JP2006060287A - 無線伝送システム及びｆｐｕ受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＦＰＵ装置を使用したデジタル無線伝送において、ＦＰＵ受信装置の出力の映像信号に依らずに伝送路の状態を把握することができる無線伝送システム及びＦＰＵ受信装置を提供する。
【解決手段】 映像信号を圧縮する圧縮処理部１０２と、圧縮処理部１０２の出力を符号化処理して所定フォーマットとし、さらに変調を行い無線信号として送信する無線送信部と、該無線送信部の出力を受信して復調した後、所定フォーマットの信号に伝送路におけるデータの誤り情報を付加した信号を出力する無線受信部と、該無線受信部の出力より所定フォーマットの信号を伸長処理する伸長処理部１１２とからなる無線伝送システムである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＦＰＵ装置（Field Pick-Up Unit：マイクロ波局外中継器）による無線伝送システム及びＦＰＵ受信装置に関し、詳しくはマラソンなどのスポーツ中継等に使用する伝送システムに関し、テレビカメラで撮影した信号をＦＰＵ送信装置を使用して無線伝送し、送信された信号をＦＰＵ受信装置により受信する無線伝送システム及びＦＰＵ受信装置に関するものである。

番組制作では、マラソンや駅伝などのスポーツ中継或いはニュース報道の現場中継などのように、ＦＰＵ装置を使用して現地の移動中継車から中継放送することがしばしば行われている。このような中継放送では、デジタル技術の発達により、テレビカメラで撮影した映像信号をデジタル化して符号化処理し、符号化処理した信号をデジタル変調してＦＰＵ装置により無線伝送し、無線伝送した信号は、受信基地のＦＰＵ装置で復号化処理して元の映像信号を復元している。

従来、ＦＰＵ装置による無線伝送では、ＦＰＵ送信装置によりデジタル化した映像信号を直交変調し伝送し、直交変調された映像信号をＦＰＵ受信装置により受信し、伝送路による歪みをデジタルフィルタによる等化器により歪みを除去して元の映像信号を復調している（例えば、特許文献１参照）。しかし、近年では、デジタル化された映像信号を所定フォーマットに圧縮処理して無線伝送する伝送技術が採用されており、デジタル放送受信機では、伝送中のデータ誤りを修復する誤り訂正技術により、電波障害によるデータの誤りを訂正して鮮明な画像を再生している。

図３は、テレビ中継にて現用されている無線伝送システムの一例を示している。同図を参照して説明すると、撮像装置（テレビカメラ）３０１の出力映像信号は、圧縮装置（ＣＯＤＥＲ）３０２で所定フォーマットに符号化処理される。所定フォーマットとは、画像符号化規格ＭＰＥＧ−ＴＳ（トランスポート・ストリーム）の１８８バイトにダミーとして１６バイトを加算した２０４バイトより構成され、ＤＶＢ−ＡＳＩ(Digital Vidio Broadcasting - Asynchronous Serial Interface) フォーマットであり、このフォーマットは、ＡＲＩＢ規格ＳＴＤ−Ｂ１１「テレビジョン放送番組素材伝送用可搬型マイクロ波帯デジタル無線伝送システム」で規定されている。符号化処理された信号は、ＦＰＵ送信装置（ＴＸ）３０３で無線信号に変換され、送信アンテナ３０４より送信される。送信アンテナ３０４より送信された無線信号は受信アンテナ３０５で受信し、ＦＰＵ受信装置（ＲＸ）３０６で所定フォーマットに復調される。ＦＰＵ受信装置（ＲＸ）３０６で所定フォーマットに復調された信号は、伸長処理装置（ＤＥＣＯＤＥＲ）３０７で映像信号に復元されて出力端子３０８より出力される。

