JP4421099B2 - 入力信号異常検出回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データを伝送する伝送システムを構成する装置間の入力信号を監視して異常検出を行う入力信号異常検出方式および入力信号異常検出回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
報道番組、スポーツや各種イベントなどをテレビ中継する場合、中継の現場でカメラ撮影された映像信号や音声信号は、中継基地局を介してテレビ局へマイクロ波で無線伝送される。
【０００３】
このマイクロ波による無線伝送のために中継基地局やテレビ局には、Field Pickup Unit（以下、ＦＰＵと称する）送信装置およびＦＰＵ受信装置が設置される。
【０００４】
近年、前記ＦＰＵ送受信装置はアナログ伝送からデジタル伝送方式へと移行しつつある。デジタル伝送方式ではアナログ伝送方式とは違い、カメラにて撮影された映像信号を符号化する画像符号化装置とその符号化されたデータを映像信号に復号化する画像復号化装置がＦＰＵ送受信装置の他に必要となる。そして、これらの装置からＦＰＵ伝送システムが構成される。また、ＦＰＵ伝送システムには、デジタル伝送に伴い伝送データが多様化して、接続される機器が増える。
【０００５】
そこで、運用前においてこれらの必要な装置を接続し動作させた場合、正常動作しなかったとすると、その原因がどこにあるのか、またどの程度であるのかを迅速且つ的確に判断しなければならない。また、異常な状態で動作させた場合、最悪テレビ中継の中断が強いられる。
【０００６】
この異常な状態が、映像信号や音声信号を受信側で監視していて障害が発生したと判断されたらならば、障害箇所の特定は、各装置をバイパスし単独で動作させたり、各装置にテスト信号発生器や測定器などからテスト信号を入力して当該装置からの出力信号を観測して行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ＦＰＵ伝送システムにて障害が発生した場合に、その障害がどこにあり、どの程度であるのかを迅速且つ的確に特定して、予備装置に置き換えるなどの対処方法を講じることができるようにすることが課題である。
【０００８】
従来技術では、各装置をバイパスし単独で動作させたり、各装置にテスト信号発生器や測定器などからテスト信号を入力して当該装置からの出力信号を観測して、障害の箇所とその程度を判断していた。この判断を得るためには、装置間の接続形態を変更したり、測定器類を用意して接続しなければならず、手間と時間を要するという課題があった。
【０００９】
本発明は、FPU伝送システムの送信側のＦＰＵ送信装置と画像符号化装置との間の障害の切り分けおよびその程度の把握を迅速に容易にすることこを可能とする入力信号異常検出方式および入力信号異常回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、ＦＰＵ送信装置で画像符号化装置からの入力信号であるクロック信号とデータ信号の状態を監視して、ＦＰＵ送信装置で画像符号化装置との間の障害の切り分けおよびその程度の把握を迅速に容易にするようにしたものである。
【００１１】
前記入力信号の状態監視は、入力信号であるクロック信号とデータ信号の未入力、クロック信号の周波数偏差の情報取得、およびクロック信号とデータ信号の異常検出を行うもので次のような手段で実現される。
【００１２】
入力信号であるクロック信号とデータ信号の未入力監視は、画像符号化装置からの入力信号であるクロック信号およびデータ信号の信号強度を示すSignal Strength Indicator信号（以下、ＳＳＩ信号と称す）とその信号の基準レベルとの比較で行う。
【００１３】
クロック信号の周波数偏差の情報取得は、前記クロック信号と内部発生の基準クロック信号により、ぞれぞれのカウンタを動作させてそのカウンタ値の差分値をとることで行う。
【００１４】
クロック信号の異常検出は、前記のクロック信号と基準クロック信号との差分値が所定値範囲内であるか否かの判定で行う。
【００１５】
データ信号の異常検出は、データ信号が０また１の連続Ｎビット（１＜Ｎなる正の整数）となった否かの判定で行う。
【００１６】
また、本発明では入力信号の状態監視でこのような障害の発生ありと判断されたならば、アラーム情報を出力すると共に、内部発生のテスト信号に切り換えて伝送するようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１、図２、および図３より説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施例のＦＰＵ送信制御部３におけるクロック信号の周波数偏差の情報取得と異常検出を行う方法を説明するブロック図である。
