JP2023089645A - Ip伝送システム、ip送信装置、ip受信装置およびip伝送方法 - Google Patents

Ip伝送システム、ip送信装置、ip受信装置およびip伝送方法 Download PDF

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Abstract

【課題】放送信号をIP伝送してから再送信するシステムにおいて、地上波デジタル信号の放送信号を再送信する際に生じる遅延を許容可能な範囲内に抑えながら、より高い品質の放送信号を再送信する。【解決手段】IP送信装置は、地上波デジタル放送の放送信号を受信し、前記放送信号からチャンネル信号を抽出し、前記チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および前記チャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットを前記IP受信装置へ送信し、IP受信装置は、前記IPパケットから前記デジタル信号および前記信号情報を取得し、前記信号情報に基づいて前記チャンネル信号の出力の可否を判定し、判定結果に応じて前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号を出力する。【選択図】図1

Description

本開示は、IP伝送システム、IP送信装置、IP受信装置およびIP伝送方法に関する。
従来、地上波デジタル信号の放送信号を再送信するシステムが提案されている。
たとえば、特許文献1(特開2008-211587号公報)には、このようなシステムに用いられる装置として、以下のようなIP/RF変換装置が開示されている。すなわち、IP/RF変換装置は、放送TSパケットを搬送するIPパケットを受信するIPパケット受信装置(32-1~32-n)と、当該IPパケット受信装置で受信されたIPパケットから当該放送TSパケットを抽出し、送信側での時間順に整列して出力する放送TSパケット処理装置(34-1~34-n)と、当該放送TSパケット処理装置から供給される当該放送TSパケットから、OFDM変調に必要な同期クロックを抽出し、当該同期クロックと当該放送TSパケットとを同期出力するクロック抽出装置(36-1~36-n)と、当該クロック抽出装置からの当該放送TSパケットを、当該クロック抽出装置からの当該同期クロックに同期してOFDM変調するOFDM変調装置(38-1~38-n)とを具備する。
また、特許文献2(特開2011-10186号公報)には、以下のようなデジタル放送再送信システムが開示されている。すなわち、デジタル放送再送信システムは、デジタル放送装置から放送された無線周波数信号を受信し、該無線周波数信号を復調することにより、該無線周波数信号から伝送路符号化された伝送路符号化情報を抽出し、該伝送路符号化情報をパケット化し、該パケットをネットワークに送信するパケット変換装置と、前記パケット変換装置から前記ネットワーク経由で前記パケットを受信し、該パケットから前記伝送路符号化情報を抽出し、該伝送路符号化情報を変調することにより無線周波数信号を生成し、該無線周波数信号をデジタル放送受信装置に送信する周波数変換装置とを有する。
特開2008-211587号公報 特開2011-10186号公報 特開2018-11236号公報
特許文献1~3に記載の技術を超えて、放送信号をIP(Internet Protocol)伝送してから再送信するシステムにおいて、地上波デジタル信号の放送信号を再送信する際に生じる遅延を許容可能な範囲内に抑えながら、より高い品質の放送信号を再送信することが可能な技術が望まれる。
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、放送信号をIP伝送してから再送信するシステムにおいて、地上波デジタル信号の放送信号を再送信する際に生じる遅延を許容可能な範囲内に抑えながら、より高い品質の放送信号を再送信することが可能なIP伝送システム、IP送信装置、IP受信装置およびIP伝送方法を提供することである。
本開示のIP伝送システムは、IP送信装置と、IP受信装置とを備え、前記IP送信装置は、地上波デジタル放送の放送信号を受信し、受信した前記放送信号からチャンネル信号を抽出し、抽出した前記チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および前記チャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットを前記IP受信装置へ送信し、前記IP受信装置は、前記IP送信装置から受信した前記IPパケットから、前記デジタル信号および前記信号情報を取得し、取得した前記信号情報に基づいて前記チャンネル信号の出力の可否を判定し、判定結果に応じて前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号を出力する。
本開示のIP送信装置は、地上波デジタル放送の放送信号を受信する受信部と、前記受信部により受信された前記放送信号からチャンネル信号を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された前記チャンネル信号の受信状況を示す信号情報を生成する信号情報生成部と、前記チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および前記信号情報を含むIPパケットを生成するIPパケット生成部と、前記IPパケット生成部により生成されたIPパケットを出力する出力部とを備える。
本開示のIP受信装置は、IP送信装置から、地上波デジタル放送におけるチャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および前記IP送信装置における前記チャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットを受信する受信部と、前記受信部により受信された前記IPパケットから前記デジタル信号を取得する取得部と、前記受信部により受信された前記IPパケットから前記信号情報を取得し、取得した前記信号情報に基づいて、前記チャンネル信号の出力の可否を判定する判定部と、前記判定部による判定結果に応じて、前記取得部により取得された前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号を出力する出力部とを備える。
本開示のIP伝送方法は、IP送信装置と、IP受信装置とを備えるIP伝送システムにおけるIP伝送方法であって、前記IP送信装置が、地上波デジタル放送の放送信号を受信し、受信した前記放送信号からチャンネル信号を抽出し、抽出した前記チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および前記チャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットを前記IP受信装置へ送信するステップと、前記IP受信装置が、前記IP送信装置から受信した前記IPパケットから、前記デジタル信号および前記信号情報を取得し、取得した前記信号情報に基づいて前記チャンネル信号の出力の可否を判定し、判定結果に応じて前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号を出力するステップとを含む。
本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備えるIP送信装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとするIP送信方法として実現され得たり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得たり、IP送信装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。
また、本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備えるIP受信装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとするIP受信方法として実現され得たり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得たり、IP受信装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。
本開示によれば、放送信号をIP伝送してから再送信するシステムにおいて、地上波デジタル信号の放送信号を再送信する際に生じる遅延を許容可能な範囲内に抑えながら、より高い品質の放送信号を再送信することができる。
図1は、本開示の実施の形態に係るIP伝送システムの構成を示す図である。 図2は、本開示の実施の形態に係るIP伝送システムにおけるIPパケット伝送の一例を示す図である。 図3は、本開示の実施の形態に係るIP送信装置の構成を示す図である。 図4は、本開示の実施の形態に係るIP受信装置の構成を示す図である。 図5は、本開示の実施の形態に係るIP送信装置がIPパケットの送信を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。 図6は、本開示の実施の形態に係るIP受信装置がチャンネル信号の出力を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。 図7は、本開示の実施の形態に係るIP伝送システムにおけるIPパケット伝送処理のシーケンスの一例を示す図である。 図8は、本開示の実施の形態の変形例に係るIP伝送システムにおけるIPパケット伝送の一例を示す図である。
