JP3978814B2 - Transmitting apparatus and method, receiving apparatus, and transmitting apparatus - Google Patents

Transmitting apparatus and method, receiving apparatus, and transmitting apparatus Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧトランスポートストリームに準拠した複数種類のＡＶデータを送信する送信装置とその送信方法、この送信装置により送信されたＡＶデータを受信する受信装置、および、この送信装置と受信装置よりなりＡＶデータを適切に伝送することができる伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＰＥＧ２(Moving Picture coding Experts Groupによる高品質動画像符号化方式) においては、ＡＶデータ（オーディオデータおよびビデオデータ、または、そのいずれか一方のデータ）であるプログラムデータを複数多重化し、放送や通信などの伝送に供することのできるストリームとして、トランスポートストリーム（ＴＳ）と呼ばれるストリームが規定されている。
【０００３】
このＭＰＥＧ２トランスポートストリーム（ＭＰＥＧ２−ＴＳ）では、時刻基準を示すＰＣＲ(Program Clock Reference) というデータを使用して、送信側と受信側の同期をとるように規定されている。
このＰＣＲは、ＭＰＥＧ２−ＴＳの全てのパケットに存在するのではなく、指定されたＰＩＤのパケットの中のＰＣＲフラグが’１’の時のみ存在する。
【０００４】
また、このＰＣＲは、９ビットで表されるプログラムクロックリファレンスエクステンション(program clock reference extension) と、３３ビットで表されるプログラムクロックリファレンスベース(program clock reference base)の計４２ビットで構成される。
プログラムクロックリファレンスエクステンションは０〜２９９をカウントし、そのキャリーでプログラムクロックリファレンスベースが１インクリメントされる。
ＭＰＥＧ２のシステムのシステムクロックは２７ＭＨｚなので、この４２ビットのカウンタで、２４時間分の時間を２７ＭＨｚクロック単位でカウントすることができる。
すなわち、ＰＣＲはシステムクロックでカウントされるＰＣＲカウンタ値（ＰＣＲ値）と言える。
【０００５】
このＰＣＲを使用して、送信側と受信側で同期をとる方法について、図６を参照して説明する。
送信側では、システムクロックＣＬＫS でカウントされるＰＣＲ値を、送信と同時にＭＰＥＧ２−ＴＳ中のデータとして伝送する。受信側では、そのパケットが到着した時間が、伝送されたＰＣＲ値と同じとなるようにシステムクロックＣＬＫR をＰＬＬ回路でロックする。この時、伝送による遅延が一定であるなら、受信側では送信側と同じ周波数のクロックを得ることができ、送信側のシステムクロックＣＬＫS と受信側のシステムクロックＣＬＫR は同期する。
【０００６】
また、ＭＰＥＧ２−ＴＳを用いたこれまでのＡＶデータの伝送システムを図７に示す。
伝送システム９は、送信装置９０と受信装置９４が伝送路９３により実質的に接続されている構成である。
送信装置９０は、Ｎ個のエンコーダ９１-1〜９１-Nと、マルチプレクサ９２を有し、マルチプレクサ９２から出力されたＭＰＥＧ２−ＴＳをマルチプレクサ９２で多重化して１つのストリームとして出力する。
また、受信装置９４においては、デマルチプレクサ９５により分割された複数のＭＰＥＧ２ストリームより選択スイッチ９６によりデコードするデータを選択し、選択されたＭＰＥＧ２ストリームに含まれているＰＣＲを用いて同期をとってデコーダ９７においてデコードを行う。
【０００７】
このような、伝送システム９においては、マルチプレクサ９２において、固有のＰＣＲを有する複数のＭＰＥＧ２ストリームを多重化して１つのＭＰＥＧ２−ＴＳを生成するため、その生成されたＭＰＥＧ２−ＴＳは複数種類のＰＣＲを持つことになる。
このマルチプレクスされたＭＰＥＧ２−ＴＳ中のＰＣＲのビットレートＰＣＲＳMUX は、式１で示される。
【０００８】
【数１】

Figure 0003978814
【０００９】
なお、式１において、Ｎはエンコーダの数、ＰＣＲＳi はｉ番目のエンコーダ９１-i（ｉ＝１〜Ｎ）から出力されるＭＰＥＧ２ストリームの中のＰＣＲのビットレートである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したようなこれまでのＭＰＥＧ２−ＴＳを用いて伝送システムにおいては、式１を示して前述したように、多重化するＡＶデータの数が増える、すなわちエンコーダ数Ｎが増えれば増えるほど、マルチプレクスされたＭＰＥＧ２−ＴＳ中のＰＣＲのビットレートが増えることになり、その分ＡＶデータに割り当てることができるデータが少なくなるという問題がある。実際の伝送システムにおいては、伝送路に送出できるＭＰＥＧ２−ＴＳのビットレートは限られているため、ＡＶデータに少しでも多くのビットレートを割り当てることができれば、伝送データの高画質化、高音質化、高機能化が図れるという利点があり、そのために、式１に示すＰＣＲのビットレートを少しでも削減したいという要望がある。
【００１１】
また、受信装置側においては、複数のＭＰＥＧ２−ＴＳより所望のＭＰＥＧ２−ＴＳを選択し、選択されたＭＰＥＧ２−ＴＳに含まれているＰＣＲを用いて同期をとってデコードを行うため、選択するＭＰＥＧ２−ＴＳを変える、すなわちチャネルを変える毎に異なるＰＣＲを用いて同期を取り直す必要があり、同期をとるために時間がかかるという問題がある。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、複数のＭＰＥＧ２−ＴＳを多重化して送信する装置であって、送信信号中のＰＣＲのビットレートを少しでも低くし、その分ＡＶデータにデータ量を割り当て、高品質で高機能にＡＶデータを送信することができる送信装置を提供することにある。
また本発明の他の目的は、複数のＭＰＥＧ２−ＴＳを多重化して送信する際に、送信信号中のＰＣＲのビットレートを低くし、その分ＡＶデータにデータ量を割り当て、高品質で高機能にＡＶデータを送信することができる送信方法を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、そのような送信装置により送信されたデータを受信し、チャネル選択後のデコードを瞬時に行えるような受信装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、複数のＭＰＥＧ２−ＴＳを多重化して伝送する際に、送信信号中のＰＣＲのビットレートを低くすることによりＡＶデータにより多くのデータ量を割り当て、高品質で高機能にＡＶデータを送信することができ、さらにチャネル選択後のデコードを瞬時に行えるような伝送装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、最終的に多重化されて伝送される複数のＭＰＥＧ２−ＴＳにおいては、共通の１つのＰＣＲのみを用いてエンコードするようにした。
【００１５】
本発明の送信装置は、送信側と受信側の同期をとるための時間基準を示す時間基準情報を用いて、入力される複数のオーディオ・ビデオ信号を符号化し、複数のトランスポートストリームを生成する複数の符号化手段と、
前記複数の符号化手段の中の任意の符号化手段で用いられている前記時間基準情報を検出し、検出した該時間基準情報を前記複数の符号化手段の他の符号化手段に指示することにより、前記複数の符号化手段全ての時間基準情報を共通化させる指示手段と、
