JPH09321813A - ディジタル伝送方法および送信、受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の放送において、高い品質が要求される
番組においては、高い伝送効率の伝送方式で高品質なデ
ィジタル放送を、また、緊急報道など高い信頼性が要求
される番組においては、降雨減衰等により受信Ｃ／Ｎが
低下した場合にも安定に受信できる高信頼なディジタル
放送を放送するというように、放送内容に応じて最適な
伝送方式を柔軟に利用した伝送を行うなど番組の性質に
合わせて伝送方式を変化させることはできなかった。 【解決手段】 ディジタル伝送方法において、主信号を
伝送している伝送方式を規定した信号を上記主信号に多
重して伝送し、受信側において、伝送された上記伝送方
式を規定した信号に基づいて、主信号の復号を行い得る
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディジタル伝送方法
および送信、受信装置に関し、特に、柔軟に伝送方式を
変化させて主信号の情報内容に応じた最適な伝送を行う
ことができるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のディジタル伝送では、情報の伝送
を行う場合、例えば、ＱＰＳＫなど決まった変調方式
に、決まった符号化率（情報伝送に供されるビット数と
誤り訂正符号を付加した後のビット数の比）の誤り訂正
符号（例えば、符号化率３／４の畳み込み符号など）を
組み合わせるという、ある決まった一つの伝送方式で伝
送していた。また、放送事業において、送信側で１／２
（低効率・高信頼）〜７／８（高効率・低信頼）の範囲
内で誤り訂正符号の符号化率を、伝送効率（伝送帯域幅
１Ｈｚを使って、１秒間に伝送できるビット数）と信頼
性（どれだけ低いＣ／Ｎまで受信可能か）とを考慮して
選択して伝送し、受信側では、伝送されて来た信号を一
旦すべての符号化率で復号してみて、その中からうまく
復号できる符号化率で復号するという例（欧州，ＤＶＢ
−Ｓ規格）もあるが、この場合においても、変調方式は
ＱＰＳＫのみで固定となっている。

【０００３】上述例の場合、伝送効率は１Ｈｚあたり１
〜１．７５ビットの伝送が可能であるが、さらに伝送効
率の点で優れたトレリス符号化８ＰＳＫ変調（８ＰＳＫ
と強力な誤り訂正を組み合わせることにより、符号化し
ないＱＰＳＫと同じ伝送効率を持ちながら所要Ｃ／Ｎが
約２．５ｄＢ程度少なくて済む変調方式であり、以下、
ＴＣ８ＰＳＫと呼ぶ）が最近有望視されており、この場
合１Ｈｚあたり２ビットの伝送が可能となる。しかしこ
のような高効率の伝送方式を用いた場合、受信Ｃ／Ｎは
低効率の伝送方式の場合に比べやや高くなる。

【０００４】このような高効率の伝送方式用いた場合の
信頼性を改善する方法の一つとして階層化伝送がある。
階層化伝送とは、高い受信Ｃ／Ｎを要するが、高い情報
ビットレートを伝送できる伝送方式（例えば、ＴＣ８Ｐ
ＳＫ）と、低Ｃ／Ｎでも受信できるが、少ない情報ビッ
トレートしか伝送できない伝送方式（例えば、ＢＰＳＫ
に符号化率１／２の誤り訂正符号を付加したもの）とを
組み合わせ、前者で例えば高解像度の映像信号といった
高品質のサービス（以下、ＨＱと呼ぶ）を、後者で例え
ば低解像度の映像信号、音声信号、データサービス信号
といった必要最小限の品質のサービス（以下、ＬＱと呼
ぶ）を伝送することにより、受信Ｃ／Ｎが高い場合には
ＨＱとＬＱを両方復調・復号し、高品質のサービスを受
信するが、受信Ｃ／Ｎが低い場合にはＬＱのみを復調・
復号し、最小限の品質のサービスのみを受信する方式で
ある。衛星伝送系を用いた場合には、上記ＨＱとＬＱを
時分割多重する場合が多い。