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
(1)本開示の実施の形態に係るIP伝送システムは、IP送信装置と、IP受信装置とを備え、前記IP送信装置は、地上波デジタル放送の放送信号を受信し、受信した前記放送信号からチャンネル信号を抽出し、抽出した前記チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および前記チャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットを前記IP受信装置へ送信し、前記IP受信装置は、前記IP送信装置から受信した前記IPパケットから、前記デジタル信号および前記信号情報を取得し、取得した前記信号情報に基づいて前記チャンネル信号の出力の可否を判定し、判定結果に応じて前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号を出力する。
このように、チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、およびチャンネル信号の受信状況を示す信号情報を含むIPパケットを伝送し、伝送されたIPパケットに含まれる信号情報に基づいてチャンネル信号の出力の可否を判定し、判定結果に応じてチャンネル信号を出力する構成により、変調信号の復調および再変調を行うシステムと比べて遅延の発生を抑制しながら、たとえばIP送信装置が故障した場合および放送信号が休止した場合等においてチャンネル信号の出力を停止することができるので、再送信される放送信号の品質の低下を抑制することができる。したがって、放送信号をIP伝送してから再送信するシステムにおいて、地上波デジタル信号の放送信号を再送信する際に生じる遅延を許容可能な範囲内に抑えながら、より高い品質の放送信号を再送信することができる。
(2)前記IP送信装置は、前記受信状況として、前記チャンネル信号の信号品質を示す前記信号情報を含むIPパケットを前記IP受信装置へ送信してもよい。
このような構成により、より正確な受信状況を示す信号情報をIP受信装置へ送信することができる。
(3)前記IP送信装置は、前記受信状況として、前記チャンネル信号に対する自動利得制御の制御内容を示す前記信号情報を含むIPパケットを前記IP受信装置へ送信してもよい。
このような構成により、変調信号の復調を行うことなく信号情報を生成することができるので、チャンネル信号の受信状況の変化を示す信号情報をより早期にIP受信装置へ送信することができる。
(4)第1の前記IP送信装置と、第2の前記IP送信装置とを備え、前記第1のIP送信装置は、所定のチャンネルに対応する前記チャンネル信号を抽出し、抽出した前記チャンネル信号をデジタル変換した前記デジタル信号、および前記チャンネル信号の受信状況を示す第1の前記信号情報、を含む第1の前記IPパケットを前記IP受信装置へ送信し、前記第2のIP送信装置は、前記所定のチャンネルに対応する前記チャンネル信号を抽出し、抽出した前記チャンネル信号をデジタル変換した前記デジタル信号、および前記チャンネル信号の受信状況を示す第2の前記信号情報、を含む第2の前記IPパケットを前記IP受信装置へ送信し、前記IP受信装置は、前記第1の信号情報および前記第2の信号情報に基づいて、前記第1のIPパケットにおける前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号、および前記第2のIPパケットにおける前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号のいずれか一方を出力してもよい。
このような構成により、放送信号の受信経路の冗長化をさらに実現することができる。
(5)本開示の実施の形態に係るIP送信装置は、地上波デジタル放送の放送信号を受信する受信部と、前記受信部により受信された前記放送信号からチャンネル信号を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された前記チャンネル信号の受信状況を示す信号情報を生成する信号情報生成部と、前記チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および前記信号情報を含むIPパケットを生成するIPパケット生成部と、前記IPパケット生成部により生成されたIPパケットを出力する出力部とを備える。
このように、チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、およびチャンネル信号の受信状況を示す信号情報を含むIPパケットを出力する構成により、IP受信装置において、当該IPパケットに含まれる信号情報に基づいてチャンネル信号の出力の可否を判定し、判定結果に応じてチャンネル信号を出力することができるので、変調信号の復調および再変調を行うシステムと比べて遅延の発生を抑制しながら、たとえばIP送信装置が故障した場合および放送信号が休止した場合等において、IP受信装置によりチャンネル信号の出力を停止することができるので、再送信される放送信号の品質の低下を抑制することができる。したがって、放送信号をIP伝送してから再送信するシステムにおいて、地上波デジタル信号の放送信号を再送信する際に生じる遅延を許容可能な範囲内に抑えながら、より高い品質の放送信号を再送信することができる。
(6)本開示の実施の形態に係るIP受信装置は、IP送信装置から、地上波デジタル放送におけるチャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および前記IP送信装置における前記チャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットを受信する受信部と、前記受信部により受信された前記IPパケットから前記デジタル信号を取得する取得部と、前記受信部により受信された前記IPパケットから前記信号情報を取得し、取得した前記信号情報に基づいて、前記チャンネル信号の出力の可否を判定する判定部と、前記判定部による判定結果に応じて、前記取得部により取得された前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号を出力する出力部とを備える。
このように、チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、およびIP送信装置におけるチャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットを受信し、受信したIPパケットに含まれる信号情報に基づいてチャンネル信号の出力の可否を判定し、判定結果に応じてチャンネル信号を出力する構成により、変調信号の復調および再変調を行うシステムと比べて遅延の発生を抑制しながら、たとえばIP送信装置が故障した場合および放送信号が休止した場合等においてチャンネル信号の出力を停止することができるので、再送信される放送信号の品質の低下を抑制することができる。したがって、放送信号をIP伝送してから再送信するシステムにおいて、地上波デジタル信号の放送信号を再送信する際に生じる遅延を許容可能な範囲内に抑えながら、より高い品質の放送信号を再送信することができる。
(7)本開示の実施の形態に係るIP伝送方法は、IP送信装置と、IP受信装置とを備えるIP伝送システムにおけるIP伝送方法であって、前記IP送信装置が、地上波デジタル放送の放送信号を受信し、受信した前記放送信号からチャンネル信号を抽出し、抽出した前記チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および前記チャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットを前記IP受信装置へ送信するステップと、前記IP受信装置が、前記IP送信装置から受信した前記IPパケットから、前記デジタル信号および前記信号情報を取得し、取得した前記信号情報に基づいて前記チャンネル信号の出力の可否を判定し、判定結果に応じて前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号を出力するステップとを含む。
このように、チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、およびチャンネル信号の受信状況を示す信号情報を含むIPパケットを伝送し、伝送されたIPパケットに含まれる信号情報に基づいてチャンネル信号の出力の可否を判定し、判定結果に応じてチャンネル信号を出力する方法により、変調信号の復調および再変調を行うシステムと比べて遅延の発生を抑制しながら、たとえばIP送信装置が故障した場合および放送信号が休止した場合等においてチャンネル信号の出力を停止することができるので、再送信される放送信号の品質の低下を抑制することができる。したがって、放送信号をIP伝送してから再送信するシステムにおいて、地上波デジタル信号の放送信号を再送信する際に生じる遅延を許容可能な範囲内に抑えながら、より高い品質の放送信号を再送信することができる。
以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
