JPWO2004032509A1 - ケーブルテレビ用セットトップボックスシステム、アクセスポイント装置、ならびにセットトップボックス装置 - Google Patents

Abstract

ＳＴＢ装置を家庭内に自由に配置することができ、またＳＴＢ装置までの家庭内のケーブル設置を省略することができ、その結果、ＳＴＢ装置の家庭内設置の費用を削減することができるＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムである。ＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムは、同軸ケーブルに接続され、この同軸ケーブルを通して配信されてきた映像信号を受信するＡＰ装置と、このＡＰ装置と対になり、ＴＶに接続され、このＴＶに対して映像信号を出力するＳＴＢ装置（４２）とから構成され、ＡＰ装置から送信されてきた無線信号を分離した映像信号のスクランブルを解き、制御用データを用いて顧客視聴管理を行うＰＯＤ（２０）をＳＴＢ装置（４２）側に設け、またＡＰ装置およびＳＴＢ装置（４２）に無線処理部をそれぞれ設けて、ＡＰ装置とＳＴＢ装置（４２）との間を無線信号によって接続し、映像信号と顧客視聴管理の制御用データとを１つの無線帯域で多重化して送受信する。

Description

本発明は、ケーブルテレビ（ＣＡＴＶ：ｃａｂｌｅ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）用の情報伝送技術に関し、特に無線にて映像信号を送受信するセットトップボックス（ＳＴＢ：Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）装置、アクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）装置及びＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムに適用して有効な技術に関する。

本発明者が検討したところによれば、ＣＡＴＶ用の情報伝送技術に関しては、以下のような技術が考えられる。
たとえば、家庭用のＣＡＴＶ用ＳＴＢ装置は、米国ケーブルラボが規格化している「Ｏｐｅｎ Ｃａｂｌｅ ＳＴＢ」に示されるように、各家庭へ配線される同軸ケーブルを通して、アナログあるいはデジタル方式のテレビ（ＴＶ：ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）信号を家庭へ配信し、同時に顧客視聴管理情報を、別の周波数帯域（ＯＯＢ：Ｏｕｔ Ｏｆ Ｂａｎｄ）を通して各家庭と基地局間で送受信を行っている。
また、本発明者が本発明の前提として検討したＳＴＢ装置として、たとえば図９に示すような技術があり、その概要を以下において説明する。図９は、本発明の前提となるＳＴＢ装置の構成例を示す。
本発明の前提となるＳＴＢ装置３５は、ＦＡＴ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）チューナ２、ＡＤ変換器３、ＱＡＭ復調器４、ＦＥＣデコーダ５、切り替えスイッチ６、ＯＯＢチューナ１１、ＡＤ変換器１２、ＱＰＳＫ復調器１３、ＦＥＣデコーダ１４、ＯＯＢ用ＭＡＣ回路１５、ＤＡ変換器１６、ＱＰＳＫ変調器１７、ＰＯＤ（Ｐｏｉｎｔ Ｏｆ Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）インタフェース１８、ＰＯＤ２０、ＰＯＤ用ＥＣＣ発生器２１、ＰＯＤ制御用ＣＰＵ２２、デスクランブラ２３、デマルチプレクサ３０、ビデオデコーダ３１、オーディオデコーダ３２、ビデオ出力端子３７、オーディオ出力端子３８、ＳＴＢ装置制御用ＣＰＵ６０などから構成されている。
このＳＴＢ装置３５において、家庭へ配線される同軸ケーブル４５により、家庭内へ設置されたＳＴＢ装置３５にＴＶ信号が配信され、ＳＴＢ装置３５にて映像信号と音声信号に復元され、これらがビデオ出力端子３７、オーディオ出力端子３８からＴＶ（図示せず）に接続されてＴＶプログラムを視聴者が楽しむことができる。ＴＶ信号は、ＦＡＴチャンネルにより送信される。変調（圧縮）方式としては、ＭＰＥＧ−ＴＳ（ＭＰＥＧ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）などのデジタル変調方式が用いられる。
ＦＡＴチューナ２により、複数のＦＡＴチャンネルから１つが選択され、選択されたチャンネルの信号が、ＡＤ変換器３、ＱＡＭ復調器４によりデジタル信号に復調され、さらにＦＥＣデコーダ５により誤り訂正処理を施された後に、ＰＯＤインタフェース１８を介してＰＯＤ２０へ入力される。ＰＯＤ２０では、デスクランブラ２３により、スクランブルを解かれて、再びＰＯＤインタフェース１８を介してＳＴＢ装置３５へ戻される。
