(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号及び音声信号を圧縮し伝送路符号化を施しデジタル変調して送信する送信側装置と、前記送信側装置から受信した信号をデジタル復調して複合化及び伸長して映像信号及び音声信号を再生する受信側装置からなるデジタル伝送システムにおいて、絶対時間を生成する機能を送信側と受信側に有し、
送信側にて、所定の間隔にてタイミングパルスを生成する手段と、当該タイミングパルスに同期した時刻で特異パターンを持ったテスト音声信号を生成する手段と、入力映像信号および前記生成したテスト音声信号を圧縮しＴＳ信号を生成する手段と、当該ＴＳ信号に対してリード・ソロモン符号化、ターボ符号または低密度パリティ検査符号の誤り訂正符号化を行う前または後にて前記所定間隔のタイミングパルスに同期した時刻にてエラーまたはユニークコードを挿入し、デジタル変調して伝送する手段と、
受信側にて、受信した信号をデジタル復調しリード・ソロモン復号化、ターボ復号または低密度パリティ検査復号の誤り訂正復号化し元のＴＳ信号に戻す前または後にて前記所定間隔にて挿入されたエラーまたはユニークコードを検出する手段と、前記復号化したＴＳ信号を伸長し、前記映像信号及び前記テスト音声信号を出力する手段と、当該伸長した前記テスト音声信号に含まれる前記特異パターンを検出する手段と、前記リード・ソロモン復号化、ターボ復号または低密度パリティ検査復号の誤り訂正復号化の前または後にてエラーまたはユニークコードを検出した時刻と当該伸長した前記テスト音声信号に含まれる特異パターンの検出時刻との検出時間差分情報を算出する手段と、
当該検出した検出時間差分情報と伝送路符号化及びデジタル変調伝送における既知の遅延時間とを加算した値を、前記映像信号および前記テスト音声信号の送信側における入力時刻から受信側における出力時刻までの遅延時間として算出する手段と、を具備することを特徴としたデジタル伝送システム。
【請求項２】
請求項１のデジタル伝送システムにおいて、前記送信側にて生成されるテスト音声信号の特異パターンは、前記所定間隔のタイミングパルスに同期して振幅レベルが変化する、あるいは周波数が変化する、特異パターンであるテスト音声信号発生手段を具備することを特徴としたデジタル伝送システム。
【請求項３】
映像信号及び音声信号を圧縮し伝送路符号化を施しデジタル変調して送信する送信側装置と、前記送信側装置から受信した信号をデジタル復調して複合化及び伸長して映像信号及び音声信号を再生する受信側装置からなるデジタル伝送システムにおける遅延時間算出方法において、絶対時間を生成する機能を送信側と受信側に有し、
送信側にて、所定の間隔にてタイミングパルスを生成し、当該タイミングパルスに同期した時刻で特異パターンを持ったテスト音声信号を生成し、本線信号である入力映像信号および前記生成したテスト音声信号を圧縮しＴＳ信号を生成し、当該ＴＳ信号に対してリード・ソロモン符号化、ターボ符号または低密度パリティ検査符号等の誤り訂正符号化を行い、前記所定間隔のタイミングパルスに同期した時刻にてエラーまたはユニークコードを挿入し、デジタル変調して伝送し、
受信側にて、受信した信号をデジタル復調しリード・ソロモン復号化、ターボ復号または低密度パリティ検査復号等の誤り訂正復号化し、前記所定間隔にて挿入されたエラーまたはユニークコードを検出し、前記復号化したＴＳ信号を伸長し、前記映像信号及び前記テスト音声信号を出力し、当該伸長した前記テスト音声信号に含まれる前記特異パターンを検出し、前記エラーまたはユニークコードを検出した時刻と当該伸長した前記テスト音声信号に含まれる特異パターンの検出時刻との検出時間差分情報を算出し、
当該検出した検出時間差分情報と伝送路符号化及びデジタル変調伝送における既知の遅延時間とを加算した値を、前記映像信号および前記テスト音声信号の送信側における入力時刻から受信側における出力時刻までの遅延時間として算出することを特徴とした遅延時間算出方法。
【請求項４】
請求項３のデジタル伝送システムにおける遅延時間算出方法において、前記送信側にて生成されるテスト音声信号の特異パターンは、前記所定間隔のタイミングパルスに同期して振幅レベルが変化する、あるいは周波数が変化する、特異パターンであることを特徴とした遅延時間算出方法。
【請求項５】
映像信号及び音声信号を圧縮し伝送路符号化を施しデジタル変調して送信する送信側装置と、前記送信側装置から受信した信号をデジタル復調して複合化及び伸長して映像信号及び音声信号を再生する受信側装置からなるデジタル伝送システムにおいて、絶対時間を生成する機能を送信側と受信側に有し、固定遅延時間の変調/復調と伝送路符号化/復号化を用い送信時の映像信号に挿入した送信側の絶対時間のタイムコードを受信側の絶対時間と比較しENC/DECと変調/復調と伝送路符号化/復号化の固定遅延時間を減算するか、TMCCに絶対時間のタイムコードを重畳し受信絶対時間と比較するかにより、遅延時間を算出する手段とを具備することを特徴としたデジタル伝送システム。
【請求項６】
請求項５のデジタル伝送システムにおいて、送信機に絶対時間を生成する機能を有し、映像信号あるいはTMCCに絶対時間のタイムコードを挿入する手段とを具備するか、または、送信機に入力する映像信号を生成する撮像装置あるいは記録再生装置に絶対時間を生成する機能と映像信号に絶対時間のタイムコードを挿入する機能を有し、送信機に映像信号から絶対時間のタイムコードを抽出し抽出した絶対時間のタイムコードをTMCCに挿入する手段とを具備することを特徴としたデジタル伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像信号及び音声信号を圧縮しデジタル変調して伝送するデジタル伝送システムに関するもので、特に映像信号及び音声信号の遅延時間の算出に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
映像や音声信号の無線伝送には、数年前はアナログＦＭによる方法で映像や音声を伝送していたが、近年、デジタル変復調技術の発展に伴い、ＱＡＭ（Quadrature  Amplitude   Modulation）方式やＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）方式などによるデジタル伝送方式が用いられるようになっている（非特許文献１、非特許文献２参照）。このとき、伝送対象となるデータは、映像や音声信号をＭＰＥＧ（Moving   Picture  Experts  Group）処理により圧縮したＴＳ(Transport  Stream)などの伝送信号であるが、従来のアナログＦＭ方法では殆ど生じなかった、圧縮・伸張処理による遅延時間が生じる。特に放送業務の運用において、生中継の現場とスタジオ間の会話では違和感のないかけ合い、いわゆる遅延時間が短いことが強く要求されている。【０００３】
このような背景のもと、近年では圧縮・伸張処理を構成するコーデックデバイスの処理能力の向上により遅延時間の低減が可能となっている。特に従来ではＭＰＥＧ方式が主流であり本方式によれば約１５フレーム（約５００ｍｓ）程度の遅延時間が生じていたが、近年、より圧縮効率が良く且つ低遅延での処理が可能なＨ．２６４方式が採用されつつあり、本方式によれば、1フレーム（約３３ｍｓ）以下の遅延時間が実現可能となっている。
また、上記ＱＡＭ方式やＯＦＤＭ方式と言ったデジタル伝送方式においても遅延時間を伴い、主なものとして、インタリーブ処理による遅延時間がある。インタリーブとはデジタル伝送における誤り訂正符合の特性が十分に得られるようにデータを送る順序を並び替える方法のことで、伝送路で誤りが発生しても受信側でデータを元の順序に戻すことで、誤りが分散され、誤り訂正が効果的になるものである。特にＯＦＤＭ方式においては、最大で約７５６ｍｓ（２３フレーム相当）の遅延時間が発生する。ＱＡＭ方式においては約１．３ｍｓとなる。【０００４】
