JP3037822B2 - デジタル多チャンネル伝送システムの受信機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル高能率符号
化（圧縮符号化）を用いて伝送された多チャンネルのテ
レビジョン信号を受信するデジタル多チャンネルシステ
ムの受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョン信号をデジタルデータのま
ま伝送及び受信するシステムでは、伝送系の雑音、妨害
および干渉などによる劣化がなく、送信側と同じような
高品質のテレビジョン信号を受信できるため、放送、通
信など各方面で研究開発されている次世代の伝送及び受
信システムである。

【０００３】この伝送及び受信システムの技術は、テレ
ビジョンをデジタル化したとき生じる膨大なデータを高
能率符号化により圧縮する、いわゆる圧縮技術である
が、近年この分野における大きな進歩があり、この様な
システムが現実的なものとなってきた。尚、テレビジョ
ン信号の高能率符号化技術は様々な技術があるが、近年
主流となっているものは、ＤＣＴ（離散コサイン変換）
符号化、動き補償フレーム間予測符号化および可変長符
号化の組み合わせを基本としている。このような映像高
能率符号化方式の基本は、既に多くの文献等で公知であ
り、例えば、ＣＣＩＲで標準化されたＴＶ会議・ＴＶ電
話用映像符号化方式（Ｈ．２６１規格）などに詳しく述
べられている。

【０００４】図６には、上記映像高能率復号化装置の基
本構成としてのブロック図を示す。ここで入力信号は、
既に高能率符号化されているとする。入力信号はまずバ
ッファメモリ２０３に入力され、可変長符号化信号の時
間的変動が吸収される。即ち、可変長符号化信号の単位
時間当たりの発生情報量は一定ではないので、復号化を
連続するように単位時間当たり一定の画素数の映像信号
を復号化するには、この様な時間的なバッファリングが
必要とされる。次に、この可変長符号化信号は、復号化
器２０４で復号化される。これ以降は単位時間当たり一
定の画素数の映像信号として処理される。

【０００５】次に、逆量子化器２０６で量子化代表値が
復元され、さらに逆ＤＣＴ器２０７でＤＣＴ変換係数が
もとの時間領域の信号へと変換される。逆ＤＣＴ出力
は、加算器２０８に入力される。ここで逆ＤＣＴ出力
が、もし動き補償フレーム間予測信号であるならば、可
変長復号化器２０４から同時に出力されている動きベク
トルを用いて動き補償された前フレームの信号と加算さ
れて出力される。もし、伝送エラー等による復号化映像
信号の破綻を防ぐために、送信側で強制的に、逆ＤＣＴ
出力が動き補償フレーム間予測信号でないように伝送さ
れているならば、即ちフレーム内符号化信号であるなら
ば（以下これをリフレッシュとする）、前記加算を行な
わず出力される。先の前フレームの信号は、加算器２０
８の出力が、フレームメモリ２０９により１フレーム期
間遅延され、動き補償回路２１０により動きベクトルに
応じて動き分を補償されるようになっている。

【０００６】このような技術をさらに進め、従来のアナ
ログ信号では１つのテレビジョン信号しか伝送できなか
った伝送路に、複数のデジタル高能率符号化されたテレ
ビジョン信号を同時に伝送することが提案されている。
このような伝送システムでは、例えば、アナログ・テレ
ビジョン信号１チャンネル分の伝送路に、上記デジタル
・テレビジョン信号を４チャンネルとか１０チャンネル
同時に伝送できることになる（以下、多チャンネル伝送
とする。）

