(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ送信方法において、送信に際して、フレームの先頭近傍に配置されたビットによりＡＣパケットの構成を指定するようにしたＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ送信方法であって、
ＡＣキャリアを複数本とし、それらＡＣキャリアのデータ部にビットを割り当てるに際して、順次に異なるＡＣキャリアに循環的に割り当てるようにしたことを特徴とするＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ送信方法。
【請求項２】
ＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ受信方法において、請求項１のＡＣ送信方法によって送信された複数本のＡＣキャリアのデータを読み込むに際して、順次に異なるＡＣキャリアに割り当てられたデータ部のビットを循環的に読み込み、順次読み込んだデータを復号するようにしたことを特徴とするＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ受信方法。
【請求項３】
ＡＣ送信しようとする音声を符号化する手段、該手段によって符号化された音声を伝送するための複数本のＡＣキャリアを選択する手段、送信に先立って、送信すべき情報のサービス識別、回線番号を指定する手段、前記選択する手段によって選択された複数本のＡＣキャリアのパケットヘッダ部を、前記指定する手段によって指定されたサービス識別、回線番号に基づいて設定する手段、および該設定する手段により設定された複数本のＡＣキャリアのパケット番号順に、前記符号化する手段により符号化された音声を、複数本のＡＣキャリアのデータ部にビットを割り当てるに際して、順次に異なるＡＣキャリアに循環的に割り当てて書き込む手段を具えてなることを特徴とするＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ送信装置。
【請求項４】
請求項３のＡＣ送信装置によって生成されたＡＣキャリアのパケットを含むＯＦＤＭ信号を受信して、受信したＯＦＤＭ信号から全ＡＣキャリアを検出する手段、該手段によって検出された全ＡＣキャリアについて、ＡＣパケットの構成をチェックし、その結果得られる構成のＡＣパケットを抽出する第１の抽出手段、受信に先立って、受信すべき情報のサービス識別、回線番号を指定する手段、前記第１の抽出手段によって抽出されたＡＣパケットの中から、前記指定に合致するサービス識別、回線番号の前記複数本のＡＣパケットを抽出する第２の抽出手段、該第２の抽出手段によって抽出され、前記指定に合致したサービス識別、回線番号の１フレームあたりのパケット数を読み込み、前記複数本のＡＣキャリアのデータ部に割り当てられたビットを読み込むに際して、順次に異なるＡＣキャリアに割り当てられたデータ部のビットを循環的に読み込むように、シンボル番号の小さい方からＡＣパケットのパケット番号順にデータを読み込む読み込み手段、および該読み込み手段により読み込んだデータを復号し、音声を順次再生する手段を具えてなることを特徴とするＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地上デジタル放送等のＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ（Auxiliary Channel ：付加情報チャンネル) 送受信方法および送信装置、受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
日本の地上デジタルテレビジョン放送と地上デジタル音声放送の伝送方式は、帯域幅は異なるが伝送方式はほぼ同じである。以下、特に区別しない限り、両伝送方式をあわせて、地上デジタル放送と呼ぶ。
【０００３】
日本の地上デジタル放送はＩＳＤＢ−Ｔと呼ばれ、ＯＦＤＭという変調方式を採用している。ＯＦＤＭは複数のキャリアを利用したマルチキャリアの変調方式である。ＩＳＤＢ−Ｔは、帯域幅約４３０ｋＨｚのＯＦＤＭセグメントで構成され、１３個のＯＦＤＭセグメントを用いると地上デジタルテレビジョン放送方式となり、１個または３個のＯＦＤＭセグメントを用いると地上デジタル音声放送方式となる。なお、ＯＦＤＭセグメントには同期系セグメント構成と差動系セグメント構成の２種類がある。
【０００４】
表１は、ＩＳＤＢ−Ｔの伝送諸元を示している。
【０００５】
【表１】
