JP4444702B2

JP4444702B2 - デジタル伝送システム

Info

Publication number: JP4444702B2
Application number: JP2004076357A
Authority: JP
Inventors: 昭史三浦; 智広茂木
Original assignee: Yagi Antenna Co Ltd
Current assignee: Yagi Antenna Co Ltd
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2024-03-17
Also published as: JP2005269041A

Description

本発明は、衛星によるデジタル放送や地上デジタル放送を受信し、ＣＡＴＶ網で再送信するデジタル伝送システムに関する。

ＢＳデジタル放送は、２０００年１２月から既に本放送が開始され、地上デジタル（テレビジョン）放送（ISTB-T：Terrestrial Integrated Services Digital Broadcasting）も、２００３年１２月から関東、近畿及び中京広域圏で放送が開始されている。更に、地上デジタル（テレビジョン）放送は、２００６年までにその他の地域での放送開始が予定されている。

上記デジタル放送波をＣＡＴＶのヘッドエンド装置で受信し、ＣＡＴＶ網により再送信するＣＡＴＶデジタル伝送システムにおいては、受信したデジタル放送を復調して多重化処理、分割処理等を行なった後、デジタル変調装置で変調し、各チャンネルを混合してＣＡＴＶ網を介して再送信している。上記ＣＡＴＶデジタル伝送システムは、社団法人日本ＣＡＴＶ技術協会によって標準規格が定められている（例えば、非特許文献１参照。）。
社団法人日本ＣＡＴＶ技術協会標準規格「デジタル有線テレビジョン放送」、社団法人日本ＣＡＴＶ技術協会発行、２０００年５月２７日、ｐ．２４〜１４６

上記ＣＡＴＶデジタル伝送システムにおけるヘッドエンド装置は、デジタル放送を受信し、所定の信号処理を行なった後、ＣＡＴＶ網を介して再送信しているが、何らかの原因で放送信号の受信状態が悪くなった場合でも、そのまま再送信処理を続行し、その状態で故障原因等の検知処理を行なっている。

上記のように従来のヘッドエンド装置は、放送信号の受信状態が悪くなった場合でも、そのままデジタル変調等の処理を行なってテレビ信号をＣＡＴＶ網へ出力しており、このため上記テレビ信号を受信している受信機側では、信号の受信状態に不具合が発生した場合に、ヘッドエンド装置側における衛星放送や地上デジタル放送の受信状態が悪いのか、デジタル変調装置が不具合なのか、あるいはＣＡＴＶ網に不具合が発生したのか、等の故障原因を判定することができず、メンテナンスに支障を生じていた。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、ＣＡＴＶ網を介して送られてくる信号を受信する受信機側において、信号の受信状態に不具合が発生した場合に、不具合の発生原因を確実に判定することができるデジタル伝送システムを提供することを目的とする。

本発明は、デジタルテレビ放送を受信し、該受信した信号を信号処理してＭＰＥＧ−ＴＳ信号として出力する信号処理装置と、前記ＭＰＥＧ−ＴＳ信号をデジタル変調するデジタル変調装置とからなるヘッドエンド装置と、前記ヘッドエンド装置から送信されるデジタル変調信号が伝送されるＣＡＴＶ網と、前記ＣＡＴＶ網を介して伝送されるデジタル変調信号を受信するデジタル受信装置と、からなるデジタル伝送システムにおいて、
前記デジタル変調装置は、入力されるＭＰＥＧ−ＴＳ信号から特定情報を検出して該ＭＰＥＧ−ＴＳ信号が正常であるかどうかを検知する特定情報検知部を有し、検知された特定のＳＩ情報が正常であれば該ＭＰＥＧ−ＴＳ信号をデジタル変調してＣＡＴＶ網へ出力し、異常であれば該ＭＰＥＧ−ＴＳ信号に代えて同期信号と前記特定のＳＩ情報が正常でないデータからなるＭＰＥＧ−ＴＳ信号形式の擬似信号をデジタル変調してＣＡＴＶ網へ出力し、
前記デジタル受信装置は、前記デジタル変調装置からＣＡＴＶ網を介して送出される信号を受信して復調すると共に復調された信号が正常か異常かを判定する信号判定処理部を有し、前記信号判定処理部は復調信号が正常で、復調されたＭＰＥＧ−ＴＳ信号の同期信号や特定のＳＩ情報も正常と判定できた場合には前記復調信号を表示装置に出力するように処理し、復調信号は正常で復調されたＭＰＥＧ−ＴＳ信号の同期信号を検知できたが、特定のＳＩ情報を正常に検知できなった場合にはデジタル変調装置の前で異常が発生していると判定して、当該事項を示すメッセージデータを出力するように処理して表示装置に当該メッセージを表示し、復調信号が異常で、ＭＰＥＧ−ＴＳ信号の同期信号や特定情報も正常に検知できなった場合にはＣＡＴＶ網に異常が発生していると判定して当該事項を示すメッセージデータを出力するように処理して表示装置に当該メッセージを表示することを特徴とする。

