstab 1 : 50.000 (1 : 50000-Karte), eine Straßenkarte im Maßstab 1 : 25.000 (1 : 25000-Karte), eine Gebäudekarte und ein Video einer Kreuzung (Direktbild) im Videodatenspeichermittel 7 gespeichert seien. Der Benutzer des mobilen Endgeräts 2 fordert als erste Anforderung die Übermittlung der 1 : 50000-Karte, als zweite Anforderung die Übermittlung der 1 : 25000-Karte, als dritte Anforderung die Übermittlung des Videobilds der Kreuzung und als vierte Anforderung die Übermittlung der Gebäudekarte an.
Gemäß 10 und 11 gibt der Benutzer zunächst beim mobilen Endgerät 2 eine Anforderung auf Übermittlung der 1 : 50000-Straßenkarte mittels des Eingabe-/Ausgabe-Mittels 14 ein.
Bei Empfang dieser Eingabe prüft das Übertragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts, ob eine Empfangsfehlerrate im internen Speicher gespeichert ist oder nicht. Weil es sich um die erste Anforderung handelt, ist im internen Speicher keine Empfangsfehlerrate gespeichert. Daher sendet das Übertragungssteuermittel 15 die eingegebene Anforderung und die Angabe, dass es sich um ein mobiles Endgerät handelt, an die Übertragungseinrichtung 17 des mobilen Endgeräts.
Bei Empfang der Daten des Übertragungssteuermittels 15 kodiert/moduliert das Übertragungsmittel 17 die Anforderung und die Angabe, dass es sich um ein mobiles Endgerät handelt, um ein Übertragungssignal zu erzeugen, und sendet das Übertragungssignal über die Antenne 18 und die Leitung des tragbaren Telefons an die Zentralstation 1.
Das so übertragene Übertragungssignal wird von der Empfangsantenne 3 der Zentralstation 1 empfangen, und das empfangene Signal wird in die Empfangseinrichtung 4 der Zentralstation eingespeist.
Bei Empfang des Übertragungssignals demoduliert und dekodiert die Empfangseinrichtung 4 das Übertragungssignal, um die Anforderung und die Angabe, dass das Endgerät ein mobiles Endgerät ist, zu gewinnen, und sendet diese Daten an das Übertragungssteuermittel 5.
Bei Empfang des Ausgangssignals der Empfangseinrichtung 4 speichert das Übertragungssteuermittel 5 die Angabe, dass das Endgerät ein mobiles Endgerät ist, im Empfangsumgebungssammelmittel 26 und holt die vom Benutzer angeforderten Videodaten der 1 : 50000-Straßenkarte im Videodatenspeichermittel 7. Dann entscheidet das Übertragungssteuermittel 5 unter Bezugnahme auf die Übertragungsqualitätsverwaltungstabelle, dass das Modulationsverfahren die QPSK-Modulation sein sollte, weil die Empfangsumgebung des mobilen Endgeräts 2 „mobiles Endgerät" ist, und entscheidet weiter, dass die Datenredundanz „mittel" sein sollte, weil die Empfangsfehlerrate unbestimmt ist. Dann fügt das Übertragungssteuermittel 5 den Videodaten der 1 : 50000-Straßenkarte einen Fehlerkorrekturkode, dessen Bitbreite der Datenredundanz „mittel" entspricht, an, um Übertragungsdaten zu erzeugen, und sendet diese Übertragungsdaten an die Übertragungseinrichtung 8. Außerdem gibt das Übertragungssteuermittel 5 an die Übertragungseinrichtung 8 die Anweisung aus, dass das Modulationsverfahren die QPSK-Modulation sein soll.
Bei Empfang der Daten der 1 : 50.000-Straßenkarte und der Anweisung vom Übertragungssteuermittel 5 kodiert das Übertragungsmittel 8 die Daten der 1 : 50000-Straßenkarte nach einem MPEG2-basierten Verfahren, um ein Kodiertes/gemultiplextes digitales Übertragungssignal zu erzeugen, und moduliert das digitale Übertragungssignal mit einem Modulator nach QPSK-Modulation, um ein Übertragungssignal zu erzeugen. Dieses Übertragungssignal wird über die Sendeantenne 9 auf einer TV-Welle an das mobile Endgerät 2 übertragen.
Bei Empfang des Übertragungssignals von der Zentralstation 1 demoduliert die Empfangseinrichtung 11 auf Seiten des mobilen Endgeräts das Übertragungssignal, um das digitale Nachrichtensignal zu erhalten, und sendet dieses Signal an das TS-Trennmittel 12. Ferner erfasst die Empfangseinrichtung 11 die Empfangsfehlerrate aus dem digitalen Nachrichtensignal und gibt sie an das Übertragungssteuermittel 15 aus. Es wird angenommen, dass die Empfangsfehlerrate „hoch" sei, weil das Auto mit dem mobilen Endgerät 2 gerade in einem Bereich unterwegs ist, der von der Funkwelle der Zentralstation 1 schlecht zu erreichen ist.
Das Übertragungssteuermittel 15 speichert im internen Speicher die Empfangsfehlerrate „hoch".
Andererseits trennt das TS-Trennmittel 12 bei Empfang des digitalen Übertragungssignal das digitale Übertragungssignal ab, um die kodierten und komprimierten Übertragungsdaten der 1 : 50000-Straßenkarte zu erhalten, und sendet diese Daten an das Datenwiedergabemittel 13.
Bei Empfang der Daten vom TS-Trennmittel 12 dekodiert und dekomprimiert das Datenwiedergabemittel 13 die kodierten und komprimierten Übertragungsdaten, um die Übertragungsdaten zu erhalten, und speichert diese Daten. Andererseits werden die Übertragungsdaten an das Übertragungssteuermittel 15 gesendet. Das Übertragungssteuermittel 15 prüft die Übertragungsdaten auf Kodefehler und sendet auf der Grundlage des Prüfergebnisses Fehlerkorrekturdaten an das Datenwiedergabemittel 13. Das Datenwiedergabemittel 13 gibt die Videodaten der ursprünglichen 1 : 50000-Straßenkarte aus den Übertragungsdaten wieder, nachdem es die Fehler gemäß den Fehlerkorrekturdaten korrigiert hat, und sendet die wiedergegebenen Videodaten der 1 : 50000-Straßenkarte an das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14.
Bei Empfang der Videodaten zeigt das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 die Bilddaten der 1 : 50000-Straßenkarte als Bild auf dem Flüssigkristallbildschirm an und gibt die Audiodaten aus dem Lautsprecher aus. Damit kann der Benutzer die Videodaten der 1 : 50000-Straßenkarte betrachten.
Es folgt eine Beschreibung des Falls, dass der Benutzer eine zweite Anforderung schickt.
In diesem Fall gibt der Benutzer mittels des Eingabe-/Ausgabe-Mittels 14 die Anforderung auf Übermittlung der 1 : 25000-Straßenkarte ein.
Bei Empfang dieser Eingabe prüft das Übertragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts, ob im internen Speicher eine Empfangsfehlerrate gespeichert ist, und sendet die gespeicherte Empfangsfehlerrate „hoch" zusammen mit der Anforderung und der Angabe, dass es sich bei dem Endgerät um ein mobiles Endgerät handelt, an das Übertragungsmittel 17.
Die Anforderung, die Angabe, dass das Endgerät ein mobiles Endgerät ist, und die Empfangsfehlerrate „hoch" werden vom mobilen Endgerät 2 in der bei der ersten Anforderung beschriebenen Weise an das Übertragungssteuermittel 15 der Zentralstation 1 übermittelt.
Bei Empfang der Anforderung, der Angabe und der Empfangsfehlerrate speichert das Übertragungssteuermittel 5 der Zentralstation die Angabe, dass das Endgerät ein mobiles Endgerät ist, und die Empfangsfehlerrate „hoch" im Empfangsumgebungssammelmittel 26 und holt die vom Benutzer angeforderten Videodaten der 1 : 25000-Straßenkarte aus dem Videodatenspeichermittel 7. Dann entscheidet das Übertragungssteuermittel 5 unter Bezugnahme auf die Übertragungsqualitätsverwaltungstabelle, dass das Modulationsverfahren die QPSK-Modulation sein sollte, weil die Empfangsumgebung des mobilen Endgeräts 2 „mobiles Endgerät" ist, und entscheidet außerdem, dass die Datenredundanz „hoch" sein sollte, weil die Empfangsfehlerrate „hoch" ist. Dann fügt das Übertragungssteuermittel 5 den Videodaten der 1 : 25000-Straßenkarte einen Fehlerkorrekturkode an, dessen Bitbreite der Datenredundanz „hoch" entspricht, und sendet diese Übertragungsdaten an die Übertragungseinrichtung 8. Außerdem gibt das Übertragungssteuermittel 5 an die Übertragungseinrichtung 8 den Befehl aus, dass das Modulationsverfahren die QPSK-Modulation sein soll.
