JP2006279259A - テレビ放送波監視および監視結果通報システム - Google Patents

Abstract

【課題】放送波異常による事故をテレビ放送波監視端末によって迅速に検出し放送波異常の状態をインターネット経由で監視サーバーに通報するテレビ放送波監視及び監視結果通報システムの提供。
【解決手段】テレビ放送波を電波監視端末装置４によって受信し、映像信号および音声信号を分離抽出する。該分離抽出された映像信号から水平同期信号ならびに垂直同期信号を取り出し、各同期信号の周波数を基準周波数と比較し映像信号の異常の有無を判定する出力を生成する。また、前記分離抽出された音声信号に所要処理を実行することによって得られる平均値アナログデータをＡ／Ｄ変換した音声信号の異常の有無を判定する出力を生成する。前記映像信号の異常の有無を判定する出力ならびに音声信号の異常の有無を判定する出力の両者に基づき各テレビ放送波の監視を行い、前記監視端末装置４における監視結果をインターネット５経由により総合監視サーバー６に通報する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種テレビ放送波の異常検出を行い、所望箇所に通報することにより、より迅速な復旧対策を可能にする、テレビ放送波監視および監視結果通報システムに関する。

ＶＨＦ帯の電波を使用する地上波テレビ放送は、通常、東京タワーや各地域中心都市の放送局所在地ごとに設置されたテレビ塔に代表される大規模電波塔上に設置された送信アンテナから送信される。テレビ放送が、ラジオ放送と違って各地域ごとに大地上高の送信アンテナを必要とするのは、ＶＨＦ（極超短波）、ＵＨＦ（極々超短波）等を使用しているため、原則として見通し距離＋α程度がサービスエリアとなることに起因する。ＶＨＦ、ＵＨＦ等の到達範囲は、放送アンテナを中心とする円形内となる。

基本的にいずれかの地域の送信アンテナからの電波によって国土全体がほぼカバーされるように配慮されてはいるが、各地域の境界近辺にあっては、いずれの地域の局の電波も待機の影響による減衰作用を受けるため、理論的距離よりも短縮される傾向にあり、難視聴となる領域も多く発生しているのが実情である。受信限界以上の遠距離の場合はもとより、大規模構造物の山の陰、窪地などの特殊条件が加わる場合、受信限界より近距離であってもノイズの影響や緩衝も受け易くなるため良好な視聴が困難になる。このような事情を考慮して、両地域のサービスエリアの境界付近のように、いずれの地域の送信アンテナからの電波も微弱な山間地域、離島など難視聴地域にはＵＨＦサテライト局またはケーブルテレビ（CATV）などが設置され、あるいは小規模の場合は共同アンテナによる共同視聴システムなどの採用により、難視聴対策が行われている。

テレビ・ラジオ等の放送電波は、公共性も高く放送法に基づく免許制度のもとで放送事業者の構成、設備、運用等を含めて厳格な管理が行われている。テレビ放送事業者に対しては、予め定められた周波数を所定方式（ＮＴＳＣ方式では、映像信号は振幅変調Ａ５、音声信号は周波数変調ＦＭ）で変調し、所望プログラムを含む放送波を独占的に発射する権利が認められる一方、定められた放送時間内においては、継続的に放送波を発射し続けることが義務付けられている。

何らかの理由で放送が中断すると事故として原因究明および善後策等について国の電波管理当局に報告する義務が課されている。したがって、テレビ放送事業者は自局の電波（放送プログラムを含む）が正常に発射されていること、さらには適切な変調が行われていて正常な映像信号および音声信号を包含していること、を常時監視しなければならない。ＮＨＫをはじめ民放ネットワークのキー局など主要都市に設置される親局は、いずれも優れた機材・設備を備え、また豊富な技術スタッフを保有しており、さらに監視体制も完備していることが多い。そのため、天災地変等の異常事態を除き、放送波の発射停止（送信出力側の故障や電源停止事故等に起因）または主として変調系の故障に起因する放送プログラムの欠落（以下、これらを含めて「放送波異常」と表記する）に至る故障が発生し、その上このような故障が看過される放送事故が生ずることは極めて稀である。

