(57)【要約】【課題】新たな周波数を確保することを必要とすることなく、現行の２Ｋ放送の実施を継続しつつ、４Ｋ放送の実施を可能にする次世代地上波放送を実現するための伝送方法を提供すること。【解決手段】次世代地上波放送を実現するための伝送方法は、映像信号を符号化するステップと、符号化された映像信号を変調するステップと、符号化され変調された映像信号を片偏波の電波として送信するステップとを含む。符号化するステップおよび変調するステップおよび送信するステップのうち少なくとも送信するステップは、伝送セグメント構造に基づいて行われる。伝送セグメント構造は、ワンセグ放送に割り当てられた１つのセグメントからなるＡ階層と、４Ｋ放送に割り当てられた所定の第１の数のセグメントからなるＢ階層と、２Ｋ放送に割り当てられた所定の第２の数のセグメントからなるＣ階層とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
次世代地上波放送を実現するための伝送方法であって、前記伝送方法は、
映像信号を符号化するステップと、
符号化された映像信号を変調するステップと、
符号化され変調された映像信号を片偏波の電波として送信するステップと
を含み、
前記符号化するステップおよび前記変調するステップおよび前記送信するステップのうち少なくとも前記送信するステップは、伝送セグメント構造に基づいて行われ、
前記伝送セグメント構造は、
ワンセグ放送に割り当てられた１つのセグメントからなるＡ階層と、
４Ｋ放送に割り当てられた所定の第１の数のセグメントからなるＢ階層と、
２Ｋ放送に割り当てられた所定の第２の数のセグメントからなるＣ階層と
を含む、伝送方法。
【請求項２】
前記符号化するステップは、映像符号化方式であるＶＶＣ（Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）に従って行われる、請求項１に記載の伝送方法。
【請求項３】
前記所定の第１の数は、５であり、かつ、前記所定の第２の数は、７である、請求項１または請求項２に記載の伝送方法。
【請求項４】
前記変調するステップは、映像変調方式である１０２４ＱＡＭに従って行われる、請求項３に記載の伝送方法。
【請求項５】
前記所定の第１の数は、６であり、かつ、前記所定の第２の数は、６である、請求項１または請求項２に記載の伝送方法。
【請求項６】
前記変調するステップは、映像変調方式である２５６ＱＡＭに従って行われる、請求項５に記載の伝送方法。
【請求項７】
前記Ｂ階層および前記Ｃ階層の周波数インターリーブは、セグメント間インターリーブである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の伝送方法。
【請求項８】
前記符号化され変調された映像信号の誤り訂正は、ＢＣＨおよびＬＤＰＣ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ）を用いて行われる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の伝送方法。
【請求項９】
次世代地上波放送を実現するための伝送装置であって、前記伝送装置は、
映像信号を符号化する符号化部と、
符号化された映像信号を変調する変調部と、
符号化され変調された映像信号を片偏波の電波として送信する送信部と
を含み、
前記符号化部による符号化および前記変調部による変調および前記送信部による送信のうち少なくとも前記送信部による送信は、伝送セグメント構造に基づいて行われ、
前記伝送セグメント構造は、
ワンセグ放送に割り当てられた１つのセグメントからなるＡ階層と、
４Ｋ放送に割り当てられた所定の第１の数のセグメントからなるＢ階層と、
２Ｋ放送に割り当てられた所定の第２の数のセグメントからなるＣ階層と
を含む、伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次世代地上波放送を実現するための伝送方法および伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、次世代地上波放送を実現するための伝送方法として様々な伝送方法が提案されている。例えば、新たな周波数を確保して４Ｋ放送を実施する伝送方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−８５４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、日本では、周波数の余裕がなく周波数がひっ迫しているため、新たな周波数を確保して４Ｋ放送を実施することは困難である。