Die so übermittelten Videodaten der 1 : 25000-Straßenkarte werden in der gleichen Weise verarbeitet, wie bei der ersten Anforderung beschrieben, d. h. sie werden ko diert und komprimiert nach einem MPEG2-basierten Verfahren und von einem Modulator nach der QPSK-Modulation moduliert. Danach werden die solcherart verarbeiteten Videodaten der 1 : 25000-Straßenkarte als Übertragungssignal von der Zentralstation 1 an die Empfangseinrichtung 11 des mobilen Endgeräts 2 übertragen.
Die Empfangseinrichtung 11 des mobilen Endgeräts demoduliert das Übertragungssignal mittels eines Dekoders für QPSK-Modulation, um ein digitales Übertragungssignal zu erhalten, und sendet dieses an das TS-Trennmittel 12. Außerdem erfasst die Empfangseinrichtung 11 die Empfangsfehlerrate aus dem digitalen Übertragungssignal und gibt sie an das Übertragungssteuermittel 15 aus. Es wird angenommen, dass das Auto mit dem mobilen Endgerät 2 sich immer noch in dem Gebiet bewegt, das von der Funkwelle von der Zentralstation 1 schlecht zu erreichen ist, und die Empfangsfehlerrate wird im Bereich „hoch" gesenkt.
Die Empfangsfehlerrate wird in der bei der ersten Anforderung beschriebenen Weise im internen Speicher des Übertragungssteuermittels 15 gespeichert.
Dann wird das digitale Übertragungssignal der Kodefehlerkorrektur unterworfen, und anschließend werden die Videodaten der ursprünglichen 1 : 25000-Straßenkarte in der bei der ersten Anforderung beschriebenen Weise wiedergegeben. Die Bilddaten der 1 : 25000-Straßenkarte werden als Bild auf dem Flüssigkristallbildschirm des Eingabe-/Ausgabe-Mittels angezeigt, und die Audiodaten werden als Ton aus dem Lautsprecher ausgegeben. Damit kann der Benutzer die Videodaten der 1 : 25000-Straßenkarte betrachten.
Es folgt eine Beschreibung des Falls, dass der Teilnehmer bzw. Benutzer eine dritte Anforderung schickt.
In diesem Fall gibt der Benutzer mittels des Eingabe-/Ausgabe-Mittels 14 die Anforderung auf Übermittlung des Videos der Kreuzung in das mobile Endgerät 2 ein.
Die Anforderung wird dann vom mobilen Endgerät 2 in der gleichen Weise wie bei der zweiten Anforderung beschrieben an die Zentralstation 1 übermittelt, und die angeforderten Videodaten der Kreuzung werden in der bei der zweiten Anforderung beschriebenen Weise als Sendesignal von der Zentralstation 1 an die Empfangseinrichtung 11 des mobilen Endgeräts 2 übertragen.
Die Empfangseinrichtung 11 des mobilen Endgeräts demoduliert das Sendesignal, um ein digitales Nachrichtensignal zu erhalten, und sendet dieses an das TS-Trennmittel 12. Außerdem erfasst die Empfangseinrichtung 11 die Empfangsfehlerrate aus dem digitalen Nachrichtensignal und gibt sie an das Übertragungssteuermittel 15 aus. Es wird angenommen, dass das mit dem mobilen Endgerät 2 ausgestattete Auto sich jetzt in einem Bereich bewegt, den die Funkwelle von der Zentralstation 1 gut erreichen kann, so dass die Empfangsfehlerrate „niedrig" ist.
Die Empfangsfehlerrate wird in der bei der zweiten Anforderung beschriebenen Weise im internen Speicher des Übertragungssteuermittels 15 gespeichert.
Dann wird das digitale Nachrichtensignal der Kodefehlerkorrektur unterworfen, und dann werden die Videodaten des ursprünglichen Videos der Kreuzung in der bei der zweiten Anforderung beschriebenen Weise wiedergegeben. Dabei werden die Bilddaten als Bild auf dem Flüssigkristallbildschirm des Eingabe-/Ausgabe-Mittels angezeigt und die Audiodaten als Ton aus dem Lautsprecher ausgegeben. Damit kann der Benutzer die Videodaten des Videos der Kreuzung betrachten.
Es folgt eine Beschreibung des Falls, dass der Benutzer eine vierte Anforderung schickt.
In diesem Fall gibt der Benutzer mittels des Eingabe-/Ausgabe-Mittels 14 die Anforderung auf Übermittlung der Gebäudekarte in das mobile Endgerät 2 ein.
Bei Empfang dieser Eingabe sendet das Übertragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts die im internen Speicher gespeicherte Empfangsfehlerrate „niedrig" zusammen mit der Anforderung und der Angabe, dass es sich bei dem Endgerät um ein mobiles Endgerät handelt, an das Übertragungsmittel 17.
Die Anforderung, die Angabe, dass es sich um ein mobiles Endgerät handelt, und die Empfangsfehlerrate „niedrig" werden vom mobilen Endgerät 2 in der bereits be schriebenen Weise an das Übertragungssteuermittel 15 der Zentralstation 1 übermittelt.
Bei Empfang der Anforderung, der Endgerätangabe und der Empfangsfehlerrate speichert das Übertragungssteuermittel 5 der Zentralstation die Angabe, dass es sich bei dem Endgerät um ein mobiles Endgerät handelt, und die Empfangsfehlerrate „niedrig" im Empfangsumgebungssammelmittel 26 und holt die vom Benutzer angeforderten Videodaten der Gebäudekarte aus dem Videodatenspeichermittel 7. Anschließend entscheidet das Überfragungssteuermittel 5 unter Bezugnahme auf die Übertragungsqualitätsverwaltungstabelle, dass das Modulationsverfahren die 64-QAM-Modulation sein sollte und die Datenredundanz „gering", weil die Empfangsumgebung des mobilen Endgeräts 2 „mobiles Endgerät" und die Empfangsfehlerrate „gering" ist. Dann fügt das Übertragungssteuermittel 5 den Videodaten der Gebäudekarte einen Fehlerkorrekturkode an, dessen Bitbreite der Datenredundanz „gering" entspricht, um Sendedaten zu erhalten und sendet diese Sendedaten an die Übertragungseinrichtung 8. Ferner gibt das Übertragungssteuermittel 5 an die Übertragungseinrichtung 8 den Befehl, als Modulationsverfahren die 64-QAM-Modulation zu verwenden.
Die Videodaten der Gebäudekarte werden von der Zentralstation 1 an das mobile Endgerät 2 übermittelt und daraus die ursprünglichen Videodaten der Gebäudekarte wiedergegeben, die in der oben beschriebenen Weise als Bild anzuzeigen und als Ton durch das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 auszugeben sind. Damit kann der Benutzer die Videodaten der Gebäudekarte betrachten.
Wie bereits erwähnt, überträgt das mobile Endgerät 2 beim zweiten Beispiel die Empfangsumgebungsangaben an die Zentralstation 1 zusammen mit der Anforderung, und die Zentralstation 1 schaltet das Verfahren zur Sicherstellung der Übertragungsqualität bezüglich Kodefehlern bei der Übertragung der angeforderten Videodaten entsprechend den Empfangsumgebungsangaben. Somit kann das Verfahren zur Sicherstellung der Übertragungsqualität hinsichtlich Kodefehlern je nach der Empfangsumgebung des mobilen Endgeräts 2 gewählt werden, wodurch die Übertragungsqualität bei Kodefehlern der an das mobile Endgerät 2 übermittelten Videodaten gewährleistet wird.
Während die Übertragung von Videodaten von der Zentralstation 1 an das mobile Endgerät 2 bei dem hier behandelten zweiten Beispiel durch normalen Fernsehrundfunk erfolgt, kann sie auch durch Satellitenrundfunk erfolgen.
Während beim hier behandelten zweiten Beispiel zwischen zwei Modulationsverfahren umgeschaltet wird, kann auch zwischen drei oder mehr Modulationsverfahren umgeschaltet werden.
Während beim hier behandelten zweiten Beispiel mit einer Anforderung jeweils nur eine Videodateneinheit angefordert wird, überträgt die Zentralstation 1 auch bei Anforderung von mehreren Videodateneinheiten pro Anforderung diese verschiedenen Videodateneinheiten in der oben beschriebenen Weise.
Auch wenn bei dem hier behandelten zweiten Beispiel zur Eingabe einer Anforderung in das Eingabe-/Ausgabe-Mittel 14 des mobilen Endgeräts 2 ein Eingabebildschirm und ein Eingabegriffel verwendet werden, kann eine Anforderung auch durch Spracheingabe eingegeben werden.