切り替えスイッチ６は、デジタル変調方式のＴＶ信号の切り替え用で、ＰＯＤ２０が装着されている場合にはＰＯＤ２０でデスクランブルされた信号を、ＰＯＤ２０が装着されていない場合にはデスクランブルされる前の信号を、ＭＰＥＧ−ＴＳのデマルチプレクサ３０へ入力する。デマルチプレクサ３０は、デジタル変調されたＴＶ信号の中から、映像信号と音声信号を分離し、それぞれをビデオデコーダ３１とオーディオデコーダ３２へ入力する。ビデオデコーダ３１はＭＰＥＧ方式で符号化（圧縮）された映像信号を復号処理して出力する。また、オーディオデコーダ３２は、同じくＭＰＥＧ方式、あるいはＡＣ−３方式で符号化（圧縮）された音声信号を復号処理して出力する。
ＴＶ信号とは異なる顧客視聴管理の各種制御用のデータは、ＦＡＴチャンネルとは異なる周波数帯域（ＯＯＢ）を用いて基地局（図示せず）と各家庭へ設置されたＳＴＢ装置３５間で送受信される。基地局からＳＴＢ装置３５へ送られる、番組情報や、課金制御などの情報を含む制御用データは、ＯＯＢチューナ１１にて選択された後、ＡＤ変換器１２、ＱＰＳＫ復調器１３にてデジタルデータに復号され、さらにＦＥＣデコーダ１４にて誤り訂正処理が施される。ＦＥＣデコーダ１４の出力は、ＰＯＤインタフェース１８を介してＰＯＤ２０へ入力されるとともに、ＯＯＢ用ＭＡＣ回路１５へ入力される。ＰＯＤ２０では、課金制御を行うＰＯＤ制御用ＣＰＵ２２がこの制御用データを取り込み、課金制御にこのデータを用いる。
一方、ＯＯＢ用ＭＡＣ回路１５に入力されたデータは、このＯＯＢ用ＭＡＣ回路１５により必要なデータだけ選択された後に、ＳＴＢ装置３５の全体の制御を行うＳＴＢ装置制御用ＣＰＵ６０に入力される。ＳＴＢ装置制御用ＣＰＵ６０は、この情報を元に、視聴者の選択による有料放送の受信申し込み処理などを行う。この処理は、具体的にはＳＴＢ装置制御用ＣＰＵ６０とＰＯＤ制御用ＣＰＵ２２の間でデータ通信を行い、有料放送の視聴依頼をＰＯＤ制御用ＣＰＵ２２へ行う。ＰＯＤ制御用ＣＰＵ２２は、前記ＯＯＢチャンネルにより送られてきた制御用データを用いて、必要に応じて有料放送視聴の情報を基地局へ送るとともに、視聴者がその放送を受信する権利を有する場合に、デスクランブラ２３を制御してデジタル変調されたＴＶ信号のスクランブルを解き、有料放送の視聴を可能にする。
有料放送視聴の情報は、ＰＯＤ用ＥＣＣ発生器２１により誤り訂正符号を付加されて、ＰＯＤインタフェース１８を介してＱＰＳＫ変調器１７へ送られ、同軸ケーブル４５を介して送信可能な変調信号に変換され、さらにＤＡ変換器１６によりアナログ信号に変換され、ＯＯＢチューナ１１へ入力される。さらに、同軸ケーブル４５を通して基地局（図示せず）へ送られる。
ところで、前記のようなＳＴＢ装置について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
たとえば、前述したＳＴＢ装置では、同一の同軸ケーブルを用いて、ＴＶ信号だけではなく顧客視聴管理の各種制御用のデータも送受信可能であり、安価なシステム構成で高機能なサービスをユーザに与えることができる優れたシステムである。しかし、全ての情報をケーブルを介して送るため、ＳＴＢ装置を増設するにはケーブルの配線が必須である。すなわち、同じ家庭内で、２台目以降のＳＴＢ装置を増設するには、家庭内において２台目、３台目のＳＴＢ装置、あるいはＴＶが設置されている部屋まで新規にケーブルの設置工事が必要である。通常、各家庭までのケーブルは既に配線されているものが多いが、家庭内の配線は多くの場合、全く行われておらず、多大な費用が必要となる。
そこで、本発明の目的は、ＳＴＢ装置を家庭内に自由に配置することができ、またＳＴＢ装置までの家庭内のケーブル設置を省略することができ、その結果、ＳＴＢ装置の家庭内設置の費用を削減することができるＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムを提供することにある。
なお、本発明者は、以前にＰＣＴ出願（国際出願番号：ＰＣＴ／ＪＰ０１／１０２０９）において、ＳＴＢ装置をケーブルに接続される部分とＴＶに接続される部分とに分離したＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムを出願しているが、本発明とはＰＯＤを設ける位置が異なっている。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
すなわち、本発明のＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムは、ケーブルに接続され、このケーブルを通して配信されてきた映像信号を受信するＡＰ装置と、ＴＶに接続され、このＴＶに対して映像信号を出力するＳＴＢ装置とに分割し、ＡＰ装置から送信されてきた無線信号から分離した映像信号のスクランブルを解き、制御用データを用いて顧客視聴管理を行うＰＯＤをＳＴＢ装置側に設けた構成において、両者の間を無線信号によって接続するとともに、ＴＶ信号（映像信号）だけではなく、課金情報などの顧客視聴管理の制御用データも１つの無線帯域で同じ無線信号の中に時間重畳して処理することにより、前述したようなシステムの利点を損なうことなく、ＡＰ装置とＳＴＢ装置間の配線をなくして、ＳＴＢ装置を自由に配置できるようにしたものである。