[構成および基本動作]
図1は、本開示の実施の形態に係るIP伝送システムの構成を示す図である。図1を参照して、IP伝送システム301は、複数のIP送信装置101と、複数のIP受信装置201とを備える。たとえば、IP受信装置201は、ケーブルテレビ局に設けられる。また、たとえば、IP送信装置101は、ケーブルテレビ局とは異なる場所に設けられる。
IP送信装置101は、たとえばストリームを含む、地上波デジタル放送の放送信号を受信する。以下、地上デジタル放送の放送信号を、地上波信号とも称する。たとえば、地上波信号は、複数のチャンネルにそれぞれ対応する複数のチャンネル信号を含む。ストリームは、番組の情報等を含む。番組の情報は、たとえば、音声情報、映像情報、EPG(Electronic Program Guide)情報、SI情報(Service Information)および字幕情報等を含む。音声情報および映像情報は、たとえば、所定の方式に従って、圧縮および暗号化が施されている。なお、地上波信号は、1つのチャンネルに対応する1つのチャンネル信号を含むものであってもよい。
IP送信装置101は、受信した地上波信号から、所定のチャンネルに対応するチャンネル信号を抽出する。たとえば、IP送信装置101が抽出すべきチャンネル信号は、IP送信装置101ごとに予め定められている。以下、IP送信装置101が抽出すべきチャンネル信号に対応するチャンネルを、対象チャンネルとも称する。IP送信装置101は、抽出したチャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、およびチャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットを生成する。IP送信装置101は、生成したIPパケットをIP網151経由で1または複数のIP受信装置201へ送信する。
たとえば、IP送信装置101により出力されたIPパケットは、IP網151において、光信号に変換され、波長分割多重通信によりIP受信装置201へ伝送される。
IP受信装置201は、IP網151経由でIPパケットを受信する。IP受信装置201は、受信したIPパケットから、上記デジタル信号および信号情報を取得し、取得した信号情報に基づいてチャンネル信号の出力の可否を判定する。IP受信装置201は、判定結果に応じて、受信したIPパケットから取得したデジタル信号に基づくチャンネル信号を合波器161へ出力する。
合波器161は、各IP受信装置201から出力されたチャンネル信号を合波してケーブルテレビ網経由で各加入者宅へ送信する。
図2は、本開示の実施の形態に係るIP伝送システムにおけるIPパケット伝送の一例を示す図である。図2は、IP送信装置101であるIP送信装置101A,101Bと、IP受信装置201であるIP受信装置201Aとを示している。IP送信装置101Aは、第1のIP送信装置の一例であり、IP送信装置101Bは、第2のIP送信装置の一例である。たとえば、IP受信装置201は、通常モードまたは冗長モードで動作する。IP受信装置201Aは、通常モードで動作する。冗長モードの詳細については後述する。図2を参照して、IP網151は、スイッチ装置152A,152Bを含む。
IP送信装置101A,101Bは、放送局からのストリームを中継するための、図示しない電波塔から送信された地上波信号をアンテナ111経由で受信する。
IP送信装置101Aは、アンテナ111経由で受信した地上波信号から、対象チャンネルであるXチャンネルのチャンネル信号chXを抽出する。
IP送信装置101Aは、抽出したチャンネル信号chXをデジタル変換したデジタル信号DX、およびチャンネル信号chXの受信状況を示す信号情報FXを生成する。IP送信装置101Aは、デジタル信号DXおよび信号情報FXを含むIPパケットPAX1をスイッチ装置152A経由でIP受信装置201Aへ送信する。また、IP送信装置101Aは、デジタル信号DXおよび信号情報FXを含むIPパケットPAX2をスイッチ装置152B経由でIP受信装置201Aへ送信する。信号情報FXは、第1の信号情報の一例である。IPパケットPAX1,PAX2は、第1のIPパケットの一例である。
IP送信装置101Bは、アンテナ111経由で受信した地上波信号から、対象チャンネルである、Xチャンネルとは異なるYチャンネルのチャンネル信号chYを抽出する。
IP送信装置101Bは、抽出したチャンネル信号chYをデジタル変換したデジタル信号DY、およびチャンネル信号chYの受信状況を示す信号情報FYを生成する。IP送信装置101Bは、デジタル信号DYおよび信号情報FYを含むIPパケットPAY1をスイッチ装置152A経由でIP受信装置201Aへ送信する。また、IP送信装置101Bは、デジタル信号DYおよび信号情報FYを含むIPパケットPAY2をスイッチ装置152B経由でIP受信装置201Aへ送信する。信号情報FYは、第2の信号情報の一例である。IPパケットPAY1,PAY2は、第2のIPパケットの一例である。
IP受信装置201Aは、スイッチ装置152A経由でIPパケットPAX1およびIPパケットPBY1を受信する。また、IP受信装置201Aは、スイッチ装置152B経由でIPパケットPAX2およびIPパケットPBY2を受信する。
IP受信装置201Aは、受信したIPパケットPAX1またはIPパケットPAX2からデジタル信号DXおよび信号情報FXを取得する。IP受信装置201Aは、取得した信号情報FXに基づいて、チャンネル信号chXの出力の可否を判定する。IP受信装置201Aは、チャンネル信号chXを出力すべきであると判定した場合、デジタル信号DXをアナログ変換することにより得られるチャンネル信号chXを合波器161へ出力する。
また、IP受信装置201Aは、受信したIPパケットPAY1またはIPパケットPAY2からデジタル信号DYおよび信号情報FYを取得する。IP受信装置201Aは、取得した信号情報FYに基づいて、チャンネル信号chYの出力の可否を判定する。IP受信装置201Aは、チャンネル信号chYを出力すべきであると判定した場合、デジタル信号DYをアナログ変換することにより得られるチャンネル信号chYを合波器161へ出力する。
<IP送信装置>
図3は、本開示の実施の形態に係るIP送信装置の構成を示す図である。図3を参照して、IP送信装置101は、受信部11と、抽出部12と、増幅部13と、AD(Analog to Digital)変換部14と、検波部15と、フィルタ部16と、信号情報生成部17と、IPパケット生成部18と、出力部19と、記憶部20とを備える。出力部19は、IPパケット出力部19A,19Bを含む。記憶部20は、たとえば不揮発性メモリである。
(受信部)
受信部11は、地上波信号を受信する。より詳細には、たとえば、受信部11は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調されたRF(Radio Frequency)帯の地上波信号をアンテナ111経由で受信する。
受信部11は、受信した地上波信号を、ダイレクトコンバージョン方式を用いてダウンコンバートすることによりベースバンド信号を生成する。受信部11は、生成したベースバンド信号を抽出部12へ出力する。
(抽出部)
抽出部12は、受信部11により受信された地上波信号から対象チャンネルのチャンネル信号を抽出する。より詳細には、抽出部12は、受信部11から受けたベースバンド信号から、対象チャンネルのチャンネル信号を抽出する。抽出部12は、抽出したチャンネル信号を増幅部13へ出力する。
具体的には、IP送信装置101Aにおける抽出部12は、受信部11から受けたベースバンド信号からチャンネル信号chXを抽出して増幅部13へ出力する。また、IP送信装置101Bにおける抽出部12は、受信部11から受けたベースバンド信号からチャンネル信号chYを抽出して増幅部13へ出力する。
(増幅部)
増幅部13は、抽出部12から受けたチャンネル信号を増幅する。たとえば、増幅部13は、チャンネル信号に対して自動利得制御を行う。より詳細には、増幅部13は、後述するように検波部15から制御信号を受けて、受けた制御信号に従ってゲインを変更することにより、チャンネル信号のレベルが所定値となるようにチャンネル信号を増幅する。増幅部13は、増幅後のチャンネル信号をAD変換部14へ出力する。
(AD変換部)
AD変換部14は、増幅部13から受けたチャンネル信号をデジタル変換することによりデジタル信号を生成し、生成したデジタル信号を検波部15およびフィルタ部16へ出力する。より詳細には、AD変換部14は、ADC(Analog to Digital Converter)を含む。AD変換部14は、ADCのサンプリングタイミングごとにデジタル信号を生成して検波部15およびフィルタ部16へ出力する。
具体的には、IP送信装置101AにおけるAD変換部14は、増幅されたチャンネル信号chXを増幅部13から受けて、受けたチャンネル信号chXをデジタル変換することによりデジタル信号DXを生成して検波部15およびフィルタ部16へ出力する。また、IP送信装置101BにおけるAD変換部14は、増幅されたチャンネル信号chYを増幅部13から受けて、受けたチャンネル信号chYをデジタル変換することによりデジタル信号DYを生成して検波部15およびフィルタ部16へ出力する。
(検波部)
検波部15は、AD変換部14から受けるデジタル信号の示すレベルが所定値となるように増幅部13のゲインを調整するための制御信号を生成し、生成した制御信号を増幅部13へ出力する。
(フィルタ部)