【００１９】
図２は、本発明の一実施例のＦＰＵ送信制御部３におけるデータ信号の異常検出を行う方法を説明するブロック図である。
【００２０】
図３は、本発明の一実施例のＦＰＵ伝送システムの構成を示す図である。
図４は、本発明の一実施例の信号切り換えを行う構成を示す図である。
【００２１】
図３においては、送信側では画像符号化装置２にカメラ１とＦＰＵ送信制御部３が接続され、ＦＰＵ送信制御部３はＦＰＵ送信高周波部４と接続されている。ＦＰＵ送信制御部３とＦＰＵ送信高周波部４とで、ＦＰＵ送信装置５０が構成されている。一方、受信側ではＦＰＵ受信高周波部５とＦＰＵ受信制御部６が接続され、画像復号化装置７がＦＰＵ受信制御部６とモニタ８と接続されている。ＦＰＵ受信高周波部５とＦＰＵ受信制御部６とで、ＦＰＵ受信装置５１が構成されている。
【００２２】
次に、図３によりＦＰＵ伝送システムの動作について説明する。
送信側では、カメラ１で撮影された映像信号は、画像符号化装置２で画像符号化及び誤り訂正外符号化処理を行った後、ＦＰＵ送信制御部３で誤り訂正内符号化処理されてＦＰＵ送信高周波部４からアンテナ４１を介してマイクロ波４３により受信側へ伝送される。
【００２３】
受信側では、マイクロ波４３により伝送された映像信号はアンテナ４２を介してＦＰＵ受信高周波部５で受信される。ＦＰＵ受信高周波部５にて受信された映像信号は、ＦＰＵ受信制御部６で誤り訂正内復号化処理された後、画像復号化装置７にて誤り訂正外復号化処理及び画像復号化されて、映像信号がモニタ８に出力されて表示される。
【００２４】
次に、図１によりＦＰＵ送信制御部３におけるクロック信号の周波数偏差の情報取得と異常検出を行う方法を説明する。
【００２５】
図３の画像符号化装置２は、ＦＰＵ送信制御部３から供給されるリファレンスクロック信号４０に同期して、ＦＰＵ送信制御部３へクロック信号９とデータ信号２３を出力する。
【００２６】
ＦＰＵ送信制御部３に取り込まれたクロック信号９は、ケーブル等化器１４に供給される。ケーブル等化器１４は、クロック信号９がどの程度のレベルであるかを示すＳＳＩ信号１４ａをＣＰＵ１８へ出力する。ＣＰＵ１８は、ＳＳＩ信号１４ａが所定の信号レベルであるか否かを判定する。
【００２７】
ＣＰＵ１８は、所定の信号レベルに達していないと判定すると、クロック信号９が未入力である障害発生のアラーム情報としてのクロックエラー信号１８ａを論理和演算回路３３へ出力する。
【００２８】
また、クロック信号９は、ケーブル等化器１４でケーブルによる伝送信号の歪み補償が施された後に等化クロック信号１４ｂとして、変調モード別分周器１５へ供給される。変調モード別分周器１５にて、等化クロック信号１４ｂは、変調モード信号１２に応じて分周されて、変調クロック信号１１の周波数に相当する周波数を有するクロック信号１５ａとして生成され、ライトアドレスカウンタ１６へ出力される。
【００２９】
ライトアドレスカウンタ１６は、フレーム基準信号１０をカウント開始のトリガ信号としてクロック信号１５ａでカウントして、カウンタ値１６ａをカウンタ値差分計算部１９へ出力する。また、リードアドレスカウンタ１７では、フレーム基準信号１０をカウント開始のトリガ信号として変調クロック信号１１でカウントして、カウンタ値１７ａをカウンタ値差分計算部１９へ出力する。
【００３０】
カウンタ値１６ａとカウンタ値１７ａにより、カウンタ値差分計算部１９にて差分計算されて差分アドレス値２２として出力される。差分アドレス値２２は、クロック信号９の周波数偏差がどの程度であるかの判断情報として使われる。同時に、差分アドレス値２２が変調モード信号１２に対応した所定の範囲外であった場合には、カウンタ値差分計算部１９はクロック信号９の周波数偏差の異常であることを示す差分異常信号１９ａを論理和演算回路３３へ出力する。
【００３１】
論理和演算回路３３は、クロックエラー信号１８ａと差分異常信号１９ａとの論理和演算を施すことで入力クロック異常信号２０を出力する。入力クロック異常信号２０は、システム運用者へのアラーム情報として使われる。
【００３２】
次に、図２によりＦＰＵ送信制御部３におけるデータ信号の異常検出を行う方法を説明する。
【００３３】
ＦＰＵ送信制御部３に取り込まれたデータ信号２３は、ケーブル等化器２５に供給される。ケーブル等化器２５は、データ信号２３がどの程度のレベルであるかを示すＳＳＩ信号２５ａをＣＰＵ１８へ出力する。