【０００５】
本発明は、新たな周波数を確保することを必要とすることなく、現行の２Ｋ放送の実施を継続しつつ、４Ｋ放送の実施を可能にする次世代地上波放送を実現するための伝送方法および伝送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの局面において、次世代地上波放送を実現するための伝送方法は、映像信号を符号化するステップと、符号化された映像信号を変調するステップと、符号化され変調された映像信号を片偏波の電波として送信するステップとを含み、前記符号化するステップおよび前記変調するステップおよび前記送信するステップのうち少なくとも前記送信するステップは、伝送セグメント構造に基づいて行われ、前記伝送セグメント構造は、ワンセグ放送に割り当てられた１つのセグメントからなるＡ階層と、４Ｋ放送に割り当てられた所定の第１の数のセグメントからなるＢ階層と、２Ｋ放送に割り当てられた所定の第２の数のセグメントからなるＣ階層とを含む。これにより、上記目的が達成される。
【０００７】
本発明の１つの実施形態では、前記符号化するステップは、映像符号化方式であるＶＶＣ（Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）に従って行われてもよい。
【０００８】
本発明の１つの実施形態では、前記所定の第１の数は、５であり、かつ、前記所定の第２の数は、７であってもよい。
【０００９】
本発明の１つの実施形態では、前記変調するステップは、映像変調方式である１０２４ＱＡＭに従って行われてもよい。
【００１０】
本発明の１つの実施形態では、前記所定の第１の数は、６であり、かつ、前記所定の第２の数は、６であってもよい。
【００１１】
本発明の１つの実施形態では、前記変調するステップは、映像変調方式である２５６ＱＡＭに従って行われてもよい。
【００１２】
本発明の１つの実施形態では、前記Ｂ階層および前記Ｃ階層の周波数インターリーブは、セグメント間インターリーブであってもよい。
【００１３】
本発明の１つの実施形態では、前記符号化され変調された映像信号の誤り訂正は、ＢＣＨおよびＬＤＰＣ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ）を用いて行われてもよい。
【００１４】
本発明の１つの局面において、次世代地上波放送を実現するための伝送装置は、映像信号を符号化する符号化部と、符号化された映像信号を変調する変調部と、符号化され変調された映像信号を片偏波の電波として送信する送信部とを含み、前記符号化部による符号化および前記変調部による変調および前記送信部による装置のうち少なくとも前記送信部による送信は、伝送セグメント構造に基づいて行われ、前記伝送セグメント構造は、ワンセグ放送に割り当てられた１つのセグメントからなるＡ階層と、４Ｋ放送に割り当てられた所定の第１の数のセグメントからなるＢ階層と、２Ｋ放送に割り当てられた所定の第２の数のセグメントからなるＣ階層とを含む。これにより、上記目的が達成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、新たな周波数を確保することを必要とすることなく、現行の２Ｋ放送の実施を継続しつつ、４Ｋ放送の実施を可能にする次世代地上波放送を実現するための伝送方法および伝送装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】新しい伝送セグメント構造の一例を示す図
【図２】ワンセグ放送／２Ｋ放送／４Ｋ放送をＳＩＳＯ方式で伝送する際の伝送パターンおよび伝送容量の一例を示す図
【図３】新しい伝送方法において用いられる装置の構成の一例を示す図
【図４Ａ】図１に示される新しい伝送セグメント構造と同一のセグメント構造を示す図
【図４Ｂ】図１に示される新しい伝送セグメント構造に続く将来の伝送セグメント構造の一例を示す図
【図４Ｃ】図１に示される新しい伝送セグメント構造に続く将来の伝送セグメント構造の一例を示す図
【図４Ｄ】図１に示される新しい伝送セグメント構造に続く将来の伝送セグメント構造の一例を示す図
【図４Ｅ】図１に示される新しい伝送セグメント構造に続く将来の伝送セグメント構造の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
１．次世代地上波放送を実現するための新しい伝送方法
