(57)【要約】【課題】複数の伝送路を組み合わせることにより、大容量の情報伝送を実現することが可能なデジタルデータの送信装置及び受信装置を提供する。【解決手段】送信装置１は、ＴＭＣＣ情報に、「フレームカウンタ」及び接続部分ストリームの有無、チャンネル番号等を示す「他チャンネルストリーム接続情報」を記述して部分ストリームを伝送する。受信装置２は、ＴＭＣＣ情報のうちの「フレームカウンタ」「他チャンネルストリーム接続情報」を用いて、主部分ストリーム、前接続部分ストリーム及び後接続部分ストリームに対して同期合成し、元のデジタルストリームを生成する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのデジタルデータストリームを複数のチャンネルに分散させて伝送する送信装置であって、
デジタルデータストリームの時間基準を識別するための同期情報、及び、１つのデジタルデータストリームがチャンネル毎に分散された部分デジタルデータストリームの存在を示すフラグを、伝送の制御を行う情報が書き込まれ、伝送制御を行うための伝送制御信号に記述してフレームを生成する手段と、
部分デジタルデータストリームを含む前記生成したフレームを、前記チャンネル毎にそれぞれ伝送する手段とを備え、
前記フラグは、
１つのデジタルデータストリームをチャンネル毎に、主部分デジタルデータストリーム、該主部分デジタルデータストリームの前に接続して合成される前接続部分デジタルデータストリーム、及び前記主部分デジタルデータストリームの後に接続して合成される後接続部分デジタルデータストリームに分散させる場合に、前記主部分デジタルデータストリームに接続して合成されるべき前接続部分デジタルデータストリームの存在を示す前接続フラグ、及び、
前記主部分デジタルデータストリームに接続して合成されるべき後接続部分デジタルデータストリームの存在を示す後接続フラグからなり、
前記フレームを生成する手段は、
前記前接続部分デジタルデータストリーム及び後接続部分デジタルデータストリームが伝送されるそれぞれのチャンネルのチャンネル情報のうちの少なくとも１つ以上をデジタルデータストリームの時間基準を識別するための同期情報とともに前記伝送制御信号に記述してフレームを生成することを特徴とする送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送信装置において、
前記同期情報がフレーム同期信号及びフレームカウンタで構成され、かつ、前記チャンネル情報がメディア種別、チャンネル番号及びチャンネル内の多重位置情報のうちの少なくとも１つ以上を含むように構成されることを特徴とする送信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の送信装置において、
前記多重位置情報がスロット番号、相対ストリーム番号及びストリーム＿ＩＤのうちの少なくとも１つ以上を含むように構成されることを特徴とする送信装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の送信装置から伝送されたチャンネル毎のデジタルデータストリームを受信し、これらのデジタルデータストリームを合成して元の１つのデジタルデータストリームを生成する受信装置であって、
同一の前記同期情報が記述され、かつ部分デジタルデータストリームの存在を示す前記フラグが記述された前記伝送制御信号を有するフレーム内に多重された部分デジタルデータストリームをチャンネル毎に特定する手段と、
該特定したチャンネル毎の部分デジタルデータストリームを合成する手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の受信装置において、
前記部分デジタルデータストリームをチャンネル毎に特定する手段によって特定したチャンネル毎に、受信した部分デジタルデータストリーム間の遅延時間差を求め、該遅延時間差を打ち消すための遅延補正情報を生成する手段と、
前記遅延補正情報に基づいて、チャンネル毎の部分デジタルデータストリームの遅延時間差を補正する手段とを更に備え、
前記部分デジタルデータストリームを合成する手段は、前記遅延時間差が補正されたチャンネル毎の部分デジタルデータストリームを合成することを特徴とする受信装置。
【請求項６】
請求項５に記載の受信装置において、
前記遅延補正情報を生成する手段は、部分データストリームが伝送されるチャンネル毎の前記伝送制御信号に含まれるフレームカウンタの値、及び同期信号を受信するタイミングの違いから、これらの部分デジタルデータストリーム間の遅延時間差を求めることを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタルデータの伝送技術に係り、特に、１つのデジタルデータストリームを複数のチャンネルに分散させて伝送する送信装置、及び、複数のチャンネルに分散されたデジタルデータストリームを同期合成する受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、ＢＳデジタル放送の伝送方式について説明する。図１は、ＢＳデジタル放送の多重フレームの構成を示す図である。図１において、ＢＳデジタル放送の多重フレームにおいては、８つのフレーム＃１〜＃８により１チャンネルのスーパーフレームが構成される。フレーム＃１〜＃８は、それぞれ４８個のスロット＃１〜＃４８により構成される。ここで、「スロット」は、ＭＰＥＧ−２  ＴＳ（トランスポートストリーム）のパケット（１８８バイト）のうち先頭の同期バイト（１バイト）を除いた部分、及びＲＳ（リードソロモン）符号のパリティ（１６バイト）をデータとして格納できるメモリ上の領域である。また、各スロットの先頭バイトには、フレーム同期信号、ＴＭＣＣ（Transmission ＆ Multiplexing Configuration Control：伝送多重構成制御）信号、スーパーフレーム同期信号等が付加される。
【０００３】
