JP4697505B2 - 信号処理装置および方法、並びにディジタル放送信号分配システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号処理装置および方法、並びにディジタル放送信号分配システムに関し、例えば、ディジタル放送信号を共聴する場合に用いて好適な信号処理装置および方法、並びにディジタル放送信号分配システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
マンションのような集合住宅では、屋上等にBS(Broadcasting Satellite)放送やCS(Communications Satellite)放送等の放送信号を受信するパラボラアンテナをそれぞれ1器だけ設け、受信した放送信号を各個別住戸に分配すること(いわゆる、共聴)が行われている。
【0003】
図1は、衛星放送を共聴する従来のシステムの構成例を示している。当該システムにおいて、アンテナ2は、図2に示すように、11.71398GHz乃至12.00950GHzのBS放送波および12.250GHz乃至12.7465GHZのCS放送波(以下、RF(Radio Frequency)信号と記述する)を受信してLNB(Low Noise Block)3に供給する。LNB3は、アンテナ2から供給されるRF信号を、図3に示すような周波数帯域のIF(Intermediate Frequency)信号に周波数変換して分配器5−1に出力する。分配器5−1乃至5−3は、入力されるIF信号を分配して後段に出力する。増幅器6−1乃至6−6は、入力されるIF信号を増幅して後段に出力する。
【0004】
例えば、個別住戸1−1には、分配器5−1で分配され、増幅器6−1で増幅され、分配器5−2で分配され、増幅器6−2で増幅されたIF信号が配信される。個別住戸1−1に配信されたIF信号は、分配器7−1で分配されて、BSチューナ内蔵テレビジョン受像機(BS TV)8−1、およびセットトップボックス(STB)9−1に供給される。
【0005】
同様に、個別住戸1−2乃至1−4にも、分配と増幅が繰り返されたIF信号が配信される。
【0006】
例えば、アンテナ2が普及型の直径(35cm乃至40cm)を有する場合、晴天時には、LNB3が出力するIF信号のC/N(Carrier to Noise ratio)は、15dB乃至20dB程度である。また、セットトップボックス9−1のようなBSディジタル放送を受信する機器では、画像を安定して表示するために、C/Nが約9dB以上であるIF信号を必要としている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、個別住戸1−1乃至1−4に配信されるIF信号に対しては、分配と増幅が繰り返されているので、LNB3が出力した段階に比較してC/Nが劣化している。また、降雨などの天候悪化による受信障害によってもIF信号のC/Nは劣化する。したがって、セットトップボックス9−1等に供給されるIF信号のC/Nが必要とする値よりも劣化してしまい、安定した画像を表示できない事態が発生し得る課題があった。
【0008】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、放送波に対応するIF信号に対して分配、増幅を繰り返した際、そのC/Nが必要とされる値以下とならないようすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の信号処理装置は、衛星を介して送信されたディジタル放送信号から衛星を構成する複数のトランスポンダにそれぞれ対応するチャンネル信号を抽出して復調することにより、1以上のコンテンツの映像および音声が符号化されている符号化データストリームを生成するデータストリーム生成手段と、生成された符号化データストリームをディジタル符号化して変調し、チャンネル信号と同一の周波数に変換して、チャンネル信号を復元する復元手段とを備える、トランスポンダにそれぞれ対応する複数の変調手段と、複数の変調手段が並行して動作することにより出力される複数の復元されたチャンネル信号を多重化して、ディジタル放送信号に相当する信号を再生成する多重化手段とを備える。
【0010】
