(57)【要約】【課題】映像ビットストリームの圧縮符号化は現状のままとして、オーダーワイヤー機能を可能としたＰＵ装置を得る。【解決手段】映像信号や音声信号を符号化し多重化したＭＰＥＧ２−ＴＳ（トランスポートストリーム）信号をＯＦＤＭフレーム構成としてＯＦＤＭ変調し、高周波信号として送信するようにしたＦＰＵ装置において、オーダーワイヤー回線からの音声通話信号を符号化して、ＯＦＤＭフレーム構成のデータシンボルのこれら映像信号や音声信号の符号化データが割り振られた以外の部分に割り振って送信する。送信先ＦＰＵ装置では、このＯＦＤＭフレーム構成からオーダーワイヤー符号化信号を抽出して復号化することにより、映像データのビットレートを下げることなく、ＦＰＵ間での音声通話をなすオーダーワイヤー機能が実現可能となる。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも映像信号及び音声信号を符号化し多重化したＴＳ（トランスポートストリーム）信号をＯＦＤＭフレーム構成としてＯＦＤＭ変調して送信するようにしたＦＰＵ装置であって、
オーダーワイヤー回線からの音声通話信号を符号化して、前記ＯＦＤＭフレーム構成のデータシンボルの前記映像信号及び音声信号の符号化データが割り振られた以外の部分に割り振るよう制御する送信制御手段を含むことを特徴とするＦＰＵ装置。
【請求項２】
受信信号をＯＦＤＭ復調して前記ＯＦＤＭフレーム構成とし、このフレーム中に割り振られた前記音声通話信号の符号化データを導出するよう制御する受信制御手段を、更に含むことを特徴とする請求項１記載のＦＰＵ装置。
【請求項３】
前記送信制御手段は、前記ＴＳ信号と前記音声通話信号の符号化信号とを前記ＯＦＤＭフレーム構成とするフレーミング手段を有することを特徴とする請求項１または２記載のＦＰＵ装置。
【請求項４】
前記受信制御手段は、前記ＯＦＤＭフレーム構成から前記ＴＳ信号と前記音声通話信号の符号化信号とを分離するデフレーミング手段を有することを特徴とする請求項３記載のＦＰＵ装置。
【請求項５】
少なくとも映像信号及び音声信号を符号化し多重化したＴＳ（トランスポートストリーム）信号をＯＦＤＭフレーム構成としてＯＦＤＭ変調して送信するようにしたＦＰＵ装置における動作制御方法であって、
オーダーワイヤー回線からの音声通話信号を符号化して、前記ＯＦＤＭフレーム構成のデータシンボルの前記映像信号及び音声信号の符号化データが割り振られた以外の部分に割り振るよう制御する送信制御ステップを含むことを特徴とする動作制御方法。
【請求項６】
受信信号をＯＦＤＭ復調して前記ＯＦＤＭフレーム構成とし、このフレーム中に割り振られた前記音声通話信号の符号化データを導出するよう制御する受信制御ステップを、更に含むことを特徴とする請求項５記載の動作制御方法。
【請求項７】
前記送信制御ステップは、前記ＴＳ信号と前記音声通話信号の符号化信号とを前記ＯＦＤＭフレーム構成とするフレーミングステップを有することを特徴とする請求項５または６記載の動作制御方法。
【請求項８】
前記受信制御ステップは、前記ＯＦＤＭフレーム構成から前記ＴＳ信号と前記音声通話信号の符号化信号とを分離するデフレーミングステップを有することを特徴とする請求項７記載の動作制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＦＰＵ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｉｃｋ−Ｕｐ  Ｕｎｉｔ）装置に関し、特にオーダーワイヤー回線からの音声通話信号を移動中継通信に運用する８００ＭＨｚデジタルＦＰＵ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の８００ＭＨｚデジタルＦＰＵ装置（以下、デジタルＦＰＵ装置と称す）では、送信機と受信機間でオーダーワイヤー回線を介した音声通話が必要な場合、送信側と受信側のシステムは、図９及び図１０にて示すような構成となっている。
【０００３】