放送業務においては、運用する形態に応じて以上述べた遅延時間の要因となるパラメータが変化する。例えば、マラソン中継等の移動中継では周波数選択性フェージングやマルチパスの影響により伝送路状況が悪い場合が考えられるため、ＯＦＤＭ方式で運用し前記インタリーブ時間もより長い時間を用いる。また、誤り訂正符号化率を高める為、本線信号の伝送レートが低く抑えられ、結果、コーデックは遅延時間よりも圧縮効率が重視される。一方、固定回線等の見通しの良い伝送路状況では、ＱＡＭ方式で運用することで本線信号の伝送レートも高く出来るため、より低遅延伝送での運用が可能となる。しかるに、運用者は運用する形態に応じて変化する遅延時間を予め把握しておく必要がある。【０００５】
図１３に従来技術における遅延時間算出方法のシステム構成例を示し説明する。入力映像信号Ａ１、入力音声信号Ａ２は送信装置１に入力される。送信装置１では、前記入力映像信号Ａ１、入力音声信号Ａ２をエンコーダ部１−１で圧縮し多重化してＴＳ信号Ｂが生成されて伝送路符号化部１−２へ供給される。伝送路符号化部１−２にて、リードドロソロモン符号化、インタリーブ、畳み込み符号化等の誤り訂正符号化処理が行われ、符号化信号Ｃが生成される。デジタル変調部１−３では、前記伝送路符号化信号Ｃを６４ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫといったマッピング処理を施した後、ＱＡＭ変調又はＯＦＤＭ変調方式にてデジタル変調した後、１３０ＭＨｚのＩＦ信号Ｄを生成し送信高周波部１−４へ供給される。
送信高周波部１−４に入力されたＩＦ信号Ｄは、増幅され、７ＧＨｚ、１０ＧＨｚといったマイクロ波帯に周波数アップコンバートされ、高周波信号Ｅが生成されフィールドに出力される。【０００６】
図１４に、伝送路符号化部１−２の具体的な構成の一例を示し、簡単に説明する。Ｂ８ｈ置換部１−２−１、エネルギー拡散部１−２−２、リード・ソロモン（ＲＳ）符号化部１−２−３、外インタリーブ部１−２−４、畳み込み符号化部１−２−５、内インタリーブ部１−２−６より構成される。
図１４において、入力されるＴＳ信号Ｂは、Ｂ８ｈ置換部１−２−１で先頭ワード４７ｈがＢ８ｈに置換され、エネルギー拡散部１−２−２でエネルギー拡散処理され、ＲＳ符号化部１−２−３でエラー訂正用パリティ情報を１６ワード付加され（リード・ソロモン符号化され）る。なお、この処理により、ＴＳ信号は２０４ワード構成となる。そして、外インタリーブ部１−２−４でエラー訂正を効果的に行わせるためのデータ順序並べ替えであるインタリーブ処理が行われる。前述のエネルギー拡散処理は、２０４ワード×８個を周期とするため、その基準として、ＴＳ信号の先頭ワード４７ｈを８ＴＳ周期に１回、Ｂ８ｈに変換する。その後、畳み込み符号化部１−２−５にて、ＱＡＭ方式の場合はトレリス符号化処理が、ＯＦＤＭ方式の場合は畳み込み符号化処理を行い（内符号化）、内インタリーブ部１−２−６にて前記外インタリーブ処理よりも長い期間のデータ順序並べ替えであるインタリーブ処理が行われる。このインタリーブ処理は、ＱＡＭ方式の場合は時間軸方向にデータ順序並べ替えを行う畳み込み時間インタリーブのみが施され、ＯＦＤＭ方式は、キャリア単位のバースト誤りの影響を軽減する目的為のビットインタリーブ、フェージングやマルチパス妨害による特定の周波数の落ち込み（ディップ）による誤りの影響を軽減する目的の周波数インタリーブ、更にＱＡＭ方式同様の畳み込み時間インタリーブが施される。図１３に戻り、受信装置２について説明する。受信された送信装置１からの高周波信号Ｅは受信高周波部２−１へ供給される。受信高周波部２−１では、受信した７ＧＨｚ、１０ＧＨｚといったマイクロ波帯の高周波信号Ｅを周波数ダウンコンバートし、１３０ＭＨｚのＩＦ信号Ｆに周波数変換されてデジタル復調部２−２へ供給される。
デジタル復調部２−２では、ＩＦ信号Ｆが入力され、ＱＡＭ方式又はＯＦＤＭ方式にてデジタル復調処理を施した後、デマッピング処理し、元の符号化信号Ｇを生成する。伝送路復号化部２−３では、デインタリーブ、ビタビ復号化、リード・ソロモン復号化等の誤り訂正処理が行われ、元のＴＳ信号Ｈとしてデコーダ部２−４へ供給される。デコーダ部２−４においては、前記ＴＳ信号より映像信号及び音声信号がそれぞれ伸張され再び元の出力映像信号Ｉ１、出力音声信号Ｉ２として出力される。【０００７】
図１５にて、伝送路復号化部２−３の具体的な構成の一例を示し、簡単に説明する。図１５は、従来の伝送路復号化部２−３の構成の一例を示す構成図であり、前記伝送路符号化部１−２と逆の処理が施される。  図１５において、入力された符号化信号Ｇは、内デインタリーブ部２−３−１にて前記内インタリーブ部１−２−６にて行ったデータ順序並べ替えを元に戻す逆インタリーブ処理された後、ビタビ復号化処理部２−３−２にて前記畳み込み符号化部１−２−５にて付加された情報を元に誤り訂正処理される。その後、外デインタリーブ部２−３−３でデータ順序並べ替えを元に戻す逆インタリーブ処理され、ＲＳ復号化部２−３−４でリード・ソロモン誤り訂正され、エネルギー逆拡散部２−３−５でエネルギー逆拡散の処理が行われ、Ｂ８ｈ置換部２−３−６で８ＴＳ周期に１回、Ｂ８ｈに変換された先頭ワードを４７ｈに置換し直すことで、元のＴＳ信号Ｈとなる。
なお、ここで行うリード・ソロモン（ＲＳ）誤り訂正は、付加パリティ数（１６ワード）の半分の８ワードまでのエラーであれば、元の正しいワードに訂正できる。しかし、誤りワード数が９ワード以上の場合、訂正不能となり、エラーは残留する。【０００８】
再び図１３に戻り、測定器３について説明する。送信装置１へ入力映像信号Ａ１、入力音声信号Ａ２及び受信装置２より出力の復号化された出力映像信号Ｉ１、出力音声信号Ｉ２とを比較し、例えば映像信号の変化する特異点をオシロスコープ等で検出し、当該特異点が検出されると前記入力映像信号Ａ１、入力音声信号Ａ２と復号化された出力映像信号Ｉ１、出力音声信号Ｉ２との時間差を求めることで遅延時間Ｊの算出が可能となる。【０００９】
以上の述べた従来技術における遅延時間の測定方法は、送信装置と受信装置が近距離にある場合に限り、送信側の入力映像信号と受信側の出力映像信号をそれぞれ１台の測定器にケーブル類で接続して遅延時間を測定することが可能な方法であった。ところが、実際の運用では送信装置と  受信装置が遠距離（数ｋｍ〜数十ｋｍ）にあり、前記同様の接続で測定する方法は困難である。
また、前述の通り、遅延時間は運用する形態に応じて変化するため、その都度、遅延時間を上記方法で測定するのは作業効率の面からも非常に手間のかかる作業であった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「テレビジョン放送番組素材伝送用可搬形マイクロ波帯デジタル無線伝送システム」ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｂ１１、社団法人電波産業会
【非特許文献１】「テレビジョン放送番組素材伝送用可搬形ＯＦＤＭ方式デジタル無線伝送システム」ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｂ３３、社団法人電波産業会
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、これらの欠点を除去し送信装置と受信装置が遠距離にあっても、運用形態によって遅延時間がその都度変化しても、測定器を必要とせず遅延時間を自動的に検出することが可能となる遅延時間算出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】
【００１２】