【０００７】図７には、多チャンネル伝送により送られ
てきた信号を受信する受信機のブロック図を示す。受信
された信号は、アンテナ１０１、高周波（ＲＦ）増幅器
１０２を経て選局部１０３に入力され、希望のＲＦチャ
ンネルが選局される。ここでの選局は、伝送ＲＦチャン
ネルの選局であり、この中には複数のＴＶチャンネルが
デジタルデータとして、さらに時分割多重されている。
選局の後、自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器１０４で自動
利得制御され、復調及び誤り訂正回路１０５で誤り訂正
された後、多重分離回路１０６へ入力される。多重分離
回路１０６は、前述のＴＶチャンネルの時分割多重信号
を分離する回路であり、これも視聴者により選択され
る。分離及び選択されたＴＶチャンネルの信号は、即
ち、符号化映像信号、符号化音声信号およびテレテキス
トなどの補助データ信号である。それぞれの信号はそれ
ぞれの映像復号化回路１０７、音声復号化回路１０８お
よび補助データ処理回路１０９で復号化および処理され
てそれぞれの出力端子へ出力される。

【０００８】以上のようにＴＶ信号を１つの伝送路で複
数チャンネル伝送できるシステムでは、伝送されてきた
ＴＶ信号のうちの１つを選択して復号化することにな
る。ところで、多チャンネル伝送された信号の受信にお
いては、多くのＴＶ信号の中から１つのＴＶ信号を選択
するための操作が必要であり、多チャンネル伝送でない
場合に比べて、非常に面倒になる。即ち、多チャンネル
伝送においては、ＴＶ信号のチャンネル数が数倍になっ
たのと同じであり、視聴者は非常に多くのチャンネルの
中から視聴したい番組を選択しなければならない。

【０００９】図７で説明すれば、ＲＦチャンネルを選択
した後、視聴者はさらに上記多重チャンネルを選択しな
けらばならない。比較的ＴＶチャンネル数が少なけれ
ば、番組表などから適当なものを選択するのも容易であ
るが、チャンネル数が数倍になると、この様な選択は一
般の視聴者にとって、面倒なものとなる。また、視聴者
が容易に好みの番組を選択できないようでは、普及が妨
げられ産業上好ましくない。

【００１０】尚、当然、複数の復号化器を用意すれば、
複数のＴＶ信号を同時に復号化でき、複数のチャンネル
から一度に選択できるが、このときには受信機のコスト
が復号器の台数分高くなる。これもまた、普及の妨げと
なり、産業上好ましくない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、多チャ
ンネル伝送システムの受信機においては、視聴者が選択
しなければならないＴＶ信号のチャンネルが非常に多く
なり、使用上の不便があるという課題がある。

【００１２】そこでこの発明は、多重化により増大した
ＴＶチャンネルのなかから希望するチャンネルの選択が
容易にできるデジタル多チャンネル受信装置を提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【発明の構成】この発明は、フレーム間予測符号化され
ていない符号化信号、即ちフレーム内符号化信号を、複
数チャンネルが多重化された信号から複数チャンネル
分、分離し時分割多重して出力する手段と、前記時分割
多重されたフレーム内符号化信号をそれぞれ復号化する
手段と、この復号化された信号を記憶するメモリ手段
と、前記メモリ手段の出力である各チャンネルの映像信
号を同一画面に表示できるように読み出す手段とを備え
るものである。

【００１４】

【作用】上記の手段によると、多重化された信号から多
重分離手段により、任意TVチャンネルの複数チャンネル
分のフレーム内符号化信号のみが同時に分離され、時分
割多重される。また、その復号化手段においては、フレ
ーム内符号化のみとされているため、上記複数チャンネ
ル分を時分割多重により１つの復号化手段で復号化で
き、さらにフレーム間での加算処理を行わなくても、少
なくともコマ落し状の動画復号化が可能である。更に、
この出力は前記メモリ手段に入力され、出力時には静止
画または、コマ落しされた動画として、連続的に表示さ
れるように作用する。また、メモリ手段への入力および
出力方法によっては、小画面のように、１画面に上記複
数チャンネルの信号を同時に表示することができ、ユー
ザが番組選択を行うのに有効となる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。

【００１６】図１は本発明の一実施例である。同図にお
いて、多重化された符号化信号は多重分離回路４０１で
次のようにそれぞれ分離される。即ち、ここで分離され
る信号は、フレーム間予測信号も含む完全なＴＶ信号１
チャンネル（仮にＣＨ１とする）と、その他の複数のＴ
Ｖ信号（仮にＣＨ２からＣＨｎ）、ＣＨ１の音声信号お
よびＣＨ１の補助データ信号である。

