JP2618956B2 - 衛星映像伝送方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、通信衛星を利用してテレビジョン信号の時
分割多重伝送を行なう衛星映像伝送方式に関する。

（従来の技術） 近年、通信衛星を使用した種々の通信サービスが考え
られているが、その中に映像時分割多重伝送がある。こ
の種のサービスを実施するシステムは、例えば第４図に
示す如く複数の映像送信局１と、通信衛星２と、サービ
スを受ける側の多数の受信局３とからなり、通信衛星２
上で通信回線の伝送フレームを例えば第５図に示すよう
に複数のチャネル（図ではＡ〜Ｄの４チャネル）に時間
分割して上記複数の映像送信局１に割当てる。そして、
各映像送信局１は、各々上記複数のチャネルのうち自局
が割当てられたチャネルにテレビジョン信号を挿入して
送信し、一方サービスを受ける側の受信局３は、通信衛
星２を経て到来する上記各チャネルのテレビジョン信号
のうち希望するチャネルのテレビジョン信号を選択的に
受信し、このテレビジョン信号を例えば準動画または静
止画としてモニタ装置に表示する。尚、上記テレビジョ
ン信号の変調方式としては例えばFM変調方式を用い、か
つテレビジョン信号に付属する音声信号の変調方式には
副搬送波のQPSK方式を用いる。また、テレビジョン信号
のチャネルへの挿入は、テレビジョン信号のフレーム単
位で行なう。したがって、例えばいま衛星通信回線の１
伝送フレームのチャネル数が第５図に示す如く４チャネ
ルであるとし、１チャネルにテレビジョン信号の１フレ
ームを挿入するものとすれば、各送信局１から送信され
るテレビジョン信号の伝送速度は60/4フレーム／秒とな
る。

ところで、このようなシステムでは受信局３が複数の
チャネルの中から希望するチャネルを選択的に受信する
ために、受信局３で少なくとも受信を希望するチャネル
の受信期間を知る必要がある。そこで、先ず従来のTDMA
方式で実施されている局識別方式を適用することが考え
られる。しかしながら、この方式は各送信局が送出する
データバーストに前置語挿入用のタイムスロットを設け
てこのタイムスロットに送信局識別符号を挿入して送信
するものであるため、各チャネルに前置語挿入用のタイ
ムスロットを設ける余裕のない前記映像時分割多重伝送
では適用することが難しい。

一方チャネルの識別信号を受信局へ伝送する別の方式
として、通信衛星を使用せずに地上系の伝送路を利用し
てチャネル識別信号を送信することも考えられている。
しかし、この方式は受信局毎に衛星通信回線との間の伝
送時間差を吸収しなければならなかったり、また新たな
受信局が設置される度に地上系の伝送路を敷設しなけれ
ばならないため、システムが大掛りになるとともに、受
信局を設置する際の簡便性が損なわれる等の不具合があ
り実用に適さなかった。

また、送信側からはチャネル識別信号を送らず、受信
側において衛星から時分割多重伝送された画像データの
クロックを計数することにより各画像データの時間位置
を検出し、この時間位置に対応するチャネル識別符号を
記憶回路から読出し、このチャネル識別符号に従ってゲ
ート回路を動作させることにより、上記時分割多重伝送
された画像データを複数のチャネルに分配するようにし
たものもある（実開昭61−83392号）。

しかし、この様な構成では、テレビジョン信号をクロ
ック成分を含むディジタルデータに変換して伝送しなけ
ればならないため、テレビジョン信号を例えばFM変調し
て伝送するシステムには適用できない。

また、各受信画像データをその時間位置に応じて予め
設定したチャネルに分配するようにしているので、送信
側の各画像データの伝送順序を任意に変更することがで
きない。このため、例えば伝送信号の重要度などに応じ
てチャネルの順序が伝送フレームごとに変化することが
あるシステムには適用することができない。