特開２００３−２０９８６１号公報（明細書全文、図面図１〜図３）

上述した現用の無線伝送システムでは、ＦＰＵ受信装置の出力端子からの映像信号をテレビモニタに再生し、その受像状態から回線状況を監視している。伝送には、デジタルＦＰＵを使用したデジタル伝送であり、データ誤り訂正技術により、電波障害によるデータ誤りが訂正できるが、現在では正常に圧縮した映像信号を復元していても、回線状態が急に悪化すると、伸長処理装置（ＤＥＣＯＤＥＲ）による復元できない状態に陥って破錠することがあった。これは、伝送路において多少データ誤りが発生したとしても伝送路でのデータ誤りを修復する誤り訂正技術により修復され、多少の電波障害を克服できるが故に、誤り訂正が可能な限界を超えるような障害が生じた場合、伸長処理装置が正常に復元できなくなり、破錠するといった現象が生じることによる。例えば、マラソン中継などの生中継中に、このような現象が発生した場合、回線状態を把握して直ちに正常な回線に切り換え操作を行うのは困難であり、急激に中継が中断することになり、視聴者には不快感を与え、放送番組制作上好ましいことではない。

本発明は、上述したような問題点に鑑みなされたものであり、ＦＰＵ装置を使用したデジタル無線伝送システムにおいて、ＦＰＵ受信装置の出力の映像信号に依らずに伝送路の状態を把握することができる無線伝送システム及びＦＰＵ受信装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記課題を達成したものであって、請求項１の発明は、映像信号を圧縮する圧縮処理部と、該圧縮処理部の出力を符号化処理して所定フォーマットとし、さらに変調を行い無線信号として送信する無線送信部と、該無線送信部の出力を受信して復調した後、前記所定フォーマットの信号に伝送路におけるデータの誤り情報を付加した信号を出力する無線受信部と、該無線受信部の出力より前記所定フォーマットの信号を伸長処理する伸長処理部とからなることを特徴とする無線伝送システムである。

また、請求項２の発明は、前記無線受信部が、前記無線信号を復調する復調部と、該復調部の出力より前記所定フォーマットに復号すると同時に前記伝送路におけるデータの誤り情報を出力する復号化部と、該復号化部の出力の前記誤り情報を前記所定フォーマットの所定位置に付加する誤り情報付加部とからなることを特徴とする請求項１に記載の無線伝送システムである。

また、請求項３の発明は、前記所定フォーマットが、ＤＶＢ−ＡＳＩフォーマットであることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線伝送システムである。

また、請求項４の発明は、前記誤り情報が、少なくとも誤り率または誤り数の何れかであることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の無線伝送システムである。

また、請求項５の発明は、映像信号を圧縮し符号化処理して所定フォーマットとし変調した無線信号を受信し、該受信した無線信号を復調して復号化処理した後、該復号化処理した信号に伝送路におけるデータの誤り情報を該所定フォーマットの所定位置に付加して出力することを特徴とする無線伝送システムにおけるＦＰＵ受信装置である。

請求項１の発明では、映像信号を圧縮する圧縮処理部と、該圧縮処理部の出力を符号化処理して所定フォーマットとし、さらに変調を行い無線信号として送信する無線送信部と、該無線送信部の出力を受信して復調した後、前記所定フォーマットの信号に伝送路におけるデータの誤り情報を付加した信号を出力する無線受信部と、該無線受信部の出力より前記所定フォーマットの信号を伸長処理する伸長処理部とからなることを特徴とする無線伝送システムであるので、伝送路において生じたデータの誤り情報が無線受信部で検出されて伸長処理装置から得られ、誤り情報に基づいて回線状態或いは中継状態を監視することが可能であり、従来のように伝送路の状態が悪い場合でも伸長処理装置において再生処理が破錠する前に対処することが可能であり、システムとしての信頼性が向上する。殊に、複数の移動中継車（局）のＦＰＵ送信装置から映像を伝送する、所謂多元中継する場合の無線伝送システムとして、極めて効果的なシステムを構築することができる利点がある。また、中継映像とともにデータ誤り情報をテレビモニタに表示することが可能であり、複数の回線状態を容易に把握することができる利点がある。

また、請求項２の発明では、前記無線受信部が、前記無線信号を復調する復調部と、該復調部の出力より前記所定フォーマットに復号すると同時に前記伝送路におけるデータの誤り情報を出力する復号化部と、該復号化部の出力の前記誤り情報を前記所定フォーマットの所定位置に付加する誤り情報付加部とからなることを特徴とする請求項１に記載の無線伝送システムであるので、復号化部では所定フォーマットの信号と誤り情報とが出力され、この誤り情報を所定フォーマットのダミー部分に簡単な構成により付加することが可能であり、ＦＰＵ受信機に組み込まれた場合、ＦＰＵ受信機全体としてコンパクトなものとなり、安価に構成することができる利点がある。
なお、復号化部には、復調信号から誤り情報を検出するビットエラー検出手段が設けられ、この復号化部からの誤り情報により、例えば、誤り情報による映像が破錠に至る限界値に基づいて、移動中継局からの映像を自動的に中断したり、或いは誤り情報による限界値を表示又は報知し、適切なタイミングでカット切り換えが可能となる利点がある。