ＴＭＣＣ信号には、伝送の制御を行う情報等が書き込まれており、１つのスーパーフレームに多重されたＴＭＣＣ信号を１まとまりとして１セットの制御内容が書き込まれており、この制御内容によって、時間軸において２つ後のスーパーフレームの伝送制御を行う。
【０００４】
図２は、従来の送信装置の構成を示すブロック図である。この送信装置１００は、フレーム生成部１０１、エネルギー拡散部１０２、インターリーブ部１０３、畳み込み符号化部１０４、マッピング部１０５、及び時分割多重／直交変調部１０６を備え、データストリームを送信する場合における、図１に示した１つのスーパーフレームを構成する多重フレームの信号を生成してから変調波信号を生成するまでの一連の処理を行う。
【０００５】
フレーム生成部１０１は、第ｎ番目のスーパーフレームに対応する、第ｎ−２番目（２つ手前）のＴＭＣＣ信号として、各信号の変調方式及び内符号符号化率等を指定し、フレームを生成し、スーパーフレームを生成する。図２に示した例では、スロット＃１〜＃４６にはＴＣ８ＰＳＫ変調（内符号符号化率ｒ＝２／３）が指定され、スロット＃４７にはＱＰＳＫ変調（内符号符号化率ｒ＝１／２）が指定されている。また、ＴＣ８ＰＳＫ変調とＱＰＳＫ変調とを比較すると、同じ変調シンボル数を使った場合に伝送できるビット数は、ＱＰＳＫ変調がＴＣ８ＰＳＫ変調の半分しかない。このため、スロット＃４８をダミースロットとして、フレームを多重伝送する決まりになっている。このように、フレーム生成部１０１は、使用する変調方式と内符号符号化率との組み合わせの効率に応じて、ダミースロットを挿入する。これにより、利用する変調方式と内符号符号化率との組み合わせの効率によらず、フレームあたりのスロット数を変える必要が無くなり、多重フレームのクロックレートを常に一定にすることができる。
【０００６】
また、フレーム生成部１０１は、生成したフレーム＃１〜＃８におけるスロットのうち、データ及びＲＳ符号のパリティ部分をエネルギー拡散部１０２に出力し、各スロットの先頭バイトに多重されている同期とＴＭＣＣ信号をＲＳ（６８，４８）符号化部１０７に出力する。
【０００７】
エネルギー拡散部１０２は、フレーム生成部１０１により生成されたフレーム＃１〜＃８におけるスロットのうち、データ及びＲＳ符号のパリティ部分が入力され、スーパーフレームにおけるこれらのデータ等全体に対して、エネルギー拡散（ビットランダム化）を行う。これは、擬似ランダムな「１」及び「０」のパターンをＭ系列を使って発生させ、これとスロット内のデータとでＭＯＤ２加算することにより実現する。これにより、「１」または「０」が連続することがなくなることから、後述する受信装置２００において、同期再生の安定化を図ることができる。
【０００８】
インターリーブ部１０３は、エネルギー拡散部１０２によりエネルギー拡散されたデータ等が入力され、スロット毎にインターリーブを行う。これは、ビットの並び順を擬似ランダムに入れ替えるものであり、各スロットの左から右に書き込まれたデータを、奥行き方向（フレームが並んでいる方向）に読み出すことにより実現する。これにより、伝送中に連続したビット誤りが発生しても、後述する受信装置２００が、元の順番に並び替えるデインターリーブ処理を行うことで、ランダムなビット誤りに変換するため、誤り訂正符号の効果を高めることができる。
【０００９】
畳み込み符号化部１０４は、インターリーブ部１０３によりインターリーブされたデータ等に対し、各スロットに指定された符号化率で、畳み込み符号（内符号）により符号化を行う。マッピング部１０５は、畳み込み符号化部１０４により畳み込み符号化されたデータ等に対し、指定された変調方式によるマッピングを行い、時分割多重／直交変調部１０６は、時分割多重及び直交変調を行い、変調波信号を生成する。
【００１０】
一方、ＲＳ符号化部１０７は、フレーム生成部１０１により生成されたフレーム＃１〜＃８におけるスロットのうち先頭バイトに多重された同期とＴＭＣＣ信号が入力され、ＴＭＣＣ信号部分についてリードソロモン符号（ＲＳ［６４，４８］）で誤り訂正符号パリティを付加する。エネルギー拡散部１０８は、ＲＳ符号化部１０７により誤り符号パリティが付加されたＴＭＣＣ信号に対し、エネルギー拡散を行い、畳み込み符号化部１０４は畳み込み符号により符号化率ｒ＝１／２で符号化し、マッピング部１０５はＢＰＳＫマッピングを行い、時分割多重／直交変調部１０６は直交変調を行い、変調波信号を生成する。そして、送信装置１００は、このように生成した変調波信号を伝送する。
【００１１】
図３は、図２に示した送信装置１００により伝送される変調波信号の例を示す図である。図３に示すように、変調波信号は、フレーム単位に、各フレームに対して、まずフレーム同期Ｗ１（３２シンボル）、ＴＭＣＣ信号（またはその誤り訂正パリティ／１２８シンボル）、スーパーフレーム同期（先頭フレームではＷ２、それ以外のフレームではＷ２の反転パターンＷ３／３２シンボル）の計１９２シンボルがＢＰＳＫ変調されて伝送される。その後、ＴＭＣＣ信号で指定されたデジタル変調方式により、映像・音声・データ放送等が多重された主信号が伝送される。主信号の伝送に際しては、周期的に同期補強用のバースト信号（ランダムなデジタル信号をＢＰＳＫ変調したもの）が多重される。このような処理を８フレーム分繰り返して行うことにより、ＴＭＣＣ信号に書き込まれた情報が後述する受信装置２００に伝送される。受信装置２００は、ＴＭＣＣ信号の情報を絶えず監視することにより、送信装置１００において様々な伝送制御が行われたとしても、それに追従して受信方式等を切り替えることができる。
【００１２】
図４は、従来の受信装置の構成を示すブロック図である。この受信装置２００は、チャンネル選択部２０１、直交検波部２０２、ＴＭＣＣ復号部２０３、内符号復号部２０４、デインターリーブ部２０５、エネルギー逆拡散部２０６、及びＲＳ復号部２０７を備え、図１に示した送信装置１００により伝送された変調波信号を受信し、ＴＭＣＣ信号の情報に基づいて伝送方式等を切り替え、元のデータストリームを生成する。
【００１３】