さらに、本発明のＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムは、映像信号、ＰＯＤへの制御用データ、ＰＯＤからの制御用データに時間情報を付加して送信し、受信時に時間情報を元に再生のタイミングを制御することができるようにしたものである。また、ＡＰ装置に複数の独立した各手段を含むことで、複数のＳＴＢ装置に対応できるようにしたものである。
よって、本発明のＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムによれば、ＳＴＢ装置を家庭内に自由に配置することができ、ＳＴＢ装置までの家庭内のケーブル設置を省略することができる。そのため、家庭内設置の費用を削減することができる。このことは、２台目以降のＳＴＢ装置の増設時に顕著である。
さらに、本発明により、ＳＴＢ装置とＡＰ装置間の配線が不要となることから、家庭内でＳＴＢ装置を自由に持ち運びでき、視聴者へ新しい利便性を提供でき、新しい携帯ＴＶシステムへの応用も期待することができる。
特に、本発明は、家庭内のＳＴＢ装置などの、ＴＶ信号を受信するワイヤレス受信装置およびシステムに適用して効果的であり、同様に、表示部と信号発信源が分離した映像再生装置にも適用することが可能である。

図１〜図６は本発明の実施の形態１のＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムを説明するための図であり、それぞれ図１はＡＰ装置を示す構成図、図２はＳＴＢ装置を示す構成図、図３はデータ転送を示すタイミング図、図４はデータ転送を詳細に示すタイミング図、図５は無線ＭＡＣ回路内のデータ受入／ヘッダ処理部を示すブロック図、図６は無線ＭＡＣ回路内のデータ受信／出力制御部を示すブロック図、図７，図８は本発明の実施の形態２のＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムを説明するための図であり、それぞれ図７はＡＰ装置を示す構成図、図８はデータ転送を詳細に示すタイミング図、図９は本発明の前提として検討したＳＴＢ装置を示す構成図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものには同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
（実施の形態１）
本発明による実施の形態１のＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムを、図１〜図６により説明する。
図１は、本実施の形態のＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムにおいて、同軸ケーブルに接続されるＡＰ装置の構成図を示す。図２は、ＴＶに接続されるＳＴＢ装置の構成図を示す。
本実施の形態によるＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムは、図１に示すような、同軸ケーブルに接続され、この同軸ケーブルを通して配信されてきた映像信号を受信するＡＰ装置と、このＡＰ装置と対になり、図２に示すような、ＴＶに接続され、このＴＶに対して映像信号を出力するＳＴＢ装置とから構成される。
図１において、本実施の形態による、同軸ケーブル４５に接続され、この同軸ケーブル４５を通して配信されてきた映像信号を受信するＡＰ装置１は、前述した本発明の前提となる図９のＳＴＢ装置３５に比べて、デマルチプレクサ３０、ビデオデコーダ３１、オーディオデコーダ３２、ＳＴＢ装置制御用ＣＰＵ６０で構成されるＭＰＥＧデコーダ部が、無線ＭＡＣ回路８、無線ＰＨＹ回路９、無線ＲＦ回路１０、ＡＰ装置制御用ＣＰＵ４１で構成される無線処理部に置き換わり、画像を再生するのではなく、無線情報としてデータを図２に示すＳＴＢ装置４２へ送受信する機能を有する装置である点が異なる。また、ＰＯＤも存在しない。
すなわち、本実施の形態によるＡＰ装置１は、ＦＡＴチューナ２、ＡＤ変換器３、ＱＡＭ復調器４、ＦＥＣデコーダ５、無線ＭＡＣ回路８、無線ＰＨＹ回路９、無線ＲＦ回路１０、ＯＯＢチューナ１１、ＡＤ変換器１２、ＱＰＳＫ復調器１３、ＦＥＣデコーダ１４、ＤＡ変換器１６、ＱＰＳＫ変調器１７、ＡＰ装置制御用ＣＰＵ４１、無線入出力端子２４などから構成されている。図１において、図９と同じ機能を持つブロックには同じ符号を付けてあり、それらの処理については説明を省略する。
このＡＰ装置１には、同軸ケーブル４５を通して配信されてきた映像信号の中から所望のチャンネルを選択する選択手段としてのＦＡＴチューナ２、選択されたチャンネルの映像信号をデジタル信号へ復調する復調手段としてのＡＤ変換器３、ＱＡＭ復調器４およびＦＥＣデコーダ５、顧客視聴管理の制御用データを処理する第１処理手段としてのＡＰ装置制御用ＣＰＵ４１、デジタル変調された映像信号と処理された制御用データとを多重化し、変調した後に１つの無線帯域における無線信号に変換して送信する第１無線処理手段としての無線ＭＡＣ回路８、無線ＰＨＹ回路９および無線ＲＦ回路１０などがそれぞれ設けられている。