Beispiel 3
14 ist ein Blockdiagramm, das eine Zentralstationseinheit (Zentralstation) und eine mobile Endgerätseinheit (mobiles Endgerät) zum Einsatz für ein Verfahren zur Übertragung von Videodaten an ein mobiles Objekt durch Digitalfunk gemäß einem dritten Beispiel zeigt.
In dieser Abbildung sind mit denselben Bezugszeichen wie in 10 die gleichen oder jeweils entsprechende Teile bezeichnet. Der Unterschied zwischen dem zweiten und dem dritten Beispiel wird im folgenden kurz dargestellt. Beim dritten Beispiel erfasst die Empfangseinrichtung 11 des mobilen Endgeräts 2 nicht die Empfangsfehlerrate. Statt dessen ist ein Ortsdatenerfassungsmittel 16 vorgesehen, das den Ort des Autos, das mit dem mobilen Endgerät 2 ausgestattet ist, die Geschwindigkeit des Autos, die geplante Route des Autos und Straßendaten als Empfangsumgebungsdaten erfasst. In der Zentralstation 1 ist das Übertragungssteuermittel 5 dazu eingerichtet, je nach den Empfangsumgebungsdaten auf die entsprechende Modulation und Datenredundanz der zu übertragenden Videodaten zu schalten.
Das Ortsdatenerfassungsmittel 16 beinhaltet eine Fahrzeugnavigationseinrichtung zur Nutzung eines Fahrzeugnavigationssystems zur Feststellung des Fahrzeugorts, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der geplanten Route und der Straßendaten. Das Orfsdatenerfassungsmittel 16 kann beispielsweise einen GPS-Satelliten (Global Positioning System) nutzen, um den Fahrzeugort zu erfassen, und einen Geschwindigkeitsanzeiger zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Das Erfassungsmittel 16 erzeugt außerdem Daten der geplanten Route gemäß dem Fahrzeugort und einer Eingabe durch den Benutzer und holt von einer Zentrale des Fahrzeugnavigationssystems entsprechend Betätigung durch den Benutzer Straßendaten bezüglich der Straßen, über die die geplante Route verläuft, ein, beispielsweise Staudaten oder das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein von Baustellen.
Das Überfragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts überträgt den Fahrzeugort, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die geplante Route und die Straßendaten als Emofangsumgebungsdaten, eine Anforderung und die Angabe, dass es sich bei dem Endgerät um ein mobiles Endgerät handelt, über die Übertragungseinrichtung 17 des mobilen Endgeräts an die Zentralstation 1.
In der Zentralstation 1 empfängt das Übertragungssteuermittel 5 über die Empfangsantenne 3 und die Empfangseinrichtung 4 der Zentralstation die Anforderung und die Empfangsumgebungsdaten, die vom mobilen Endgerät 2 übertragen wurden, und schaltet je nach den Empfangsumgebungsdaten auf die entsprechende Modulation und Datenredundanz für die zu übertragenden Videodaten.
Das Steuermittel 5 nimmt diese Schaltung unter Bezugnahme auf die in 15 dargestellte Übertragungsqualitätsverwaltungstabelle vor.
Wie der Tabelle von 15 zu entnehmen ist, ist die Empfangsumgebung in ortsfestes Endgerät und mobiles Endgerät eingeteilt. Für das mobile Endgerät wird das Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Tunnels auf der geplanten Route als „Tunnel"/"kein Tunnel" angegeben. Wenn auf der geplanten Route „kein Tunnel" vorhanden ist, ist für die Fahrzeuggeschwindigkeit „schnell"/"langsam" angegeben. Ist die Empfangsumgebung ein ortsfestes Endgerät, ist die Modulation wie beim ersten Beispiel 64-QAM und die Datenredundanz „gering". Wenn die Empfangsumgebung ein mobiles Endgerät ist und auf der geplanten Route ein „Tunnel" liegt, wird die Übertragung der angeforderten Videodaten abgelehnt. Wenn die Empfangsumgebung ein mobiles Endgerät ist, „kein Tunnel" auf der geplanten Route liegt und die Fahrzeuggeschwindigkeit „schnell" ist, ist die Modulationsart 64 QAM und die Datenredundanz „gering". Wenn die Empfangsumgebung ein mobiles Endgerät ist, „kein Tunnel" auf der geplanten Route liegt und die Fahrzeuggeschwindigkeit „langsam" ist, ist die Modulationsart QPSK und die Datenredundanz „mittel".
Wenn beispielsweise auf der geplanten Route ein Tunnel liegt, entscheidet das Steuermittel 5 bei Empfang der Empfangsumgebungsdaten, dass das mobile Endgerät 2 entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit und den Angaben betreffend das Vorhandensein/Nichtvorhandensein von Baustellen oder Staus, die aus den Straßendaten entnommen werden, zu dem Zeitpunkt, zu dem die angeforderten Videodaten zu übermitteln sind, in Tunnelnähe sein wird, und behandelt daher die Empfangsumgebung als „Tunnel" oder, anderenfalls, als „kein Tunnel".
Die Abläufe in der Zentralstation 1 and im mobilen Endgerät 2 nach Übertragung der angeforderten Videodaten sind dieselben wie beim zweiten Beispiel dargestellt.
Gemäß dem dritten Beispiel erfasst also das mobile Endgerät 2 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, in dem sich das mobile Endgerät 2 befindet, und überträgt diese Fahrzeuggeschwindigkeit an die Zentralstation 1 als Empfangsumgebungsdaten. Da sich die Empfangsfehlerrate mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ändert, kann das Verfahren zur Sicherstellung der Übertragungsqualität in Bezug auf Kodefehler entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt und damit die Übertragungsqualität bezogen auf den Kodefehler der an das mobile Endgerät 2 zu übertragenden Videodaten zuverlässig gewährleistet werden.
Außerdem nutzt das mobile Endgerät 2 beim dritten Beispiel die Fahrzeugnavigation, um die Daten betreffend die geplante Route des Fahrzeugs, in dem sich das mobile Endgerät 2 befindet, zu erzeugen, und überträgt diese Angaben über die geplante Route als Empfangsumgebungsdaten an die Zentralstation 1. Je nach dem, ob auf der geplanten Route ein Tunnel etc. liegt, ist es damit möglich, das Verfahren zur Sicherstellung der Übertragungsqualität bezogen auf den Kodefehler zu wählen und damit die Übertragungsqualität bezogen auf den Kodefehler der an das mobile Endgerät 2 zu übertragenden Videodaten zuverlässig zu gewährleisten.
Beispiel 4
16 ist ein Blockdiagramm, das eine Zentralstationseinheit und eine mobile Endgerätseinheit zum Einsatz für ein Verfahren zur Übertragung von Videodaten an ein mobiles Objekt mittels Digitalrundfunk gemäß einem vierten Beispiel.
In der Abbildung bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in 10 die gleichen oder entsprechende Teile. Der Unterschied zwischen dem zweiten Beispiel und dem vierten Beispiel wird nachstehend kurz erläutert. Beim vierten Beispiel ist im mobilen Endgerät 2 ein Ortsdatenerfassungsmittel 16 vorgesehen, um den Fahrzeugort des mobilen Endgeräts 2 als Empfangsumgebungsdaten zu erfassen, während bei der Zentralstation 1 das Übertragungssteuermittel 5 dazu eingerichtet ist, unter Verwendung des Fahrzeugorts und der Empfangsfehlerrate eine Karte zu erzeugen, die die Empfangsumgebung des Sendebereichs darstellt, und Modulation und Datenredundanz für die zu übertragenden Videodaten entsprechend der erzeugten Karte zu schalten.
Das Ortsdatenerfassungsmittel 16 beinhaltet eine Fahrzeugnavigationseinrichtung zur Nutzung des Fahrzeugnavigationssystems zur Feststellung des Fahrzeugorts.
Das Übertragungssteuermittel 15 des mobilen Endgeräts überträgt die Angabe, dass es ein mobiles Endgerät ist, die Empfangsfehlerrate und den Fahrzeugort als Empfangsumgebungsdaten zusammen mit einer Anforderung über die Übertragungseinrichtung 17 des mobilen Endgeräts an die Zentralstation 1.