チャンネル選択部２０１は、送信装置１００からの変調波信号である放送波がＢＳアンテナ及びＢＳアンテナに内蔵されている周波数変換部（図示せず）を介してＢＳ−ＩＦ信号(第１ＩＦ)として入力され、チャンネルを選択し、そのチャンネルの信号を第２ＩＦ周波数に変換して出力する。尚、上記の周波数変換部では、１２ＧＨｚ帯の放送波が１ＧＨｚ帯のＢＳ−ＩＦ信号に変換される。
【００１４】
直交検波部２０２は、チャンネル選択部２０１により選択されたチャンネルのＢＳ−ＩＦ信号(第２ＩＦ)が入力され、同期ベースバンド信号に変換する。ＴＭＣＣ復号部２０３は、直交検波部２０２により変換された同期ベースバンド信号が入力され、まずＴＭＣＣ信号の同期バイトを検出し、それを基準として、周期的に多重されているＢＰＳＫ変調波である位相基準バースト信号の位置も検出する。ＴＭＣＣ信号により伝送される変調方式・誤り訂正の情報についての検出もここで行う。
【００１５】
内符号復号部２０４は、直交検波部２０２から同期ベースバンド信号が入力されると共に、ＴＭＣＣ復号部２０３により検出された変調方式・誤り訂正の情報が入力され、ＴＣ８ＰＳＫ変調部分についてはＴＣ８ＰＳＫ復号を行い、ＱＰＳＫまたはＢＰＳＫ部分についても、それに合わせた復号を行う。
【００１６】
デインターリーブ部２０５は、内符号復号部２０４により内符号化された信号に対し、送信装置１００のインターリーブ部１０３において疑似ランダムに入れ替えられたビットの並び順を元に戻す。エネルギー逆拡散部２０６は、デインターリーブ部２０５によりデインターリーブされた信号に対し、送信装置１００のエネルギー拡散部１０２において擬似ランダム符号がＭＯＤ２により加算された処理を元に戻すため、再度同じ擬似ランダム符号をＭＯＤ２により加算し、エネルギー逆拡散処理を行う。ＲＳ復号部２０７は、エネルギー逆拡散部２０６によりエネルギー逆拡散された信号に対し、リードソロモン復号する。
【００１７】
次に、ＴＭＣＣ信号を用いて実現する機能（１）〜（４）について説明する。
（１）１つの中継器を使用して、複数の放送事業者が独立したＭＰＥＧ−２ＴＳを伝送する機能
１つの中継器を複数の事業者がスロット単位で分割利用する場合、送信装置１００のフレーム生成部１０１は、伝送する複数のＭＰＥＧ−２ＴＳそれぞれに識別番号（ＴＳ＿ＩＤ）を割り当て、フレームを生成する。これにより、１つの中継器内で８つまで独立なＭＰＥＧ−２ＴＳを伝送することができ、各放送事業者は、独立のＭＰＥＧ−２ＴＳを伝送することができる。
（２）中継器を共同利用する放送事業者が、それぞれの放送の要求条件に合わせた変調方式を複数組み合わせて伝送する機能
送信装置１００のフレーム生成部１０１は、デジタル変調方式と誤り訂正符号の符号化率との組み合わせを７種類のメニューの中から最大４種類まで選択し、スロット単位で割り当て、フレームを生成する。これにより、中継器を共同利用する放送事業者は、それぞれの放送の要求条件に合わせた変調方式を複数組み合わせて利用することができ、階層化伝送等も可能となる。
（３）緊急警報放送時に、受信装置２００の電源を自動投入する機能
送信装置１００のフレーム生成部１０１は、緊急警報放送時に起動制御信号を設定し、フレームを生成する。これにより、緊急警報放送時の受信装置２００の電源を自動的に投入する等の機能を実現することができる。
（４）サイトダイバーシティ運用時における映像及び音声への妨害を抑止する機能
送信装置１００のフレーム生成部１０１は、アップリンク制御信号を設定し、フレームを生成する。これにより、降雨減衰が大きいときにアップリンク局を遠隔地の副局に切り替えるサイトダイバーシティ運用を受信装置２００に予告できるため、受信装置２００は、映像及び音声への影響を最小限に止めることが可能となる。
【００１８】
次に、前記（１）〜（４）の機能を実現するためのＴＭＣＣ信号について説明する。図５は、ＩＳＤＢ−Ｓ方式のＢＳデジタル放送で利用されているＴＭＣＣ信号を構成する情報を示す図である。このＴＭＣＣ情報は、「変更指示」「伝送モード／スロット情報」「相対ＴＳ／スロット情報」「相対ＴＳ／ＴＳ番号対応表」「送受信制御情報」及び「拡張情報」により構成されている。これらの情報は、送信装置１００のフレーム生成部１０１により設定される。
【００１９】
第１の項目「変更指示」は、ＴＭＣＣ情報が変更される毎に１づつカウントアップされる情報である。これによって、ＴＭＣＣ情報が変更された場合と、符号誤りによって見かけ上ＴＭＣＣ情報が変化した場合とを明確に区別することができる。変更指示の情報は、“１１１１１”の次は“０００００”に戻る。
【００２０】
第２の項目「伝送モード／スロット情報」は、伝送モードと割り当てスロット数とが組になって記述される情報であり、具体的な構成を図６に示す。ここで、伝送モードとは、使用する変調方式と内符号との組み合わせを示す項目であり、表１に示すように、ＢＳデジタル方式で使用可能な伝送モードは７種類である。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
１つのスーパーフレーム内で同時に伝送できる伝送モードは最大４種類であり、各伝送モードの割り当てスロット数には、ダミースロットを含んだ数が記述される。割り当てる伝送モードの数が４種類に満たない場合は、残りの伝送モードを“１１１１”とし、割り当てスロット数を“００００００”として記述される。
【００２３】
第３の項目「相対ＴＳ／スロット情報」及び第４の項目「相対ＴＳ／ＴＳ番号対応表」について説明する。ＢＳデジタル方式において、送信装置１００は、複数のＭＰＥＧ−ＴＳを同時に伝送することができる。また、受信装置２００は、ＴＭＣＣ情報に記述されている複数ＴＳと伝送スロットの対応情報とを用いて、ＭＰＥＧ−ＴＳを解析する前の復号段階で、複数ＴＳから単一ＴＳを分離することができる。ＭＰＥＧ−ＴＳＩＤは１６ビットで構成され、このビット長は長いので、ＴＭＣＣ情報の中で各スロットと複数ＴＳとの対応を記述するために、ＭＰＥＧ−ＴＳ  ＩＤ自体を使用するとなると、効率が悪くなる。そこで、ＢＳデジタル方式では各スロットとの対応には、図７に示すように、相対ＴＳ（３ビット）を用いる。また、図８に示すように、ＭＰＥＧ−ＴＳ  ＩＤとの対応は、相対ＴＳ／ＴＳ番号対応表によって間接的に行なわれる。