一方、地方のＵＨＦサテライト中継局、親局のプログラムの中継を主目的とするＣＡＴＶ局等は、遠隔監視による無人局や極めて限られた人数の保守員によって運用されるケースが大部分である。また、保守員が駐在するような中継局であっても、夜間になると無人となることも多い。このような場合に、例えば商店、自治体の施設、その他公共施設等に監視用受像機を委託しておき、受信状態の報告を依頼するケースもあるが、委託先の監視要員は深夜、休日等には無人もしくは当直等の限られた人数となり、就寝または仮眠中の監視機能はほとんど期待できないことが多い。したがって、モニタ委託先がこのように無人もしくは極めて手薄な状態で放送波異常に至ったとしても監視システムが完備していないため、設備・回線等の復旧または回復までに長時間を要する事態が発生しがちである。

かかる事情を考慮して、特許文献１は、多チャンネルを同時増幅する中継放送装置において、放送波の出力低下が生じた際に、受信機の異常か、同時増幅部の異常かを識別して監視できる自動監視モニタを開示している。これは、専ら中継局内の設備において親局からのチャンネル毎の信号を受け入れる受信系のトラブルか、その下段において各チャンネルの信号を増幅する同時増幅系の異常かを区別して検出・表示し、中継局内の障害に対する警報を出してその後の迅速な対応を図ろうとするものである。したがって、上述のようにＵＨＦサテライト中継局のアンテナから実際に発射される放送波までを含めて監視するものではない。
特開２００２−２８０９７７号公報

本発明は、当該地域おいて実際にアンテナから発射される各チャンネルに相当する放送波を所定時間周期で監視することにより、放送波異常による事故をテレビ放送波監視端末によって迅速に検出し、該検出した放送波異常の状態をインターネット経由で監視サーバーに通報する、テレビ放送波監視および監視結果通報システムを提供することを課題とする。

請求項1に記載の発明は、当該地域において実際にアンテナから発射されるテレビ放送波を監視端末装置によって受信し、該受信波から映像信号および音声信号を分離抽出し、該分離抽出された映像信号から水平同期信号ならびに垂直同期信号を取り出すことにより各同期信号の周波数を基準周波数と比較することによって映像信号の異常の有無を判定する出力を生成し、前記分離抽出された音声信号に所要処理を実行することによって得られる平均値アナログデータをＡ／Ｄ変換した音声信号の異常の有無を判定する出力を生成し、前記映像信号の異常の有無を判定する出力ならび音声信号の異常の有無を判定する出力の両者からテレビ放送波の監視を行い、前記監視端末装置における監視結果をインターネット経由により総合監視サーバーに通報するように構成された、テレビ放送波の監視および監視結果通報システムであることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記インターネット回線が、ｘＤＳＬ、ＦＴＴＨ、ケーブルテレビ等の常時接続可能回線であるテレビ放送波の監視および監視結果通報システムであることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記映像信号の異常の有無を判定する出力が、前記取り出された水平同期信号ならびに垂直同期信号を一定時間測定し、ＮＴＳＣ方式において規定されている１５．７３４ｋＨｚおよび５９．９４Ｈｚを基準として予め定められた偏差以内である際に正常と判断するように構成されたテレビ放送波の監視および監視結果通報システムであることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、前記音声信号の異常の有無を判定する出力が、Ａ／Ｄ変換の際のアナログ信号を所定感覚で測定を行い、その平均値が予め設定された信号レベル以上である際に正常と判断するように構成されたテレビ放送波の監視および監視結果通報システムであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記監視端末装置から総合監視サーバーへの通報が所定通信手順（ＴＣＰ／ＩＰ）に従って実行されるテレビ放送波の監視および監視結果通報システムであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、前記監視端末装置から総合監視サーバーへの通報は、少なくとも、信号識別ＩＤ、端末ＩＤ、監視結果報告件数、実行時間、測定チャンネル個数、映像信号の合否結果および判定偏差レベル、音声信号の合否結果および判定基準レベルの情報を含む所定バイト数のデータ列による所定手順によって実行される、テレビ放送波の監視および監視結果通報システムであることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、前記映像信号および音声信号の分離は、当該地域における全チャンネルに適合するチューナーと選局装置とによるヘテロダイン検波によって得られる中間周波信号（ＩＦ）を、中間周波処理回路において処理し、得られた映像信号および音声信号を処理することによって実行される、テレビ放送波の監視および監視結果通報システムであることを特徴とする。