また、請求項３の発明では、前記所定フォーマットが、ＤＶＢ−ＡＳＩフォーマットであることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線伝送システムであるので、ＤＶＢ−ＡＳＩフォーマットがテレビジョン放送番組素材伝送用可搬型無線伝送機器の規格に準拠したものであり、放送機器には有用なシステムを提供できる。また、誤り情報は、所定フォーマットの１６バイトのダミーバイトを利用して組み込まれて出力され、映像信号に影響を与えることもないし、後段において、必要なデータ誤り情報による回線情報を送出することができる利点がある。

また、請求項４の発明では、前記誤り情報が、少なくとも誤り率または誤り数の何れかであることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の無線伝送システムであるので、受信装置の出力には、所定フィーマットの映像信号とともに、誤り情報として誤り率や誤り数が付加されているため、伝送路におけるデータ誤り情報により、回線情報を把握することができる利点がある。従って、この誤り情報を伸長処理装置の破錠防止に使用する以外にも各移動中継車から伝送される映像信号を、操作卓（スイッチャー，スイッチング卓）により切り換える際のカット切り換えタイミングに利用することも可能であり、システム全体としての信頼性がより向上する利点がある。殊に、ＦＰＵ受信装置を複数台使用した無線伝送システムでは、各中継車からの回線状況が容易に把握できるために番組制作にとって好適な無線伝送システムを提供できる利点がある。

また、請求項５の発明では、映像信号を圧縮し符号化処理して所定フォーマットとし変調した無線信号を受信し、該受信した無線信号を復調して復号化処理した後、該復号化処理した信号に伝送路におけるデータの誤り情報を該所定フォーマットの所定位置に付加して出力することを特徴とする無線伝送システムにおけるＦＰＵ受信装置であるので、この誤り情報（誤り率や誤り数）を監視することによって、誤り率や誤り数が所定閾値を超えたか否かを閾値判定手段により判定し、閾値を超えた場合、即ち破錠に至るデータ誤りの発生を検出した場合、伸長処理を中止することができる利点がある。また、この受信装置の誤り情報を含む出力を操作卓（スイッチャー，スイッチング卓）に送出し、この誤り情報による誤り率や誤り数を監視し、誤り率や誤り数が所定閾値を超えたか否かを判定し、破錠する前に他の中継地点の映像に切り換えることが可能であり、無線伝送システムのＦＰＵ受信装置として信頼性の高い中継映像を提供することができる利点がある。

以下、本発明に係る無線伝送システム及びＦＰＵ受信装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態を示すブロック図であり、図２は図１の実施形態を説明する信号図である。

図１は無線伝送システムを示し、ＦＰＵ送信装置とＦＰＵ受信装置とからなり、ＦＰＵ送信装置により映像信号をマイクロ波帯の電波を利用して伝送し、ＦＰＵ受信装置にて受信する無線伝送システムである。ＦＰＵ送信装置は撮像装置であるテレビカメラ（ＣＡＭ）１０１と、テレビカメラ（ＣＡＭ）１０１の映像信号をデジタル化し、デジタル化した映像信号を圧縮する圧縮処理部（ＣＯＤＥＲ）１０２と、無線送信部であるデジタルＦＰＵ送信部（ＴＸ）１０３と、送信アンテナ１０６とからなり、デジタルＦＰＵ送信部（ＴＸ）１０３は、圧縮された映像信号を所定フォーマットとする符号化処理部１０４と、符号化処理部１０４にて符号化された信号をマイクロ波帯の周波数にデジタル変調する変調部１０５とから構成されている。変調部１０５の無線信号は送信アンテナ１０６から送信される。