【００２４】
第５の項目「送受信制御情報」は、起動制御信号及びアップリンク制御信号により構成される情報であり、具体的な構成を図９に示す。起動制御信号は，緊急警報放送時に自動的に受信装置２００を立ち上げるための信号である。通常は起動制御信号“０”が記述され、受信装置２００への起動制御を行なう場合は“１”が記述される。アップリンク制御信号は、降雨減衰時等にアップリンク局を切り替える場合に使用する信号である。
【００２５】
第７の項目「拡張情報」は、将来にＴＭＣＣ情報を拡張するために使用する情報であり、その具体的な構成を図１０に示す。ＴＭＣＣ情報を拡張する場合は、拡張フラグを”１”とすると、その後の拡張フィールドが有効となる。拡張フラグが“０”の場合は、拡張フィールドが“１”でスタッフィングされる。
【００２６】
このように、現在ＢＳデジタル放送で運用されているＴＭＣＣ信号を使用することにより、柔軟な伝送制御を行うことができ、前述の（１）〜（４）の機能を実現することができる。
【００２７】
ところで、複数の物理チャンネルを使って１つのデータストリームを伝送する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この伝送を「バルク伝送」といい、これにより、Ｎチャンネルを使って１つのデータストリームを伝送することにより、１チャンネルあたりの伝送容量のほぼＮ倍の伝送ビットレートを確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開平６−１５２６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
このように、ＴＭＣＣ信号を使用した現在運用中のＢＳデジタル放送では、柔軟な伝送制御を行うことができ、複数の放送事業者が中継器を共同利用することを想定している。しかしながら、１放送事業者が複数の中継器及び異なる伝送路を利用することは想定していないため、例えば、より以上に大容量の情報伝送を行うために、複数の中継器（衛星中継器）を利用することができないという問題があった。
【００３０】
また、複数の物理チャンネルを使って１つのデータストリームを伝送する「バルク伝送」では、大容量の情報伝送を行うことができる。しかしながら、「バルク伝送」では、予め半固定的に割り当てられた伝送路のチヤンネル数及び伝送レートを確保することができるに過ぎないため、自由度が低いという問題があった。この場合、必要なチャンネル数及び伝送レートを必要なときに確保するという、柔軟な帯域割り当てを実現できることが望ましい。
【００３１】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、必要に応じて複数の伝送路を組み合わせることにより、大容量の情報伝送を実現することが可能なデジタルデータの送信装置及び受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
上記課題を解決するため、本発明は、１つのデジタルデータストリームを分散したチャンネルを使って伝送する際の部分デジタルデータストリームを特定するための情報をＴＭＣＣ信号に記述し、このＴＭＣＣ信号に記述した情報に基づいて、チャンネル毎の部分デジタルデータストリームを元のデジタルデータストリームに合成することを特徴とする。
【００３３】
即ち、本発明の送信装置は、１つのデジタルデータストリームを複数のチャンネルに分散させて伝送する送信装置であって、デジタルデータストリームの時間基準を識別するための同期情報、及び、１つのデジタルデータストリームがチャンネル毎に分散された部分デジタルデータストリームの存在を示すフラグを、伝送の制御を行う情報が書き込まれ、伝送制御を行うための伝送制御信号に記述してフレームを生成する手段と、部分デジタルデータストリームを含む前記生成したフレームを、前記チャンネル毎にそれぞれ伝送する手段とを備え、前記フラグは、１つのデジタルデータストリームをチャンネル毎に、主部分デジタルデータストリーム、該主部分デジタルデータストリームの前に接続して合成される前接続部分デジタルデータストリーム、及び前記主部分デジタルデータストリームの後に接続して合成される後接続部分デジタルデータストリームに分散させる場合に、前記主部分デジタルデータストリームに接続して合成されるべき前接続部分デジタルデータストリームの存在を示す前接続フラグ、及び、前記主部分デジタルデータストリームに接続して合成されるべき後接続部分デジタルデータストリームの存在を示す後接続フラグからなり、前記フレームを生成する手段は、前記前接続部分デジタルデータストリーム及び後接続部分デジタルデータストリームが伝送されるそれぞれのチャンネルのチャンネル情報のうちの少なくとも１つ以上をデジタルデータストリームの時間基準を識別するための同期情報とともに前記伝送制御信号に記述してフレームを生成することを特徴とする。
【００３４】
また、本発明の送信装置において、前記同期情報がフレーム同期信号及びフレームカウンタで構成され、かつ、前記チャンネル情報がメディア種別、チャンネル番号及びチャンネル内の多重位置情報のうちの少なくとも１つ以上を含むように構成されることを特徴とする。
【００３５】
また、本発明の送信装置において、前記多重位置情報がスロット番号、相対ストリーム番号及びストリーム＿ＩＤのうちの少なくとも１つ以上を含むように構成されることを特徴とする。なお、ここでいう相対ストリーム番号およびストリーム＿ＩＤは、狭義には相対ＴＳ番号およびＴＳ＿ＩＤを意味する。
【００３６】