本発明の信号処理方法は、変調手段のデータストリーム生成手段による、衛星を介して送信されたディジタル放送信号から衛星を構成する複数のトランスポンダにそれぞれ対応するチャンネル信号を抽出して復調することにより、1以上のコンテンツの映像および音声が符号化されている符号化データストリームを生成するデータストリーム生成ステップと、変調手段の復元手段による、生成された符号化データストリームをディジタル符号化して変調し、チャンネル信号と同一の周波数に変換して、チャンネル信号を復元する復元ステップと、多重化手段による、複数の変調手段が並行して動作することにより出力される複数の復元されたチャンネル信号を多重化して、ディジタル放送信号に相当する信号を再生成する多重化ステップとを含む。
【0011】
本発明のディジタル放送信号分配システムは、衛星を介して送信されたディジタル放送信号から前記衛星を構成する複数のトランスポンダにそれぞれ対応するチャンネル信号を抽出して復調することにより、1以上のコンテンツの映像および音声が符号化されている符号化データストリームを生成するデータストリーム生成手段と、生成された前記符号化データストリームをディジタル符号化して変調し、前記チャンネル信号と同一の周波数に変換して、前記チャンネル信号を復元する復元手段とを備える、トランスポンダにそれぞれ対応する複数の変調手段と、前記複数の変調手段が並行して動作することにより出力される複数の復元された前記チャンネル信号を多重化して、前記ディジタル放送信号に相当する信号を再生成する多重化手段とを備える信号処理装置と、前記信号処理装置から出力された前記ディジタル放送信号に相当する前記信号を分配する分配器とを備える。
【0012】
本発明の信号処理装置および方法においては、衛星を介して送信されたディジタル放送信号から衛星を構成する複数のトランスポンダにそれぞれ対応するチャンネル信号が抽出されて復調されることにより、1以上のコンテンツの映像および音声が符号化されている符号化データストリームが生成され、生成された符号化データストリームがディジタル符号化されて変調され、チャンネル信号と同一の周波数に変換されてチャンネル信号が復元され、複数の復元されたチャンネル信号が重化されてディジタル放送信号に相当する信号が再生成される。
【0013】
本発明のディジタル放送信号分配システムにおいては、衛星を介して送信されたディジタル放送信号から衛星を構成する複数のトランスポンダにそれぞれ対応するチャンネル信号が抽出されて復調されることにより、1以上のコンテンツの映像および音声が符号化されている符号化データストリームが生成され、生成された符号化データストリームがディジタル符号化されて変調され、チャンネル信号と同一の周波数に変換されてチャンネル信号が復元され、複数の復元されたチャンネル信号が重化されてディジタル放送信号に相当する信号が再生成される。さらに、ディジタル放送信号に相当する信号が分配される。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明を適用した衛星放送共聴システムについて、図4を参照して説明する。この衛星放送共聴システムは、衛星放送を共聴するためにシステムであり、特に、BSディジタル放送のC/Nの劣化を抑止するものである。この衛星放送共聴システムは、図1に示した従来のシステムにおけるLNB3と分配器5−1との間に、衛星ディジタル放送共聴装置21が追加されて構成されている。なお、その他の構成要素は、図1のシステムと共通であって同一の符号を附しているので、その説明は省略する。
【0015】
衛星ディジタル放送共聴装置21は、LNB3から入力されるIF信号(図3に示したBS放送に対応する1035.98MHz乃至1331.50MHz、およびCS放送に対応する1214.322MHz乃至2068.50MHz)のうち、BSディジタル放送のチャンネルCH1,CH3,CH13、およびCH15にそれぞれ対応する4チャンネル分のIF信号(各チャンネルの帯域幅は34.5MHzであり、中心周波数は、それぞれ1049.48MHz、1087.84MHz、1279.64MHz、または1318.00MHzである)を復調して、各チャンネルに対応するMPEG(Moving Picture Experts Group)2方式のトランスポートストリーム(以下、TSと記述する)を復元し、復元したTSにより変調したC/Nが向上されたIF信号を分配器5−1に出力する。
【0016】
ここで、チャンネルCH1等の用語は、放送衛星の各トランスポンダの対応するものである。
【0017】
図5は、衛星ディジタル放送共聴装置21の詳細な構成例を示している。分配器31は、LNB3から入力されるBS放送波に対応するIF信号を、CH1用再変調部32、CH3用再変調部35、CH13用再変調部38、およびCH15用再変調部41に分配する。
【0018】
