JP4758795B2 - 伝送状態表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル信号を受信し、送信を行う中継装置の、伝送状態の可視化及び再伝送技術に関するものである。

映像や音声信号の無線伝送には、数年前はアナログＦＭによる方法で映像や音声を伝送していたが、近年、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式やＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式などによるデジタル伝送方式が用いられるようになっている。

このとき、伝送対象となるデータは、映像や音声信号をＭＰＥＧ処理により圧縮したＴＳ(Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ)などの伝送信号であるが、この場合、一般的には、デジタル変調した伝送信号はＱＡＭで２次元データにマッピングされるかまたはＯＦＤＭで多数の搬送波に多重して送信側から伝送し、受信側で２次元のデータまたは多数の搬送波を識別して伝送信号を再生する方式のデジタル伝送装置が使用される。ところで、上記したアナログ方式の場合、受信電界レベルによって映像や音声のＳ／Ｎが変化し、このため、例えばマラソンの中継など、電界レベルの変化が激しい移動伝送においては、中継された映像がノイズや乱れの多い品位の低い画像になり易かった。しかし、デジタル伝送方式によれば、デジタル化された情報が伝送されるので、エラー訂正処理が適用でき、このため、受信電界レベルが変化している伝送環境のもとでも、エラー訂正が働く電界レベル範囲であれば、同一の品位の映像が中継できる。反面、デジタル伝送方式では、電界レベルが或る限界値を下回るとエラー訂正が効かなくなり、この場合、突然、映像信号の再生が不可能になってしまうが、このときの電界レベルの下限値は、受信側での識別判定処理における信号状態により、或る程度、把握が可能である。例えば、伝送量が６０Ｍｂｐｓと比較的多い６４ＱＡＭ方式の場合、Ｃ／Ｎの最小値は２７ｄＢ程度なので受信電界レベルの下限値は約−７０ｄＢｍとなり、従って、映像の再生には、これ以上のレベルが必要になる。また、伝送量が３５Ｍｂｐｓと比較的少ない１６ＱＡＭ２方式の場合は、Ｃ／Ｎの最小値は１８ｄＢ程度なので受信電界レベルの下限値は約−８０ｄＢｍで、これ以上のレベルなら映像が再生できる。
そこで、このようなデータ訂正処理が適用されたデジタル伝送装置では、従来から、受信電界レベルの下限値を伝送状態や同期再生状態から把握できるようにしたものが知られている(特許文献１参照)。

そこで、以下、このようなデジタル伝送装置の一例について、図３、図６により説明する。この図３は、データ訂正処理が適用されたデジタル伝送装置を映像中継システムに適用したときの全体構成の概略図で詳細な機器は省略してある。図６は、受信状態伝送の従来技術の一例を示すブロック図である。この場合、例えば走行中のマラソン選手の画像を捉えている移動車などの撮像現場が送信側で、受信側は放送局に相当し、これらの間は、例えばマイクロ波帯の電波を用いた無線伝送形式となる。さらに、放送局から撮像現場が遠い場合、或いは途中に電波の伝播に障害となる物があった場合、放送局までの途中に中継部を設ける必要が生じる。この場合、途中にあるのが中継部で、例えば小高い山頂や高層ビルの屋上などに設置される。従ってこの場合は、送信部Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４とアンテナ１、２、３、４、５、６、７、８と受信部Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４と多重部ＭＵＸ５、ＭＵＸ６、ＭＵＸ７、ＭＵＸ８を加えて電波Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４を用いた多段中継となる。

中継部にある多重部ＭＵＸ５は、受信部Ｒｘ１から出力される再生圧縮データＴＳr １と受信状態情報Ｆｒ１と多重して送信部Ｔｘ２でアンテナ３からマイクロ波の電波Ｗ２に乗せて送信させ、アンテナ４で受信されるようにする。受信部Ｒｘ２、Ｒｘ３と多重部ＭＵＸ６、ＭＵＸ７と送信部Ｔｘ３、Ｔｘ４とアンテナ４、５、６、７、８を介して、電波Ｗ３、Ｗ４を受信し、受信側の受信部Ｒｘ４で映像信号を再生し、受信状態情報Ｆｒ１からＦｒ４を多重して受信状態映像化信号として出力する。