本発明に係るレビ放送波の監視および監視結果通報システムは、当該地域のテレビ放送アンテナのサービスエリア内に所要数設置された監視端末装置によって、実際にアンテナから発射されるテレビ放送波を受信し、該受信放送波から映像信号および音声信号を分離抽出して、それぞれの信号を予め設定された判定基準に従って正常か否かを判定し、判定結果をインターネット経由で監視サーバーに伝送するように構成される。

この場合のインターネットはｘＤＳＬ、ＦＴＴＨ等の常時接続が望ましく、また当該地域において視聴可能な全チャンネルを時分割により所定の繰返し周期により実行するよう構成される。かかる構成において、あるチャンネルの放送波のみが受信できない場合は、放送波の途絶と判断される。また放送波の搬送波は確認できるものの、映像信号から分離された水平同期信号および垂直同期信号の基準値に対する偏差が過大であるような異常、音声信号の出力レベルが基準レベルに到達していないような異常、などが監視サーバーに伝えられる。

そして、監視サーバーの管理者または監視サーバーに接続された自動判断部は、その旨を直ちに所要箇所、例えば親放送局の技術保守部門、保守受託機関、保守サービス受託者等宛に伝送し、速やかに復旧に必要な対応策をとることが出来る。その結果、放送事業者の管轄する設備故障等に基づく放送波停止はもとより画像信号の変調異常、音声信号の出力レベル異常などの放送波異常が、短時間でかつ確実に検出され、その結果が遅滞なく担当部門、委託企業、保守サービス員等宛に通報され、迅速な復旧対策が期待できる。

以下、添付図を参照しつつ本発明の実施例について開示する。図１は、本発明に係るテレビ電波監視および監視結果通報システムの全体構成を示す概念図である。ＴＶ放送の親局１からのテレビ放送波は、付属する送信アンテナ２から近隣サービスエリアに向けて直接発射されるほか、遠距離の場合や地理的その他の理由により難視聴となる問題を解決するために中継用ＵＨＦサテライト局３を介してそれぞれの対象サービスエリアに向けて発射される。

このようにして親局１から直接発射される放送波は、通常、自局もしくはその近辺に設置された技術保守部門等の監視設備により把握可能であり、直接監視できる。しかしながら、中継用のＵＨＦサテライト局３から発射される放送波を直接監視することは困難である。これらＵＨＦサテライト局は、必然的に親放送局からは地理的に離隔しているばかりでなく、隣接するそれぞれのＵＨＦ中継局による放送波間の干渉を回避するため、予め割り振られている多数のチャンネルを使用する必要があり、山間部や離島などの中継設備に至っては、チャンネル数も多くなり到底監視しきれない。

そのため、従来は、特定の視聴者に監視機能を委託して、異常発生時には電話・ＦＡＸなどを介して通報を得るような手法が執られていた。しかし、委託した監視者も専属の専門家ではないため、放送波の障害時に確実に関し結果通報が得られる保証はない。殊に、休日、深夜等にあっては不在となることも多く、緊急時に十分な対応が得られるとは限らない。そのため、監視の信頼性が低下する。