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ＩＳＤＢ−Ｔには３種類のモードがあり、それぞれキャリア本数、キャリア間隔、有効シンボル長などが異なっている。ＯＦＤＭセグメントあたりのキャリア本数は、モード１では１０８本、モード２では２１６本、モード３では４３２本である。キャリア間隔は、上記に対応してそれぞれ、約４ｋＨｚ、約２ｋＨｚ、約１ｋＨｚである。また、有効シンボル長はキャリア間隔の逆数であり、これも、上記に対応してそれぞれ、２５２μs 、５０４μs 、１００８μs である。
【０００６】
また、有効シンボルに、ガードインターバルという干渉を緩和する時間帯があり、有効シンボルとガードインターバルを合わせてシンボルと呼ぶ。ガードインターバル長は、有効シンボル長の１／４、１／８、１／１６、１／３２と４種類ある。１フレームは２０４シンボルからなるため、１フレーム長は、ガードインターバル長を有効シンボル長の１／４とすると、モード１では約６５ｍｓ、モード２では約１３０ｍｓ、モード３では約２６０ｍｓとなる。
【０００７】
さらにまた、ＯＦＤＭキャリアの中には、データを伝送するキャリア以外に、ＴＭＣＣという伝送制御キャリアや、ＡＣという付加情報伝送チャンネルのキャリアがある。ＴＭＣＣ、ＡＣとも、１フレームあたり２０４ビットの伝送が可能である。ＡＣにはＡＣｌとＡＣ２の２種類があり、ＡＣｌは同期系セグメント構成と差動系セグメント構成の両セグメント構成に共通のキャリアで、ＡＣ２は差動系セグメント構成にしかないキャリアである。例えば、モード１の場合、同期系セグメントにおいてはＡＣｌが２本あり、差動系セグメントにおいてはＡＣｌが２本、ＡＣ２が４本ある。また、モード３の場合、同期系セグメントにおいてはＡＣｌが８本あり、差動系セグメントにおいてはＡＣｌが８本、ＡＣ２が１９本ある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、地上デジタル放送等のＯＦＤＭ伝送システムのＡＣを使って音声信号を伝送する場合、ＴＭＣＣと同様の誤り訂正を施したのではフレーム遅延が発生し、そのため１００ｍｓ以上の伝送遅延が生じて、例えば、中継番組の制作に際し、音声送り返しなどに使用すると使いにくいという解決すべき課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、地上デジタル放送等のＯＦＤＭ伝送システムのＡＣを使って音声信号を伝送する場合に、送信方法および受信方法を工夫して、送受信間の伝送遅延を可及的に短く（例えば、１００ｍｓ以下）にすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明ＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ送信方法は、ＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ送信方法において、送信に際して、フレームの先頭近傍に配置されたビットによりＡＣパケットの構成を指定するようにしたＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ送信方法であって、ＡＣキャリアを複数本とし、それらＡＣキャリアのデータ部にビットを割り当てるに際して、順次に異なるＡＣキャリアに循環的に割り当てるようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明ＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ送信方法は、送信に際してさらに、フレーム単位の誤り訂正のためのパリティビットを伝送しないようにＡＣキャリアのデータ部にビットを割り当てることができる。
【００１２】
また、本発明ＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ受信方法は、本発明のＡＣ送信方法によって送信された複数本のＡＣキャリアのデータを読み込むに際して、順次に異なるＡＣキャリアに割り当てられたデータ部のビットを循環的に読み込み、順次読み込んだデータを復号するようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明ＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ送信装置は、ＡＣ送信しようとする音声を符号化する手段、該手段によって符号化された音声を伝送するための複数本のＡＣキャリアを選択する手段、送信に先立って、送信すべき情報のサービス識別、回線番号を指定する手段、前記選択する手段によって選択された複数本のＡＣキャリアのパケットヘッダ部を、前記指定する手段によって指定されたサービス識別、回線番号に基づいて設定する手段、および該設定する手段により設定された複数本のＡＣキャリアのパケット番号順に、前記符号化する手段により符号化された音声を、複数本のＡＣキャリアのデータ部にビットを割り当てるに際して、順次に異なるＡＣキャリアに循環的に割り当てて書き込む手