まず送信側では、テレビカメラＣＡＭ１で撮像した映像信号をＭＰＥＧで圧縮したＴＳ信号が、送信部Ｔｘ１に入力され、ＯＦＤＭ変調されて、多数の搬送波に変換され、さらに変調され周波数変換され、アンテナ１により電波Ｗ１として送信され、山頂にあるアンテナ２に向けて伝送される。こうして山頂のアンテナ２に伝達された電波Ｗ１は、受信部Ｒｘ１に入力され、中間周波信号に変換され復調され、再生圧縮データＴＳ２ に復元され、送信部Ｔｘ２で電波Ｗ２として送信される。順次Ｒｘ３、Ｔｘ３経由で、受信側の受信部Ｒｘ４で再生圧縮データＴＳ４はＭＰＥＧデコーダされ、映像信号に伸張される。

このとき、上述のように、受信電界レベルに下限値があるので、伝送状態や同期再生状態の良否を把握する必要があり、このため受信部Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４から出力される受信状態情報を図７の従来技術の受信状態情報を映像信号に重畳する一例を示すブロック図のように、遅延プロファイル情報、ＢＥＲ情報、電界情報、他情報を外部映像出力に重畳して伝送状態映像化信号として出力し、図示しない映像モニタで、受信状態情報が観測できるようにしてある。または、受信状態情報を図示しないオシロスコープで観測するか、または制御信号に重畳して図示しない制御装置または図示しないパソコンで観測していた (特許文献２参照) 。

このとき、映像モニタに表示される従来技術の受信状態情報は例えば図８に示すような遅延プロファイル（反射波の有無およびレベル）になる。遅延プロファイルの異常は、フリーズを予期する上で重要な情報であり、受信点とセンタの各々でアラームとして検出する。これら受信状況情報は、受信機の出力であるＴＳ信号や映像信号の帰線（ブランキング）期間に多重して受信状況情報を伝送する。多段にて伝送するケースも多い。そして、これにより、映像伝送の受信が中断する虞れの発生を予想し、それに備えて予め用意してある別のプログラムに切換えるなどの処置をとることができる。

以上説明したように、複数の中継地点の伝送状態の監視を行う場合では、途中の中継地点での詳細な受信状態を個別に放送局で把握できなかった。そこで、電話回線等を用いて受信状態の情報を伝送していた。（特許文献３参照）
特開平６−３２６７３５号公報 特開２００２−９４４８１号公報 特開２００５−５１７５５号公報

通常、責任者は、スタジオ等にいて中継全体の指図を行う。移動伝送の良し悪し等の最終決定も該責任者のタスクとなる。しかし、アラームは検出できても、移動伝送の状態、すなわち、フリーズ等の異常発生に対する余裕度は、例えば小高い丘である受信点にいかなければ詳細を知ることが出来ない。多段の中継伝送を行う場合、各中継段の受信関連情報も、全体の伝送状態の把握には重要な処理である。しかし、別回線を用いないと各中継段の受信状態情報は個別に識別伝送できなかった。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、複数段中継伝送の場合でも伝送状態を状況を判断し決定する責任者がいる他地点であるスタジオ等で途中の中継点での受信状態を伝送かつの表示することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、多段中継伝送システムにおいて、各中継段における受信状況情報と前記各中継段を特定する情報とを重畳して次段に伝送する。

または、変調送信部からなる送信装置と、復調部と受信状況情報検出部と変調送信部からなる中継装置と、復調部と復号化部と受信状況情報検出部とからなる受信装置によって構成されるデジタル伝送システムにおいて、前記中継装置は、受信信号中の前記各中継段を特定する情報を検知し、検知した前記各中継段を特定する情報の値に応じて、本中継段を特定する情報の値を適時決定し、次段に前記受信状況情報と前記本中継段を特定する情報の値とを伝送し、前記受信装置は、選択信号と合致した前記各中継段を特定する情報の値の受信状況情報を、外部映像信号出力またはオシロスコープ出力または制御信号に重畳する。

さらに、前記伝送状態表示情報は前記各中継段を特定する情報の値とともに、受信側に送出されるＴＳ信号または映像信号の帰線期間または低階層変調に多重されるか、あるいは低速回線またはＩＰ回線で伝送される。