【０００５】このようにすることにより、降雨減衰等に
より受信電界強度が低下した場合にはサービス品質は低
下するが、サービスがまったく受信できなくなる確率は
小さくなり、ある程度はサービス時間率を改善すること
ができた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の技術では、変調方式のような伝送方式はある決まった
もの（例えば、ＱＰＳＫ）を使うことを前提としてディ
タル信号の送信・受信を行ってきた。したがって、放送
において、高い品質が要求される番組においては、高い
伝送効率の伝送方式で高品質なディジタル放送を、ま
た、緊急報道など高い信頼性が要求される番組において
は、降雨減衰等により受信Ｃ／Ｎが低下した場合にも安
定に受信できる高信頼なディジタル放送を放送するとい
うように、放送内容に応じて最適な伝送方式を柔軟に利
用した伝送を行うなど番組の性質に併せて伝送方式を変
化させることはできなかった。

【０００７】また、上述の階層化伝送について考える
と、これによれば、受信Ｃ／Ｎが低下した場合にも、サ
ービスの受信が遮断しにくくすることができ、サービス
時間率を改善することができるが、階層化を行った場合
（例えば、ＴＣ８ＰＳＫとＢＰＳＫを組み合わせて伝送
する場合）、階層化を行わない場合（例えば、すべての
データをＴＣ８ＰＳＫで伝送する場合）に比べ、一般に
伝送効率は低下するので、例えば、全国的に晴天で降雨
遮断の恐れがないことが分かっている場合などには階層
化をする必要はない。

【０００８】従来の階層化伝送システムでは、決まった
伝送方式で高階層データおよび低階層データを放送し、
そのための専用受信機で受信することを前提としている
ので、上記のような理由で階層化そのものを解除した
い、あるいは高階層データの情報レートと、低階層デー
タの情報レートの比率を変えたいなどという要求には応
えることができなかった。

【０００９】本発明の目的は、番組の内容や要求条件に
よって、伝送方式を柔軟に変えてディジタル信号の送信
・受信を行うことにより、その都度最適な伝送効率と信
頼性を有する伝送方式の選択を可能にするディジタル伝
送方法および送信、受信装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、放送事業者が番組ごとに適した伝送方
式を規定するパラメータを選択して放送し、受信側で
は、そのパラメータに適合した復調、復号処理を行い番
組を受信できるように、選択したパラメータを示す信号
（伝送方式を規定した信号）を番組内容を伝送する主信
号に多重して伝送するようにする。

【００１１】ここに、伝送方式を規定するパラメータと
しては、例えば、ＴＣ８ＰＳＫ、ＱＰＳＫまたはＢＰＳ
Ｋなどの変調方式、後続する変調波のシンボルレート、
階層数、各階層の変調方式または各階層の変調波が占有
する時間配分等の階層化伝送における階層構造、および
符号化率などがある。

【００１２】すなわち、本発明ディジタル伝送方法は、
ディジタル伝送方法において、主信号を伝送している伝
送方式を規定した信号を前記主信号に多重して伝送し、
受信側において、伝送された前記伝送方式を規定した信
号に基づいて、主信号の復号を行い得るようにしたこと
を特徴とするものである。

【００１３】また、本発明ディジタル伝送方法は、前記
伝送方式の規定が、少なくとも変調方式、シンボルレー
ト、階層化伝送における階層構造、および符号化率を規
定するものであることを特徴とするものである。

【００１４】また、本発明ディジタル送信装置は、少な
くとも伝送方式を変化させて主信号を符号化する手段
と、前記伝送方式を規定した信号を符号化された主信号
に多重して伝送する手段とを送信側に具えていることを
特徴とするものである。

【００１５】また、本発明ディジタル送信装置は、前記
伝送方式の規定が、少なくとも変調方式、シンボルレー
ト、階層化伝送における階層構造、および符号化率を規
定するものであることを特徴とするものである。

【００１６】また、本発明ディジタル受信装置は、少な
くとも送信側から符号化された主信号に多重伝送される
伝送方式を規定した信号に基づいて、主信号の復号を行
う手段を受信側に具えていることを特徴とするものであ
る。