In der Zentralstation 1 empfängt das Übertragungssteuermittel 5 die Anforderung und die Empfangsumgebungsdaten, die vom mobilen Endgerät 2 übermittelt wurden, über die Empfangsantenne 3 und die Empfangseinrichtung 4 der Zentralstation und speichert die Empfangsumgebungsdaten im Empfangsumgebungsdatensammelmittel 26. In diesem Fall schätzt das Steuermittel 5 den Ort des mobilen Endgeräts 2, das die angeforderten Videodaten empfangen soll, anhand des Orts des mobilen Endgeräts 2 ab, der immer bei Absendung einer Anforderung erfasst wird, erzeugt die Karte, die die Empfangsfehlerraten bezogen auf Orte innerhalb des Sendebereichs in der Weise, dass der geschätzte Ort der Empfangsfehlerrate bei Empfang der angeforderten -Videodaten entspricht, und speichert die Karte im Emp fangsumgebungsdatensammelmittel 26. Bei Empfang der Anforderung, des Fahrzeugorts und der Empfangsfehlerrate liest das Steuermittel 5 die Karte aus dem Sammelmittel 26 aus, korrigiert die Karte entsprechend dem Fahrzeugort und der Empfangsfehlerrate, die es empfangen hat, und aktualisiert damit die im Sammelmittel 26 gespeicherte Karte.
Dann schaltet das Steuermittel 5 entsprechend der in 17 dargestellten Übertragungsqualitätsverwaltungstabelle auf die passende Modulation und Datenredundanz.
Die Tabelle von 17 unterscheidet sich von der in 11 gezeigten Tabelle lediglich darin, dass die Empfangsfehlerraten durch die geschätzten Empfangsfehlerraten ersetzt sind. Bei Übermittlung der angeforderten Videodaten an das mobile Endgerät sagt das Steuermittel 5 die Empfangsfehlerrate beim mobilen Endgerät 2 auf der Grundlage der aktualisierten Karte und des empfangenen Fahrzeugorts vorher und schaltet auf die Modulation und die Datenredundanz, die der in der Tabelle von 17 angegebenen geschätzten Empfangsfehlerrate entsprechen. Die Abläufe in der Zentralstation 1 und im mobilen Endgerät 2 sind anschließend die gleichen wie beim ersten Beispiel beschrieben.
Beim vierten Beispiel erfasst also das mobile Endgerät 2 die Empfangsfehlerrate bei Übermittlung der Videodaten und übermittelt diese und den Fahrzeugort als Empfangsumgebungsdaten an die Zentralstation 1, wenn es eine Anforderung übermittelt, während die Zentralstation den Fahrzeugort und die Empfangsfehlerrate, die übermittelt wurden, als Karte, die die Empfangsumgebung des TV-Sendegebiets darstellt, speichert und bei Eingang der Anforderung durch das mobile Endgerät 2 entsprechend der gespeicherten Karte auf das Verfahren schaltet, das die Übertragungsqualität bezogen auf den Kodefehler bei Übertragung der Videodaten an das mobile Endgerät 2 sicherstellt. Da die Empfangsfehlerrate beim mobilen Endgerät 2 zum Zeitpunkt der Anforderung entsprechend der Karte vorhergesagt werden kann, kann das Verfahren zur Sicherstellung der Übertragungsqualität bezogen auf den Kodefehler entsprechend der vorhergesagten Fehlerrate gewählt und damit die Übertragungsqualität bezogen auf den Kodefehler der an das mobile Endgerät zu übermittelnden Videodaten zuverlässig gewährleistet werden.
Ausführungsbeispiel 1
18 ist ein Diagramm, das die Struktur eines Übertragungstransportstroms (TS) zeigt, der von einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel eines Geräts zur Übertragung digitaler Videosignale übertragen wird.
Wie in 18 gezeigt, umfasst der Übertragungsstrom TS gemultiplexte Frames, die sich aus Transportstrompaketen (TSP) zusammensetzen, und hat eine periodische Struktur aus dem Bildsignal A, den Audiosignalen A1 und A2 entsprechend dem Bild des Bildsignals A, einem Bildsignal B und den Audiosignalen B1 und B2 entsprechend dem Bild des Bildsignals B.
Die Audiosignale A1 und B1 sind nach einer Modulation moduliert, die eine große Übertragungskapazität ermöglicht, bei der Massenspeichersignale übertragen werden können, und die Audiosignale A2 und B2 sind nach einer Modulation moduliert, die Beständigkeit gegenüber Übertragungsfehlern wie Mehrfachdurchgangsinterferenz bietet.
Beim Fernsehrundfunk wird das Audiosignal nach 64-QAM-Modulation (Quadraturamplitudenmodulation) oder 16-QAM-Modulation, die hohe Übertragungskapazität bietet, moduliert und wie das Bildsignal mit einer Bandbreite von 20 kHz übertragen. Da eine Autostereoanlage den Empfang in einem mobilen Objekt ermöglicht, wird das Audiosignal normalerweise mit einer Bandbreite von 3 kHz empfangen, weil hohe Töne schlecht und tiefe Töne gut zu hören sind. Außerdem treten in mobilen Objekten leicht Übertragungsfehler wie Mehrfachdurchgangsinterferenzen auf. Daher werden als Audiosignal gleichzeitig zwei Signalarten mit gleichem Inhalt übertragen, nämlich ein nach 64-QAM oder 16-QAM moduliertes Audiosignal für den Festempfang, das hohe Übertragungskapazität bietet, und ein nach DQPSK (Differentielle Quadratur-Phasenumtastung) oder QPSK (Quadratur-Phasenumtastung) moduliertes Audiosignal für Mobilobjektempfang, das Beständigkeit gegenüber Mehrfachdurchgangsinterferenz bietet, und ein Sender 7 überträgt eine Festempfangswelle für den Empfang in Gebäuden. Dadurch ist ein Maximum von 20 kHz gewährleistet. Da ein DQPSK- oder QPSK-moduliertes Signal eine vier Mal so lange Übertragungsdauer hat wie ein 64-QAM- oder 16-QAM-moduliertes Signal, wird ersteres mit 3–4 kHz und letzteres mit 20 kHz übertragen, damit sie nahezu gleichzeitig übertragen werden.
Während der Übertragungsstrom TS die beiden Bildsignale und die zwei Arten von Audiosignalen für jedes der Bilder der Bildsignale umfasst, ist der TS nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der TS mehrere Bildsignale umfassen, die in dem TS übermittelt werden können, sowie das Festempfang-Audiosignal und das Mobilobjektempfang-Audiosignal für jedes von mehreren Bildern entsprechend den verschiedenen Bildsignalen.
19 ist ein Blockdiagramm des ersten Ausführungsbeispiels eines Geräts zur Übertragung digitaler Videosignale.
In 19 ist mit Bezugszeichen C2 ein MPEG-Kodierer zur Bildkompression bezeichnet, der ein Bildsignal von außen empfängt und es zu einem Bildsignal komprimiert, das sich für den hochauflösenden (HD) Rundfunk oder den Rundfunk mit Standardauflösung (SD) eignet. Mit Bezugszeichen C3 ist ein Sprach-MPEG-Kodierer bezeichnet, der ein Audiosignal von außen empfängt und es zu einem Audiosignal komprimiert, das sich für den HD-Rundfunk oder den SD-Rundfunk eignet, und das Audiosignal aus den Audioausgängen 1 und 2 ausgibt. Mit Bezugszeichen C4 ist ein TS-Multiplexer bezeichnet, der das vom MPEG-Kodierer C2 ausgegebene Bildsignal A und die vom MPEG-Kodierer C3 ausgegebenen Audiosignale A1 und A2 in getrennte TS-Pakete unterteilt, diese in den in 18 gezeigten TS multiplext und den TS ausgibt. Mit Bezugszeichen C5 ist eine Übertragungskanal-Kodiereinheit bezeichnet, die dem Fehlerschutz dient, indem sie Fehler in der 16-Byte-Parität durch einen Reed-Solomon-Kode bei jedem Paket korrigiert, das Teil des TS ist, und dann die TS-Pakete hierarchisch ordnet und ein Signal ausgibt, das der Energieverwischung, der Byte-Verschachtelung und der Faltungskodierung unterworfen worden ist. Mit Bezugszeichen C6 ist ein OFDM-Modulator (Orthogonalfrequenzmultiplex-Modulator) bezeichnet, der die Trägermodulation für jede der Schichten in der Hierarchie der hierarchisierten TS-Pakete vornimmt und anschließend die Schichtzusammensetzung und die Zeit/Frequenz-Verschachtelung durchführt, um OFDM-Rahmen zu bilden. Mit Bezugszeichen C7 ist ein Sender bezeichnet, der Videosignale, in denen OFDM-Segmente, welche die OFDM-Rahmen aus dem OFDM-Modulator C6 umfassen, der Orthogonalfrequenzmodulation unterwor fen worden sind, durch digitale Bodenwellen-Rundfunkübertragung überträgt. Kurz gesagt, enthält das erste Ausführungsbeispiel eines Videosignal-Übertragungsgeräts den MPEG-Kodierer C2 zur Bildkomprimierung, den Audio-MPEG-Kodierer C3, den TS-Multiplexer C4, die Übertragungskanal-Kodiereinheit C5, den OFDM-Modulator C6 und den Sender C7.