このＡＰ装置１において、無線ＭＡＣ回路８には、ＦＥＣデコーダ５から出力されるＦＡＴチャンネルのデータ（デジタルチャンネル、同図のｄ）と、ＦＥＣデコーダ１４から出力されるＯＯＢチャンネルのダウンデータ（同図のｅ）が入力される。また無線ＭＡＣ回路８からは、ＯＯＢチャンネルを利用して、図２のＳＴＢ装置４２から基地局（図示せず）へ送られる管理データ（ＯＯＢチャンネルのアップデータ）がＱＰＳＫ変調器１７へ出力される（同図のｆ）。この無線ＭＡＣ回路８は、前述の３種類のデータを時間軸上で多重化処理を行い、無線ＰＨＹ回路９へ入出力する。
無線ＰＨＹ回路９では、入力されたデータに誤り訂正符号を付加した上で、変調（現在の場合は、例えば２５６ＱＡＭ変調だが、他の変調方式でも同じような効果が期待できる）し、さらに高周波処理部の無線ＲＦ回路１０で高周波の無線信号に変換され、無線入出力端子２４から出力される。また、ＳＴＢ装置４２から送られてくるＯＯＢチャンネルのアップデータは、逆に無線ＲＦ回路１０で受信され、無線ＰＨＹ回路９で復調され、無線ＭＡＣ回路８へ送られる。
図２において、本実施の形態によるＳＴＢ装置４２は、前記図１のＡＰ装置１と対をなす受信機能を有し、ＴＶに接続され、このＴＶに対して映像信号を出力する装置であり、無線入出力端子２５、無線ＲＦ回路２６、無線ＰＨＹ回路２７、無線ＭＡＣ回路２８、切り替えスイッチ６、ＯＯＢ用ＭＡＣ回路１５、ＰＯＤインタフェース１８、ＰＯＤ２０、ＰＯＤ用ＥＣＣ発生器２１、ＰＯＤ制御用ＣＰＵ２２、デスクランブラ２３、デマルチプレクサ３０、ビデオデコーダ３１、オーディオデコーダ３２、ＳＴＢ装置制御用ＣＰＵ４７、ビデオ出力端子３７、オーディオ出力端子３８などから構成されている。
このＳＴＢ装置４２には、ＡＰ装置１から１つの無線帯域を使って送信されてきた無線信号を受信し、デジタル信号に変換した後に所望の信号を選択し、映像信号と顧客視聴管理の制御用データとを分離する第２無線処理手段としての無線ＲＦ回路２６、無線ＰＨＹ回路２７および無線ＭＡＣ回路２８、分離された映像信号のスクランブルを解き、制御用データを用いて顧客視聴管理を行う展開手段としてのＰＯＤ２０、スクランブルが解かれた映像信号を復号して、テレビに対して出力する復号手段としてのデマルチプレクサ３０、ビデオデコーダ３１およびオーディオデコーダ３２、分離された制御用データを処理する第２処理手段としてのＳＴＢ装置制御用ＣＰＵ４７などがそれぞれ設けられている。
このＳＴＢ装置４２では、無線入出力端子２５から送受信した信号を、無線ＲＦ回路２６でベースバンド信号に変換し、無線ＰＨＹ回路２７でデジタル信号へ変換し、無線ＭＡＣ回路２８により必要なデータの取捨選択を行う。具体的には、対となるＡＰ装置１以外の装置から出力されている、他の装置へ転送されるデータなどを除外する。無線ＭＡＣ装置２８は、さらにＡＰ装置１で多重化された３種類のデータから、ＳＴＢ装置４２へ送られる２種類のデータ（ＦＡＴチャンネルのデータとＯＯＢチャンネルのダウンデータ）を分離し、それぞれ対応するブロックへ入出力する。
具体的には、図１のデジタルチャンネルのデータである、ＦＡＴチャンネルから送られる映像信号（同図のｄ’）は、ＰＯＤインタフェース１８と切り替えスイッチ６へ接続される。ＯＯＢチャンネルのダウンデータ（同図のｅ’）は、同様にＰＯＤインタフェース１８とＯＯＢ用ＭＡＣ回路１５へ接続される。ＰＯＤインタフェース１８から出力される、ＯＯＢチャンネルのアップデータ（同図のｆ’）は、ＰＯＤインタフェース１８から出力され、無線ＭＡＣ回路２８へ送られる。ＰＯＤ２０の働きは、前述した本発明の前提となる図９の動作と同じである。また、デマルチプレクサ３０、ビデオデコーダ３１、オーディオデコーダ３２の働きも、前述した図９の技術と同じである。
図３は、本実施の形態による無線でのデータ転送のタイミング図を示す。同図の（１）はＡＰ装置１側の無線ＭＡＣ回路８へのＦＡＴチャンネルのデータの入力タイミング（図１のｄ）、（２）は同様にＯＯＢチャンネルのダウンデータの無線ＭＡＣ回路８への入力タイミング（図１のｅ）、（３）はＳＴＢ装置４２からＡＰ装置３９の無線ＭＡＣ回路８に送られるＯＯＢチャンネルのアップデータのタイミング（（図２のｆ’、具体的にはＳＴＢ装置４２側の無線ＭＡＣ回路２８への入力タイミング）、（４）は実際に無線で送られる３種類のデータのタイミング、（５）はＳＴＢ装置４２側の無線ＭＡＣ回路２８のＦＡＴチャンネルのデータの出力タイミング（図２のｄ’）、（６）は同様にＯＯＢチャンネルのダウンデータの出力タイミング（図２のｅ’）、（７）はＳＴＢ装置４２側からＡＰ装置１側に送られるＯＯＢチャンネルのアップデータの出力タイミング（図１のｆ）をそれぞれ示す。
この無線でのデータ転送のタイミングでは、送信側において、ＦＡＴチャンネルのデータ、ＯＯＢチャンネルのダウンデータ、ＯＯＢチャンネルのアップデータにそれぞれ時間情報を付加して無線で送信し、受信側ではそれぞれの時間情報を元に再生のタイミングを制御し、ＦＡＴチャンネルのデータ、ＯＯＢチャンネルのダウンデータ、ＯＯＢチャンネルのアップデータとして再生する。
