JPH11164279A

JPH11164279A - デジタル放送の送信装置

Info

Publication number: JPH11164279A
Application number: JP9327534A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Noda; 勉野田; Hiroyuki Mizukami; 博之水上; Takatoshi Shirosugi; 孝敏城杉; Moriyoshi Akiyama; 守慶秋山; Tomotake Satou; 友健佐藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1999-06-18

Abstract

(57)【要約】【課題】BSや地上波などのデジタル放送がMPEG高性能画
像圧縮方式や他の音声圧縮方式を採用しても、現行のCA
TV受信側装置で受信可能とするデジタル放送の送信装置
を提供可能とすることにある。【解決手段】映像信号と音声信号のどちらか一方あるい
は両方の信号のデータ信号形式を他のデータ信号形式に
変換する映像音声デジタルデータ形式変換手段を送信装
置に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン放送
の送受信装置に係わり、特にCATV(Cable Television)に
おいて地上波や衛星で伝送された複数の画像圧縮や音声
圧縮方式のデジタル放送を再送信する送信装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、地上放送とCATV伝送路を使用した
ケーブルテレビは共にNTSC(NationalTelevision System
Committee)方式の複合映像信号を残留側波帯振幅変調
して送信されていたため、同一の復調手段で受信できCA
TVの使用周波数域まで選局できるチューナを搭載したCA
TV対応テレビ受信機が製品化され販売されていた。ケー
ブルテレビと呼ばれるテレビジョン放送や関連する地上
放送や衛星放送については、コロナ社より発行された
（社）電子機械工業会ケーブルテレビ技術委員会編「ケ
ーブルテレビ技術入門」に記述されている。

【０００３】一方、最近のデジタル伝送技術などの発展
に伴い、アナログ信号であるNTSC映像の伝送チャネル1
チャネルで複数のデジタル化された映像が伝送されよう
としている。このケーブルテレビのデジタル伝送につい
ては、1995年9月21日に発表されたテレビジョン学会技
術報告(vol.19.No.42)19頁から24頁の「電気通信技術審
議会暫定方式デジタル有線テレビジョン放送伝送実験」
に示されている。この報告によれば、MPEG２（Moving P
icture Experts Group：エムペグ２）と呼ばれるデジタ
ル画像圧縮技術によって圧縮された画像などのデジタル
データが多重されたトランスポートストリームと呼ばれ
る形式のデータ列とされ、リードソロモン誤り訂正など
の信号処理をされ、64QAM(Quadrature Amplitude Modul
ation：64値直交振幅変調）と呼ばれるデジタル変調技
術によって変調されてCATV伝送路で伝送される。通信衛
星（CS：Communications Satellite）によるデジタル伝
送についても、1995年9月21日に発表されたテレビジョ
ン学会技術報告(vol.19.No.42)25頁から30頁の「CSデジ
タル放送方式の概要」や、日経エレクトロニクス1996年
9月2日号149頁の論文「70近くの多チャネルを実現する
日本初のディジタル衛星放送」に記載されている。

【０００４】これらの報告や論文で各伝送方式につい
て、画像圧縮技術などトランスポートストリームと呼ば
れる形式のデータ列で構成されるまでは共通であり、変
調方式がCATVで64QAMが、衛星でQPSK(Quadrature Phase
Shift Keying：4相位相変調）が採用され、誤り訂正方
式も異なっていることが示されている。この背景には、
日本の郵政省の電気通信技術審議会や欧州のＤＶＢ（Di
gital Video Broadcasting：デジタル映像放送）などの
標準化機関での検討では、ディジタル画像圧縮技術など
の情報源符号化や多重化方式などなるべく共通化できる
部分は、CATV、地上波、衛星の各放送とも同一とするメ
ディア横断の思想がある。 CATV、地上波、衛星の各放
送では、伝送路が異なることによって特有な部分である
変調方式などの伝送路符号化は別方式としている。

【０００５】しかし、最近になり米国や国内の地上波デ
ジタル放送やBS（Broadcasting Satellite）と呼ばれる
放送衛星を用いた衛星デジタル放送では、映像信号を扱
う情報源符号化としてMPEG２デジタル画像圧縮技術は同
一であるが、その詳細な仕様は前述のCSデジタル放送方
式で採用されているMP@ML（Main Profile at Main Leve
l：メインプロファイルメインレベル）と呼ばれる標準
画像圧縮方式と異なり、MP@HL（Main Profile at High
Level：メインプロファイルハイレベル）と呼ばれる高
精細画像圧縮方式も採用しようとしている。音声信号を
扱う情報源符号化も前述のCSデジタル放送方式で採用さ
れているMPEG Layer2と呼ばれる音声圧縮方式と異なる
方式が採用される可能性もある。

【０００６】このように、地上波、衛星の各放送で複数
の画像圧縮方式や音声圧縮方式が採用されると、それら
の放送を再送信しているCATVでは、それらの方式すべて
を受信できる受信装置を準備する必要が生じ、地上波、
衛星の各放送の発展に伴ってCATV受信装置を変更しなけ
ればならず、デジタル化の設備導入に支障が生じる。す
なわち、現在のCSデジタル放送をCATVで再送信するに
は、CATV受信装置にMP@MLの画像再生回路とMPEG Layer2
音声圧縮方式を設ければよく、この再生回路は市場に提
供されており現在の技術で実現可能である。これに加え
て、将来BSや地上波のデジタル放送をCATV再送信の設備
増設で実施した一場合には、今後予定されているが現在
の市場には十分に提供されていないMP@HLの画像再生回
路や音声圧縮方式再生回路をCATV受信装置に準備してお
く必要があり、実現不可能である。