図９は送信側のブロック図であり、図１０は受信側のブロック図である。図９を参照すると、エンコーダー１において、映像信号は映像符号化部１１により符号化され、２チャンネルの音声信号（Ｌ／Ｒ含む）の他に、更に１チャンネルの音声通話信号は、音声符号化部１２により符号化される。また、データはデータ符号化部１３により符号化される。これら各符号化部１１〜１３による映像ビットストリーム、音声ビットストリーム、データビットストリームは多重化部１４において多重化され、ＭＰＥＧ２−ＴＳ（トランスポートストリーム）が生成されて送信機２へ供給される。
【０００４】
送信機２に入力されたＭＰＥＧ２−ＴＳは、送信制御部２１内において、伝送路符号化器２１１、フレーミング回路２１２、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ  ）変調器２１３を介してＩＦ（中間周波数）信号（１３０ＭＨｚ）となり、送信高周波部を構成する周波数変換／電力増幅器２２へ供給される。この送信高周波部では、ＩＦ信号（１３０ＭＨｚ）が８００ＭＨｚ帯の高周波信号に周波数変換されて増幅され、送信アンテナ３を介して送信されるようになっている。
【０００５】
次に、図１０を参照すると、受信アンテナ４で受信された送信側からの高周波信号は受信機５へ供給される。受信高周波部を構成する周波数変換器５１では、受信アンテナ４で受信された８００ＭＨｚ帯の高周波信号が、ＩＦ信号（１３０ＭＨｚ）に周波数変換されて受信制御部５２へ供給される。
【０００６】
この受信制御部５２では、ＩＦ信号（１３０ＭＨｚ）が入力されて、ＯＦＤＭ復調器５２１、デフレーミング回路５２２、伝送路復号化器５２３を介して復調され、ＭＰＥＧ２−ＴＳとしてデコーダー６へ供給される。このデコーダー６においては、分離化部６により映像信号、音声信号、データ信号、そしてオーダーワイヤー回線からの音声通話信号が、それぞれ分離され、映像復号化部６２、音声復号化部６３、データ復号化部６４により、それぞれ復号される。なお、音声通話信号は、オーダーワイヤー回線へ出力されることにより、オーダーワイヤーでの通話が可能となる。
【０００７】
なお、特別の音声通話チャンネルを用いることなく、ＦＰＵ装置のチャンネル切替えを行う技術が特許文献１に開示されている。この技術では、チャネル指定情報を、通常の送信音声を断として、音声帯域の情報に変換して音声変調器を介して相手ＦＰＵ装置に送信し、受信側のＦＰＵ装置では、当該チャンネル指定情報を復調して識別して局部発振器を制御することにより、指定されたチャネルに自動切替えを行うというものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−３１７３５５号公報（第２，３頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したデジタルＦＰＵ装置のパラメータにおいては、ＡＲＩＢ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  ａｎｄ  Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ）標準規格ＳＴＤ−Ｂ１３に記載されており、送受間で許容可能な伝送ビットレートは１６．１３０５４７２６Ｍｂｐｓと理論上決まっている。これにより、コーデックとデジタルＦＰＵ装置間で伝送可能となるＭＰＥＧ２−ＴＳの許容ビットレートも決まってしまうことになる。
【００１０】
従来のデジタルＦＰＵ装置において、音声通話を行う場合（デジタル音声符号化による音声ビットストリームは固定ビットレートとする）、音声チャンネルがもう１チャンネル増え、ＭＰＥＧ２−ＴＳのビットレートは以前と同じビットレートとすると、デジタル映像符号化される映像ビットストリームは可変ビットレートのため、映像ビットストリームを今まで以上に圧縮符号化しなければならない。
【００１１】
すなわち、映像ビットストリームを今まで以上に圧縮符号化すると、エンコーダーに入力される映像信号の情報量がより少なくなるため、以前のデコードされた映像と比べると、映像信号の解像度が大きく劣化する欠点がある。なお、上記特許文献１においては、通常の送信音声を断としてチャンネル切替え情報を送信するものであり、通常の送信に影響を与えることになる。
【００１２】