本発明に係るテレビ放送波の監視および監視結果通報システムでは、ＵＨＦサテライト局のサービスエリア内の適宜位置にテレビ放送波監視端末装置４を設置して、当該地域において実際にアンテナから発射され、受信可能なＶＨＦ帯およびＵＨＦ帯のチャンネル全てを対象として時分割方式により所定周期で自動的に放送波監視動作を行い、その監視状況をインターネット５を介して総合監視サーバー６に伝送する。

テレビ放送波監視端末装置４は、通常のテレビ受像機のチャンネルの出力部に接続するものでもよいが、テレビ受像機のチャンネルおよび所要高周波信号部分に相当する回路を内蔵したものであってもよい。総合監視サーバー６による受信結果をどのように利用するかは、システムの全体構成により異なるが、親放送局直轄の場合は、技術保守部門が引き続く対応策を実行する。ＵＨＦサテライト局の保守委託を受けた事業者に属する場合は、その保守部門が、現用系から予備系への切り換え、保守サービス巡回車の出動などを指示する。

このように、当該地域において実際にテレビ局（ＶＨＦ局およびＵＨＦサテライト局）から発射される放送波を受信し、所定監視周期によりサイクリック自動監視を行う結果、主放送設備に対して中継設備系およびアンテナ設備系も含めた現実に発射される放送波の状態監視が可能となる。この場合の監視内容は、（１）放送波停止、（２）変調状態の異常の有無、（３）映像信号の異常の有無、（４）音声信号の異常の有無、を的確に示すものとなる。したがって、放送波に係るなんらかの異常の発生、すなわち放送波異常が遅滞なく把握可能であり、この放送波異常の状態が所要箇所に通報されることにより、爾後の復旧ないし回復に向けての迅速な対応が可能となる。

図２は、テレビ放送波監視端末装置４の構成例を示すブロック図である。実際にアンテナから発射される監視対象チャンネルの放送波を選択し、その中間周波ＩＦを取り出すためのチューナー及びＩＦユニット４１と、テレビ放送波監視ユニット４２とからなる。チューナー及びＩＦユニットのチューナー部４１Ｃは、当該設置地域において受信可能なＶＨＦ放送波およびＵＨＦ放送波の各チャンネルに同調可能なものである。また、ＩＦ処理回路４２Ｉは、アンテナを経て入力される電波から、ヘテロダイン検波により所望チャンネルの中間周波ＩＦを取り出し、このＩＦ信号から映像信号成分および音声信号成分を分離するものである。

テレビ放送波監視ユニット４２は、監視端末全体を管理・制御するためのＣＰＵ（中央処理装置）４２Ｃ、映像信号および音声信号監視回路４２Ｍ、ネットワークコントローラ４２Ｎを備えている。ＣＰＵ４２Ｃは、所望チャンネルの選局を指定し、その結果チューナー４１Ｃから得られる中間周波数ＩＦをＩＦ処理回路４１Ｉによって処理することにより得られる映像信号成分ならびに音声信号成分を所定基準に合わせて異常の有無を調べる。

映像信号の異常の有無は、ビデオシンクセパレータにより分離された水平同期信号および垂直同期信号それぞれの基準値に対する偏差により、そして、音声信号に関しては増幅および極性反転した後積分回路によって得られる平均値出力が基準レベルに維持されているか否かにより判定される。さらに、このようにして得られた監視結果を、ネットワークコントローラ４２Ｎに転送するような制御を行う。

ネットワークコントローラ４２Ｎは、監視結果を監視サーバー側に伝送するための所要処理をＣＰＵ４２Ｃの制御のもとに全て実行するもので、所定通信手順、例えばＴＣＰ／ＩＰにより監視結果を含む所要データをインターネット経由で伝送するように機能する。本実施例では、ネットワークコントローラ４２Ｎの出力はコネクタからＬＡＮケーブルを介してルータに伝送される。

図３は、図２に示したテレビ放送波監視端末４の出力である監視状況の結果信号を、ＬＡＮケーブルを介してルータ７に伝送し、その後モデム８からインターネット５、好ましくは常時接続型インターネットによって総合監視サーバー６に伝送する一般的な構成を開示するものである。なお、インターネットを利用する態様は種々の構成があり、本システムの設置環境に応じて適宜変更することが出来る。