本発明によれば、デジタル変調装置において、ＭＰＥＧ−ＴＳ信号が正常か異常かを判定し、正常であればＭＰＥＧ−ＴＳ信号をデジタル変調してＣＡＴＶ網へ送出し、異常であればＭＰＥＧ−ＴＳ信号に代えて擬似信号をデジタル変調してＣＡＴＶ網へ送出しているので、伝送信号に異常が発生した場合、デジタル受信装置側で受信信号の状態からどの段階で異常が生じたのかを判定することが可能となり、メンテナンス時の早急な対応に貢献することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、デジタル放送を受信して処理した後、ＣＡＴＶ網により受信機側に再送信するデジタル伝送システムについて示したものである。
図１において、１０はヘッドエンド装置で、衛星受信用アンテナ１１及び地上波用アンテナ１２の受信信号、自主放送局１３の出力信号等を処理する信号処理装置１４、及びデジタル変調装置１５等からなっている。上記衛星受信用アンテナ１１はＢＳ、ＣＳ等の衛星からのデジタル放送を受信し、地上波用アンテナ１２は地上デジタル放送を受信する。また、自主放送局１３は、デジタル放送を行なっている放送局である。

上記信号処理装置１４は、上記入力されたデジタル放送を選局し、復調してＴＳ（Transport Stream：トランスポート・ストリーム）に分離し、このＴＳに分離された選局情報をそれぞれＴＳ多重処理すると共にＣＡＴＶ用にＮＩＴ／ＰＣＲ（Network Information Table／Program Clock Reference）変換を行ない、ＭＰＥＧ−ＴＳ（Moving Picture Experts Group-Transport Stream）をデジタル信号ストリームとして出力する。

上記ＮＩＴ（Network Information Table：ネットワーク・インフォメーション・テーブル）は、ＴＳ（トランスポート・ストリーム）の組合せとそれに関するチューニング情報を提供するテーブルで、ネットワークで使用される周波数、変調方式等の物理条件の情報伝送に使用される。上記ＰＣＲ（Program Clock Reference）は、ビデオとオーディオの復号器を含むＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）復号器において、時刻基準となるＳＴＣ（基準となる同期情報）の値を符号器側で意図した値にセット・校正するための情報である。

また、上記ＭＰＥＧ−ＴＳ信号には、放送局が提供する番組放送などのプログラムの他にストリームの構成や性質、その他必要な情報がＳＩ（Service Information：サービス・インフォメーション）情報として挿入されている。

そして、上記信号処理装置１４から出力されるＭＰＥＧ−ＴＳ信号は、例えばＱＡＭ変調方式を用いたデジタル変調装置１５へ送られる。このデジタル変調装置１５は、擬似信号発生部１６、上記信号処理装置１４から送られてくるＭＰＥＧ−ＴＳと擬似信号発生部１６から出力される擬似信号とを選択するスイッチ回路１７、上記信号処理装置１４から送られてくるＭＰＥＧ−ＴＳ中のＳＩ情報の有無を検出して上記スイッチ回路１７を切換える特定情報検知部１８、上記スイッチ回路１７により選択された信号を例えばＱＡＭ変調方式によりデジタル変調するデジタル変調処理部１９により構成される。

上記擬似信号発生部１６は、同期信号とランダムデータからなる擬似信号を発生する。この擬似信号中には、ＳＩ情報は含まれていない。また、スイッチ回路１７は、常時は信号処理装置１４で処理されたＭＰＥＧ−ＴＳ信号を選択しているが、特定情報検知部１８で異常が検知された場合に擬似信号発生部１６側に切換える。

また、特定情報検知部１８は、ＭＰＥＧ−ＴＳ信号に含まれるＳＩ情報のうち、同期信号及び例えばＰＡＴ（Program Association Table）、ＮＩＴ（Network Information Table）など特定のＰＩＤ（Packet Identifier）が割り当てられているＳＩ情報の有無を検知してスイッチ回路１７を切換えるもので、ＳＩ情報を検知している間はスイッチ回路１７をＭＰＥＧ−ＴＳ信号側に切換え、ＳＩ情報を検知できなくなった場合にスイッチ回路１７を擬似信号発生部１６側に切換え、その選択した信号をデジタル変調処理部１９に入力する。

