JP2006074647A

JP2006074647A - デジタルｆｐｕ送信機

Info

Publication number: JP2006074647A
Application number: JP2004257986A
Authority: JP
Inventors: Osamu Hirasawa; 修平沢
Original assignee: Ikegami Tsushinki Co Ltd
Current assignee: Ikegami Tsushinki Co Ltd
Priority date: 2004-09-06
Filing date: 2004-09-06
Publication date: 2006-03-16

Abstract

【課題】入力映像信号をデジタルＦＰＵ送信機側の転送レートに合わせることなく、入力映像信号のデータレートに応じた最適な伝送方式を選択し、自動的にデジタルＦＰＵ送信機側の転送レートで動作し得るようにしたデジタルＦＰＵ送信機を提供することを目的とするものである。
【解決手段】テレビカメラからの映像信号を符号化映像信号として無線信号で伝送するデジタルＦＰＵ送信機であり、符号化映像信号の実データレートを検出する実データレート検出器２と、実データレート検出器２の出力より変調方式の選択情報を出力する制御器３と、符号化映像信号のビットレートを変更するレートコンバータ４と、制御器３による選択情報に基づく変調方式によりレートコンバータ４の出力を変調するに当たり、レートコンバータ４に対して変更クロック信号を出力し、ビットレートを一致させて変調する変調器５とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線伝送システムにおけるデジタルＦＰＵ送信機に関し、テレビカメラからの映像信号を符号化処理してデジタル変調し、中継車へ画像伝送する際に使用するデジタルＦＰＵ送信機であって、入力映像信号のビットレートに応じて自動的に転送レートを調整してデジタル変調し得るデジタルＦＰＵ送信機に係るものである。

スポーツ中継等のテレビ中継では、テレビカメラで撮影して得られた映像信号を符号化処理し、ＦＰＵ装置（Field Pick-Up Unit：マイクロ波局外中継器）と称せられる無線画像伝送装置により中継車に送り、中継車から放送局に送られて放送されている。従来のＦＰＵ送信機は、映像信号などの入力信号を周波数変調または振幅変調などのいわゆるアナログ変調処理を行って送信していた。このようなアナログ変調によるＦＰＵはアナログＦＰＵと呼ばれている。

最近では、デジタル技術の進歩に伴って、従来のアナログＦＰＵに替わり、ＱＰＳＫやＱＡＭなどのデジタル変調技術によるＦＰＵが主流となりつつあり、この種のデジタル変調によるＦＰＵはデジタルＦＰＵと称せられている。このデジタルＦＰＵは、変調方式がデジタル変調であるのみならず、入力映像信号が所定フォーマットによる符号化処理された映像信号が入力されている。（例えば、特許文献１参照）

特願２００４−２３７１６３号（明細書全頁、図面全図）

従来のデジタルＦＰＵでは、伝送するデータ信号の内容や情報量により転送レートを設定することができ、入力映像信号の転送レートが変更可能であるともに、デジタル変調する際の転送レートとテレビカメラからの入力映像信号の転送レートとを一致させる必要があった。通常、テレビカメラからの入力映像信号のビットレートをデジタルＦＰＵ送信機側の転送レートにレート変換して合わせていた。さらに、デジタルＦＰＵ送信機側では情報量に応じて転送レートを設定し送信しており、ＦＰＵ受信機ではＦＰＵ送信機の転送レートと一致させて復調する必要があり、ＦＰＵ送信機側の信号処理が複雑であれば受信側のレート設定処理が複雑となり好ましいものではなかった。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、カメラからの入力映像信号をデジタルＦＰＵ送信機側の転送レートに合わせることなく、入力映像信号のデータレートに応じた最適な変調方式を選択し、自動的にデジタルＦＰＵ送信機側の転送レートで動作し得るようにしたデジタルＦＰＵ送信機を提供することを目的とするものである。