CH1用再変調部32のフロントエンド部33は、入力されるIF信号からチャンネルCH1に対応する周波数成分を抽出して復調し、得られるチャンネルCH1に対応するTSを変調部34に出力する。変調部34は、フロントエンド部33から入力されるTSによりIF信号を変調して多重化部44に出力する。
【0019】
CH3用再変調部35のフロントエンド部36は、入力されるIF信号からチャンネルCH3に対応する周波数成分を抽出して復調し、得られるチャンネルCH3に対応するTSを変調部37に出力する。変調部37は、フロントエンド部36から入力されるTSによりIF信号を変調して多重化部44に出力する。
【0020】
CH13用再変調部38のフロントエンド部39は、入力されるIF信号からチャンネルCH13に対応する周波数成分を抽出して復調し、得られるチャンネルCH13に対応するTSを変調部40に出力する。変調部40は、フロントエンド部39から入力されるTSによりIF信号を変調して多重化部44に出力する。
【0021】
CH15用再変調部41のフロントエンド部42は、入力されるIF信号からチャンネルCH15に対応する周波数成分を抽出して復調し、得られるチャンネルCH15に対応するTSを変調部43に出力する。変調部43は、フロントエンド部42から入力されるTSによりIF信号を変調して多重化部44に出力する。
【0022】
多重化部44は、変調部34から入力されるチャンネルCH1に対応するIF信号、変調部37から入力されるチャンネルCH3に対応するIF信号、変調部40から入力されるチャンネルCH13に対応するIF信号、および変調部43から入力されるチャンネルCH15に対応するIF信号を多重化して、後段の分配器5−1に出力する。
【0023】
制御部45は、ドライブ46を制御して、磁気ディスク47、光ディスク48、光磁気ディスク49、または半導体メモリ50に記憶されている制御用プログラムを読み出し、読み出した制御用プログラムに基づいて、衛星ディジタル放送共聴装置21の全体を制御する。
【0024】
図6は、フロントエンド部33の構成例を示している。チューナ51は、入力されるIF信号からチャンネルCH1に対応する周波数成分を抽出し、ベースバンド信号I,Qとして復調部52に出力する。復調部52は、チューナ51から入力されるベースバンド信号I,Qに8PSK(Phase Shift Keying)復調処理を施した後、内符号復号処理(ビタビ復号処理)、デインタリーブ処理、デスクランブル処理、および外符号復号処理(リード・ソロモン復号処理)を施し、得られるチャンネルCH1に対応するTSを変調部34に出力する。
【0025】
なお、フロントエンド部36,39,42も、フロントエンド部33と同様に構成されているので、その説明は省略する。
【0026】
図7は、変調部34の構成例を示している。エンコーダ61は、復調部52から入力されるチャンネルCH1に対応するTSに、内蔵する発振器のクロック信号CLKに同期して外符号化処理、エネルギ拡散処理、インタリーブ処理、および内符号化処理(畳み込み符号化処理)を施し、得られるベースバンド信号I,Qと、使用したクロック信号CLKを8PSK変調部62に出力する。
【0027】
8PSK変調部62は、エンコーダ61から入力されるクロック信号CLKに同期して、エンコーダ61から入力されるベースバンド信号I,Qに8PSK変調処理を施し、図8に示すような位相にマッピングしたチャンネルCH1に対応するキャリア(1stIF信号)を周波数コンバータ63に出力する。
【0028】
周波数コンバータ63は、8PSK変調部62から入力されるチャンネルCH1に対応するキャリアを、チャンネルCH1に対応する中心周波数1049.48MHzの帯域幅34.5MHzのIF信号に変換して多重化部44に出力する。
【0029】
なお、変調部37,40,43も、変調部34と同様に構成されているので、その説明は省略する。
【0030】
次に、衛星ディジタル放送共聴装置21の動作について、図9のフローチャートを参照して説明する。
【0031】
ステップS1において、分配器31は、LNB3から入力されたBS放送波に対応するIF信号を、CH1用再変調部32、CH3用再変調部35、CH13用再変調部38、およびCH15用再変調部41に分配する。
【0032】
ステップS2において、CH1用再変調部32のフロントエンド部33のチューナ51は、入力されたIF信号からチャンネルCH1に対応する周波数成分を抽出し、ベースバンド信号I,Qとして復調部52に出力する。
【0033】