図４は、本実施例における受信可能全チャンネル数αである場合の監視周期t₁と監視時間t₂との関係を示すもので、t₁＞t₂(α＋1)の関係となる。つまり、この監視周期t₁によりサイクリック監視が行われる。この場合のチャンネル数αに対する〔＋１〕は、余裕を見るためのアイドル期間である。かかる構成の監視周期および監視時間を採用する結果、いずれかのチャンネルに相当する放送波に異常が生じた場合、先の監視周期が終わった直後に放送波異常が発生したとしても、監視周期t1後には最初の監視結果通報が行われることになり、かかる迅速な通報に応じて、復旧ないし回復に必要な動作に移ることが出来る。

図５は、ＮＴＳＣ方式の信号波形を示すもので、濃い網掛けで示すカラーバースト信号の前に１５．７３４ｋＨｚの水平同期信号が含まれているから、この信号をビデオシンクセパレータにより分離抽出して基準値との偏差を監視する。同様に、５９．９４Ｈｚの垂直同期信号を抽出して基準値との偏差を監視し、両者を総合的に判定することにより画像信号の異常の有無が監視できる。

前述のように周期t1で監視された映像信号および音声信号の監視結果は、その都度、常時接続型のインターネットを通じて総合監視サーバーに報告される。この常時接続型インターネットは、ｘＤＳＬ、光ファイバーを利用したＦＴＴＨ、ケーブルテレビ等を利用するものであり、ＩＳＰとの接続も利用可能状態にあることを前提とするものである。
（１）監視端末から総合監視サーバーへの監視結果送信信号は以下の項目を含む。
ａ．信号種別ＩＤ（監視結果送信）、ｂ．端末ＩＤ、ｃ．監視結果報告件数（未報告分、最大β回数）、ｅ．監視結果報告内容。
（２）監視結果報告内容は以下のような項目を含む。
ａ．測定した時間、ｂ．測定チャンネル数（最大αチャンネル）、ｃ．測定結果内容（チャンネル数分）。
（３）測定結果内容としては以下のような項目が含まれる。
ａ．測定チャンネル、ｂ．映像信号の監視結果（合否）、ｃ．映像信号の合否判定に使用した偏差（％）、ｄ．音声信号の監視結果（合否）、ｅ．音声信号の合否判定に使用した基準音圧レベル。

図６は、全段落に示した諸項目を包含する監視結果通報データの信号形式を例示するものであるが、個々の状況に合わせて構成を変更することも可能である。監視結果通報データには、信号識別ＩＤ、監視端末に付与されている端末ＩＤ、監視結果報告件数等のヘッダを付し、これらに続けて監視結果内容等を示すフラグおよび対応するデータを順次付加するような形態となる。このような伝送データの典型的なバイト数を例示しているが、このような形式およびバイト数に限定されるものではない。

本発明に係るテレビ放送波監視および監視結果通報システムは、ＶＨＦ放送波およびＵＨＦ放送波による当該地域において実際にアンテナから発射される全チャンネルのテレビ放送波を、テレビ受像機と同様の環境下において受信してサイクリック監視を行い、監視結果を所要箇所に迅速に通報して、放送波異常に対する迅速な対応を可能にするものである。

監視対象となる放送波異常は、（１）放送波全体の停止、（２）変調状態の異常の有無、（３）映像信号の異常の有無、（４）音声信号の異常の有無、であり、実用上問題となる異常現象を包含している。したがって、放送波異常が発生しているにもかかわらず発見ないし通報が遅れて、復旧ないし回復作業が後れて放送波異常状態が長引く事態を最小限に止めることが可能となり、テレビ放送事業の運用上大きな効果が期待できる。