Während das in 19 gezeigte Videosignalübertragungsgerät den MPEG-Kodierer C2 zur Bildkompression und den Audio-MPEG-Kodierer C3 zur Ausgabe von einem Bildsignal und zwei Arten von Audiosignalen entsprechend einem Bild des Bildsignals enthält, ist es zur Ausgabe von mehreren Bildsignalen und zwei Arten von Audiosignalen für jedes von mehreren Bildern aus den verschiedenen Bildsignalen erforderlich, dass das Gerät mehrere MPEG-Kodierer C2 und mehrere Audio-Kodierer C3 enthält.
20 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau des OFDM-Modulators C6 von 19 im Detail zeigt.
In 20 sind mit denselben Bezugszeichen wie in 19 dieselben oder diesen entsprechende Teile bezeichnet. Mit Bezugszeichen D21 ist eine Trägermodulationseinheit bezeichnet, welche die Trägermodulation für jede der Schichten der hienarchisierten TS-Pakete, die von der Übertragungskanal-Kodiereinheit C5 ausgegeben werden, vornimmt. Mit D22 ist eine Schichtzusammensetzungseinheit bezeichnet, welche die Schichtzusammensetzung für Signale der jeweiligen Schicht vornimmt, die von der Trägermodulationseinheit D21 moduliert worden sind, und das dabei entstehende Signal ausgibt. Mit D23 ist eine Zeit/Frequenz-Verschachtelungseinheit bezeichnet, welche das Signal aus der Schichtzusammensetzungseinheit D22 der Zeit/Frequenz-Verschachtelung unterwirft. Mit D24 ist eine OFDM-Rahmenerzeugungseinheit bezeichnet, welche das Orthogonalfrequenzmultiplexen vornimmt, um die OFDM-Rahmen zu erzeugen, und die OFDM-Rahmen ausgibt.
Es folgt eine Beschreibung der Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels des Digital-Videosignal-Übertragungsgeräts, das den angegebenen Aufbau hat, wobei auf 18 bis 20 Bezug genommen wird.
Der MPEG-Kodierer C2 empfängt dass von außen kommende Bildsignal als Eingangssignal, komprimiert das Bildsignal zu dem Bildsignal A, und zwar so, dass es sich für den hochauflösenden (HD) Rundfunk oder den Standardrundfunk (SD) eignet, und gibt das Bildsignal A aus. Gleichzeitig empfängt der Audio-MPEG-Kodierer C3 das Audiosignal zu dem von außen kommenden Bildsignal als Eingangssignal, komprimiert das Audiosignal zu den Audiosignalen A1 und A2 und gibt die Audiosignale A1 und A2 aus den Ausgängen 1 und 2 aus.
Der TS-Multiplexer C4 trennt das Bildsignal A aus dem MPEG-Kodierer C2 und die Audiosignale A1, und A2 aus dem MPEG-Kodierer C3 in getrennte TS-Pakete und multiplext die TS-Pakete zu dem in 18 gezeigten Übertragungsstrom TS.
Während der MPEG-Kodierer C3 die Audiosignale A1 und A2 durch die Tonausgänge 1 und 2 zeitlich parallel an den TS-Multiplexer C4 ausgibt, können die Audiosignale A1 und A2 auch zeitlich nacheinander durch einen Ausgang ausgegeben werden. Da die Audiosignale A1 und A2 gleich sind, wenn sie vom MPEG-Kodierer C3 ausgegeben werden, können zwei Audiosignale, die durch einen Ausgang auszugeben sind, seriell nummeriert werden, und der TS-Multiplexer C4 kann die zwei Audiosignale entsprechend ihrer Nummer multiplexen. Dabei wird eine Frequenzbandbreite festgelegt und eine Kodierung vorgenommen.
Die Übertragungskanalkodiereinheit C5 empfängt den Übertragungsstrom TS aus dem TS-Multiplexer und nimmt den Fehlerschutz vor, indem sie Fehler in 16-Byte-Parität bei jedem der TS-Pakete, die den TS bilden, nach dem Reed-Solomon-Kode korrigiert, die TS-Pakete hierarchisiert und ein Signal ausgibt, das der Energieverwischung, der Byte-Verschachtelung und der Faltungskodierung unterworfen worden ist. Der Sender C7 überträgt die Festempfangswelle für den Empfang in Gebäuden. Daher werden die TS-Pakete des Bildsignals A und des Audiosignals A1 in höhere Schichten der Hierarchie gestellt, weil sie nach einem Modulationsverfahren moduliert sind, das eine hohe Übertragungskapazität bietet, während die TS-Pakete des Audiosignals A2 in eine niedrigere Schicht der Hierarchie gestellt werden, weil sie nach einem Modulationsverfahren moduliert sind, das Beständigkeit gegenüber Mehrfachdurchgangsinterferenzen bietet.
Die im OFDM-Modulator C6 enthaltene Trägermodulationseinheit D21 nimmt die Trägermodulation für jede der Schichten der hierarchisierten TS-Pakete aus der Übertragungskanalkodiereinheit C5 vor und gibt die dabei entstehenden TS-Pakete aus. Beispielsweise sind die TS-Pakete des Bildsignals A und des Audiosignals A1 in den höheren Schichten nach 64-QAM oder 16-QAM moduliert, was eine große Übertragungskapazität bietet, und die TS-Pakete des Audiosignals A2 in der niedrigeren Schicht nach QPSK oder DQPSK, was Beständigkeit gegenüber Mehrfachdurchgangsinterferenzen bietet.
Die Schichtzusammensetzungseinheit D22 empfängt die Signale in den entsprechenden Schichten, die von der Trägermodulationseinheit D21 moduliert worden sind, nimmt die Schichtzusammensetzung für diese Signale vor und gibt das hierarchisch gegliederte zusammengesetzte Signal aus.
Die Zeit/Frequenz-Verschachtelungseinheit D23 empfängt das hierarchisch gegliederte zusammengesetzte Signal aus der Schichtzusammensetzungseinheit D22 als Eingangssignal und nimmt die Zeit/Frequenz-Verschachtelung für das Signal vor.
Die OFDM-Rahmenerzeugungseinheit D24 erzeugt die OFDM-Rahmen aus den von der Zeit/Frequenz-Verschachtelungseinheit D23 ausgegebenen verschachtelten Signalen und gibt die OFDM-Rahmen aus.
Der Sender C7 prägt eines oder mehrere OFDM-Segmente (OFDM-Rahmen), die nach DQPSK, 64-QAM oder einem ähnlichen Verfahren moduliert worden sind, dem Träger auf und überträgt das sich ergebende OFDM-Segment. Dabei wird dem OFDM-Segment (Träger) ein Steuersignal (einschließlich eines Modulationsartsignals) hinzugefügt. Mehrere OFDM-Segmente, denen Steuersignale hinzugefügt worden sind, werden zusammengefasst und übertragen, und an der Empfangsstufe wird ein Übertragungsparameter wie „Modulation" oder „Fehlerkorrektur" selbständig abgeschätzt.
Das Mobilobjektempfang-Audiosignal wird also als Maßnahme gegen Mehrfachdurchgangsinterferenz gemultiplext und übertragen. Bei Empfang dieses Audiosignals wird daher dem Kommunikationsteilnehmer eine Gebühr als Systemgebühr auferlegt. Die Abrechnung erfolgt vorzugsweise nach der Häufigkeit der Nutzung dieses Audiosignals.
Folglich enthält das in 19 gezeigte Digitalvideoübertragungsgerät außerdem eine Abrechnungsdatenanfügungseinheit 29 zum Anfügen eines Abrechnungssignals an das Mobilobjektempfang-Audiosignal (Audiosignal A2 oder B2), wodurch die Abrechnung in Abhängigkeit von der Häufigkeit der Nutzung des Audiosignals an der Empfangsstufe erfolgt.
Die Abrechnungsdatenanfügungseinheit 29 fügt einem Datenabschnitt des vom Audio-MPEG-Kodierer C3 ausgegebenen Audiosignals A2 Abrechnungsdaten an. Dadurch erhält das Audiosignal A2 eine andere Datenlänge als das Audiosignal A1. Wenn an der Empfangsstufe vom Audiosignal A1 auf das Audiosignal A2 umgeschaltet wird, kann daher das Audiosignal A2 nicht empfangen werden. Zur Lösung dieses Problems fügt die Abrechnungsdatenanfügungseinheit 29 dem Audiosignal A1 ein NULL-Signal an, damit es die gleiche Datenlänge erhält wie das Audiosignal A2, dem die Abrechnungsdaten angefügt worden sind.