【００１７】ここで、複数ＴＶ信号の多チャンネル伝送
システムにおいては、それぞれのＴＶチャンネルは、多
重分離において完全に分離できるようにされるのは自明
であるから、各ＣＨの分離は可能である。また、ＣＨ１
の音声および補助データについても同様である。次に、
分離されたＣＨ２からＣＨｎのＴＶ信号は、さらにそれ
らのリフレッシュ信号のみが分離される。以下、この分
離方法について述べる。

【００１８】リフレッシュ信号は、可変長符号化信号の
中に時分割多重されており、その多重位置は可変長復号
化しないとわからない。故に、ここでは可変長復号化す
る前に、例えば、リフレッシュ信号を部分的に分離でき
るよう、予め、送信側で図２のような処理が行なわれて
いるものとする。即ち、リフレッシュデータの前に特定
の同期語（リフレッシュ同期ワード）が置かれ、その開
始位置が明らかにされていると同時に、その同期語に引
き続き、リフレッシュ信号の長さ（リフレッシュデータ
長）を示す符号語が挿入されている。リフレッシュ期間
を示す方法は、特にこの例に限定されるわけではなく、
特定の同期語でリフレッシュ信号の前後をはさむ方法で
も良い。このようなリフレッシュデータの位置を明らか
にする同期語または符号語を用意しておけば、、この同
期語または符号語を検出することにより容易にリフレッ
シュ信号のみを分離できる。

【００１９】このルールにより多重分離回路４０１で分
離されたＣＨ２からＣＨｎのリフレッシュ信号は、その
期間が明らかにされた上で、リフレッシュデータ多重化
回路４０２で再度多重化される。多重化の際には、当然
フレーム間符号化信号は除去されており、各チャンネル
のフレーム内処理された信号のみが多重化される。

【００２０】再多重化されたリフレッシュ信号は、映像
信号復号化回路４０４で復号化される。映像復号化回路
４０４は、フレーム内復号化信号を復号化する復号化回
路であり、前述のように動き補償回路およびフレーム加
算は不要であり、比較的簡単な回路である。

【００２１】図３は、この復号化回路４０４のブロック
図を示す。動作は図６に示した復号化器とほぼ同様であ
り、異なる点はフレーム加算がなく、逆ＤＣＴ出力をそ
のまま出力している点である。従って、図６の回路ブッ
ロックと同じ部分に同一符号を付して説明は省略する。

【００２２】この復号化回路４０４は、複数のＴＶチャ
ンネルをフレーム単位で時分割多重して復号化するの
で、その出力も時分割多重された映像信号となる。一般
に、リフレッシュは映像フレームの数フレームから数１
０フレームに一度の割合で伝送されるので、この周期に
応じて各チャンネルの復号化が行われる。

【００２３】次に、上記復号化された複数ＴＶチャンネ
ルのリフレッシュ信号は、メモリ４０５に書き込まれ
る。メモリ４０５は不連続に入力される映像信号をフレ
ームシンクロナイザと同様な動作で連続的に出力するた
めの回路である。即ち、復号化回路４０４の出力、すな
わち、各チャンネルが時分割多重処理された信号は、リ
フレッシュ周期毎に１フレームの画像として復号化され
る。故に、通常の連続的動画ではなく、いわゆるコマ落
とし上の準動画として簡易的に復号化されている。この
結果、コマ落とし状にリフレッシュ信号がメモリ４０５
へ出力される。メモリ４０５は、上記準動画信号を通常
のフレーム周期で再生できるように、復号化されない映
像フレームは前のフレームを繰り返し出力するように動
作する。尚、このメモリ４０５は、上記複数ＴＶ信号分
用意されるが、メモリの節約のために、あらかじめ画素
の間引き処理を行って１フレーム分のメモリに分割して
書き込み、複数ＴＶ信号を画面分割して再生するように
用いることもできる。次に、上記メモリ出力は、出力モ
ード選択回路４０６で映像復号化回路４０７の出力と選
択または画面多重されて表示される。