また、本発明の受信装置は、上述した送信装置から伝送されたチャンネル毎のデジタルデータストリームを受信し、これらのデジタルデータストリームを合成して元の１つのデジタルデータストリームを生成する受信装置であって、同一の前記同期情報が記述され、かつ部分デジタルデータストリームの存在を示す前記フラグが記述された前記伝送制御信号を有するフレーム内に多重された部分デジタルデータストリームをチャンネル毎に特定する手段と、該特定したチャンネル毎の部分デジタルデータストリームを合成する手段と、を備えることを特徴とする。
【００３７】
また、本発明の受信装置において、前記部分デジタルデータストリームをチャンネル毎に特定する手段によって特定したチャンネル毎に、受信した部分デジタルデータストリーム間の遅延時間差を求め、該遅延時間差を打ち消すための遅延補正情報を生成する手段と、前記遅延補正情報に基づいて、チャンネル毎の部分デジタルデータストリームの遅延時間差を補正する手段とを更に備え、前記部分デジタルデータストリームを合成する手段は、前記遅延時間差が補正されたチャンネル毎の部分デジタルデータストリームを合成することを特徴とする。
【００３８】
また、本発明の受信装置において、前記遅延補正情報を生成する手段は、部分データストリームが伝送されるチャンネル毎の前記伝送制御信号に含まれるフレームカウンタの値、及び同期信号を受信するタイミングの違いから、これらの部分デジタルデータストリーム間の遅延時間差を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
以上のように、本発明によれば、複数の伝送路を組み合わせることができることから、大容量の情報伝送を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ＢＳデジタル放送の多重フレームの構成を示す図である。
【図２】従来の送信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の送信装置により伝送される変調波信号の例を示す図である。
【図４】従来の受信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】ＴＭＣＣ情報の構成を示す図である。
【図６】ＴＭＣＣ情報のうちの伝送モード／スロット情報の構成を示す図である。
【図７】ＴＭＣＣ情報のうちの相対ＴＳ／スロット情報の構成を示す図である。
【図８】ＴＭＣＣ情報のうちの相対ＴＳ／ＴＳ番号対応表の構成を示す図である。
【図９】ＴＭＣＣ情報のうちの送受信制御情報の構成を示す図である。
【図１０】ＴＭＣＣ情報のうちの拡張情報の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態による受信装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔ＴＭＣＣ情報〕
まず、本発明の実施の形態に用いるＴＭＣＣ情報について説明する。本発明の実施の形態による送信装置は、表２に示すＴＭＣＣ情報を用いることにより、１つのデジタルストリームを複数のチャンネルに分散させて伝送する。そして、本発明の実施の形態による受信装置は、このＴＭＣＣ情報に基づいて、分散されたデジタルストリームを元の１つのデジタルストリームに同期合成する。
【００４２】
【表２】
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【００４３】
このＴＭＣＣ情報は、「変更指示」「フレームカウンタ」「伝送モード／スロット情報」「他チャンネルストリーム接続情報」「相対ＴＳ／スロット情報」「相対ＴＳ／ＴＳ番号対応表」「送受信制御情報」及び「拡張情報」により構成されている。このＴＭＣＣ情報と、図５に示した従来のＴＭＣＣ情報とを比較すると、このＴＭＣＣ情報は、従来のＴＭＣＣ情報に加えて「フレームカウンタ」及び「他チャンネルストリーム接続情報」も含む点で相違する。
【００４４】
「フレームカウンタ」は、異なるチャンネル間の同期を合わせるための情報である。同一のデータストリームの部分データストリームが伝送されるチャンネルについては、すべて該ＴＭＣＣ上に同一のフレームカウンタ値が記述され、１スーパーフレーム毎にインクリメントされる。また、これらのチャンネルについてはすべてフレームが同期するようにクロック信号が管理され伝送される。つまり、データストリームが、チャンネル毎に複数の部分ストリームに分散して伝送された場合、この「フレームカウンタ」は、各部分ストリームの伝送遅延時間の差を検出するために用いられる。
【００４５】
「他チャンネルストリーム接続情報」は、表２に示すように、「接続フラグ（前接続有／無し，後接続有／無）」「前接続メディア番号」「後接続メディア番号」「前接続物理チャンネル番号」「後接続物理チャンネル番号」「前接続スロット番号」及び「後接続スロット番号」により構成されている。「接続フラグ（前接続有／無し，後接続有／無）」は、別チャンネルで伝送される前接続部分ストリームがあるか否か、及び、別チャンネルで伝送される後接続部分ストリームがあるか否かを示している。具体的には、受信中の部分ストリームの前に接続される部分ストリームがあるか否かを示すビットと、受信中の部分ストリームの後に接続される部分ストリームがあるか否かを示すビットとにより構成される。
【００４６】
また、「前接続メディア番号」「前接続物理チャンネル番号」及び「前接続スロット番号」は、「接続フラグ」において前接続有りの場合に有効となる情報であり、「後接続メディア番号」「後接続物理チャンネル番号」及び「後接続スロット番号」は、「接続フラグ」において後接続有りの場合に有効となる情報である。「前接続メディア番号」「後接続メディア番号」は、それぞれ前接続部分ストリーム及び後接続部分ストリームが伝送されるメディアを示す情報であり、例えば、メディアがＢＳ場合は０、１１０度ＣＳの場合は１である。「前接続物理チャンネル番号」「後接続物理チャンネル番号」は、それぞれ前接続部分ストリーム及び後接続部分ストリームが伝送されるチャンネルを示す情報であり、例えば、メディアがＢＳ場合は１，３，５，７，９，１１，１５，１７，１９，２１，２３のうちのいずれかの番号、１１０度ＣＳの場合は１〜２４のうちのいずれかの番号である。「前接続スロット番号」「後接続スロット番号」は、それぞれ前接続部分ストリーム及び後接続部分ストリームが伝送されるスロットの開始の番号、すなわち、どのスロットから前接続部分ストリーム及び後接続部分ストリームが多重されているかを示す位置情報であり、例えば、前接続スロット番号として１〜４８のいずれかの番号、後接続スロット番号として１〜４８のいずれかの番号である。
