JP4356471B2 - Wireless camera device - Google Patents
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Description
本発明は、周波数が異なる複数の副搬送波(サブキャリア)に分散して情報を搬送するマルチキャリア変調方式を採用し、変調波を無線により伝送する無線カメラ装置に関するものである。 The present invention relates to a wireless camera device that employs a multi-carrier modulation scheme that disperses information on a plurality of sub-carriers (sub-carriers) having different frequencies and transmits modulated waves wirelessly.
動画や音声を統合し同期再生可能な情報の流れ(ストリーム)を無線により伝送する無線伝送方式が知られている。この無線伝送方式の代表的なものが、スポーツやイベント等の実況を撮影し、基地局の受信機まで無線により伝送するワイヤレスカメラや無線LANを経由した番組配信方式として既に実現されている。
ワイヤレスカメラはコードレスであるため機動性が高く、広い会場を動き回るサブカメラあるいはニュース取材機器として適している。近年の放送のディジタル化に対応して、ワイヤレスカメラから基地局への伝送方式にアナログ変調を採用した従来のシステムからディジタル変調を採用した新しいシステムに移行しつつある。このような近年の無線伝送方式のディジタル化は誤り訂正技術を採用することを可能とし、伝送路での誤りに対して強固な耐性を有し安定した伝送品質のマルチメディア情報源の多様化に大きく貢献している。
There is known a wireless transmission system that wirelessly transmits a flow of information (stream) that integrates moving images and audio and can be reproduced synchronously. A typical wireless transmission method has already been realized as a program distribution method via a wireless camera or wireless LAN that captures the actual situation of sports, events, etc., and transmits it wirelessly to the receiver of the base station.
Wireless cameras are cordless and highly mobile, making them suitable as sub-cameras or news gathering devices that move around a large venue. In response to the recent digitization of broadcasting, a conventional system employing analog modulation as a transmission method from a wireless camera to a base station is shifting to a new system employing digital modulation. Such digitalization of wireless transmission systems in recent years makes it possible to employ error correction technology, and to diversify multimedia information sources that have robust tolerance against errors in transmission lines and stable transmission quality. It contributes greatly.
標準テレビ方式として、我が国や北米では走査線数が525本、また欧州では走査線数が625本のいわゆるSDTV(Standard Definition Television)方式が現在も広く用いられている。しかし近年の放送のディジタル化にともない映像情報表示の高画質大画面化が要求され、番組のHDTV(High Definition Television)対応が求められている。したがって、ワイヤレスカメラを用いた送受信システムもHDTVへの対応が期待されている。 As a standard television system, a so-called SDTV (Standard Definition Television) system having 525 scanning lines in Japan and North America and 625 scanning lines in Europe is still widely used. However, with the recent digitalization of broadcasting, there is a demand for high-quality and large-screen video information display, and there is a demand for high definition television (HDTV) support for programs. Therefore, a transmission / reception system using a wireless camera is also expected to support HDTV.
本発明者は、HDTV仕様などの高密度情報を狭い周波数帯域の無線伝送路でもビットレートを落とすことなく伝送できるデータ伝送システムを提案している(特許文献1参照)。
特許文献1に記載されたデータ伝送システムの送信装置は、たとえばMPEG(Moving Picture Experts Group)2−TS規格に準拠した情報符号系列(TS:トランスポートストリーム)をTSパケット単位で分割し、複数の分割されたトランスポートストリームを形成する。そして、分割された各トランスポートストリームを時間伸長し、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調した後、それぞれ別の送信部(高周波増幅器と送信アンテナ)を介して、別の無線伝送路に一斉に送出する。これに対応して受信装置側でも多数の受信部(高周波増幅器と周波数変換回路)を用意しておき、それぞれ別の無線伝送路を経由して送られてきた情報(分割されたトランスポートストリーム)を個別に受信する。そして、それぞれの受信チャネルで受信信号のデータをOFDM復調し、パケット同期をとりながら時間圧縮と多重化を行って元の高ビットレートのトランスポートストリームを再生させている。
The inventor has proposed a data transmission system capable of transmitting high-density information such as HDTV specifications through a wireless transmission path in a narrow frequency band without reducing the bit rate (see Patent Document 1).
The transmission apparatus of the data transmission system described in
ところで現在の実況放送または取材報道などの現場においては、ある使用が許可された周波数帯域幅のなかで、この限りある周波数帯域幅を最大限に有効利用することが重要である。
ここで具体的な運用例を挙げると、たとえばスポーツやイベントあるいは大規模なニュース現場の実況中継では、必要なワイヤレスカメラの台数が決まっている場合、そのすべてをHDTV用にすると、使用できる周波数帯域に限界があることから1台あたりのワイヤレスカメラに割り当てる周波数帯域幅が狭くなり、そのため各ワイヤレスカメラから伝送される信号の情報量が少なくなり画像品質が低下する。逆に、画像品質を維持しようとすると、限られた周波数帯域内で使用できるワイヤレスカメラの台数が少なくなり、番組制作上必要な映像や音声が収集できなくなる。
そこで、数台あるワイヤレスカメラのうち比較的放映時間が長いメインのアングルを撮る場所に1〜2台程度のHDTVカメラを割り当て、放映時間が散発的で短いことが予想されまたは小さい画面で放映されることが多い特別なアングル、場所での撮影像は放映映像としての優先度が低いことから、その優先度が低い撮影用にSDTVカメラを割り当てる運用が考えられる。たとえばスポーツ中継では、スポーツ実況映像の優先度は高いが、アナウンサーや解説者あるいは観客の様子を映した映像の優先度は低い。ところが、実況中継や取材の現場では、たとえば、HDTVカメラが故障したため予備のSDTVカメラを代用させる場合、あるいは、突発的事態により今までSDTVカメラの配置場所がメインで放映すべき映像の発生場所となる場合が生じる可能性がある。さらに、番組編成上の要求からHDTVカメラとSDTVカメラを切り換えて用いたい場合もある。
By the way, it is important to make the most effective use of a limited frequency bandwidth among the frequency bandwidths that are permitted to be used in the field such as the current live broadcast or news coverage.
Here is a specific example of operation. For example, in the live broadcast of sports or events or large-scale news sites, if the number of required wireless cameras is determined, all of them can be used for HDTV, and the usable frequency band Therefore, the frequency bandwidth allocated to each wireless camera is narrowed, so that the amount of signal information transmitted from each wireless camera is reduced and the image quality is lowered. Conversely, if the image quality is to be maintained, the number of wireless cameras that can be used within a limited frequency band decreases, and video and audio necessary for program production cannot be collected.
Therefore, about one or two HDTV cameras are allocated to the main camera where a relatively long broadcast time is taken from several wireless cameras, and the broadcast time is expected to be sporadic and short or broadcast on a small screen. Since images taken at special angles and places often have low priority as broadcast images, it is conceivable to allocate SDTV cameras for shooting with low priority. For example, in sports broadcasting, the priority of sports live video is high, but the priority of video showing the state of an announcer, commentator, or audience is low. However, in live broadcasts and interviews, for example, when a spare SDTV camera is substituted due to a failure of an HDTV camera, or where the SDTV camera has been placed as the main video generation location up to now due to sudden situations May occur. Further, there is a case where it is desired to switch between the HDTV camera and the SDTV camera in accordance with a program organization request.
このような場合、今までのHDTVカメラおよびSDTVカメラは、それぞれ使用周波数帯域が固定されていることから、このような運用時の状況変化に応じて伝送レートの変更などに柔軟に対応できることができなかった。このためHDTV放送でありながら長々とSDTV規格の荒い映像を放映せざるを得ない事態、あるいは逆に小さい画面表示にHDTV規格の高精細映像を用いるなど、放映映像や番組編成に対し画面品質の不適合が生じる可能性が高かった。 In such a case, the conventional HDTV camera and SDTV camera each have a fixed frequency band, and can flexibly respond to changes in the transmission rate according to the change in the situation during operation. There wasn't. For this reason, it is difficult to broadcast SDTV standard rough video for a long time even though it is HDTV broadcasting, or conversely, HDTV standard high-definition video is used for small screen display. There was a high possibility of nonconformity.
前述した特許文献1に示す送信技術をワイヤレスカメラに適用した場合、HDTVカメラなどから出力される広帯域信号をSDTVカメラと同じような狭帯域チャネルに分割して送ることができる。したがって、比較的狭い周波数帯域であっても高いビットレートの高品質画像が伝送できるという利点がある。ところが、無線伝送路(伝送チャネル)の数が増えることから全体としては広い周波数帯域幅が必要であることに変わりがない。
また、特許文献1に記載された送信装置はHDTV信号などの高い伝送レートの信号を送信することを想定しているが、当該受信装置からSDTV信号など相対的に低い伝送レートの信号を出力させることは全く想定していない。したがって、特許文献1の送信装置は、たとえばHDTV専用の無線送信装置としては対応できても、上述した柔軟な運用ができるワイヤレス送受信システムの受信装置としては対応できない。
When the transmission technique disclosed in
In addition, although the transmission device described in
このように今までの無線受信装置は、HDTVカメラ、SDTVカメラといった画像規格ごとに専用のワイヤレスカメラであり、とくにHDTVカメラは、周波数帯域の有効利用という視点で従来のSDTV対応システムとの整合性が考慮されていないために、送信信号の周波数帯域が異なる複数種類の送信装置が混在して用いられる実際の運用現場に適合できていないという課題があった。
解決しようとする課題は、送出すべき信号の伝送レート(単位時間あたりの伝送ビットレート)に応じて、ある決められた周波数帯域幅内に異なる伝送レートの信号の無線伝送チャネルを無駄なく割り当てることができるワイヤレス送受信システムを実現するために適した無線カメラ装置が存在していないことである。 The problem to be solved is to assign wireless transmission channels of signals with different transmission rates within a predetermined frequency bandwidth according to the transmission rate (transmission bit rate per unit time) of the signal to be transmitted without waste. There is no wireless camera device suitable for realizing a wireless transmission / reception system capable of performing the
本発明にかかる無線カメラ装置は、撮像素子を含む情報取得部と、前記情報取得部で発生した信号から情報符号系列を生成する符号系列生成回路と、無線信号を受信する受信部と、受信処理により制御信号を復調する受信処理部と、前記制御信号から伝送レートを上げる又は下げるための分割数を取得し、当該分割数に前記情報符号系列を分割し、分割後の複数の情報符号系列を複数の信号線経路に分配する分割回路と、前記信号線経路ごとに設けられ、それぞれが、送られてきた分割後の情報符号系列に基づいて副搬送波を直交変調することによって複数の変調波を生成する複数の変調処理回路と、前記複数の変調波の周波数帯域を統合して送信信号を生成する帯域統合回路と、前記送信信号を無線により送信する送信部と、を有する。 A wireless camera device according to the present invention includes an information acquisition unit including an image sensor, a code sequence generation circuit that generates an information code sequence from a signal generated by the information acquisition unit, a reception unit that receives a wireless signal, and a reception process a reception processing unit for demodulating the control signal by, acquires the division number to increase or decrease the control signal or Laden feed rate, dividing the information code sequence to the division number, a plurality of information symbols after division a dividing circuit for distributing the series to a plurality of signal lines path, provided for each of the signal line path, respectively, sent subcarriers based on the information code sequence after division has multiple by Cartesian modulation A plurality of modulation processing circuits that generate modulated waves; a band integration circuit that generates a transmission signal by integrating frequency bands of the plurality of modulation waves; and a transmission unit that wirelessly transmits the transmission signal.