たとえば、フィルタ部16は、FIR(Finite Impulse Response)フィルタを含む。フィルタ部16は、AD変換部14により生成されたデジタル信号の示す周波数成分における対象チャンネル以外のチャンネルの信号成分を減衰させるフィルタ処理を行い、フィルタ処理後のデジタル信号を信号情報生成部17およびIPパケット生成部18へ出力する。
具体的には、IP送信装置101Aにおけるフィルタ部16は、AD変換部14からデジタル信号DXを受けて、受けたデジタル信号DXの示す周波数成分におけるXチャンネル以外のチャンネルの信号成分を減衰させて信号情報生成部17およびIPパケット生成部18へ出力する。また、IP送信装置101Bにおけるフィルタ部16は、AD変換部14からデジタル信号DYを受けて、受けたデジタル信号DYの示す周波数成分におけるYチャンネル以外のチャンネルの信号成分を減衰させて信号情報生成部17およびIPパケット生成部18へ出力する。
(信号情報生成部)
信号情報生成部17は、抽出部12により抽出されたチャンネル信号の受信状況を示す信号情報を生成する。信号情報生成部17は、生成した信号情報をIPパケット生成部18へ出力する。
たとえば、信号情報生成部17は、チャンネル信号の受信状況として、当該チャンネル信号の信号品質を示す信号情報を生成する。
より詳細には、信号情報生成部17は、所定周期に従う生成タイミングにおいて、フィルタ部16から受けたデジタル信号の示すOFDM変調信号を復調することにより復調データを生成し、復調データを用いて当該デジタル信号のCNR(Carrer-to-Noise Ratio)を測定する。また、信号情報生成部17は、当該復調データを用いて当該デジタル信号のBER(Bit Error Rate)を測定する。また、信号情報生成部17は、当該生成タイミングにおいて、所定長さの期間においてフィルタ部16から受けたデジタル信号の示すレベルの平均値Lを算出する。
また、たとえば、信号情報生成部17は、チャンネル信号の受信状況として、当該チャンネル信号に対する自動利得制御の制御内容を示す信号情報を生成する。より詳細には、信号情報生成部17は、上記生成タイミングにおいて、検波部15により増幅部13へ出力される制御信号を取得し、制御信号が示す自動利得制御の制御内容たとえばゲイン値を取得する。
信号情報生成部17は、測定したCNRおよびBER、算出した平均値Lならびに取得したゲイン値を含む信号情報を生成し、生成した信号情報をIPパケット生成部18へ出力する。
具体的には、IP送信装置101Aにおける信号情報生成部17は、チャンネル信号chXの信号品質およびチャンネル信号chXに対する自動利得制御の制御内容を示す信号情報FXを生成し、生成した信号情報FXをIPパケット生成部18へ出力する。また、IP送信装置101Bにおける信号情報生成部17は、チャンネル信号chYの信号品質およびチャンネル信号chYに対する自動利得制御の制御内容を示す信号情報FYを生成し、生成した信号情報FYをIPパケット生成部18へ出力する。
(IPパケット生成部)
IPパケット生成部18は、チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および信号情報を含むIPパケットを生成する。
より詳細には、IPパケット生成部18は、フィルタ部16からデジタル信号を受けて、受けたデジタル信号を記憶部20におけるバッファに蓄積する。また、IPパケット生成部18は、信号情報生成部17から信号情報を受けて、受けた信号情報を記憶部20に保存する。IPパケット生成部18は、信号情報生成部17から信号情報を受けるたびに、記憶部20に保存されている信号情報を、新たに受けた信号情報に更新する。
IPパケット生成部18は、所定周期に従うパケット生成タイミングにおいて、記憶部20から複数のデジタル信号および信号情報を取得し、取得した複数のデジタル信号および信号情報がペイロードに格納されたIP受信装置201宛のIPパケットを生成する。IPパケット生成部18は、生成したIPパケットをIPパケット出力部19A,19Bへ出力する。
具体的には、IP送信装置101AにおけるIPパケット生成部18は、複数のデジタル信号DXおよび信号情報FXがペイロードに格納されたIP受信装置201宛のIPパケットPAX1,PAX2を生成し、生成したIPパケットPAX1,PAX2をIPパケット出力部19A,19Bへそれぞれ出力する。また、IP送信装置101BにおけるIPパケット生成部18は、複数のデジタル信号DYおよび信号情報FYがペイロードに格納されたIP受信装置201宛のIPパケットPAY1,PAY2を生成し、生成したIPパケットPAY1,PAY2をIPパケット出力部19A,19Bへそれぞれ出力する。
(出力部)
出力部19は、IPパケット生成部18により生成されたIPパケットを出力する。
より詳細には、IP送信装置101AにおけるIPパケット出力部19Aは、IPパケット生成部18から受けたIPパケットPAX1をスイッチ装置152A経由でIP受信装置201Aへ送信する。IP送信装置101AにおけるIPパケット出力部19Bは、IPパケット生成部18から受けたIPパケットPAX2をスイッチ装置152B経由でIP受信装置201Aへ送信する。
また、IP送信装置101BにおけるIPパケット出力部19Bは、IPパケット生成部18から受けたIPパケットPAY1をスイッチ装置152A経由でIP受信装置201Aへ送信する。IP送信装置101BにおけるIPパケット出力部19Bは、IPパケット生成部18から受けたIPパケットPAY2をスイッチ装置152B経由でIP受信装置201Aへ送信する。
<IP受信装置>
図4は、本開示の実施の形態に係るIP受信装置の構成を示す図である。図4を参照して、IP受信装置201は、受信部31と、選択部32と、取得部33と、判定部34と、スイッチ35A,35Bと、出力部36とを備える。受信部31は、IPパケット受信部31A,31Bを含む。選択部32は、IPパケット選択部32A,32Bを含む。取得部33は、信号取得部33A,33Bを含む。出力部36は、信号出力部36A,36Bを含む。スイッチ35Aの一端は信号取得部33Aに接続されており、スイッチ35Aの他端は信号出力部36Aに接続されている。スイッチ35Bの一端は信号取得部33Bに接続されており、スイッチ35Bの他端は信号出力部36Bに接続されている。以下、スイッチ35A,35Bの各々をスイッチ35とも称する。
(受信部)
受信部31は、IP送信装置101から、地上波デジタル放送におけるチャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、およびIP送信装置101におけるチャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットを受信する。
より詳細には、IPパケット受信部31Aは、スイッチ装置152A経由でIP送信装置101AからIPパケットPAX1を受信し、受信したIPパケットPAX1をIPパケット選択部32Aへ出力する。IPパケット受信部31Aは、スイッチ装置152A経由でIP送信装置101BからIPパケットPAY1を受信し、受信したIPパケットPAY1をIPパケット選択部32Bへ出力する。
また、IPパケット受信部31Bは、スイッチ装置152B経由でIP送信装置101AからIPパケットPAX2を受信し、受信したIPパケットPAX2をIPパケット選択部32Aへ出力する。IPパケット受信部31Bは、スイッチ装置152B経由でIP送信装置101BからIPパケットPAY2を受信し、受信したIPパケットPAY2をIPパケット選択部32Bへ出力する。
(選択部)
選択部32は、IP送信装置101により送信され、IP網151における互いに異なる複数の伝送経路をそれぞれ経由した複数のIPパケットを受信部31から受けて、受けた複数のIPパケットのうちのいずれか1つを取得部33および判定部34へ出力する。たとえば、選択部32は、受信部31によりスイッチ装置152A経由でIP送信装置101から受信されたIPパケットP1、および受信部31によりスイッチ装置152B経由でIP送信装置101から受信されたIPパケットP2のうちの、IPパケットP1を優先的に取得部33および判定部34へ出力する。そして、選択部32は、IPパケットP1が欠落した場合、IPパケットP1の代わりにIPパケットP2を取得部33および判定部34へ出力する。
より詳細には、IPパケット選択部32Aは、IPパケット受信部31A,31BからIPパケットPAX1,PAX2をそれぞれ受ける。IPパケット選択部32Aは、受けたIPパケットPAX1,PAX2のシーケンス番号を確認することにより、IPパケットPAX1が欠落しているか否か、およびIPパケットPAX2が欠落しているか否かを判断する。IPパケット選択部32Aは、IPパケットPAX1が欠落していないと判断した場合、IPパケット受信部31Aから受けたIPパケットPAX1を信号取得部33Aおよび判定部34へ出力する。一方、IPパケット選択部32Aは、IPパケットPAX1が欠落していると判断し、かつIPパケットPAX2が欠落していないと判断した場合、IPパケットPAX1の代わりに、IPパケット受信部31Bから受けたIPパケットPAX2を信号取得部33Aおよび判定部34へ出力する。たとえば、IPパケット選択部32Aは、IPパケットPAX1,PAX2の両方が欠落していると判断した場合、アラート通知を行う。以下、IPパケット選択部32Aにより信号取得部33Aおよび判定部34へ出力されるIPパケットを、「出力用IPパケットPAX」とも称する。