前記複数の符号化手段により生成された複数のトランスポートストリームと前記指示手段により共通化された時間基準情報とを多重化して、１つのトランスポートストリームを生成する多重化手段と、
前記多重化手段より生成されたトランスポートストリームを送信する送信手段と、
を有する。
【００１６】
好ましくは、前記指示手段は、前記時間基準情報を生成し、該生成された時間基準情報を前記複数の符号化手段に対して指示することにより、前記複数の符号化手段全てで用いられる時間基準を情報を共通化させる。
また好ましくは、前記トランスポートストリームは、ＭＰＥＧ２規格準拠のトランスポートストリームであり、
前記時間基準情報は、プログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ）である。
【００１７】
本発明の送信方法は、送信側と受信側の同期をとるための時間基準を示す時間基準情報を用いて、入力される複数のオーディオ・ビデオ信号を符号化し、複数のトランスポートストリームを生成する複数の符号化ステップと、
前記符号化ステップでの複数の符号化処理の中の任意の符号化処理で用いられている前記時間基準情報を検出し、検出した該時間基準情報を前記複数の符号化処理の他の符号化処理に指示することにより、前記複数の符号化処理全ての時間基準情報を共通化させる指示ステップと、
前記符号化ステップでの前記複数の符号化処理により生成された複数のトランスポートストリームと前記指示ステップにより共通化された時間基準情報とを多重化して、１つのトランスポートストリームを生成する多重化ステップと、
前記多重化ステップより生成されたトランスポートストリームを送信する送信ステップと、
を有する。
【００１８】
本発明の受信装置は、送信側と受信側の同期をとるための時間基準を示す時間基準情報が複数のトランスポートストリームを生成する複数の符号化手段の中の任意の符号化手段で用いられている前記時間基準情報を前記複数の符号化手段の他の符号化手段に指示することによって共通化された複数のトランスポートストリームと前記時間基準情報とが多重化されたトランスポートストリームを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信されたトランスポートストリームを、共通化された時間基準情報と複数のトランスポートストリームとに分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された複数のトランスポートストリームを、前記分離手段により分離された基準時間情報を用いて同期をとりながら復号する復号手段と、
を有する。
好ましくは、前記復号手段は、前記分離手段により分離された前記時間基準情報を、前記分離手段により分離された複数のトランスポートストリームにそれぞれ対応する時間基準情報として付加し、付加した時間基準情報をそれぞれ用いて、複数のトランスポートストリームをそれぞれ復号する。
また好ましくは、前記トランスポートストリームはＭＰＥＧ２のトランスポートストリームであり、
前記時間基準情報はプログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ）である。
【００１９】
本発明の受信方法は、送信側と受信側の同期をとるための時間基準を示す時間基準情報が複数のトランスポートストリームを生成する複数の符号化手段の中の任意の符号化手段で用いられている前記時間基準情報を前記複数の符号化手段の他の符号化手段に指示することによって共通化された複数のトランスポートストリームと前記時間基準情報とが多重化されたトランスポートストリームを受信する受信ステップと、
前記受信ステップにより受信されたトランスポートストリームを、共通化された時間基準情報と複数のトランスポートストリームとに分離する分離ステップと、
前記分離ステップにより分離された複数のトランスポートストリームを、前記分離ステップにより分離された基準時間情報を用いて同期をとりながら復号する復号ステップと、
を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１〜図５を参照して説明する。
本実施の形態においては、送信装置および受信装置が伝送路を介して接続されており、その装置間をＭＰＥＧ２−ＴＳで規定されているフォーマットのＡＶデータを伝送する伝送システムについて説明する。
図１は、本実施の形態のＭＰＥＧ２−ＴＳを用いたＡＶデータ伝送システムの構成を示すブロック図である。
ＡＶデータ伝送システム１は、送信装置１０および受信装置３０が伝送路２０を介して接続されている。
【００２１】
まず、各部の構成および動作について説明する。
まず送信装置１０について説明する。
送信装置１０は、ＰＣＲ制御部１１、Ｎ個のエンコーダ１２-1〜１２-Nおよびマルチプレクサ１３を有する。このＰＣＲ制御部１１およびＮ個のエンコーダ１２-1〜１２-Nの間は、イーサネット１４により接続されており、任意の装置間で適宜通信が可能になっている。
【００２２】
ＰＣＲ制御部１１は、後述するＮ個のエンコーダ１２-1〜１２-Nにおいて、共通のＰＣＲを用いてＭＰＥＧ２−ＴＳを生成するように、そのＰＣＲの統一処理を制御する。そのために、ＰＣＲ制御部１１は、Ｎ個のエンコーダ１２-1〜１２-Nの中の特定のエンコーダ１２-i（ｉ＝１〜Ｎ）（本実施の形態においては第１のエンコーダ１２-1）のＰＣＲを読み出し、そのＰＣＲをＮ個のエンコーダ１２-1〜１２-Nに配信する処理を行う。また、その処理により適切にＰＣＲの統一化が図れたか否かの検査も行う。
【００２３】
図２に示すフローチャートを参照して、ＰＣＲ制御部１１の動作について具体的に説明する。
まず、処理が開始されると（ステップＳ１０）、ＰＣＲ制御部１１は第１のエンコーダ１２-1に対して、ＰＣＲを送出するように、イーサネット１４を介してメッセージを送出する（ステップＳ１１）。
その要求に基づいて、第１のエンコーダ１２-1からのＰＣＲ値ＰＣＲ1 を受信したら（ステップＳ１２）、ＰＣＲ制御部１１は、そのＰＣＲ値ＰＣＲ1 に１ビデオフレーム分のＰＣＲ値ΔＰＣＲを加えた値を計算し、この値を全てのエンコーダ１２-1〜１２-Nにブロードキャストメッセージとして送出する（ステップＳ１３）。
【００２４】
各エンコーダ１２-1〜１２-Nがこの送出されたＰＣＲ値に基づいてエンコードを行うことにより、ＰＣＲの統一が図れる。
次に、ＰＣＲ制御部１１においては、実際にＰＣＲの統一が成功したか否かの検査の結果を第１のエンコーダ１２-1より受信し、その結果を第２〜第Ｎのエンコーダ１２-2〜１２-Nに出力する（ステップＳ１４）。そして、ＰＣＲの統一が成功していれば（ステップＳ１５）、処理を終了し（ステップＳ１６）、また、ＰＣＲの統一が不成功の時は、再びステップＳ１１からの処理に戻り、ＰＣＲの統一処理を繰り返す。
【００２５】
第１のエンコーダ１２-1は、入力されるＡＶデータをエンコードし、ＭＰＥＧ２−ＴＳを生成し、マルチプレクサ１３に出力する。また、ＰＣＲ制御部１１からの要求に基づいて、使用しているＰＣＲを、送信装置１０より送信するＭＰＥＧ２−ＴＳに用いられる共通のＰＣＲとして提供する。さらに第１のエンコーダ１２-1は、ＰＣＲの統一処理が適切に行われたか否かを、入力された共通のＰＣＲの値と、第１のエンコーダ１２-1のＰＣＲカウンタ値とを比較することにより検出し、ＰＣＲ制御部１１に送信する。
【００２６】
図３に示すフローチャートを参照して、第１のエンコーダ１２-1の動作について具体的に説明する。
まず処理が開始されたら（ステップＳ２０）、直ちに入力されるＡＶデータのエンコードを開始しＭＰＥＧ２−ＴＳの生成を行う（ステップＳ２１）。
