JP2011044870A - デジタル伝送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】デジタル変復調を用いて映像、音声信号を無線伝送するデジタル伝送装置において、送信装置と受信装置各々が当該装置の位置情報を生成し、送信装置は信号伝送時に送信装置の位置情報を重畳した信号を送信し、受信装置は信号受信時に抽出した送信装置位置情報と受信装置の位置情報とによって、送信装置の受信装置に対する相対移動角速度を出力することを特徴とするデジタル伝送装置。
【選択図】図2
Description
近年は、地上波テレビ放送のデジタル化に伴い、FPU装置の伝送方式もデジタル化が進んでいる。このため、FPU装置は、様々な伝送路での運用を可能とする必要性から、複数の変調方式を具備している。
図1によって、従来のデジタル放送におけるデジタル無線伝送装置の一例を説明する。図1は、従来のデジタルFPU装置を使用したデジタル無線伝送装置の全体構成を示すブロック図である。100は送信装置、160は受信装置、150は伝送路である。
図1の動作について、以下説明する。
送信装置100は、送信制御部110、送信高周波部120、及び送信アンテナ130で構成される。また、受信装置160は、受信アンテナ170、受信高周波部180、及び受信制御部190で構成される。
I/F部111は、放送局、若しくは他の中継局に伝送する映像信号を、後段の画像符号化部112に出力するために必要な処理を行う。例えば、I/F部111は、入力された映像信号と音声信号に対して、SDI信号やAES信号等のデジタル信号の切替えなど、伝送する所望の信号に切り替えるための処理を行い、画像符号化部112に出力する。例えば、送信制御部110に入力される複数の映像信号から、伝送する所望の信号に変換する処理である。即ち、NTSC( National Television System Committee )信号等のアナログ映像信号や HD−SDI( High Definition Serial Digital Interface )、またはSD−SDI( Standard Definition Serial Digital Interface )等のSDI信号の切替え、また、アナログ音声やAES( Audio Engineering Society )信号等のデジタル音声信号の切替処理を行う。なお、本明細書において、特別に説明が無い場合には、映像信号とは音声信号を含む信号である。
I/F部111は、以上のように、入力された映像信号に、必要な処理を施して、処理した映像信号を、画像符号化部112に出力する。
画像符号化部112から出力されたデジタル信号は、デジタル変調部113の符号化部114に入力される。符号化部114は、入力されたデジタル信号に対して、伝送路エラーによるデータの誤り訂正を行い、エネルギー拡散、畳み込み符号化、インターリーブ等の符号化処理を行い、直交変調部115に出力する。
次に、直交変調部115は、符号化処理されたデジタル信号を、例えば、OFDM( Orthogonal Frequency Division Multiplex )変調等によって直交変調し、OFDM変調信号を得る。そしてさらに、直交変調部115は、OFDM変調信号の周波数変換を行い、IF( Intermediate Frequency )信号として送信高周波部120に出力する。
周波数変換部121は、送信制御部110から入力されたIF信号を、無線伝送するための周波数信号(例えば、マイクロ波帯域の高周波信号)に周波数変換処理し、電力増幅部122に出力する。
電力増幅部122は、入力された高周波信号を電力増幅し、例えばマイクロ波の帯域に高周波増幅されたRF( Radio Frequency )信号等のデジタル変調信号として出力する。送信高周波部120は、電力増幅部122から出力されたRF信号を、送信アンテナ130を介して伝送路150に送信する。
受信装置160の受信高周波部180は、アンテナ170を介して、送信装置100から伝送路150を介して送信されたRF信号を受信する。受信高周波部180では、受信されたRF信号は、周波数変換部181に入力される。周波数変換部181は、入力されたRF信号に周波数変換処理を施し、IF信号に変換して、後段の受信制御部190に出力する。
復調部191において、直交復号部192は、受信高周波部180から入力されたIF信号を復調し、復号化部193に出力する。復号化部193は、入力された信号にデインターリーブ、ビタビ復号、等の処理を行い、TS信号として、後段の画像復号化部194に出力すると共に、受信状態情報抽出部196に出力する。
また画像復号化部194は、送信装置100の送信制御部110内の画像符号化部112で符号化した信号を復号し、I/F部195に出力し、I/F部195を介して映像信号と音声信号を外部機器に出力する。