本発明は上記課題を達成するためになされたものであり、請求項１の発明は、テレビカメラからの映像信号を符号化映像信号として無線信号で伝送するデジタルＦＰＵ送信機において、
該符号化映像信号の実データレートを検出する実データレート検出手段と、
該実データレート検出手段の出力より変調方式の選択情報を出力する変調器制御手段と、
前記符号化映像信号のビットレートを変更するレート変更手段と、
前記変調器制御手段による選択情報に基づく変調方式により該レート変更手段の出力を変調するに際し、該レート変更手段に対して変更クロック信号を出力し、ビットレートを一致させて変調する変調手段とを含むことを特徴とするデジタルＦＰＵ送信機である。

また、請求項２の発明は、請求項１記載のデジタルＦＰＵ送信機において、
前記実データレート検出手段は、ＤＶＢ−ＡＳＩフォーマットからなる前記符号化映像信号の同期バイトの周期より検出することを特徴とするデジタルＦＰＵ送信機である。

また、請求項３の発明は、請求項１記載のデジタルＦＰＵ送信機において、
前記レート変更手段は、前記符号化映像信号にヌルデータを挿入して該符号化映像信号のビットレートを変更することを特徴とするデジタルＦＰＵ送信機である。

本発明は、以下のような効果を有する。
請求項１の発明では、テレビカメラからの映像信号を符号化映像信号として無線信号で伝送するデジタルＦＰＵ送信機において、該符号化映像信号の実データレートを検出する実データレート検出手段と、該実データレート検出手段の出力より変調方式の選択情報を出力する変調器制御手段と、前記符号化映像信号のビットレートを変更するレート変更手段と、前記変調器制御手段による選択情報に基づく変調方式により該レート変更手段の出力を変調するに際し、該レート変更手段に対して変更クロック信号を出力し、ビットレートを一致させて変調する変調手段とを含むことを特徴とするデジタルＦＰＵ送信機であるので、ＦＰＵ送信機は、入力された符号化映像信号（圧縮後の映像信号）の実データレートを検出し、変調器制御手段からの選択情報に基づいて、変調手段が実ビットレートに基づいた変更クロック信号をレート変更手段に出力し、レート変更手段が入力符号化映像信号のビットレートを所定の転送レートに変換し、デジタル変調することが可能であり、符号化映像信号のビットレートに変更があった場合でも、デジタルＦＰＵ送信機の転送レートに入力信号の転送レートを合わせることなく、そのままのレートで自動的に処理して入力映像信号をデジタル変調して伝送することができる利点がある。

請求項２の発明では、請求項１記載のデジタルＦＰＵ送信機において、前記実データレート検出手段が、ＤＶＢ−ＡＳＩフォーマットからなる前記符号化映像信号の同期バイトの周期より検出することを特徴とするデジタルＦＰＵ送信機であるので、ＴＳ（トランスポート・ストリーム）パケットの同期バイトの周期より実データレートを検出するようにしたので、入力符号化映像信号のレート変換が容易となり、その構成が簡単となり、装置自体をコンパクトなものとし得る利点がある。

請求項３の発明では、請求項１記載のデジタルＦＰＵ送信機において、前記レート変更手段が、前記符号化映像信号にヌルデータを挿入して該符号化映像信号のビットレートを変更することを特徴とするデジタルＦＰＵ送信機であるので、入力される符号化映像信号とデジタルＦＰＵ送信機における転送レートとを一致させるために、ビットレートの差をヌルデータで挿入して一致させており、複雑なデータ処理を行う必要がないので、装置をコンパクトに構成することができ、コスト的に安価になる利点がある。

以下、本発明に係るデジタルＦＰＵ送信機の実施の形態について、図１を参照して説明する。図１は本発明のデジタルＦＰＵ送信機の一実施形態の要部を示すブロック図であり、１は入力端子、２は実データレート検出器、３は制御器、４はレートコンバータ、５は変調器、６はアンテナであり、入力端子１よりの符号化映像信号が実データレート検出器２とレートコンバータ４とにそれぞれ入力される。レートコンバータ４の出力は変調器５に入力される。一方、実データレート検出器２の出力は制御器３に入力され、制御器３からの制御信号（選択情報）に基づいて、変調器５が制御され、符号化映像信号が変調器５によりデジタル変調され、無線信号としてアンテナ６から送信される。