エンコードを行いながら、ＰＣＲ制御部１１より前述したようなＰＣＲの送出メッセージを受信したら（ステップＳ２２）、行っているエンコードで使用しているＰＣＲをＰＣＲ制御部１１に出力する（ステップＳ２３）。
【００２７】
次に、ＰＣＲ制御部１１より、前述したようなＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）を受信したら（ステップＳ２４）、送信装置１０内のシステムクロックであるハウスシンク信号に基づいて検出される送信装置１０内のエンコーダ１２-1〜１２-Nで共通のＰＣＲを用いてエンコードを開始する時刻において、その時点の第１のエンコーダ１２-1内のＰＣＲカウンタの値と、ステップＳ２４で受信したＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）とが等しいか否かをチェックする（ステップＳ２５）。
これらの値が等しい場合には、ＰＣＲ制御部１１より適切にＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）が送信されてきたと判断して、その旨の信号をＰＣＲ制御部１１に送信する（ステップＳ２６）。
そしてこれによりＰＣＲの統一処理は終了されるので、以後第１のエンコーダ１２-1は通常のエンコード処理を継続する（ステップＳ２７）。
【００２８】
また、ステップＳ２５において比較した値が異なった場合には、ＰＣＲ制御部１１より適切にＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）が送信されていないと判断し、その旨の信号をＰＣＲ制御部１１に送信する（ステップＳ２８）。
その結果、ＰＣＲ制御部１１においては、再びＰＣＲ統一処理が繰り返されるので、第１のエンコーダ１２-1においてもステップＳ２２以下の処理の繰り返しに移る。
【００２９】
第１のエンコーダ１２-1以外のその他のエンコーダ、すなわち第２〜第Ｎのエンコーダ１２-2〜１２-Nも、入力されるＡＶデータをエンコードし、ＭＰＥＧ２−ＴＳを生成し、マルチプレクサ１３に出力する。その際に、各第１のエンコーダ１２-i（ｉ＝２〜Ｎ）においては、ＰＣＲ制御部１１から送信装置１０より送信するＭＰＥＧ２−ＴＳに用いられる共通のＰＣＲとして所定のＰＣＲが配信された場合に、、所定の時刻より使用するＰＣＲをこの配信されたＰＣＲに切り替えてエンコードを行う。
【００３０】
図４に示すフローチャートを参照して、第２〜第Ｎのエンコーダ１２-1〜１２-Nの動作について具体的に説明する。
まず処理が開始されたら（ステップＳ３０）、直ちに入力されるＡＶデータのエンコードを開始しＭＰＥＧ２−ＴＳの生成を行う（ステップＳ３１）。
エンコードを行いながら、ＰＣＲ制御部１１より前述したようなＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）を受信したら（ステップＳ３２）、送信装置１０内のシステムクロックであるハウスシンク信号に基づいて検出される送信装置１０内のエンコーダ１２-1〜１２-Nで共通のＰＣＲを用いてエンコードを開始する時刻において、その受信したＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）を用いたエンコードをスタートさせる（ステップＳ３３）。
【００３１】
そして、ＰＣＲ制御部１１よりＰＣＲの統一結果を示す信号を受信し（ステップＳ３４）、統一が成功していた場合には、以後通常のエンコード処理を継続する（ステップＳ３５）。
また、ステップＳ３４においてＰＣＲの統一が成功しなかった場合には、再びステップＳ３２に戻って、ＰＣＲ制御部１１からのＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）の受信を待ち、ステップＳ３２以下の処理を繰り返す。
【００３２】
マルチプレクサ１３は、Ｎ個のエンコーダ１２-1〜１２-Nで各々エンコードされたＭＰＥＧ２−ＴＳを多重化し、１つのビットストリームに変換して伝送路２０に送出する。その際に、マルチプレクサ１３は、ＰＣＲに関しては、Ｎ個のエンコーダ１２-1〜１２-Nの中の任意の１つのエンコーダ１２-i（ｉ＝１〜Ｎ）（本実施の形態においては第１のエンコーダ１２-1）より出力されるＭＰＥＧ２−ＴＳのＰＣＲのみを用いて、これを適宜ビットストリーム中に多重化する。
【００３３】
次に、受信装置３０について説明する。
受信装置３０は、デマルチプレクサ３１、選択スイッチ３２およびデコーダ３３を有する。
デマルチプレクサ３１は、伝送路２０を介して入力された、前述したような複数のＭＰＥＧ２−ＴＳが多重化された信号を、ＭＰＥＧ２−ＴＳ内のＰＩＤ(Packet Identification) 信号に基づいて各プログラムごとに分離し、各々各チャネルごとの信号として出力する。伝送路２０を介して入力されるＭＰＥＧ２−ＴＳにおいては、１種類の統一されたＰＣＲしかないので、デマルチプレクサ３１は、その分離したＰＣＲを、分離した全てのＭＰＥＧ２−ＴＳに付加して出力する。
【００３４】
選択スイッチ３２は、図示せぬ選択信号により切り替えられ、デマルチプレクサ３１で分離されたＮチャネルのＭＰＥＧ２−ＴＳの中より、所望の１つのＭＰＥＧ２−ＴＳを選択し、デコーダ３３に出力する。
【００３５】
デコーダ３３は、選択スイッチ３２で選択されたＭＰＥＧ２−ＴＳをデコードオし、元のＡＶデータを復元し受信装置３０より出力する。このデコードの際に用いるシステムクロックは、デコーダ３３に入力される各ＭＰＥＧ２−ＴＳのＰＣＲを用いるが、選択スイッチ３２でどのチャネルを選択しようとも、実際のデータは変わってもＰＣＲは全てのチャネルで同一である。したがって、チャネルを切り替えたとしてもシステムクロックは継続している、換言すれば同期は瞬時にとれるので、直ちにデコードおよび復元ＡＶデータの出力ができる。
【００３６】
次に、ＡＶデータ伝送システム１の動作について図５を参照して説明する。
図５は送信装置１０の各部の動作の流れ、および、各部の動作の関係を説明するための図である。
まず、送信装置１０の電源がオンされると、エンコーダ１２-1〜１２-Nはエンコード処理を開始し、マルチプレクサ１３はその多重化処理を開始する。また、ＰＣＲ制御部１１は、第１のエンコーダ１２-1に対して、ＰＣＲ制御部１１に対してＰＣＲを送出するように、イーサネット１４を介してメッセージを送出する。
【００３７】
このメッセージを受信した第１のエンコーダ１２-1は、システムにおける絶対同期信号であるハウスシンク信号による割り込みに同期して、その時点でのＰＣＲカウンタ値ＰＣＲ1 をＰＣＲ制御部１１に送出する。図５の例においては、時刻Ｔ0 の時のＰＣＲカウンタ値をＰＣＲ制御部１１に送出する。
第１のエンコーダ１２-1からのＰＣＲ値ＰＣＲ1 を受信したＰＣＲ制御部１１は、ＰＣＲ値ＰＣＲ1 に１ビデオフレーム分のＰＣＲ値ΔＰＣＲを加えた値を計算し、この値を全てのエンコーダ１２-1〜１２-Nにブロードキャストメッセージとして送出する。
【００３８】
ＰＣＲ値ＰＣＲ1 に１ビデオフレーム分のＰＣＲ値ΔＰＣＲを加えた値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）を受信した第２〜第Ｎのエンコーダ１２-2〜１２-Nは、エンコーダ１２-i（ｉ＝２〜Ｎ）内のメモリに受信したＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）を保持しておき、時刻Ｔ1 においてその値をＰＣＲカウンタにロードし、エンコードを再スタートする。
これにより、最初のハウスシンク信号の次のシンク信号（図５においては時刻Ｔ1 ）以降は、Ｎ個のエンコーダ１２-1〜１２-Nは同一のＰＣＲで動作する。