しかし、デジタル伝送の場合には、伝送状態が悪化しても、復調できる限界までS/N劣化の無い画像が受信できる。このため、受信状態の把握が困難である。さらに、受信状態が悪化し、復調限界を超えると正常伝送できなくなり、受信画像がフリーズし、突然画像が破綻する。従って、デジタル伝送では、受信状態を常時把握することが重要となる。
よって、受信側では、FPU装置による伝送状態を、操作者等が、常時監視する。受信状態の監視方法として、従来は、例えば図1に示す受信状態情報抽出部196によって、受信制御部190から、受信電界強度、妨害波の有無、ビットエラーレート等の受信状態情報を抽出し、受信状態信号を出力し、当該受信状態信号から受信状態情報を可視化した画像として表示させ監視を行っていた。
即ち、受信状況の監視は、従来、受信高周波部180が受信したデジタル変調信号の受信状態情報を、FPU装置の受信制御部190の復調部191から出力される受信状態信号を確認することで、実施していた。
特に、デジタル伝送装置を用いての無線伝送は、指向性を持つものであるため、移動中継を行う場合、受信装置の追従のために、送信装置の受信装置に対する角速度は重要な情報である。
上述の構成では、デジタル伝送装置を用いて移動中継を行う場合に、送信装置の動きに関する情報を直接確認できず、アンテナの方向調整が困難であった。また、送信装置にとって安定伝送の指標となる情報が与えられていなかった。
本発明は、デジタル変復調を用いて映像信号及び音声信号を無線伝送するデジタル伝送装置において、送信装置が移動中の信号伝送を受信装置に行う場合にも、安定した伝送を行うための指標となる情報を受信装置側の操作者に通知することができるデジタル伝送装置を提供することを目的とする。
即ち、本発明のデジタル伝送装置は、デジタル変調を用いて映像信号を無線伝送する送信装置と、当該信号を受信してデジタル復調した映像信号と音声信号を出力する受信装置で構成された装置であって、
前記送信装置は、入力した映像信号と音声信号をIF信号に変換して出力する送信制御部と、前記IF信号をRF信号に変換して無線伝送する送信高周波部とで構成された送信装置であって、
前記送信制御部は、映像信号と音声信号をMPEG2信号等に変換する画像符号化部と、GPS( Global Positioning System )等の位置情報測定システムにより位置情報を生成する送信装置位置情報生成部と、前記位置情報をMPEG2信号等に重畳した位置情報多重部と、位置情報を重畳した信号をIF信号に変換するデジタル変調部で構成された送信制御部であって、
前記受信装置は、アンテナを介して前記送信装置からの映像信号を受信し、IF信号に変換して出力する受信高周波部と、前記IF信号から映像信号及び音声信号を出力する受信制御部とで構成された受信装置であって、
前記受信制御部は、GPS等の位置情報測定システムにより受信装置位置情報を生成する受信装置位置情報生成部と、前記IF信号を復調し映像信号及び音声信号と、受信状態情報と、送信装置位置情報とを出力する復調部と、
前記送信装置位置情報と前記受信装置位置情報とを入力として送信装置移動情報を出力する送信装置移動情報生成部と、前記受信状態情報と前記送信装置移動情報のいずれかまたはそれら両方を可視化した画像を表示する液晶画面とを備えたものである。
さらに好ましくは、上記発明の受信装置の受信制御部の液晶画面は、送信装置の移動角速度が一定以上になった場合には、送信装置移動情報の可視化画像を自動的に表示することを特徴とするものである。
さらに好ましくは、上記発明の受信装置は、受信制御部と受信高周波部の機能を一筐体にまとめ、前記受信状態情報と前記送信装置移動情報のいずれかまたはそれら両方を可視化した画像を液晶画面表示するものである。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図の説明において、従来の技術を説明した図1を含め、同一の機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、重複を避けるため、説明を省略する。
送信装置200において、210は送信制御部、216は送信装置位置情報生成部、217は位置情報多重部である。
受信装置260において、290は受信制御部、296は受信制御部290の表示制御部、297は受信制御部290の受信装置位置情報生成部、298は受信制御部290の送信装置移動情報生成部、299は受信制御部290の表示部である。表示部299は、例えば、液晶画面である。
また、図2において、受信装置260は、図1の受信装置160と比較して、受信制御部190に替わって受信制御部290を設け、受信制御部290には、復調部191、画像復号化部194、I/F部195、及び受信状態情報抽出部196に加えて、受信装置位置情報生成部297、送信装置移動情報生成部298、表示制御部296、及び表示部299を設けたものである。