本発明は上記課題を解決するために、映像信号及び音声信号を圧縮し伝送路符号化を施しデジタル変調して送信する送信側装置と、前記送信側装置から受信した信号をデジタル復調して複合化及び伸長して映像信号及び音声信号を再生する受信側装置からなるデジタル伝送システムにおいて、（GPS信号、準天頂衛星信号、地上デジタル放送信号または原子時計情報信号等の時刻情報信号を受信するか原子時計を有することで）絶対時間を生成する機能を送信側と受信側に有し、送信側にて、所定の間隔にてタイミングパルスを生成する手段と、当該タイミングパルスに同期した時刻で特異パターンを持ったテスト音声信号を生成する手段と、入力映像信号および前記生成したテスト音声信号を圧縮しＴＳ(Tra nsport  Stream)信号を生成する手段と、当該ＴＳ信号に対してリード・ソロモン符号化、ターボ符号または低密度パリティ検査符号の誤り訂正符号化を行う前（実施例２のＴＳ信号のユニークコード挿入部）または後（実施例１の伝送路符号化部）にて前記所定間隔のタイミングパルスに同期した時刻にてエラーまたは（冗長ワード等の）ユニークコードを挿入し、デジタル変調して伝送する手段と、受信側にて、受信した信号をデジタル復調しリード・ソロモン復号化、ターボ復号または低密度パリティ検査復号の誤り訂正復号化し元のＴＳ信号に戻す前（実施例１の伝送路復号化部）または後（実施例２のＴＳ信号のユニークコード検出部）にて前記所定間隔にて挿入されたエラーまたはユニークコードを検出する手段と、前記復号化したＴＳ信号を伸長し、前記映像信号及び前記テスト音声信号を出力する手段と、当該伸長した前記テスト音声信号に含まれる前記特異パターンを検出する手段と、前記リード・ソロモン復号化、ターボ復号または低密度パリティ検査復号の誤り訂正復号化の前または後にてエラーまたはユニークコードを検出した時刻と当該伸長した前記テスト音声信号に含まれる特異パターンの検出時刻との検出時間差分情報を算出する手段と、当該検出した検出時間差分情報と伝送路符号化及びデジタル変調伝送における既知の遅延時間とを加算した値を、前記映像信号および前記テスト音声信号の送信側における入力時刻から受信側における出力時刻までの遅延時間として算出する手段とを具備するようにしたものである。
さらに、上記において、前記送信側にて生成されるテスト音声信号の特異パターンは、前記所定間隔のタイミングパルスに同期して振幅レベルが変化する、又は、周波数が変化する、特異パターンとなるようにしたものである。【００１３】
また、映像信号及び音声信号を圧縮し伝送路符号化を施しデジタル変調して送信する送信側装置と、前記送信側装置から受信した信号をデジタル復調して複合化及び伸長して映像信号及び音声信号を再生する受信側装置からなるデジタル伝送システムにおいて、（GP S信号、準天頂衛星信号、地上デジタル放送信号または原子時計情報信号等の時刻情報信号を受信するか原子時計を有することで）絶対時間を生成する機能を送信側と受信側に有し、固定遅延時間の変調/復調と伝送路符号化/復号化を用い送信時の映像信号に挿入した送信側の絶対時間のタイムコードを受信側の絶対時間と比較しENC/DECと変調/復調と伝送路符号化/復号化の固定遅延時間を減算するか、TMCCに絶対時間のタイムコードを重畳し受信絶対時間と比較するかにより、遅延時間を算出する手段とを具備するようにしたものである。
さらに、上記において、映像信号に挿入するかTMCCに重畳する絶対時間のタイムコードは、送信機に絶対時間を生成する機能と映像信号あるいはTMCCに絶対時間のタイムコードを挿入する手段とを具備するか、または、送信機に入力する映像信号を生成する撮像装置あるいは記録再生装置に絶対時間を生成する機能と映像信号に絶対時間のタイムコードを挿入する機能を有し送信機に映像信号から絶対時間のタイムコードを抽出し抽出した絶対時間のタイムコードをTMCCに挿入する手段とを具備するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、デジタル伝送システムにおいて送信機と受信機が遠距離にある場合、あるいは運用形態により遅延時間がその都度変化する場合においても、デジタル伝送システムにおいて遅延時間を自動的に検出可能とする機能を有することで、測定器を必要とせず遅延時間を自動的に算出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明における一実施例の遅延時間算出のシステム構成を示すブロック図
【図２】本発明における一実施例のタイミング生成部1-6の構成を示すブロック図
【図３】本発明における一実施例の音声テスト信号生成部1-5の構成を示すブロック図
【図４】本発明における一実施例の音声テストパターン発生タイミング図
【図５】本発明における一実施例の伝送路符号化部1-2の構成を示すブロック図
【図６】本発明における一実施例のＴＳ信号へのエラー挿入タイミング図
【図７】本発明における一実施例の伝送路復号化部2-3の構成を示すブロック図
【図８】本発明における一実施例のＴＳ信号よりのエラー検出処理タイミング図
【図９】本発明における一実施例の音声パターン検出部2-6のレベル検出処理タイミング図
【図１０】本発明における一実施例の音声パターン検出部2-6のレベル検出処理タイミング図
【図１１】本発明における一実施例の遅延時間算出部2-5の構成を示すブロック図
【図１２】本発明における一実施例の遅延時間算出のタイミング図
【図１３】従来技術における遅延時間算出方法のシステム構成を示すブロック図
【図１４】来技術における伝送路符号化部1-2の構成を示すブロック図
【図１５】従来技術における伝送路復号化部2-3の構成を示すブロック図
【図１６】本発明における他の一実施例の遅延時間算出のシステム構成を示すブロック図
【図１７】本発明における他の一実施例のＴＳ信号へ挿入する（冗長ワード等の）ユニークコードのパケット構成の模式図
【図１８】本発明における他の一実施例のＴＳ信号へのユニークコード挿入と音声テストパターンの特異点挿入とのタイミング図
【図１９】本発明における他の一実施例の遅延時間算出のシステム構成を示すブロック図
【図２０】本発明における他の一実施例のタイムコード情報多重回路の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例について詳細に説明する。図１は本発明の遅延時間算出のシステム構成の実施例を示している。
入力映像信号Ａ１、入力音声信号Ａ２は送信装置１入力される。送信装置１では、前記入力音声信号Ａ２は音声タイミングパターン生成部１−５へ供給される。音声タイミングパターン生成部１−５では、例えばサイン波形の音声テストパターンが生成されるが、この時タイミング生成部１−６よりの所定の間隔で出力されるタイミングフラグｋに同期した時刻で特異パターンを生成する。
ここで、デジタル伝送システムにおいて、図示しないGPS信号、準天頂衛星信号、地上デジタル放送信号または原子時計情報信号等の時刻情報信号を送信側と受信側とで受信し、送信側と受信側とで同期した絶対的な時間情報を共有しても良い。また、デジタル伝送システムの送信側の送信機で時刻情報信号を受信するのではなく、図示しない送信側の入力映像・音声信号の生成装置において、時刻情報信号を受信し送信側の入力映像・音声信号のタイムコードを絶対的な時間情報とするでも良い。
図1では、１−６のタイミング生成部と２−５の遅延時間算出部に、原子時計を有し、送信側と受信側とで絶対的な時間情報を共有しているとする。【００１７】
図２は、本発明における前記タイミング生成部１−６の構成図を示す。基準クロック生成部１−６−１よりの基準クロックＵがカウンタ部１−６−２に入力され、カウンタ部１−６−２は当該基準クロックＵに同期したカウンタ回路であり、所定の周期でタイミングフラグｋを出力する。当該所定の周期とは、例えば２秒周期と言った、伝送システムにおける総遅延時間以上の任意周期であれば問題ないものとする。【００１８】