【００１７】また、本発明ディジタル受信装置は、前記
伝送方式の規定が、少なくとも変調方式、シンボルレー
ト、階層化伝送における階層構造、および符号化率を規
定するものであることを特徴とするものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照し、実施の
形態に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、以下の
説明においては、上記伝送方式を規定した信号のこと
を、伝送多重構成制御信号またはＴＭＣＣと呼ぶことに
する。衛星ＩＳＤＢ伝送のサービス時間率と伝送容量を
共に高くするために、階層伝送を導入する場合、低階層
の比率を高くするほど伝送効率は低下する。このため１
つのキャリアで伝送されるISDB信号を常時すべて階層化
することは必ずしも周波数の有効利用とならない。そこ
でこの手法をより効率的に運用するため、本発明による
ディジタル伝送方法では、以下のような方法を提案す
る。

【００１９】１．高いサービス時間率が要求される番組
では，階層化伝送を行い、低効率伝送方式を同時伝送す
ることでサービス時間率を確保しつつ伝送容量の低下を
防ぐ。 ２．階層化が必要な番組では、柔軟に階層比率を割り当
てられる。 ３．階層化を解除し、すべての番組を高ビットレート、
高品質で伝送することが可能である。

【００２０】このように伝送状態を放送局側で切り替え
ることを伝送方式制御と呼ぶことにする．放送局では伝
送方式制御信号を変調信号に多重して伝送し、受信側で
制御信号を解読し伝送方式を自動的に切り替えられるシ
ステムを構築できる。この結果、衛星ＩＳＤＢで気象状
況に応じた耐降雨対策を効率的に実施できる。またISDB
信号を伝送路によらず統一の手法により処理することが
可能となり、大きな柔軟性が確保できる。

【００２１】伝送方式制御信号はＭＰＥＧトランスポー
トストリーム（ＭＰＥＧ−ＴＳ）のＰＳＩ／ＳＩで伝送
することも可能である。しかし上記機能はTS復号前に知
ることが必要である。このため，7layered modelにおけ
る下位層（１〜３層）で伝送方式制御の情報を伝送する
必要がある。そこで下位層に関わる伝送制御情報を伝送
多重構成制御 (ＴＭＣＣ；Transmission and Multiplex
ing Configuration Control)信号としてすべての伝送路
のISDBにおいて一般化し、最も低レベルで放送波に多重
伝送することにより実現する。この情報の伝送方式は受
信機には既知であり、復調，復号が可能となる。この情
報に基づきＭＰＥＧ−ＴＳを得るための受信機の復調系
の設定を行う。

【００２２】１２ＧＨｚ帯の衛星放送伝送路の特性と要
求条件として、 １．強い雨による劣化を考慮する。 ２．所要ＣＮが低く、非線形特性に強く、周波数利用効
率の高い伝送方式を利用する。 ３．サービス時間率、ビットレートは、技術的、経済的
に可能な範囲で極力高くする。が考えられる。

【００２３】ＩＳＤＢでは，パケット／フレーム構成を
持つ信号を扱うため，階層化変調はパケット信号単位で
行うことができる。すなわち，各階層の情報をパケット
単位で変調方式を規定した後，多重伝送すればよい。

【００２４】これらを考慮すると，衛星ＩＳＤＢでは中
継器の非線形特性でも劣化が少ないＰＳＫを基本とした
変調方式を時間多重（ＴＤＭ）する手法が有利である。
ｎＰＳＫをＴＤＭで伝送するため，時間スロット毎に判
定領域を切り替えることで復号できる．このため復調回
路の主要部分は伝送方式間で共用でき，受信機コストを
低減できる。ＴＤＭでは、伝送可能な全伝送容量は各層
の時間占有率によって柔軟に決めることができる。ま
た、各層のシンボル期間を決めるために時間多重した同
期信号が確定できれば、各階層間の所要CNの差は各階層
の伝送方式とシンボルレートによって定まるＣＮに従
う。

【００２５】このように階層化したＩＳＤＢの信号生成
の一例を図１に示す。この例では、低階層にＱＰＳＫを
用い、変調波における低階層シンボルの占有率δ＝０．
３３とした。シンボルレートを２４．５７６Ｍｂａｕｄ
とすると各階層の情報ビットレートは低階層，高階層そ
れぞれ８．１９２Ｍｂｐｓ、３２．７６８Ｍｂｐｓであ
り、総計４０．９６Ｍｂｐｓが得られる．