そして、デジタル変調処理部１９は、スイッチ回路１７により選択されたＭＰＥＧ−ＴＳ信号あるいは擬似信号を変調してＣＡＴＶ網２０へ出力する。

上記デジタル変調装置１５は、各チャンネル毎に設けられるもので、信号処理装置１４でＣＡＴＶ用に変換された映像及び音声データをデジタル変調して出力する。上記各チャンネルのデジタル変調装置１５でデジタル変調された信号は、混合されてＣＡＴＶ網２０へ出力される。

上記ＣＡＴＶ網２０には、例えばＣＡＴＶシステムの加入者宅等に設置されているデジタル受信装置２１が接続される。このデジタル受信装置２１は、デジタル復調装置２２及び表示装置２３を備えている。上記デジタル復調装置２２は、デジタル復調部２５、信号判定処理部２６、信号処理部２７からなっている。

上記デジタル復調部２５は、ヘッドエンド装置１０から送られてくるテレビ信号を復調して信号判定処理部２６に出力する。この信号判定処理部２６は、デジタル復調部２５により復調された信号から受信状態を検知し、ＭＰＥＧ−ＴＳ信号を正常に受信しているか否か、擬似信号を受信しているのか等を判定し、受信状態が正常であれば、デジタル復調部２５で復調されたテレビ信号を信号処理部２７に出力する。また、信号判定処理部２６は、ＭＰＥＧ−ＴＳ信号を正常に受信していないと判定した場合には、それに対応したメッセージをメモリから読出して信号処理部２７に出力する。上記信号判定処理部２６は、予め想定される受信異常に対応したメッセージを予めメモリに記憶している。

信号処理部２７は、デジタル復調部２５で復調されたテレビ信号、あるいは受信異常時に信号判定処理部２６から出力されるメッセージを処理して表示装置２３に表示する。

次に上記実施形態に係るデジタル伝送システムの全体の動作を説明する。
上記信号処理装置１４は、衛星受信用アンテナ１１及び地上波用アンテナ１２等によりデジタル放送を受信し、選局及び復調してＴＳに分離し、このＴＳに分離された選局情報をそれぞれＴＳ多重処理すると共にＣＡＴＶ用にＮＩＴ／ＰＣＲ変換を行ない、ＭＰＥＧ−ＴＳをデジタル信号ストリームとして出力する
図２は、上記ＭＰＥＧ−ＴＳ信号のパケット構成を示したもので、４バイト（３２ビット）のパケットヘッダ部３１と１８４バイト（１４７２ビット）のアダプティーションフィールド及び／又はペイロード部３２からなっている。

上記パケットヘッダ部３１は、８ビットの同期バイト３３、１３ビットのＰＩＤパケット識別子３４などからなっている。

上記ＭＰＥＧ−ＴＳ信号は、図２に示した１８８バイトのＴＳパケットの後に１６バイトのＲＳ（Reed-Solomon：リードソロモン）符号が付加され、合計２０４バイト周期の信号となっている。

また、上記アダプティーションフィールド及び／又はペイロード部３２には、ＳＩ（Service Information）情報としてＰＡＴ（Program Association Table）、ＮＩＴ（Network Information Table）など特定のＰＩＤ（Packet Identifier）が挿入されるが、どのＰＩＤが挿入されているかは上記パケットヘッダ部３１のＰＩＤパケット識別子３４によって示される。

上記のようにＭＰＥＧ−ＴＳ信号は、固定長のストリームを構成しており、特定の周期毎に同期信号（同期バイト３３）が付加されている。また、ＭＰＥＧ−ＴＳ信号には、様々なメディアの番組放送などのプログラムで構成される信号の他に、伝送するストリームの構成や性質、その他、必要な付加情報をＳＩ情報として挿入している。

そして、上記信号処理装置１４から出力されるＭＰＥＧ−ＴＳ信号は、デジタル変調装置１５へ送られる。このデジタル変調装置１５では、通常、すなわち、信号の受信が正常に行なわれている状態では、スイッチ回路１７により上記ＭＰＥＧ−ＴＳ信号が選択され、特定情報検知部１８及びデジタル変調処理部１９に入力される。