【０００７】また、画像圧縮方式がMP@MLのものでも、
高解像度の動画像を伝送するために可変レート方式のも
のもある。この可変レートとは、圧縮しようとする映像
信号の情報量が少ない平凡な画像や静止画像に近い状態
のような場合には伝送レートを少なくすることで、固定
レートの画像圧縮技術の無駄を減らすものである。この
技術は、1994年のテレビジョン学会年次大会18-1「可変
転送レートディスクシステムとその符号量制御方法」で
述べられている。データの伝送レートは最大8Mbps、平
均的3Mbpsであり、光ディスクの読み取り系を制御して
再生することで動作確認されている。なお、この可変レ
ートの画像圧縮方式の映像信号などを多重化伝送するた
めには、統計的多重化方式が使用される。このような、
圧縮方式が用いられた場合も、同様に再送信するCATVで
は、受信装置や送信装置の変更が必要となり、デジタル
化の設備導入に支障が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、CATV
伝送路を使用したデジタル有線テレビジョン放送で、将
来BSや地上波のデジタル放送をCATV再送信の設備増設に
対応するには、その都度CATV受信装置を変更せざるをえ
なかった。

【０００９】本発明の目的は、BSや地上波などのデジタ
ル放送が映像や音声信号に複数の画像圧縮方式や音声圧
縮方式を採用しても、同一のCATV受信側装置で受信可能
とするデジタル放送の送信装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、地上波デジタル放送と衛星デジタル放
送のどちらか一方あるいは両方の信号を受信してその受
信された信号のトランスポートストリーム形式のデジタ
ルデータを出力する受信手段と、該受信手段からのトラ
ンスポートストリーム形式のデジタルデータから希望の
映像信号データや音声信号データなどを分離する多重分
離手段と、該多重分離手段の出力である希望の映像信号
と音声信号のどちらか一方あるいは両方の信号のデータ
信号形式を他のデータ信号形式に変換する映像音声デジ
タルデータ形式変換手段と、該映像音声デジタルデータ
形式変換手段の出力である複数の映像音声の一系統以上
のトランスポートストリーム形式のデジタルデータを時
分割多重する多重化手段と、該多重化手段の出力データ
ストリームを64値などの多値QAMなどのデジタル変調す
る変調手段とを送信装置として設ける。

【００１１】これらの手段では、映像音声デジタルデー
タ形式変換手段によって、映像信号は、BSや地上波な
どのデジタル放送が複数の画像圧縮方式をMP@ML（メイ
ンプロファイルメインレベル）の標準画像圧縮方式一方
式に変換でき、音声信号も複数の音声圧縮方式をMPEG
Layer2音声圧縮方式に変換できるので、現在導入される
CATV伝送路を使用したデジタル有線テレビジョン放送に
対応したCATV受信装置で将来の増設に対しても受信可能
となる。また、画像圧縮方式がMP@MLのものでも、高解
像度の動画像を伝送するために可変レート方式のものも
あるが、これも同様な処理手段で固定レートに変換でき
るので、デジタル化の設備導入に対する支障を回避でき
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態である
ケーブルテレビの送信装置ならびにその受信装置の構成
を示すブロック図である。図１において、100は送信側
装置、200は衛星や地上波の受信アンテナ、300はCATV伝
送路、400はCATV受信側端末装置、500は受信側表示装
置、101、102は衛星や地上波の受信装置、103は映像音
声デスクランブルとMPEG多重分離回路、104はMPEG多重
分離回路、105は映像音声デジタルデータ形式変換回
路、106は送信側映像信号源装置、107はMPEG多重化回
路、108は映像音声スクランブル回路、109、111は64QAM
(Quadrature Amplitude Modulation)変調回路、110は
映像音声MPEG処理回路、112は信号合成回路、113はMPEG
高性能映像音声デコード回路、114はMPEG標準映像音声
エンコード回路、401は周波数多重信号分離回路、402は
制御用マイコン、403は64QAM復調回路、404は誤り訂正
回路、405は映像音声デスクランブル回路、406はMPEG多
重分離回路、407はMPEG標準映像デコード回路、408はＮ
ＴＳＣ（ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎ
ＳｙｓｔｅｍＣｏｍｍｉｔｔｅｅ）映像エンコード回
路、４０９はMPEG標準音声デコード回路である。

【００１３】ケーブルテレビの送信側装置100は、衛星
や地上波の受信アンテナ200からの衛星や地上波の伝送
されたデジタル放送を衛星や地上波の受信装置101で受
信して、MPEG2トランスポートストリーム形式の映像音
声のデジタルデータ等を得、映像音声デスクランブルと
MPEG多重分離回路103で希望の映像信号データや音声信
号データなどを分離する。なお、映像音声デスクランブ
ルとMPEG多重分離回路103では、衛星や地上波の伝送さ
れたデジタル放送が映像や音声信号にスクランブル処理
が施されている場合にその逆処理であるデスクランブル
処理を施す。また、衛星や地上波の受信装置102で受信
して、MPEG2トランスポートストリーム形式の映像音声
のデジタルデータ等を得、MPEG多重分離回路104で希望
の映像信号データや音声信号データなどを分離する。そ
の分離された希望の映像や音声信号データがMPEG高性能
映像音声データの場合には、映像音声デジタルデータ形
式変換回路105のMPEG高性能映像音声デコード回路113と
MPEG標準映像音声エンコード回路114でMPEG標準映像音
声データに変換する。その変換されたMPEG2トランスポ
ートストリーム形式の映像音声データに映像音声デスク
ランブルとMPEG多重分離回路103で分離された希望の映
像信号データや音声信号データや送信側映像信号源装置
106からの映像や音声のデータを含んだMPEG2トランスポ
ートストリーム形式の映像音声データがMPEG多重化回路
107で時分割多重されて複数の映像音声のデジタルデー
タが含まれたMPEG2トランスポートストリーム形式のデ
ジタルデータとなり、映像音声スクランブル回路108で
受信者を限定するような映像や音声のデジタルデータに
はスクランブル処理を施す。その処理後の信号が、64QA
M変調回路109に加えられる。映像音声MPEG処理回路110
は、上記した衛星や地上波の受信装置101、102、映像音
声デスクランブルとMPEG多重分離回路103、MPEG多重分
離回路104、映像音声デジタルデータ形式変換回路105、
送信側映像信号源装置106、MPEG多重化回路107、映像音
声スクランブル回路108で構成され、その処理されたMPE
G2トランスポートストリーム形式のデジタルデータが64
QAM変調回路111に加えられる。64QAM変調回路109、111
では誤り訂正用符号を付加、インターリーブ処理、エネ
ルギー拡散処理などを行ない、64QAMディジタル被変調
波信号に変換されて、信号合成回路112を経由してCATV
伝送路300に出力される。