ＦＰＵ受信装置は、ＦＰＵ送信装置の無線信号を受信する受信アンテナ１０７と、無線受信部であるデジタルＦＰＵ受信機（ＲＸ）１０８と、伸長処理部１１２とからなり、出力端子１１３から元の映像信号及びデータ誤り情報が出力される。デジタルＦＰＵ受信部（ＲＸ）１０８は、デジタル変調された信号を復調する復調部１０９、復調された信号を所定フォーマットの信号とし、かつ伝送路におけるデータの誤り情報を出力する復号化部１１０、所定フォーマットの所定位置に誤り情報を付加する誤り情報付加部１１１から構成されている。また、復号化部１１０から出力される誤り情報は、復調信号を所定フォーマットに復号する手段にビットエラー検出手段が設けられ、このビットエラー検出手段により誤り情報（誤り率や誤り数）が検出されている。

次に、本実施形態の動作について説明する。テレビカメラ１０１で撮像して映像信号は、デジタル信号として圧縮処理部（ＣＯＤＥＲ）１０２に入力され、画像圧縮される。圧縮処理部１０２では、映像信号を国際規格であるＭＰＥＧ（Moving Pictures Expert Group ）規格に基づいて圧縮する。デジタルＦＰＵ送信部１０３の内部の符号化処理部１０４では、ＭＰＥＧで圧縮された映像信号を、ＭＰＥＧ−ＴＳと呼ばれている１ブロック、１８８バイト構成のトランスポート・ストリーム(ＴＳ：Transport Stream)とし、さらに１６バイトのダミーデータ（ＤＵＭＹデータ）が付加され、一般にＤＶＢ−ＡＳＩと呼ばれている２０４バイト構成からなる所定フォーマットの信号に符号化処理が行われる。変調部１０５では、この所定フォーマットの信号をＱＰＳＫ（直交位相変調）やＱＡＭ（直交変調）などによるデジタル変調が行われ、変調信号は、送信アンテナ１０６よりマイクロ波（ＳＨＦ波）による無線信号として伝送される。

送信装置より伝送されたＳＨＦ波は、受信装置の受信アンテナ１０７で受信され、デジタルＦＰＵ受信部１０８に入力される。デジタルＦＰＵ受信部１０８では、復調部１０９でデジタル変調された信号を復調し、復号化部１１０では復調された信号より所定フォーマットの信号と、伝送路におけるデータの誤り情報（誤り率や誤り数）を出力する。所定フォーマットの１６バイト部分はＤＵＭＹデータとなっており、誤り情報付加部１１１では、この所定位置（ＤＵＭＹデータ部分）に誤り情報が付加される。伸長処理部１１２は所定フォーマットの映像信号部分について伸長処理を行い、元の映像信号を復元し、かつ誤り情報を出力端子１１３より出力する。所定フォーマットに付加された誤り情報は、閾値判定手段により所定値と比較し、誤り数が所定値以上であったり、誤り率が高い場合には伸長処理を中止するように制御することができる。このように受信装置には、誤り情報を判定する閾値判定手段といった制御手段が備えられている。

ここで、図２の信号図に基づいて、所定フォーマットのデータ構成を説明する。図２（ａ）は、本実施形態のデジタルＦＰＵ送信部の変調前のＤＶＢ−ＡＳＩのデータ構成（フォーマット）を示しており、この所定フォーマットは、ＭＰＥＧ−ＴＳである１８８バイトに１６バイトのＤＵＭＹデータを付加して２０４バイトのデータ構成からなる。図２（ｂ）は、ＦＰＵ受信部における誤り情報を含むフォーマットであり、図１（ａ）と同一の１８８バイトのデータ領域ｂ−１と、誤り情報が付加される各８バイトからなるデータ領域ｂ−２、ｂ−３の計１６バイトのデータ構成からなる。誤り情報の誤り率や誤り数は、データ領域ｂ−２又はｂ−３の所定位置に付加される。また、誤り情報は、少なくとも誤り率又は誤り数の何れかが付加されるようにしてもよい。