Die Arbeitsweise der übrigen Komponenten außer der Abrechnungsdatenanfügungseinheit 29 ist die gleiche wie bei dem in 19 gezeigten Digitalvideosignalübertragungsgerät.
Die Abrechnungsdaten können in dem Steuersignal enthalten sein. Wie oben beschrieben, entsprechen die Audiosignale A1 und A2 den Segmenten, und das Steuersignal zur Steuerung eines Modus (Trägermodulation, Kodiereffizienz für interne Kodes, Zeitverschachtelungslänge und dergleichen) wird jedem Datensegment angefügt, so dass ein Signal, das der Trägermodulation des Steuersignals angepasst ist, als Abrechnungssignal verwendet werden kann. Die Abrechnungsdaten werden vorzugsweise dem Datenabschnitt angefügt, damit die Abrechnungsdaten zuverlässig genutzt werden können, weil das Steuersignal manchmal unabhängig vom Audiosignal A1 oder A2 verwendet wird, wenn es zu einem Empfangsübertragungsstrom demoduliert wird. Somit können die Abrechnungsdaten sowohl an den Datenabschnitt als an das Steuersignal angefügt werden, damit die Abrechnungsdaten zuverlässiger zur Verfügung stehen.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des Digitalvideosignalübertragungsgeräts komprimiert also der Audiokodierer das Audiosignal und gibt die zwei Audiosignal aus den zwei Tonausgängen aus, und moduliert der OFDM-Modulator eines der Audiosignale nach einem Modulationsverfahren, das eine hohe Übertragungskapazität bietet, um das Festempfangaudiosignal zu erzeugen, und das andere Signal nach einem Modulationsverfahren, das Beständigkeit gegenüber Übertragungsfehlern bietet, um das Mobilobjektempfang-Audiosignal zu erzeugen, wobei die Signale im Zeitmultiplex übertragen werden. An der Empfangsstufe wird das Festempfang-Audiosignal in einem bevorzugten Empfangszustand verwendet, während bei Auftreten eines Übertragungsfehlers wie der Mehrfachdurchgangsinterferenz das Mobilobjektempfang-Audiosignal verwendet wird, wodurch das digitale Audiosignal korrekt wiedergegeben wird.
Weil außerdem die Frequenzbandbreite für das Mobilobjektempfang-Audiosignal schmaler gehalten wird als für das Festempfang-Audiosignal, ist das Mobilobjektempfang-Audiosignal nicht nur beständig gegenüber Übertragungsfehlern, sondern es wird auch seine Qualität sichergestellt, ohne dass das Hören beeinträchtigt wird.
Weil die Frequenzbandbreite des Mobilobjektempfang-Audiosignals 3 bis 4 kHz beträgt und die Frequenzbandbreite des Festempfang-Audiosignals 20 kHz, können diese Signale außerdem nahezu gleichzeitig übertragen werden.
Weil die Abrechnungsdatenanfügungseinheit die Abrechnungsdaten den beiden Mobilobjektempfang-Audiosignalen, die vom Audiokodierer ausgegeben werden, anfügt, werden in der Empfangsstufe die Abrechnungsdaten für die Nutzung des Digitalvideosignalübertragungssystems zur Abrechnung in Abhängigkeit von der Häufigkeit der Nutzung des Mobilobjektempfang-Audiosignals durch den Kommunikationsteilnehmer verwendet.
Ausführungsbeispiel 2
22 ist ein Blockdiagramm, das ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Digitalvideosignalempfangsgeräts zeigt.
In 22 ist mit Bezugszeichen 31 ein Kanalwähler bezeichnet, der das vom ersten Ausführungsbeispiel des Digitalvideosignalübertragungsgeräts übertragene Videosignal als Eingangssignal empfängt, das Videosignal in ein Zwischenfrequenzsignal umwandelt und das Zwischenfrequenzsignal ausgibt. Mit 32 ist ein OFDM-Demodulator bezeichnet, der die OFDM-Rahmen aus dem Zwischenfrequenzsignal des Kanalwählers 31 demoduliert und die Signale des TS und die Modulationsartsignale des Zwischenfrequenzsignals trennt. Mit 33 ist eine Frequenz/Zeit-Entschachtelungseinheit bezeichnet, die die Zeit/Frequenz-Entschachtelung für die TS-Signale aus dem OFDM-Demodulator 32 vornimmt. Mit 34 ist eine Modulationsteilungseinheit bezeichnet, die die entschachtelten Signale aus der Frequenz/Zeit-Entschachtelungseinheit 33 der Modulationsteilung entsprechend den Modulationsartsignalen unterwirft, die modulationsgeteilten Signale in der der jeweiligen Modulation entsprechenden Weise umsetzt und dann für die umgesetzten Signale die Modulationszusammensetzung vornimmt. Mit 35 ist ein TS-Separator bezeichnet, der die Viterbi-Dekodierung, die Byte-Entschachtelung und die Energieverwischung vornimmt, um den TS wiederzugeben. Dabei werden bei jedem der TS-Pakete, aus denen sich der TS zusammensetzt, Bitfehler in 16-Byte-Parität nach einem Reed-Solomon-Kode korrigiert, und das so entstehende Signal wird in das Bildsignal A, das Audiosignal A1 und das Audiosignal A2 geteilt und ausgegeben. Mit 36 ist ein Empfangsstatusdetektor bezeichnet, der einen Mehrfachdurchgangsstatus oder die Empfangsstufe des vom Kanalwähler 31 ausgegebenen Zwischenfrequenzsignals erfasst und ein Schaltsignal ausgibt, wenn der erfasste Wert niedriger ist als ein vorgegebener Wert. Mit 37 ist ein Audioumschaltkontroller bezeichnet, der normalerweise das Audiosignal A1 aus den Tonausgang 1 empfängt. Wenn das Schaltsignal vom Empfangsstatusdetektor 36 ausgegeben wird, schaltet der Umschaltkontroller 37 entsprechend dem Schaltsignal den Eingang vom TS-Separator 35 vom Tonausgang 1 auf den Tonausgang 2, um das Audiosignal A2 zu empfangen. Mit 38 ist ein MPEG-Dekoder bezeichnet, der das Bildsignal aus dem TS-Separator 35 und das vom Audioumschaltkontroller 37 ausgewählte Audiosignal dekodiert und die dabei entstehenden dekodierten Signale getrennt ausgibt. Mit 39 ist eine Anzeigeeinrichtung bezeichnet, die das vom MPEG-Dekoder 38 dekodierte Bild anzeigt. Mit 40 ist ein Lautsprechersystem bezeichnet, das den vom MPEG-Dekoder 38 dekodierten Ton wiedergibt.
Es folgt eine Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Digitalvideosignalempfängers mit dem angegebenen Aufbau unter Bezugnahme auf 22 und 23.
Der Kanalwähler 31 empfängt das vom ersten Ausführungsbeispiel des Digitalvideosignalübertragungsgeräts übertragenen Videosignals als Eingangssignal, setzt das Videosignal in das Zwischenfrequenzsignal um und gibt das Zwischenfrequenzsignal aus.
Der OFDM-Demodulator 32 demoduliert die OFDM-Rahmen aus dem vom Kanalwähler 31 ausgegebenen Zwischenfrequenzsignal und trennt die Signale des TS und die Steuersignale (Modulationsartsignale) des Zwischenfrequenzsignals.
Die Frequenz/Zeit-Entschachtelungseinheit 33 nimmt entsprechend den vom OFDM-Demodulator 32 ausgegebenen Steuersignalen die Zeit/Frequenz-Entschachtelung für die TS-Signale aus dem OFDM-Demodulator 32 vor.
Die Modulationsteilereinheit 34 unterwirft die entschachtelten Signale aus der Frequenz/Zeit-Entschachtelungseinheit 33 der Modulationsteilung entsprechend den Modulationsartsignalen, setzt die modulationsgeteilten Signale in der der Modulation (QPSK, 16QAM, 64QAM) entsprechenden Weise um und nimmt dann die Modulationszusammensetzung für die umgesetzten Signale vor.
Der TS-Separator 35 nimmt die Viterbi-Dekodierung, die Byte-Entschachtelung und die Energieverwischung (energy diffusion) vor, um den TS wiederzugeben. Insbesondere wird das für jede der Schichten verarbeitete Signal im Pufferspeicher der einzelnen Schichten gespeichert. Bei jedem Pufferspeicher wird geprüft, ob in ihm Daten (TS-Pakete) gespeichert sind, und wenn das der Fall ist, wird der entsprechende Puffer an einen externen Kodierer (Reed-Solomon-Dekodierung) gesendet. Sind TS-Pakete für zwei oder mehr Schichten in den Pufferspeichern gespeichert, wird der Puffer für die Schicht mit der kleineren Segmentnummer (vorher gespeicherte TS-Pakete) ausgewählt und ausgelesen. Ist dagegen kein TS-Paket vorhanden, wird ein NULL-Paket übermittelt. Bei jedem der TS-Pakete des in der beschriebenen Weise wiedergegebenen Übertragungsstroms TS werden die Bitfehler in 16-Byte-Parität nach dem Reed-Solomon-Kode korrigiert, und das dabei entstehende Signal wird in das Bildsignal A, das Audiosignal A1 und das Audiosignal A2 aufgeteilt und ausgegeben.