【００２６】３種類のシンボルレートにおいて階層化構
造を変化させる場合の組合せのうち，各方式で非階層の
ＱＰＳＫ＋３／４畳み込みと同等以上の効率のものを表
１〜表５に示す。なおここでは、１フレームで最大14ス
ロット、１スロットが４．０９６Ｍｂｐｓの仕様を想定
している．

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】

【表３】

【００３０】

【表４】

【００３１】

【表５】

【００３２】ＩＳＤＢでは様々な拡張性を考慮し、各パ
ケットの先頭に余剰シンボル期間を１バイト付加してい
る。この期間は、ＩＳＤＢフレーム構造を受信機で認識
するためのフレーム同期の伝送にも利用できる。フレー
ム同期信号の長さは１６ビットが必要である。この時の
多重フレーム構造と同期信号の位置を図２に示す。この
同期信号は階層化の同期にも利用できる。そこでこの信
号はＢＰＳＫにより高い信頼性を確保して伝送する必要
がある。

【００３３】さらにＴＭＣＣ信号の伝送もこの領域を利
用する。なおＴＭＣＣ信号期間には適当な誤り訂正を加
え、信頼性をさらに高くすることが可能である。受信機
ではＢＰＳＫ／ＴＤＭで多重されている同期を最初に捕
捉するためその直後のＴＭＣＣ信号も最も低レベルでの
復調が可能である。

【００３４】シンボルレートは有限の種類に限定してお
けば、受信機で順次探索し、同期パタンを捕捉すること
で現在用いられているシンボルレートを知ることが可能
である。その後、ＴＭＣＣ信号を復調し、ＭＰＥＧ−Ｔ
Ｓを得るための受信モードの設定を行う。

【００３５】同期とＴＭＣＣ信号をＢＰＳＫ伝送するこ
とによるフレーム周期の調整は，同期，ＴＭＣＣ信号の
ないＩＳＤＢパケットの余剰シンボルで調整を行う。こ
こでＴＭＣＣ信号に利用できる最大のシンボル数を検討
する。

【００３６】余剰シンボル１バイトあたり各伝送方式で
は表６に示す伝送シンボル数が必要である。従って１フ
レーム間では，２８Ｍｂａｕｄシステムの場合、表４を
参考にして、 ＬＱにＱＰＳＫを用いた場合： ＨＱのｓｌｏｔ数×４＋ＬＱのｓｌｏｔ数×８＝５６シ
ンボル ＬＱにＢＰＳＫを用いた場合： ＨＱのｓｌｏｔ数×４＋ＬＱのｓｌｏｔ数×１６＝５６
シンボル と常に一定値となる。同様に他の方式もシンボルレート
によって一定の余剰伝送シンボル期間が得られる。この
シンボル期間を、同期とＴＭＣＣ信号の伝送期間として
利用することができる。以上の結果をまとめたものを表
７に示す。

【００３７】

【表６】

【００３８】

【表７】

【００３９】表８には伝送モードを切り替えて柔軟な階
層／非階層伝送を行う場合の具体例を示す．番組内容に
よって高い品質が必要となる場合には、サービス時間率
が９９．７％に低下するものの，非階層で５６Ｍｂｐｓ
が得られ、一方、信頼性を高めたい場合には，伝送方式
の変更とシンボルレートの低減によって極めて高いサー
ビス時間率を確保できる。

【００４０】

【表８】

【００４１】次に、以上説明した本発明によるディジタ
ル伝送方法を実現するための、本発明ディジタル送信装
置および受信装置について説明する。本発明では、前述
したように、放送局が番組内容に応じた伝送方式、例え
ば、主信号の変調方式、シンボルレート、階層構造（例
えば階層化する場合の階層数、階層ごとの変調方式、各
階層に割り当てる時間配分など）、または符号化率を選
択する。これらの伝送方式を規定した信号（伝送多重構
成制御信号またはＴＭＣＣ）を予め定められた書式およ
び変調方式で主信号に多重して受信側に伝送することに
より、受信側では、受信された伝送多重構成制御信号を
まず復調、復号することによりどのような伝送方式で伝
送されているかを知ることができる。従って、この主信
号の伝送方式を知ることによって、これをもとに番組情
報を担っている主信号を復調・復号することができる。