出願人は、次世代地上波放送を実現するための新しい伝送方法を提案する。新しい伝送方法は、水平偏波および垂直偏波のうちの一方のみ（例えば、水平偏波のみ）を利用するＳＩＳＯ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｏｕｔｏｕｔ）方式の伝送方法である。新しい伝送方法は、映像信号を符号化するステップと、符号化された映像信号を変調するステップと、符号化され変調された映像信号を片偏波の電波として送信するステップとを含む。符号化するステップおよび変調するステップおよび送信するステップのうち少なくとも送信するステップは、新しい伝送セグメント構造に基づいて行われる。
【００１９】
図１は、新しい伝送セグメント構造の一例を示す。
【００２０】
図１に示される新しい伝送セグメント構造は、ワンセグ放送に割り当てられた１個のセグメントからなるＡ階層と、４Ｋ放送に割り当てられた５個のセグメントからなるＢ階層と、２Ｋ放送に割り当てられた７個のセグメントからなるＣ階層とを含む。すなわち、新しい伝送セグメント構造は、現行のＩＳＤＢ−Ｔ方式と呼ばれるワンセグ／２Ｋ放送において採用されている２階層の伝送セグメント構造を３階層の伝送セグメント構造とした上で、現行の２Ｋ放送に割り当てられていた１２個のセグメントのうちの５個のセグメントを４Ｋ放送に割り当てたものである。
【００２１】
このように、新しい伝送セグメントは、現行のＩＳＤＢ−Ｔ方式と呼ばれるワンセグ／２Ｋ放送において採用されていた２階層の伝送セグメント構造と同様の構造を引き継ぎつつ、４Ｋ放送の実施を可能にするものである。新しい伝送方法によれば、現行の２Ｋ放送に割り当てられていた周波数と同一の周波数を利用して４Ｋ放送を実施することが可能である。これにより、新たな周波数を確保することを必要とすることなく、現行の２Ｋ放送の実施を継続しつつ、４Ｋ放送を実施することが可能である。
【００２２】
映像信号を符号化することは、映像符号化方式に従って行われる。現行の映像符号化方式はＨＥＶＣであるが、次世代映像符号化方式としてＶＶＣ（Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）の標準化が進められている。ＶＶＣが実現されれば、約３０％の符号化効率の改善効果が見込まれている。現行の映像符号化方式であるＨＥＶＣに対する次世代映像符号化方式ＶＶＣの符号化率（すなわち、ＶＶＣ／ＨＥＶＣ）が７０％であると仮定した場合には、４Ｋ放送の１８Ｍｂｐｓを１２．６Ｍｂｐｓまで圧縮することが可能であり、このように圧縮された４Ｋ放送（１２．６Ｍｂｐｓ）は、５個のセグメント・４０９６ＱＡＭ（１４．０Ｍｂｐｓ）で伝送することが可能である。さらに、現行の映像符号化方式であるＨＥＶＣに対する次世代映像符号化方式ＶＶＣの符号化率（すなわち、ＶＶＣ／ＨＥＶＣ）が６０％であると仮定した場合には、４Ｋ放送の１８Ｍｂｐｓを１０．８Ｍｂｐｓまで圧縮することが可能であり、このように圧縮された４Ｋ放送（１０．８Ｍｂｐｓ）は、５個のセグメント・１０２４ＱＡＭ（１１．７Ｍｂｐｓ）で伝送することが可能である。このように、次世代映像符号化方式により符号化率が改善されれば、４Ｋ放送に５個のセグメントを割り当てることにより、４Ｋ放送を十分に伝送することが可能なのである。さらに、現行の映像符号化方式であるＨＥＶＣに対する次世代映像符号化方式ＶＶＣの符号化率（すなわち、ＶＶＣ／ＨＥＶＣ）が５０％であると仮定した場合には、４Ｋ放送の１８Ｍｂｐｓを９Ｍｂｐｓまで圧縮することが可能であり、このように圧縮された４Ｋ放送（９Ｍｂｐｓ）は、４個のセグメント・１０２４ＱＡＭ（９．３６２Ｍｂｐｓ）で伝送することが可能である。このように、次世代映像符号化方式により符号化率が改善されれば、４Ｋ放送に４個のセグメントを割り当てることにより、４Ｋ放送を十分に伝送することが可能なのである。
【００２３】
図２は、ワンセグ放送／２Ｋ放送／４Ｋ放送をＳＩＳＯ方式で伝送する際の伝送パターンおよび伝送容量の一例を示す。これは、次世代映像符号化方式としてＶＶＣを採用することを想定したものである。
【００２４】
新しい伝送セグメント構造によれば、上述したように、現行の２Ｋ放送に割り当てられていた１２個のセグメントのうちの５個のセグメントが４Ｋ放送に割り当てられる。このため、２Ｋ放送に割り当てられていたセグメントの数が、現行の１２個から７個に減少することになる。２Ｋ放送に割り当てられるセグメントの数が減少すると、通常は、２Ｋ放送の画質が劣化してしまう。そこで、新しい伝送方法では、以下に示す３つの対策によって、現行の２Ｋ放送の画質を維持することを可能にしている。