そこで、本発明は上記の問題点を解消しつつ、オーダーワイヤー回線の伝送を可能とするために、ＯＦＤＭのフレーム構造を利用することで、映像ビットストリームの圧縮符号化は現状のままとすることが可能なＦＰＵ装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＦＰＵ装置は、少なくとも映像信号及び音声信号を符号化し多重化したＴＳ（トランスポートストリーム）信号をＯＦＤＭフレーム構成としてＯＦＤＭ変調して送信するようにしたＦＰＵ装置であって、オーダーワイヤー回線からの音声通話信号を符号化して、前記ＯＦＤＭフレーム構成のデータシンボルの前記映像信号及び音声信号の符号化データが割り振られた以外の部分に割り振るよう制御する送信制御手段を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明による動作制御方法は、少なくとも映像信号及び音声信号を符号化し多重化したＴＳ（トランスポートストリーム）信号をＯＦＤＭフレーム構成としてＯＦＤＭ変調して送信するようにしたＦＰＵ装置における動作制御方法であって、オーダーワイヤー回線からの音声通話信号を符号化して、前記ＯＦＤＭフレーム構成のデータシンボルの前記映像信号及び音声信号の符号化データが割り振られた以外の部分に割り振るよう制御する送信制御ステップを含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明の作用を述べる。映像信号や音声信号を符号化し多重化したＭＰＥＧ２−ＴＳ（トランスポートストリーム）信号をＯＦＤＭフレーム構成としてＯＦＤＭ変調し、高周波信号として送信するようにしたＦＰＵ装置において、オーダーワイヤー回線からの音声通話信号を符号化して、ＯＦＤＭフレーム構成のデータシンボルのこれら映像信号や音声信号の符号化データが割り振られた以外の部分に割り振るようして、送信する。受信側のＦＰＵ装置では、このＯＦＤＭフレーム構成から音声通話信号の符号化データを抽出して復号化することにより、映像データのビットレートを下げることなく、ＦＰＵ間での音声通話をなすオーダーワイヤー機能が実現可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１及び図２は本発明の実施例のデジタルＦＰＵ装置の構成を示しており、図１は送信側のブロック図、図２は受信側のブロック図である。図１および図２において、図９および図１０と同等部分は同一符号により示している。
【００１７】
先ず、図１を参照すると、エンコーダー１において、映像符号化部１１は映像信号の符号化を行い、音声符号化部１２は音声信号の符号化を行い、データ符号化部１３はデータ信号の符号化を行う。多重化部１４はこれら符号化出力を多重化してＭＰＥＧ２−ＴＳとして送信機２へ供給する。
【００１８】
送信機２に入力されたＭＰＥＧ２−ＴＳは、送信制御部２１内の伝送路符号化器２１１でエネルギー拡散、誤り訂正符号化（外符号）、外インターリーブ、誤り訂正符号化（内符号）が施され、フレーミング回路２１２に供給される。なお、誤り訂正符号化（内符号）は、畳み込み符号を使用し、符号化率１／２，２／３，３／４，７／８および符号化しない場合も含めて、５種類のモードを有しているものとする。
【００１９】
一方、オーダーワイヤー回線を介して入力された音声通話は、送信制御部２１内のオーダーワイヤー符号化器２１４へ入力され、ＡＤＰＣＭ符号化、誤り訂正符号化が施されてフレーミング回路２１２に供給される。このフレーミング回路２１２では、伝送路符号化器２１１から出力されるＴＳ符号化信号とオーダーワイヤー符号化器２１４から出力されるオーダーワイヤー符号化信号とが、ＯＦＤＭのフレーム構造を利用して多重化およびフレーム化（フレーミング）が行われることになる。
【００２０】
フレーミングされたＯＦＤＭフレームデータは、ＯＦＤＭ変調器２１３で変調されＩＦ信号（１３０ＭＨｚ）となって出力され、送信高周波部を構成する周波数変換／電力増幅器２２へ供給される。この周波数変換／電力増幅器２２では、ＩＦ信号（１３０ＭＨｚ）が８００ＭＨｚ帯の高周波信号に周波数変換され増幅が行われ、送信アンテナ３を介して送信出力される。
【００２１】