本発明の無線カメラ装置は、好適に、前記制御情報に基づいて前記情報符号系列の転送レートおよび前記分割の数が変更されるときは、前記帯域統合回路から出力される変調波の周波数を前記制御信号に基づいて変更する高周波回路を有する。 The wireless camera device of the present invention preferably uses the frequency of the modulation wave output from the band integration circuit when the transfer rate of the information code sequence and the number of divisions are changed based on the control information. A high-frequency circuit that changes based on the control signal is provided .
本発明の無線カメラ装置は、好適に、前記複数の変調処理回路から出力される前記複数の変調波のそれぞれは、一定の周波数間隔を有し隣接波同士の直交性が確保されている複数の単位副搬送波の集合である単位副搬送波群から構成されているOFDM変調波であり、前記帯域統合回路は、前記複数の変調処理回路から送られてくる複数のOFDM変調波のうち、周波数帯域が隣接する任意の2つのOFDM変調波の境界で隣接する2つの単位副搬送波の周波数間隔を、各OFDM変調波内の前記一定の周波数間隔と等しくすることによって直交性を確保し、ひとつのOFDM変調波に統合する。 In the wireless camera device of the present invention, preferably, each of the plurality of modulated waves output from the plurality of modulation processing circuits has a certain frequency interval and a plurality of adjacent waves are ensured to be orthogonal. An OFDM modulated wave composed of a unit subcarrier group which is a set of unit subcarriers, and the band integration circuit has a frequency band of a plurality of OFDM modulated waves transmitted from the plurality of modulation processing circuits. Orthogonality is ensured by making the frequency interval of two unit subcarriers adjacent at the boundary of any two adjacent OFDM modulated waves equal to the constant frequency interval in each OFDM modulated wave, and one OFDM modulation Integrate into the waves .
このような構成の無線カメラ装置は、情報取得部で発生した信号から情報符号系列を生成し、この情報符号系列を分割回路に入力する。分割回路は、受信部で受信した制御信号に基づいて伝送レートを上げ下げるときの当該伝送レートに応じた数に、情報符号系列を分割し、分割回路の出力側の複数の信号線経路に分配する。それぞれの信号線経路に変調処理回路が設けられている。各変調回路は、送られてきた分割後の情報符号系列を入力し、当該分割後の情報符号系列に基づいて副搬送波を直交変調する。その後、複数の変調処理回路から出力された変調波は帯域統合回路で周波数帯域が統合され、送信部から送信される。
この無線カメラ装置は制御情報を外部から入力し、その制御情報に基づいて情報符号系列の伝送レートおよび分割数を変更することができる。たとえば制御情報によって、最も低い伝送レートの2倍にすることが指示されたときは、情報符号系列を生成している回路に、この指示を与える。すると、この回路からは2倍の伝送レートの情報符号系列が出力され、後段の分割回路では2分割分配が実行される。したがって、2分割分配後は、2本の信号線経路にそれぞれ基準となる伝送レート(すなわち、1倍の伝送レート)の情報符号系列が出力され、それぞれ変調処理される。その後、必要に応じて周波数帯域が統合され、統合されたひとつの変調波が送信部から送信される。3倍、4倍、・・・の伝送レートの場合も同様に、常に同じ伝送レートで変調処理が実行された後、送信される。なお、1倍の転送レートの場合は分割されない。また、伝送レートを落とす場合は、現在の伝送レートに応じた分割数から分割数を減らす。
The wireless camera device having such a configuration generates an information code sequence from the signal generated by the information acquisition unit, and inputs this information code sequence to the dividing circuit. The dividing circuit divides the information code sequence into a number corresponding to the transmission rate when the transmission rate is raised or lowered based on the control signal received by the receiving unit, and distributes the information code sequence to a plurality of signal line paths on the output side of the dividing circuit To do. Each signal line path is provided with a modulation processing circuit. Each modulation circuit receives the information code sequence after dividing sent, the sub-carriers to Cartesian modulation on the basis of the information code sequence after the split. Thereafter, the modulated waves output from the plurality of modulation processing circuits are integrated in the frequency band by the band integration circuit and transmitted from the transmission unit.
This wireless camera apparatus can input control information from the outside and change the transmission rate and the number of divisions of the information code sequence based on the control information. For example, when the control information instructs to double the lowest transmission rate, this instruction is given to the circuit that generates the information code sequence. Then, an information code sequence having a double transmission rate is output from this circuit, and a two-part distribution is executed in the subsequent division circuit. Therefore, after the two-division distribution, information code sequences having a reference transmission rate (that is, a single transmission rate) are output to the two signal line paths, respectively, and modulated. Thereafter, the frequency bands are integrated as necessary, and one integrated modulated wave is transmitted from the transmission unit. Similarly, in the case of transmission rates of 3 times, 4 times,..., Transmission is always performed after modulation processing is always executed at the same transmission rate. It is not divided when the transfer rate is 1 time. When the transmission rate is lowered, the number of divisions is reduced from the number of divisions according to the current transmission rate.
本発明の無線カメラ装置は、外部からの制御情報に応じて情報符号系列の伝送レートが変更でき、それに応じて分割回路の分割数も変更できる。したがって、たとえばHDTV信号に対してはHDTV信号に適した周波数帯域幅で、またSDTV信号に対してはSDTV信号に適した周波数帯域幅で無線送信ができる。このため、様々な解像度の画像信号や音声信号に柔軟に対応でき、しかも、必要以上に広い周波数帯域で無線伝送がなされることがないことから周波数帯域の有効利用が可能となる。また、このような異なる伝送レートの信号に対して同じ構成の変調処理回路を用いることができ、安定した処理が実行できる。さらに、複数の信号線経路にそれぞれ設けられた変調処理回路は、副搬送波を直交変調することから隣接した副搬送波同士が干渉しないことから画像等の品質を高く維持でき、また、隣接した副搬送波間に干渉防止のためのガードバンドを挿入する必要がないため周波数帯域に無駄な領域が形成されない。
さらに、このような構成の複数の無線カメラ装置を用いる場合、それぞれに入力される情報信号を制御することにより、周波数帯域がオーバラップすることがなく、また無駄な隙間の帯域ができることなく、限られた周波数帯域幅を有効利用することが可能である。本発明によって、そのような効率的で柔軟な無線信号送信の実現が可能となる。
The wireless camera device of the present invention can change the transmission rate of the information code sequence according to control information from the outside, and can also change the number of divisions of the dividing circuit accordingly. Therefore, for example, wireless transmission can be performed with a frequency bandwidth suitable for HDTV signals for HDTV signals and with a frequency bandwidth suitable for SDTV signals for SDTV signals. For this reason, it is possible to flexibly deal with image signals and audio signals with various resolutions, and moreover, since wireless transmission is not performed in a frequency band wider than necessary, the frequency band can be effectively used. Further, the modulation processing circuit having the same configuration can be used for signals having different transmission rates, and stable processing can be executed. Furthermore, the modulation processing circuits provided in each of the plurality of signal line paths can maintain the quality of an image or the like high because adjacent subcarriers do not interfere with each other because quadrature modulation is performed on the subcarriers. Since it is not necessary to insert a guard band for preventing interference between them, a useless area is not formed in the frequency band.
Furthermore, when using a plurality of wireless camera devices having such a configuration, by controlling the information signal input to each, the frequency bands do not overlap, and there is no wasteful gap band. It is possible to effectively use the determined frequency bandwidth. According to the present invention, such efficient and flexible wireless signal transmission can be realized.
以下、本発明の実施の形態を、画像と音声を統合したひと続きの情報符号系列(ストリーム)を最大N(たとえば4)個の無線副チャネルに分割して処理するワイヤレスカメラ(送信装置)と基地局(受信装置)を有するワイヤレス送受信装置を例として図面を参照して説明する。このワイヤレス送受信装置は、ワイヤレスカメラから基地局への無線送信信号として、MPEG2システムズの多重化方法として規定されたトランスポートストリーム(TS)規格を採用し、さらに、変調方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式を採用している。このように映像素材をディジタル化したトランスポートストリームとすることによって、アナログ方式で映像素材を送信する場合に比べて、S/N比低下の小さい高品質な画像や音声を伝送することが可能となる。また、OFDM変調方式は、移動受信にともなう電界強度の変動により画質が劣化しにくく、また、マルチパス妨害による影響が少ない。そのため、OFDM変調方式を採用することによって、高品質な画像や音声を伝送することが可能となる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to a wireless camera (transmission device) that processes a series of information code sequences (streams) obtained by integrating images and audio into N (for example, 4) radio subchannels. A wireless transmission / reception apparatus having a base station (reception apparatus) will be described as an example with reference to the drawings. This wireless transmission / reception apparatus adopts the transport stream (TS) standard defined as a multiplexing method of MPEG2 Systems as a radio transmission signal from a wireless camera to a base station, and further employs OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) as a modulation method. ) The modulation method is adopted. By using a digital transport stream as described above, it is possible to transmit high-quality images and sound with a small reduction in S / N ratio compared to the case where video material is transmitted in an analog manner. Become. In addition, the OFDM modulation scheme is unlikely to deteriorate in image quality due to fluctuations in electric field strength accompanying mobile reception, and is less affected by multipath interference. Therefore, by adopting the OFDM modulation method, it is possible to transmit high-quality images and sounds.