ステップS3において、復調部52は、チューナ51から入力されたベースバンド信号I,Qに8PSK復調処理を施し、ステップS4において、内符号復号処理を施し、ステップS5において、デインタリーブ処理を施し、ステップS6において、デスクランブル処理を施し、さらに、ステップS7において、外符号復号処理を施して、得られたチャンネルCH1に対応するTSを変調部34に出力する。
【0034】
ステップS8において、変調部34のエンコーダ61は、復調部52から入力されたチャンネルCH1に対応するTSに、内蔵する発振器のクロック信号CLKに同期して外符号化処理を施し、ステップS9において、エネルギ拡散処理を施し、ステップS10において、インタリーブ処理を施し、さらに、ステップS11において、内符号化処理を施して、得られたベースバンド信号I,Qを8PSK変調部62に出力する。
【0035】
ステップS12において、8PSK変調部62は、エンコーダ61から入力されたベースバンド信号I,Qに8PSK変調処理を施し、得られたチャンネルCH1に対応するキャリア(1stIF信号)を周波数コンバータ63に出力する。ステップS13において、周波数コンバータ63は、8PSK変調部62から入力されたチャンネルCH1に対応するキャリアを、チャンネルCH1に対応する中心周波数1049.48MHzの帯域幅34.5MHzのIF信号に変換して多重化部44に出力する。
【0036】
なお、ステップS2乃至S13においては、CH3用再変調部35、CH13用再変調部38、および15CH1用再変調部41も、上述したCH1用再変調部32の処理と同様の処理をそれぞれ実行する。したがって、多重化部44には、チャンネルCH1,CH3,CH13、およびCH15にそれぞれ対応するIF信号が入力されることになる。
【0037】
ステップS14において、多重化部44は、チャンネルCH1,CH3,CH13、およびCH15にそれぞれ対応するIF信号を多重化して後段の分配器5−1に出力する。
【0038】
以上説明したように、衛星ディジタル放送共聴装置21においては、LNB3から入力されたIF信号のうち、BSディジタル放送のチャンネルCH1,CH3,CH13、およびCH15にそれぞれ対応する4チャンネル分のIF信号が復調されて、各チャンネルに対応するTSが復元され、復元されたTSにより再びIF信号が変調されるので、IF信号のC/Nを大幅に向上させることができる。
【0039】
例えば、晴天時においてLNB3が衛星ディジタル放送共聴装置21に供給するIF信号のC/Nは、15dB乃至18dBであるが、衛星ディジタル放送共聴装置21から分配器5−1に供給されるIF信号のC/Nは50dB程度となる。
【0040】
したがって、分配器5−1以降において分配、増幅が繰り返されてもSTB9−1などが要求するC/N(約9dB)を下回ることのないIF信号を供給することが可能となる。
【0041】
なお、本発明は、BSディジタル放送に限らず、CSディジタル放送や地上波ディジタル放送の他、あらゆる種類のディジタル放送に適用することが可能である。
【0042】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【0043】
この記録媒体は、図5に示すように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク47(フロッピディスクを含む)、光ディスク48(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)を含む)、光磁気ディスク49(MD(Mini Disc)を含む)、もしくは半導体メモリ50などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROMやハードディスクなどで構成される。
【0044】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【0045】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【0046】
【発明の効果】
以上のように、本発明の信号処理装置および方法によれば、分配、増幅を繰り返した際、そのC/Nが必要とされる値以下とならないディジタル放送信号を生成することが可能となる。
【0047】
また、本発明のディジタル放送信号分配システムによれば、高いC/Nのディジタル放送信号を供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】衛星放送を共聴する従来のシステムの構成例を示すブロック図である。
【図2】RF信号の周波数帯域を示す図である。