図３は、本発明における前記音声タイミングパターン生成部１−５の構成図を示す。図３（ａ）は前記所定周期で出力されるタイミングフラグｋに同期した時刻でサイン波形の音声テストパターンの振幅レベルが変化する特異パターンを生成する場合の構成図あり、図３（ｂ）は同じく周波数が変化する特異パターンを生成する場合の構成図である。図３（ａ）はサイン波形発生部１−５−１にて例えば１０ｋＨｚのサイン波形Ｐが生成され、ゲイン切替部１−５−２にて前記タイミングフラグｋに同期した時刻で振幅レベルを変化させた特異パターン音声信号Ｑを出力する。切替部１−５−３にて任意タイミングで入力音声信号Ａ２と当該特異パターン音声信号Ｑを切替え音声信号Ｌを出力する。図３（ｂ）ではサイン波形発生部１−５−１にて例えば１０ｋＨｚのサイン波形Ｐが生成され、サイン波形発生部１−５−４にて例えば５ｋＨｚのサイン波形Ｒを生成する。切替部１−５−５にて前記タイミングフラグｋに同期した時刻で前記１０ｋＨｚのサイン波形Ｐと５ｋＨｚのサイン波形Ｒを切替えることで周波数を変化させた特異パターン音声信号Ｑを出力する。その後、切替部１−５−３にて任意タイミングで入力音声信号Ａ２と前記特異パターン音声信号Ｑを切替え音声信号Ｌを出力する。なお、詳細は後述するが、音声テストパターンとして振幅レベルや周波数変化させた特異パターン信号を生成する理由は、受信側におけるデコードした後の出力音声信号から当該特異パターンの検出行うことでその変化点（時刻）を容易に見つけられるようにするためである。また、前記切替部１−５−３にて本線信号である入力音声信号Ａ２と当該特異パターン音声信号Ｑを切替えて伝送するが、そのタイミングは運用するユーザの任意のタイミングで可能であり、例えば中継伝送を行う前などのオフライン作業として、特異パターン音声信号Ｑを本線信号である音声信号Ａ２の代わりに伝送し、予め伝送遅延時間を測定し把握しておくためのテスト運用期間を想定している。【００１９】
図４は、本発明における音声テストパターン発生タイミング図を示す。図４（ａ）は前記タイミング生成部１−６にて所定周期（Ｔａ’-ａ：例えば２秒周期）ごとに出力されるタイミングフラグｋである。図４（ｂ）は前記音声テスト信号生成部１−５にて生成された例えば１０ｋＨｚのサイン波形が時刻Ｔａ及びＴａ’にて振幅レベルが変化（例えは振幅が２倍に変化）した特異パターンを持つ場合の波形である。図４（ｃ）は同じく例えば１０ｋＨｚのサイン波形が時刻Ｔａ及びＴａ’にて例えば５ｋＨｚへと周波数が変化した特異パターンを持つ場合の波形である。再び図１へ戻り、エンコーダ部１−１に入力される前記入力映像信号Ａ１および前記特異パターンを含んだ音声信号Ｌは、前記ＭＰＥＧ方式やＨ．２６４方式といった圧縮方式にて符号化したのちパケット化され、ＴＳ信号Ｂを生成し、伝送路符号化部１−２へ供給される。伝送路符号化部１−２にて、リード・ソロモン符号化、インタリーブ、トレリス畳み込み符号化等の誤り訂正符号化処理が行われ、伝送路符号化信号Ｃが生成される。【００２０】
図５に、本発明における伝送路符号化部１−２の具体的な構成の一例を示し、説明する。Ｂ８ｈ置換部１−２−１、エネルギー拡散部１−２−２、リード・ソロモン（ＲＳ）符号化部１−２−３、エラー挿入部１−２−７、外インタリーブ部１−２−４、畳み込み符号化部１−２−５、内インタリーブ部１−２−６より構成される。前記図１４で示した従来の伝送路符号化部１−２に対して、エラー挿入部１−２−７が追加されその他の構成は全く同じである。【００２１】
図５において、入力されるＴＳ信号Ｂは、Ｂ８ｈ置換部１−２−１で先頭ワード４７ｈがＢ８ｈに置換され、エネルギー拡散部１−２−２でエネルギー拡散処理され、ＲＳ符号化部１−２−３でエラー訂正用パリティ情報を１６ワード付加され（リード・ソロモン符号化され）る。なお、この処理により、ＴＳ信号は２０４ワード構成となる。その後エラー挿入部１−２−７において前記タイミング生成部１−６よりの所定間隔で出力されるタイミングフラグｋに同期した時刻で前記リード・ソロモン符号化されたＴＳ信号に対してエラーを挿入する。図６は本発明におけるリード・ソロモン符号化されたＴＳ信号に対しエラー挿入するタイミング図を示す。時刻Ｔａ及びＴａ’にてタイミングフラグｋが出力され、その時刻に同期してエラー挿入する。エラー挿入期間は、例えば１ワード分や１ビット分データを反転（インバート）することで容易に可能であり、タイミングフラグｋに同期した時刻であれば、ＴＳパケット２０４ワードのうちどの位置でも構わない。また、エラー挿入期間を例えば１ワード分や１ビット分としたが、前記述べた通り受信側でのリード・ソロモン誤り訂正にて訂正可能な８ワード以下であれば任意の期間とする。【００２２】
また、送信側にてエラー挿入を行う目的として、詳細は後述するが、受信側における誤り訂正処理において、所定間隔で挿入されたエラーを訂正しその時刻を検出することが目的であるため、後段の伝送路においては、当該挿入したエラー以外にエラー誤りのないエラーフリーの回線状況での運用を想定している。また、送信側にて所定間隔でエラー挿入をすることは、受信側において所定間隔でエラーが検出されることとなり、一見、通常の伝送路障害によって発生するエラー誤りと同じこと（エラーフリーとはならない）になるが、前述の通り、運用するユーザが、例えば中継伝送を行う前などのオフライン作業として、予め伝送遅延時間を測定し把握するためのテスト運用となるため問題はない。当然、本線信号である映像及び音声信号を中継伝送する本番運用においては、当該エラー挿入処理は行わないものとする。【００２３】
こうしてエラー挿入されたＴＳ信号は、外インタリーブ部１−２−４でエラー訂正を効果的に行わせるためのデータ順序並べ替えであるインタリーブ処理が行われる。その後、畳み込み符号化部１−２−５にて、ＱＡＭ方式の場合はトレリス符号化処理が、ＯＦＤＭ方式の場合は畳み込み符号化処理を行い（内符号化）、内インタリーブ部１−２−６にて前記外インタリーブ処理よりも長い期間のデータ順序並べ替えであるインタリーブ処理が行われる。このインタリーブ処理は、ＱＡＭ方式の場合は時間軸方向にデータ順序並べ替えを行う畳み込み時間インタリーブのみが施され、ＯＦＤＭ方式は、キャリア単位のバースト誤りの影響を軽減する目的為のビットインタリーブ、フェージングやマルチパス妨害による特定の周波数の落ち込み（ディップ）による誤りの影響を軽減する目的為の周波数インタリーブ、更にＱＡＭ方式同様の畳込み時間インタリーブが施される。【００２４】
デジタル変調部１−３では、前記伝送路符号化信号Ｃを６４ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫといったマッピング処理を施した後、ＱＡＭ変調又はＯＦＤＭ変調方式にてデジタル変調した後、１３０ＭＨｚのＩＦ信号Ｄを生成し送信高周波部１−３へ供給される。
送信高周波部１−３に入力されたＩＦ信号Ｄは、増幅され、７ＧＨｚ、１０ＧＨｚといったマイクロ波帯に周波数アップコンバートされ、高周波信号Ｅが生成されフィールドに出力される。次に受信装置２について説明する。受信された送信装置１からの高周波信号Ｅは受信高周波部２−１へ供給される。受信高周波部２−１では、受信した７ＧＨｚ、１０ＧＨｚといったマイクロ波帯の高周波信号Ｅを周波数ダウンコンバートし、１３０ＭＨｚのＩＦ信号Ｆに周波数変換されてデジタル復調部２−２へ供給される。【００２５】
デジタル復調部２−２では、ＩＦ信号Ｆが入力され、ＱＡＭ方式又はＯＦＤＭ方式にてデジタル復調処理を施した後、デマッピング処理し、元の符号化信号Ｇを生成する。伝送路復号化部２−３では、デインタリーブ、ビタビ復号化、リード・ソロモン復号化等の誤り訂正復号化処理が行われ、元のＴＳ信号Ｈとしてデコーダ部２−４へ供給される。この時、前記伝送路復号化部２−３にてリード・ソロモン復号化における誤り訂正処理にて、前記送信側にて所定間隔で挿入されたエラーを検出しエラー検出フラグＭを遅延時間算出部２−５へ供給する。デコーダ部２−４においては、前記ＴＳ信号より映像信号及び音声信号がそれぞれ伸張され再び元の出力映像信号Ｉ１、出力音声信号Ｉ２として出力される。また、音声パターン検出部２−６において、出力音声信号Ｉ２より前記送信側において挿入された特異パターンを見つけ、音声パターン検出フラグＮを遅延時間算出部２−５へ供給する。更に、遅延時間算出部２−５において、前記伝送路復号化部２−３にて検出されたエラー検出フラグＭが検出されてから前記音声パターン検出部２−６よりの音声パターン検出フラグＮが検出されるまでの時間を算出することで前記エンコーダ部１−１及び前記デコーダ部２−４における遅延時間とし、当該算出されたコーデック遅延時間情報に対し、その他の遅延時間（コーデック時間を除いた伝送路符号化、デジタル変復調、マイクロ回線伝送での遅延時間）に相当する既知の遅延時間情報を加算することで、当該伝送システムにおける総遅延時間である遅延時間情報Ｏを求めることが可能となる。【００２６】