Der Empfangsstatusdetektor erfasst den Mehrfachdurchgangsstatus oder die Empfangsstufe des Zwischenfrequenzsignals und gibt das Schaltsignal aus, wenn der erfasste Wert niedriger ist als der vorgegebene Wert.
Der Audioumschaltkontroller 37 empfängt normalerweise das Audiosignal A1 aus dem Tonausgang 1. Wenn vom Empfangsstatusdetektor 36 das Schaltsignal ausgegeben wird, schaltet der Umschaltkontroller 37 entsprechend dem Schaltsignal das Eingangssignal vom TS-Separator 35 vom Tonausgang 1 auf den Tonausgang 2, um das Audiosignal A2 zu empfangen.
Der TS-Separator 35 gibt den in 6 gezeigten Empfangs-TS wieder. Wenn der Empfangsstatus des Videosignals bevorzugt ist, wählt der Audioumschaltkontroller 37 das Ausgangssignal aus dem Tonausgang 1 zur Anpassung an den HD-Rundfunk oder den SD-Rundfunk aus, und der TS-Separator 35 gibt das Audiosignal A1 oder das Audiosignal B1 durch den Tonausgang 1 aus, wodurch ein Teil des in 6 gezeigten TS1 ausgegeben wird. Wird dagegen das Bildsignal B unter ungünstigeren Umständen empfangen, wählt der Audioumschaltkontroller 37 den Tonausgang 2 zur Ausgabe des Audiosignals aus, das nach DQPSK oder QPSK moduliert ist, die Beständigkeit gegenüber der Mehrfachdurchgangsinterferenz verleihen, und daher gibt der TS-Separator 35 das Audiosignal B2 aus dem Tonausgang 2 aus, wodurch ein Teil des in 6 gezeigten Übertragungsstroms TS2 ausgegeben wird.
Der MPEG-Dekodierer 38 dekodiert das Bildsignal aus dem TS-Separator 35 und das vom Audioumschaltkontroller 37 ausgewählte Audiosignal und gibt die sich ergebenden dekodierten Signale getrennt aus.
Die Anzeigeeinrichtung 39 zeigt das vom MPEG-Dekodierer 38 dekodierte Bild an.
Das Lautsprechersystem 40 gibt den vom MPEG-Dekodierer 38 dekodierten Ton wieder.
24 ist ein Blockdiagramm, das ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Digitalvideosignalempfängers zeigt.
In dem Diagramm sind mit denselben Bezugszeichen wie in 22 die gleichen oder ihnen entsprechende Teile bezeichnet. Mit Bezugszeichen 41 ist eine Abrechnungsdatenspeichereinheit bezeichnet, die die dem Mobilobjektempfang-Audiosignal angefügten Abrechnungsdaten speichert. Mit 42 ist eine Abrechnungsdaten-Eingabe-/Ausgabe-Einheit bezeichnet, welche die in der Abrechnungsdatenspeichereinheit 41 gespeicherten Abrechnungsdaten ausliest.
Es folgt eine Beschreibung der Arbeitsweise des obengenannten Digitalvideosignalempfängers, der sich von dem in 22 gezeigten unterscheidet, wobei auf 24 Bezug genommen wird.
Wenn der Audioumschaltkontroller 37 aus dem Tonausgang 1 das Audiosignal A1 empfängt, dem die NULL-Daten angefügt worden sind, entfernt er die NULL-Daten vom Audiosignal A1 und gibt das so gebildete Signal aus. Wenn er das Schaltsignal vom Empfangsstatusdetektor 36 empfängt, empfängt der Kontroller 37 das Audiosignal A2, dem Abrechnungsdaten angefügt worden sind, aus dem Tonausgang 2, trennt die Abrechnungsdaten vom Audiosignal A2 und speichert die Abrechnungsdaten in der Abrechnungsdatenspeichereinheit 41. Die in der Speichereinheit 41 gespeicherten Abrechnungsdaten werden an die Anzeigeeinrichtung 39 ausgegeben und dort bei Bedarf angezeigt, um zu sehen, wie der Kommunikationsteilnehmer das Mobilobjektempfangssignal (Audiosignal A2) nutzt. In diesem Fall kann in der Abrechnungsdatenspeichereinheit 41 ein Geldbetrag als Obergrenze eingestellt sein, und wenn diese Obergrenze fast erreicht ist, kann auf der Anzeigeeinrichtung 39 eine Anzeige erscheinen, die den Kommunikationsteilnehmer zum Kontoausgleich auffordert.
Die Abrechnungsdaten-Eingabe-/Ausgabe-Einheit 42 liest die in der Abrechnungsdatenspeichereinheit 41 gespeicherten Abrechnungsdaten aus und bewirkt den Kontoausgleich durch Abbuchung des entsprechenden Betrags von einer Vorauszahlungskarte oder dergleichen. Die Abrechnungsdaten-Eingabe-/Ausgabe-Einheit 42 stellt in regelmäßigen Abständen über ein tragbares Telefon oder ein Fahrzeugkommunikationssystem (Road Automobile Communication System) eine Verbin dung zur Sendestation her, um dem Kommunikationsteilnehmer bzw. der Kommunikationsteilnehmerin auf der Grundlage der Abrechnungsdaten mitzuteilen, wie er bzw. sie das Mobilobjektempfangssignal nutzt. Die Sendestation hat auch Kenntnis davon, wie der Kommunikationsteilnehmer das Signal nutzt und verwendet diese Kenntnis zur Bereitstellung von Diensten.
Entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel des Digitalvideosignalempfängers wird ein Videosignal empfangen, bei dem das Bildsignal, das Festempfang-Audiosignal und das Mobilobjektempfang-Audiosignal gleichen Inhalts für das Bildsignal gemultiplext sind, und der Empfangsstatusdetektor erfasst den Empfangsstatus, und wenn der erfasste Wert unter dem vorgegebenen Wert liegt, gibt der Detektor das Schaltsignal an den Audioumschaltkontroller aus, der vom Festempfang-Audiosignal auf das Mobilobjektempfang-Audiosignal schaltet und das Mobilobjektempfang-Audiosignal an den Dekodierer ausgibt. Daher wird beim bevorzugten Empfangsstatus das Festempfang-Audiosignal wiedergegeben, und wenn ein Übertragungsfehler wie die Mehrfachdurchganginterferenz vorliegt, wird das Mobilobjektempfang-Audiosignal korrekt wiedergegeben.
Zusätzlich werden die dem Mobilobjektempfang-Audiosignal angefügten, durch den Audiosignalumschaltkontroller eingegebenen Abrechnungsdaten in der Abrechnungsdatenspeichereinheit gespeichert und von der Abrechnungsdaten-Eingabe-/Ausgabe-Einheit ausgelesen und durch diese der Kontoausgleich vorgenommen. Daher wird in Abhängigkeit von der Art der Nutzung des Mobilobjektempfang-Audiosignals durch den Kommunikationsteilnehmer die Abrechnung entsprechend der Nutzung des Digitalvideosignalübertragungssystems vorgenommen wird.

Claims

Digitalvideosignal-Übertragungsgerät zum Übertragen eines digitalen Videosignals, in dem ein digitales Bildsignal und ein dem digitalen Bildsignal entsprechendes digitales Audiosignal, welche extern eingegeben werden, gemultiplext sind, wobei das Gerät umfasst: eine Modulationseinrichtung (C6), die das digitale Audiosignal durch eine erste Modulation moduliert, um ein Festempfang-Digitalaudiosignal bereitzustellen, und das digitale Audiosignal durch eine zweite Modulation moduliert, die eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Übertragungsfehler als die erste Modulation aufweist, um ein Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal bereitzustellen, und einen Sender (C7), der ein digitales Videosignal überträgt, in dem das digitale Bildsignal, das Festempfang-Digitalaudiosignal und das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal gemultiplext sind.