また、IPパケット選択部32Bは、IPパケット受信部31A,31BからIPパケットPAY1,PAY2をそれぞれ受ける。IPパケット選択部32Bは、受けたIPパケットPAY1,PAY2のシーケンス番号を確認することにより、IPパケットPAY1が欠落しているか否か、およびIPパケットPAY2が欠落しているか否かを判断する。IPパケット選択部32Bは、IPパケットPAY1が欠落していないと判断した場合、IPパケット受信部31Aから受けたIPパケットPAY1を信号取得部33Bおよび判定部34へ出力する。一方、IPパケット選択部32Bは、IPパケットPAY1が欠落していると判断し、かつIPパケットPAY2が欠落していないと判断した場合、IPパケットPAY1の代わりに、IPパケット受信部31Bから受けたIPパケットPAY2を信号取得部33Bおよび判定部34へ出力する。たとえば、IPパケット選択部32Bは、IPパケットPAY1,PAY2の両方が欠落していると判断した場合、アラート通知を行う。以下、IPパケット選択部32Bにより信号取得部33Bおよび判定部34へ出力されるIPパケットを、「出力用IPパケットPAY」とも称する。
(取得部)
取得部33は、受信部31により受信されたIPパケットからデジタル信号を取得する。
より詳細には、信号取得部33Aは、IPパケット選択部32Aから出力用IPパケットPAXを受けて、受けた出力用IPパケットPAXのペイロードからデジタル信号DXを取得する。信号取得部33Aは、取得したデジタル信号DXをスイッチ35Aへ出力する。
また、信号取得部33Bは、IPパケット選択部32Bから出力用IPパケットPAYを受けて、受けた出力用IPパケットPAYのペイロードからデジタル信号DYを取得する。信号取得部33Bは、取得したデジタル信号DYをスイッチ35Bへ出力する。
(判定部)
判定部34は、受信部31により受信されたIPパケットから信号情報を取得し、取得した信号情報に基づいて、チャンネル信号の出力の可否を判定する判定処理を行う。判定部34は、判定結果に応じて、スイッチ35の開閉を制御する。
より詳細には、判定部34は、IPパケット選択部32Aから出力用IPパケットPAXを受けて、受けた出力用IPパケットPAXから信号情報FXを取得する。判定部34は、取得した信号情報FXに基づいて、チャンネル信号chXの出力の可否を判定し、判定結果に基づいてスイッチ35Aの開閉を制御する。たとえば、判定部34は、信号情報FXが示すCNRと所定のしきい値Th1とを比較し、信号情報FXが示すBERと所定のしきい値Th2とを比較し、信号情報FXが示す平均値Lと所定のしきい値Th3とを比較し、信号情報FXが示すゲイン値と所定のしきい値Th4とを比較する。
判定部34は、CNRがしきい値Th1未満であり、BERがしきい値Th2未満であり、平均値Lがしきい値Th3以上であり、かつゲイン値がしきい値Th4未満である場合、チャンネル信号chXを出力すべきであると判定する。この場合、判定部34は、スイッチ35Aをオン状態に切り替えるか、またはスイッチ35Aのオン状態を維持する。これにより、後述するように、信号出力部36Aによるチャンネル信号chXの出力がオンされる。一方、判定部34は、CNRがしきい値Th1以上であるか、BERがしきい値Th2以上であるか、平均値Lがしきい値Th3未満であるか、またはゲイン値がしきい値Th4以上である場合、チャンネル信号chXを出力すべきでないと判定する。この場合、判定部34は、スイッチ35Aをオフ状態に切り替えるか、またはスイッチ35Aのオフ状態を維持する。これにより、後述するように、信号出力部36Aによるチャンネル信号chXの出力がオフされる。
また、判定部34は、IPパケット選択部32Bから出力用IPパケットPAYを受けて、受けた出力用IPパケットPAYから信号情報FYを取得する。判定部34は、取得した信号情報FYに基づいて、チャンネル信号chYの出力の可否を判定し、判定結果に基づいてスイッチ35Bの開閉を制御する。たとえば、判定部34は、信号情報FYが示すCNRと所定のしきい値Th5とを比較し、信号情報FYが示すBERと所定のしきい値Th6とを比較し、信号情報FYが示す平均値Lと所定のしきい値Th7とを比較し、信号情報FYが示すゲイン値と所定のしきい値Th8とを比較する。なお、しきい値Th5は、しきい値Th1と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。しきい値Th6は、しきい値Th2と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。しきい値Th7は、しきい値Th3と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。しきい値Th8は、しきい値Th4と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
判定部34は、CNRがしきい値Th5未満であり、BERがしきい値Th6未満であり、平均値Lがしきい値Th7以上であり、かつゲイン値がしきい値Th8未満である場合、チャンネル信号chYを出力すべきであると判定する。この場合、判定部34は、スイッチ35Bをオン状態に切り替えるか、またはスイッチ35Bのオン状態を維持する。これにより、後述するように、信号出力部36Bによるチャンネル信号chYの出力がオンされる。一方、判定部34は、CNRがしきい値Th5以上であるか、BERがしきい値Th6以上であるか、平均値Lがしきい値Th7未満であるか、またはゲイン値がしきい値Th8以上である場合、チャンネル信号chYを出力すべきでないと判定する。この場合、判定部34は、スイッチ35Bをオフ状態に切り替えるか、またはスイッチ35Bのオフ状態を維持する。これにより、後述するように、信号出力部36Bによるチャンネル信号chYの出力がオフされる。
(出力部)
出力部36は、判定部34による判定結果に応じて、取得部33により取得されたデジタル信号に基づくチャンネル信号を出力する。たとえば、出力部36は、DAC(Digital to Analog Converter)を含む。出力部36は、スイッチ35経由で取得部33から受けたデジタル信号をアナログ変換することによりチャンネル信号を生成し、生成したチャンネル信号を所望の周波数にアップコンバートして出力する。
より詳細には、信号出力部36Aは、スイッチ35Aがオン状態である場合、スイッチ35A経由で信号取得部33Aからデジタル信号DXを受けて、受けたデジタル信号DXをアナログ変換することによりチャンネル信号chXを生成する。信号出力部36Aは、生成したチャンネル信号chXをアップコンバートして合波器161へ出力する。
また、信号出力部36Bは、スイッチ35Bがオン状態である場合、スイッチ35B経由で信号取得部33Bからデジタル信号DYを受けて、受けたデジタル信号DYをアナログ変換することによりチャンネル信号chYを生成する。信号出力部36Bは、生成したチャンネル信号chYをアップコンバートして合波器161へ出力する。
[動作の流れ]
本開示の実施の形態に係るIP伝送システムにおける各装置は、メモリを含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるCPU等の演算処理部は、以下のフローチャートおよびシーケンスの各ステップの一部または全部を含むプログラムを当該メモリから読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態でまたは通信回線を介して流通する。
図5は、本開示の実施の形態に係るIP送信装置がIPパケットの送信を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
図5を参照して、まず、IP送信装置101は、地上波信号の受信を開始する。IP送信装置101は、受信した地上波信号をダウンコンバートすることによりベースバンド信号を生成する(ステップS11)。
次に、IP送信装置101は、受信した地上波信号からチャンネル信号を抽出する。より詳細には、IP送信装置101Aは、ベースバンド信号からXチャンネルのチャンネル信号chXを抽出する。また、IP送信装置101Bは、ベースバンド信号からYチャンネルのチャンネル信号chYを抽出する(ステップS12)。
次に、IP送信装置101は、抽出したチャンネル信号をデジタル変換することによりデジタル信号を生成する。より詳細には、IP送信装置101Aは、デジタル信号DXを生成してフィルタ処理を行う。また、IP送信装置101Bは、デジタル信号DYを生成してフィルタ処理を行う(ステップS13)。
次に、IP送信装置101は、所定周期に従うパケット生成タイミングを待ち受け(ステップS14でNO)、パケット生成タイミングが到来すると(ステップS14でYES)、IP受信装置201宛のIPパケットを生成する。たとえば、IP送信装置101は、フィルタ処理後のデジタル信号を記憶部20におけるバッファに蓄積する。また、IP送信装置101は、所定周期に従う生成タイミングにおいて、チャンネル信号の信号品質およびチャンネル信号に対する自動利得制御の制御内容を示す信号情報を生成し、生成した信号情報を記憶部20に保存する。IP送信装置101は、パケット生成タイミングにおいて、記憶部20から複数のデジタル信号および信号情報を取得し、取得した複数のデジタル信号および信号情報を含むIP受信装置201宛のIPパケットを生成する。より詳細には、IP送信装置101Aは、上述したIPパケットPAX1,PAX2を生成する。また、IP送信装置101Bは、上述したIPパケットPAY1,PAY2を生成する(ステップS15)。