【００１４】一方、ケーブルテレビの受信装置は、CATV
受信側端末装置400と受信側表示装置500で構成される。
CATV受信側端末装置400では、周波数多重されて伝送さ
れた64QAMデジタル被変調波信号をCATV伝送路300から受
け、周波数多重信号分離回路401で制御用マイコン402か
らの制御信号に応じて選局し、64QAMデジタル被変調波
信号は64QAM復調回路403に入力される。64QAM復調回路4
03で64QAM復調デジタルデータに変換され、誤り訂正回
路404により伝送路で生じたデータの誤りを訂正され、
映像音声デスクランブル回路405に入力される。誤り訂
正回路404では、インターリーブ処理やエネルギー拡散
処理されたデータの復号も行なう。映像音声デスクラン
ブル回路405では、送信側装置100の映像音声スクランブ
ル回路108での逆処理であり、暗号化されている誤り訂
正後のデジタルデータからMPEG2トランスポートストリ
ーム形式の映像音声のデジタルデータに戻される。その
データが、MPEG多重分離回路406でMPEG標準映像データ
とMPEG標準音声データに分離されてMPEG標準映像デコー
ダ回路407とMPEG標準音声デコード回路409に入力され、
NTSC映像信号と音声信号に変換される。NTSC映像信号と
音声信号は受信側表示装置500に入力されて、表示され
た映像と音声などの情報を視聴者に提供できる。

【００１５】以上のように、本実施形態では、MPEG高性
能映像音声デコード回路113とMPEG標準映像音声エンコ
ード回路114で構成され、MPEG標準映像音声データに変
換する映像音声デジタルデータ形式変換回路105によっ
て、映像信号は、BSや地上波などのデジタル放送がMP@H
LのMPEG高性能画像圧縮方式を採用してもMP@MLのMPEG標
準画像圧縮方式に変換でき、音声信号も他の音声圧縮方
式を採用してもMPEG Layer2音声圧縮方式に変換できる
ので、現在導入されるCATV伝送路を使用したデジタル有
線テレビジョン放送に対応したCATV受信側装置400で受
信再生でき、将来の増設に対しても受信可能となる利点
が生じる。

【００１６】なお、本実施の形態では、MPEG多重分離回
路104の出力を映像音声デジタルデータ形式変換回路105
に加えたが、映像音声デジタルデータ形式変換回路105
にはMPEG2トランスポートストリーム形式の映像音声デ
ータが加えられればよく、放送番組に応じて、映像音声
デスクランブルとMPEG多重分離回路103、MPEG多重分離
回路104あるいは送信側映像信号源装置106などと任意に
組み合わせて構成してもよい。

【００１７】図２は本発明の一実施形態の説明のための
CATV伝送路の周波数配置を示す概念図である。図２にお
いて、2001は全下り回線信号帯域、2002は64QAMデジタ
ル被変調波信号、2003は下り制御回線被変調波信号であ
る。同図は、CATV伝送路300の伝送信号形態の一例であ
り、全下り回線信号帯域2001には、64QAMデジタル被変
調波信号2002や下り制御回線被変調波信号2003が周波数
多重されている。64QAMデジタル被変調波信号2002は、
スクランブル映像音声データを伝送する64QAMデジタル
被変調波信号やスクランブルされていない映像音声デー
タを伝送する64QAMデジタル被変調波信号やアナログの
映像音声を伝送する被変調波など複数の被変調波信号で
ある。下り制御回線被変調波信号2003は図1に示してい
ないが、CATV受信側端末装置400を送信側装置100から制
御する情報などを伝送する下り制御回線被変調波信号で
ある。

【００１８】図３は本発明の一実施形態の説明のための
構成を示す概念図である。図３において、3001は同期信
号、3002はMPEG映像データや音声データ、3003は誤り訂
正符号を示す。CATV受信側端末装置400のMPEG2トランス
ポートストリーム形式に戻されたデスクランブルディジ
タルデータ451のデータの構成は、1バイトの同期信号30
01と187バイトのMPEG映像データやMPEG音声データのパ
ケット3002で構成される188バイトのMPEG2トランスポー
トストリーム形式のデータに16バイトのリードソロモン
(204,188)と呼ばれる誤り訂正符号3003が付加されたも
のである。

【００１９】本送信側装置100で受信する衛星や地上の
デジタルテレビジョン放送の符号化や変調の方式ならび
にCATV伝送路によるデジタル有線テレビジョン放送（ケ
ーブル）の符号化や変調の方式の比較をする。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１は本発明の説明のための伝送路符号化
等の比較表である。表１より分かるように、ケーブル、
衛星（BS、CS）、地上波の全てのデジタル放送の情報源
符号化や多重化方式は統一化されて、MPEG-2のトランス
ポートストリーム形式のデータとなっているが、現在放
送されているCSの衛星デジタル放送やケーブルによるデ
ジタル有線テレビジョン放送の映像信号の圧縮方式はMP
＠ML方式一方式、音声信号はMPEG Layer2の一方式に限
られていたが、BSの衛星デジタル放送や地上波のデジタ
ル放送では、MP＠HLの映像信号圧縮方式や、MPEG Layer
2とは異なる音声圧縮方式が検討され、採用される見込
みが強い。