画像符号化部112は、入力された映像、音声信号にMPEG2信号等の圧縮処理を施し、さらにTS形式のデジタル信号に変換し、位置情報多重部217を介してデジタル変調部113に出力する。
送信装置位置情報生成部216は、GPSを内蔵し、GPSによって送信装置位置情報を生成し、位置情報多重部217に出力する。
位置情報多重部217は、画像符号化部112から入力されたデジタル信号に送信位置情報生成部から入力された送信装置位置情報を重畳して、デジタル変調部113に出力する。
デジタル変調部113は、位置情報多重部217から入力されたデジタル信号に、伝送中のエラーによるデータ誤りを防ぐための符号化及び直交変調処理を行い、OFDM変調等のデジタル変調信号を生成し、さらに周波数変換によってIF信号を送信高周波部120に出力する。
即ち、受信制御部290の直交復調部192は、受信高周波部180から入力されたIF信号を復調し、復号化部193に出力する。
復号化部193は、入力された信号にデインターリーブ、ビタビ復号等を行い、TS信号として後段の画像復号化部194に出力すると共に、受信状態情報を受信状態情報抽出部196に出力し、かつ、送信装置位置情報を送信装置移動情報生成部298に出力する。受信状態情報抽出部196は、復号化部193から入力されるTS信号から、受信電界強度、妨害波の有無、ビットエラーレート等の受信状態情報を抽出し、受信状態信号を表示制御296に出力する。
送信装置移動情報生成部298は、復号化部193から入力された送信装置移動情報と、受信装置位置情報生成部297から入力された受信装置位置情報とを連続的に入力し、送信装置移動情報を算出して、表示制御部296に出力する。なお、連続的とは、例えば、GPSの位置情報取得可能な間隔を1周期として定期的に入力することである。
また、送信装置移動情報生成部298が算出する送信装置移動情報とは、例えば、送信装置と受信装置間の距離や、送信装置の受信装置に対する相対的な角速度である。
この結果、送信装置200から伝送される信号に送信装置の位置情報が付加され、受信装置260にとっては、受信電界強度、妨害波の有無、ビットエラーレート等の受信状態情報以外の安定伝送の指標となる情報を得ることが可能となる。
表示制御部296は、受信状態情報抽出部196から入力される受信状態情報と、送信装置移動情報生成部298から入力される送信装置移動情報のいずれか若しくは両方を表示部299に出力する。表示部299は可視化された画面として表示する。
即ち、図2の実施例において、受信制御部290と従来技術の受信制御部190との相違点は、受信装置位置情報生成部297を設け受信装置位置情報を出力することと、当該情報と復号化部193が出力する送信装置位置情報とで、送信装置移動情報を送信装置移動情報生成部298で生成し、表示制御部296を介して表示部299に受信状態情報と送信装置移動情報のいずれかもしくはそれら両方を可視化した画像を出力することである。
この結果、受信装置は送信装置の移動情報を監視することが可能となり、安定して信号を受信するための指標となる情報を得ることが可能となる。
即ち、図3において、受信アンテナの受信方向の中心軸を示す図形304は、現在の送信装置と受信装置の位置とを結ぶ位置方向を相対的に示し、送信装置と受信装置間の現在の距離を点図形313が示す。また、相対的な角速度を矢印の図形312でベクトル表示している。
なお、受信アンテナは、正面が一番受信感度(ゲイン)が高く正面(中心軸304)から、角度がずれるほど受信感度(ゲイン)が低くなる。そのため、等距離を結ぶ線を示す図形305〜307は受信アンテナの中心軸を示す図形304の方向(縦方向)よりも横方向になるほど表示画面上での距離の尺度(倍率)が大きくなるように楕円状表示している(長軸方向が受信アンテナの中心軸を示す図形304上にある)。
この結果、ベクトル表示された矢印312の表示が外側に向かうほど(受信アンテナの角度が正面からずれるほど)、アンテナ方向のずれが大きく見えるようになり、受信側での監視が分かり易くなる。
また、好ましくは、上記送信装置移動情報は、角速度である。
また、好ましくは、表示画面301の矢印312では、送信装置と受信装置間の距離及び移動角速度を、向きと長さの異なる図形で表示した。しかし、向きと太さの異なる矢印で表現しても良く、色、デコレーション、点滅間隔の異なる矢印、等で、使用者の要求に応じて表示するようにしても良い。
さらに好ましくは、図3の実施例では、送信装置の位置(図3の点図形313参照)が不動であった。しかし、送信装置と受信装置とのアンテナ方向が合っている初期状態から、送信装置が相対的に移動する場合に、その位置の移動も表示画面に表示し、距離を示す楕円で示す図形の長軸方向の角度を変化させるようにしても良い。