【００２４】なお多重分離回路４０１では、先のチャン
ネルＣＨ１の音声信号およびＣＨ１の補助データ信号も
分離されており、音声復号化回路４０８、補助データ処
理回路４０９に入力されて復号される。

【００２５】図４には、出力モード選択回路４０６から
出力された信号の表示モードの例を示す。同図（ａ）は
小画面としてリフレッシュ信号の３チャンネル分の画像
を、上記ＣＨ１の主チャンネルの画像に挿入して表示さ
せた例である。また、同図（ｂ）は、同じ大きさの分割
画面に４チャンネル分の画像を同時に表示させた例であ
る。表示の例はこの他にも種々考えられるが、この発明
はこの様な表示方法に限定されるものではない。出力モ
ード選択回路４０６には、表示制御信号が供給されてお
り、チャンネル選択時には上記のマルチ画面が得られる
ようになっており、例えば高周波選択操作がなされて、
最終的にチャンネルが決定されるまでは、表示制御信号
が所定のデータで発生し、マルチ画面が表示されるよう
になっている。

【００２６】以上のように、上記の実施例では比較的簡
単なフレーム内復号化器をひとつだけ付加することによ
り、複数ＴＶチャンネルを同時に簡易的に見ることがで
きる。コマ落とし状の映像信号であっても同時に見るこ
とができるため、チャンネル選択の手段として非常に便
利である。次に、この発明の他の実施例について説明す
る。

【００２７】図５はリフレッシュ信号の復号化器に専用
のフレーム内復号化器を持たせず、主チャンネルたるＣ
Ｈ１の復号化器と共用する実施例である。なお、先の実
施例と同一部分には同一符号を付している。

【００２８】この復号化器の共用化においては、前記リ
フレッシュ信号の再多重化回路出力とＣＨ１の分離出力
との期間を明らかにして、多重化回路５０１でさらに再
度多重化するようにしている。即ち、リフレッシュ多重
化回路４０２の出力と、多重分離回路４０１で分離され
たＣＨ１の信号とを、主チャンネル副チャンネル多重化
回路５０１に供給して多重化している。次に、この多重
化出力はフレーム間およびフレーム内復号の完全な機能
を有する復号化回路５０２で、それぞれの符号化モード
に応じて復号化される。このとき、復号化速度は多重化
されている分だけ大きくされており、リフレッシュ信号
を時分割多重して復号化できるような回路が用いられて
いる。即ち、１チャンネルだけの復号化回路よりは早い
速度で動作できる復号化回路が用いられている。この処
理速度は同時に処理するリフレッシュ信号の量を目安と
して決定されるが、たとえ、リフレッシュ信号が瞬間的
に大きくなり、時分割での復号化が不可能となったとき
にも、ＣＨ１の復号化を優先しておくので、この復号化
出力が破綻することはない。

【００２９】一方、リフレッシュ信号はもともとコマ落
とし状の映像信号であり、部分的に復号化が停止されて
も大きな影響がないと同時に、その後即座に復号化を再
開することができる。故に、瞬間的に復号化回路５０２
の処理速度が不足する場合にも、大きな性能劣化なく処
理を継続することができる。

【００３０】上記復号化回路５０２の出力は、ＣＨ１お
よび残りのチャンネル用のそれぞれのメモリ５０３およ
び５０４に書き込まれる。メモリ５０３は、ＣＨ１の信
号が時分割多重処理により、バースト状に出力されるた
め、これをもとの連続する信号に戻すためのメモリであ
る。尚、この信号は完全動画の信号である。一方、メモ
リ５０４は、残りのリフレッシュ信号の復号化出力を書
き込み、先の実施例と同様に出力するためのメモリであ
る。

【００３１】以上のように、この実施例では、高速の復
号化回路を用いることにより、複数チャンネル分リフレ
ッシュ信号の多重化信号を復号化する専用の回路を用い
ることなく、複数ＴＶチャンネルを同時に簡易的に見る
ことができる。前述の例と同様に、ひとつのチャンネル
を除いて、残りの再生画像はコマ落とし状の映像信号で
はあっても、これらを同時に見ることができるため、ユ
ーザはこのマルチ画面を見ながらチャンネル選択の参考
とすることができ非常に便利である。