【００３４】
ＣＰＵ１８は、ＳＳＩ信号２５ａが所定の信号レベルにあるか否かを判定する。ＣＰＵ１８は、所定の信号レベルに達していないと判定すると、データ信号２３が未入力である障害発生のアラーム情報としてのデータエラー信号１８ｂを論理和演算回路３４へ出力する。
【００３５】
また、データ信号２３は、ケーブル等化器２５でケーブルによる伝送信号の歪み補償が施された後に等化データ信号２５ｂとして、エッジ検出部２６へ供給される。
【００３６】
エッジ検出部２６は、クロック信号９と等化データ信号２５ｂとから等化データ信号２５ｂの立ち上がりエッジ検出を行ってエッジパルス２６ａを生成してアドレスカウンタ２７へ出力する。アドレスカウンタ２７は、このエッジパルス２６ａでカウントの零リセットされる。
【００３７】
アドレスカウンタ２７は、エッジパルス２６ａが供給されるまでの間クロック信号９によってカウントしてアドレス値２７ａをカウンタ値判定部２８へ供給する。
【００３８】
カウンタ値判定部２８は、アドレス値２７ａが入力データ検出範囲データ２４の値を越えた場合には、つまりデータ信号２３が“０”または“１”の連続Ｎビットとなった場合には、データ信号の異常発生を示す情報としてのカウンタ異常信号２８ａを出力する。
【００３９】
カウンタ異常信号２８ａは、論理和演算回路３４とアドレスカウンタ２７へ供給される。カウンタ異常信号２８ａが供給されたアドレスカウンタ２７は、クロック信号９によるカウント動作を停止する。一方、カウンタ異常信号２８ａが供給された論理和演算回路３４は、データエラー信号１８ｂと共に論理和演算を実行して入力データ異常信号３０を出力する。
【００４０】
入力データ異常信号３０は、システム運用者へのアラーム情報として使われる。
【００４１】
そして、入力クロック異常信号２０または入力データ異常信号３０のいずれか一方が発生した場合には、ＦＰＵ送信制御部３で画像符号化装置２からのデータ信号から内部で生成されるテスト信号に切り換えて伝送するよう制御する。
【００４２】
ここで、この信号切り換えを行う構成を示す図を図４に示す。入力クロック異常信号２０と入力データ異常信号３０との論理和演算を論理和演算回路３５で行って、いずれか一方の信号が真であれば信号切り換えスイッチ３６に異常信号３５ａを供給する。この異常信号３５ａで、信号切り換えスイッチ３６のスイッチを０側と２側への接続に切り換えて、伝送信号３６ａをデータ信号２３の出力からテスト信号発生部３２のテスト信号３２ａの出力に切り換える。
【００４３】
このように、入力信号に異常の発生があった場合に送信信号を既知のテスト信号３２ａに切り換えることで、異常な信号が変調され送信されて占有帯域内で送信電力の偏りなどを回避できるようになる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の入力信号異常検出方式を用いれば、以下のような効果が得られる。
（１）装置間の接続形態を変更したり、測定器類を用意して接続して動作確認や信号監視をしなくとも、装置間の障害箇所の特定を迅速に容易にできる。
（２）外部から入力されるクロック信号の周波数偏差の程度を把握することができる。
（３）装置間に異常を検出した場合に既知のテスト信号へ切り替えることができるために、送信電力などの偏りの発生の回避ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例のＦＰＵ送信制御部３におけるクロック信号の周波数偏差の情報取得と異常検出を行う方法を説明するブロック図
【図２】 本発明の一実施例のＦＰＵ送信制御部３におけるデータ信号の異常検出を行う方法を説明するブロック図
【図３】 本発明の一実施例のＦＰＵ伝送システムの構成を示す図
【図４】 本発明の一実施例の信号切り換えを示すブロック図
【符号の説明】
１：カメラ、２：画像符号化装置、３：ＦＰＵ送信制御部、４：ＦＰＵ送信高周波部、５：ＦＰＵ受信高周波部、６：ＦＰＵ受信制御部、７：画像復号化装置、８：モニタ、９：クロック信号、１０：フレーム基準信号、１１：変調クロック信号、１２：変調モード信号、１４：ケーブル等化器、１４ａ：ＳＳＩ信号、１４ｂ：等化クロック信号、１５：変調モード別分周器、１５ａ：クロック信号、１６：ライトアドレスカウンタ、１６ａ、１７ａ：カウンタ値、１７：リードアドレスカウンタ、１８：ＣＰＵ、１８ａ：クロックエラー信号、１８ｂ：データエラー信号、１９：カウンタ値差分計算部、１９ａ：差分異常信号、２０：入力クロック異常信号、２２：差分アドレス値、２３：データ信号、２４：データ検出範囲データ、２５：ケーブル等化器、２５ａ：ＳＳＩ信号、２５ｂ：等化データ信号、２６：エッジ検出部、２６ａ：エッジパルス、２７：アドレスカウンタ、２７ａ：アドレス値、２８：カウンタ値判別部、２８ａ：カウンタ異常信号、３０：入力データ異常信号、３２：テスト信号発生部、３２ａ：テスト信号、３３、３４、３５：論理和演算回路、３５ａ：異常信号、３６：信号切り換えスイッチ、３６ａ：伝送信号、４０：リファレンスクロック信号、４１、４２：アンテナ、４３：マイクロ波、５０：ＦＰＵ送信装置、５１：ＦＰＵ受信装置