したがってマルチプレクサ１３は、時刻Ｔ1 以降、ＰＣＲについては、エンコーダ１２-1〜１２-Nの任意のエンコーダから出力されるＭＰＥＧ２−ＴＳ中のＰＣＲのみをマルチプレクスする。
【００３９】
ところで、この１ビデオフレーム分のＰＣＲ値ΔＰＣＲは、５２５／６０システムの場合、式２に示すようになる。
【００４０】
【数２】
Figure 0003978814
【００４１】
また、６２５／５０システムの場合、式３に示すようになる。
【００４２】
【数３】
Figure 0003978814
【００４３】
したがって、前述したような時刻Ｔ1 以降、Ｎ個のエンコーダ１２-1〜１２-Nから出力されるＭＰＥＧ２−ＴＳのＰＣＲを同一にするためには、エンコーダ１２-1〜１２-Nが時刻Ｔ1 以前に、ＰＣＲ制御部１１よりＰＣＲ値ΔＰＣＲ（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）を受信する必要がある。
時刻Ｔ0 と時刻Ｔ1 との間隔は、５２５／６０システムにおいて３３ｍｓであり、イーサネット１４を介してデータの送受信を行う場合には原則として問題なく行えるが、何らかの理由によりイーサネット１４のトラフィックが多くデータが間に合わなかった場合なども考慮し、より確実にデータの伝送が行えるように、第１のエンコーダ１２-1においてはその統一のＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）が適切に各エンコーダ１２-1〜１２-Nに配信されたか否かをチェックする。
【００４４】
時刻Ｔ1 以前に、ＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）をエンコーダ１２-1〜１２-Nが受信したか否かを確認するために、第１のエンコーダ１２-1は、時刻Ｔ1 において、そのＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）とその時の第１のエンコーダ１２-1内のＰＣＲカウンタの値を比較する。時刻Ｔ1 以前にそのＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）が受信できていれば、比較したそれらの値は等しくなるので、ＰＣＲ値を適切に受信していることがわかる。
第１のエンコーダ１２-1は、このＰＣＲ値の比較結果、すなわちＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）の送受信が正しく行われたか否かを、ＰＣＲ制御部１１にメッセージとして送信する。
【００４５】
ＰＣＲ制御部１１は、第１のエンコーダ１２-1より送信されてくるＰＣＲ値の比較結果よりＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）の送受信が正しく行われていると判定された場合には、ＰＣＲ制御部１１はＰＣＲの統一処理を終了する。
また、ＰＣＲ値（ＰＣＲ1 ＋ΔＰＣＲ）の配信が正しく行われなかった場合には、ＰＣＲ制御部１１は再度第１のエンコーダ１２-1に対して、ＰＣＲを送出するようにメッセージを送出し、以後、前述したのと同様の処理によりＰＣＲの統一を図る。
【００４６】
このようにしてマルチプレクスされたＭＰＥＧ２−ＴＳの信号は、伝送路２０を介して受信装置３０に入力される。
受信装置３０においては、デマルチプレクサ３１において受信した信号より各ＭＰＥＧ２−ＴＳを分離し、選択スイッチ３２により所望のチャネルを選択し、デコーダ３３においてデコードし元のＡＶデータを復元し出力する。
この時、デマルチプレクサされたＭＰＥＧ２−ＴＳは全て同一のＰＣＲをもつため、途中でチャネルを切り替えたとしても、システムクロックの同期は瞬時にとれる。
【００４７】
このように、本実施の形態のＡＶデータ伝送システム１においては、複数のＭＰＥＧ２−ＴＳが多重化された信号において、ＰＣＲは１つに統一されており、このマルチプレクスされたＭＰＥＧ２−ＴＳ中のＰＣＲのビットレートＰＣＲＳMUX は、式４のようになる。
【００４８】
【数４】
ＰＣＲＳMUX ＝ ＰＣＲＳ1 ・・・（４）
【００４９】
したがって、マルチプレクスされたＭＰＥＧ２−ＴＳの中のＰＣＲのビットレートを大幅に低減することができる。
具体的には、たとえばＮ個のエンコーダが等しいＰＣＲを用いる場合、そのビットレートは従来の送信方法の１／Ｎとなる。
【００５０】
またこのように、ＭＰＥＧ２−ＴＳ中のＰＣＲのビットレートを少なくすることができるので、その分をＡＶデータに余分に割り当てることが可能となり、伝送するＡＶデータの高画質化および高品質化、および、伝送システムの高機能化が図れる。また、マルチプレクスするチャネルの増加などにも対応することができる。
【００５１】
また、受信装置側においては、全てのＭＰＥＧ２−ＴＳのＰＣＲが同一なので、デコードを行うＭＰＥＧ２−ＴＳを切り替えた際にも、２回目以降のシステムクロックの同期をとる作業は瞬時に完了する。すなわち、チャネルの切り替えを一瞬にして行うことができる。
【００５２】
なお、本発明は本実施の形態に限られるものではなく、種々の改変が可能である。
たとえば、ＡＶデータ伝送システム１においては、第１のエンコーダ１２-1のＰＣＲを検出し、その他のエンコーダ１２-2〜１２-NのＰＣＲをこれに合わせるようにしたが、基準となるＰＣＲは第１のエンコーダ１２-1のＰＣＲに限られるものではない。第１〜第Ｎのエンコーダ１２-1〜１２-Nの任意のエンコーダのＰＣＲを基準のＰＣＲとしてよい。
また、ＰＣＲ制御部１１自身がＰＣＲを発生し、全てのエンコーダ１２-1〜１２-NにそのＰＣＲ値をセットするようにしてもよい。基準となるＰＣＲの出所、生成方法は何ら限定されるものではない。
また、このＰＣＲ値のセットの後にエンコードをスタートさせるようにしてもよい。そのようにすれば、冒頭より、統一したＰＣＲに従ったＭＰＥＧ２−ＴＳを送信することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の送信装置および送信方法によれば、複数のストリームが多重化されたＭＰＥＧ２−ＴＳを送信する際に、そのＰＣＲを統一して送信するので、ＰＣＲのビットレートを低くすることができる。その結果、その分ＡＶデータにデータ量を割り当てることができ、高品質で高機能にＡＶデータを送信することができる。
【００５４】
また、本発明の受信装置によれば、そのような送信装置により送信された複数のＭＰＥＧ２−ＴＳが多重化された信号を受信した際において、選択したＭＰＥＧ２−ＴＳに対する同期を直ちにとることができ、その結果チャネル選択を瞬時に行うことができる。
【００５５】
また、本発明の伝送装置によれば、低いＰＣＲビットレートで多重化されたＭＰＥＧ２−ＴＳを伝送することができるので、ＡＶデータに多くのデータ量を割り当て高品質で高機能にＡＶデータを送信することができ、さらに、受信側においてデコードするＭＰＥＧ２−ＴＳを選択した際の同期を瞬時にとることができるので、チャネルの選択が瞬時に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のＡＶデータ伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したＡＶデータ伝送システムのＰＣＲ制御部における処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１に示したＡＶデータ伝送システムの第１のエンコーダにおける処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１に示したＡＶデータ伝送システムの第２〜第Ｎのエンコーダにおける処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】図１に示したＡＶデータ伝送システムの動作を説明するための図である。