特定情報検知部１８は、ＭＰＥＧ−ＴＳ信号におけるパケットヘッダ部３１の同期バイト３３によって示される同期信号や、アダプティーションフィールド及び／又はペイロード部３２にＳＩ情報として挿入されているＰＡＴ、ＮＩＴなどの特定のＰＩＤを検知する。ＰＡＴ、ＮＩＴのどれが挿入されているかは、上記したようにパケットヘッダ部３１のＰＩＤパケット識別子３４によって示される。

また、上記同期バイト３３は、例えば［0100,0111］（［47H］）の特定の同期コードが割り当てられ、ＰＡＴは［0000H］、ＮＩＴは［0010H］等の特定コードが割り当てられるので、特定情報検知部１８により、同期信号や、ＳＩ情報であるＰＡＴ、ＮＩＴなど特定のＰＩＤを検知することができる。
上記特定情報検知部１８によるＳＩ情報の検知方法は、例えばデジタル変調装置１５内のメモリ（図示せず）に予め記憶させておく等の手段が考えられる。

そして、特定情報検知部１８は、ＭＰＥＧ−ＴＳ信号中の同期信号や特定のＰＩＤを検知できた場合には、信号処理装置１４からＭＰＥＧ−ＴＳ信号が正常に出力されているものと判断し、スイッチ回路１７を信号処理装置１４側に切換えた状態に保持する。従って、この状態では、信号処理装置１４から出力されるＭＰＥＧ−ＴＳ信号がデジタル変調処理部１９に入力されてデジタル変調され、ＣＡＴＶ網２０を介してデジタル受信装置２１側へ送出される。

また、上記特定情報検知部１８は、ＭＰＥＧ−ＴＳ信号中の同期信号やＳＩ情報を検知できなかった場合には、信号処理装置１４において例えば信号レベルの低下等の何らかの原因で衛星デジタル放送や地上デジタル放送を正常に受信できなかったものと判断し、スイッチ回路１７を擬似信号発生部１６に切換える。

従って、この状態では、擬似信号発生部１６で発生した擬似信号がデジタル変調処理部１９に入力されてデジタル変調され、ＣＡＴＶ網２０を介してデジタル受信装置２１側へ送出される。

上記のようにヘッドエンド装置１０では、衛星デジタル放送や地上デジタル放送を正常に受信している状態では、ＭＰＥＧ−ＴＳ信号をＣＡＴＶ網２０に出力し、何らかの原因で受信状態が悪化し、衛星デジタル放送や地上デジタル放送を正常に受信できなくなると、擬似信号発生部１６で発生した擬似信号をＭＰＥＧ−ＴＳ信号に代えてＣＡＴＶ網２０に出力する。

一方、デジタル受信装置２１では、ヘッドエンド装置１０からＣＡＴＶ網２０を介して送られてくるデジタル放送信号を受信し、その受信信号をデジタル復調部２５で復調して信号判定処理部２６に入力する。信号判定処理部２６は、上記復調された信号から復調が正常に行なわれたかどうかを判定すると共に、上記デジタル変調装置１５の特定情報検知部１８と同様にして同期信号及びＳＩ情報を検知する。

信号判定処理部２６は、復調された信号から
（１）復調が正常で、同期信号やＳＩ情報も正常に検知できた場合、
（２）復調が正常で同期信号を正常に検知できたが、ＳＩ情報を正常に検知できなかった場合、
（３）復調が異常で、同期信号やＳＩ情報も正常に検知できなかった場合、
の３つのタイプを認識することができる。

ヘッドエンド装置１０からＭＰＥＧ−ＴＳ信号が正常に送られてきている場合には、上記（１）のように、復調が正常で、同期信号やＳＩ情報も正常に検知することができる。

ヘッドエンド装置１０から擬似信号が送られてきている場合には、上記（２）のように、復調が正常で同期信号を検知することができるが、ＳＩ情報を正常に検知することができない。

ＣＡＴＶ網２０に断線等の故障が生じた場合には、ＭＰＥＧ−ＴＳ信号及び擬似信号の何れも検知できないので、上記（３）に示すように復調が異常で、同期信号やＳＩ情報も正常に検知することができない。

信号判定処理部２６は、上記（１）のように、復調が正常で、同期信号やＳＩ情報も正常に検知できた場合には、デジタル復調部２５で復調されたＭＰＥＧ−ＴＳ信号をそのまま信号処理部２７へ出力する。信号処理部２７は、復調されたＭＰＥＧ−ＴＳ信号を処理し、画像信号を表示装置２３に出力して表示する。また、このとき音声信号もスピーカ（図示せず）に送られて出力される。