・フィールド／フレーム適応符号化技術を採用・・・映像を符号化する前に映像の特徴を抽出し、最適なピクチャ構造を選択することにより、画質の向上を図った。
・特定色適応量子化アルゴリズムを採用・・・視聴者注視領域（肌色領域）の割り当てビットを増やすことにより、主観的な画質の向上を図った。
・プログラマブルなデバイスであるＦＰＧＡを採用・・・低レート（約７Ｍｂｐｓ〜約１０Ｍｂｐｓ）でも画質が向上するように、動き予測処理パラメータを最適化した。
【００２５】
このようにして、新しい伝送方法によれば、現行の２Ｋ放送に割り当てられていた周波数と同一の周波数を利用して、現行の２Ｋ放送の画質を維持しながら現行の２Ｋ放送の実施を継続しつつ、４Ｋ放送を実施することが可能である。
【００２６】
なお、図１に示される例では、４Ｋ放送に割り当てられたセグメントの数が５個であり、２Ｋ放送に割り当てられたセグメントの数が７個である例を説明したが、４Ｋ放送に割り当てられるセグメントの数、２Ｋ放送に割り当てられるセグメントの数はこれらに限定されない。例えば、より少ないセグメント数で２Ｋ放送の画質をより維持することが可能になれば、２Ｋ放送に割り当てられるセグメントの数を減らすことが可能である。例えば、４Ｋ放送に割り当てられるセグメントの数が６個であり、２Ｋ放送に割り当てられるセグメントの数が６個であるようにしてもよい。
【００２７】
さらに、新しい伝送セグメント構造において、Ｂ階層およびＣ階層の周波数インターリーブは、セグメント間インターリーブであることが好ましい。
【００２８】
さらに、符号化され変調された映像信号の誤り訂正は、ＢＣＨおよびＬＤＰＣ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ）を用いて行われることが好ましい。
【００２９】
図３は、新しい伝送方法において用いられる装置の構成の一例を示す。
【００３０】
伝送装置１００は、映像信号を符号化する符号化部１１０と、符号化された映像信号を変調する変調部１２０と、新しいセグメント構造に基づいて、符号化され変調された映像信号を片偏波（例えば、水平偏波）の電波として片偏波用のアンテナ１４０を介して送信する送信部１３０とを有している。受信装置２００は、新しいセグメント構造に基づいて、伝送装置１００側と同じ片偏波（例えば、水平偏波）の電波を片偏波用のアンテナ２１０を介して受信する受信部２２０と、受信部２２０から出力される映像信号を復調する復調部２３０と、復調された映像信号を復号化する復号化部２４０とを有している。
【００３１】
なお、符号化部１１０および変調部１２０および送信部１３０をどのように実現するかは問わない。符号化部１１０および変調部１２０および送信部１３０をハードウェアのみ（例えば、回路）で実現してもよいし、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせ（例えば、プロセッサ、メモリ、メモリに格納されているプログラム）で実現してもよい。受信部２２０および復調部２３０および復号化部２４０についても同様である。
【００３２】
上述したように、新しい伝送方法は、水平偏波および垂直偏波のうちの一方のみ（例えば、水平偏波のみ）を利用するＳＩＳＯ方式の伝送方法である。従って、伝送装置１００側のアンテナは片偏波（例えば、水平偏波）用のアンテナのみで足り、かつ、受信装置２００側の片偏波（例えば、水平偏波）用のアンテナのみで足りる。これにより、現行の２Ｋ放送の送受信に用いていた水平偏波用のアンテナをそのまま継続的に用いることにより、現行の２Ｋ放送の送受信に加えて４Ｋ放送の送受信を行うことが可能である。この点は、伝送装置側のアンテナとして水平偏波用のアンテナおよび垂直偏波用のアンテナの両方を必要とし、かつ、受信装置側のアンテナとして水平偏波用のアンテナおよび垂直偏波用のアンテナの両方を必要とするＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）方式の伝送方法に比較して格別に有利な点である。
【００３３】
２．新しい伝送方法に続く将来の伝送方法
出願人は、上述した新しい伝送方法に続く将来の伝送方法を提案する。上述した新しい伝送方法に続く将来の伝送方法は、図１に示される新しい伝送セグメント構造に続く将来の伝送セグメント構造に基づくものである。
【００３４】