図1に、受信装置としてのワイヤレスカメラ1の構成を示す。
ワイヤレスカメラ1は、大別すると、撮像素子(Camera)2Aとマイクロフォン(Mic.)2Bを含む情報取得部2、画像データおよび音声データを統合したひと続きの情報符号系列(トランスポートストリーム)を生成し変調などの処理を行う送信処理部3、「送信部」または「受信部」の機能を有する送受信部4、送受信部4から入力される制御信号を受信処理する受信処理部5、各種クロックおよびタイミング制御信号を生成する回路部(TIMING&CLK)6、および、これらの各部を制御する制御部(Controller)7を有する。
FIG. 1 shows a configuration of a
The
送信処理部3は、映像処理回路(Video)31、映像符号化回路(Video Coder)32、音声処理回路(Audio)33、音声符号化回路(Audio Coder)34、多重化回路(MUX)35、「分割回路」としての逆多重化回路(DMUX)36、分割回路36の最大分割数Nと同じ数の時間伸長回路(Time Expander)37-1〜37-N、最大分割数Nと同じ数の変調処理回路(Mod.)38-1〜38-N、帯域統合回路39、送信局部発振回路40、および、本発明の「高周波回路」としての送信高周波回路(TXRF)41を有する。
The
映像処理回路31は、撮像素子2Aから送られてきた撮像信号に各種特性補正や変換(AD変換を含む)を施す回路である。また、映像符号化回路32は、映像処理回路31からのディジタル映像信号にMPEG2−TS規格で規定された高能率圧縮符号化(いわゆる情報源符号化)処理を施す回路である。
同様に、音声処理回路33は、マイクロフォン2Bで集音した音声信号に所定の音声処理を施す回路であり、音声符号化回路34は、この音声処理後のディジタル信号に上記高能率圧縮符号化処理を施す回路である。
多重化回路35は、これら符号化された映像符号化信号と音声符号化信号をMPEG2−TS規格で規定された方法で時分割多重することにより、いわゆるトランスポートストリームと称され、マルチメディア機器で同期再生処理が可能な統合された情報符号系列TS0に変換する回路である。
The
Similarly, the
The multiplexing
分割回路36は、トランスポートストリームTS0を入力し、TSパケット単位で(すなわち時分割で)最大N個に順次分割し、N個の出力チャネルに分配する逆多重化回路である。分割回路36の出力チャネルのそれぞれに設けられた時間伸長回路37-1〜37-Nは、分割されたトランスポートストリームTS-1〜TS-Nの何れかを入力し、分割数に等しい最大N倍の時間伸長処理を施す回路である。
以下の説明では、とくに言及しない限りトランスポートストリームTS0が最大数Nに分割されるものとする。
The dividing circuit 36 is a demultiplexing circuit that receives the transport stream TS0, sequentially divides the transport stream TS0 in units of TS packets (that is, in time division), and distributes it to N output channels. Each of the
In the following description, it is assumed that the transport stream TS0 is divided into the maximum number N unless otherwise specified.
図2は、分割回路36の出力チャネル数Nが4の場合に分割および時間伸長を説明するためにTSパケット単位で情報符号系列を示すタイムチャートである。
多重化回路35からは映像符号化信号と音声符号化信号が多重化され、それぞれ188バイトの符号で構成されるTSパケットP0,P1,P2,…からなるトランスポートストリームTS0が出力される。図2(A)に、多重化回路35から出力されるトランスポートストリームTS0を示す。
トランスポートストリームTS0が分割回路36に入力されると、分割回路36がトランスポートストリームTS0をTSパケット単位で分割し、分割したTSパケットを順次4つのチャネルに分配出力する。なお、詳細は後述するが、このパケット分割とチャネル分配の数は、最大数N以下なら任意に変更できる。
分割され各チャネルに送出されたTSパケットに対し、時間伸長回路37-1,…,37-Nが時間伸長処理を行う。このとき、望ましくは時間伸長の倍率を分割数Nと等しくする。この例では分割数Nを4としているため、多重化回路35から出力されるTSパケットを4倍に時間伸長している。これにより、分割後に離散的であったTSパケット同士がつながり、ひと続きの情報符号系列であるトランスポートストリームとなる。図2(B)〜図2(E)に、分割後に時間伸長されることにより形成された各チャネルのトランスポートストリームTS-1〜TS-4を示す。このような処理は時間伸長回路37-1,…,37-Nに1パケット分のメモリを搭載することにより簡単に実現できる。このメモリは書き込みと読み出しを非同期で行うことができるメモリであり、読み出し速度を書き込み速度の4倍にゆっくり行うことで時間伸長を実行できる。
FIG. 2 is a time chart showing an information code sequence in units of TS packets in order to explain division and time expansion when the number N of output channels of the division circuit 36 is four.
From the
When the transport stream TS0 is input to the dividing circuit 36, the dividing circuit 36 divides the transport stream TS0 in units of TS packets, and sequentially distributes and outputs the divided TS packets to four channels. Although details will be described later, the number of packet divisions and channel distributions can be arbitrarily changed as long as the maximum number is N or less.
The
時間伸長処理が並列に施されたトランスポートストリームTS-1〜TS-Nは、対応する変調処理回路38-1〜38-Nにそれぞれ入力され、ここでOFDM変調を含む伝送路符号化に必要な各種処理が施される。変調処理回路38-1〜38-Nの個々の回路構成は共通する。
Time decompression processing transport stream TS -1 ~TS -N subjected in parallel are input to the corresponding
図3に、変調処理回路38-I(I=1〜N)の構成を示す。
変調処理回路38-Iは、誤り訂正処理(FEC:Forward Error Correction)を施す誤り訂正符号化回路(FEC Encoder)381、信号点配置回路(Mapping)382、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)回路383、ガードインターバル付加回路(GI)384、および、「直交変調部」としての直交変調回路(Quad. Modulator)385を有する。直交変調回路385の構成を、図4に示す。
FIG. 3 shows the configuration of the modulation processing circuit 38 -I (I = 1 to N).
The
これらの回路381〜385に、図1に示す各種クロック等を生成する回路部(TIMING&CLK)6から動作クロックCLK0が供給される。ここで信号点配置回路382、IFFT回路383およびガードインターバル付加回路384を、本発明ではとくに「シンボル生成部」と称する。シンボル生成部のうち、とくにIFFT回路383とガードインターバル付加回路384に、各種クロック等を生成する回路部(TIMING&CLK)6から、それぞれに必要な同期信号SYNCが供給される。したがって、N個の変調処理回路38-1〜38-N内のN個のIFFT回路383は同期して高速逆フーリエ変換を実行でき、また、N個のガードインターバル付加回路384は同じ長さのガードインターバルを同じタイミングで付加する。その結果、N個の変調処理回路38-1〜38-N内で、タイミングが等しく揃ったOFDMシンボルの生成が可能である。
An operation clock CLK0 is supplied to the
変調処理回路38-Iの動作を説明する。なお、受信系回路(受信処理部5)の構成および動作は後述する。 The operation of the modulation processing circuit 38- I will be described. The configuration and operation of the reception system circuit (reception processing unit 5) will be described later.
初めに、誤り訂正符号化回路381で伝送路符号化処理として誤り訂正処理とインターリーブ処理が実行される。ここで伝送路符号化としては通常、リードソロモン(RS)符号と畳み込み符号の連接符号による誤り訂正符号化が行われる。畳み込み符号化では、バースト・エラーに強い符号化率1/2で畳み込み符号化が行われ、規格のオプション規定に応じて符号化率3/4や2/3を生成する。畳み込み符号化された信号に対し、必要に応じてシンボル内で各種のインターリーブ処理がされる。伝送路符号化後の情報符号系列は信号点配置回路(Mapping)382に送られる。
First, error
信号点配置回路(Mapping)382は、入力した情報符号系列の各TSパケットデータを所定ビット単位に区切り、その区切られた単位データを所定のキャリア変調方式(たとえば16QAM変調など)に応じた直交座標上の配置点(位相と振幅の情報をもった変調シンボル)に割り当てる処理が実行される。これにより、OFDM搬送波のキャリア変調方式に依存した変調シンボルが生成される。 The signal point arrangement circuit (Mapping) 382 divides each TS packet data of the input information code sequence into predetermined bit units, and the divided unit data is orthogonal coordinates according to a predetermined carrier modulation method (for example, 16QAM modulation). A process of assigning to the upper arrangement point (a modulation symbol having phase and amplitude information) is executed. Thereby, a modulation symbol depending on the carrier modulation scheme of the OFDM carrier is generated.
このとき生成された変調シンボルは周波数領域の信号であるが、つぎに、IFFT回路383により高速逆フーリエ変換が施され、時間領域の信号に変換される。IFFT回路383からの出力は複素時間信号であり、IFFT回路383の実数部出力から実数部データReが出力され虚数部出力から虚数部データImが出力される。
The modulation symbol generated at this time is a signal in the frequency domain. Next, a fast inverse Fourier transform is performed by the
ガートインターバル付加回路(GI)384により、実数部データReと虚数部データImからなる情報符号系列に、その所定ビット単位でガードインターバルが付加される。ガードインターバルは、情報符号系列の所定単位のバックポーチをコピーしてフロント側に挿入したものであり、この処理を、メモリを用いた遅延加算により実行する。このガードインターバル付加により、OFDM変調の単位情報符号系列であるOFDMシンボルが形成される。 A guard interval adding circuit (GI) 384 adds a guard interval in units of the predetermined bits to an information code sequence composed of real part data Re and imaginary part data Im. The guard interval is obtained by copying a back porch of a predetermined unit of the information code sequence and inserting it on the front side, and executes this processing by delay addition using a memory. By adding the guard interval, an OFDM symbol that is a unit information code sequence of OFDM modulation is formed.