【図６】ＰＣＲを使用して送信側と受信側で同期をとる方法を説明する図である。
【図７】ＭＰＥＧ２−トランスポートストリーム（ＴＳ）を用いた従来のＡＶデータの伝送システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１…ＡＶデータ伝送システム、１０…送信装置、１１…ＰＣＲ制御部、１２…エンコーダ、１３…マルチプレクサ、１４…イーサネット、２０…伝送路、３０…受信装置、３１…デマルチプレクサ、３２…選択スイッチ、３３…デコーダ、９…伝送システム、９０…送信装置、９１-1〜９１-N…エンコーダ、９２…マルチプレクサ、９３…伝送路、９４…受信装置、９５…デマルチプレクサ、９６…選択スイッチ、９７…デコーダ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmitting apparatus for transmitting a plurality of types of AV data compliant with an MPEG transport stream, a transmission method thereof, a receiving apparatus for receiving AV data transmitted by the transmitting apparatus, and the transmitting apparatus and the receiving apparatus. The present invention relates to a transmission apparatus capable of appropriately transmitting AV data.
[0002]
[Prior art]
In MPEG2 (High Quality Video Coding System by Moving Picture coding Experts Group), a plurality of program data that is AV data (audio data and / or video data) is multiplexed to broadcast or communicate. As a stream that can be used for transmission, a stream called a transport stream (TS) is defined.
[0003]
This MPEG2 transport stream (MPEG2-TS) is defined so as to synchronize the transmitting side and the receiving side using data called PCR (Program Clock Reference) indicating a time reference.
This PCR does not exist in all MPEG2-TS packets but exists only when the PCR flag in the packet of the designated PID is “1”.
[0004]
The PCR is composed of a total of 42 bits including a program clock reference extension represented by 9 bits and a program clock reference base represented by 33 bits.
The program clock reference extension counts from 0 to 299, and the program clock reference base is incremented by 1 with the carry.
Since the system clock of the MPEG2 system is 27 MHz, this 42-bit counter can count 24 hours in units of 27 MHz clock.
That is, PCR can be said to be a PCR counter value (PCR value) counted by the system clock.
[0005]
A method of synchronizing the transmission side and the reception side using this PCR will be described with reference to FIG.
On the sending side, the system clock CLKSThe PCR value counted in (1) is transmitted as data in MPEG2-TS simultaneously with transmission. On the receiving side, the system clock CLK is set so that the time when the packet arrives is the same as the transmitted PCR value.RIs locked by a PLL circuit. At this time, if the delay due to transmission is constant, the receiving side can obtain a clock having the same frequency as that of the transmitting side, and the system clock CLK on the transmitting side can be obtained.SAnd receiver system clock CLKRAre synchronized.
[0006]
FIG. 7 shows a conventional AV data transmission system using MPEG2-TS.
The transmission system 9 has a configuration in which a transmission device 90 and a reception device 94 are substantially connected by a transmission path 93.
The transmission device 90 includes N encoders 91.-1~ 91-NAnd the multiplexer 92, the MPEG2-TS output from the multiplexer 92 is multiplexed by the multiplexer 92 and output as one stream.
The receiving device 94 selects data to be decoded by the selection switch 96 from the plurality of MPEG2 streams divided by the demultiplexer 95, and synchronizes the decoder using the PCR included in the selected MPEG2 stream. In 97, decoding is performed.