図７に、本発明における伝送路復号化部２−３の具体的な構成の一例を示し、説明する。内デインタリーブ部２−３−１、ビタビ復号化部２−３−２、外デインタリーブ部２−３−３、リード・ソロモン（ＲＳ）復号化部２−３−４、エネルギー逆拡散部２−３−５、Ｂ８ｈ置換部２−３−６より構成される。前記図１５で示した従来の伝送復号化部１−２と基本的に構成は全く同じである。こちらも処理の流れは前記伝送路符号化部１−２と逆の処理が施される。図７において、入力された符号化信号Ｇは、内デインタリーブ部２−３−１にて前記内インタリーブ部１−２−６にて行ったデータ順序並べ替えを元に戻す逆インタリーブ処理された後、ビタビ復号化処理部２−３−２にて前記畳み込み符号化部１−２−５にて付加された情報を元に誤り訂正処理される。その後、外デインタリーブ部２−３−３でデータ順序並べ替えを元に戻す逆インタリーブ処理され、ＲＳ復号化部２−３−４でリード・ソロモン誤り訂正され、エネルギー逆拡散部２−３−５でエネルギー逆拡散の処理が行われ、Ｂ８ｈ置換部２−３−６で８ＴＳ周期に１回、Ｂ８ｈに変換された先頭ワードを４７ｈに置換し直すことで、元のＴＳ信号Ｈとなる。本発明では、前記ＲＳ復号化部２−３−４において、前記送信側にて挿入されたエラーをリード・ソロモン誤り訂正すると共にエラー検出フラグＭを出力するものとする。【００２７】
図８は、ＲＳ復号化部２−３−４において、送信側にてＴＳ信号に所定間隔でデータを反転することにより挿入されたエラー箇所（例えば１ワードや１ビット）を検出し、エラー検出フラグＭを出力するタイミング図であり、時刻Ｔａ及びＴａ’にてエラーが検出され、同時刻にてエラー検出フラグＭが出力される。当然エラー検出の間隔は、送信側にてエラーを挿入した間隔（Ｔａ’−ａ：例えば２秒間）と一致する。また、前述の通り、エラー挿入期間をリード・ソロモン誤り訂正にて訂正可能な８ワード以下としているため、当該送信側にてＴＳ信号に挿入されたエラーは全て訂正されたのち、後段のエネルギー逆拡散部２−３−５へ供給される。【００２８】
図９は、前記音声パターン検出部２−６において、デコード後の出力音声信号Ｉ２より、送信側において挿入された、前記図４（ｂ）に示した振幅レベルが変化する特異パターン点（時刻）を見つけ、音声パターン検出フラグＮを出力するタイミング図である。送信側にて生成のテストパターンは、所定周期（Ｔａ’-ａ：例えば２秒周期）ごとに例えば１０ｋＨｚのサイン波形が時刻Ｔａ及びＴａ’にて振幅レベルが変化（例えは振幅が２倍に変化）する特異パターンを持つ波形としてあるため、図９に示した通り、検出した音声信号の振幅レベルに対してスレッショルド値を設け、当該スレッショルドを超えた値を検出した場合に音声パターン検出フラグＮを出力する回路構成とすることで、容易に実現可能である。【００２９】
また、図１０は、前記音声パターン検出部２−６において、前記図４（ｃ）に示した周波数が変化する特異パターン点（時刻）を見つけ、音声パターン検出フラグＮを出力するタイミング図である。例えば１０ｋＨｚのサイン波形が時刻Ｔａ及びＴａ’にて例えば５ｋＨｚに変化する特異パターンを持つ波形としてあるため、図９に示した通り、例えば検出したサイン波形のピークtoピーク間の周期に対してスレッショルド値（１０ｋＨｚの場合は０．０５ｍｓ）を設け、当該スレッショルドを超えた値を検出した場合に音声パターン検出フラグＮを出力する回路構成とすることで、容易に実現可能である。【００３０】
図１１に、本発明における遅延時間算出部２−５の具体的な構成の一例を示し、説明する。基準クロック生成部２−５−２よりの基準クロックＳがカウンタ部２−５−１に入力され、カウンタ部２−５−１は当該基準クロックＳに同期したカウンタ回路である。また、カウンタ部２−５−１は、前記ＲＳ復号化部２−３−４において検出されたエラー検出フラグＭの時刻よりカウントを開始し、前記音声パターン検出部２−６において検出された、音声パターン検出フラグＮの時刻にてカウントを停止し、当該カウント開始から停止までのカウント値の差分情報をコーデック遅延時間Ｔとして出力する。尚、カウント開始時刻であるエラー検出フラグＭの検出される周期は、前述の通り、伝送システムにおける総遅延時間以上の周期（例えば２秒周期）としておくことで、始めにカウント開始時刻であるエラー検出フラグＭが検出されてから、カウント停止時刻である音声パターン検出フラグＮが検出される前に、続けて次のカウント開始時刻であるエラー検出フラグＭが検出されることでの誤った検出がなされることが無いよう配慮されている。
前期算出されたコーデック遅延時間Ｔは、伝送路遅延時間加算部２−５−３において、予め既知であるコーデック遅延時間以外の遅延時間（コーデック時間を除いた伝送路符号化、デジタル変復調、マイクロ回線伝送での遅延時間）に相当する既知の遅延時間情報が加算され、当該伝送システムにおける総遅延時間である遅延時間情報Ｏを出力することが可能となる。【００３１】
前記予め既知であるコーデック遅延時間以外の遅延時間（コーデック時間を除いた伝送路符号化、デジタル変復調、マイクロ回線伝送での遅延時間）について、以下詳しく説明する。前述の通り、当該伝送システムにおけるコーデック遅延時間以外の遅延時間として、前記図５における内インタリーブ部１−２−６、及び図７における内デインタリーブ部２−３−１での時間インタリーブ処理による遅延時間がある。当該時間インタリーブ処理による遅延時間は、例えばＯＦＤＭ方式においては、例えば７５．６ｍｓ、３７８ｍｓ、７６０ｍｓといったように複数パターンあり、運用形態によって使い分けがなされる。一方、ＱＡＭ方式においては１．３ｍｓと、ＯＦＤＭに対して非常に短い１種のみとなる。また、その他の処理における遅延時間は、ＱＡＭ方式、ＯＦＤＭ方式ともに何れも数μｓオーダーの非常に短い処理時間で済むため、個々の遅延時間を加算しても１ｍｓにも満たない非常に小さな処理時間となることから、ここでは無視しても問題はない。更には、通常求められる伝送遅延時間の単位は、伝送素材である映像信号の単位（１フレーム：約３３ｍｓ）を基準として考えられることから、ｍｓ単位の分解能であれば十分である。以上のことから、既知であるコーデック遅延時間以外の遅延時間は、上記時間インタリーブ処理による遅延時間と同じであるとみなすことができる。【００３２】
図１２に本発明における遅延時間算出のタイミング図を示し、全体の処理について説明する。横軸は信号の処理時間を示し、図１２（ａ）は伝送システム全体に渡る総遅延時間、図１２（ｂ）はコーデック遅延時間を除いた伝送路遅延時間を示す。
まず、（ａ）総遅延時間において、送信側にて入力音声信号に対して特異パターン持ったテストパターンを挿入し、映像信号と共にエンコード処理を行う。その後、伝送路符号化及びデジタル変調してマイクロ波として送出され、受信側にて再びマイクロ波よりデジタル復調したのち伝送路復号化を行う。その後、デコード処理され元の音声信号及び映像信号となる。デコード処理後の音声信号より特異パターンを検出する。
（ｂ）伝送路遅延時間において、送信側にて伝送路符号化の際にＴＳ信号にエラーを挿入し、デジタル変調してマイクロ波として送出する。受信側にて再びびマイクロ波よりデジタル復調したのち伝送路復号化を行う。伝送路復号化の際にＴＳ信号よりエラーを検出する。
前記エンコード前のテスト音声信号への特異パターンの挿入時刻と伝送路符号化の際のＴＳ信号へのエラー挿入時刻は、図４及び図６で述べた出力タイミングフラグにより同時刻処理であるため、総遅延時間と伝送路遅延時間の時間軸上における時刻は一致する。【００３３】
（ｂ）伝送路遅延時間における伝送路復号化の際のＴＳ信号よりエラーを検出する時刻から、（ａ）総遅延時間におけるデコード処理後の音声信号より特異パターンを検出する時刻までのカウンタによる時間計測結果は、エンコードおよびデコード処理による遅延時間の合計に等しい。つまりは、コーデックによる遅延時間とみなすことができる。伝送路遅延時間は前述の通り、時間インタリーブでの遅延のみとみなすことができ、且つ予め既知の値であることから、カウンタによる時間計測結果（コーデック遅延時間）と既知の伝送路遅延時間（時間インタリーブでの遅延時間）とを加算した結果が総遅延時間、つまりは、映像及び音声信号入力から出力までに要した総遅延時間として算出する。