【００２２】そのため、図１の本発明の一実施形態で示
したMPEG高性能映像音声デコード回路113とMPEG標準映
像音声エンコード回路114で構成され、MPEG標準映像音
声データに変換する映像音声デジタルデータ形式変換回
路105によって、映像信号は、BSや地上波などのデジタ
ル放送が複数の画像圧縮方式をMP@MLのMPEG標準画像圧
縮方式一方式に変換でき、音声信号も複数の音声圧縮方
式をMPEG Layer2音声圧縮方式に変換できるので、現在
導入されるCATV伝送路を使用したデジタル有線テレビジ
ョン放送に対応したCATV受信側装置400で将来の増設に
対しても受信可能となる。

【００２３】図４は本発明の映像音声デジタルデータ形
式変換回路105の一実施形態を示すブロック図である。
図４において、4001はMP@HLデコーダ、4002はA方式音声
デコーダ、4003はMP@MLエンコーダ、4004はMPEG Layer2
音声エンコーダである。

【００２４】MP@HLデコーダ4001で、BSや地上波などの
デジタル放送で送られたMP@HL方式のMPEG高性能映像デ
ータを再生し、MP@MLエンコーダ4003でMP@ML方式のMPEG
標準画像圧縮方式に再エンコードする。 A方式音声デコ
ーダ4002でA方式の高性能音声データを再生し、MPEG La
yer2音声エンコーダ4004でMPEG標準音声圧縮方式に再エ
ンコードする。以上で、MPEG高性能映像音声データから
MPEG標準映像音声データに変換する映像音声デジタルデ
ータ形式変換回路105が構成できる。

【００２５】本実施形態で、映像音声デジタルデータ形
式変換回路105を構成できるので、映像信号はMP@MLのMP
EG標準画像圧縮方式、音声信号はMPEG Layer2音声圧縮
方式に変換できるので、現在導入されるCATV伝送路を使
用したデジタル有線テレビジョン放送に対応したCATV受
信側装置400で受信可能であり、将来の増設に対しても
受信可能となる。

【００２６】図５は本発明の映像音声デジタルデータ形
式変換回路105の一実施形態を示すブロック図である。
図５において、5001は音声データ遅延回路で、その他図
４と同一符号のものは同一機能である。

【００２７】本実施形態は、伝送されたデジタル放送の
音声信号圧縮方式が、MPEG Layer2のMPEG標準音声圧縮
方式であった場合に有効で、映像信号の圧縮方式の変換
を図4の本実施形態を用いるもので、MP@HLデコーダ4001
とMP@MLエンコーダ4003での処理時間に相当する遅延時
間を音声データ遅延回路5001で補償する。

【００２８】本実施形態で、音声データ遅延回路5001で
処理時間を補償できるので、映像信号のMP@MLのMPEG標
準画像圧縮方式への変換処理のみで、音声信号方式変換
処理しない場合でも、現在導入されるCATV伝送路を使用
したデジタル有線テレビジョン放送に対応したCATV受信
側装置400で受信可能である、将来の増設に対しても受
信可能となる。

【００２９】図６は本発明の映像音声デジタルデータ形
式変換回路105の一実施形態を示すブロック図である。
図６において、6001は映像データ遅延回路で、その他図
４と同一符号のものは同一機能である。

【００３０】本実施形態は、Ａ方式音声デコーダ4002と
MPEG Layer2音声エンコーダ4004での処理時間がMP@HLデ
コーダ4001とMP@MLエンコーダ4003での処理時間より長
い処理時間が必要な場合に有効で、その時間差に相当す
る遅延時間を映像データ遅延回路6001で補償する。

【００３１】図７は本発明の映像音声デジタルデータ形
式変換回路105の一実施形態を示すブロック図である。
図７において、7001は音声データ遅延回路で、その他図
４と同一符号のものは同一機能である。

【００３２】本実施形態は、MP@HLデコーダ4001とMP@ML
エンコーダ4003での処理時間がＡ方式音声デコーダ4002
とMPEG Layer2音声エンコーダ4004での処理時間より長
い処理時間が必要な場合に有効で、その時間差に相当す
る遅延時間を補償する。

【００３３】以上、図６、図７に示した実施形態では、
映像データ遅延回路6001や音声データ遅延回路7001で処
理時間差を補償できるので、MP@HLデコーダ4001とMP@ML
エンコーダ4003での処理時間とＡ方式音声デコーダ4002
とMPEG Layer2音声エンコーダ4004の処理時間が異なる
場合でも、現在導入されるCATV伝送路を使用したデジタ
ル有線テレビジョン放送に対応したCATV受信側装置400
で受信可能である、将来の増設に対しても受信可能とな
る。

【００３４】なお、音声データ遅延回路5001、映像デー
タ遅延回路6001、映像データ遅延回路7001は、一般的に
はメモリーなどの遅延素子で構成するが、MPEG-2のトラ
ンスポートストリーム形式の時刻情報と基準クロック位
相の情報を記述し直すことでも構成できる。

【００３５】図８は本発明の映像音声デジタルデータ形
式変換回路105の一実施形態を示すブロック図である。
図８において、8001はMP@HL解像度低減処理回路、8002
はMP@MLデータ構造再構成回路で、その他図４と同一符
号のものは同一機能である。