次に、IP送信装置101は、生成したIPパケットを出力する。より詳細には、IP送信装置101Aは、IPパケットPAX1をスイッチ装置152A経由でIP受信装置201Aへ送信し、IPパケットPAX2をスイッチ装置152B経由でIP受信装置201Aへ送信する。また、IP送信装置101Bは、パケットPAY1をスイッチ装置152A経由でIP受信装置201Aへ送信し、IPパケットPAY2をスイッチ装置152B経由でIP受信装置201Aへ送信する(ステップS16)。
次に、IP送信装置101は、新たなパケット生成タイミングを待ち受ける(ステップS14でNO)。
図6は、本開示の実施の形態に係るIP受信装置がチャンネル信号の出力を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
図6を参照して、まず、IP受信装置201は、IPパケットの到来を待ち受け(ステップS21でNO)、IPパケットを受信すると(ステップS21でYES)、受信したIPパケットからデジタル信号および信号情報を取得する。より詳細には、IP受信装置201Aは、スイッチ装置152経由でIP送信装置101AからIPパケットPAX1,PAX2を受信し、たとえばIPパケットPAX1からデジタル信号DXおよび信号情報FXを取得する。また、IP受信装置201Aは、スイッチ装置152経由でIP送信装置101BからIPパケットPAY1,PAY2を受信し、たとえばIPパケットPAY1からデジタル信号DYおよび信号情報FYを取得する(ステップS22)。
次に、IP受信装置201は、信号情報に基づいてチャンネル信号の出力の可否を判定する。より詳細には、IP受信装置201Aは、信号情報FXが示すCNRとしきい値Th1との比較結果、信号情報FXが示すBERとしきい値Th2との比較結果、信号情報FXが示す平均値Lとしきい値Th3との比較結果、および信号情報FXが示すゲイン値としきい値Th4との比較結果に基づいて、チャンネル信号chXの出力の可否を判定する。また、IP受信装置201Aは、信号情報FYが示すCNRとしきい値Th5との比較結果、信号情報FYが示すBERとしきい値Th6との比較結果、信号情報FYが示す平均値Lとしきい値Th7との比較結果、および信号情報FYが示すゲイン値としきい値Th8との比較結果に基づいて、チャンネル信号chYの出力の可否を判定する(ステップS23)。
次に、IP受信装置201Aは、チャンネル信号chXを出力すべきであると判定した場合(ステップS24でYES)、スイッチ35Aをオン状態に切り替えるか、またはスイッチ35Aのオン状態を維持することにより、チャンネル信号chXの出力をオンし(ステップS25)、新たなIPパケットの到来を待ち受ける(ステップS21でNO)。
一方、IP受信装置201Aは、チャンネル信号chXを出力すべきでないと判定した場合(ステップS24でNO)、スイッチ35Aをオフ状態に切り替えるか、またはスイッチ35Aのオフ状態を維持することにより、チャンネル信号chXの出力をオフし(ステップS26)、新たなIPパケットの到来を待ち受ける(ステップS21でNO)。
また、IP受信装置201Aは、チャンネル信号chYを出力すべきであると判定した場合(ステップS24でYES)、スイッチ35Bをオン状態に切り替えるか、またはスイッチ35Bのオン状態を維持することにより、チャンネル信号chYの出力をオンし(ステップS25)、新たなIPパケットの到来を待ち受ける(ステップS21でNO)。
一方、IP受信装置201Aは、チャンネル信号chYを出力すべきでないと判定した場合(ステップS24でNO)、スイッチ35Bをオフ状態に切り替えるか、またはスイッチ35Bのオフ状態を維持することにより、チャンネル信号chYの出力をオフし(ステップS26)、新たなIPパケットの到来を待ち受ける(ステップS21でNO)。
図7は、本開示の実施の形態に係るIP伝送システムにおけるIPパケット伝送処理のシーケンスの一例を示す図である。
図7を参照して、まず、IP送信装置101A,101Bは、アンテナ111経由で地上波信号を受信する(ステップS31)。
次に、IP送信装置101Aは、地上波信号からチャンネル信号chXを抽出する(ステップS32)。
また、IP送信装置101Bは、地上波信号からチャンネル信号chYを抽出する(ステップS33)。
次に、IP送信装置101Aは、チャンネル信号chXをデジタル変換することによりデジタル信号DXを生成する(ステップS34)。
また、IP送信装置101Bは、チャンネル信号chYをデジタル変換することによりデジタル信号DYを生成する(ステップS35)。
次に、IP送信装置101Aは、チャンネル信号chXの信号品質およびチャンネル信号chXに対する自動利得制御の制御内容を示す信号情報FXを生成する(ステップS36)。
また、IP送信装置101Bは、チャンネル信号chYの信号品質およびチャンネル信号chYに対する自動利得制御の制御内容を示す信号情報FYを生成する(ステップS37)。
次に、IP送信装置101Aは、複数のデジタル信号DXおよび信号情報FXを含むIPパケットPAX1,PAX2を生成する(ステップS38)。
また、IP送信装置101Bは、複数のデジタル信号DYおよび信号情報FYを含むIPパケットPAY1,PAY2を生成する(ステップS39)。
次に、IP送信装置101Aは、IPパケットPAX1,PAX2をIP網151経由でIP受信装置201Aへ送信する(ステップS40)。
また、IP送信装置101Bは、IPパケットPAY1,PAY2をIP網151経由でIP受信装置201Aへ送信する(ステップS41)。
次に、IP受信装置201Aは、たとえば、受信したIPパケットPAX1からデジタル信号DXおよび信号情報FXを取得し、受信したIPパケットPAY1からデジタル信号DYおよび信号情報FYを取得する(ステップS42)。
次に、IP受信装置201Aは、信号情報FXに基づいて、チャンネル信号chXの出力の可否を判定する判定処理を行い、信号情報FYに基づいて、チャンネル信号chYの出力の可否を判定する判定処理を行う(ステップS43)。
次に、IP受信装置201Aは、たとえば、信号情報FXに基づく判定処理の判定結果に応じて、スイッチ35Aのオン状態を維持することにより、チャンネル信号chXの出力を継続する(ステップS44)。
次に、IP受信装置201Aは、たとえば、信号情報FYに基づく判定処理の判定結果に応じて、スイッチ35Bをオフ状態に切り替えることにより、チャンネル信号chYの出力を停止する(ステップS45)。
<変形例>
図8は、本開示の実施の形態の変形例に係るIP伝送システムにおけるIPパケット伝送の一例を示す図である。図8は、IP送信装置101であるIP送信装置101C,101Dと、IP受信装置201であるIP受信装置201Bとを示している。IP受信装置201Bは、通常モードで動作するIP受信装置201Aとは異なり、冗長モードで動作する。
図8を参照して、IP送信装置101Cは、アンテナ111C経由で地上波信号を受信する。また、IP送信装置101Dは、アンテナ111Cとは異なるアンテナ111D経由で地上波信号を受信する。
IP送信装置101Cは、アンテナ111C経由で受信した地上波信号からチャンネル信号chXを抽出する。また、IP送信装置101Dは、アンテナ111D経由で受信した地上波信号からチャンネル信号chXを抽出する。すなわち、IP送信装置101C,101Dは、互いに異なるアンテナ経由で地上波信号を受信し、同じチャンネルのチャンネル信号を抽出する。
IP送信装置101Cは、デジタル信号DXおよび信号情報FXを生成する。以下、IP送信装置101Cにより生成されるデジタル信号DXを、デジタル信号DXcとも称し、IP送信装置101Cにより生成される信号情報FXを、信号情報FXcとも称する。IP送信装置101Cは、生成したデジタル信号DXcおよび信号情報FXcを含むIPパケットPCX1をスイッチ装置152A経由でIP受信装置201Bへ送信する。また、IP送信装置101Cは、デジタル信号DXcおよび信号情報FXcを含むIPパケットPCX2をスイッチ装置152B経由でIP受信装置201Bへ送信する。
IP送信装置101Dは、デジタル信号DXおよび信号情報FXを生成する。以下、IP送信装置101Dにより生成されるデジタル信号DXを、デジタル信号DXdとも称し、IP送信装置101Dにより生成される信号情報FXを、信号情報FXdとも称する。IP送信装置101Dは、生成したデジタル信号DXdおよび信号情報FXdを含むIPパケットPDX1をスイッチ装置152A経由でIP受信装置201Bへ送信する。また、IP送信装置101Dは、デジタル信号DXdおよび信号情報FXdを含むIPパケットPDX2をスイッチ装置152B経由でIP受信装置201Bへ送信する。
IP受信装置201Bは、スイッチ装置152A経由でIPパケットPCX1,PDX1を受信する。また、IP受信装置201Bは、スイッチ装置152B経由でIPパケットPCX2,PDX2を受信する。
IP受信装置201Bは、受信したIPパケットPCX1またはIPパケットPCX2からデジタル信号DXcおよび信号情報FXcを取得し、受信したIPパケットPDX1またはIPパケットPDX2からデジタル信号DYdおよび信号情報FYdを取得する。IP受信装置201Bは、信号情報FXcおよび信号情報FXdに基づいて、デジタル信号DXcに基づくチャンネル信号chX、およびデジタル信号DXdに基づくチャンネル信号chXのいずれか一方を合波器161へ出力する。これにより、地上波信号の受信経路の冗長化を実現することができる。