さらに、受信局で、画像データのクロックを計数して
その計数値を基に画像データを分配しているため、例え
ば降雨減衰などの影響により受信信号のS/N比が劣化
し、これによりたとえ一時的であってもクロックが再生
できない状態になると、その影響が尾を引いて、それ以
後の画像データの分配が性格に行なわれなくなる欠点が
あった。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように従来の方式は、テレビジョン信号の時分
割多重伝送に適さなかったり、システムが大掛かりにな
るとともに受信局の新設等を簡単に行なうことができ
ず、さらにはチャネル順序の変更に対して受信局がまっ
たく対応できず、また伝送品質の劣化にも弱いという種
々問題点を有するものである。

本発明はこの点に着目し、テレビジョン信号の伝送チ
ャネルを受信局で簡単かつ確実に識別できるようにし、
これによりシステム構成簡単で拡張性が高く、しかもチ
ャネルの順序変更などに対しても確実に対応でき、さら
には伝送品質の劣化にも強い衛星映像伝送方式を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、通信衛星を介して形成される衛星通信回線
の伝送フレームを複数のチャネルに時間分割し、送信局
が少なくとも映像信号についてアナログ変調してなるテ
レビジョン信号を上記各チャネルに選択的に挿入して送
信し、受信局が上記複数のチャネルのうち希望するチャ
ネルのテレビジョン信号を選択的に受信し再生する衛星
映像伝送方式において、上記テレビジョン信号にはフレ
ームまたはフィールド毎にかならず帰線消去期間が付加
されていることに着目し、送信局がテレビジョン信号を
送信する際に、上記複数のチャネルを識別するために固
定周波数の搬送波からなるチャネル識別信号を生成し
て、このチャネル識別信号をテレビジョン信号中の帰線
消去期間に重畳して送信し、かつ受信局で各チャネルの
テレビジョン信号を受信する毎にその帰線消去期間に重
畳されているチャネル識別信号を検出し、この検出結果
に従って受信を希望するチャネルのテレビジョン信号を
選択的に再生するようにしたものである。

（作用） この結果、送信局はチャネル内にチャネル識別信号を
挿入するためのタイムスロットを格別設けることなく、
またチャネル識別信号の伝送用として別途地上系に伝送
路を設けることなくチャネル識別信号を送信することが
でき、これにより映像伝送の基本方式は全く変えずに受
信局で簡単かつ確実にチャネル識別を行なうことが可能
となる。また、受信局の新設等も極めて簡単に行なうこ
とができる。

さらに、例えば送信局側が伝送信号の重要度などに応
じてチャネルの順序を伝送フレームごとに変化させた場
合でも、受信局ではそれに対応して引き続き希望のチャ
ネルを受信することができる。すなわち、チャネルの順
序変更などに対し確実に対応することができる。

また、テレビジョン信号の帰線消去期間に挿入され、
しかも固定周波数の搬送波による構成されるチャネル識
別信号を検出してチャネルの選択を行なっているため、
例えば降雨減衰などの影響により受信信号のS/Nが劣化
し、これにより一時的にテレビジョン信号が再生できな
い状態になっても、チャネル識別信号を確実に検出する
ことができ、これにより希望チャネルの選択を何ら支障
なく行なうことができる。すなわち、一時的なS/Nの劣
化の影響が、それ以後のチャネル選択動作に波及するこ
とはなく、これにより安定したチャネル選択を行なうこ
とができる。

また、受信局ではチャネル識別のために受信クロック
を用いないため、送信側は必ずしもテレビジョン信号を
ディジタル化して伝送する必要はない。このため、テレ
ビジョン信号をアナログ信号のまま例えばFM変調して伝
送するシステムにも適用可能である。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例における衛星
映像伝送方式を説明する。尚、本実施例ではNTSC方式の
テレビジョン信号をFM変調方式で送信し、かつ音声信号
を副搬送波のQPSK変調方式により送信する場合を例にと
って説明する。