図３において、データパケット列５４（５４−０，５４−１，・・・）は、ＦＡＴチャンネルのデータパケット列５１（５１−０，５１−１，・・・）に対応し、同様にデータパケット列５５（５５−０，５５−１，・・・）はＯＯＢチャンネルのダウンデータパケット列５２（５２−０，５２−１，・・・）に、データパケット列５６（５６−０，５６−１，・・・）はＯＯＢチャンネルのアップデータパケット列５３（５３−０，５３−１，・・・）にそれぞれ対応する。
また、データパケット列５７（５７−０，５７−１，・・・）はデータパケット列５１（５１−０，５１−１，・・・）に、データパケット列５８（５８−０，５８−１，・・・）はデータパケット列５２（５２−０，５２−１，・・・）に、データパケット列５９（５９−０，５９−１，・・・）はデータパケット列５３（５３−０，５３−１，・・・）にそれぞれ対応する。
図３（１）のデータは、パケット５１の形式で、時系列で順次入力される。無線ＭＡＣ回路８は、一定の基準周期（Ｔ）からの時間を測定し、この値（ｔ−１，ｔ−２，・・・）を無線ＬＡＮとしてパケット５４に付加するヘッダ（同図５４のハッチング部）に埋め込んで、図３（４）のタイミングで無線で送信する。無線で送られたデータは、ＳＴＢ装置４２で送受信され、無線ＲＦ回路２６、無線ＰＨＹ回路２７で処理された後に、無線ＭＡＣ回路２８に入力される。無線ＭＡＣ回路２８は、受信したパケットの無線ＬＡＮのヘッダから、埋め込まれたタイミング情報を得て、対応するパケット５７の出力タイミングを調整する。そのため、無線ＭＡＣ回路８へ入力される映像データの入ったパケット列５１は、一定の時間（図３では２Ｔ）遅延して、同じ時間間隔でパケット列５７として出力される。
図３（４）において、５０は、無線ＬＡＮの基準パルス（ビーコンパルス）であり、これを基準にして各種データの送受信タイミングが決められる。同図において、５４−ｄは、対応するパケットがたまたま送られなかったためのダミーパケットであり、これを省略することも可能である。
図３（６）のパケット列５８は、ＡＰ装置１からＳＴＢ装置４２へ送られるＯＯＢチャンネルのダウンデータを示す。これは、ＦＡＴチャンネルのデータ５１，５４と同様に、タイミング情報（一定の基準周期（Ｔ）からの時間（ｄ−１，ｄ−２，・・・））をヘッダに埋め込んで転送され、ＳＴＢ装置４２側でそのヘッダ情報をもとに出力タイミングを調整されて出力される。
また、図３（７）のパケット列５９は、逆にＳＴＢ装置４２からＡＰ装置１へ送られるＯＯＢチャンネルのアップデータを示す。これも、他のパケット列同様に、ＳＴＢ装置４２側の無線ＭＡＣ面路２８でヘッダにタイミング情報（一定の基準周期（Ｔ）からの時間（ｅ−１，ｅ−２，・・・））を埋め込まれて無線で転送され、ＡＰ装置１側の無線ＭＡＣ回路８でその情報をもとに出力タイミングを調整されて出力される。
図４は、前記図３の無線でのデータ転送において、図３（４）の無線送信のタイミングをさらに詳細に示す。
無線ＬＡＮのデータ伝送は、図４のＴで示す、一定の周期毎に分割されてデータが転送される。さらに、この周期Ｔは、３つの領域ａ，ｂ，ｃに分割され、たとえば領域ａではＦＡＴチャンネルのデータが転送され、領域ｂではＯＯＢチャンネルのダウンデータが転送され、領域ｃではＯＯＢチャンネルのアップデータが転送される。前記図３の例では、１つの周期Ｔに５４のパケットのみ複数個転送されているが、そのような制約はなくて、同図のように、５４（５４−ｎ，５４−ｎ＋１，５４−ｎ＋２，５４−ｎ＋３），５５（５５−１，５５−２），５６（５６−１，５６−２）のいずれのパケットも、同じ周期Ｔの中で複数個転送することができる。領域の設定は、起動時に、それぞれのチャンネルのデータレートを判定し、それに基づいて設定する。図４の実施例では、３種類のデータを送受信するのに、それぞれに対応した３つの時間領域に分割して送受信していたが、それぞれのデータパケットのヘッダによりデータパケットの種類を識別することで、領域分割をしなくても同じ効果を実現可能である。
通常、ＯＯＢチャンネルのデータ転送レートは無線ＬＡＮの転送レートより低いので、ダウン、アップのいずれの転送も、同じデータ量を、無線上では短時間に転送することができ、３種類のデータを単一の無線ＬＡＮの信号で転送することが可能である。具体的には、たとえばＩＥＥＥ８０２．１１ａの無線ＬＡＮ規格では、データ転送レートが５４Ｍビット／秒なのに対し、ＦＡＴチャンネルが３０−４０Ｍビット／秒、ＯＯＢチャンネルが５Ｍビット／秒程度である。
図５は、本実施の形態による無線ＭＡＣ回路８，２８の中のデータ受入／ヘッダ処理部８９のブロック図を示す。
本実施の形態の無線ＭＡＣ回路８，２８のデータ受入／ヘッダ処理部８９は、パケット入力端子８０、入力インタフェース８１、入力バッファ８２、パケット処理回路８３、リンク制御回路８４、タイマ８５、ラッチ回路８６、基準パルス発生回路８７、出力端子８８などから構成されている。