【００３６】本実施形態では、MP@HL解像度低減処理回
路8001とMP@MLデータ構造再構成回路8002によってMP@HL
方式からMP@ML方式のMPEG-2のトランスポートストリー
ム形式に変換するもので、図4のMP@HLデコーダ4001とMP
@MLエンコーダ4003の処理に相当する。MP@HL解像度低減
処理回路8001は、高解像度の映像データから標準解像度
の映像データに変換するもので、プリパーザやダウンサ
ンプリングなどと呼ばれるデジタルフィルタ処理などの
処理によって実現する。この処理は、MP@HL方式などの
高解像度からMP@ML方式などの標準解像度の映像信号を
再生する技術として、特開平8−205161号「デジタル高
精細および／またはデジタル標準精細テレビジョン信号
を復号するためのデジタルビデオデコーダ」に記述され
ている。MP@MLデータ構造再構成回路8002は、MP@HL解像
度低減処理回路8001の処理がMPEG-2のトランスポートス
トリーム形式から再生に適した基本的なデータ構造に変
換された後に処理されるため、その処理後にMPEG-2のト
ランスポートストリーム形式に変換するための処理を行
う。

【００３７】本実施形態では、MP@HL解像度低減処理回
路8001とMP@MLデータ構造再構成回路8002で映像音声デ
ジタルデータ形式変換回路105を構成できるので、現在
導入されるCATV伝送路を使用したデジタル有線テレビジ
ョン放送に対応したCATV受信側装置400で受信可能であ
り、将来の増設に対しても受信可能となるうえに、回路
規模の低減や処理時間の短縮化も図れる効果がある。

【００３８】図９は本発明の映像音声デジタルデータ形
式変換回路105の一実施形態を示すブロック図である。
図９において、9001は音声データ遅延回路で、その他図
８と同一符号のものは同一機能である。

【００３９】本実施形態は、伝送されたデジタル放送の
音声信号圧縮方式が、MPEG Layer2のMPEG標準音声圧縮
方式であった場合に有効で、映像信号の圧縮方式の変換
を図８の本実施形態を用いるもので、MP@HL解像度低減
処理回路8001とMP@MLデータ構造再構成回路8002での処
理時間に相当する遅延時間を音声データ遅延回路9001で
補償する。

【００４０】本実施形態で、音声データ遅延回路9001で
処理時間を補償できるので、映像信号のMP@MLのMPEG標
準画像圧縮方式への変換処理のみで、音声信号方式変換
処理しない場合でも、現在導入されるCATV伝送路を使用
したデジタル有線テレビジョン放送に対応したCATV受信
側装置400で受信可能である、将来の増設に対しても受
信可能となる。

【００４１】図１０は本発明の映像音声デジタルデータ
形式変換回路105の一実施形態を示すブロック図であ
る。図１０において、1001は映像データ遅延回路で、そ
の他図８と同一符号のものは同一機能である。

【００４２】本実施形態は、A方式音声デコーダ4002とM
PEG Layer2音声エンコーダ4004での処理時間がMP@HL解
像度低減処理回路8001とMP@MLデータ構造再構成回路800
2での処理時間より長い処理時間が必要な場合に有効
で、その時間差に相当する遅延時間を映像データ遅延回
路1001で補償する。

【００４３】図１１は本発明の映像音声デジタルデータ
形式変換回路105の一実施形態を示すブロック図であ
る。図１１において、1101は音声データ遅延回路で、そ
の他図８と同一符号のものは同一機能である。

【００４４】本実施形態は、MP@HL解像度低減処理回路8
001とMP@MLデータ構造再構成回路8002での処理時間がA
方式音声デコーダ4002とMPEG Layer2音声エンコーダ400
4での処理時間より長い処理時間が必要な場合に有効
で、その時間差に相当する遅延時間を補償する。

【００４５】以上、図１０、図１１に示した実施形態で
は、映像データ遅延回路1001や音声データ遅延回路1101
で処理時間差を補償できるので、MP@HL解像度低減処理
回路8001とMP@MLデータ構造再構成回路8002での処理時
間とA方式音声デコーダ4002とMPEG Layer2音声エンコー
ダ4004の処理時間が異なる場合でも、現在導入されるCA
TV伝送路を使用したデジタル有線テレビジョン放送に対
応したCATV受信側装置400で受信可能である、将来の増
設に対しても受信可能となる。

【００４６】なお、音声データ遅延回路9001、映像デー
タ遅延回路1001、映像データ遅延回路1101は、一般的に
はメモリーなどの遅延素子で構成するが、MPEG-2のトラ
ンスポートストリーム形式の時刻情報と基準クロック位
相の情報を記述し直すことでも構成できる。

【００４７】図１２は本発明の映像音声デジタルデータ
形式変換回路105の一実施形態を示すブロック図であ
る。図１２において、1201はMP@ML可変レートデコー
ダ、1202はMP@ML固定レートエンコーダで、その他図４
と同一符号のものは同一機能である。

【００４８】本実施形態では、 MP@ML可変レートデコー
ダ1201で、BSや地上波などのデジタル放送で統計的多重
化方式によって送られたMP@ML方式でも可変レートのMPE
G高性能映像データを再生し、MP@ML固定レートエンコー
ダ1202で固定レートのMP@ML方式のMPEG標準画像圧縮式
に再エンコードする。

【００４９】本実施形態では、 BSや地上波などのデジ
タル放送が現在導入されるCATV伝送路を使用したデジタ
ル有線テレビジョン放送に対応したCATV受信側装置400
のMP@MLデコーダの可変レート対応範囲を超えた可変レ
ートのサービスを始められたとしても、MP@ML可変レー
トデコーダ1201 とMP@ML固定レートエンコーダ1202で映
像音声デジタルデータ形式変換回路105を構成している
ので、現在導入されるCATV受信側装置400のMP@MLデコ
ーダ受信可能であり、将来のBSや地上波などのデジタル
放送に応じた増設に対しても受信可能となるうえに、回
路規模の低減や処理時間の短縮化も図れる効果がある。