Claims (3)

1. 入力信号はクロック信号とデータ信号から成り、
   前記クロック信号の信号レベルが所定のレベルに達したか否かを判定し、前記クロック信号が所定のレベルに達していない場合に、クロックエラー信号を出力する信号レベル判定部と、
   前記クロック信号でカウントするカウンタ１と、
   基準のクロック信号でカウントするカウンタ２と、
   前記カウンタ１のカウンタ値と前記カウンタ２のカウンタ値との差分値を計算し、前記差分値が所定範囲以内の値であるか否かを判定し、前記差分値が所定範囲外である場合に、差分異常信号を出力するカウンタ値差分計算部と
   前記クロックエラー信号および前記差分異常信号に従ってクロック信号の異常を示す入力クロック異常信号を出力するクロック信号異常判定部と、
   前記データ信号からテスト信号を生成するテスト信号発生部と、
   前記入力クロック異常信号が入力されると、出力信号を前記データ信号からテスト信号に切り換えて出力する信号切り換えスイッチと、
   を有することを特徴とする入力信号異常検出回路。
2. 入力信号はクロック信号とデータ信号から成り、
   前記データ信号の信号レベルが所定のレベルに達したか否かを判定し、前記データ信号が所定のレベルに達していない場合に、データエラー信号を出力する信号レベル判定部と、
   前記データ信号のエッジを検出してエッジパルスを生成するエッジ検出部と、
   前記クロック信号でカウントすると共に前記エッジパルスが入力されるとカウントを零からやり直すカウンタと、
   前記カウンタのカウンタ値が所定値に達した否かを判定し、前記カウンタ値が所定値に達した場合に、カウンタ異常信号を出力するカウンタ値判定部と、
   前記データエラー信号および前記カウンタ異常信号に従って入力データ異常信号を出力するデータ信号異常判定部と、
   前記データ信号からテスト信号を生成するテスト信号発生部と、
   前記入力データ異常信号が入力されると、出力信号を前記データ信号からテスト信号に切り換えて出力する信号切り換えスイッチと、
   を有することを特徴とする入力信号異常検出回路。
3. 入力信号はクロック信号とデータ信号から成り、
   前記クロック信号の信号レベルが所定のレベルに達したか否かを判定し、前記クロック信号が所定のレベルに達していない場合に、クロックエラー信号を出力する信号レベル判定部と、
   前記クロック信号でカウントするカウンタ１と、
   基準のクロック信号でカウントするカウンタ２と、
   前記カウンタ１のカウンタ値と前記カウンタ２のカウンタ値との差分値を計算し、前記差分値が所定範囲以内の値であるか否かを判定し、前記差分値が所定範囲外である場合に、差分異常信号を出力するカウンタ値差分計算部と
   前記クロックエラー信号および前記差分異常信号に従ってクロック信号の異常を示す入力クロック異常信号を出力するクロック信号異常判定部と、
   前記データ信号の信号レベルが所定のレベルに達したか否かを判定し、前記データ信号が所定のレベルに達していない場合に、データエラー信号を出力する信号レベル判定部と、
   前記データ信号のエッジを検出してエッジパルスを生成するエッジ検出部と、
   前記クロック信号でカウントすると共に前記エッジパルスが入力されるとカウントを零からやり直すカウンタと、
   前記カウンタのカウンタ値が所定値に達した否かを判定し、前記カウンタ値が所定値に達した場合に、カウンタ異常信号を出力するカウンタ値判定部と、
   前記データエラー信号および前記カウンタ異常信号に従って入力データ異常信号を出力するデータ信号異常判定部と、
   前記データ信号からテスト信号を生成するテスト信号発生部と、
   前記入力クロック異常信号および前記入力データ異常信号の内、少なくともどちらかが入力されると、出力信号を前記データ信号からテスト信号に切り換えて出力する信号切り換えスイッチと、
   を有することを特徴とする入力信号異常検出回路。

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