なお、本発明においては、入力素材である音声信号に特異パターンを挿入することで音声信号に関わるコーデック遅延時間を求めたが、ＭＰＥＧ方式やＨ．２６４方式と言った映像信号と音声信号をエンコード・デコードし伝送するシステムにおいては、通常リップシンクと呼ばれる映像及び音声信号を同時刻（同遅延時間）にてデコード出力するよう管理されたシステムとなっているため、音声信号の遅延時間を算出することは、同じく映像信号の遅延時間を算出することと同じであることを利用している。【００３４】
ここで、伝送路符号化部１−２にて、リード・ソロモン符号化、インタリーブ、トレリス畳み込み符号化等の誤り訂正符号化処理をして、伝送路復号化部２−３では、デインタリーブ、ビタビ復号化、リード・ソロモン復号化等の誤り訂正復号化処理が行われる代わりに、伝送路符号化部１−２にて、インタリーブを含むターボ符号または低密度パリティ検査符号の誤り訂正符号化処理をして、伝送路復号化部２−３では、デインタリーブを含むターボ復号化または低密度パリティ検査復号化等の誤り訂正復号化処理が行われ、ＴＳ信号に対してターボ符号または低密度パリティ検査符号を行う後にて所定間隔のタイミングパルスに同期した時刻にてエラーまたはユニークコードを挿入し遅延時間を自動的に検出可能とする機能を有しても良い。
つまり実施例１は、デジタル伝送システムにおいてＴＳ信号に対してリード・ソロモン符号化、ターボ符号または低密度パリティ検査符号の誤り訂正符号化を行う後にて所定間隔のタイミングパルスに同期した時刻にてエラーまたはユニークコードを挿入し遅延時間を自動的に検出可能とする機能を有することで、送信装置と受信装置が遠距離にあっても、運用形態によって遅延時間がその都度変化しても、測定器を必要とせず遅延時間を自動的に検出する。【００３５】
ここで、ターボ符号では、符号器はビット列を3つのサブブロックとして送信する。第一のサブブロックは m-ビットのペイロードデータである。第二のサブブロックはそのペイロードデータの n/2 パリティビット列であり、再帰系統的畳み込み符号（RSC符号）を使って計算する。第三のサブブロックはペイロードデータの既知の並べ替えの n/2 パリティビット列であり、こちらもRSC畳み込み符号を使って計算する。従って、ペイロードと共に2つの冗長だが異なるパリティビット列が送信される。ブロック長は m+n ビットであり、符号レートは m/(m+n) である。ペイロードデータの並べ替えは、インターリーバ（interleaver）というデバイスを使う。
さらに、ターボ符号では、復号器も符号器と似たような形で構築され、2つの復号器を相互接続するが、こちらは直列接続であって並列接続ではない。一段目の復号器 DEC1 が符号器 C1 に対応し、二段目の復号器 DEC2 が符号器 C2 に対応している。DEC1 は軟判定を行い、それによって L1 の遅延が生じる。同じ遅延は符号器のインタリーバ部分にあるレジスタでも生じる。D EC2 では L2 の遅延を生じる。2つの復号器の中間にインターリーバが置かれ、DEC1 の出力におけるバースト誤りを分散させる。受信信号のうち xk はそのまま DEC1 に入力されるが、y1k または y2k に相当する部分はデマルチプレクサによって DEC1 か DEC2 に振り分けられる。【００３６】
また、低密度パリティ検査符号は線形符号であるが、パリティ検査行列として疎行列を用いる。この疎行列はランダムに生成される。
【実施例２】
【００３７】
実施例２の実施例１との相違点のみ説明する。
デジタル伝送システムにおいて、実施例１の当該ＴＳ信号に対してリード・ソロモン符号化を行う後に所定間隔のタイミングパルスに同期した時刻にてエラーまたはユニークコードを挿入する替わりに、実施例２では当該ＴＳ信号に対してリード・ソロモン符号化を行う前に所定間隔のタイミングパルスに同期した時刻にてユニークコード（冗長ワード）を挿入する。つまり、ユニークコードの挿入位置は伝送路符号化部（リード・ソロモン符号化部後）にて行うのではなく、その手前のＴＳ信号にて行う。  同じく受信側でのユニークコードの検出位置も図１６の通り伝送路復号化後となる。実施例１同様に、リード・ソロモン符号化、インタリーブ、トレリス畳み込み符号化等の誤り訂正符号化処理ではなく、インタリーブを含むターボ符号または低密度パリティ検査符号の誤り訂正符号化でも良い。
ここで、本発明における他の一実施例の遅延時間算出方法のシステム構成を示すブロック図の図１６において、GPS信号、準天頂衛星信号、地上デジタル放送信号または原子時計情報信号等の時刻情報信号のＹを送信側と受信側とで受信し、送信側と受信側とで同期した絶対的な時間情報を共有している。
以下、本発明における他の一実施例の遅延時間算出方法のシステム構成を示すブロック図の図１６と本発明における他の一実施例の（冗長ワード等の）ＴＳ信号へのユニークコード挿入タイミング図とユニークコードの模式図の図１７で、実施例２の実施例１との相違点のみ説明する。
図１の１−６のタイミング生成部と２−５の遅延時間算出部が原子時計を有しているのと異なり、図1６のユニークコード挿入部１−７と２−５の遅延時間算出部にGPS信号、準天頂衛星信号、地上デジタル放送信号または原子時計情報信号等の時刻情報信号のＹを送信側と受信側とで受信している。
図1６の伝送路符号化部1-2と音声タイミングパターン生成部1-5と伝送路復号化部2-3と音声パターン検出部2-6と遅延時間算出部2-5との構成と動作は実施例１と共通なので、説明を省略する。また。音声テストパターン発生タイミング図とＴＳ信号への挿入タイミング図とＴＳ信号よりの検出処理タイミング図と遅延時間算出のタイミング図も実施例１と共通なので、説明を省略する。【００３８】
本発明における他の一実施例の遅延時間算出方法のシステム構成を示すブロック図の図１６において、入力映像信号Ａ１、入力音声信号Ａ２は送信装置１に入力される。送信装置１に入力された、入力映像信号Ａ１はエンコーダ部１−１、入力音声信号Ａ２は音声タイミングパターン１−５へ供給される。音声タイミングパターン生成部１−８では後述するユニークコード挿入部１−７からの絶対的な時間情報Ｙに基づく所定のタイミングで音声信号に特異パターンを挿入する。【００３９】
エンコーダ部１−１では、入力映像信号Ａ１、および音声タイミング生成部１−８で生成した音声信号Ａ３は、ＭＰＥＧ２方式やＨ．２６４方式といった圧縮方式にて符号化したのちＴＳ信号Ｂを生成し、伝送路符号化部１−２へ供給する。伝送路符号化部１−２にて、リード・ソロモン符号化、インタリーブ、トレリス畳み込み符号化等の誤り訂正符号化処理が行われ、伝送路符号化信号Ｄが生成される。デジタル変調部１−３では、伝送路符号化信号Ｄは６４ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫといったマッピング処理を施した後、ＱＡＭ方式またはＯＦＤＭ方式にてデジタル変調し、中間周波数帯のＩＦ信号Ｅを生成し送信高周波部１−４へ供給される。
送信高周波部１−４に入力されたＩＦ信号Ｅは、７ＧＨｚや１０ＧＨｚといった高周波帯に周波数アップコンバートされ、増幅した高周波信号Ｆが伝送路に出力される。【００４０】
次に、受信装置１について説明する。受信した送信装置１からの高周波信号Ｅは受信高周波部２−１において、受信した７ＧＨｚや１０ＧＨｚといった高周波帯の高周波信号Ｅから中間周波数帯のＩＦ信号Ｆに周波数変換され、デジタル復調部２−２へ供給される。デジタル復調部２−２では、ＩＦ信号ＦをＱＡＭ方式又はＯＦＤＭ方式にてデジタル復調処理を施した後、デマッピング処理し、デマッピング信号Ｇを生成する。
伝送路復号化部２−３では、デマッピング信号Ｇにデインタリーブ、ビタビ復号化、リード・ソロモン復号化等の誤り訂正復号化処理が行われ、送信したＴＳ信号と同様のＴＳ信号Ｈがユニークコード検出部２−７へ供給される。ユニークコード検出部２−７では、識別ＩＤが冗長データである事を示すＩＦＦＦでかつデータ領域がユーザが指定したユニークデータのとき、遅延時間算出部２−５にタイミングフラグを供給する。