[0007]
In such a transmission system 9, a multiplexer 92 multiplexes a plurality of MPEG2 streams having unique PCRs to generate one MPEG2-TS, so that the generated MPEG2-TS includes a plurality of types of PCRs. Will have.
The bit rate PCRS of PCR in this multiplexed MPEG2-TSMUXIs shown in Equation 1.
[0008]
[Expression 1]
Figure 0003978814
[0009]
In Equation 1, N is the number of encoders, PCRSiIs the i-th encoder 91-iThis is the bit rate of PCR in the MPEG2 stream output from (i = 1 to N).
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the transmission system using the conventional MPEG2-TS as described above, the number of AV data to be multiplexed increases, that is, as the number of encoders N increases, as shown in Equation 1 and as described above, There is a problem that the bit rate of PCR in the multiplexed MPEG2-TS increases, and the amount of data that can be allocated to AV data is reduced accordingly. In an actual transmission system, the bit rate of MPEG2-TS that can be sent to a transmission line is limited. Therefore, if a bit rate can be allocated to AV data, the transmission data can be improved in image quality and sound quality. Therefore, there is an advantage that high functionality can be achieved. For this reason, there is a demand for reducing the bit rate of the PCR shown in Equation 1 as much as possible.
[0011]
On the receiving device side, a desired MPEG2-TS is selected from a plurality of MPEG2-TSs, and the decoding is performed using the PCR included in the selected MPEG2-TS, so that the selected MPEG2 is selected. -Every time the TS is changed, that is, the channel is changed, it is necessary to re-synchronize using a different PCR, and there is a problem that it takes time to take the synchronization.
[0012]
Accordingly, an object of the present invention is an apparatus that multiplexes and transmits a plurality of MPEG2-TS, and lowers the bit rate of PCR in a transmission signal as much as possible, assigns a data amount to AV data accordingly, and achieves high quality. An object of the present invention is to provide a transmission apparatus capable of transmitting AV data with high functionality.
Another object of the present invention is to reduce the bit rate of PCR in a transmission signal when multiplexing and transmitting a plurality of MPEG2-TSs, and to allocate the amount of data to AV data correspondingly, thereby achieving high quality and high functionality It is an object to provide a transmission method capable of transmitting AV data.
[0013]
Another object of the present invention is to provide a receiving apparatus that can receive data transmitted by such a transmitting apparatus and instantly perform decoding after channel selection.
Another object of the present invention is to allocate a larger amount of data to AV data by reducing the bit rate of PCR in a transmission signal when a plurality of MPEG2-TSs are multiplexed and transmitted. An object of the present invention is to provide a transmission apparatus capable of transmitting AV data with high functionality and capable of instantaneously decoding after channel selection.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, encoding is performed using only one common PCR in a plurality of MPEG2-TSs that are finally multiplexed and transmitted.
[0015]
  The transmission device of the present invention,Time reference information indicating the time reference for synchronizing the sending side and the receiving sideMultiple audio input using·videoEncode the signal to create multiple transport streamsGenerateA plurality of encoding means,
  The time reference information used in an arbitrary encoding unit among the plurality of encoding unitsTheAn instruction unit that detects and detects the detected time reference information to other encoding units of the plurality of encoding units, and makes the time reference information common to all of the plurality of encoding units;
  A plurality of generated by the plurality of encoding meansTransport streamAnd the instruction meansTime reference informationAnd multiplex oneTransport streamMultiplexing means for generating
  Generated by the multiplexing meansTransport streamTransmitting means for transmitting
  Have
[0016]
  Preferably,in frontFingerThe indication means isTime reference informationAnd the generatedTime reference informationIs used by all of the plurality of encoding means by instructing the plurality of encoding means.Information on time baseMake common.
  Preferably, the transport stream is a transport stream compliant with the MPEG2 standard.The
  The time reference information is a program clock reference (PCR).
[0017]
  The transmission method of the present invention provides time reference information indicating a time reference for synchronizing the transmission side and the reception side.Multiple audio input using·videoEncode the signal to create multiple transport streamsGenerateA plurality of encoding steps;
  The time reference information used in an arbitrary encoding process among a plurality of encoding processes in the encoding step.TheAn instruction step to detect and to share the time reference information of all the plurality of encoding processes by instructing the detected time reference information to other encoding processes of the plurality of encoding processes;
  In the encoding stepA plurality of generated by the plurality of encoding processesTransport streamAnd the above-mentioned instruction stepTime reference informationAnd multiplex oneTransport streamA multiplexing step to generate
  Generated by the multiplexing stepTransport streamSending step to send,
  Have
[0018]
  The receiving apparatus of the present invention,The time reference information indicating the time reference for synchronizing the transmission side and the reception side is the time reference information used in any encoding means among a plurality of encoding means for generating a plurality of transport streams. Receiving means for receiving a transport stream in which a plurality of transport streams shared by instructing other encoding means of the plurality of encoding means and the time reference information are multiplexed;
  The transport stream received by the receiving meansSeparating means for separating the common time reference information into a plurality of transport streams;
  Decoding means for decoding a plurality of transport streams separated by the separation means while synchronizing with reference time information separated by the separation means;
  Have
  Preferably, the decoding means adds the time reference information separated by the separation means as time reference information corresponding to each of the plurality of transport streams separated by the separation means, and the added time reference information is added. Each is used to decode a plurality of transport streams.
  Preferably, the transport stream is an MPEG2 transport stream,
  The time reference information is a program clock reference (PCR).
[0019]
  In the receiving method of the present invention, time reference information indicating a time reference for synchronizing the transmitting side and the receiving side is used by any encoding means among a plurality of encoding means for generating a plurality of transport streams. By receiving the time reference information being instructed to other encoding means of the plurality of encoding means, a plurality of transport streams that are shared and the transport stream in which the time reference information is multiplexed are received. Receiving step;
  A separation step of separating the transport stream received by the reception step into common time reference information and a plurality of transport streams;
  A decoding step of decoding a plurality of transport streams separated by the separation step while synchronizing with reference time information separated by the separation step;
  Have.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, a transmission system in which a transmission apparatus and a reception apparatus are connected via a transmission path and AV data in a format defined by MPEG2-TS is transmitted between the apparatuses will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an AV data transmission system using MPEG2-TS of the present embodiment.
In the AV data transmission system 1, a transmission device 10 and a reception device 30 are connected via a transmission path 20.
[0021]
First, the configuration and operation of each unit will be described.
First, the transmission device 10 will be described.
The transmission apparatus 10 includes a PCR control unit 11 and N encoders 12.-1~ 12-NAnd a multiplexer 13. This PCR control unit 11 and N encoders 12-1~ 12-NAre connected by Ethernet 14, and communication can be appropriately performed between arbitrary devices.