【００４７】
〔送信装置〕
次に、本発明の実施の形態による送信装置について説明する。この送信装置１は、図２に示した従来の送信装置１００とほぼ同等の構成を有し、フレーム生成部１１、エネルギー拡散部１０２、インターリーブ部１０３、畳み込み符号化部１０４、マッピング部１０５、時分割多重／直交変調部１０６、ＲＳ符号化部１０７、及びエネルギー拡散部１０８を備えている（図示せず）。図２に示した従来の送信装置１００とこの送信装置１とを比較すると、両装置とも、エネルギー拡散部１０２、インターリーブ部１０３、畳み込み符号化部１０４、マッピング部１０５、時分割多重／直交変調部１０６、ＲＳ符号化部１０７及びエネルギー拡散部１０８を備えている点で同一であるが、送信装置１が、従来の送信装置１００のフレーム生成部１０１とは異なるフレーム生成部１１を備えている点で相違する。以下、エネルギー拡散部１０２、インターリーブ部１０３、畳み込み符号化部１０４、マッピング部１０５、時分割多重／直交変調部１０６、ＲＳ符号化部１０７及びエネルギー拡散部１０８については、図２に示したものと同一であるから、ここでは説明を省略する。
【００４８】
本発明の実施の形態による送信装置１に備えたフレーム生成部１１は、表２に示した１５３０＋ＮビットのＴＭＣＣ情報を設定し、フレームを生成し、スーパーフレームを生成する。図２に示した従来のフレーム生成部１０１では、３８４ビットのＴＭＣＣ情報を設定し、フレームを生成することができるが、１５３０＋ＮビットのＴＭＣＣ情報を設定することができない。そこで、フレーム生成部１１は、３８４ビットを超えたサイズである１５３０＋ＮビットのＴＭＣＣ情報を設定するようにしたものである。
【００４９】
具体的には、フレーム生成部１１は、以下の４つの手法によりＴＭＣＣ情報を設定する。すなわち、第１の手法では、フレーム生成部１１は、ＴＭＣＣ情報を設定した際に、そのＴＭＣＣ情報を複数に分割し、その分割したＴＭＣＣ情報のそれぞれにページ番号を付す。そして、そのうちの１つのページ番号のＴＭＣＣ情報を含むフレームを生成し、スーパーフレームを生成する。同様に、他の１つのページ番号のＴＭＣＣ情報を含むフレームを生成し、スーパーフレームを生成する。これにより、分解した複数のＴＭＣＣ情報は、時間的に連続した異なるスーパーフレームに含めて伝送され、伝送されるＴＭＣＣ情報のビット数が拡張される。
【００５０】
また、第２の手法では、スーパーフレームを構成するフレーム数を拡張する。つまり、フレーム生成部１１は、拡張されたフレームのＴＭＣＣ信号の領域にＴＭＣＣ情報を設定し、フレームを生成し、スーパーフレームを生成する。これにより、伝送されるＴＭＣＣ情報のビット数が拡張される。
【００５１】
また、第３の手法では、多重されるＴＭＣＣ信号の領域（図１に示したスロットの先頭バイトにＴＭＣＣ信号が多重されている部分）の先頭１バイトのみならず、さらに左側に数バイト追加して、ここをＴＭＣＣ領域として使用できるように拡張する。つまり、フレーム生成部１１は、拡張されたＴＭＣＣ信号の領域にＴＭＣＣ情報を設定し、フレームを生成し、スーパーフレームを生成する。これにより、伝送されるＴＭＣＣ情報のビット数が拡張される。
【００５２】
また、第４の手法では、フレームあたりのスロット数を拡張する。つまり、フレーム生成部１１は、拡張されたスロットのＴＭＣＣ信号の領域にＴＭＣＣ情報を設定し、フレームを生成し、スーパーフレームを生成する。これにより、伝送されるＴＭＣＣ情報のビット数が拡張される。
【００５３】
〔受信装置〕
次に、本発明の実施の形態による受信装置について説明する。図１１は、本発明の実施の形態による受信装置の構成を示す図である。この受信装置２は、信号分配部２０、主ストリーム受信部４０−１、前接続ストリーム受信部４０−２、後接続ストリーム受信部４０−３、及び信号切替部２３を備えている。主ストリーム受信部４０−１は、チャンネル選択部２０１−１、直交検波部２０２−１、ＴＭＣＣ復号部２０３−１、内符号復号部２０４−１、デインターリーブ部２０５−１、エネルギー逆拡散部２０６−１、ＲＳ復号部２０７−１、複数ストリーム接続制御部２１、及び遅延制御部２２−１を備えている。ここで、主ストリーム受信部４０−１のチャンネル選択部２０１−１、直交検波部２０２−１、ＴＭＣＣ復号部２０３−１、内符号復号部２０４−１、デインターリーブ部２０５−１、エネルギー逆拡散部２０６−１及びＲＳ復号部２０７−１は、図４に示した従来の受信装置２００に備えたものと同一の機能を有する。図１１に示す受信装置２のその他の構成は、図４に示した従来の受信装置２００の構成と異なる。すなわち、受信装置２は、信号分配部２０、主ストリーム受信部４０−１における複数ストリーム接続制御部２１及び遅延制御部２２−１、前接続ストリーム受信部４０−２、後接続ストリーム受信部４０−３及び信号切替部２３を備えている点で従来の受信装置２００と相違する。
【００５４】
また、前接続ストリーム受信部４０−２は、チャンネル選択部２０１−２、直交検波部２０２−２、ＴＭＣＣ復号部２０３−２、内符号復号部２０４−２、デインターリーブ部２０５−２、エネルギー逆拡散部２０６−２、ＲＳ復号部２０７−２、及び遅延制御部２２−２を備えている。同様に、後接続ストリーム受信部４０−３は、チャンネル選択部２０１−３、直交検波部２０２−３、ＴＭＣＣ復号部２０３−３、内符号復号部２０４−３、デインターリーブ部２０５−３、エネルギー逆拡散部２０６−３、ＲＳ復号部２０７−３、及び遅延制御部２２−３を備えている。
【００５５】