段を具えてなることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明ＯＦＤＭ伝送システムのＡＣ受信装置は、本発明ＡＣ送信装置によって生成されたＡＣキャリアのパケットを含むＯＦＤＭ信号を受信して、受信したＯＦＤＭ信号から全ＡＣキャリアを検出する手段、該手段によって検出された全ＡＣキャリアについて、ＡＣパケットの構成をチェックし、その結果得られる構成のＡＣパケットを抽出する第１の抽出手段、受信に先立って、受信すべき情報のサービス識別、回線番号を指定する手段、前記第１の抽出手段によって抽出されたＡＣパケットの中から、前記指定に合致するサービス識別、回線番号の前記複数本のＡＣパケットを抽出する第２の抽出手段、該第２の抽出手段によって抽出され、前記指定に合致したサービス識別、回線番号の１フレームあたりのパケット数を読み込み、前記複数本のＡＣキャリアのデータ部に割り当てられたビットを読み込むに際して、順次に異なるＡＣキャリアに割り当てられたデータ部のビットを循環的に読み込むように、シンボル番号の小さい方からＡＣパケットのパケット番号順にデータを読み込む読み込み手段、および該読み込み手段により読み込んだデータを復号し、音声を順次再生する手段を具えてなることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照し、発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明を適用した地上デジタル放送のＡＣ送受信方法で使用する２０４ビットのＡＣのー構成例を示している。
図１において、（ａ）はＡＣの基本構成を示している。先頭に差動復調のための基準ビットがあり、その次にパケットヘッダがあり、さらにデータが続く構成とする。ＡＣパケットの構成は、図１（ｂ）の構成と、図１（ｃ）の構成の２種類とし、図１（ｂ）の構成はパケット単位の誤り訂正がない場合の構成（これを、構成１と呼ぶ）とし、図１（ｃ）の構成はパケット単位の誤り訂正がある場合の構成（これを、構成２と呼ぶ）とする。なお、誤り訂正がある場合の訂正符号は差集合巡回符号の（２７３，１９１）を短縮した符号などが考えられる。
【００１７】
表２は、図１（ｂ）に示す構成１のＡＣパケットを使って音声信号を伝送する場合のパケットの内容例を示している。
【００１８】
【表２】
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表２において、ビット番号Ｃ0 は差動復調の基準を示し、ビット番号Ｃ1 〜Ｃ3 はＦＥＣ（Forward Error Correction) 有り無しの識別（構成１か構成２の識別）を示している。また、ビット番号Ｃ4 〜Ｃ6 はサービス識別を示し、音声符号化方式の識別や伝送する内容の識別を示している。さらに、ビット番号Ｃ7 〜Ｃ10は回線番号を示し、音声信号を複数回線伝送する場合の回線の区別のために使用する。ビット番号Ｃ11〜Ｃ14はパケット番号を示し、ビット番号Ｃ15〜Ｃ18で示されるパケット数のうち、何番日のパケットであるかを示している。
【００１９】
また、ビット番号Ｃ15〜Ｃ18は、ビット番号Ｃ4 〜Ｃ6 で示されるサービス識別のビット番号Ｃ7 〜Ｃ10で示される回線番号について、１フレーム中に伝送されるパケット数を示している。ビット番号Ｃ19〜Ｃ23は、パケットヘッダ部のパリティまたは誤り検出符号を示している。ビット番号Ｃ19〜Ｃ23のパリティは、例えば、（３１，２６）ＢＣＨ符号を短縮した符号が考えられるが、他の符号でもよい。また、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check ）による誤り検出符号でもよい。なお、ビット番号Ｃ24〜Ｃ203 はデータである。
【００２０】
図２は、表２に示すパケット内容のＡＣパケットを使って音声信号を伝送する場合の伝送順のー例を示している。
ここでは、構成１のＡＣパケットにより、サービス識別Ｓ０、回線番号ＣＨ０によりＡＣパケットを伝送するものとする。図２は、サービス識別Ｓ０、回線番号ＣＨ０のみのＡＣパケットを示し、パケット数が４、パケット番号が０〜３の例である。パケットヘッダの次のデータ部のビットから１ビットずつパケット番号０，１，２，３，０，１，２，３，・・・・・の順で順次ビットを割当てて伝送する。
【００２１】
図３は、上述した地上デジタル放送のＡＣ送受信方法で使用する本発明による送信装置の一実施形態をブロック図にて示している。
図３中、１はＯＦＤＭ変調器、２は音声符号化装置、３は送信機、および４はアンテナである。
図３において、地上デジタル放送の放送用映像・音声信号はＯＦＤＭ変調器１に供給され、データキャリアに割り当てられる。一方、ＡＣを用いて伝送しようとする音声信号は、まず、音声符号化装置２で符号化された後、ＯＦＤＭ変調器１に供給され、ＡＣキャリアに割り当てられる。ＯＦＤＭ変調器１においてフレーム化された放送用映像・音声信号とＡＣ音声信号は送信機３に送られ、アンテナ４から地上放送波として放射される。