直交変調回路385は、いわゆるOFDM変調を行う回路である。直交変調回路385は、IFFT回路383で発生され、ガードインターバル付加回路384でガードインターバルが付加された実数部データReおよび虚数データImを直交変調する。
The
そのための構成として直交変調回路385は、図4に示すように、2個の乗算回路3851と3852、加算回路3853および局部発振回路3854からなる。IFFT回路383で生成された実数時間信号出力(実数部データ)Reと虚数時間信号出力(虚数部データ)Imがガードインターバル付加回路384を経由してそれぞれ乗算回路3852と3851に供給される。また局部発振回路3854は固定の周波数で発振し、0°と90°位相のふたつの発振出力をふたつの乗算回路3852と3851にそれぞれ供給する。これらふたつの乗算回路3852と3851からの出力を加算回路3853で合成し、直交変調信号として出力する。
As a configuration for this, the
図1に示す帯域統合回路39は、N個の変調処理回路38-1〜38-Nから送られてくる直交変調信号(それぞれK個の単位副搬送波群)の周波数帯域を統合することによって、元の情報符号系列、すなわち多重化回路35からのトランスポートストリームTS0でK×N個のOFDMキャリアを変調した信号と等価なひとつの周波数帯域のOFDM変調信号S39を生成する回路である。この周波数帯域の統合のための構成として、帯域統合回路39は、変調処理回路38-1〜38-Nの対応する何れかの出力に一方側の入力が接続されたミキサからなるN個の送信周波数変換回路391-1〜391-Nと、これらの送信周波数変換回路391-1〜391-Nの出力を合成する加算器からなる合成回路392とを有する。また、送信局部発振回路40は、N個の送信周波数変換回路391-1〜391-Nの他方側の入力に所定間隔で周波数が異なるN個の送信発振信号を供給可能に構成されている。以下、1番目の送信周波数変換回路391-1に供給される送信発振信号の周波数をf11、2番目の送信周波数変換回路391-2(図示省略)に供給される送信発振信号の周波数をf12、・・・、N番目の送信周波数変換回路391-Nに供給される送信発振信号の周波数をf1Nと表記する。
The
周波数帯域の統合後のOFDM変調信号S39は、次段の送信高周波回路(TXRF)41で、必要に応じて内蔵のローパスフィルタにより高調波などの不要雑音が除去され、必要に応じて増幅された後、所定の高周波信号に変換される。この高周波信号はひとつの周波数帯域を有する伝送信号#0として、送受信部4のダイプレクサ(Dip.)4Bを通って空中線(アンテナ:Ant.)4Aから送信される。
The OFDM modulated signal S39 after the integration of the frequency bands is amplified by a transmission high-frequency circuit (TXRF) 41 in the next stage, where unnecessary noise such as harmonics is removed by a built-in low-pass filter as necessary. Thereafter, it is converted into a predetermined high-frequency signal. This high-frequency signal is transmitted as a
図5は周波数帯域の統合を示す模式図、図6は周波数帯域の統合後の伝送信号#0を示す図である。
図5(A)〜図5(D)に、変調処理回路38-1,38-2,38-3,38-4の各出力信号#1,#2,#3,#4を、横軸を周波数として模式的に示す。各出力信号#1,#2,#3,#4は、周波数間隔がf0と一定で隣接波が互いに直交関係を維持する所定数Kの単位副搬送波からなる信号に変調された中間周波数帯のOFDM信号となっている。このようなOFDM信号を生成するための条件として、変調処理回路38-1,38-2,38-3,38-4が同一の伝送路符号化パラメータ、すなわちN個の誤り訂正符号化回路381の符号化率が同一で、N個のインターリーブ回路のインターリーブパラメータが同一に規定されていることが必要である。また、N個のIFFT回路383が同期して動作し、N個のガードインターバル付加回路384は、一定長のガードインターバルをシンボル内の同一タイミングで付加するように動作し、さらに、複数の変調処理回路38−1〜38−Nのシンボル生成部で生成されるシンボルの時間長および出力タイミングが揃っていることが必要である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing integration of frequency bands, and FIG. 6 is a diagram showing
5A to 5D, the
図5(E)に、これらの中間周波数帯のOFDM信号#1〜#4の周波数帯域を統合することにより形成され、さらに高周波変換により伝送周波数帯にシフトされることにより形成された伝送信号#0を模式的に示す。
周波数帯域の統合は、前述した送信周波数変換回路391-1〜391-Nが、変調処理回路38-1,…,38-4からの中間周波数帯のOFDM変調信号を局部発振回路40からの発振信号と混合することにより所定の周波数帯域に変換し、変換後の信号を合成(加算)することにより実行される。ここで、所定の周波数帯域を決める発振周波数f11〜f14(図1参照)は送信周波数変換回路391-1〜391-4ごとに異なる周波数である。図5に示すように、4番目の送信周波数変換回路391-4に供給される発振信号の周波数f14を最も高い周波数とすると、3番目の送信周波数変換回路391-3に供給される発振信号の周波数f13はf13=f14−K・f0、2番目の送信周波数変換回路391-2に供給される発振信号の周波数f12はf12=f14−2K・f0、そして、1番目の送信周波数変換回路391-4に供給される発振信号の周波数f11はf11=f14−3K・f0とすることが望ましい。この場合、各送信周波数変換回路391-1〜391-4からの信号#1〜#4はそれぞれ隣接するように配置されて周波数帯域が統合され、高周波変換を経るとひとつのOFDM変調信号#0が形成される。以下、この高周波変換後のOFDM変調信号(N個の単位副搬送波群)#0を「無線チャネル信号」、その伝送周波数帯域を「無線チャネル」、無線チャネル信号を構成する各単位副搬送波群のOFDM変調信号#1〜#4を「無線副チャネル信号」、その伝送周波数帯域を「無線副チャネル」と、ここではいう。
FIG. 5 (E) shows a transmission signal # formed by integrating the frequency bands of these intermediate frequency band OFDM signals # 1 to # 4, and further shifted to a transmission frequency band by high frequency conversion. 0 is shown schematically.
Integration of the frequency band, the transmission
図6(B)に、N個の無線副チャネル信号#1,#2,#3,…,#Nからなる統合された無線チャネル信号#0を、横軸を周波数fとして模式的に示す。また、その一部を図6(C)に拡大して示す。ここでは、発振周波数f11〜f14で示した上記条件をN個の発振周波数に拡張して適用している。なお、図6(A)は、無線チャネル間にガードバンドを備える無線チャネル信号#0を示す。
無線チャネルが複数の場合、無線チャネル信号間の直交性が確保されていないと、一般的に、無線チャネル信号間での搬送波干渉妨害が大きくなる。図6(A)に示す無線チャネル信号#0は、搬送波干渉妨害の防止のために一定の周波数幅fgdのガードバンドを無線副チャネル信号#1と#2の間、#2と#3の間、・・・に設けている。ところが、本発明では、この周波数幅fgdが単位副搬送波f0の複数倍に規定されていることから、その干渉妨害波が各無線チャネル信号に影響しない。
FIG. 6B schematically shows an integrated radio
When there are a plurality of radio channels, if the orthogonality between the radio channel signals is not ensured, the carrier interference interference between the radio channel signals generally increases. The radio
一方、図6(C)に示す無線チャネル信号#0では、周波数帯域が最も低い無線副チャネル信号#1を構成するOFDM単位副搬送波のうちで最も高い周波数の単位副搬送波SCkと、これに隣接する無線副チャネル信号#2を構成するOFDM単位副搬送波のうちで最も低い周波数の単位副搬送波SCk+1との間隔は、各無線副チャネル信号#1〜#4を構成するOFDM単位副搬送波間隔f0と等しく設定される。この設定は、他の無線副チャネル信号#2と#3の間、#3と#4との間、・・・でも同じである。
このように無線副チャネル間隔を単位副搬送波間隔f0と等しくすることにより、無線副チャネル間を切れ目無く配置することができ、帯域の有効利用が可能になる。また、無線副チャネル信号間で直交性が確保される。そのため、統合された無線チャネル信号#0の信号全体で直交性が確保され、無線副チャネル信号間での搬送波干渉妨害を排除することが可能になる。以上より、周波数帯域を統合した高周波の無線チャネル信号#0は副搬送波間の直交性が確保され、以後、ひとつのOFDM変調信号として取り扱うことが可能となる。
なお、図6(A)に示す無線チャネル信号#0も、単位副搬送波間で直交性がたもたれていることからOFDM変調信号の一種である。
このようなひとつに統合された無線チャネル信号#0の形成で無線副チャネル信号#1〜#4の適正配置のために、局部発振回路40から供給する局部発振周波数f11〜f1Nの隣接周波数間隔を正確にK・f0にする必要がある。このような周波数制御は、クロック生成等を行う回路6からのクロックに同期した信号をリファレンスとして動作する周波数シンセサイザにより局部発振回路40を構成させることで実現できる。
On the other hand, in the radio
Thus, by making the radio subchannel interval equal to the unit subcarrier interval f0, it is possible to arrange the radio subchannels seamlessly and to effectively use the band. Further, orthogonality is ensured between the radio subchannel signals. Therefore, orthogonality is ensured in the entire signal of the integrated radio
Note that the radio
In order to properly arrange the radio
なお、ここで説明した例ではワイヤレスカメラと基地局間における制御信号の伝送にワイヤレスカメラ側はダイプレクサを用いて同一の空中線で行うとしたが、空中線(伝送路)を分離する構成であっても構わない。 In the example described here, the wireless camera side uses a diplexer to transmit control signals between the wireless camera and the base station using the same antenna. However, even if the antenna (transmission path) is separated. I do not care.
つぎに、受信装置の構成と動作を説明する。 Next, the configuration and operation of the receiving apparatus will be described.
図7に無線受信装置の構成を示す。
無線受信装置10は、受信空中線(受信アンテナ:Ant.)11A、複数N個の受信処理部12-1,12-2,…,12-N、N個の復号回路(dec.)13-1,13-2,…,13-N、および、これらの各回路と受信装置全体を制御する制御回路(Controller)14を有する。なお、ここでは送信側の分割数が最大数Nであり、それに対応できるように無線受信装置10が構成されている。ただし、実際に用いられる並列処理回路部分の数M(≦N)は送信側の動作に連動して任意に変更される。以下、最大数Nの並列処理回路部分を用いる場合を例示する。
FIG. 7 shows the configuration of the wireless receiver.
The radio reception apparatus 10 includes a reception antenna (reception antenna: Ant.) 11A, a plurality of N
各受信処理部12-1,12-2,…,12-Nは、受信高周波回路(RXRF)121、「帯域分離回路」としてのN個の帯域通過フィルタ回路(BPF)122-1,…,122-N、N個の周波数変換回路123-1,…,123-N、局部発振回路124、「復調処理回路」としてのN個のOFDM復調回路(Demod.)125-1,…,125-N、N個の時間圧縮回路(Time Compressor)126-1,…,126-N、時間圧縮後の信号(情報符号系列)を合成する「合成回路」としての多重化回路(MUX)127を有する。
Each of the
図8に、復調処理回路125-I(I=1〜N)の構成を示す。
復調処理回路125-Iは、直交復調回路(Quad. Demodulator)1251、高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)回路1252、等化回路(Equalizer)1253、および、誤り訂正処理(FEC:Forward Error Correction)された情報符号系列を復号する誤り訂正復号化回路(FEC Decoder)1254を有する。
FIG. 8 shows the configuration of the demodulation processing circuit 125 -I (I = 1 to N).