この無線ＭＡＣ回路８，２８のデータ受入／ヘッダ処理部８９において、パケット入力端子８０からパケットが入力されると、入力インタフェース８１からの起動信号で、ラッチ回路８６が、その時点でのタイマ８５の値を保持し、このデータを入力バッファ８２へ送る。パケット処理回路８３はこれらのデータから無線ＬＡＮとしてのヘッダや、パケットの内容を構成し、リンク制御回路８４へ送り、出力端子８８から出力する。実際には、送信側と受信側で処理遅延が避けられないので、処理遅れ分のオフセット値をタイマ８５の値に加算した値を用いる。また、無線ＬＡＮの基準パルスは、基準パルス発生回路８７で発生され、この基準パルスに基づいて各種データの送受信のタイミングが決められる。
図６は、本実施の形態による無線ＭＡＣ回路８，２８のデータ受信／出力制御部９８のブロック図を示す。
本実施の形態の無線ＭＡＣ回路８，２８のデータ受信／出力制御部９８は、入力端子９０、リンク制御回路９１、タイマ９２、パケット処理回路９３、出力バッファ９４、出力インタフェース９５、比較器９６、パケット出力端子９７などから構成されている。
この無線ＭＡＣ回路８，２８のデータ受信／出力制御部９８において、入力端子９０から入力されたパケットデータは、リンク制御回路９１で処理された後、パケット処理回路９３で無線ＬＡＮとしてのヘッダを処理され、パケット本体と、タイミング情報を出力バッファ９４へ転送する。比較器９６は、出力バッファ９４内のタイミング情報と、リンク制御回路９１内のタイマ９２の値を比較し、一致した時点で起動信号を出力インタフェース９５へ送る。出力インタフェース９５は、起動信号を受けてから出力バッファ９４内のパケットをパケット出力端子９７から出力し始める。
以上のように構成されるＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムにおいて、実際の動作では、ＦＡＴチャンネルのデータとＯＯＢチャンネルのダウンデータに対して、それぞれ独立に、ＡＰ装置１の無線ＭＡＣ回路８において図５に示す処理が施され、ＳＴＢ装置４２の無線ＭＡＣ回路２８において図６に示す処理が行われる。また、ＯＯＢチャンネルのアップデータに対しては、前述とは逆に、無線ＭＡＣ回路２８において図５に示す処理が行われ、無線ＭＡＣ回路８において図６に示す処理が行われる。
以上説明したように、本実施の形態のＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムによれば、同軸ケーブル４５に接続され、この同軸ケーブル４５を通して配信されてきた映像信号を受信するＡＰ装置１と、ＴＶに接続され、このＴＶに対して映像信号を出力するＳＴＢ装置４２とに分割し、ＰＯＤ２０をＳＴＢ装置４２側に設けた構成において、両者の間を無線信号によって接続するとともに、映像信号だけではなく、課金情報などの顧客視聴管理の制御用データも同じ無線信号の中に重畳して処理することにより、本発明の前提技術において行われている課金制御の方式や、ＰＯＤ２０などの装置を変更することなく、ＳＴＢ装置４２を家庭内の任意の位置に設置、移動することが可能となり、既存の装置を変更することなく可搬性を実現し、ユーザの利便性が向上する。さらに、本発明の前提技術において必要であった２台目以降の増設時の配線作業が不要になり、工事費用が削減できる。
また、ＰＯＤ２０から基地局にケーブルを通して送られるデータについても、本発明の前提技術と変わらない構成であり、ＰＯＤ２０およびその周辺回路の変更が必要ない。
（実施の形態２）
本発明による実施の形態２のＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムを、図７，図８により説明する。
図７は、本実施の形態のＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムにおいて、同軸ケーブルに接続されるＡＰ装置の構成図を示す。
本実施の形態によるＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムは、図７に示すような、同軸ケーブルに接続され、この同軸ケーブルを通して配信されてきた映像信号を受信するＡＰ装置と、このＡＰ装置と１対ｎ（２以上の数（１でも可能））で対になり、たとえば前記実施の形態１の図２に示したような、複数のＳＴＢ装置とから構成される。
図７において、本実施の形態による、同軸ケーブル４５に接続され、この同軸ケーブル４５を通して配信されてきた映像信号を受信するＡＰ装置４８は、前述した実施の形態１のＡＰ装置１に比べて、複数の受信部４６が設置され、この複数の受信部４６に対して共通なマルチプレクサ４０、無線ＭＡＣ回路８、無線ＰＨＹ回路９、無線ＲＦ回路１０が設けられている点が異なる。同図では、受信部４６は３組（４６−１，４６−２，４６−３）から構成されているが、３組に限定されるものではなく、何組でもよい。また、初期状態では１組だけ装着されて、ＳＴＢ装置を追加するたびに新たに追加していくようにしてもよい。