また好ましくは、図3の表示部で可視化して表示される画面のデータを、表示部若しくは表示制御部(図2参照)から、外部機器に出力するようにしても良い。また若しくは、テキストで表示されるデータだけを表示部若しくは表示制御部から、外部機器に出力するようにしても良い。
信号選択回路401は、それらの入力情報(受信状態情報、送信装置移動情報、設定情報)のうちいずれかを出力端dから画像生成部404に出力する。画像生成部404は、入力した情報を可視化した画像情報に変換して、その画像情報を後段の表示部等に出力する。
信号選択回路401の制御端sに切替信号が入力された場合には、信号選択回路401は、画像生成部404に出力する信号を切替える。
例えば、状態監視部403は、受信状態情報の値それぞれに所定のしきい値の範囲を設け、いずれかが所定のしきい値の範囲から外れた場合に、入力端aに入力される受信状態情報を出力端dから出力するように信号選択回路401を切替える。
また好ましくは、送信装置移動情報の移動角速度が所定の値未満になった場合には、表示部の表示画面を受信状態情報表示に自動的に切替えるデジタル伝送装置である。
また、好ましくは、状態監視部403は、送信装置移動情報の値それぞれに所定のしきい値の範囲を設け、いずれかが所定のしきい値の範囲内にあるばから外れた場合に、入力端bに入力される送信装置移動情報を出力端dから出力するように信号選択回路401を切替える。
図4の実施例によれば、本発明のデジタル無線伝送装置の受信装置の受信制御部における液晶画面等の表示部の表示画面を、受信状態情報または送信装置移動情報により、強制的に若しくは適宜、切替えることにより、受信状態の監視が容易となる。
また、図6は、記憶部501に記憶された、既にログが存在する移動路における位置情報と角速度の値を関連づけたテーブル601である。そしてこのテーブル601は、角速度が所定の値以上となった位置情報について、フラグ等の目印を関連付けておくものである。
表示制御部296は、送信装置移動情報生成部298から入力される送信装置200の位置座標と記憶部501のテーブル502の位置座標と照合し、照合されたテーブル502の同じ位置座標に、フラグ等の目印があるか否かを、所定の間隔で確認する。例えば、この間隔は、送信装置200の位置座標が入力される都度である。
なお、好ましくは、復号化部193から、直接、記憶部501に送信装置位置情報を出力するようにし、記憶部501内の処理にて、フラグ等の目印の有無を検出して、フラグ等の目印が検出された場合に、記憶部501から表示制御部296に検出情報を出力するようにしても良い。
表示制御部296は、照合した位置座標にフラグ等の目印がある場合、即ち、送信装置200が受信が不可能になりそうな位置に進入すると判断した場合には、表示部299に表示する表示画面を、送信装置移動情報(角速度情報)の表示に切替える。もし、表示部299の表示がすでに送信装置移動情報であった場合には、表示画面に危険領域に入ることを操作者に知らせるために、危険を示す表示を行う。また、好ましくは、図示しない警告音を出力する。
また表示制御部296は、照合した位置座標にフラグ等の目印がない場合には、テーブル502の情報に対して、表示切替制御を行わない。
上述の、図2〜図6の実施例によれば、移動中の信号伝送を行う場合にも、安定した伝送を行うための指標となる情報を使用者に与えることが可能となる。
Claims (1)
- 少なくとも映像信号をデジタル変調して無線送信するデジタル変調部を備えた送信装置と、少なくとも該無線送信された映像信号を受信しデジタル復調するデジタル復調部を備えた受信装置とを有するデジタル伝送装置において、
前記送信装置は、さらに、位置情報測定システムによって送信装置位置情報を生成する送信装置位置情報生成部と、前記送信装置位置情報を前記映像信号を前記デジタル変調部の前段で重畳する位置情報多重部とを備え、
前記受信装置は、位置情報測定システムによって受信装置位置情報を生成する受信装置位置情報生成部とを備え、
前記受信装置の前記デジタル復調部は、前記無線送信された映像信号から前記送信装置位置情報を抽出するデジタル復調部であって、
前記受信装置は、さらに、前記受信装置位置情報と前記送信装置位置情報と、から、前記送信装置の前記受信装置に対する相対的な送信装置移動情報を算出する送信装置移動情報生成部と、前記を送信装置移動情報を表示する表示部を備えたことを特徴とするデジタル伝送装置。
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2009
- 2009-08-20 JP JP2009191221A patent/JP2011044870A/ja active Pending
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2010
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