[0022]
The PCR control unit 11 includes N encoders 12 described later.-1~ 12-N, The unified processing of the PCR is controlled so that MPEG2-TS is generated using a common PCR. For this purpose, the PCR control unit 11 includes N encoders 12.-1~ 12-NSpecific encoder 12 in-i(I = 1 to N) (in this embodiment, the first encoder 12-1), And the N encoders 12-1~ 12-NProcess to deliver to. Further, it is also checked whether or not the PCR has been properly unified by the processing.
[0023]
The operation of the PCR control unit 11 will be specifically described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, when the process is started (step S10), the PCR control unit 11 includes the first encoder 12-1In response to this, a message is transmitted via the Ethernet 14 so as to transmit the PCR (step S11).
Based on the request, the first encoder 12-1PCR value from1Is received (step S12), the PCR control unit 11 receives the PCR value PCR.1Is calculated by adding the PCR value ΔPCR for one video frame to all encoders 12.-1~ 12-NAs a broadcast message (step S13).
[0024]
Each encoder 12-1~ 12-NBy performing encoding based on the sent PCR value, it is possible to unify PCR.
Next, in the PCR control unit 11, the result of the inspection as to whether or not the PCR unification has actually succeeded is displayed as the first encoder 12.-1The second to Nth encoders 12 receive the result.-2~ 12-N(Step S14). If the PCR unification is successful (step S15), the process is terminated (step S16). If the PCR unification is unsuccessful, the process returns to the process from step S11 again. repeat.
[0025]
First encoder 12-1Encodes the input AV data, generates MPEG2-TS, and outputs it to the multiplexer 13. Further, based on a request from the PCR control unit 11, the PCR being used is provided as a common PCR used for MPEG2-TS transmitted from the transmission device 10. Furthermore, the first encoder 12-1Indicates whether or not the PCR unification process has been performed appropriately, and the input common PCR value and the first encoder 12.-1Is detected by comparing the value with the PCR counter value and transmitted to the PCR control unit 11.
[0026]
Referring to the flowchart shown in FIG. 3, the first encoder 12-1The operation will be specifically described.
First, when processing is started (step S20), encoding of AV data that is input immediately is started and MPEG2-TS is generated (step S21).
When receiving a PCR transmission message as described above from the PCR control unit 11 while performing encoding (step S22), the PCR used in the encoding being performed is output to the PCR control unit 11 (step S23).
[0027]
Next, the PCR value (PCR) as described above is sent from the PCR control unit 11.1+ ΔPCR) is received (step S24), the encoder 12 in the transmission device 10 is detected based on the house sync signal that is the system clock in the transmission device 10.-1~ 12-NAt the time when encoding is started using a common PCR, the first encoder 12 at that time-1And the PCR value received in step S24 (PCR1It is checked whether or not + ΔPCR) is equal (step S25).
When these values are equal, the PCR control unit 11 appropriately selects the PCR value (PCR1(+ ΔPCR) is determined to have been transmitted, and a signal to that effect is transmitted to the PCR control unit 11 (step S26).
This completes the PCR unification process, and hence the first encoder 12-1Continues the normal encoding process (step S27).
[0028]
If the values compared in step S25 are different, the PCR control unit 11 appropriately selects the PCR value (PCR1(+ ΔPCR) is determined not to be transmitted, and a signal to that effect is transmitted to the PCR controller 11 (step S28).
As a result, the PCR control unit 11 repeats the PCR unification process again, so that the first encoder 12-1In step S22, the process is repeated from step S22.
[0029]
First encoder 12-1Other encoders, that is, the second to Nth encoders 12-2~ 12-NAlso, the input AV data is encoded, MPEG2-TS is generated, and output to the multiplexer 13. At that time, each of the first encoders 12-iIn (i = 2 to N), when a predetermined PCR is distributed as a common PCR used for MPEG2-TS transmitted from the transmission device 10 from the PCR control unit 11, a PCR to be used from a predetermined time is selected. Switching to this distributed PCR is performed for encoding.
[0030]
Referring to the flowchart shown in FIG. 4, the second to Nth encoders 12-1~ 12-NThe operation will be specifically described.
First, when the process is started (step S30), encoding of the input AV data is started immediately and MPEG2-TS is generated (step S31).
While performing encoding, the PCR value (PCR1+ ΔPCR) is received (step S32), the encoder 12 in the transmission device 10 is detected based on the house sync signal that is the system clock in the transmission device 10.-1~ 12-NAt the time when encoding is started using a common PCR, the received PCR value (PCR1Encoding using + ΔPCR) is started (step S33).
[0031]
Then, a signal indicating the PCR unification result is received from the PCR control unit 11 (step S34). If the unification is successful, the normal encoding process is continued thereafter (step S35).
On the other hand, if the unification of the PCR is not successful in step S34, the process returns to step S32 again, and the PCR value (PCR1(+ ΔPCR) is received, and the processes in and after step S32 are repeated.
[0032]
The multiplexer 13 includes N encoders 12.-1~ 12-NThe encoded MPEG2-TS is multiplexed, converted into one bit stream, and sent to the transmission line 20. At that time, the multiplexer 13 has N encoders 12 for PCR.-1~ 12-NAny one of the encoders 12-i(I = 1 to N) (in this embodiment, the first encoder 12-1This is multiplexed in a bit stream as appropriate using only the MPEG2-TS PCR output from (2).
[0033]
Next, the receiving device 30 will be described.
The receiving device 30 includes a demultiplexer 31, a selection switch 32, and a decoder 33.
The demultiplexer 31 inputs a signal obtained by multiplexing a plurality of MPEG2-TS as described above, which is input via the transmission path 20, for each program based on a PID (Packet Identification) signal in the MPEG2-TS. Separated and output as signals for each channel. Since there is only one type of unified PCR in the MPEG2-TS input via the transmission line 20, the demultiplexer 31 adds the separated PCR to all the separated MPEG2-TS and outputs it. .
[0034]
The selection switch 32 is switched by a selection signal (not shown), selects one desired MPEG2-TS from the N-channel MPEG2-TS separated by the demultiplexer 31, and outputs the selected MPEG2-TS to the decoder 33.
[0035]
The decoder 33 decodes the MPEG2-TS selected by the selection switch 32, restores the original AV data, and outputs it from the receiving device 30. The system clock used for this decoding uses the PCR of each MPEG2-TS input to the decoder 33. Regardless of which channel is selected by the selection switch 32, even if the actual data changes, the PCR is performed on all channels. Are the same. Therefore, even if the channel is switched, the system clock continues. In other words, since synchronization can be instantaneously obtained, decoding and restoration AV data can be output immediately.