【００４２】以下においては、現在、本願人において検
討中のＩＳＤＢ（Integrated Services Digital Broadc
asting；統合ディジタル放送）の多重化データから、変
調方式にＴＣ８ＰＳＫおよびＱＰＳＫを用いた２階層の
階層化伝送信号を生成して放送し、これを受信する場合
について説明する。ここで用いる多重化データは、上述
の本発明ディジタル伝送方法の説明において図２として
示したように、Ｎスロットからなるフレーム構造をも
ち、１スロットは２０４バイトのパケットに１バイトを
付加した２０５バイトから構成されているものとする。
この付加された１バイトを本実施形態では、同期信号や
伝送多重構成制御信号のために割り振っている。すなわ
ち、１フレーム周期の間にはＮバイトの領域が確保でき
るが、このうちの２バイトに同期信号を割り当て、残り
の部分に伝送多重構成制御信号の情報を書き込んでおく
ことができる。

【００４３】このようなデータ構成をとることにより、
スロットごとに階層化時の変調方式を変えたり、効果的
なインターリーブを容易に行うことができ、またスロッ
ト数やスロットあたりの伝送レートを変えることによ
り、同一のフレーム構造を保ったまま、伝送レートの異
なる種々の伝送路への適用が可能になる。このデータか
ら階層化伝送信号を生成する本発明ディジタル送信装置
の回路構成例を、その前半と後半とに分けてそれぞれ図
３と図４に示す。

【００４４】図３において、複数の映像信号、音声信号
およびデータサービス信号が多重化装置１で１４スロッ
ト（図２において、Ｎ＝１４）からなるフレーム構造に
なるよう多重され出力されている。また、これとは別に
フレームの先頭を表わすフレーム同期信号も出力されて
おり、これらの信号を使って制御信号発生回路２では、
現在のデータストリームがＨＱ（高品質のサービスのこ
と）なのか、ＬＱ（必要最小限の品質のサービスのこ
と）なのか、あるいは伝送されずに廃棄されるダミース
ロットなのかを認識し、各部の回路を駆動するか、停止
するかの制御を行うための制御信号を発生させる。

【００４５】ＨＱに割り当てられているスロットは、ま
ず並列／直列変換回路３で８ビットのストリームから２
ビットのストリームに変換される。さらに、トレリスエ
ンコーダ４で誤り訂正符号が付加され３ビットの符号化
データ信号に変換される。この３ビットの信号から８Ｐ
ＳＫマッパ５を用いて、信号点Ｉ，Ｑを表わす信号（各
８ビット）に変換される。このときの９ＰＳＫのマッパ
を図５（ａ）に示す。図５（ａ）〜（ｃ）の見方は、例
えば入力された３ビットの信号が（０１０）の場合、出
力はＩ＝−９０，Ｑ＝＋９０のように出力されることを
表わしており、一般的にはＲＯＭで構成されている。

【００４６】また、ＬＱに割り当てられているスロット
は、まず並列／直列変換回路６で８ビットのストリーム
から１ビットのストリームに変換される。さらに、畳み
込みエンコーダ７で誤り訂正符号が付加され２ビットの
符号化データ信号に変換される。この２ビットの信号か
らＱＰＳＫマッパ８を用いて、信号点Ｉ，Ｑを表わす信
号（各８ビット）に変換される。このときのＱＰＳＫの
マッパを図５（ｂ）に示す。

【００４７】各スロット（スロットの総数は１４）の先
頭に書き込まれている２バイト（１６ｂｉｔ）の同期信
号と１２バイトの伝送多重構成制御信号部分（ここで
は、より高い信頼性を得るために誤り訂正符号を付加し
伝送する）については並列／直列変換回路９で８ビット
から１ビットの信号に変換された後ＦＩＦＯ１０に一旦
書き込まれ、ＢＰＳＫマッパ１１を用いて、信号点Ｉ，
Ｑを表わす信号（各８ビット）に変換される。ＢＰＳＫ
のマッパを図５（ｃ）に示す。