デコーダ部２−４においては、前記ＴＳ信号Ｈより映像信号及び音声信号がそれぞれ復号され、再び送信機入力と同様の映像信号Ｉ１・音声信号Ｉ２が出力される。音声パターン検出部２−６においては、音声信号Ｉ２に重畳されたタイミングパターンを検出し、遅延時間算出部２−５へ出力する。遅延時間算出部２−５においては、入力されたユニークコード検出部Ｍおよび音声タイム信号Ｎより遅延時間を算出し、遅延時間情報Ｏを得る。得られた遅延時間情報を使用し、表示器への通知や信号の遅延補正などを行う。【００４１】
次に送信装置側のユニークコード挿入及び音声タイミング生成部の詳細動作について説明する。
本発明における他の一実施例のＴＳ信号へ挿入する（冗長ワード等の）ユニークコードのパケット構成の模式図の図１７において、図１７（ｃ）にユニークコード挿入部１−７で生成されるユニークコードのパケット構成例を示す。例に示す生成パケットは、パケット長が２０４バイトのものである。パケットヘッダーの４バイトには、同期バイトのほか、パケット識別ヘッダーが含まれる。パケットヘッダーの先頭にはＴＳ信号の同期バイト「４７」を付与する。（以下、記載が無い限りデータは１６進数で表記する。）同期バイトに続く２バイトは冗長用パケットを示す識別ヘッダーである。２バイトの最初の３ビットはＴＳで使用するインジケータフラグであり、デフォルト値として「０」を設定する。続く１３ビットはパケットの内容を示す付加信号識別ＩＤである。付加信号識別ＩＤは、冗長パケットを示す「１ＦＦＦ」である。例として。なお冗長データであるためデコーダ動作に影響を与えることはない。識別ＩＤに続いてＴＳ信号で使用するコントロール信号、および巡回カウンタとして１バイト使用し、「１０」と設定する。パケットヘッダーに続くデータ領域にユニーク情報を記載する。図１７（ａ）では最初の４バイトをオール「００」とし、残りの１８０バイトをオール「ＦＦ」としている。なお、エンコーダ出力の冗長パケットのデータ領域は一般的に初期値オール「ＦＦ」である。
図１７（ｂ）はＴＳ信号の冗長パケット対しユニークコードを挿入するタイミング図を示す。時刻Ｔａ及びＴａ’にてタイミングフラグｋが出力され、その時刻に同期してユニークコードを挿入する。【００４２】
本発明における他の一実施例の遅延時間算出方法のシステム構成を示すブロック図の図１６において、ユニークコードの挿入位置は伝送路符号化部（リード・ソロモン符号化部後）にて行うのではなく、その手前のＴＳ信号にて行う。  同じく受信側でのユニークコードの検出位置も図１６の通り伝送路復号化後となる。
従来技術における伝送路符号化部1-2の構成を示すブロック図の図１４のように、伝送路符号化部（リード・ソロモン符号化部後）だと、エネルギー拡散部を介するため、当該処理にて元のＴＳ信号形式が崩れ、本発明における他の一実施例のＴＳ信号へ挿入する（冗長ワード等の）ユニークコードのパケット構成の模式図の図１７に示したＰＩＤ（Pack et  Identifier：１３ビットのストリ−ム識別情報で、該当パケットの個別ストリ−ムの属性を示す）等の識別（ＮＵＬＬの検出）が不可能となる。【００４３】
本発明における他の一実施例のＴＳ信号へのユニークコード挿入と音声テストパターンの特異点挿入とのタイミング図の図１８において、（a）TS信号は、エンコード後（伝送路符号化前）のＴＳ信号で、ＴＳパケットは204ワードであり、ＮＵＬＬパケットを検出しユニークコードを挿入し、途中のＮＵＬＬパケットにはユニークコードの挿入は行わないで、２秒間以上間を開けてＮＵＬＬパケットを検出しユニークコードを挿入する。
また、図１８（b）タイミングフラグでは、ＴＳ信号のＮＵＬＬパケットを検出しユニークコードを挿入したら、タイミングフラグ生成する。
さらに、図１８（c）テストパターン波形(振幅レベル切替え）では、ＴＳ信号のＮＵＬＬパケットを検出しユニークコードを挿入し、タイミングフラグ生成したら、テストパターンを切替える。【００４４】
実施例２は、デジタル伝送システムにおいて当該ＴＳ信号に対してリード・ソロモン符号化、ターボ符号または低密度パリティ検査符号の誤り訂正符号化を行う前にて前記所定間隔のタイミングパルスに同期した時刻にてエラーまたはユニークコードを挿入遅延時間を自動的に検出可能とする機能を有することで、送信装置と受信装置が遠距離にあっても、運用形態によって遅延時間がその都度変化しても、測定器を必要とせず遅延時間を自動的に検出する。
【実施例３】
【００４５】
実施例３の実施例１との相違点のみ説明する。
デジタル伝送システムにおいて、GPS信号、準天頂衛星信号、地上デジタル放送信号または原子時計情報信号等の時刻情報信号を送信側と受信側とで受信とで受信し、送信側と受信側とで同期した絶対的な時間情報を共有することを明示している。また、デジタル伝送システムの送信側の送信機でＧＰＳ信号や地上デジタル放送信号を受信するのではなく、送信側の入力映像・音声信号の生成装置において、ＧＰＳ信号や地上デジタル放送信号を受信し送信側の入力映像・音声信号のタイムコードを絶対的な時間情報とするでも良い。
以下、本発明における他の一実施例の遅延時間算出方法のシステム構成を示すブロック図の図１９と本発明における他の一実施例のタイムコード情報多重回路の構成を示すブロック図の図２０とで、実施例３の実施例１との相違点のみ説明する。
タイミング生成部1-6と音声テスト信号生成部1-5と伝送路符号化部1-2と伝送路復号化部2-3と音声パターン検出部2-6と遅延時間算出部2-5との構成と動作は実施例１と共通なので、説明を省略する。また。音声テストパターン発生タイミング図とＴＳ信号への挿入タイミング図とＴＳ信号よりの検出処理タイミング図と遅延時間算出のタイミング図も実施例１と共通なので、説明を省略する。【００４６】
入力映像・音声信号Ａは送信機１に入力される。送信機１に入力された、入力映像・音声信号Ａはタイムコード重畳部１−７およびタイムコード検出・生成部１−６Bへ供給される。本タイムコード信号とは、ＳＭＰＴＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）にて定義された映像、音響機器の同期および編集で用いられる時間情報であり、映像同期信号の垂直ブランキング期間に重畳される。本情報の最小分解能は映像信号の「１コマ」を示すフレーム単位であり、その他の時刻情報として、時、分、秒が含まれる。
ＧＰＳ信号や地上デジタル放送信号を送信側と受信側とで受信し、送信側と受信側とで同期した絶対的な時間情報Ｙを共有する。
タイムコード検出・生成部１−６Bでは、入力映像・音声信号Ａのタイムコード信号を検出し、未重畳の場合は新たに伝送用タイムコード信号Ｊを生成し、タイムコード重畳部１−５へ出力する。また、タイムコード検出・生成部１−６Bにおいては、検出したタイムコード信号、あるいは生成したタイムコード信号よりＴＳパケット形式のタイムコードパケット信号Ｌを生成し、デジタル変調部１−３Bへ供給する。
タイムコード重畳部１−７では、入力映像・音声信号Ａにタイムコード信号が重畳されている場合はそのまま出力し、重畳されていない場合は、タイムコード検出・生成部１−６Bで内部生成したタイムコード信号Ｊを入力映像・音声信号Ａに重畳し、タイムコード重畳信号Ｋを出力する。
エンコーダ部１−１では、前記タイムコード重畳信号Ｋを再び映像信号、音声信号、タイムコード情報に分離し、映像信号及び音声信号は、ＭＰＥＧ方式やＨ．２６４方式といった圧縮方式にて符号化したのちタイムコード情報と共に多重化し、ＴＳ信号Ｂを生成し、伝送路符号化部１−２へ供給する。伝送路符号化部１−２にて、リードソロモン符号化、インタリーブ、トレリス畳み込み符号化等の誤り訂正符号化処理が行われ、伝送路符号化信号Ｃが生成される。デジタル変調部１−３では、伝送路符号化信号Ｃに前記タイムコード検出・生成部にてパケット化したタイムコードパケット信号Ｌが多重処理され、６４ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫといったマッピング処理を施した後、ＱＡＭ方式またはＯＦＤＭ方式にてデジタル変調し、中間周波数帯のＩＦ信号Ｄを生成し送信高周波部１−４へ供給される。