例えば、送信装置１が、同一番号のデータストリームをフレームレベルまたはスロットレベルで３つに分散し、第１チャンネル、第２チャンネル及び第３チャンネルの順番で、これらの伝送路を介して伝送したとする。この場合、受信装置２では、主ストリーム受信部４０−１が第２チャンネルの部分ストリームを受信し、前接続ストリーム受信部４０−２が第１チャンネルの部分ストリームを受信し、後接続ストリーム受信部４０−３が第３チャンネルの部分ストリームを受信し、それぞれの遅延制御部２２−１，２，３がこれらの部分ストリームの同期がとれるように遅延処理を行い、信号切替部２３がこれらの部分ストリームを合成し、元のデータストリームを生成する。
【００５６】
信号分配部２０は、送信装置１００からの変調波信号である放送波をＢＳ−ＩＦ信号として、ＢＳアンテナ及び周波数変換部（図示せず）を介して入力され、入力されたＢＳ−ＩＦ信号を３つの系統に分配し、主ストリーム受信部４０−１、前接続ストリーム受信部４０−２及び後接続ストリーム受信部４０−３に出力する。
【００５７】
主ストリーム受信部４０−１、前接続ストリーム受信部４０−２及び後接続ストリーム受信部４０−３に備えたチャンネル選択部２０１−１〜３、直交検波部２０２−１〜３、ＴＭＣＣ復号部２０３−１〜３、内符号復号部２０４−１〜３、デインターリーブ部２０５−１〜３、エネルギー逆拡散部２０６−１〜３、ＲＳ復号部２０７−１〜３は、図４に示した従来の受信装置２００に備えたものと同一であるので、ここでは説明を省略する。
【００５８】
複数ストリーム接続制御部２１は、主ストリーム受信部４０−１のＴＭＣＣ復号部２０３−１から同期情報及びＴＭＣＣ情報（表２に示したＴＭＣＣ情報）が入力され、ＴＭＣＣ情報のうちの「他チャンネルストリーム接続情報」における「接続フラグ」により前接続部分ストリーム及び後接続部分ストリームが有るか無いかを判定する。前接続部分ストリームが有るものと判定した場合には、その「他チャンネルストリーム接続情報」における「前接続物理チャンネル番号」を前接続ストリーム受信部４０−２のチャンネル選択部２０１−２に出力する。前接続ストリーム受信部４０−２のチャンネル選択部２０１−２は、「前接続物理チャンネル番号」を入力すると、そのチャンネル番号の部分ストリームを選択する。同様に、後接続部分ストリームが有るものと判定した場合には、その「他チャンネルストリーム接続情報」における「後接続物理チャンネル番号」を後接続ストリーム受信部４０−３のチャンネル選択部２０１−３に出力する。後接続ストリーム受信部４０−３のチャンネル選択部２０１−３は、「後接続物理チャンネル番号」を入力すると、そのチャンネル番号の部分ストリームを選択する。
【００５９】
また、複数ストリーム接続制御部２１は、前接続ストリーム受信部４０−２のＴＭＣＣ復号部２０３−２から同期情報、及びＴＭＣＣ情報が入力され、主ストリーム受信部４０−１における同期情報の受信時間及びＴＭＣＣ情報のうちの「フレームカウンタ」の値と、前接続ストリーム受信部４０−２における同期情報の受信時間及びＴＭＣＣ情報のうちの「フレームカウンタ」の値とを比較する。そして、「フレームカウンタ」の値が異なる場合、フレームカウンタの値の差を求め、この差にフレームの周期を乗じてストリーム間の時間差、すなわち遅延補正時間を算出し、算出した遅延補正時間を主ストリーム受信部４０−１の遅延制御部２２−１及び／または前接続ストリーム受信部４０−２の遅延制御部２２−２に出力することで、スーパーフレーム単位の比較的長い遅延時間差の相殺を行う。さらに、それぞれの同期情報の受信時間を比較し、両受信部間の遅延差を検出する。この遅延差をなくすように、それぞれ遅延補正時間を算出し、算出した遅延補正時間を主ストリーム受信部４０−１の遅延制御部２２−１及び／または前接続ストリーム受信部４０−２の遅延制御部２２−２に出力する。
【００６０】
同様に、複数ストリーム接続制御部２１は、後接続ストリーム受信部４０−３のＴＭＣＣ復号部２０３−３から同期情報の受信時間及びＴＭＣＣ情報が入力され、主ストリーム受信部４０−１における同期情報の受信時間及びＴＭＣＣ情報のうちの「フレームカウンタ」の値と、後接続ストリーム受信部４０−３における同期情報の受信時間及びＴＭＣＣ情報のうちの「フレームカウンタ」の値とを比較する。そして、「フレームカウンタ」の値が異なる場合、フレームカウンタの値の差を求め、この差にフレームの周期を乗じてストリーム間の時間差、すなわち遅延補正時間を算出し、算出した遅延補正時間を主ストリーム受信部４０−１の遅延制御部２２−１及び／または後接続ストリーム受信部４０−３の遅延制御部２２−３に出力することで、スーパーフレーム単位の比較的長い遅延時間差の相殺を行う。さらに、それぞれの同期情報の受信時間を比較し、両受信部間の遅延差を検出する。この遅延差をなくすように、それぞれ遅延補正時間を算出し、算出した遅延補正時間を主ストリーム受信部４０−１の遅延制御部２２−１及び／または後接続ストリーム受信部４０−３の遅延制御部２２−３に出力する。
【００６１】
尚、複数ストリーム接続制御部２１は、３つの受信部による同期情報の受信時間及び「フレームカウンタ」の値を比較し、「フレームカウンタ」の値が異なる場合、フレームカウンタ間の差異に基づいて、それぞれの受信部間の比較的大きな遅延差を検出し、さらに、それぞれの同期情報の受信時間に基づいて、それぞれの受信部間の微小な遅延差を検出するようにしてもよい。この場合も、この遅延差をなくすように、それぞれ遅延補正時間を算出し、算出した遅延補正時間をそれぞれの受信部に出力する。
【００６２】
主ストリーム受信部４０−１、前接続ストリーム受信部４０−２及び後接続ストリーム受信部４０−３の遅延制御部２２−１〜３は、複数ストリーム接続制御部２１から遅延補正時間が入力され、この遅延補正時間により、ＲＳ復号部２０７−１〜３から入力された部分ストリームの出力タイミングを調整する。つまり、遅延制御部２２−１〜３は、同一のタイミングにて、部分ストリームを信号切替部２３にそれぞれ出力する。
【００６３】