【００４８】以上のようにして得られたＨＱ，ＩＱ，同
期及び伝送多重構成制御信号に対応するＩ，Ｑ信号を、
制御信号発生回路２で発生させた制御信号を用いて連動
する切換スイッチＳＷ−１，ＳＷ−２により順次切り換
え、時分割多重されたＩ信号、Ｑ信号を得る。次に図４
に示すように、これらＩ信号，Ｑ信号は、ルートロール
オフフィルタ１２−１，１２−２，Ｄ／Ａ変換器１３−
１，１３−２およびローパスフィルタ１４−１，１４−
２に順次通した後、直交変調器１５において直交変調さ
れ、バンドパスフィルタ１６において不要波を除去して
図６に示すようなデータ構造の時分割多重変調波が得ら
れ、送信機の高周波段に供給される。なお、直交変調器
１５中の１７および１８は、それぞれ発振器および９０
゜位相シフタである。なお、上記において伝送多重構成
制御信号の内容を前フレームで更新し、次のフレームか
ら異なるスロット数のフレームに変更するようにするこ
とも可能である。

【００４９】本発明による上述の実施形態では、伝送多
重構成制御信号を時分割多重の形態で伝送するものとし
たが、これは、符号分割多重の形態により伝送すること
も可能である。この場合の、前述の時分割多重の場合に
対する他の回路構成例を図７に示す。本実施例形態にお
いては、ＨＱ，ＬＱに関する系統は図３の場合と変わら
ないため、同期信号および伝送多重構成制御信号を符号
分割多重するための、図３と異なる部分（部分１９にて
示す）についてのみ説明する。

【００５０】なお、図７において、図３中の回路部分と
同一の回路部分には同一符号を付して示している。本実
施形態では、各スロットの先頭に書き込まれた伝送多重
構成制御信号だけをＦＩＦＯ１０に書き込み、読み出す
にあたって、前述の時分割多重の場合のようにバースト
的に読み出すのではなく、低速の一定のレートで読み出
しを行う。次段の排他的論理回路２０において、この読
み出した信号と伝送シンボルレートに等しいレートの拡
散用ＰＮ信号との排他的論理和とってチップレートを伝
送シンボルレートに合わせた後、ＢＰＳＫマッパ１１で
信号点Ｉ，Ｑのデータに変換してから、ＨＱ、またはＬ
Ｑの信号点と加算することにより、スペクトルの形状を
時分割多重した場合と全く変えずに図８に示すようなデ
ータ構造のスペクトル拡散多重波（符号分割多重波）を
得る。

【００５１】なお、スペクトル拡散を行ったＢＰＳＫ波
（ＢＰＳＫマッパ１１の出力）を主信号であるＴＣ８Ｐ
ＳＫやＱＰＳＫに多重するにあたっては、主信号への影
響を抑えるためＢＰＳＫ波の振幅を十分絞って多重する
必要がある。

【００５２】本発明ディジタル受信装置の回路構成例
を、その前半と後半とに別けてそれぞれ図９と図１０に
示し、以下これにつき説明する。受信機高周波段から入
力された時分割多重変調波は、まずバンドパスフィルタ
２で不用波成分が除去される。その後、直交復調器２２
（９０°位相シフタ２３、ループフィルタ２４の出力に
よって制御される電圧制御発振器２５、および２個の乗
算器を具えている）でベースバンドのＩ，Ｑ信号に変換
され、それぞれローパスフィルタ２６−１，２６−２で
高周波成分が除去され、Ａ／Ｄ変換器２７−１，２７−
２でディジタル化（ここでは、Ｉ，Ｑとも８ｂｉｔ）さ
れ、さらにディジタルロールオフフィルタ２８−１，２
８−２で符号間干渉が除去される。

【００５３】このとき、再生キャリア位相検出および伝
送多重構成制御信号検出回路２９（図１０参照）からは
常に８ＰＳＫを示す変調方式信号が出力され、位相誤差
検出回路３０に加えられている。すなわち、位相誤差検
出回路３０は、このとき８ＰＳＫに対応した位相誤差信
号を出力し、キャリア再生を行っている（ＢＰＳＫ，Ｑ
ＰＳＫは、８ＰＳＫの信号点のうちの一部の信号点を使
ったものと考えることができるから、これらの変調方式
の混在した時分割多重波は８ＰＳＫとして扱ってキャリ
ア再生を行うことができる）。