送信高周波部１−４に入力されたＩＦ信号Ｄは、７ＧＨｚや１０ＧＨｚといった高周波帯に周波数アップコンバートされ、増幅した高周波信号Ｅが伝送路に出力される。【００４７】
次に、受信機２について説明する。受信した送信機１からの高周波信号Ｅは受信高周波部２−１において、受信した７ＧＨｚや１０ＧＨｚといった高周波帯の高周波信号Ｅから中間周波数帯のＩＦ信号Ｆに周波数変換され、デジタル復調部２−２Ｂへ供給される。        デジタル復調部２−２Ｂでは、ＩＦ信号ＦをＱＡＭ方式又はＯＦＤＭ方式にてデジタル復調処理を施した後、デマッピング処理し、デマッピング信号Ｇを生成する。同時に本線ＴＳ信号に多重されたタイムコードパケット信号Ｍを分離し、遅延時間算出部２−５Bに入力する。     伝送路復号化部２−３では、デマッピング信号Ｇにデインタリーブ、ビタビ復号化、リードソロモン復号化等の誤り訂正復号化処理が行われ、送信したＴＳ信号と同様のＴＳ信号Ｈがデコーダ部２−４へ供給される。デコーダ部２−４においては、前記ＴＳ信号Ｈより映像信号及び音声信号がそれぞれ復号され、再び送信機入力と同様の映像・音声信号Ｉが出力される。タイムコード検出部２−６においては、映像・音声信号Ｉに重畳されたタイムコード信号Ｎを分離し、遅延時間算出部２−５Bに入力する。
遅延時間算出部２−５Bにおいては、入力されたタイムコード・パケット信号Ｍおよびタイムコード信号Ｎより時間情報の比較を行い、時間の一致により到達時間の差分を算出し、動作管理部２−７から入力した変復調モードに依存する遅延時間となる補正値Ｗを加算し、遅延時間情報Ｏを得る。得られた遅延時間情報を使用し、表示器への通知や信号の遅延補正などを行う。【００４８】
図２に送信機におけるタイムコード信号の多重回路を示す。     タイムコード検出１−６−１において入力映像・音声信号Ａからタイムコード信号を検出し、タイムコードが重畳されていない場合、タイムコード生成１−６−２にてタイムコードＪを内部生成し、タイムコード重畳部１−５において入力信号へ重畳する。ここで生成するタイムコードは装置の持つ時間情報を元に生成し、各映像フレームに多重する。入力映像・音声信号Ａにすでにタイムコード重畳されている場合は、選択信号Ｘによりスルー出力とする。
検出もしくは生成したタイムコード信号は、パケット化１−６−３において、装置で伝送可能なＴＳ信号形式とするため、同期信号や識別ヘッダーを付与してパケット構造化したタイムコードパケット信号Ｌを生成し、デジタル変調部１−３に入力する。【００４９】
デジタル変調部１−３Ｂにおいて、伝送路符号化信号Ｃに生成したタイムコードパケット信号Ｌの多重位相を合わせるため、タイムコードパケット信号Ｌを一旦保持する（１−３−１）。保持したタイムコードパケット信号は、次に述べる出力タイミング信号Ｐが入力されるまで、最新の時間を示すよう逐次更新される。
冗長パケット検出１−３−２では伝送路符号化信号のパケットの先頭である同期バイトを検出後、ヘッダーの識別により冗長パケットを判別する。タイムコードパケットの多重タイミングである冗長パケットの検出により出力タイミング信号Ｐを生成し、保持１−３−１に保持したタイムコードパケット信号を多重回路１ー３−４に出力する。出力された保持出力タイムコードパケット信号Ｑは多重回路１−３−４において本線信号に多重処理される。
生成した出力タイミング信号Ｐは本線信号の同期信号位相から遅延があるため、そのままでは位相関係を保った多重処理ができない。そのため、タイムコードパケット信号の遅延を補うため、位相調整１−３−３で伝送路符号化信号の位相調整を行う。
多重回路１−３−４において、出力タイミング信号Ｐの示すタイミングで本線信号中の冗長パケットの１パケット期間を、保持出力タイムコードパケット信号Ｑに切り替え出力することにより多重処理を行う。
多重回路１−３−４から出力した多重信号は変調回路１−３−５にてマッピングやＱＡＭ，ＯＦＤＭといったデジタル変調処理を行い、周波数変換１−３−６にて中間周波数帯に周波数変換し、ＩＦ信号Ｄとしてデジタル変調部から出力される。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明はＦＰＵ等の伝送装置における、特に移動中継の場合の、遅延時間の検出に広く適用できる。
【符号の説明】
【００５１】
１：送信装置、１−１：エンコーダ部、１−２：伝送路符号化部、１−３：デジタル変調部、１−４：送信高周波部、１−５：音声タイミングパターン生成部、１−６：タイミング生成部、１−７：ユニークコード挿入部、２：受信装置、２−１：受信高周波部、２−２：デジタル復調部、２−３：伝送路復号化部、２−４：デコーダ部、２−５：遅延時間算出部、２−６：音声パターン検出部、２−７：ユニークコード検出部、３：測定器１−２−１：Ｂ８ｈ変換部、１−２−２：エネルギー拡散部、１−２−３：ＲＳ符号化部、１−２−４：外インタリーブ部、１−２−５：畳み込み符号化部、１−２−６：内インタリーブ部、１−２−７：エラー挿入部、１−６−１：基準クロック生成部、１−６−２：カウンタ部、１−５−１：サイン波発生部、１−５−２：ゲイン切替部、１−５−３：切替部、１−５−４：サイン波発生部、１−５−５：切替部、２−３−１：内デインタリーブ部、２−３−２：ビタビ復号化部、２−３−３：外デインタリーブ部、２−３−４：ＲＳ復号化部、２−３−５：エネルギー逆拡散部、２−３−６：Ｂ８ｈ変換部、２−５−１：カウンタ部、２−５−２：基準クロック生成部、２−５−３：伝送路遅延時間加算部、１−３B…デジタル変調部、１−３−１…保持、１−３−２…冗長パケット検出、１−３−３…位相調整、１−３−４…多重回路、１−３−５…変調回路、１−３−６…周波数変換、１−７…タイムコード重畳部、１−６B…タイムコード検出・生成部、１−６−１…タイムコード検出、１−６−２…タイムコード生成、１−６−３…パケット化、２−２Ｂ…デジタル復調部、２−５B…遅延時間算出部、２−５−１…保持、２−５−２…比較、２−５−３…カウンタ停止制御、２−５−４…カウンタ開始制御、２−５−５…カウンタ、２−５−６…基準クロック、２−５−７…上限検出・補正値加算、２−６B…タイムコード検出部、Ａ１：入力映像信号、Ａ２：入力音声信号、Ｂ：ＴＳ信号、Ｃ：符号化信号、Ｄ：ＩＦ信号、Ｅ：高周波信号、Ｆ：ＩＦ信号、Ｇ：符号化信号、Ｈ：ＴＳ信号、Ｉ１：出力映像信号、Ｉ２：出力音声信号、Ｊ：遅延時間、Ｋ：タイミングフラグ、Ｌ：音声信号、Ｍ：エラー検出フラグ、Ｎ：音声パターン検出フラグ、Ｏ：遅延時間情報、Ｐ：サイン波形信号、Ｑ：特異パターン音声信号、Ｒ：サイン波形、Ｓ：基準クロック、Ｔ：コーデック遅延時間、Ｕ：基準クロック、Ｖ…更新信号、Ｗ…補正値、Ｙ…時間情報信号、
【図１】
0005940223.tif 000002
【図２】
0005940223.tif 000003
【図３】
0005940223.tif 000004
【図４】
0005940223.tif 000005
【図５】
0005940223.tif 000006
【図６】
0005940223.tif 000007
【図７】
0005940223.tif 000008
【図８】
0005940223.tif 000009
【図９】
0005940223.tif 000010
【図１０】
0005940223.tif 000011
【図１１】
0005940223.tif 000012
【図１２】
0005940223.tif 000013
【図１３】
0005940223.tif 000014
【図１４】
0005940223.tif 000015
【図１５】
0005940223.tif 000016
【図１６】
0005940223.tif 000017
【図１７】
0005940223.tif 000018
【図１８】
0005940223.tif 000019
【図１９】
0005940223.tif 000020
【図２０】
0005940223.tif 000021