すなわち、本実施の形態のＡＰ装置４８は、複数の受信部４６（４６−１，４６−２，４６−３）、無線ＭＡＣ回路８、無線ＰＨＹ回路９、無線ＲＦ回路１０、ＡＰ装置制御用ＣＰＵ４１、無線入出力端子２４から構成される。各受信部４６は、ＦＡＴチューナ２、ＡＤ変換器３、ＱＡＭ復調器４、ＦＥＣデコーダ５、デマルチプレクサ６１、ＯＯＢチューナ１１、ＡＤ変換器１２、ＱＰＳＫ復調器１３、ＦＥＣデコーダ１４、ＤＡ変換器１６、ＱＰＳＫ変調器１７などから構成されている。
このＡＰ装置４８においては、前記実施の形態１の図１のＡＰ装置１と異なり、ＦＥＣデコーダ５の出力の後に、デジタルチャンネルのデータの選別を行うデマルチプレクサ６１が設けられている。デマルチプレクサ６１は、同じデジタルチャンネルに多重化されている複数の映像信号と、それに付随するデータの中から、その時に視聴者が選択している実際に視聴している唯一つの映像信号とそれに付随するデータのパケットのみを選択し、それ以外のパケットを破棄する働きをする。そのため、デマルチプレクサ６１の出力は、その入力と比べて大幅にデータ量を減らすことが可能である。
無線ＭＡＣ回路８では、複数の受信部４６（４６−１，４６−２，４６−３）からのＦＡＴチャンネルのデータ（ｇ−１，ｇ−２，ｇ−３）と、ＯＯＢチャンネルのダウンデータ（ｅ−１，ｅ−２，ｅ−３）を多重化して、無線ＰＨＹ回路９へ送り、さらに無線ＲＦ回路１０へとデータが伝送されて、最終的に無線信号として無線入出力端子２４から出力される。一方、複数の受信部４６（４６−１，４６−２，４６−３）にそれぞれ対応するＳＴＢ装置の方から転送されてくる、ＯＯＢチャンネルのアップデータ（ｆ−１，ｆ−２，ｆ−３）は、無線ＲＦ回路１０、無線ＰＨＹ回路９を通して、無線ＭＡＣ回路８へ入力され、それぞれ対応する受信部４６へ伝えられる。
図８は、本実施の形態に対応する無線ＬＡＮでのデータ転送のタイミング図を示す。同図は、前記図４に対応し、図４と異なるのは、（１）の無線送信タイミングが、３つの領域（ａ，ｂ，ｃ）に分かれるだけではなく、それぞれがさらにいくつかの領域に分割されて、複数の受信部４６およびＳＴＢ装置の対に対応したデータが転送される。図８の例では、前記図７の例が３組の受信部４６を持つことから、領域ａ，ｂ，ｃがそれぞれさらに３つの領域（ａ１，ａ２，ａ３、ｂ１，ｂ２，ｂ３、ｃ１，ｃ２，ｃ３）に分割され、それぞれの領域でＦＡＴチャンネルのデータ５４（５４−１−１，５４−１−２，５４−１−３，５４−２−１，５４−３−１）、ＯＯＢチャンネルのダウンデータ５５（５５−１−１，５５−１−２，５５−２−１，５５−３−１）、ＯＯＢチャンネルのアップデータ５６（５６−１−１，５６−１−２，５６−２−１，５６−３−１）が転送される。
１つのＡＰ装置４８で対応できる受信部およびＳＴＢ装置は、それぞれの受信部とＳＴＢ装置で占有するデータ量の総和が、無線ＬＡＮのデータ伝送容量を超えない範囲で増やすことができる。これは、装置設置時に、予め決めておくこともできるし、後で逐次追加していくことも可能である。図８に示す実施の形態２では、３種類のデータを、送受信するのに、それぞれに対応した３つの時間領域に分割し、さらに対応するＳＴＢ装置に応じて領域分割して送受信していたが、それぞれのデータパケットのヘッダによりデータパケットの種類を識別することで、領域分割をしなくても同じ効果を実現可能であることは、実施の形態１の場合と同様である。
本実施の形態において、ＡＰ装置４８に対応する、たとえば前記図２のＳＴＢ装置４２では、無線ＭＡＣ回路２８の段階で、対応する受信部４６、たとえば図７の４６−１のデータのみが選別されるので、それ以降の処理は、前記実施の形態１の図１，図２で示した処理と同じ処理が施される。ただし、ＡＰ装置４８の段階で、デマルチプレクサ６１により不要なパケットが破棄されているので、ＳＴＢ装置４２のデマルチプレクサ３０に入力されるデータ量は減少しているが、最終的な映像信号と音声信号の分離などは必要なので、デマルチプレクサ３０は必要である。
従って、本実施の形態のＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムでは、複数の受信部４６を有する１つのＡＰ装置４８と、１つの無線の周波数帯域を用いて、複数のＳＴＢ装置用のデータを無線で送信することができ、装置の価格を低減することと、必要な周波数帯域を減らすことができるという利点がある。もちろん、前記実施の形態１に示した利点も実現できる。
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

以上のように、本発明にかかるＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムは、ＣＡＴＶ用の情報伝送技術に関し、特に無線にて映像信号を送受信するＣＡＴＶ用ＳＴＢシステムに有用であり、さらに映像信号を受信するワイヤレス受信装置およびシステムや、表示部と信号発信源が分離した映像再生装置などにも広く応用することができる。

Claims (8)

1. ケーブルを通して配信されてきた映像信号を受信するアクセスポイント装置と、
   テレビに対して映像信号を出力するセットトップボックス装置とを有し、