各送信局は、例えば基準局から送られた基準信号に同
期して、予め自局に割当てられたチャネルの送信期間が
到来する毎に、この送信期間に別途撮像装置等により得
られたテレビジョン信号の１フレームを挿入して送信す
る。また、このとき自局が割当てられたチャネルを識別
するためのチャネル識別信号を、第１図に示す如く上記
テレビジョン信号の帰線消去期間内の垂直同期パルスを
構成する２つのパルスにそれぞれ重畳する。ここで、こ
のチャネル識別信号は１周波の搬送波からなり、その周
波数は例えば第２図に示す如く水平同期周波数（15.75k
Hz）等を避けて映像スペクトラムの谷間に位置するよう
に設定される。またチャネル識別信号は上記したように
２つの信号から構成されるが、この２つの信号の組合わ
せによりチャネル名を表わしている。下表は、１伝送フ
レームが４チャネルＡ〜Ｄからなる場合（第５図）のチ
ャネルと信号との対応関係の一例を示すものである。
尚、表中の“0"は信号無しを、また“1"は信号有りの状
態をそれぞれ示している。

一方、受信局は例えば第３図に示す如く、アンテナ10
と、アンテナサイトに設けられ低雑音増幅器（LNA）21
および第１周波数変換器（D/C）22からなる低雑音受信
装置20と、屋内に設けられたFM受信装置30、切換装置40
および画像記憶装置50と、映像モニタ装置60とから構成
される。

このうち先ずFM受信装置30は、上記低雑音受信装置20
から信号ケーブル70を介して供給された受信高周波信号
を、第２周波数変換器（D/C）31で中間周波信号に周波
数変換したのち中間周波増幅器（IFA）32で増幅し、し
かるのちFM復調器（FMDEM）33で復調している。そし
て、この復調出力のうちテレビジョン信号を映像増幅器
（VDA）34で増幅して切換装置40へ供給するとともに、
上記復調出力のうちの音声副搬送波をQPSK復調器（QPSK
DEM）35で復調し、これにより得られる音声データを切
換装置40に供給している。

切換装置40は、映像系と音声系とに分けられており、
このうち映像系はビデオスイッチ（VDSW）41と、映像チ
ャネル検出器（CHDET）42と、アンド回路43とから構成
される。映像チャネル検出器42は、上記FM受信装置３か
ら復調テレビジョン信号の１フレームが供給される毎
に、その垂直同期パルスに重畳されているチャネル識別
信号の有無を検出してこの検出結果からチャネルを識別
する。またアンド回路43は、後述する画像記憶装置50で
指定された受信チャネルと一致するチャネルが上記映像
チャネル検出器42で検出されたときに、そのチャネルの
受信期間のみ上記ビデオスイッチ41を導通させるもので
ある。一方音声系は、上記FM受信装置30から供給される
音声データを速度変換する速度変換器（SPDCONV）44
と、音声チャネル検出器（CHDET）45と、アンド回路46
と、上記速度変換器44で速度変換された音声データを復
号して音声信号を再生する音声復号器（ASDEC）47とか
ら構成される。このうち音声チャネル検出器45は、上記
音声データに挿入されているチャネル識別符号から受信
チャネルを識別する。またアンド回路46は、前記映像系
のアンド回路43と同様に、後述する画像記憶装置50で指
定された受信チャネルと一致するチャネルが上記音声チ
ャネル検出器45で検出されたとき、そのチャネルの受信
期間のみ速度変換器44を動作状態に設定するものであ
る。

画像記憶装置50は、映像記憶用のRAM51を有してお
り、上記切換装置40を経て供給された復調映像信号をA/
D変換器52でデジタル化して上記RAM51に一旦記憶する。
そして、上記復調映像信号をRAM51から所望のタイミン
グで読み出してD/A変換器53でアナログ信号に戻したの
ち、合成器54で同期信号発生器55から発生される同期信
号を付加してモニタ装置60に供給している。また、画像
記憶装置50は例えばマイクロコンピュータからなる制御
回路56を有しており、この制御回路56により上記RAM51
に対する復調映像信号の書込みおよび読出しを制御して
いる。尚、57,58は上記制御回路56から出力される書込
信号および読出し信号をRAM51供給するためのアンド回
路であり、また59は受信チャネルを指定するためのチャ
ネル指定スイッチである。