入力端子１には、テレビカメラよりの映像信号が圧縮処理装置を経て入力されており、この映像信号は、ＤＶＢ−ＡＳＩ（Digital Vidio Broadcasting - Asynchronous Serial Interface）フォーマットからなる符号化映像信号である。ＤＶＢ−ＡＳＩのフォーマットは、ＡＲＩＢ規格ＳＴＤ−Ｂ１１「テレビジョン放送番組素材伝送用可搬型マイクロ波帯デジタル無線伝送システム」で規定されており、この符号化映像信号はＭＰＥＧ−２方式により圧縮されてＴＳパケット化された映像信号（符号化映像信号）である。

入力端子１に入力される符号化映像信号はＤＶＢ−ＡＳＩのフォーマットによるＴＳ（トランスポート・ストリーム）パケットからなり、この符号化映像信号が実データレート検出器２に入力されるとともに、レートコンバート４に入力されて符号化映像信号のレート変換が行われ、変調器５に入力される。実データレート検出器２では、所定フォーマットで構成される符号化映像信号のＴＳパケットに書き込まれた同期バイトの周期から実データレートを検出する。制御器３は変調方式選択手段を備え、実データレート検出部２の検出結果により、制御器３の変調方式選択手段が変調器５を制御するための選択情報（制御信号）を出力する。制御器３はＣＰＵ等のプロセッサにて構成され、変調方式選択手段を備え、実データレートを処理して選択情報を得ることが可能であり、実ビットレートが、例えば４２Ｍｂｐｓであることを判定し、符号化映像信号の転送レートを４５Ｍｂｐｓとすべく、差を補う差データを３Ｍｂｐｓを選択情報（制御情報）を出力し、変調器５が６４ＱＡＭ変調を行う。変調器５のデジタル変調された映像信号はアンテナ６からデジタルＦＰＵ受信機に送信される。

さらに、本実施形態の動作を図２及び図３（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。先ず、図２は、符号化映像信号のＤＶＢ−ＡＳＩのフォーマットを時間軸ｔで示しており、ＤＶＢ−ＡＳＩは、映像信号をＭＰＥＧ−２で符号化処理して得られたＴＳデータの１８８バイトにＤＵＭＹバイト（ダミーバイト）として１６バイトを付加したものであり、２０４バイトで構成される。この符号化映像信号の転送レートは固定の２７０Ｍｂｐｓである。ＴＳデータは、１バイトを１０ビットとすると、ＤＵＭＹバイトを含めたＴＳデータが２０４０ビットとなる。転送レートは固定の２７０Ｍｂｐｓであり、この転送レートを維持するため、スタッフィング・データ（無効データ）としてｎ×１０ビット分が付加されて転送される。このスタッフィング・データは、復調では使用されないデータである。

図３（ａ）は、ＤＶＢ−ＡＳＩ信号に処理される前の入力映像信号のデータフォーマットの一例であり、転送レートが４２Ｍｂｐｓである同期バイトを含むＴＳデータ（１８８バイト）とＤＵＭＹ（１６バイト）より構成される。このようなデータは、図示しない圧縮処理装置により、図３（ｂ）に示すように、スタッフィング・データが付加されて転送レートが２７０ＭｂｐｓとしたＤＶＢ−ＡＳＩのフォーマットのデータ（符号化映像信号）とし、入力端子１に入力される。なお、図３（ａ）〜（ｃ）において、ＴＳデータの先頭の斜線部分は同期バイトを示している。

次いで、本実施形態の実データレート検出器２について図３を参照して説明する。テレビカメラより入力される入力映像信号の実データレートは、転送速度（２７０Ｍｂｐｓ）より遅く、図３（ａ）に示す４２Ｍｂｐｓなどの数値である。この入力映像信号が圧縮処理装置により信号処理され、入力端子１から入力される符号化映像信号は、転送レートが図３（ｂ）のように固定の２７０Ｍｂｐｓのデータとなっており、そのデータの内、殆どがスタッフィング・データと呼ばれる転送レートを合わせるためだけの無効データである。つまり、スタッフィング・データを使用しなくてもＴＳフレームのデータレートが確保されており、このＴＳパケットのスタッフィング・データを除いたデータが実データレートであり、図３（ａ）の４２Ｍｂｐｓが実データレートである。