【図3】IF信号の周波数帯域を示す図である。
【図4】本発明を適用した衛星放送共聴システムの構成例を示すブロック図である。
【図5】衛星放送共聴装置21の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図6】フロントエンド部33の構成例を示すブロック図である。
【図7】変調部34の構成例を示すブロック図である。
【図8】8PSK変調処理を説明するための図である。
【図9】衛星放送共聴装置21の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
31 分配器, 32 CH1用再変調部, 33 フロントエンド部, 34 変調部, 35 CH3用再変調部, 36 フロントエンド部, 37 変調部, 38 CH13用再変調部, 39 フロントエンド部, 40 変調部, 41 CH15用再変調部, 42 フロントエンド部, 43 変調部, 44 多重化部, 45 制御部, 46 ドライブ, 47 磁気ディスク, 48 光ディスク, 49 光磁気ディスク, 50 半導体メモリ
Claims (3)
- 衛星を介して送信されたディジタル放送信号から前記衛星を構成する複数のトランスポンダにそれぞれ対応するチャンネル信号を抽出して復調することにより、1以上のコンテンツの映像および音声が符号化されている符号化データストリームを生成するデータストリーム生成手段と、
生成された前記符号化データストリームをディジタル符号化して変調し、前記チャンネル信号と同一の周波数に変換して、前記チャンネル信号を復元する復元手段と
を備える、前記トランスポンダにそれぞれ対応する複数の変調手段と、
前記複数の変調手段が並行して動作することにより出力される複数の復元された前記チャンネル信号を多重化して、前記ディジタル放送信号に相当する信号を再生成する多重化手段と
を備える信号処理装置。 - 衛星を介して送信されたディジタル放送信号から前記衛星を構成する複数のトランスポンダにそれぞれ対応するチャンネル信号を抽出して復調することにより、1以上のコンテンツの映像および音声が符号化されている符号化データストリームを生成するデータストリーム生成手段と、
生成された前記符号化データストリームをディジタル符号化して変調し、前記チャンネル信号と同一の周波数に変換して、前記チャンネル信号を復元する復元手段と
を備える、前記トランスポンダにそれぞれ対応する複数の変調手段と、
前記複数の変調手段が並行して動作することにより出力される複数の復元された前記チャンネル信号を多重化して、前記ディジタル放送信号に相当する信号を再生成する多重化手段と
を備えた信号処理装置の信号処理方法において、
前記変調手段の前記データストリーム生成手段による、衛星を介して送信された前記ディジタル放送信号から前記衛星を構成する複数のトランスポンダにそれぞれ対応するチャンネル信号を抽出して復調することにより、1以上のコンテンツの映像および音声が符号化されている符号化データストリームを生成するデータストリーム生成ステップと、
前記変調手段の前記復元手段による、生成された前記符号化データストリームをディジタル符号化して変調し、前記チャンネル信号と同一の周波数に変換して、前記チャンネル信号を復元する復元ステップと、
前記多重化手段による、前記複数の変調手段が並行して動作することにより出力される複数の復元された前記チャンネル信号を多重化して、前記ディジタル放送信号に相当する信号を再生成する多重化ステップと
を含む信号処理方法。 - 衛星を介して送信されたディジタル放送信号から前記衛星を構成する複数のトランスポンダにそれぞれ対応するチャンネル信号を抽出して復調することにより、1以上のコンテンツの映像および音声が符号化されている符号化データストリームを生成するデータストリーム生成手段と、
生成された前記符号化データストリームをディジタル符号化して変調し、前記チャンネル信号と同一の周波数に変換して、前記チャンネル信号を復元する復元手段と
を備える、前記トランスポンダにそれぞれ対応する複数の変調手段と、
前記複数の変調手段が並行して動作することにより出力される複数の復元された前記チャンネル信号を多重化して、前記ディジタル放送信号に相当する信号を再生成する多重化手段と
を備える信号処理装置と、
前記信号処理装置から出力された前記ディジタル放送信号に相当する前記信号を分配する分配器と
を備えるディジタル放送信号分配システム。
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