Digitalvideosignal-Übertragungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei das Gerät umfasst: eine Bildkodiereinrichtung (C2), die das extern eingegebene digitale Bildsignal komprimiert, eine Audiokodiereinrichtung (C3), die das extern eingegebene digitale Audiosignal in ein komprimiertes digitales Audiosignal komprimiert und das komprimierte digitale Audiosignal als ein Festempfang-Digitalaudiosignal und ein Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal ausgibt, eine Transportstrom-Multiplexeinrichtung (C4), die das digitale Bildsignal von der Bildkodiereinrichtung (C2), das Festempfang-Digitalaudiosignal und Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal von der Audiokodiereinrichtung (C3) paketiert und die resultierenden Pakete in einem Transportstrom multiplext, und eine Übertragungsleitung-Kodiereinrichtung (C5), die einen Fehlerschutz für jedes der Pakete durchführt, die den von der Transportstrom-Multiplexeinrichtung (C4) gemultiplexten Transportstrom ausbilden, und die Pakete derart hierarchisch ordnet, dass die Pakete des digitalen Bildsignals und des Festempfang-Digitalaudiosignals in höheren Ebenen einer Hierarchie positioniert sind und ein Paket des Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignals in einer niedrigen Ebene einer Hierarchie positioniert ist, wobei die Modulationseinrichtung (C6) eine Orthogonalfrequenzdivisionmultiplexmodulation durchführt, in der das Paket der höheren Ebene durch die erste Modulation moduliert wird, um ein moduliertes Festempfang-Digitalaudiosignal zu erhalten, und das Paket der niedrigeren Ebene durch eine zweite Modulation moduliert wird, die eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Übertragungsfehler als die erste Modulation bereitstellt, um ein moduliertes Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal bereitzustellen, wobei die Pakete der höheren Ebene und niedrigeren Ebene von der Übertragungsleitung-Kodiereinrichtung (C5) hierarchisch geordnete Pakete sind, und der Sender (C7) ein digitales Videosignal überträgt, in dem ein digitales Bildsignal, das Festempfang-Digitalaudiosignal und das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal, die von der Modulationseinrichtung (C6) moduliert sind, zeitgemultiplext werden.
Digitalvideosignal-Übertragungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei eine Frequenzbandbreite des Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal kleiner als eine Frequenzbandbreite des Festempfang-Digitalaudiosignals gemacht wird.
Digitalvideosignal-Übertragungsgerät gemäß Anspruch 3, wobei die Frequenzbandbreite des Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal auf 3 bis 4 kH eingestellt wird und die Frequenzbandbreite des Festempfang-Digitalaudiosignals auf 20 kHz eingestellt ist.
Digitalvideosignal-Übertragungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei Abrechnungsdaten zu dem Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal hinzugefügt sind.
Digitalvideosignal-Empfangsverfahren, welches ein digitales Videosignal als Eingabe empfängt, in dem ein digitales Bildsignal und ein dem digitalen Bildsignal entsprechendes Audiosignal gemultiplext werden, und das digitale Bildsignal und das digitale Audiosignal von dem empfangenen digitalen Videosignal reproduziert, wobei das digitale Videosignal ein Festempfang-Digitalaudiosignal aufweist, welches durch Modulieren des digitalen Audiosignals gemäß einer ersten Modulation erhalten wird, und ein Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal aufweist, welches durch Modulieren des digitalen Audiosignals gemäß einer zweiten Modulation erhalten wird, die eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Übertragungsfehler als die erste Modulation aufweist, und das digitale Bildsignal, das Festempfang-Digitalaudiosignal, das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal und das digitale Bildsignal gemultiplext werden, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: einen Demodulationsschritt zum Empfangen und Demodulieren des digitalen Bildsignals, des Festempfang-Digitalaudiosignals und des Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignals, einen Empfangsstatus-Erfassungsschritt zum Erfassen eines Signalpegels des empfangenen digitalen Videosignals und Ausgeben eines Steuersignals, wenn der erfasste Wert kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und einen Audioschalter-Steuerschritt zum Empfangen des Festempfang-Digitalaudiosignals von einer Festempfang-Audioausgabe als Eingabe und zum Ausgeben des Festempfang-Digitalaudiosignals, und, wenn der Signalpegel des empfangenen digitalen Videosignals kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, zum Durchführen von Schalten zu einer Mobilobjektempfang-Audioausgabe, um das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal als Eingabe zu empfangen und das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal auszugeben.
Digitalvideosignal-Empfangsverfahren gemäß Anspruch 6, wobei Abrechnungsdaten zu dem Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal hinzugefügt werden.
Digitalvideosignal-Empfangsverfahren gemäß Anspruch 7, wobei der Audioschalter-Steuerschritt ferner einem Extrahieren und Speichern der Abrechnungsdaten dient, wobei das Verfahren ferner umfasst: einen Abrechnungsdateneingangs-/ausgangsschritt zum Durchführen einer Abrechnung nach der Nutzung des Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignals gemäß der gespeicherten Abrechnungsdaten.
Digitalvideosignal-Empfangsgerät, welches ein digitales Videosignal empfängt, in dem ein digitales Bildsignal und ein dem digitalen Bildsignal entsprechendes, digitales Audiosignal als Eingabe gemultiplext sind, und welches das digitale Bildsignal und das digitale Audiosignal von dem empfangenen digitalen Videosignal wiedergibt, wobei das digitale Videosignal ein Festempfang-Digitalaudiosignal aufweist, welches durch Modulieren des digitalen Audiosignals gemäß einer ersten Modulation erhalten wird, und ein Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal aufweist, welches durch Modulieren des digitalen Audiosignals gemäß einer zweiten Modulation erhalten wird, die eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Übertragungsfehler als die erste Modulation aufweist, und das digitale Bildsignal, das Festempfang-Digitalaudiosignal, das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal und das digitale Bildsignal gemultiplext werden, wobei das Gerät umfasst: einen Empfänger (31), der das digitale Videosignal empfängt, eine Orthogonalfrequenzmultiplex-Demodulationseinrichtung (32), die das digitale Bildsignal, das Festempfang-Digitalaudiosignal und das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal demoduliert, eine Modulationsdivisionseinrichtung (34), die demodulierte Signale von der Orthogonalfrequenzmultiplex-Demodulationseinrichtung (32) einer Modulationsdivision unterzieht, die auf eine Weise entschlüsselt, die an ein entsprechendes Modulationsverfahren angepasst ist, und dann eine Modulationskomposition durchführt, Übertragungsstrom-Trenneinrichtung (35), die einen Übertragungsstrom vom Modulationskompositionssignal von der Modulationsdivisionseinrichtung (34) wiedergibt, Fehler für jedes Paket, welches den Übertragungsstrom bildet, korrigiert, die Pakete in die digitalen Bildsignale, das Festempfang-Digitalaudiosignal und das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal trennt und das digitale Bildsignal, das Festempfang-Digitalaudiosignal und das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal von einem Videoausgang, einem Festempfang- Audioausgang, und einem Mobileobjektempfang- Audioausgang jeweils ausgibt, eine Empfangsstatus-Erfassungseinrichtung (36), die einen Signalpegel des empfangenen digitalen Videosignals erfasst und ein Steuersignal ausgibt, wenn der erfasste Wert niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, eine Audioschalter-Steuereinrichtung (37), die das Festempfang-Digitalaudiosignal von dem Festempfang-Audioausgang als Eingang empfängt und das Festempfang-Digitalaudiosignal ausgibt und, wenn das Steuersignal von der Empfangsstatus-Erfassungseinrichtung empfangen wird, ein Schalten des Mobilobjektempfang-Audioausgangs durchführt, um das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal als Eingang zu empfangen und das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal auszugeben, ein Dekodierer (38), der das digitale Bildsignal von der Übertragungsstrom-Trenneinrichtung (35) und entweder das Festempfang-Digitalaudiosignal oder das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal, welches von der Audioschalter-Steuereinrichtung ausgegeben wird, empfängt und dekodiert, eine Anzeige (39), die ein dekodiertes Bild anzeigt, und ein Lautsprecher-System (40), welches dekodiertes Audio wiedergibt.
Digitalvideosignal-Empfangsgerät gemäß Anspruch 9, wobei Annahmeinformationen zu dem Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal hin- zugefügt sind.
Digitalvideosignal-Empfangsgerät gemäß Anspruch 10, wobei der Audioschalter-Steuerschritt das Festempfang-Digitalaudiosignal von ei- nem Festempfang-Audioausgang als Eingang empfängt und das Festempfang-Audio ausgibt, und, wenn der Signalpegel des empfangenen digitalen Videosignals kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, ein Schalten des Mobilobjektempfang-Digitalaudioausgangs durchführt, um das Mobilobjektempfang-Digitalsignal als Eingang zu empfangen, Annahmeinformationen extrahiert und speichert und das Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignal ausgibt, wobei das Gerät ferner umfasst: eine Abrechnungsdaten-Eingangs-/Ausgangseinrichtung, die eine Abrechnung nach der Nutzung des Mobilobjektempfang-Digitalaudiosignals gemäß der gespeicherten Abrechnungsdaten vornimmt.