信号切替部２３は、前接続ストリーム受信部４０−２、主ストリーム受信部４０−１及び後接続ストリーム受信部４０−３の遅延制御部２２−１〜３から同一タイミングにて部分ストリームをそれぞれ入力され、この順番でメモリに格納する。また、複数ストリーム接続制御部２１からＴＭＣＣ情報が入力され、そのＴＭＣＣ情報のうちの「他チャンネルストリーム接続情報」における「前接続スロット番号」「後接続スロット番号」及び「スロット／相対ＴＳ番号対応表」に基づいて、メモリからスロット情報を読み出し、フレームを生成しデータストリームを生成し出力する。
【００６４】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、送信装置１は、異なるメディア及びチャンネルにより情報を伝送するようにしたから、複数の伝送路を組み合わせて大容量の情報伝送を実現することが可能となる。
【００６５】
具体的には、本発明の実施の形態によれば、送信装置１は、ＴＭＣＣ情報に、「フレームカウンタ」、及び接続部分ストリームの有無、チャンネル番号等を示す「他チャンネルストリーム接続情報」を記述して部分ストリームを伝送するようにした。また、受信装置２は、ＴＭＣＣ情報のうちの「フレームカウンタ」の値を用いて、主部分ストリーム、前接続部分ストリーム及び後接続部分ストリームに対して同期合成するようにした。これにより、同一のデータストリームから分離された部分ストリームであることを判定できるから、受信装置２において元のデータストリームを生成することができる。
【００６６】
また、受信装置２は、ＴＭＣＣ情報のうちの「他チャンネルストリーム接続情報」における「接続フラグ」により、受信中の主部分ストリームが、それのみで有効なデータストリームを構成するのか、その主部分ストリームの受信に先立って受信しなければならない前接続部分ストリームが存在するか、その主部分ストリームの受信後に受信しなければならない後接続部分ストリームが存在するかを判定することができる。
【００６７】
また、受信装置２は、ＴＭＣＣ情報のうちの「他チャンネルストリーム接続情報」における「前接続メディア番号」「後接続メディア番号」「前接続物理ｃｈ番号」「後接続物理ｃｈ番号」「前接続スロット番号」「後接続スロット番号」により、受信中の主部分ストリームの受信に先立ち受信しなければならない前接続部分ストリームが伝送されているメディアがＢＳなのか１１０度ＣＳなのか、当該メディアの何チャンネルで伝送されているのか、さらに当該チャンネルの何番目のスロットで伝送されているのかを判定することができる。加えて、受信中の主部分ストリ―ムの受信後に受信しなければならない後接続部分ストリームが伝送されているメディアがＢＳなのか１１０度ＣＳなのか、当該メディアの何チャンネルで伝送されているのか、さらに当該チャンネルの何番目のスロットで伝送されているのかを判定することができる。
【００６８】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、前記受信装置２では、主ストリーム受信部４０−１、１系統の前接続ストリーム受信部４０−２、及び１系統の後接続ストリーム受信部４０−３を備えて構成するようにしたが、この系統数は限定されるものではない。２つを超える前接続部分ストリーム及び後接続部分ストリームを受信する場合、すなわち利用するチャンネル数が３を超える場合には、その数に応じた系統の受信部を備えて構成する。つまり、２系統以上の前接続ストリーム受信部４０−２及び２系統以上の後接続ストリーム受信部４０−３を備えて構成するようにしてもよい。
【００６９】
また、２つのチャンネルを利用する場合は、受信装置２は、主ストリーム受信部４０−１、及び、前接続ストリーム受信部４０−２と後接続ストリーム受信部４０−３とを１系統に兼用した受信部を備えて構成する。
【００７０】
また、ＢＳと１１０度ＣＳをメディア横断的に運用しない場合については、「前接続メディア番号」「後接続メディア番号」は省略してもよい。また、「前接続物理チャンネル番号」「後接続物理チャンネル番号」はメディア内のチャンネルの特定ができるその他の情報、例えば伝送周波数を直接指定するものとしてもよい。さらに「前接続スロット番号」「後接続スロット番号」については、部分データストリームが多重されているスロット位置が判明する情報、例えば「前接続相対ＴＳ番号」「後接続相対ＴＳ番号」または「前接続ＴＳ＿ＩＤ」「後接続ＴＳ＿ＩＤ」としてもよい。また、分散伝送される部分データストリームをすべて同じＴＳ＿ＩＤで伝送する、という運用を規定する場合には、前接続・後接続の部分データストリームのチャンネル内での多重位置の伝送を省略しても、各チャンネルのＴＭＣＣ情報のその他の項目のみから検出することも可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１，１００  送信装置
２，２００  受信装置
２０  信号分配部
２１  複数ストリーム接続制御部
２２  遅延制御部
２３  信号切替部
４０−１  主ストリーム受信部
４０−２  前接続ストリーム受信部
４０−３  後接続ストリーム受信部
１１，１０１  フレーム生成部
１０２，１０８  エネルギー拡散部
１０３  インターリーブ部
１０４  畳み込み符号化部
１０５  マッピング部
１０６  時分割多重／直交変調部
１０７  ＲＳ符号化部
２０１  チャンネル選択部
２０２  直交検波部
２０３  ＴＭＣＣ復号部
２０４  内符号復号部
２０５  デインターリーブ部
２０６  エネルギー逆拡散部
２０７  ＲＳ復号部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011254552.tif 000011
【図８】
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【図９】
2011254552.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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