上記実施形態において、図１の復号化部１１０の出力（イ）は、図２（ａ）の２０４バイトのデータ構成の信号が誤り情報付加部１１１に出力され、図１の復号化部１１０の出力（ロ）からは、誤り情報が誤り情報付加部１１１に出力される。図１の誤り情報付加部１１１の出力（ハ）は、領域ｂ−１の１８８バイトのデータ構成と、図２（ｂ）の８バイト領域ｂ−２又はｂ−３に誤り情報が付加されて、２０４バイトのデータ構成の信号が出力される。伸長処理部１１２では、このデータの領域ｂ−１より映像信号の伸長処理を行い、８バイト領域ｂ−２の誤り率或いは８バイト領域ｂ−３の誤り数は、閾値判定手段により所定値と比較して伸長処理の破錠を防止するための情報として利用される。このように１６バイトのダミー部分には、誤り率或いは誤り数の誤り情報が付加されることにより、映像の再生に支障を与えることなく、既存のフォーマットにより映像信号が映像として再生され、かつ誤り情報を種々の用途に利用することができる。

なお、本実施形態では、テレビモニタに誤り情報の誤り率や誤り数をレベル表示することも可能であり、例えば、誤り情報の誤り率或いは誤り数のレベルに応じて画像表示できる画像データを出力できる変換テーブルを設けることができる。

また、本実施形態では、例えば、ＦＰＵ受信装置の出力を操作卓（スイッチャー，スイッチング卓）に入力し、操作卓において、誤り情報に基づいて、中継局からの映像信号が破錠するおそれがある場合に、他の中継局の映像信号に切り換えるための情報として利用することができる。

本発明の活用例としては、映像信号を符号化処理して伝送するときの放送用中継設備等に利用することができる。特に、複数のＦＰＵ送信装置からなる無線伝送システムでは、ＦＰＵ送信装置からの映像をスイッチャー等の操作卓によりスイッチングする際の回線情報としてデータ誤り情報を利用することができる。また、データ誤り情報を所定フォーマットに付加したデータ構成とすることにより、伝送路がケーブルであり、その伝送路が非常に長い場合にはデータ誤りが発生するおそれがあり、このような場合にも誤り情報を利用して伝送路の状態（回線状態）を把握するのに有効である。

本発明の一実施形態を示すブロック図である。 本実施形態における所定フォーマットを説明する信号図であり、（ａ）はＭＰＥＧ−ＴＳのフォーマットを示し、（ｂ）はＭＰＥＧ−ＴＳに誤り情報を付加した所定フォーマットを示す信号図である。 従来のテレビ中継における無線伝送システムを示すブロック図である。

符号の説明

１０１ テレビカメラ
１０２ 圧縮処理部
１０３ デジタルＦＰＵ送信部（ＴＸ）
１０４ 符号化部
１０５ 変調部
１０６ 送信アンテナ
１０７ 受信アンテナ
１０８ デジタルＦＰＵ受信部（ＲＸ）
１０９ 復調部
１１０ 復号化部
１１１ 誤り情報付加部
１１２ 伸長処理部
１１３ 出力端子

Claims (5)

1. 映像信号を圧縮する圧縮処理部と、該圧縮処理部の出力を符号化処理して所定フォーマットとし、さらに変調を行い無線信号として送信する無線送信部と、該無線送信部の出力を受信して復調した後、前記所定フォーマットの信号に伝送路におけるデータの誤り情報を付加した信号を出力する無線受信部と、該無線受信部の出力より前記所定フォーマットの信号を伸長処理する伸長処理部とからなることを特徴とする無線伝送システム。
2. 前記無線受信部が、前記無線信号を復調する復調部と、該復調部の出力より前記所定フォーマットに復号すると同時に前記伝送路におけるデータの誤り情報を出力する復号化部と、該復号化部の出力の前記誤り情報を前記所定フォーマットの所定位置に付加する誤り情報付加部とからなることを特徴とする請求項１に記載の無線伝送システム。
3. 前記所定フォーマットが、ＤＶＢ−ＡＳＩフォーマットであることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線伝送システム。
4. 前記誤り情報が、少なくとも誤り率または誤り数の何れかであることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の無線伝送システム。
5. 映像信号を圧縮し符号化処理して所定フォーマットとし変調した無線信号を受信し、該受信した無線信号を復調して復号化処理した後、該復号化処理した信号に伝送路におけるデータの誤り情報を該所定フォーマットの所定位置に付加して出力することを特徴とする無線伝送システムにおけるＦＰＵ受信装置。

Images