図４Ａは、図１に示される伝送セグメント構造と同一の伝送セグメント構造を示す。この伝送セグメント構造は、ワンセグ放送に割り当てられた１個のセグメントからなるＡ階層と、４Ｋ放送に割り当てられた５個のセグメントからなるＢ階層と、２Ｋ放送に割り当てられた７個のセグメントからなるＣ階層とを含む。２Ｋ放送の映像符号化方式は、例えば、ＨＥＶＣであり、２Ｋ放送の映像変調方式は、例えば、６４ＱＡＭである。４Ｋ放送の映像符号化方式は、例えば、ＶＶＣであり、４Ｋ放送の映像変調方式は、例えば、１０２４ＱＡＭである。
【００３５】
図４Ｂは、図４Ａに示される伝送セグメント構造に続く次の段階の伝送セグメント構造の一例を示す。図４Ｂに示される伝送セグメント構造は、ワンセグ放送に割り当てられた１個のセグメントからなるＡ階層と、４Ｋ放送に割り当てられた６個のセグメントからなるＢ階層と、２Ｋ放送に割り当てられた６個のセグメントからなるＣ階層とを含む。２Ｋ放送の映像符号化方式は、例えば、ＨＥＶＣであり、２Ｋ放送の映像変調方式は、例えば、６４ＱＡＭである。４Ｋ放送の映像符号化方式は、例えば、ＶＶＣであり、４Ｋ放送の映像変調方式は、例えば、２５６ＱＡＭである。
【００３６】
図４Ｃは、図４Ｂに示される伝送セグメント構造に続く、２Ｋ放送が終了時の段階の伝送セグメント構造の一例を示す。図４Ｃに示される伝送セグメント構造は、ワンセグ放送に割り当てられた１個のセグメントからなるＡ階層と、４Ｋ放送に割り当てられた１２個のセグメントからなるＢ階層とを含む。４Ｋ放送の映像符号化方式は、例えば、ＶＶＣであり、４Ｋ放送の映像変調方式は、例えば、２５６ＱＡＭである。
【００３７】
図４Ｄは、図４Ｃに示される伝送セグメント構造に続く次の段階の伝送セグメント構造の一例を示す。図４Ｄに示される伝送セグメント構造は、ワンセグ放送に割り当てられた１個のセグメントおよびワンセグ放送拡張用に割り当てられた２個のセグメントからなるＡ階層と、４Ｋ放送に割り当てられた１０個のセグメントからなるＢ階層とを含む。４Ｋ放送の映像符号化方式は、例えば、ＶＶＣであり、４Ｋ放送の映像変調方式は、例えば、２５６ＱＡＭである。ワンセグ放送拡張用の映像符号化方式は、例えば、ＶＶＣであり、ワンセグ放送拡張用の映像変調方式は、例えば、ＱＰＳＫである。
【００３８】
図４Ｅは、図４Ｄに示される伝送セグメント構造に続く、ワンセグ放送が終了時の段階の伝送セグメント構造の一例を示す。図４Ｅに示される伝送セグメント構造は、ワンセグ放送に代わる高画質の移動体向け新放送に割り当てられた３個のセグメントからなるＡ階層と、４Ｋ放送に割り当てられた１０個のセグメントからなるＢ階層とを含む。４Ｋ放送の映像符号化方式は、例えば、ＶＶＣであり、４Ｋ放送の映像変調方式は、例えば、２５６ＱＡＭである。移動体向け新放送の映像符号化方式は、例えば、ＶＶＣであり、移動体向け新放送の映像変調方式は、例えば、ＱＰＳＫである。
【００３９】
このように、新しい伝送セグメント構造として、現行のＩＳＤＢ−Ｔ方式と呼ばれる伝送セグメント構造からの継続性が高い図１に示される伝送セグメント構造を採用することにより、新しい伝送セグメント構造に続く伝送セグメント構造もまた、現行のＩＳＤＢ−Ｔ方式と呼ばれる伝送セグメント構造からの継続性が高いものとなる。これにより、２Ｋ放送終了時やワンセグ放送終了時などの移行時において、新しい伝送方法への移行をスムーズに行うことが可能になる。
【００４０】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、新たな周波数を確保することを必要とすることなく、現行の２Ｋ放送の実施を継続しつつ、４Ｋ放送の実施を可能にする次世代地上波放送を実現するための伝送方法および伝送装置等を提供するものとして有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  伝送装置
１１０  符号化部
１２０  変調部
１３０  送信部
１４０  片偏波用のアンテナ
２００  受信装置
２１０  片偏波用のアンテナ
２２０  受信部
２３０  復調部
２４０  復号化部
【図１】
2020182108.tif 000003
【図２】
2020182108.tif 000004
【図３】
2020182108.tif 000005
【図４Ａ】
2020182108.tif 000006
【図４Ｂ】
2020182108.tif 000007
【図４Ｃ】
2020182108.tif 000008
【図４Ｄ】
2020182108.tif 000009
【図４Ｅ】
2020182108.tif 000010