依って、実データレート検出器２では、入力する符号化映像信号の２７０ＭｂｐｓのデータのＴＳパケットの同期バイト（４７Ｈ）を検出し、同期バイトの周期より実データレートを検出する。制御器３は実データレートに基づいて最適な変調方式として６４ＱＡＭを選択し、変調器５に６４ＱＡＭで変調するように制御信号（選択情報）を出力する。変調器５は、選択情報に基づいて、入力として６４ＱＡＭに最適な４５Ｍｂｐｓのクロック信号をレートコンバータ４に出力する。レートコンバータ４は変調器５よりのクロック信号に基づいて入力信号のレート変換を行う。実データレートが４２Ｍｂｐｓで、変調器５よりのクロック信号が４５Ｍｐｓであるから、その差の３Ｍｂｐｓになるように変更クロック信号が変調器５からレートコンバータ４に出力される。依って、図３（ｃ）に示すように３Ｍｂｐｓに相当するヌルデータ（Ｎｕｌｌｄａｔａ）を挿入して４５Ｍｂｐｓとして変調器５に出力する。変調器５はレートコンバータ４よりの入力信号を６４ＱＡＭで変調し、アンテナ６から無線信号としてデジタルＦＰＵ受信機に送信される。

本発明の活用例としては、入力映像信号を符号化処理しデジタル変調して伝送するときの放送用中継設備等に利用することができる。テレビカメラからの映像信号のデータレートをデジタルＦＰＵ送信機の転送レートに合わせてレート変更し一致させて転送する必要がなく、中継放送に際し、入力映像信号のデータレートが異なる場合であっても同一のデジタルＦＰＵ送信機が使用することが可能であり、中継放送における伝送システムの構築が簡便になる利点があり、中継放送における連携がスムーズになる利点がある。

本発明の一実施形態を示す要部ブロック図である。ＤＶＢ−ＡＳＩのフォーマットによるＴＳパケットの構成図である本実施形態における変調方式が６４ＱＡＭに最適な４５Ｍｂｐｓの入力信号を入力するための動作説明図であり、（ａ）は入力符号化映像信号の実ビットレートが４２Ｍｂｐｓの場合のＴＳパケットを示し、（ｂ）は圧縮処理装置における転送レート２７０ＭｂｐｓのＴＳパケットを示し、（ｃ）は６４ＱＡＭ変調に最適な４５ＭｂｐｓのＴＳパケットを示す説明図である。

符号の説明

１入力端子
２実データレート検出器（実データレート検出手段）
３制御器（変調器制御手段）
４レートコンバータ（レート変換手段）
５変調器（変調手段）
６アンテナ

Claims

テレビカメラからの映像信号を符号化映像信号として無線信号で伝送するデジタルＦＰＵ送信機において、
該符号化映像信号の実データレートを検出する実データレート検出手段と、
該実データレート検出手段の出力より変調方式の選択情報を出力する変調器制御手段と、
前記符号化映像信号のビットレートを変更するレート変更手段と、
前記変調器制御手段による選択情報に基づく変調方式により該レート変更手段の出力を変調するに際し、該レート変更手段に対して変更クロック信号を出力し、ビットレートを一致させて変調する変調手段とを含むことを特徴とするデジタルＦＰＵ送信機。
請求項１記載のデジタルＦＰＵ送信機において、
前記実データレート検出手段は、ＤＶＢ−ＡＳＩフォーマットからなる前記符号化映像信号の同期バイトの周期より検出することを特徴とするデジタルＦＰＵ送信機。
請求項１記載のデジタルＦＰＵ送信機において、
前記レート変更手段は、前記符号化映像信号にヌルデータを挿入して該符号化映像信号のビットレートを変更することを特徴とするデジタルＦＰＵ送信機。