【００５４】次に、得られたＩ信号，Ｑ信号（ディジタ
ルロールオフフィルタ２８−１，２８−２の出力を位相
ローテーション回路３１を用いて、Ｉ信号，Ｑ信号の座
標をｎ×π／４（ｎ＝０，・・・，７）だけ回転させた
信号Ｉ０，Ｑ０；Ｉ１，Ｑ１；・・・；Ｉ７，Ｑ７（各
８ｂｉｔ）を生成する。これら生成した各信号と変調側
で用いられている同期信号のＩ，Ｑの値との相関値をマ
ッチトフィルタ１〜８（３２−１，３２−２，・・・，
３２−８で示す）で求めると、その出力側には正または
負の等間隔の相関パルス列が得られる。これらのパルス
列が正で最も大きい値を持つパルス列を出力しているマ
ッチトフィルタが再生キャリアの位相誤差に対応してい
るため、これにより、再生キャリアの位相誤差を検出す
ることができる。また、マッチトフィルタ３２−１，３
２−２，・・・，３２−８の出力からは同期信号に続い
て伝送多重構成制御信号が得られるため、この情報から
今現在受信している変調波の変調方式が何であるかも知
ることができる。

【００５５】このように、変調方式を知ることにより、
位相誤差検出回路３０をＢＰＳＫを受信しているときに
はＢＰＳＫの、ＱＰＳＫを受信しているときにはＱＰＳ
Ｋの、８ＰＳＫを受信しているときには８ＰＳＫのもの
に適当な位相を持たせてそれぞれ切り換えることができ
る。また、再生キャリア位相検出および伝送多重構成制
御信号検出回路２９においては読みとった伝送多重構成
制御信号の値、およびフレーム同期信号が容易に出力で
きるので、これらの信号をもとに、制御信号生成回路３
３において、その出力にＨＱ信号がきているときにはト
レリスデコーダ３４の系統を、ＬＱ信号がきているとき
にはビタビデコーダ３５の系統を、それ以外の期間で
は、同期パターン発生器３６からの同期パターンまたは
再生キャリア位相検出および伝送多重構成制御信号検出
回路２９からの伝送多重構成制御信号をアクティブに
し、また出力する信号を選択するためのスイッチＳＷを
駆動するゲート信号を生成する。また、図１０中の３７
−１，３７−２はそれぞれＨＱ，ＬＱ用の直列／並列変
換回路である。以上によりスイッチＳＷの出力側には、
変調側で用いたフレーム構造を持つ多重化データを構成
することができる。この多重化データは多重化分離装置
３８に供給され、送信側の多重化装置１（図３参照）と
逆の信号処理により、それぞれ複数の映像信号、音声信
号およびデータサービス信号に分離される。

【００５６】なお、伝送多重構成制御信号を符号分割多
重（図９，１０の場合は、時分割多重した場合について
も、図９におけるマッチトフィルタ３２−１〜３２−８
のタップ長等のパラメータは異なるが図９とほぼ同じ回
路構成で実現することができる。また伝送多重構成制御
信号の内容は、同一番組中では、変化せず周期的に送ら
れてくるので、これを複数回受信して多数決判定してか
らその内容を識別することによりさらに信頼性を向上さ
せることができる。

【００５７】以上、要約すると、まず、階層化伝送は、
番組の高品質の映像信号に加えて、電波が弱まっても安
定に受信できるように番組の基本となる映像の信号を併
せて伝送する方式である。この方式により、強い降雨減
衰が生じても映像の基本となる信号のみを受信すること
により画像内容が把握でき、放送の高い信頼性を維持す
ることが可能となる。

【００５８】しかし、階層化を行うと上記のように２つ
の信号を多重するため一般に効率が低下する。この対策
の１つとして本発明による伝送多重構成制御信号を用
い、階層化伝送のやり方や階層化の有無を柔軟に選択で
きるようにしており、その例を図１１に示す。モード１
では階層化をせずにできる限り多くの情報を送り、番組
の高品質を優先させる伝送方式となる。また、モード２
や３は全体の情報量は小さくなるが階層化伝送により降
雨減衰に強く高い信頼性を持つ方式である。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、階層化伝送による放送
を行う場合に、 １．階層化の有無 ２．階層化する場合には高階層データと定階層データの
伝送レートの割合 ３．シンボルレート ４．変調方式 といった条件を番組の内容や要求条件によって柔軟に変
えて送信・受信することにより、その都度最適な伝送効
率と信頼性を有する伝送方式の選択を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】階層化したＩＳＤＢの信号生成の一例を示して
いる。