【００２２】
図４は、上記送信装置の説明を補うべく、ＡＣを使用して音声情報を送信する場合のより詳細な説明として、信号処理の流れの一例をフローチャートにて示している。
ここでは、音声情報は、上記のように、サービス識別Ｓ０、回線番号ＣＨ０を使って伝送するものとする。まず、音声情報（４０１）を、携帯電話等で使用されているＶＳＥＬＰなどの低ビットレート音声符号化方式により符号化（４０２）する。この符号化に際しては、音声符号化と同時に畳み込み符号化などの誤り訂正符号により、誤り保護されていてもよい。次に、符号化された音声情報を伝送するためのＡＣキャリアを選択する（４０３）。
【００２３】
このＡＣキャリアの選択においては、符号化された音声情報を十分伝送できる伝送容量を確保するとともに、伝送帯域内で可能な限りランダムに選択する。また、音声情報を送るために、例えば、サービス識別Ｓ０、回線番号ＣＨ０を指定する（４０４）。この指定に従って選択したＡＣキャリアのパケットヘッダ部を設定する（４０５）。つまり、図示のように、ＦＥＣ（Forward Error Correction) 識別を０００、サービス識別をＳ０、回線番号をＣＨ０と設定し、１フレーム中で使用するパケット数、パケット番号を設定し、パケットヘッダ部のパリティを設定する（４０５）。次に、設定したパケット番号順に、音声データを１ビットずつ書き込む（４０６）。
なお、上記ＡＣキャリアの選択（４０３）においては、毎フレーム同じＡＣキャリアを選択してもよい。
【００２４】
図５は、ＡＣを使用して送られてきた音声情報を受信する場合について、信号処理の流れのー例をフローチャートにて示している。
ここでも、音声情報は、上記のように、サービス識別Ｓ０、回線番号ＣＨ０を使って伝送されたものとする。まず、受信したＯＦＤＭ信号から全ＡＣキャリアを検出（５０１）する。次に、検出した全ＡＣキャリアについて、ＡＣパケットの構成、例えば、ＦＥＣ識別をチェックし、構成１のＡＣパケットを抽出（５０２）する。一方、受信に先立って、受信すべき音声情報のサービス識別Ｓ０、回線番号ＣＨ０を指定しておく（５０３）。上記抽出された構成１のＡＣパケットの中から、この指定によりサービス識別Ｓ０、回線番号ＣＨ０のＡＣパケットのみを抽出（５０４）する。
【００２５】
引き続き、サービス識別Ｓ０、回線番号ＣＨ０の１フレームあたりのパケット数を読み込み、シンボル番号の小さい方からパケット番号順にデータを読み込む（５０５）。読み込んだデータを音声復号部へ送り、伝送されてきた音声を順次再生する（５０６）。
【００２６】
また、本発明で使用可能な音声符号化方式としては、携帯電話等で使用されているＶＳＥＬＰ、ＰＳＩ−ＣＥＬＰ、ＣＳ−ＡＣＥＬＰなどが考えられる。これらの符号化方式によれば、５．６〜１１．２ｋｂｐｓの伝送容量、１００ｍｓ以下の伝送遅延時間で、電話品質の音声を伝送することができる。
【００２７】
なお、上述した本発明の実施形態は、地上デジタル放送のＡＣを使用して短遅延時間の伝送を行う例であったが、本発明は、地上デジタル放送に限ることなく、例えば、ＯＦＤＭを使ったデジタルＦＰＵなど他の伝送システムにも適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、地上デジタル放送のＡＣ（Auxiliary Channel)を使用して音声信号を伝送する際に、フレームの先頭近傍に配置されたビットによりＡＣパケットの構成を指定し、また、フレーム単位の誤り訂正のためのパリティビットを伝送しないようにしたことにより、モードの違いによる伝送フレーム長を気にすることなく、短遅延時間で音声信号を伝送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用した地上デジタル放送のＡＣ送受信方法で使用する２０４ビットのＡＣのー構成例を示している。
【図２】  表２に示すパケット内容のＡＣパケットを使って音声信号を伝送する場合の伝送順のー例を示している。
【図３】  本発明による送信装置の一実施形態をブロック図にて示している。
【図４】  ＡＣを使用して音声情報を送信する場合について、信号処理の流れの一例をフローチャートにて示している。
【図５】  ＡＣを使用して送られてきた音声情報を受信する場合について、信号処理の流れのー例をフローチャートにて示している。
【符号の説明】
１  ＯＦＤＭ変調器
２  音声符号化装置
３  送信機
４  アンテナ
【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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