図２を参照すると、受信アンテナ４で受信さた送信側からの信号は、受信機５内の受信高周波部を構成する周波数変換器５１へ入力され、８００ＭＨｚ帯の高周波がＩＦ信号（１３０ＭＨｚ）の周波数に変換されて受信制御部５２へ供給される。この受信制御部５２では、ＩＦ信号（１３０ＭＨｚ）がＯＦＤＭ復調器５２１で復調されて、デフレーム化／分離化を行うデフレーミング回路５２２により、ＭＰＥＧ２−ＴＳ信号とオーダーワイヤー信号（音声通話信号）とが出力される。
【００２２】
デフレーム化されたＴＳ信号は、伝送路復号化器５２３で復号化されてＭＰＥＧ２−ＴＳとしてデコーダー６へ供給され、分離化部６１により映像信号、音声信号、データ信号にそれぞれ分離される。これら分離された各信号は、映像復号化部６２、音声復号化部６３、データ復号化部６４において、それぞれ復号されて出力される。
【００２３】
一方、デフレーミング回路５２２によりデフレーム化されたオーダーワイヤー信号は、オーダーワイヤー復号化器５２４に入力され、誤り訂正復号化、ＡＤＰＣＭ復号化が施されてオーダーワイヤー回線へ復元された音声通話信号として導出されるのである。
【００２４】
図３は図１に示したオーダーワイヤー符号化器２１４のブロック図である。図に示す通り、オーダーワイヤー符号化器２１４は、オーダーワイヤー回線から入力される音声通話信号をＡＤＰＣＭ符号変換するＡＤＰＣＭ符号化回路２１４１と、このＡＤＰＣＭ符号回路２１４１から出力された信号を畳み込み符号化する誤り符号化回路２１４２と、送信制御部２１内のクロック発生器（図示せず）から入力されるクロック（１６ＭＨｚ）を４００分周してクロック（４０ＫＨｚ）を生成し、ＡＤＰＣＭ符号化回路２１４１と誤り符号化回路２１４２とに対してクロックを供給するクロック分周器２１４３とを有している。なお、誤り符号化回路２１４２では、符号化率１／２のみとしている。
【００２５】
図４は図１に示したフレーミング回路２１２のブロック図である。伝送路符号化器２１１から出力されるＴＳ符号化信号は８Ｍｂｐでサンプリングされており、一方、オーダーワイヤー符号化器２１４から出力されるオーダーワイヤー符号化信号は４０Ｋｂｐｓでサンプリングされており、それぞれメモリー２１２１とメモリー２１２２に１フレーム分書き込まれる。
【００２６】
これらメモリー２１２１およびメモリー２１２２への書き込み／読み出しの制御は、メモリー制御部２１２４によって行われる。セレクタ２１２３は、メモリー制御部２１２４による選択制御により、メモリー２１２１または２１２２のいずれかの読み出しデータを出力するものである。
【００２７】
メモリー２１２１に対してＴＳ符号化信号が１フレーム分書き込まれるデータ数は、ＯＦＤＭ１フレームが６０．３ｍｓであることから、
６０．３ｍｓ／８ＭＨｚ（＝１２５ｎｓ）＝４８２４００
となる。一方、メモリー２１２２に対してオーダーワイヤー符号化信号が１フレーム分書き込まれるデータ数は、
６０．３ｍｓ／４０ＫＨｚ（＝２５μｓ）＝２４１２
となる。
【００２８】
図５は、同期シンボルとデータシンボルから構成されるＯＦＤＭフレーム構造を示しており、キャリアデータを伝送するのために、データシンボルに含まれる１シンボルの有効キャリア数は５４４個である。そして、１フレーム内の総シンボル数は９００個あるが、そのうち同期シンボル数は６個となっているので、データシンボル数は、図５に示す通り、８９４個となる。
【００２９】
よって、１フレーム内の総有効キャリア数は、
８９４×５４４＝４８６３３６
となる。ＴＳ符号化信号が１フレーム間で書き込まれるデータ数は、総有効キャリア数と比べると少なく、
４８６３３６−４８２４００＝３９３６
（４８２４００／５４４）＋６＝（８８６．７）＋６＝８９２．７
のような個数分余っており、フレーム化後のＴＳ符号化信号は、８９３シンボル目の途中までをキャリアデータとして割り振られる。したがって、オーダーワイヤー符号化信号は、十分にＯＦＤＭフレーム構造内のキャリアデータに割り振ることが可能であり、キャリアデータの割り振りとしては８９４シンボル目から８９８シンボルの途中までとなる。
【００３０】