本発明に係るテレビ放送波監視および監視結果通報システムの全体構成を示す概念図である。 本発明に係るテレビ放送波監視端末の回路構成例を示すブロック図である。 本発明に係るテレビ放送波監視端末から総合監視サーバーに至るネットワーク構成モデル図である。 本発明に係るチャンネル毎の監視時間と監視周期の関係を示す時系列説明図である。 本発明に係るＮＴＳＣ方式における水平同期信号の状態を示す波形図である。 本発明に係る放送波監視端末からインターネット経由で総合監視サーバーに伝送される監視結果送信データの構成説明図である。

符号の説明

１ テレビ親放送局
２ 送信アンテナ
３ ＵＨＦサテライト局およびアンテナ
４ 自動監視端末（テレビ放送波監視端末）
５ インターネット
６ 総合監視サーバー
７ ルータ
８ モデム（ＭＯＤＥＭ）
４１ チューナー・ＩＦユニット
４１Ｃ チューナー
４１Ｉ ＩＦユニット
４２ テレビ放送波監視ユニット
４２Ｃ ＣＰＵ
４２Ｍ 映像信号および音声信号監視回路
４２Ｎ ネットワークコントローラ

Claims (7)

1. 当該地域において実際にアンテナから発射されるテレビ放送波を監視端末装置によって受信し、該受信波から映像信号および音声信号を分離抽出し、該分離抽出された映像信号から水平同期信号ならびに垂直同期信号を取り出すことにより各同期信号の周波数を基準周波数と比較することによって映像信号の異常の有無を判定する出力を生成し、前記分離抽出された音声信号に所要処理を実行することによって得られる平均値アナログデータをＡ／Ｄ変換した音声信号の異常の有無を判定する出力を生成し、前記映像信号の異常の有無を判定する出力ならびに音声信号の異常の有無を判定する出力の両者からテレビ放送波の監視を行い、前記監視端末装置における監視結果をインターネット経由により総合監視サーバーに通報するように構成された、ことを特徴とするテレビ放送波の監視および監視結果通報システム。
2. 前記インターネット回線が、ｘＤＳＬ、ＦＴＴＨ、ケーブルテレビ等のいずれかである常時接続可能回線である、ことを特徴とする請求項１に記載のテレビ放送波の監視および監視結果通報システム。
3. 前記映像信号の異常の有無を判定する出力が、前記取り出された水平同期信号ならびに垂直同期信号を一定時間測定し、ＮＴＳＣ方式に置いて規定されている１５．７３４ｋＨｚおよび５９．９４Ｈｚを基準として予め定められた偏差以内である際に正常と判断するように構成された、ことを特徴とする請求項１または２のいずかに記載のテレビ放送波の監視および監視結果通報システム。
4. 前記音声信号の異常の有無を判定する出力が、Ａ／Ｄ変換の際のアナログ信号を所定感覚で測定を行い、その平均値が予め設定された信号レベル以上である際に正常と判断するように構成された、ことを特徴とする請求項１または２のいずかに記載のテレビ放送波の監視および監視結果通報システム。
5. 前記監視端末装置から総合監視サーバーへの通報が所定通信手順（ＴＣＰ／ＩＰ）に従って実行される、ことを特徴とする請求項１乃至４に記載のテレビ放送波の監視および監視結果通報システム。
6. 前記監視端末装置から総合監視サーバーへの通報は、少なくとも、信号識別ＩＤ、端末ＩＤ、監視結果報告件数、実行時間、測定チャンネル個数、映像信号の合否結果および判定偏差レベル、音声信号の合否結果および判定基準レベルの情報を含む所定バイト数のデータ列による所定手順によって実行されることを特徴とする請求項１乃至４に記載のテレビ放送波の監視および監視結果通報システム。
7. 前記映像信号および音声信号の分離は、当該地域における全チャンネルに適合するチューナーと選局装置とによるヘテロダイン検波によって得られる中間周波信号（ＩＦ）を、中間周波処理回路において処理し、得られた映像信号および音声信号を処理することによって実行される、ことを特徴とする請求項１乃至６に記載のテレビ放送波の監視および監視結果通報システム。
   

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