また、信号判定処理部２６は、上記（２）のように、復調が正常で同期信号を検知できたが、ＳＩ情報を正常に検知できなかった場合、すなわち、ヘッドエンド装置１０から擬似信号が送られてきている場合には、ＣＡＴＶ網２０は正常であるが、デジタル変調装置１５の前で異常が発生していることを示すメッセージデータ、例えば「正しい送信信号が送られてきていません。」等のメッセージデータをメモリから読み出し、信号処理部２７を介して表示装置２３に表示する。

また、信号判定処理部２６は、上記（３）に示したように復調が異常で、同期信号やＳＩ情報も正常に検知できなかった場合には、ＣＡＴＶ網２０に異常を生じたものと判断し、例えば「伝送系統が異常です。」のメッセージデータをメモリから読み出し、信号処理部２７を介して表示装置２３に表示する。

上記のようにヘッドエンド装置１０あるいはＣＡＴＶ網２０に異常が発生した場合、それに対応したメッセージがデジタル受信装置２１の表示装置２３に表示されるので、そのメッセージ内容から異常の発生状況を識別して早急な対応が可能となる。

なお、上記実施形態では、異常が発生した場合に、ＣＡＴＶシステムに加入している一般のデジタル受信装置２１に異常の発生を示すメッセージデータを表示する場合について示したが、その他、例えば特定の人が監視しているモニタ装置に異常の発生を示すメッセージデータを表示するようにしても良い。

また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。

本発明の一実施形態に係るデジタル伝送システムの全体のシステム構成を示す図である。同実施形態におけるＭＰＥＧ−ＴＳ信号のデータ構造を示す図である。

符号の説明

１０…ヘッドエンド装置、１１…衛星受信用アンテナ、１２…地上波用アンテナ、１３…自主放送局、１４…信号処理装置、１５…デジタル変調装置、１６…擬似信号発生部、１７…スイッチ回路、１８…特定情報検知部、１９…デジタル変調処理部、２０…ＣＡＴＶ網、２１…デジタル受信装置、２２…デジタル復調装置、２３…表示装置、２５…デジタル復調部、２６…信号判定処理部、２７…信号処理部、３１…パケットヘッダ部、３２…ペイロード部、３３…同期バイト、３４…ＰＩＤパケット識別子。

Claims

デジタルテレビ放送を受信し、該受信した信号を信号処理してＭＰＥＧ−ＴＳ信号として出力する信号処理装置と、前記ＭＰＥＧ−ＴＳ信号をデジタル変調するデジタル変調装置とからなるヘッドエンド装置と、前記ヘッドエンド装置から送信されるデジタル変調信号が伝送されるＣＡＴＶ網と、前記ＣＡＴＶ網を介して伝送されるデジタル変調信号を受信するデジタル受信装置と、からなるデジタル伝送システムにおいて、
前記デジタル変調装置は、入力されるＭＰＥＧ−ＴＳ信号から特定情報を検出して該ＭＰＥＧ−ＴＳ信号が正常であるかどうかを検知する特定情報検知部を有し、検知された特定のＳＩ情報が正常であれば該ＭＰＥＧ−ＴＳ信号をデジタル変調してＣＡＴＶ網へ出力し、異常であれば該ＭＰＥＧ−ＴＳ信号に代えて同期信号と前記特定のＳＩ情報が正常でないデータからなるＭＰＥＧ−ＴＳ信号形式の擬似信号をデジタル変調してＣＡＴＶ網へ出力し、
前記デジタル受信装置は、前記デジタル変調装置からＣＡＴＶ網を介して送出される信号を受信して復調すると共に復調された信号が正常か異常かを判定する信号判定処理部を有し、前記信号判定処理部は復調信号が正常で、復調されたＭＰＥＧ−ＴＳ信号の同期信号や特定のＳＩ情報も正常と判定できた場合には前記復調信号を表示装置に出力するように処理し、復調信号は正常で復調されたＭＰＥＧ−ＴＳ信号の同期信号を検知できたが、特定のＳＩ情報を正常に検知できなった場合にはデジタル変調装置の前で異常が発生していると判定して、当該事項を示すメッセージデータを出力するように処理して表示装置に当該メッセージを表示し、復調信号が異常で、ＭＰＥＧ−ＴＳ信号の同期信号や特定情報も正常に検知できなった場合にはＣＡＴＶ網に異常が発生していると判定して当該事項を示すメッセージデータを出力するように処理して表示装置に当該メッセージを表示することを特徴とするデジタル伝送システム。