【００５０】なお、図１２で示した実施形態では、 MP@
ML可変レートデコーダ1201 とMP@ML固定レートエンコー
ダ1202を図４に適応させたが、同様に図５、図６、図７
の音声データ遅延回路5001、映像データ遅延回路6001、
映像データ遅延回路7001あるいは図９、図１０、図１１
の音声データ遅延回路9001、映像データ遅延回路1001、
映像データ遅延回路1101との組み合わせによる実施形態
も可能である。

【００５１】図１３は本発明の映像音声デジタルデータ
形式変換回路105の一実施形態を示すブロック図であ
る。図１３において、1301は音声データ可変遅延回路
で、その他図１２と同一符号のものは同一機能である。

【００５２】本実施形態は、伝送されたデジタル放送の
音声信号圧縮方式が、MPEG Layer2のMPEG標準音声圧縮
方式であった場合に有効で、映像信号の圧縮方式の変換
を図１２の本実施形態を用いるもので、 MP@ML可変レー
トデコーダ1201 とMP@ML固定レートエンコーダ1202での
処理時間に相当する遅延時間を音声データ可変遅延回路
1301で補償するものであり、 MP@ML可変レートデコーダ
1201 の処理時間に応じて遅延時間を可変することがで
きる。

【００５３】図１４は本発明の映像音声デジタルデータ
形式変換回路105の一実施形態を示すブロック図であ
る。図１４において、1401は映像データ可変遅延回路
で、その他図１２と同一符号のものは同一機能である。

【００５４】本実施形態は、A方式音声デコーダ4002とM
PEG Layer2音声エンコーダ4004での処理時間がMP@ML可
変レートデコーダ1201 とMP@ML固定レートエンコーダ12
02での処理時間より長い処理時間が必要な場合に有効
で、その時間差に相当する遅延時間を映像データ可変遅
延回路1401で補償するものであり、 MP@ML可変レートデ
コーダ1201 の処理時間に応じて遅延時間を可変するこ
とができる。

【００５５】図１５は本発明の映像音声デジタルデータ
形式変換回路105の一実施形態を示すブロック図であ
る。図１５において、1501は音声データ可変遅延回路
で、その他図１２と同一符号のものは同一機能である。

【００５６】本実施形態は、 MP@ML可変レートデコーダ
1201 とMP@ML固定レートエンコーダ1202での処理時間が
A方式音声デコーダ4002とMPEG Layer2音声エンコーダ40
04での処理時間より長い処理時間が必要な場合に有効
で、その時間差に相当する遅延時間を音声データ可変遅
延回路1501で補償するものであり、 MP@ML可変レートデ
コーダ1201 の処理時間に応じて遅延時間を可変するこ
とができる。

【００５７】以上、図１３、図１４、図１５に示す本実
施形態では、可変レート範囲が大きくなり、図５、図
６、図７の音声データ遅延回路5001、映像データ遅延回
路6001、映像データ遅延回路7001あるいは図９、図１
０、図１１の音声データ遅延回路9001、映像データ遅延
回路1001、映像データ遅延回路1101で対応できない場合
に、音声データ可変遅延回路1301、映像データ可変遅延
回路1401、音声データ可変遅延回路1501で可変して補償
するできるので、可変レートを固定レートに変換するに
有効である。

【００５８】図１６は本発明の映像音声デジタルデータ
形式変換回路105の一実施形態を示すブロック図であ
る。図１６において、1601はMP@ML伝送レートリミッ
タ、1602はMP@ML固定レートデータ構造再構成回路で、
その他図４と同一符号のものは同一機能である。

【００５９】本実施形態では、 MP@ML伝送レートリミッ
タ1601とMP@ML固定レートデータ構造再構成回路1602に
よってMP@ML方式の可変レートから固定レートのMPEG-2
のトランスポートストリーム形式に変換するもので、図
１２のMP@ML可変レートデコーダ1201 とMP@MLエンコー
ダ1202の処理に相当する。 MP@ML固定レートデータ構造
再構成回路1602は、 MP@ML伝送レートリミッタ1601の処
理がMPEG-2のトランスポートストリーム形式から再生に
適した基本的なデータ構造に変換された後に処理される
ため、その処理後にMPEG-2のトランスポートストリーム
形式に変換するための処理を行う。

【００６０】本実施形態では、 MP@ML伝送レートリミッ
タ1601とMP@ML固定レートデータ構造再構成回路1602で
映像音声デジタルデータ形式変換回路105を構成できる
ので、現在導入されるCATV伝送路を使用したデジタル有
線テレビジョン放送に対応したCATV受信側装置400で受
信可能であり、将来の増設に対しても受信可能となるう
えに、回路規模の低減や処理時間の短縮化も図れる効果
がある。

【００６１】なお、図１６で示した実施形態では、MP@M
L伝送レートリミッタ1601とMP@ML固定レートデータ構造
再構成回路1602を図４に適応させたが、同様に図５、図
６、図７の音声データ遅延回路5001、映像データ遅延回
路6001、映像データ遅延回路7001あるいは図９、図１
０、図１１の音声データ遅延回路9001、映像データ遅延
回路1001、映像データ遅延回路1101との組み合わせによ
る実施形態も可能である。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、映像音声デジタルデー
タ形式変換手段によって、映像信号は、BSや地上波な
どのデジタル放送がMP@HLのMPEG高性能画像圧縮方式を
採用してもMP@MLのMPEG標準画像圧縮方式に変換でき、
音声信号も他の音声圧縮方式を採用してもMPEG Layer2
音声圧縮方式に変換できるので、現在導入されるCATV伝
送路を使用したデジタル有線テレビジョン放送に対応し
たCATV受信側装置で受信再生でき、将来の将来のBSや地
上波などのデジタル放送に応じた増設に対しても受信可
能となる利点が生じる。