【図２】ＩＳＤＢの多重化データ構造を示している。

【図３】本発明送信装置の回路構成例を示している。

【図４】本発明送信装置の回路構成例を示している。

【図５】図３中の８ＰＳＫ，ＱＰＳＫ，ＢＰＳＫの各マ
ッパにおいて、それぞれの信号出力のされ方の違いを示
している。

【図６】図３，図４の送信装置の出力として生成される
時分割多重変調波のデータ構造を示している。

【図７】本発明送信装置の、他の回路構成例を示してい
る。

【図８】図７の送信装置の出力として生成される符号分
割多重波のデータ構造を示している。

【図９】本発明受信装置の回路構成例を示している。

【図１０】本発明受信装置の回路構成例を示している。

【図１１】伝送多重構成制御信号を用いた階層化伝送の
例を示している。

【符号の説明】

１ 多重化装置 ２ 制御信号発生回路 ３ ８ビット／２ビットの並列／直列変換回路 ４ トレリスエンコーダ ５ ８ＰＳＫマッパ ６ ８ビット／１ビットの並列／直列変換回路 ７ 畳み込みエンコーダ ８ ＱＰＳＫマッパ ９ ８ビット／１ビットの並列／直列変換回路 １０ ＦＩＦＯ １１ ＢＰＳＫマッパ １２−１，１２−２ ルートロールオフフィルタ １３−１，１３−２ Ａ／Ｄ変換器 １４−１，１４−２ ローパスフィルタ １５ 直交変調器 １６ バンドパスフィルタ １７ 発振器 １８ ９０°位相シフタ １９ 伝送多重構成制御信号を符号分割多重する部分 ２０ 排他的論理和回路 ２１ バンドパスフィルタ ２２ 直交復調器 ２３ ９０°位相シフタ ２４ ループフィルタ ２５ 電圧制御発振器 ２６−１，２６−２ ローパスフィルタ ２７−１，２７−２ Ａ／Ｄ変換器 ２８−１，２８−２ ディジタルロールオフフィルタ ２９ 再生キャリア位相検出および伝送多重構成制御信
号検出回路 ３０ 位相誤差検出回路 ３１ 位相ローテーション回路 ３２−１，３２−２，・・・，３２−８ マッチトフィ
ルタ ３３ 制御信号生成回路 ３４ トレリスデコーダ ３５ ビタビデコーダ ３６ 同期パターン発生器 ３７−１，３７−２ 直列／並列変換回路 ３８ 多重化分離装置 ＳＷ−１，ＳＷ−２，ＳＷ スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上原 道宏 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 難波 誠一 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 松村 肇 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 山崎 滋 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル伝送方法において、主信号を
   伝送している伝送方式を規定した信号を前記主信号に多
   重して伝送し、受信側において、伝送された前記伝送方
   式を規定した信号に基づいて、主信号の復号を行い得る
   ようにしたことを特徴とするディジタル伝送方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のディジタル伝送方法にお
   いて、前記伝送方式の規定は、少なくとも変調方式、シ
   ンボルレート、階層化伝送における階層構造、および符
   号化率を規定するものであることを特徴とするディジタ
   ル伝送方法。
3. 【請求項３】 少なくとも伝送方式を変化させて主信号
   を符号化する手段と、前記伝送方式を規定した信号を符
   号化された主信号に多重して伝送する手段とを送信側に
   具えていることを特徴とするディジタル送信装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のディジタル送信装置にお
   いて、前記伝送方式の規定は、少なくとも変調方式、シ
   ンボルレート、階層化伝送における階層構造、および符
   号化率を規定するものであることを特徴とするディジタ
   ル送信装置。
5. 【請求項５】 少なくとも送信側から符号化された主信
   号に多重伝送される伝送方式を規定した信号に基づい
   て、主信号の復号を行う手段を受信側に具えていること
   を特徴とするディジタル受信装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のディジタル受信装置にお
   いて、前記伝送方式の規定は、少なくとも変調方式、シ
   ンボルレート、階層化伝送における階層構造、および符
   号化率を規定するものであることを特徴とするディジタ
   ル受信装置。