The
つぎに、受信装置の基本的な動作を説明する。
受信空中線11Aで受信された無線チャネル信号は受信高周波回路121に入力され、所定の信号増幅や選局処理を受けて所定の中間周波数に変換される。
受信高周波回路121の出力はN系統に分岐して、それぞれ帯域分離回路122-1,…,122-Nに入力される。各帯域分離回路122-1,…,122-Nは、入力される無線伝送信号に対し、それぞれ所定の帯域通過フィルタリング処理を行う。各帯域分離回路122-1,…,122-Nの信号の通過帯域は、そのバンド幅がK・f0に設定されている。ここで、定数Kは送信側で規定されているひとつの無線副チャネルを構成する単位副搬送波の本数であり、周波数f0は単位副搬送波の周波数間隔である。また、各帯域分離回路122-1,…,122-Nの信号の通過帯域は、その通過帯域の幅K・f0を単位とした間隔で順次異なるように設定されている。ここでは、たとえば、帯域分離回路122-1の通過帯域が周波数軸上で最も低く、次に帯域分離回路122-2の通過帯域が低く、帯域分離回路122-Nの通過帯域が周波数軸上で最も高い。帯域分離回路122-1,…,122-Nからは、互いに異なる所定の周波数で一定のバンド幅K・f0を有する複数の信号(以下、副チャネル信号という)が出力される。
Next, the basic operation of the receiving apparatus will be described.
The radio channel signal received by the
The output of the reception high-
通過帯域フィルタリングされて所定のバンド幅となった各副チャネル信号は、帯域分離回路のそれぞれの出力チャネルに接続されている周波数変換回路123-1,…,123-Nの何れかの一方側入力に供給される。周波数変換回路123-1,…,123-Nの他方側入力には、それぞれf11,f12,…,f1Nの周波数を有する局部発振信号が局部発振回路124から供給される。このN個の局部発振信号の周波数f11,f12,…,f1Nは、送信側で周波数帯域を統合する際に用いた局部発振信号の周波数と同じに設定されている(図1および図5参照)。各副チャネル信号は、これらの局部発振信号と周波数混合されて所定の周波数に変換される。
Each subchannel signal that has been subjected to passband filtering to have a predetermined bandwidth is input to one of the
なお、局部発振回路124は、制御回路部14の制御により不必要な局部発振信号f11〜f1Nを停止させる制御を行うように構成できる。これにより、不要な信号やノイズが周波数変換されるのを防止することができる。
とくに、本発明では異なる周波数帯域の最大N個の複数の無線伝送信号を同時受信できることから、その場合に混信が起こらないためには、受信処理部12-1〜12-Nの全ての周波数変換回路123-1〜123-Nは、制御回路部14から入力する制御信号に応じて、重複して同じ周波数帯域の副チャネル信号を周波数変換しないように制御される。この制御は、制御回路部14が受信処理部のそれぞれに対し、その局部発振回路124に特定の局部発振信号の停止を指示することにより実行される。周波数変換が停止された周波数変換回路からは高い周波数の信号が出力されるが、この不要な信号は図示を省略した後段の低域通過フィルタで除去される。
Note that the
In particular, in the present invention, since a plurality of N radio transmission signals of different frequency bands can be received simultaneously, in order to prevent interference in that case, all frequency conversions of the
以上の帯域通過フィルタリング処理と周波数帯域変換を、図9を用いてさらに詳細に説明する。図9は通過帯域の分離および変換動作を、横軸を周波数fとして示す模式図である。 The above bandpass filtering process and frequency band conversion will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram showing passband separation and conversion operations with the horizontal axis as frequency f.
図9(A)に受信高周波回路121により中間周波数に変換した無線チャネル信号#0を示す。中間周波数の無線チャネル信号#0は、先に記述した送信装置1から出力されたものであり、複数N個の無線副チャネル信号#1,#2,…,#Nの信号の周波数帯域を統合して生成されている。前述したように、各無線副チャネル信号#1,#2,…,#N内のK本の単位副搬送波間隔および隣接するふたつの無線副チャネル信号#1と#2、#2と#3、・・・の周波数間隔はともにf0であり、無線チャネル信号#0は全体でK×N本の単位副搬送波からなるOFDM変調信号となっている。
なお、この図9(A)に示す構成は、最大の周波数帯域を有する場合であり、当該無線受信装置10はN以下で1以上の任意の数M(≦N)の無線副チャネルからなる無線チャネル信号を同時に受信できる。ただし、同時受信の場合は、N個の無線副チャネル信号#1,#2,…,#Nの何れも、同時受信する複数の受信信号で共通して利用されていないことが条件となる。このような同時受信およびチャネル利用の変更についての詳細は後述する。
FIG. 9A shows a radio
The configuration shown in FIG. 9A is the case where the maximum frequency band is provided, and the radio receiving apparatus 10 is a radio composed of an arbitrary number M (≦ N) of radio subchannels of N or less and 1 or more. Channel signals can be received simultaneously. However, in the case of simultaneous reception, it is a condition that none of the N radio
図9(B)〜図9(D)に、周波数変換後の副チャネル信号#1,#2,…,#Nを示す。
このような副チャネル信号#1,#2,…,#Nの周波数を揃えるには、最初に帯域分離回路(帯域通過フィルタ回路)122-1,…,122-Nによって周波数帯域分離を行う必要がある。このとき周波数帯域分離と同時に、N個の副チャネルのイメージや後段のディジタル処理における標本化クロックによる折り返し歪が抑圧される。ところが、各副チャネル信号#1,#2,…,#NはOFDM単位副搬送波間隔f0で隣接しており、通過帯域フィルタ回路によって隣接する副チャネルのOFDM副搬送波を急峻に遮断することは困難である。そのため、多少の隣接チャネル搬送波成分が各副チャネル信号#1,#2,…,#Nに残留することになる。
9 (B) to 9 (D) show subchannel signals # 1, # 2,..., #N after frequency conversion.
In order to align the frequencies of such
つぎに、周波数変換回路123-1,…,123-Nにより、それぞれの分離された副チャネル信号#1,#2,…,#Nの周波数を揃える処理を行う。このとき、OFDM副チャネル信号の単位副搬送波数Kと単位副搬送波間隔f0の積であるK・f0の周波数差を有するN個の局部発振信号(周波数:f11,f12,…,f1N)を用いる。たとえば、最も低域側の副チャネル信号#1の周波数変換時の局部発振周波数をf11とすると、次に周波数が低い2番目の副チャネル信号#2に対しf12=f11+K・f0の局部発振周波数を用い、3番目の副チャネル信号#3に対しf13=f11+2K・f0の局部発振周波数を用い、・・・、最も高域側の副チャネル信号#Nに対しf1N=f11+(N−1)K・f0の局部発振周波数を用いる。
Next, the
図9(B)〜図9(D)において、各単位副搬送波を実線の矢印で示し、分離時に帯域通過フィルタにより除去できずに残留した隣接副チャネルの単位副搬送波を破線の矢印で示す。副チャネル信号#1,#2,…,#Nをそれぞれ所定の周波数に変換したときに、この残留した余分な単位副搬送波もそれぞれ所定の周波数で変換され、たとえば図示のように残存する。具体的に、最も低域側の副チャネル信号#1には、その高域側端からf0周期で数本の残留波が存在し、これとは反対に、最も高域側の副チャネル信号#Nには、その低域側端からf0周期で数本の残留波が存在する。また、その間の副チャネル信号#2〜#N−1には、高域側と低域側の双方にそれぞれf0周期で数本の残留波が存在する。
しかし、送信装置の周波数帯域統合でも記述したが、統合された副チャネル信号#1〜#Nは、その隣接する副チャネル信号の境界をはさんで隣接し、かつ属する副チャネルが異なる2本の単位副搬送波は、その位相が直交している。そのため、2本の単位副搬送波の一方が残留波であっても、これが他方の単位副搬送波に影響しない。このような理由により、当該無線受信装置10は帯域分離回路122-1,…,122-Nに帯域通過フィルタを用いることができることから、周波数帯域分離が簡単な構成で容易にできるという利点がある。
9B to 9D, each unit subcarrier is indicated by a solid arrow, and a unit subcarrier of an adjacent subchannel that remains without being removed by the bandpass filter during separation is indicated by a dashed arrow. When subchannel signals # 1, # 2,..., #N are each converted to a predetermined frequency, the remaining unit subcarriers are also converted at a predetermined frequency, and remain as shown in the figure, for example. Specifically, in the lowest channel side
However, as described in the frequency band integration of the transmitting apparatus, the integrated
このようにして、N個の副チャネル信号の副単位搬送波の周波数が一定に揃えられ、あるいは、副チャネル信号がベースバンド信号に変換される。周波数帯域が一定の低いレベルに揃えられた副チャネル信号のそれぞれは、対応する復調処理回路125-1,…,125-Nの何れかに出力される。
In this way, the frequencies of the sub-unit carrier waves of the N sub-channel signals are made uniform, or the sub-channel signals are converted into baseband signals. Each of the sub-channel signals whose frequency bands are aligned at a certain low level is output to any of the corresponding
各復調処理回路125-1,…,125-Nで、入力された副チャネル信号に対し所定の復調処理が施される。
図8に示すように、最初に、直交復調回路1251により副チャネル信号が直交復調され、実数部および虚数部のベースバンド信号に変換される。直交復調回路1251は、とくに図示しないが、動作クロック等を生成する回路部(不図示)からのクロックにより動作し、位相が90度異なるふたつの発振信号を生成し、このふたつの位相差を変化させながら副チャネル信号を直交変調する。この構成はN個の直交復調回路1251で共通しており、しがって直交復調パラメータも共通する。
Each
As shown in FIG. 8, first, the
実数部および虚数部の時間信号がAD変換された後に、FFT回路1252の実数部入力および虚数部入力に供給される。FFT回路1252は、入力した実数部および虚数部の時間信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。このとき副チャネル信号には隣接副チャネルの単位副搬送波が残留しているが、先にも説明したように隣接副チャネルの残留搬送波は復調すべき副チャネルと直交しているために復調信号に妨害を与えることはない。
After the real part and imaginary part time signals are AD-converted, they are supplied to the real part input and the imaginary part input of the
FFT回路1252により周波数領域に変換された副チャネル信号は、等化回路1253に供給され伝送路特性の等化が行われる。この等化回路1253は、とくに地上波伝送では避けられないマルチパスによる周波数特性を補正する回路であり、伝送信号中に挿入されている既知のパイロット信号を参照して伝送特性を推定し、これを補償する機能を有している。
The sub-channel signal converted into the frequency domain by the
等化回路1253の出力は誤り訂正復号化回路1254に供給され、各種の誤り訂正処理が行われ、誤り訂正された副チャネル情報符号系列が復調処理回路125-Iより出力され、図7に示す時間圧縮回路126-1,…,126-Nに入力される。
The output of the
時間圧縮回路126-1,…,126-Nで、入力された副チャネル情報符号系列に対し副チャネル数(分割数)Nに等しいN倍の時間圧縮処理が施される。時間圧縮後の情報符号系列はひと続きの符号化系列(トランスポートストリーム)となり、次段の合成回路127に入力され、ここで合成処理が実行される。以下、時間圧縮回路126-1,…,126-Nから出力される副チャネルのトランスポートストリームをTS-1,…,TS-Nと表記し、合成後に復元されたトランスポートストリームをTS0と表記する。
The
図10(A)〜図10(C)は、時間圧縮前のトランスポートストリームTS-1,…,TS-NをTSパケット単位で示すタイムチャートである。また、図10(D)は、トランスポートストリームTS-1,…,TS-Nがそれぞれ時間圧縮された後に合成されて形成されたトランスポートストリームTS0をTSパケット単位で示すタイムチャートである。
合成回路127は、N個の入力から同期して供給されるトランスポートストリームTS-1,…,TS-Nの各TSパケットを入力順に時分割し、一定の順序で出力に送出する多重化回路である。たとえば、ある時点で同期入力されたN個のTSパケットの分割をトランスポートストリームTS-1,…,TS-Nの順に実行し、その分割の順に直列にN個のパケット列を並べて送出する。この同期動作を順次繰り返すと合成回路127からはひとつの時系列のトランスポートストリームTS0が再生されて出力される。
FIG. 10A to FIG. 10C are time charts showing transport streams TS −1 ,..., TS −N before time compression in units of TS packets. FIG. 10D is a time chart showing the transport stream TS0 formed by combining the transport streams TS −1 ,..., TS -N after time compression, in units of TS packets.