【００６３】以上のように本発明は、現在導入されるCA
TV伝送路を使用したデジタル有線テレビジョン放送に対
応したCATV受信側装置で、将来に放送が予定されている
BSや地上波などのデジタル放送がMPEG高性能画像圧縮方
式や他の音声圧縮方式を採用しても受信可能とするデジ
タル放送の送信装置を提供可能とする極めて有効な技術
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるケーブルテレビの送
信装置ならびにその受信装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】本発明の一実施形態の説明のためのＣＡＴＶ伝
送路の周波数配置を示す概念図である。

【図３】本発明の一実施形態の説明のための構成を示す
概念図である。

【図４】本発明の主要部分である映像音声デジタルデー
タ形式変換回路の一実施形態を示すブロック図である。

【図５】本発明の主要部分である映像音声デジタルデー
タ形式変換回路の一実施形態を示すブロック図である。

【図６】本発明の主要部分である映像音声デジタルデー
タ形式変換回路の一実施形態を示すブロック図である。

【図７】本発明の主要部分である映像音声デジタルデー
タ形式変換回路の一実施形態を示すブロック図である。

【図８】本発明の主要部分である映像音声デジタルデー
タ形式変換回路の一実施形態を示すブロック図である。

【図９】本発明の主要部分である映像音声デジタルデー
タ形式変換回路の一実施形態を示すブロック図である。

【図１０】本発明の主要部分である映像音声デジタルデ
ータ形式変換回路の一実施形態を示すブロック図であ
る。

【図１１】本発明の主要部分である映像音声デジタルデ
ータ形式変換回路の一実施形態を示すブロック図であ
る。

【図１２】本発明の主要部分である映像音声デジタルデ
ータ形式変換回路の一実施形態を示すブロック図であ
る。

【図１３】本発明の主要部分である映像音声デジタルデ
ータ形式変換回路の一実施形態を示すブロック図であ
る。

【図１４】本発明の主要部分である映像音声デジタルデ
ータ形式変換回路の一実施形態を示すブロック図であ
る。

【図１５】本発明の主要部分である映像音声デジタルデ
ータ形式変換回路の一実施形態を示すブロック図であ
る。

【図１６】本発明の主要部分である映像音声デジタルデ
ータ形式変換回路の一実施形態を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