さらに、前記伝送状態表示情報は、遅延プロファイル情報、周波数成分状態情報、ＢＥＲ情報、電界情報、コンスタレーション情報の少なくとも１つである。

つまり、本発明は、各中継地点の伝送状態表示情報を各中継地点の個別のＩＤ値とともに、受信端に伝送する。

本発明によれば、各中継地点での遅延プロファイル情報、周波数成分状態、ＢＥＲ情報、電界情報、コンスタレーション情報を、個別に後段へ伝送することが可能であり、最終伝送先のスタジオ等の他地点にて伝送先で各中継段の受信状況情報を個別に抽出し、映像モニタまたはオシロスコープまたはパソコンで表示できる。

本発明は、伝送状態を状況を判断し決定する責任者がいる他地点であるスタジオ等に状況を伝送かつ表示すること目的とする。従来と本発明と共通のデジタル中継システムの全体構成を示す概略図は図３であり、本発明による中継点の受信状態表示機能を備えたデジタル中継システムの第一の例の構成図を図１に示す。従来と同様に走行中のマラソン選手の画像を捉えている移動車などの撮像現場が送信側で、受信側は放送局に相当し、これらの間は、例えばマイクロ波帯の電波を用いた無線伝送形式となる。さらに、放送局から撮像現場が遠い場合、或いは途中に電波の伝播に障害となる物があった場合、放送局までの途中に中継部を設ける必要が生じる。この場合、途中にあるのが中継部で、例えば小高い山頂や高層ビルの屋上などに設置される。従ってこの場合は、送信部Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４とアンテナ１、２、３、４、５、６、７、８と受信部Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４と多重部ＭＵＸ１、ＭＵＸ２、ＭＵＸ３、ＳＥＬを加えて電波Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４を用いた多段中継となる。

この図１の実施形態は、受信状態情報を後段に伝送する信号に重畳するのは図６の従来技術と同等であるが、従来技術と異なり、各中継段を特定する情報（例えばＩＤ）を後段に伝送するＴＳ信号に挿入し、受信装置に受信したＴＳ信号内の各中継段を特定する情報（例えばＩＤ）により受信状態情報の選択機能を追加することにより、受信端でも、途中の各中継点の受信状態を個別に監視できるようにしたものである。

本発明のＩＤを伝送するＴＳ信号に挿入するタイミングチャートを図２に示す。ＴＳ信号には情報量の多少などからＮＵＬＬデータがある。初段では、ＩＤ値は００を付与しＮＵＬＬデータをＩＤ００に置き換え、受信復号信号を次段の送信機にＴＳ信号に形態にて渡す。第２段目の伝送先である中間点でも、２段目の受信復号信号を次段の送信機にＴＳ信号に形態にて渡す際に、受信状況情報用ＩＤ検知器＆ＩＤ制御部は、ＩＤを調べ、００のＩＤがあれば、２段目の受信復号信号にＩＤ＝０１を付与し、ＮＵＬＬデータをＩＤ０１に置き換える。また、３段目の装置は、００のＩＤがあり、かつ、０１のＩＤがある場合は、ＩＤ＝０２を使用してＮＵＬＬデータをＩＤ０２に置き換え、３段目の受信復号信号を次段の送信機にＴＳ信号に形態にて渡す。

スタジオ等の受信端では、受信状態情報出力の内、選択信号と合致したＩＤの受信状態情報を、外部映像信号出力またはオシロスコープ出力または制御信号に重畳し、出力する。

受信状態情報は、ＯＦＤＭでは、遅延プロファイル、周波数成分状態、ＢＥＲ情報、電界情報などがあり、ＱＡＭでは、コンスタレーション情報などがある。

本発明の選択済受信状態情報を映像信号に重畳する一例を示すブロック図を図４に示す。図４は、従来技術の図７に加えて、選択信号に基づき中継の各段のＩＤにより、表示したい中継の各段の受信状態情報を選択して映像信号に重畳し、途中の中継の各段の受信状態を受信端でも個別に監視できるようにしたものである。