The synthesizing
しかし、時間的に直列に並べるに際し、副チャネル情報符号系列のTSパケットを並べる順序に誤りが生じる可能性がある。以下、その誤ったTSパケットの順序の検出と修正(並べ替え)について記述する。
OFDM変調後のTSパケットは188バイトで構成され、TSパケット先頭の4バイトはヘッダーと呼ばれる領域であり、このヘッダーに各種のパケット制御情報が記載されている。より詳細に、ヘッダーは、8ビットの「同期バイト」、1ビットの「トランスポート・エラー表示」、1ビットの「ペイロード・ユニット開始表示」、1ビットの「トランスポート・プライオリティ」、13ビットの「パケットID」、2ビットの「トランスポート・スクランブル制御」、2ビットの「アダプテーションフィールド制御」および4ビットの「コンティニュイティカウンタ」から構成される。
However, there is a possibility that an error occurs in the order of arranging the TS packets of the subchannel information code sequence when arranging them in series in time. The detection and correction (rearrangement) of the erroneous TS packet order will be described below.
A TS packet after OFDM modulation is composed of 188 bytes, and the first 4 bytes of the TS packet are an area called a header, and various packet control information is described in this header. More specifically, the header consists of an 8 bit “sync byte”, 1 bit “transport error indication”, 1 bit “payload unit start indication”, 1 bit “transport priority”, 13 bit It consists of “packet ID”, 2-bit “transport scramble control”, 2-bit “adaptation field control”, and 4-bit “continuity counter”.
ヘッダーを除く184バイトは、パケット制御情報の拡張部分であるアダプテーションフィールドないし実際の伝送情報であるペイロードである。
TSパケットには、
(1)ヘッダーとペイロードで構成されるパケット(アダプテーションフィールド制御情報が「01」の場合)、
(2)ヘッダーとアダプテーションフィールドで構成されるパケット(アダプテーションフィールド制御情報が「10」の場合)、
(3)ヘッダーとアダプテーションフィールド、ペイロードで構成されるパケット(アダプテーションフィールド制御情報が「11」の場合)
の3通りがある。
この(1)から(3)のどの構造を有したTSパケットであるかは、上記のように2ビットの「アダプテーションフィールド制御情報」により識別できる。
The 184 bytes excluding the header is an adaptation field that is an extension of packet control information or a payload that is actual transmission information.
TS packets include
(1) Packet composed of header and payload (when adaptation field control information is “01”),
(2) A packet composed of a header and an adaptation field (when the adaptation field control information is “10”),
(3) Packet composed of header, adaptation field, and payload (when adaptation field control information is “11”)
There are three ways.
The TS packet having the structure (1) to (3) can be identified by the 2-bit “adaptation field control information” as described above.
また、ペイロードが含まれるパケット、すなわち(1)と(3)の場合には、ヘッダー中に存在する4ビットの巡回カウンタであるコンティニュイティカウンタ値が順次増加することになっている。よってヘッダー中のこれらアダプテーションフィールド制御情報とコンティニュイティカウンタ値を監視することによって、副チャネルで伝送されてきた複数のTSパケットを再構築するときのパケット順序を制御することができる。すなわち、TSパケットの再構築に際し、次に出力すべきTSパケットのアダプテーションフィールド制御情報でパケット構造を認識し、(1)または(3)の構造を有するTSパケットである場合、現在のコンティニュイティカウンタ値より1大きいコンティニュイティカウンタ値を有するTSパケットを選択し、(2)の構造を有するTSパケットである場合、現在のコンティニュイティカウンタ値と等しい値を有するパケットを選択してパケットを再構築するようにする。
図10に示すTSパケット内の数字はコンティニュイティカウンタ値を表している。なお、ここではその詳細説明を省略するが、各副チャネル情報符号系列からパケット単位での時間軸圧縮はパケットヘッダーの先頭に記載されている同期バイト(8ビットの同期用ユニークワード)を検出してパケット同期を確立し、メモリを用いて簡単に時間圧縮処理を行うことができる。
In the case of packets including payload, that is, (1) and (3), the continuity counter value that is a 4-bit cyclic counter existing in the header is sequentially increased. Therefore, by monitoring the adaptation field control information and the continuity counter value in the header, it is possible to control the packet order when reconstructing a plurality of TS packets transmitted on the secondary channel. That is, when the TS packet is reconstructed, the packet structure is recognized by the adaptation field control information of the TS packet to be output next, and if the TS packet has the structure of (1) or (3), the current continuity If a TS packet having a continuity counter value larger than the counter value is selected and the TS packet has the structure of (2), a packet having a value equal to the current continuity counter value is selected and the packet is selected. Try to rebuild.
The numbers in the TS packet shown in FIG. 10 represent the continuity counter value. Although detailed explanation is omitted here, time-axis compression in units of packets is detected from each subchannel information code sequence by detecting a synchronization byte (8-bit synchronization unique word) described at the beginning of the packet header. Thus, packet synchronization can be established and time compression processing can be easily performed using a memory.
このようにして合成され、必要に応じてTSパケットの再構築がされたトランスポートストリームTS0は、それぞれの復調処理回路125-1,…,125-Nから、対応する復号回路13−1〜13-Nに出力され、ここで複数の送信装置1から伝送されてくる高能率符号化された符号系列(トランスポートストリームTS0)を映像信号や音声信号としてそれぞれ再生する。再生された映像信号や音声信号の情報は、それぞれモニタ1000-1〜1000-Nから画像や音声として表示または出力される。
The transport stream TS0 synthesized in this way and reconstructed as necessary according to TS packets is sent from the respective
なお、全ての受信処理部12-1,12-2,…,12−Nからトランスポートストリームが出力される場合は、各トランスポートストリームを構成する副チャネル数Nが1で、N個の副チャネル信号#1〜#Nがそのまま無線伝送されて受信され分割なし処理される場合に限られることから、このような場合はむしろ稀である。副チャネル信号#1〜#Nの周波数帯域は最小の情報を送る単位であるため、通常、高解像度画面などの無線伝送信号は複数の副チャネル信号から構成される。その場合、幾つかの再生チャネルにはモニタを接続する必要がないことに注意を要する。
When transport streams are output from all
本実施の形態におけるワイヤレス送受信装置は、先に記述した基本構成の無線送信装置(ワイヤレスカメラ)1を数台、上述した基地局側の無線受信装置10を1台(または複数台)で構成される。
このワイヤレス送受信装置の特徴は、伝送チャネルの数および使用する伝送チャネルの構成を柔軟に変更できる点にある。以下、この点について、送信装置1と無線受信装置10の変更制御のための構成と動作、ならびに運用例について説明する。
The wireless transmission / reception apparatus according to the present embodiment includes several wireless transmission apparatuses (wireless cameras) 1 having the basic configuration described above, and one (or a plurality) of wireless reception apparatuses 10 on the base station side described above. The
The wireless transmitter / receiver is characterized in that the number of transmission channels and the configuration of transmission channels to be used can be flexibly changed. Hereinafter, the configuration and operation for change control of the
基地局側の無線受信装置10は、図7に示すように、上述した受信機能のほかに変更等の制御情報を発信するための送信機能、すなわち送信処理部15と送信空中線(送信アンテナ:Ant.)11Bを備える。
送信処理部15は、変調回路(Mod.)151、送信周波数変換回路152、局部発振回路153および送信高周波回路(TRRF)154を有する。送信高周波回路154からは変調後の制御情報が出力され、送信アンテナ11Bから無線によりワイヤレスカメラ1に送信される。
As shown in FIG. 7, the radio receiving apparatus 10 on the base station side has a transmission function for transmitting control information such as changes in addition to the reception function described above, that is, a
The
一方、ワイヤレスカメラ1側では、図1に示す受信処理部5が、受信高周波回路(RXRF)51、受信周波数変換回路52、局部発振回路53および復調回路(Demod.)54を有する。復調回路54から復調後の制御情報が出力され、制御回路7に入力される。
On the other hand, on the
使用時に、基地局にいるオペレータはモニタ1000-1〜1000-Mを見ながら、実際に放送波として送出する優先度が高い映像や音声を選択する。この選択によりシステムを変更する必要があるときは、そのオペレータの操作を制御回路14が検出すると、制御回路14は、この操作に関連付けて各ワイヤレスカメラに対して送信帯域幅や送信周波数などの制御情報を設定する。制御回路14で生成した各ワイヤレスカメラに対する制御情報S14は変調回路151により変調され、さらに送信局部発振回路153からの発振信号で周波数変換する送信周波数変換回路152と送信高周波回路154を経て送信空中線11Bからり各ワイヤレスカメラへ送信される。
At the time of use, an operator in the base station selects video and audio with high priority to be actually transmitted as a broadcast wave while watching the
この送信された制御信号は図1に示す空中線4Aによって捕捉され、ダイプレクサ4Bを介して受信高周波回路51で適当なレベルに増幅し、さらに受信局部発振回路53からの発振信号で周波数変換する受信周波数変換回路52によって適当な中間周波数に変換された後、復調回路54によって制御信号が復調され、制御回路7に基地局からの制御信号が入力される。制御回路7は制御信号から自己の制御に関わる制御信号のみを抽出し、映像符号化回路32、音声符号化回路34に対して符号化速度を制御し、また、分割回路36や送信局部発振回路40を制御して帯域幅を制御する。さらに、送信高周波回路41を制御して送信周波数を制御してもよい。
The transmitted control signal is captured by the
図11に、5台のワイヤレスカメラ1(以下、#C1,#C2,#C3,#C4,#C5と表記)を運用する場合を例に、その周波数と帯域幅の配置の例を示した。図11(A)は通常運用時、図11(B)は変更例を示す。また、図12に通常運用時の伝送チャネルの周波数帯域割り当てを示す。 FIG. 11 shows an example of the arrangement of frequencies and bandwidths in the case of operating five wireless cameras 1 (hereinafter referred to as # C1, # C2, # C3, # C4, # C5). . 11A shows a normal operation, and FIG. 11B shows a modified example. FIG. 12 shows frequency band allocation of transmission channels during normal operation.