メモリー２１２１および２１２２の読み出し制御と、セレクタ２１２３の切替制御を行うメモリー制御部２１２４により、オーダーワイヤー符号化信号とＴＳ符号化信号の多重化、更にはフレーム化が行われ、ＦＦＴサンプリングクロックと同じ１６ＭＨｚサンプリングされたＯＦＤＭフレームデータが生成される。この多重化、フレーム化されたＯＦＤＭフレーム構造は、図６に示している。
【００３１】
図７は図２におけるデフレーミング回路５２２のブロック図である。図に示す通り、デフレーミング回路５２２は、ＯＦＤＭ復調されたＯＦＤＭフレームデータを書き込むメモリー５２２１および５２２２と、これらメモリーの書き込みおよび読み出しの制御をなすメモリー制御部５２２３とにより構成されている。これにより、デフレーム化、分離化が行われ、ＴＳ信号は８Ｍｂｐｓ、オーダーワイヤー信号は４０Ｋｂｐｓとして出力される。
【００３２】
図８は図２に示したオーダーワイヤー復号化器５２４のブロック図である。図に示す通り、オーダーワイヤー復号化器５２４は、デフレーミング回路５２２から分離されたオーダーワイヤー復調信号をビタビ復号する誤り訂正復号化回路５２４１と、この誤り訂正復号化回路５２４１からビタビ復号された信号をＡＤＰＣＭ復号変換するＡＤＰＣＭ復号化回路５２４２と、受信制御部５２内のクロック発生器から入力されるクロック（１６ＭＨｚ）を４００分周してクロック（４０ＫＨｚ）を生成し、誤り訂正復号化回路５２４１とＡＤＰＣＭ復号化回路５２４２へクロックを供給するクロック分周器５２４３とを有している。
【００３３】
以上述べた構成とすることにより、従来のデジタルＦＰＵ装置に、オーダーワイヤー符号化器２１４および復号化器５２４と、フレーミング回路２１２とデフレーミング回路５２２とを付加するだけで、音声通話できるオーダーワイヤー機能が実現可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＯＦＤＭのフレーム構造を利用することにより、映像ビットストリームの圧縮符号化は現状のままとし、デジタルＦＰＵ装置の送信機、受信機でオーダーワイヤーによる音声通話が可能となるという効果がある。また、デジタルＦＰＵ装置にオーダーワイヤー機能を内蔵することにより、コーデック側のエンコードおよびデコードにかかる演算処理時間が省かれるために、従来の通話でかかってた遅延量が大幅に削減され、遅延量の少ない音声通話伝送が実現可能となるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるデジタルＦＰＵ装置の送信側ブロック図である。
【図２】本発明の実施例によるデジタルＦＰＵ装置の受信側ブロック図である。
【図３】オーダーワイヤー符号化器２１４のブロック図である。
【図４】フレーミング回路２１２のブロック図である。
【図５】ＯＦＤＭフレーム構成図である。
【図６】オーダーワイヤー信号を多重化したＯＦＤＭフレーム構成図である。
【図７】デフレーミング回路５２２のブロック図である。
【図８】オーダーワイヤー復号化器５２４のブロック図である。
【図９】従来のデジタルＦＰＵの送信側ブロック図である。
【図１０】従来のデジタルＦＰＵの受信側ブロック図である。
【符号の説明】
１  エンコーダー
２  送信機
３  送信アンテナ
４  受信アンテナ
５  受信機
６  デコーダー
１１  映像符号化部
１２  音声符号化部
１３  データ符号化部
１４  多重化部
２１  送信制御部
２２  周波数変換／電力増幅器
５１  周波数変換器
５２  受信制御部
６１  分離化部
６２  映像復号化部
６３  音声復号化部
６４  データ復号化部
２１１  伝送路符号化器
２１２  フレーミング回路
２１３  ＯＦＤＭ変調器
２１４  オーダーワイヤー符号化器
５２１  ＯＦＤＭ復調器
５２２  デフレーミング回路
５２３  伝送路復号化器
５２４  オーダーワイヤー復号化器
【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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【図１０】
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