次に、以上の構成に基づいて本実施例の衛星映像伝送
方式を説明する。複数の各映像送信局は、先に述べたよ
うに各々送信チャネルが予め割当てられており、自局に
割当てられたチャネルの送信タイミングになる毎に、撮
像装置により得られたテレビジョン信号の１フレームを
挿入して送信する。したがって、いま通信回線の１伝送
フレームが４チャネルに時間分割されているものとすれ
ば、各映像送信局から送信されるテレビジョン信号はそ
れぞれ４フレーム毎に１フレームが送信されることにな
る。すなわち、1/4コマ落としで送信される。

また、このテレビジョン信号の送信に際し、各映像送
信局はその垂直同期パルスを構成する２つのパルスにそ
れぞれ第１図に示す如く固定搬送波からなるチャネル識
別信号を重畳して送信する。このチャネル識別信号は、
例えば前記表に示す如く自局がチャネルＢを使用する局
であればこのチャネルＢを表わす“0",“1"を、また自
局がチャネルＤを使用する場合には“1",“1"をそれぞ
れ送信する。

これに対し受信局は、通信衛星を経て到来する各映像
送信局からの送信信号をアンテナ10を介して低雑音受信
装置20で受信し、しかるのちFM受信装置30のFM復調器33
でFM復調してテレビジョン信号を再生するとともに、QP
SK復調器35で副搬送波の音声データを再生する。

さて、そうして受信信号の復調を行なうと受信局は、
次に切換装置40の映像チャネル検出器42で各チャネル毎
に復調テレビジョン信号の垂直同期パルスに重畳されて
いるチャネル識別信号を検出し、このチャネル識別信号
の組合わせからチャネルを識別する。そして、予めチャ
ネル指定スイッチ59により指定された受信チャネルが受
信されたときに、その受信期間のみビデオスイッチ41を
導通させて上記受信指定チャネルのテレビジョン信号を
通過させる。しかして、受信を希望する映像送信局から
のテレビジョン信号が選択的に得られる。そうして得ら
れた復調映像信号は、記憶装置50でデジタル信号に変換
されたのちRAM51に一旦記憶され、しかるのち制御回路5
6の制御に従って適当なタイミングで読み出されてアナ
ログ信号に戻されたのちモニタ装置60に供給され、この
モニタ装置60に準動画または静止画として画像表示され
る。一方、音声データについては、前記テレビジョン信
号とは別に音声チャネル検出器45で受信チャネルが検出
される。そして、この検出結果に従って各チャネルのう
ち受信を希望するチャネルの音声データのみが速度変換
器44により速度変換され、さらに音声復号器47でアナロ
グ信号に変換されたのちモニタ装置60に供給されて音声
出力される。

このように本実施例であれば、各映像送信局において
自局が割当てられているチャネルの識別信号をテレビジ
ョン信号に付属する垂直同期パルスに重畳して送信する
ようにしたので、各チャネルにチャネル識別信号挿入用
のタイムスロットを設けたり、地上系にチャネル識別信
号伝送用の回線を別途設けることなく、簡単かつ確実に
チャネル識別信号を受信局へ伝送することができる。し
たがって、従来より使用されている衛生放送用のシステ
ムをほとんど変えることなく容易に実施することができ
る。また、受信局の増設や設置位置の変更に対しても極
めて簡単に対応することができる。