図４において、映像変換部１２から１５で重畳済信号から遅延プロファイル、ＢＥＲ情報、電界情報受信状態他の受信状態情報を抽出し同期信号Ｃ．ＳＹＮＣに同期した映像信号に変換して、映像重畳部１６で選択信号と合うＩＤを有する中継点の受信状態情報を選択重畳して、選択済受信状態信号として選択済受信状態映像化信号ＶＯｓａを出力する。

本発明の一例の選択済み受信状態情報映像化信号を図５に示す。図５の選択済受信状態映像化信号ＶＯｓａは、図８の従来技術での受信状態映像化信号ＶＯｓｂに加えて、ＩＤ番号と中継地点名が表示されている。図５では、ＩＤ番号は００で、山頂の中継の受信状態の遅延プロファイルが表示された例である。

受信状態情報データとＩＤとは、ＴＳ信号または映像信号の帰線期間に挿入されることが多いが、低階層変調に多重されるか、電話回線等の低速回線またはＩＰ回線で伝送されても良い。低階層変調は、ＯＦＤＭの１Ｋモードで１０本、２Ｋモードで１６本のキャリアのＴＭＣＣ等、情報量は少ないが、受信状況の劣化に耐えるので、低速度で確実に伝送できる。電話回線は費用がかかるが安定に伝送できる。ＩＰ回線は、伝送速度と遅延は不安定だが急速に広帯域化し、電話回線に加え無線や光接続など接続ポイントも急速に増加し、将来の通信の主力になりつつある。

本発明の受信状態情報伝送機能を備えたデジタル中継システムの一例を示すシステム構成図 本発明のＩＤを伝送するＴＳ信号に挿入するタイミングチャート デジタル中継システムの全体構成の一例を示すシステム構成図 本発明の選択済み受信状態情報を映像信号に重畳する一例を示すブロック図 本発明の一例の選択済み受信状態情報映像化信号 伝播状態表示機能を備えた従来のデジタル中継システム構成図 従来技術の受信状態情報を映像信号に重畳する一例を示すブロック図 従来技術の受信状態情報映像化信号

符号の説明

Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４：送信部 CAM1：テレビカメラ
Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４：受信部
ＩＤ１、ＩＤ２、ＩＤ３：ＩＤ検出兼制御部
MUX1、MUX2、MUX3、MUX5、MUX6、MUX7、MUX8：多重部 SEL：選択多重部
１、２、３、４、５、６、７、８：アンテナ
１１、１７：重畳情報抽出映像重畳部
１２、１３、１４、１５：重畳情報抽出映像変換部 １６、１８：映像重畳部

Claims (3)

1. 多段中継伝送システムにおいて、各中継段における受信状況情報と前記各中継段を特定する情報とを重畳して次段に伝送することと、前記受信状況情報は前記各中継段を特定する情報の値とともに、中継の次段送信機に送出され多段中継システムにおいて伝送されるＴＳ信号のＮＵＬＬデータまたは受信端の外部映像出力のＴＳ信号のＮＵＬＬデータに多重されることと、を特徴とする伝送状態把握方法。
2. 変調送信部からなる送信装置と、復調部と受信状況情報検出部と変調送信部からなる中継装置と、復調部と復号化部と受信状況情報検出部とからなる受信装置によって構成されるデジタル伝送システムにおいて、
   前記中継装置は、受信信号中の前記各中継段を特定する情報を検知し、検知した前記各中継段を特定する情報の値に応じて、本中継段を特定する情報の値を適時決定し、次段に前記受信状況情報と前記本中継段を特定する情報の値とを中継の次段送信機に送出され多段中継システムにおいて伝送されるＴＳ信号のＮＵＬＬデータまたは受信端の外部映像出力のＴＳ信号のＮＵＬＬデータに多重して伝送し、前記受信装置は、選択信号と合致した前記各中継段を特定する情報の値の受信状況情報を、外部映像信号出力またはオシロスコープ出力または制御信号に重畳することを特徴とするデジタル伝送状態把握方法。
3. 請求項１乃至請求項２の伝送状態把握方法において、
   前記受信状況情報は、遅延プロファイル情報、周波数成分状態情報、ＢＥＲ情報、電界情報、コンスタレーション情報の少なくとも１つであることを特徴とする伝送状態把握方法。

Images