   前記アクセスポイント装置と前記セットトップボックス装置との間を無線信号によって接続し、デジタル変調方式の映像信号と顧客視聴管理の制御用データとを１つの無線帯域で多重化して送受信するケーブルテレビ用セットトップボックスシステムであって、
   前記セットトップボックス装置は、前記アクセスポイント装置から送信されてきた無線信号を受信し、映像信号と顧客視聴管理の制御用データとを分離して、前記映像信号のスクランブルを解き、前記制御用データを用いて顧客視聴管理を行う展開手段を含むことを特徴とするケーブルテレビ用セットトップボックスシステム。
2. 請求項１記載のケーブルテレビ用セットトップボックスシステムにおいて、
   前記アクセスポイント装置は、前記配信されてきた映像信号の中から所望のチャンネルを選択する選択手段と、前記選択手段により選択されたチャンネルの映像信号をデジタルデータに復調する復調手段と、前記顧客視聴管理の制御用データを処理する第１処理手段と、前記復調手段により復調された映像信号と前記第１処理手段により処理された制御用データとを多重化し、変調した後に無線信号に変換して送信する第１無線処理手段とを含み、
   前記セットトップボックス装置は、前記アクセスポイント装置から送信されてきた無線信号を受信し、デジタル信号に変換した後に所望の信号を選択し、映像信号と顧客視聴管理の制御用データとを分離する第２無線処理手段と、前記第２無線処理手段により分離された映像信号のスクランブルを解き、制御用データを用いて顧客視聴管理を行う前記展開手段と、前記展開手段によりスクランブルが解かれた映像信号を復号して、テレビに対して出力する復号手段と、前記第２無線処理手段により分離された制御用データを処理する第２処理手段とを含むことを特徴とするケーブルテレビ用セットトップボックスシステム。
3. 請求項２記載のケーブルテレビ用セットトップボックスシステムにおいて、
   前記顧客視聴管理の制御用データは、前記アクセスポイント装置の前記第１処理手段から前記セットトップボックス装置の前記展開手段を介して前記第２処理手段へ、前記セットトップボックス装置の前記第２処理手段から前記展開手段を介して前記アクセスポイント装置の前記第１処理手段へ、双方向に送受信することを特徴とするケーブルテレビ用セットトップボックスシステム。
4. 請求項３記載のケーブルテレビ用セットトップボックスシステムにおいて、
   前記アクセスポイント装置の前記第１無線処理手段は、前記映像信号、前記展開手段への制御用データにそれぞれ時間情報を付加して送信し、
   前記セットトップボックス装置の前記第２無線処理手段は、前記映像信号、前記展開手段への制御用データの受信時に前記時間情報を元に再生のタイミングを制御し、
   前記セットトップボックス装置の前記第２無線処理手段は、前記展開手段からの制御用データに時間情報を付加して送信し、
   前記アクセスポイント装置の前記第１無線処理手段は、前記展開手段からの制御用データの受信時に前記時間情報を元に再生のタイミングを制御することを特徴とするケーブルテレビ用セットトップボックスシステム。
5. 請求項２記載のケーブルテレビ用セットトップボックスシステムにおいて、
   前記アクセスポイント装置は、複数の独立した、前記選択手段、前記復調手段、および前記第１処理手段を含み、
   前記セットトップボックス装置の複数と対になることを特徴とするケーブルテレビ用セットトップボックスシステム。
6. ケーブルを通して配信されてきた映像信号を受信するアクセスポイント装置であって、
   前記配信されてきた映像信号の中から所望のチャンネルを選択する選択手段と、前記選択手段により選択されたチャンネルの映像信号をデジタルデータに復調する復調手段と、顧客視聴管理の制御用データを処理する第１処理手段と、前記復調手段により復調された映像信号と前記第１処理手段により処理された制御用データとを多重化し、変調した後に１つの無線帯域における無線信号に変換して送信する第１無線処理手段とを含むことを特徴とするアクセスポイント装置。
7. 請求項６記載のアクセスポイント装置において、
   前記アクセスポイント装置は、複数の独立した、前記選択手段、前記復調手段、および前記第１処理手段を含むことを特徴とするアクセスポイント装置。
8. テレビに対して映像信号を出力するセットトップボックス装置であって、
   １つの無線帯域を使って送信されてきた無線信号を受信し、デジタル信号に変換した後に所望の信号を選択し、映像信号と顧客視聴管理の制御用データとを分離する第２無線処理手段と、前記第２無線処理手段により分離された映像信号のスクランブルを解き、制御用データを用いて顧客視聴管理を行う展開手段と、前記展開手段によりスクランブルが解かれた映像信号を復号して、テレビに対して出力する復号手段と、前記第２無線処理手段により分離された制御用データを処理する第２処理手段とを含むことを特徴とするセットトップボックス装置。

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