図11(A)および図12に示すように、この運用例ではふたつの広帯域伝送チャネルCh1とCh2、3つの狭帯域伝送チャネルCh3〜Ch5が定常的に割り当てられている。ここで、図12中、符号fBWはK本の単位副搬送波からなるひとつの副チャネルの周波数帯域幅である。したがって、ワイヤレスカメラ1側および無線受信装置10側の周波数帯域の分割数N=9となる。無線受信装置10の受信処理回路12-1と12-2は周波数帯域の3分割設定であり、他の受信処理回路12-3〜12-5は周波数分割なしの設定である。また、ワイヤレスカメラ#C1と#C2はHDTV用の高い伝送レートの情報符号系列の3分割設定であり、他のワイヤレスカメラ#C3〜#C5はSDTV用の低い伝送レートの情報符号系列の分割なしの設定である。
ここでは、どのワイヤレスカメラも構成は同じであり、ワイヤレスカメラ#C3〜#C5も現在のSDTV用からHDTV用へと変更可能に構成されている。
As shown in FIGS. 11A and 12, in this operation example, two wideband transmission channels Ch1 and Ch2 and three narrowband transmission channels Ch3 to Ch5 are regularly assigned. Here, in FIG. 12, the symbol f BW is the frequency bandwidth of one subchannel composed of K unit subcarriers. Therefore, the frequency band division number N on the
Here, all wireless cameras have the same configuration, and the wireless cameras # C3 to # C5 are configured to be changeable from the current SDTV to HDTV.
基地局では5台のワイヤレスカメラ#C1,#C2,#C3,#C4,#C5から送られてくる全ての映像や音声をモニタできるので、オペレータはどのワイヤレスカメラからの信号を番組構成上優先するかを決定することができる。図11(A)はオペレータがワイヤレスカメラ#C1と#C2からの信号を番組制作上優先すると判断した場合であり、優先するワイヤレスカメラ#C1,#C2にそれぞれ広帯域チャネルであるCh1とCh2を割り当てている。よって番組への送出映像として、ワイヤレスカメラ#C1と#C2で撮影された映像のうち何れかを高品質で受信装置からキー局へ送出させることができる。 The base station can monitor all video and audio signals sent from the five wireless cameras # C1, # C2, # C3, # C4, and # C5, so the operator gives priority to the signal from which wireless camera in the program structure. You can decide what to do. FIG. 11A shows the case where the operator determines that the signals from the wireless cameras # C1 and # C2 are given priority in program production, and assigns the broadband channels Ch1 and Ch2 to the priority wireless cameras # C1 and # C2, respectively. ing. Therefore, any of the images captured by the wireless cameras # C1 and # C2 can be transmitted from the receiving device to the key station with high quality as a transmitted image to the program.
図11(B)はオペレータがワイヤレスカメラ#C2と#C3からの信号を番組制作上優先する必要があり、ワイヤレスカメラ#C2と#C3にそれぞれ広帯域チャネルであるCh2,Ch1を割り当てるために、図11(A)の状態から図11(B)の状態に切り換えて優先ワイヤレスカメラを変更する場合を示している。ワイヤレスカメラ#C2はともに優先ワイヤレスカメラとなっていることからチャネルを変更する必要はない。よって、たとえば図11(A)における優先ワイヤレスカメラ#C1と#C2のうち、ワイヤレスカメラ#C1の信号を実際にオンエアー送出し、次にワイヤレスカメラ#C2の信号をオンエアー送出する場合、オペレータは直ちにワイヤレスカメラを切り替えることができる。ただし、図11(A)において優先ワイヤレスカメラでなく狭帯域チャネルを用いているワイヤレスカメラ#C3,#C4または#C5に広帯域チャネルを切り替える図11(B)のような場合、切り替え後の信号品質を高品質とするため一旦、次に切り替えるべきワイヤレスカメラに広帯域チャネルであるCh2をワイヤレスカメラ#C1に代わって割り当て、所望のワイヤレスカメラからの信号を安定して受信するまで多少切り替え時間を待たねばならないことになる。
ただし、本実施の形態では、この広帯域チャネルを使用中のワイヤレスカメラから一時的に、他のワイヤレスカメラに割り当てる必要性が必ずしもあるわけではない。本実施の形態で広帯域チャネルが連続した周波数領域を利用するという制約がある場合は、上記のような切り替え作業が必要となるが、その必要がない場合に本実施の形態では、その受信装置やワイヤレスカメラの構成上、任意の周波数帯域の選択が可能であることから、離れ離れの複数の周波数帯域を使ってひとつの広帯域映像を伝送することも可能である。その場合、切り替えのために一時的にチャネルを空ける必然性はなく、より運用しやすいという利点がある。
FIG. 11B shows that the operator needs to give priority to the signals from the wireless cameras # C2 and # C3 in program production, and the wireless cameras # C2 and # C3 are assigned wide channels Ch2 and Ch1, respectively. The case where the priority wireless camera is changed by switching from the state of FIG. 11 (A) to the state of FIG. 11 (B) is shown. Since wireless camera # C2 is a priority wireless camera, there is no need to change the channel. Therefore, for example, when the signal of the wireless camera # C1 is actually transmitted on-air among the priority wireless cameras # C1 and # C2 in FIG. 11A, and then the signal of the wireless camera # C2 is transmitted on-air, the operator immediately You can switch wireless cameras. However, in FIG. 11A, in the case of FIG. 11B in which the wideband channel is switched to the wireless camera # C3, # C4 or # C5 that uses the narrowband channel instead of the priority wireless camera, the signal quality after switching In order to achieve high quality, once the wireless camera to be switched next is assigned Ch2 as a broadband channel in place of the wireless camera # C1, and a certain switching time is required until the signal from the desired wireless camera is stably received. It will not be.
However, in the present embodiment, it is not always necessary to temporarily allocate the broadband channel from the wireless camera in use to another wireless camera. In the present embodiment, when there is a restriction that the wideband channel uses a continuous frequency region, the switching operation as described above is necessary. Since an arbitrary frequency band can be selected due to the configuration of the wireless camera, it is also possible to transmit one wideband image using a plurality of remote frequency bands. In that case, there is no necessity to temporarily free a channel for switching, and there is an advantage that it is easier to operate.
なお、このワイヤレスカメラと受信装置との切り替え制御方法は、送信装置と受信装置を先に出願した特許文献1のように複数N個の無線伝送路を用いる構成、すなわちN個の送信アンテナ、N個の送信部、N個の受信アンテナおよびN個の受信部を有する構成にも適用できる。この場合、伝送チャネルの割り当て(広帯域または狭帯域チャネルと無線伝送チャネルとの対応付け)を任意にできるように、個々に受信したN個の受信信号の統合を任意に行う機能および構成を受信装置に追加する。また、情報ソースをパケット分割して直交性を維持しつつ複数の無線伝送路(任意に選択し変更可)に分けて送信させる機能、伝送レートを変更する機能および構成を送信装置に追加する。この場合、元々の情報ソースが同じであれば、送信側で直交性を維持しまま複数の周波数帯域に分割して個別の無線伝送信号で情報が送られてきても、その受信信号と情報ソースの対応関係が制御情報として分かれば、直交性を維持しながら受信側で元の情報ソースの復調および統合は可能である。このために、上記伝送チャネルの割り当てや伝送レートの変更のための制御情報を送信装置に送信するための機能および構成を受信装置に追加し、また、これらの制御情報を受信して、受信した制御情報にもとづいて情報ソースの分割先や複数の無線伝送路の選択を変更できる制御機能と、そのための構成を送信装置に追加する。
その他、運用周波数やその帯域幅、運用方法は上記例に限定されるものではない。
The switching control method between the wireless camera and the receiving device is a configuration using a plurality of N wireless transmission paths as in
In addition, the operation frequency, its bandwidth, and the operation method are not limited to the above examples.
本実施の形態では、以下の数々の利点がある。 The present embodiment has the following many advantages.
無線送信装置1に関し、第1に、入力される制御信号に応じて制御回路7が、情報符号系列(トランスポートストリームTS0)の伝送レート、たとえば符号化速度を変更し、これに応じてトランスポートストリームTS0の分割数Mを最大分割数N以下の範囲で任意に変更できる。このとき、送信局部発振回路40から出力される局部発振信号の周波数f11〜f1Nを制御回路7が制御してひとつに統合されたOFDM変調信号#0を形成する。したがって、送信すべきトランスポートストリームの情報量に適合した周波数帯域での無線通信が可能となる。
第2に、入力される制御信号に応じて制御回路7が、無線チャネル信号#0の周波数を変更できる。これにより、とくに複数の受信信号を受けて、受信信号ごとの無線チャネル信号を限られた周波数帯域幅内で適正配置することが可能となる。
第3に、周波数帯域が統合された送信信号が、広帯域信号を比較的低い周波数のサブキャリアに分散して伝送するOFDM変調信号であるためマルチパス耐性が高く、また、送信部が単一で構成が簡素なOFDM送信装置が実現できる。送信信号をひとつのOFDM変調信号とするための条件は、(1)N個の誤り訂正符号化回路381の符号化率が同一で、(2)N個のインターリーブ回路のインターリーブパラメータが同一に規定されて、(3)N個のIFFT回路383が同期して動作し、(4)N個のガードインターバル付加回路384は、一定長のガードインターバルをシンボル内の同一タイミングで付加するように動作し、(5)同一のシンボル長とし、(6)変調処理、とくに直交変調を同一のクロックで行い、シンボルの生成を同一のクロックで行う必要がある。この(1)〜(6)の6つの条件を満たすと、ひとつの無線チャネル信号が完全なひとつのOFDM変調信号となる。なお、このうち幾つかの条件が欠けてもOFDM変調信号とみなすことができるため、上記6つの条件が揃うことが必須の要件ではない。
第4に、複数の送信装置がある場合、周波数帯域が隣接した複数のOFDM変調信号で直交性が維持され、相互に干渉しないという利点がある。
Regarding the
Second, the control circuit 7 can change the frequency of the radio
Third, since the transmission signal in which the frequency bands are integrated is an OFDM modulation signal in which a wideband signal is distributed and transmitted to subcarriers of a relatively low frequency, the multipath resistance is high, and the transmission unit is single. An OFDM transmitter with a simple configuration can be realized. The conditions for making a transmission signal one OFDM modulation signal are defined as follows: (1) N error
Fourthly, when there are a plurality of transmission apparatuses, there is an advantage that orthogonality is maintained between a plurality of OFDM modulation signals whose frequency bands are adjacent to each other and they do not interfere with each other.