【００３２】尚、以上の説明におけるＣＨ１などの表記
は、端に説明の簡単化の為に用いたものであり、特にＣ
Ｈ番号を指定するものではない。また、視聴者が任意の
チャンネルを上記ＣＨ１なる主チャンネルとして完全動
画で表示することは、上記実施例において容易であり、
この発明の趣旨からはずれるものではない。また、コマ
落とし状に簡易的に再生されるＴＶチャンネルの指定に
ついてもまったく同様であり、またその指定チャンネル
数についてもこの発明を限定するものではない。

【００３３】また、同時表示により容易に選択されたＴ
Ｖチャンネル情報は、図７で説明したＲＦチャンネル選
択情報とともに記憶され、再度選択するときには特に同
じ操作をしなくても自動的に両方のチャンネルが選択さ
れれば、さらに使用者にとって便利になる。

【００３４】さらに、上記の説明では、ＤＣＴ符号化を
含む映像高能率符号化を例として用いたが、この発明は
この符号化方式に限定されるものではなく、フレーム間
符号化を用いるすべての符号化方式一般に適用すること
ができる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明したように、この発明によれ
ば、多重チャンネルを簡易的に復号化し、これを複数チ
ャンネル分、同時に１画面上に表示できる。この結果、
多チャンネル伝送されたＴＶ信号から希望のチャンネル
を選択するのが容易になり使用者にとって便利であると
同時に、多チャンネル伝送におけるチャンネル選択の問
題が軽減され普及が促進されるという産業上の効果が大
きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すブロック図。

【図２】図１のシステムにおける符号化信号の伝送フォ
ーマットの例を示す説明図。

【図３】図１の復号化回路の例を示す図。

【図４】この発明による装置の表示例を示す説明図。

【図５】この発明の他の実施例を示す図。

【図６】映像高能率復号化器のブロック図。

【図７】デジタル多チャンネル伝送受信機のブロック
図。

【符号の説明】

４０１…多重分離回路、４０２…リフレッシュ信号再多
重化回路、４０４…映像復号化回路、４０５…メモリ、
４０６…出力モード選択回路、５０１…主チャンネル副
チャンネル多重化回路、５０２…映像復号化回路、５０
３、５０４…メモリ。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数チャンネルの映像信号がそれぞれ、
   フレーム間符号化を用いた映像高能率符号化され、さら
   に多重化され、多重符号化信号として同一の伝送路で伝
   送されてくるものを受信する多チャンネル伝送システム
   の受信機において、 前記多重符号化信号が導かれ、各チャンネルの信号のフ
   レーム間符号化されていない符号化信号、即ちフレーム
   内符号化信号を分離し時分割多重化して出力する手段
   と、 前記時分割多重化された各フレーム内符号化信号を復号
   化する復号化手段と、前記復号化された信号を記憶する
   メモリ手段と、 前記メモリ手段の出力を同一画面に映し出すように読み
   出す手段とを具備したことを特徴とするデジタル多チャ
   ンネル伝送システムの受信機。
2. 【請求項２】 前記フレーム内符号化信号の前記復号化
   手段は、フレーム加算を持たないフレーム内符号化信号
   の復号化回路であることを特徴とする請求項１記載のデ
   ジタル多チャンネル伝送システムの受信機。
3. 【請求項３】 前記フレーム内符号化信号の前記復号化
   手段は、符号化速度の高い復号化回路を時分割多重処理
   でフレーム間復号化処理と回路的に共用化されているこ
   とを特徴とする請求項１記載のデジタル多チャンネル伝
   送システムの受信機。
4. 【請求項４】 前記多重符号化信号には、前記フレーム
   内符号化信号期間を識別させるためのフレーム内符号化
   同期ワードが含まれていることを特徴とする請求項１記
   載のデジタル多チャンネル伝送システムの受信機。