さらに本実施例であれば、チャネル識別信号を固定周
波数の搬送波とし、かつその有無の組合わせにより表わ
すようにしたので、次のような効果が得られる。すなわ
ち、チャネルの識別はテレビジョン信号のスレシュホー
ルドよりも低いレベルまで正常に行なえるようにする必
要があるが、衛星通信では降雨減衰等の影響によりS/N
が極端に劣化する場合があり、十分な識別を行ない難
い。しかし、上記のようにチャネル識別信号を固定周波
数の搬送波とすることにより、S/Nが劣化した状態でも
選択度の優れた狭帯域フィルタを使用すれば確実に検出
することができ、これにより高精度のチャネル識別を行
なうことができる。また、チャネル識別信号を固定周波
の搬送波とし、かつ映像信号帯域中のスペクトラムの谷
間に当たる周波数に設定したことにより、60Hz〜4.5MHz
までの極めて広帯域の信号を含んだテレビジョン信号の
中からでも正確にチャネル識別信号を検出することがで
きる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
例えば、上記実施例では複数の送信局が各々自局に割当
てられた１つのチャネルにテレビジョン信号を挿入して
伝送する場合にていて説明したが、１つの送信局が複数
のチャネルを保有しこれらのチャネルにそれぞれ異なる
ソースのテレビジョン信号または同一ソースのテレビジ
ョン信号を挿入して伝送する場合でも同様に実施可能で
ある。また、上記実施例ではチャネルの識別を映像系と
音声系とで独立して行なったが、映像系のチャネル識別
結果を用いて音声系のチャネルの切出しを行なってもよ
い。また、上記実施例ではチャネル識別信号を２ビット
構成としたが、１ビットでもまた３ビット以上にしても
よい。要するにチャネル数に応じて設定すればよい。そ
の他、チャネル識別信号の構成や重畳位置、受信局の構
成、モニタする映像の形態等についても、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、送信局がテレビ
ジョン信号を送信する際に、それぞれ衛星通信回線の伝
送フレームを時間分割して設定した複数のチャネルを識
別するために固定周波数の搬送波からなるチャネル識別
信号を生成して、このチャネル識別信号をテレビジョン
信号中の帰線消去期間に重畳して送信し、かつ受信局で
各チャネルのテレビジョン信号を受信する毎にその帰線
消去期間に重畳されているチャネル識別信号を検出し、
この検出結果に従って受信を希望するチャネルのテレビ
ジョン信号を選択的に再生するようにしたことによっ
て、テレビジョン信号の伝送チャネルを受信局で簡単か
つ確実に識別することができ、これによりシステム構成
が簡単で拡張性が高く、しかもチャネルの順序変更等に
対し確実に対応でき、さらには伝送品質の劣化にも強い
衛星映像伝送方式を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例における衛星映像
伝送方式を説明するためのもので、第１図は同方式によ
るチャネル識別信号の送信方式を示す信号波形図、第２
図はチャネル識別信号の周波数の一例を示す映像スペク
トラム図、第３図は受信局の構成を示す回路ブロック
図、第４図は衛星通信システムの一例を示す概略構成
図、第５図は衛星通信回線の伝送フレームの構成の一例
を示す図である。 １……映像送信局、２……通信衛星、３……受信局、10
……アンテナ、20……低雑音受信装置、30……FM受信装
置、40……切換装置、41……ビデオスイッチ、42……映
像チャネル検出器、43……アンド回路、44……速度変換
器、45……音声チャネル検出器、46……アンド回路、47
……音声復号器、50……画像記憶装置、60……モニタ装
置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤崎 清孝 東京都港区北青山３丁目３番13号 日本 ビジネステレビジョン株式会社内 (72)発明者 森 仁 東京都日野市旭が丘３丁目１番地の１ 株式会社東芝日野工場内 (72)発明者 武石 伊嗣 東京都日野市旭が丘３丁目１番地の１ 株式会社東芝日野工場内 (56)参考文献 特開 昭50−2408（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−130281（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−83392（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通信衛星を介して形成される衛星通信回線
   の伝送フレームを複数のチャネルに時間分割し、送信局
   が少なくとも映像信号についてアナログ変調してなるテ
   レビジョン信号を前記各チャネルに選択的に挿入して送
   信し、受信局が上記複数のチャネルのうち希望するチャ
   ネルのテレビジョン信号を選択的に受信し再生する衛星
   映像伝送方式において、 前記送信局は、前記各チャネルの識別信号を、周波数が
   映像信号スペクトラムの谷間に位置する値に設定された
   固定周波数からなる搬送波により形成してテレビジョン
   信号中の帰線消去期間に重畳して送信し、 かつ前記受信局は、前記各チャネルのテレビジョン信号
   を受信する毎にその帰線消去期間に重畳されているチャ
   ネル識別信号を検出し、この検出結果に従って受信を希
   望するチャネルのテレビジョン信号を選択的に再生する
   ことを特徴とする衛星映像伝送方式。