つぎに、無線受信装置10に関する利点を記述する。
第1に、帯域分離回路122-1〜122-Nが受信信号の周波数帯域をf0の周波数帯域幅ごとに分離する際に、受信信号がOFDM変調信号であることから、分離した受信信号に単位副搬送波間隔を単位とした高調波がノイズ成分として生じても、そのノイズ成分となる高調波と分離した受信信号の隣接単位副調波とが直交関係にあるため受信信号への影響がない。このノイズ成分は、後段の低域通過フィルタなどで有効に除去できる。
第2に、複数の受信処理部12-1〜12-Nが設けられ、それぞれが異なる周波数帯域の信号を抽出できるように構成されている。より詳細には、それぞれが個別の無線チャネル信号である複数のOFDM変調信号を受信した場合に、その複数の信号を受信して複数の受信処理部12-1〜12-Nに入力しても、それぞれの受信処理部は、予め設定されたチャネルに対応した分離後の信号のみを選別し復調後に合成することができる。その信号の選別を行うために、各受信処理部に設けられている全体でN個の局部発振回路124は、入力される制御信号に応じて特定される周波数変換回路123-1〜123-Nに出力する局部発振信号f11〜f1Nの出力を停止する出力制御を、予め設定されたチャネルが使用する周波数帯域に応じて実行できるように構成されている。このときの制御では、N個の受信処理部12-1〜12-Nの全ての周波数変換回路123-1〜123-Nが重複して同じ周波数帯域の信号を周波数変換しないように制御される。周波数変換された信号がベースバンド信号または低い周波数帯域のIF信号として揃うため、これらの信号を同一の周波数帯域で復調して統合することができる。これらの制御を行う制御回路14を有する。
第3に、複数のチャネルの情報量に応じた周波数帯域幅と使用する周波数帯域を任意に設定し、任意に変更することができる。より詳細には、制御回路14がチャネル編成を指示する制御情報S14を無線送信装置1に送信するための構成として送信処理部15と送信空中線11Bを有し、新たに設定したチャネル編成に応じた送信信号の生成を複数の無線送信装置1側に指示することができる。制御回路14は、新たなチャネル編成に応じて各受信処理回路の局部発振回路124のそれぞれに、局部発振信号f11〜f1Nのうち停止すべき信号と出力すべき信号の組み合わせの制御情報を与える。そのため、複数の無線送信装置1から複数の信号を受信した場合でも、それぞれの受信信号に対して、新たなチャネル編成に対応した分割後の信号の選別が可能となる。その後、上述した制御信号の送信に応答して生成され送られてきた新たなチャネル編成の複数の送信信号を受信すると、新たなチャネル編成に対応して分割後の信号の選別が行われ、それぞれ変調後に統合される。
第4に、N個の受信処理部12-1〜12-Nのそれぞれに、さらにN個設けられた復調処理回路125-1〜125-Nの伝送路複合化パラメータおよび復調パラメータのそれぞれが、N個の復調処理回路で同一に設定されているため、均一で安定した処理が行える。
第5に、何らかの理由でTSパケットの順序が入れ替わっていても、TSパケットのアダプテーションフィールド制御情報およびコンティニュイティカウンタ値を参照して修復ができる。
Next, advantages related to the wireless receiver 10 will be described.
First, when the
Second, a plurality of
Thirdly, it is possible to arbitrarily set and change the frequency bandwidth according to the information amount of a plurality of channels and the frequency band to be used. More specifically, the
Fourthly , each of the N
Fifth, even if the order of TS packets is changed for some reason, it can be repaired by referring to the adaptation field control information and continuity counter value of the TS packets.
本実施の形態のワイヤレス送受信装置は、上記無線送信装置1としてのワイヤレスカメラを複数用い、この複数のワイヤレスカメラからの無線伝送信号を受信する上記無線受信装置10としての基地局の各受信処理部12-1〜12−Nの各出力チャネルから出力される広帯域チャネル信号と狭帯域チャネル信号との編成と組む合わせとを任意に変更できる。これにより、柔軟な運用ができるワイヤレスカメラシステムを構築することができる。
The wireless transmission / reception apparatus according to the present embodiment uses a plurality of wireless cameras as the
1…ワイヤレスカメラ(無線送信装置)、4…送受信部(送信部)、5…受信処理部、10…無線受信装置、12-1〜12-N…受信処理回路、14…制御回路、15…送信処理部、36…分割回路、37-1〜37-N…時間伸長回路、38-1〜38-N…変調処理回路、39-1〜39-N…帯域統合回路、40…局部発振回路、122-1〜122-N…帯域分離回路、123-1〜123-N…周波数変換回路、124…局部発振回路、125-1〜125-N…復調処理回路、126-1〜126-N…時間圧縮回路、127…合成回路、381…エラー訂正符号化回路、383…逆高速フーリエ変換(IFFT)回路、384…ガードバンド付加回路、385…直交変調部、3851,3852…蒸散回路、3853…加算回路、3854…局部発振回路、391-1〜391-N…周波数変換回路、1251…直交復調回路、1252…高速フーリエ変換(FFT)回路、TS0…トランスポートストリーム(形成された情報符号系列)、TS-1〜TS-N…分割されたトランスポートストリーム、S39…統合されたトランスポートストリーム、S14…制御信号
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記情報取得部で発生した信号から情報符号系列を生成する符号系列生成回路と、
無線信号を受信する受信部と、
受信処理により制御信号を復調する受信処理部と、
前記制御信号に基づいて伝送レートを上げる又は下げるための分割数を取得し、当該分割数に前記情報符号系列を分割し、分割後の複数の情報符号系列を複数の信号線経路に分配する分割回路と、
前記信号線経路ごとに設けられ、それぞれが、送られてきた分割後の情報符号系列に基づいて副搬送波を直交変調することによって複数の変調波を生成する複数の変調処理回路と、
前記複数の変調波の周波数帯域を統合して送信信号を生成する帯域統合回路と、
前記送信信号を無線により送信する送信部と、
を有する無線カメラ装置。 An information acquisition unit including an image sensor;
A code sequence generation circuit that generates an information code sequence from the signal generated by the information acquisition unit;
A receiver for receiving a radio signal;
A reception processing unit that demodulates the control signal by reception processing;
Get the number of divisions for lowering or raising the heat transmission rate based on said control signal, dividing the information code sequence to the number of divisions, distributes a plurality of information symbols sequence after divided into a plurality of signal lines path A dividing circuit;
Provided for each of the signal line path, respectively, and a plurality of modulation processing circuit for generating a plurality of modulated waves by a subcarrier to Cartesian modulation on the basis of the information code sequence after the division sent,
A band integration circuit for generating a transmission signal by integrating the frequency bands of the plurality of modulated waves;
A transmission unit for transmitting the transmission signal wirelessly;
A wireless camera device.
有する請求項1に記載の無線カメラ装置。 A high-frequency circuit that changes a frequency of a modulated wave output from the band integration circuit based on the control signal when a transfer rate of the information code sequence and the number of divisions are changed based on the control information; The wireless camera device according to claim 1.
前記帯域統合回路は、前記複数の変調処理回路から送られてくる複数のOFDM変調波のうち、周波数帯域が隣接する任意の2つのOFDM変調波の境界で隣接する2つの単位副搬送波の周波数間隔を、各OFDM変調波内の前記一定の周波数間隔と等しくすることによって直交性を確保し、ひとつのOFDM変調波に統合する
請求項1に記載の無線カメラ装置。 Each of the plurality of modulated waves output from the plurality of modulation processing circuits is a unit subcarrier group that is a set of a plurality of unit subcarriers having a fixed frequency interval and ensuring orthogonality between adjacent waves. OFDM modulated wave composed of
The band integration circuit includes a frequency interval between two unit subcarriers adjacent to each other at a boundary between any two OFDM modulation waves having adjacent frequency bands among the plurality of OFDM modulation waves transmitted from the plurality of modulation processing circuits. The wireless camera device according to claim 1, wherein orthogonality is ensured by making the frequency equal to the fixed frequency interval in each OFDM modulated wave, and the signals are integrated into one OFDM modulated wave.
入力した情報符号系列を逆フーリエ変換し、当該逆フーリエ変換の実数部出力と虚数部出力に対応したふたつの時間領域信号のそれぞれに規則的にガードインターバルを付加することによってOFDM変調の単位情報符号系列である同一時間長のシンボルを生成するシンボル生成部と、
前記ふたつの時間領域信号から生成されたふたつのシンボルを直交変調する直交変調部と、を有し、
前記変調処理回路ごとに設けられた複数のシンボル生成部から出力されるすべてのシンボルは、その出力タイミングを揃えて複数の直交変調部に送られる
請求項1に記載の無線カメラ装置。 Each of the plurality of modulation processing circuits is
Unit information code for OFDM modulation by inversely Fourier transforming the input information code sequence and regularly adding a guard interval to each of the two time domain signals corresponding to the real part output and the imaginary part output of the inverse Fourier transform A symbol generator that generates symbols of the same time length as a sequence;
An orthogonal modulation unit that orthogonally modulates two symbols generated from the two time-domain signals,
The wireless camera device according to claim 1, wherein all symbols output from a plurality of symbol generation units provided for each of the modulation processing circuits are sent to a plurality of orthogonal modulation units at the same output timing.
複数の誤り訂正符号化回路の符号化率が同一で、複数のインターリーブ回路のインターリーブパラメータが同一に規定されている
請求項1に記載の無線カメラ装置。 An error correction coding circuit and an interleave circuit are provided in each of the plurality of modulation processing circuits,
The wireless camera device according to claim 1, wherein the coding rates of the plurality of error correction coding circuits are the same, and the interleaving parameters of the plurality of interleaving circuits are defined to be the same.
請求項1に記載の無線カメラ装置。 The division circuit inputs an information code sequence that constitutes a transport stream (TS) defined in the MPEG-2 standard, and the information code sequence is timed in units of TS packets defined in the MPEG-2 standard. The wireless camera device according to claim 1, wherein the wireless camera device is divided and sequentially distributed to a plurality of signal line paths.
請求項1に記載の無線カメラ装置。 The wireless camera device according to claim 1, further comprising: a time expansion circuit that delays a transmission rate of each time-division information code sequence according to the number of divisions for each signal line path.
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