101、102…衛星や地上波の受信装置 103…映像音声デスクランブルとMPEG多重分離回路 104…MPEG多重分離回路 105…映像音声デジタルデータ形式変換回路 107…MPEG多重化回路 113…MPEG高性能映像音声デコード回路 114…MPEG標準映像音声エンコード回路 4001…MP@HLデコーダ 4002… A方式音声デコーダ 4003…MP@MLエンコーダ 4004…MPEG Layer2音声エンコーダ 8001…MP@HL解像度低減処理回路 8002…MP@MLデータ構造再構成回路 5001、9001…音声データ遅延回路 6001、7001、1001、1101…映像データ遅延回路 1201…MP@ML可変レートデコーダ 1202…MP@ML固定レートエンコーダ 1301、1501…音声データ可変遅延回路 1401…映像データ可変遅延回路 1601…MP@ML伝送レートリミッタ 1602…MP@ML固定レートデータ構造再構成回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 5/38 Ｈ０４Ｎ 5/38 (72)発明者城杉孝敏神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者秋山守慶神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者佐藤友健神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地上波デジタル放送と衛星デジタル放送の
どちらか一方あるいは両方の信号を受信してその受信さ
れた信号のトランスポートストリーム形式のデジタルデ
ータを出力する受信手段と、該受信手段からのトランス
ポートストリーム形式のデジタルデータから希望の映像
信号データや音声信号データなどを分離する多重分離手
段と、該多重分離手段の出力である希望の映像信号と音
声信号のどちらか一方あるいは両方の信号のデータ信号
形式を他のデータ信号形式に変換する映像音声デジタル
データ形式変換手段と、該映像音声デジタルデータ形式
変換手段の出力である複数の映像音声の一系統以上のト
ランスポートストリーム形式のデジタルデータを時分割
多重する多重化手段と、該多重化手段の出力データスト
リームを64値などの多値QAMなどのディジタル変調する
変調手段とを備えたことを特徴とするデジタル放送の送
信装置。
【請求項２】地上波デジタル放送と衛星デジタル放送の
どちらか一方あるいは両方の信号を受信してその受信さ
れた信号のトランスポートストリーム形式のデジタルデ
ータを出力する受信手段と、該受信手段からのトランス
ポートストリーム形式のデジタルデータから希望の映像
信号データや音声信号データなどを分離する多重分離手
段と、該多重分離手段の出力である希望の映像信号と音
声信号のどちらか一方あるいは両方の信号のデータ信号
形式を他のデータ信号形式に変換する映像音声デジタル
データ形式変換手段と、該映像音声デジタルデータ形式
変換手段の出力である複数の映像音声の一系統以上のト
ランスポートストリーム形式のデジタルデータを時分割
多重する多重化手段と、該多重化手段の出力であるトラ
ンスポートストリーム形式のデジタルデータの一部のデ
ータを暗号化するためのスクランブル手段と、該スクラ
ンブル手段の出力であるデータストリームを64値などの
多値QAMなどのデジタル変調する変調手段とを備えたこ
とを特徴とするデジタル放送の送信装置。
【請求項３】請求項第1項あるいは第2項記載のデジタル
放送の送信装置において、前記映像音声デジタルデータ
形式変換手段として、映像デジタルデータ形式変換手段
と、音声デジタルデータ形式変換手段とで構成したこと
を特徴とするデジタル放送の送信装置。
【請求項４】請求項第１項あるいは第２項記載のデジタ
ル放送の送信装置において、前記映像音声デジタルデー
タ形式変換手段として、映像デジタルデータ形式変換手
段と、音声データ遅延手段とで構成したことを特徴とす
るデジタル放送の送信装置。
【請求項５】請求項第１項あるいは第２項記載のデジタ
ル放送の送信装置において、前記映像音声デジタルデー
タ形式変換手段として、映像デジタルデータ形式変換手
段と、音声デジタルデータ形式変換手段と、映像データ
遅延手段とで構成したことを特徴とするデジタル放送の
送信装置。
【請求項６】請求項第１項あるいは第２項記載のデジタ
ル放送の送信装置において、前記映像音声デジタルデー
タ形式変換手段として、映像デジタルデータ形式変換手
段と、音声デジタルデータ形式変換手段と、音声データ
遅延手段とで構成したことを特徴とするデジタル放送の
送信装置。
【請求項７】請求項第３項あるいは第４項あるいは第５
項あるいは第６項記載のデジタル放送の送信装置におい
て、前記映像デジタルデータ形式変換手段を、一般にMP
EGのMP@HLと呼ばれる高精細な画像圧縮方式でデジタル
圧縮された画像データを再生して映像信号を得る高精細
画像再生手段と、該高精細画像再生手段の出力信号を一
般にMPEGのMP@MLと呼ばれる標準的な画像圧縮方式での
映像信号をデジタル圧縮する標準画像圧縮手段とで構成
したことを特徴とするデジタル放送の送信装置。
【請求項８】請求項第３項あるいは第４項あるいは第５
項あるいは第６項記載のデジタル放送の送信装置におい
て、前記映像デジタルデータ形式変換手段を、一般にMP
EGのMP@HLと呼ばれる高精細な画像圧縮方式でデジタル
圧縮された画像データの一部をフィルタ処理して解像度
を低減したデータを得る解像度低減処理手段と、該解像
度低減処理手段の出力信号を一般にMPEGのMP@MLと呼ば
れる標準的な画像圧縮方式でのデータ構造に再構築する
データ構造再構成手段とで構成したことを特徴とするデ
ジタル放送の送信装置。
【請求項９】請求項第３項あるいは第４項あるいは第５
項あるいは第６項記載のデジタル放送の送信装置におい
て、前記音声デジタルデータ形式変換手段を高能率圧縮
音声再生手段と、該高能率圧縮音声再生手段の出力信号
を一般にMPEG Layer2と呼ばれる標準的な音声圧縮方式
での音声信号をデジタル圧縮する標準音声圧縮手段とで
構成したことを特徴とするデジタル放送の送信装置。
【請求項１０】請求項第１項あるいは第２項記載のデジ
タル放送の送信装置において、前記映像音声デジタルデ
ータ形式変換手段として、一般にMPEGのMP@ML可変レー
トと呼ばれる高精細動画像の画像圧縮方式でデジタル圧
縮された画像データを再生して映像信号を得る高精細動
画像再生手段と、該高精細動画像再生手段の出力信号を
一般にMPEGのMP@ML固定レートと呼ばれる標準的な画像
圧縮方式での映像信号をデジタル圧縮する標準画像圧縮
手段と、音声デジタルデータ形式変換手段とで構成した
ことを特徴とするデジタル放送の送信装置。
【請求項１１】請求項第１項あるいは第２項記載のデジ
タル放送の送信装置において、前記映像音声デジタルデ
ータ形式変換手段として、一般にMPEGのMP@ML可変レー
トと呼ばれる高精細動画像の画像圧縮方式でデジタル圧
縮された画像データを再生して映像信号を得る高精細動
画像再生手段と、該高精細動画像再生手段の出力信号を
一般にMPEGのMP@ML固定レートと呼ばれる標準的な画像
圧縮方式での映像信号をデジタル圧縮する標準画像圧縮
手段と、音声データ可変遅延手段とで構成したことを特
徴とするデジタル放送の送信装置。
【請求項１２】請求項第１項あるいは第２項記載のデジ
タル放送の送信装置において、前記映像音声デジタルデ
ータ形式変換手段として、一般にMPEGのMP@ML可変レー
トと呼ばれる高精細動画像の画像圧縮方式でデジタル圧
縮された画像データを再生して映像信号を得る高精細動
画像再生手段と、該高精細動画像再生手段の出力信号を
一般にMPEGのMP@ML固定レートと呼ばれる標準的な画像
圧縮方式での映像信号をデジタル圧縮する標準画像圧縮
手段と、音声デジタルデータ形式変換手段と、映像デー
タ可変遅延手段とで構成したことを特徴とするデジタル
放送の送信装置。
【請求項１３】請求項第１項あるいは第２項記載のデジ
タル放送の送信装置において、前記映像音声デジタルデ
ータ形式変換手段として、一般にMPEGのMP@ML可変レー
トと呼ばれる高精細動画像の画像圧縮方式でデジタル圧
縮された画像データを再生して映像信号を得る高精細動
画像再生手段と、該高精細動画像再生手段の出力信号を
一般にMPEGのMP@ML固定レートと呼ばれる標準的な画像
圧縮方式での映像信号をデジタル圧縮する標準画像圧縮
手段と、音声デジタルデータ形式変換手段と、音声デー
タ可変遅延手段とで構成したことを特徴とするデジタル
放送の送信装置。
【請求項１４】請求項第３項あるいは第４項あるいは第
５項あるいは第６項記載のデジタル放送の送信装置にお
いて、前記映像デジタルデータ形式変換手段を、一般に
MPEGのMP@ML可変レートと呼ばれる高精細動画像の画像
圧縮方式でデジタル圧縮された画像データをMPEGのMP@M
Lの画像伝送レートに伝送レート限界値を設定する伝送
レートリミッタ手段と、該伝送レートリミッタ手段の出
力信号を一般にMPEGのMP@ML固定レートと呼ばれる標準
的な画像圧縮方式でのデータ構造に再構築する固定レー
トデータ構造再構築手段とで構成したことを特徴とする
デジタル放送の送信装置。