再び図4を参照して、IP受信装置201Bにおいて、IPパケット受信部31Aは、スイッチ装置152A経由でIP送信装置101CからIPパケットPCX1を受信してIPパケット選択部32Aへ出力する。IPパケット受信部31Aは、スイッチ装置152A経由でIP送信装置101DからIPパケットPDX1を受信してIPパケット選択部32Bへ出力する。
また、IP受信装置201Bにおいて、IPパケット受信部31Bは、スイッチ装置152B経由でIP送信装置101CからIPパケットPCX2を受信してIPパケット選択部32Aへ出力する。IPパケット受信部31Bは、スイッチ装置152B経由でIP送信装置101BからIPパケットPDX2を受信してIPパケット選択部32Bへ出力する。
IP受信装置201Bにおいて、IPパケット選択部32Aは、IPパケット受信部31A,31BからIPパケットPCX1,PCX2をそれぞれ受けて、受けたIPパケットPCX1,PCX2のうちのいずれか一方を信号取得部33Aおよび判定部34へ出力する。IP受信装置201BにおけるIPパケット選択部32Aにより信号取得部33Aおよび判定部34へ出力されるIPパケットを、「出力用IPパケットPCX」とも称する。
また、IP受信装置201Bにおいて、IPパケット選択部32Bは、IPパケット受信部31A,31BからIPパケットPDX1,PDX2をそれぞれ受けて、受けたIPパケットPDX1,PDX2のうちのいずれか一方を信号取得部33Bおよび判定部34へ出力する。IP受信装置201BにおけるIPパケット選択部32Bにより信号取得部33Bおよび判定部34へ出力されるIPパケットを、「出力用IPパケットPDX」とも称する。
IP受信装置201Bにおいて、信号取得部33Aは、IPパケット選択部32Aから出力用IPパケットPCXを受けて、受けた出力用IPパケットPCXのペイロードからデジタル信号DXcを取得してスイッチ35Aへ出力する。また、信号取得部33Bは、IPパケット選択部32Bから出力用IPパケットPDXを受けて、受けた出力用IPパケットPDXのペイロードからデジタル信号DXdを取得してスイッチ35Bへ出力する。
IP受信装置201Bにおいて、判定部34は、IPパケット選択部32Aから出力用IPパケットPCXを受けて、受けた出力用IPパケットPCXから信号情報FXcを取得する。また、判定部34は、IPパケット選択部32Bから出力用IPパケットPDXを受けて、受けた出力用IPパケットPDXから信号情報FXdを取得する。判定部34は、信号情報FXcおよび信号情報FXdに基づいて、デジタル信号DXcに基づくチャンネル信号chX、およびデジタル信号DXdに基づくチャンネル信号chXのいずれか一方を、出力すべきチャンネル信号chXであると判定し、判定結果に基づいてスイッチ35A,35Bの開閉を制御する。
たとえば、判定部34は、デジタル信号DXc,DXdのうちのデジタル信号DXcに基づくチャンネル信号chXを優先的に、出力すべきチャンネル信号chXであると判定する。
より詳細には、判定部34は、信号情報FXcが示すCNR、BER、平均値Lおよびゲイン値と、しきい値Th1,Th2,Th3,Th4とをそれぞれ比較する。判定部34は、信号情報FXcが示すCNRがしきい値Th1未満であり、信号情報FXcが示すBERがしきい値Th2未満であり、信号情報FXcが示す平均値Lがしきい値Th3以上であり、かつ信号情報FXcが示すゲイン値がしきい値Th4未満であることの第1条件を満たす場合、デジタル信号DXcに基づくチャンネル信号chXを出力すべきであると判定する。この場合、判定部34は、スイッチ35Aのオン状態を維持し、かつスイッチ35Bのオフ状態を維持するか、または、スイッチ35Aをオン状態に切り替え、かつスイッチ35Bのオフ状態に切り替える。これにより、信号出力部36Aによるデジタル信号DXcに基づくチャンネル信号chXの出力がオンされる一方で、信号出力部36Bによるデジタル信号DXdに基づくチャンネル信号chXの出力がオフされる。
一方、判定部34は、上記第1条件を満たさない場合、信号情報FXdが示すCNR、BER、平均値Lおよびゲイン値と、しきい値Th1,Th2,Th3,Th4とをそれぞれ比較する。判定部34は、信号情報FXdが示すCNRがしきい値Th1未満であり、信号情報FXdが示すBERがしきい値Th2未満であり、信号情報FXdが示す平均値Lがしきい値Th3以上であり、かつ信号情報FXdが示すゲイン値がしきい値Th4未満であることの第2条件を満たす場合、デジタル信号DXdに基づくチャンネル信号chXを出力すべきであると判定する。この場合、判定部34は、スイッチ35Aをオフ状態に切り替え、かつスイッチ35Bのオン状態に切り替えるか、または、スイッチ35Aのオフ状態を維持し、かつスイッチ35Bのオン状態を維持する。これにより、信号出力部36Aによるデジタル信号DXcに基づくチャンネル信号chXの出力がオフされる一方で、信号出力部36Bによるデジタル信号DXdに基づくチャンネル信号chXの出力がオンされる。
一方、判定部34は、上記第1条件および上記第2条件を満たさない場合、デジタル信号DXcに基づくチャンネル信号chXを出力すべきであると判定する。
たとえば、IP送信装置101が抽出するチャンネル信号に対応するチャンネルは、設定変更可能である。より詳細には、IP送信装置101の対象チャンネルおよびIP受信装置201の動作モードは、設定変更可能である。一例として、IP伝送システム301の管理者は、IP送信装置101Dの対象チャンネルをXチャンネルからYチャンネルに変更し、IP送信装置101Bの動作モードを冗長モードから通常モードに変更する。
この場合、IP送信装置101Dは、地上波信号からチャンネル信号chYを抽出し、抽出したチャンネル信号chYをデジタル変換したデジタル信号DY、およびチャンネル信号chYの受信状況を示す信号情報FYを生成する。そして、IP送信装置101Dは、デジタル信号DYおよび信号情報FYを含むIPパケットPDY1をスイッチ装置152A経由でIP受信装置201Bへ送信し、デジタル信号DYおよび信号情報FYを含むIPパケットPDY2をスイッチ装置152B経由でIP受信装置201Bへ送信する。また、上述したように、IP送信装置101Cは、IPパケットPCX1をスイッチ装置152A経由でIP受信装置201Bへ送信し、IPパケットPCX2をスイッチ装置152B経由でIP受信装置201Bへ送信する。
IP受信装置201Bは、スイッチ装置152A経由でIPパケットPCX1,PDY1を受信し、スイッチ装置152B経由でIPパケットPCX2,PDY2を受信する。IP受信装置201Bは、受信したIPパケットPCX1またはIPパケットPCX2からデジタル信号DXおよび信号情報FXを取得し、取得した信号情報FXに基づいて、チャンネル信号chXの出力の可否を判定する。また、IP受信装置201Bは、受信したIPパケットPDY1またはIPパケットPDY2からデジタル信号DYおよび信号情報FYを取得し、取得した信号情報FYに基づいて、チャンネル信号chYの出力の可否を判定する。
このような構成により、IP伝送システム301のユーザは、同じハードウェアを用いて、コストを重視したシステム構成、および放送の信頼性を重視したシステム構成を適宜選択することができる。
なお、本開示の実施の形態に係るIP送信装置101では、信号情報生成部17は、CNR、BER、平均値Lおよびゲイン値を含む信号情報を生成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。信号情報生成部17は、CNR、BER、平均値Lおよびゲイン値の一部を含まない信号情報を生成する構成であってもよい。
また、本開示の実施の形態に係るIP伝送システム301では、IP受信装置201が、2つのIP送信装置101からIPパケットを受信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。IP受信装置201は、1つのIP送信装置101からIPパケットを受信し、当該IPパケットに含まれる信号情報に基づいて判定処理を行い、判定結果に応じて当該IPパケットに含まれるデジタル信号に基づくチャンネル信号を出力する構成であってもよい。
また、本開示の実施の形態に係るIP送信装置101では、受信部11は、受信した地上波信号を、ダイレクトコンバージョン方式を用いてダウンコンバートすることによりベースバンド信号を生成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。受信部11は、地上波信号をスーパーヘテロダイン方式を用いてダウンコンバートすることによりIF(Intermediate Frequency)信号を生成し、生成したIF信号を抽出部12へ出力する構成であってもよい。
また、本開示の実施の形態に係るIP受信装置201では、出力部36は、デジタル信号をアナログ変換することによりチャンネル信号を生成し、生成したチャンネル信号を所望の周波数にアップコンバートして出力する構成であるとしたが、これに限定するものではない。出力部36は、NCO(Numerically Controlled Oscillator、数値制御型発振器)およびインターポレータの機能を用いて、チャンネル信号をアナログ変換することにより、チャンネル信号をアップコンバートする構成であってもよい。
