(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【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】
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【図８】
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【図９】
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