ところで、放送信号をIP伝送してから再送信するシステムにおいて、地上波デジタル信号の放送信号を再送信する際に生じる遅延を許容可能な範囲内に抑えながら、より高い品質の放送信号を再送信することが可能な技術が望まれる。たとえば、緊急速報等を放送するケーブルテレビでは、再送信する際に生じる遅延をより短くすることが求められる。
特許文献1,3に記載の技術では、変調信号を復調してからIP伝送し、IP伝送後に再び変調して再送信する必要があるので、放送信号を再送信する際に大きな遅延が生じてしまう。たとえば地上波デジタル信号の放送信号を再送信するシステムでは、変調信号の復調および再変調に特に時間を要するため、大きな遅延が生じてしまう。
また、特許文献2に記載の技術では、受信した放送信号の信号品質またはレベルが所定値以下である場合、たとえば、IP伝送後に再送信するチャンネル信号による、隣接周波数への漏洩電力が大きくなり、再送信される他のチャンネル信号の品質が低下する場合がある。
これに対して、本開示の実施の形態に係るIP伝送システム301では、IP送信装置101は、地上波デジタル放送の放送信号を受信し、受信した放送信号からチャンネル信号を抽出し、抽出したチャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、およびチャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットをIP受信装置201へ送信する。IP受信装置201は、IP送信装置101から受信したIPパケットから、デジタル信号および信号情報を取得し、取得した信号情報に基づいてチャンネル信号の出力の可否を判定し、判定結果に応じてデジタル信号に基づくチャンネル信号を出力する。
このように、チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、およびチャンネル信号の受信状況を示す信号情報を含むIPパケットを伝送し、伝送されたIPパケットに含まれる信号情報に基づいてチャンネル信号の出力の可否を判定し、判定結果に応じてチャンネル信号を出力する構成により、変調信号の復調および再変調を行うシステムと比べて遅延の発生を抑制しながら、たとえばIP送信装置が故障した場合および放送信号が休止した場合等においてチャンネル信号の出力を停止することができるので、再送信される放送信号の品質の低下を抑制することができる。したがって、放送信号をIP伝送してから再送信するシステムにおいて、地上波デジタル信号の放送信号を再送信する際に生じる遅延を許容可能な範囲内に抑えながら、より高い品質の放送信号を再送信することができる。
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
[付記1]
IP伝送システムは、
IP送信装置と、
IP受信装置とを備え、
前記IP送信装置は、地上波デジタル放送の放送信号を受信し、受信した前記放送信号からチャンネル信号を抽出し、抽出した前記チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および前記チャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットを前記IP受信装置へ送信し、
前記IP受信装置は、前記IP送信装置から受信した前記IPパケットから、前記デジタル信号および前記信号情報を取得し、取得した前記信号情報に基づいて前記チャンネル信号の出力の可否を判定し、判定結果に応じて前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号を出力し、
前記IP送信装置が抽出する前記チャンネル信号に対応する前記チャンネルは、設定変更可能である、IP伝送システム。
11 受信部
12 抽出部
13 増幅部
14 AD変換部
15 検波部
16 フィルタ部
17 信号情報生成部
18 IPパケット生成部
19 出力部
19A,19B IPパケット出力部
20 記憶部
31 受信部
31A,31B IPパケット受信部
32 選択部
32A,32B IPパケット選択部
33 取得部
33A,33B 信号取得部
34 判定部
35A,35B スイッチ
36 出力部
36A,36B 信号出力部
101,101A,101B,101C,101D IP送信装置
111,111C,111D アンテナ
201,201A,201B IP受信装置
151 IP網
152A,152B スイッチ装置
161 合波器
301 IP伝送システム

Claims (7)

  1. IP送信装置と、
    IP受信装置とを備え、
    前記IP送信装置は、地上波デジタル放送の放送信号を受信し、受信した前記放送信号からチャンネル信号を抽出し、抽出した前記チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および前記チャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットを前記IP受信装置へ送信し、
    前記IP受信装置は、前記IP送信装置から受信した前記IPパケットから、前記デジタル信号および前記信号情報を取得し、取得した前記信号情報に基づいて前記チャンネル信号の出力の可否を判定し、判定結果に応じて前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号を出力する、IP伝送システム。
  2. 前記IP送信装置は、前記受信状況として、前記チャンネル信号の信号品質を示す前記信号情報を含むIPパケットを前記IP受信装置へ送信する、請求項1に記載のIP伝送システム。
  3. 前記IP送信装置は、前記受信状況として、前記チャンネル信号に対する自動利得制御の制御内容を示す前記信号情報を含むIPパケットを前記IP受信装置へ送信する、請求項1または請求項2に記載のIP伝送システム。
  4. 第1の前記IP送信装置と、
    第2の前記IP送信装置とを備え、
    前記第1のIP送信装置は、所定のチャンネルに対応する前記チャンネル信号を抽出し、抽出した前記チャンネル信号をデジタル変換した前記デジタル信号、および前記チャンネル信号の受信状況を示す第1の前記信号情報、を含む第1の前記IPパケットを前記IP受信装置へ送信し、
    前記第2のIP送信装置は、前記所定のチャンネルに対応する前記チャンネル信号を抽出し、抽出した前記チャンネル信号をデジタル変換した前記デジタル信号、および前記チャンネル信号の受信状況を示す第2の前記信号情報、を含む第2の前記IPパケットを前記IP受信装置へ送信し、
    前記IP受信装置は、前記第1の信号情報および前記第2の信号情報に基づいて、前記第1のIPパケットにおける前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号、および前記第2のIPパケットにおける前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号のいずれか一方を出力する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のIP伝送システム。
  5. 地上波デジタル放送の放送信号を受信する受信部と、
    前記受信部により受信された前記放送信号からチャンネル信号を抽出する抽出部と、
    前記抽出部により抽出された前記チャンネル信号の受信状況を示す信号情報を生成する信号情報生成部と、
    前記チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および前記信号情報を含むIPパケットを生成するIPパケット生成部と、
    前記IPパケット生成部により生成されたIPパケットを出力する出力部とを備える、IP送信装置。
  6. IP送信装置から、地上波デジタル放送におけるチャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および前記IP送信装置における前記チャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットを受信する受信部と、
    前記受信部により受信された前記IPパケットから前記デジタル信号を取得する取得部と、
    前記受信部により受信された前記IPパケットから前記信号情報を取得し、取得した前記信号情報に基づいて、前記チャンネル信号の出力の可否を判定する判定部と、
    前記判定部による判定結果に応じて、前記取得部により取得された前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号を出力する出力部とを備える、IP受信装置。
  7. IP送信装置と、IP受信装置とを備えるIP伝送システムにおけるIP伝送方法であって、
    前記IP送信装置が、地上波デジタル放送の放送信号を受信し、受信した前記放送信号からチャンネル信号を抽出し、抽出した前記チャンネル信号をデジタル変換したデジタル信号、および前記チャンネル信号の受信状況を示す信号情報、を含むIPパケットを前記IP受信装置へ送信するステップと、
    前記IP受信装置が、前記IP送信装置から受信した前記IPパケットから、前記デジタル信号および前記信号情報を取得し、取得した前記信号情報に基づいて前記チャンネル信号の出力の可否を判定し、判定結果に応じて前記デジタル信号に基づく前記チャンネル信号を出力するステップとを含む、IP伝送方法。




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