[0036]
Next, the operation of the AV data transmission system 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining the flow of the operation of each unit of the transmission apparatus 10 and the relationship between the operation of each unit.
First, when the transmitter 10 is turned on, the encoder 12-1~ 12-NStarts the encoding process, and the multiplexer 13 starts the multiplexing process. The PCR control unit 11 also includes a first encoder 12-1On the other hand, a message is transmitted via the Ethernet 14 so as to transmit the PCR to the PCR control unit 11.
[0037]
The first encoder 12 that has received this message-1Is synchronized with the interruption by the house sync signal, which is an absolute synchronization signal in the system, and the PCR counter value PCR at that time1Is sent to the PCR control unit 11. In the example of FIG.0The PCR counter value at this time is sent to the PCR control unit 11.
First encoder 12-1PCR value from1The PCR control unit 11 that has received the PCR value PCR1Is calculated by adding the PCR value ΔPCR for one video frame to all encoders 12.-1~ 12-NAs a broadcast message.
[0038]
PCR value PCR1Plus a PCR value ΔPCR for one video frame (PCR1+ ΔPCR) received the second to Nth encoders 12-2~ 12-NEncoder 12-iPCR value (PCR received in memory in (i = 2 to N))1+ ΔPCR) at time T1The value is loaded into the PCR counter and the encoding is restarted.
As a result, the next sync signal after the first house sync signal (time T in FIG.1) And thereafter, N encoders 12-1~ 12-NOperate on the same PCR.
Therefore, the multiplexer 131Hereinafter, for PCR, the encoder 12-1~ 12-NOnly the PCRs in MPEG2-TS output from any encoder are multiplexed.
[0039]
By the way, the PCR value ΔPCR for one video frame is as shown in Expression 2 in the case of the 525/60 system.
[0040]
[Expression 2]
Figure 0003978814
[0041]
In the case of the 625/50 system, it is as shown in Equation 3.
[0042]
[Equation 3]
Figure 0003978814
[0043]
Therefore, the time T as described above1Thereafter, N encoders 12-1~ 12-NIn order to make the MPEG2-TS PCR output from the same encoder 12, the encoder 12-1~ 12-NIs time T1Previously, a PCR value ΔPCR (PCR1+ ΔPCR) must be received.
Time T0And time T1Is 33 ms in the 525/60 system, and when data is transmitted / received via the Ethernet 14, it can be performed without any problem in principle. However, for some reason, there is a lot of traffic on the Ethernet 14 and the data is not in time. In consideration of the above, the first encoder 12 can be used to transmit data more reliably.-1In the unified PCR value (PCR1+ ΔPCR) appropriately for each encoder 12-1~ 12-NCheck if it was delivered to.
[0044]
Time T1Previously, the PCR value (PCR1+ ΔPCR) to encoder 12-1~ 12-NIn order to confirm whether or not the first encoder 12 has been received,-1Is the time T1The PCR value (PCR1+ ΔPCR) and the first encoder 12 at that time-1Compare the values of the PCR counters. Time T1Previously its PCR value (PCR1If + ΔPCR) can be received, the compared values are equal to each other, indicating that the PCR value has been properly received.
First encoder 12-1Is the comparison result of this PCR value, that is, the PCR value (PCR1+ ΔPCR) is transmitted to the PCR controller 11 as a message.
[0045]
The PCR control unit 11 includes a first encoder 12-1The PCR value (PCR1When it is determined that transmission / reception of (+ ΔPCR) is correctly performed, the PCR control unit 11 ends the PCR unification process.
The PCR value (PCR1+ ΔPCR) is not correctly distributed, the PCR control unit 11 again performs the first encoder 12.-1On the other hand, a message is transmitted so as to transmit PCR, and thereafter, the PCR is unified by the same processing as described above.
[0046]
The multiplexed MPEG2-TS signal in this way is input to the receiving device 30 via the transmission path 20.
In the receiving device 30, each MPEG2-TS is separated from the signal received by the demultiplexer 31, a desired channel is selected by the selection switch 32, decoded by the decoder 33, and the original AV data is restored and output.
At this time, since all the demultiplexed MPEG2-TSs have the same PCR, the system clock can be synchronized instantaneously even if the channel is switched halfway.
[0047]
As described above, in the AV data transmission system 1 according to the present embodiment, the PCR is unified into one in a signal in which a plurality of MPEG2-TSs are multiplexed. PCR bit rate PCRSMUXIs given by Equation 4.
[0048]
[Expression 4]
PCRSMUX= PCRS1                            ... (4)
[0049]
Therefore, the bit rate of PCR in the multiplexed MPEG2-TS can be greatly reduced.
Specifically, for example, when N encoders use the same PCR, the bit rate is 1 / N of the conventional transmission method.
[0050]
In addition, since the bit rate of PCR in MPEG2-TS can be reduced in this way, it becomes possible to allocate the extra amount to AV data, improving the image quality and quality of AV data to be transmitted, and Therefore, the transmission system can be improved in function. It is also possible to cope with an increase in channels to be multiplexed.
[0051]
Since all the MPEG2-TS PCRs are the same on the receiving apparatus side, the second and subsequent system clock synchronization operations are instantaneously completed even when the MPEG2-TS to be decoded is switched. That is, channel switching can be performed in an instant.
[0052]
The present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications can be made.
For example, in the AV data transmission system 1, the first encoder 12-1PCR of other encoder 12-2~ 12-NHowever, the reference PCR is the first encoder 12.-1It is not limited to PCR. First to Nth encoders 12-1~ 12-NThe PCR of any of the encoders may be used as the reference PCR.
Further, the PCR control unit 11 itself generates a PCR, and all the encoders 12-1~ 12-NYou may make it set the PCR value to. The source and generation method of the reference PCR is not limited at all.
Further, encoding may be started after the PCR value is set. If it does so, MPEG2-TS according to unified PCR can be transmitted from the beginning.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the transmission apparatus and the transmission method of the present invention, when transmitting MPEG2-TS in which a plurality of streams are multiplexed, the PCR is transmitted in a unified manner. Can be lowered. As a result, the data amount can be allocated to the AV data accordingly, and the AV data can be transmitted with high quality and high function.
[0054]
Further, according to the receiving apparatus of the present invention, when a signal obtained by multiplexing a plurality of MPEG2-TSs transmitted by such a transmitting apparatus is received, the selected MPEG2-TS can be immediately synchronized. As a result, channel selection can be performed instantaneously.
[0055]
Also, according to the transmission apparatus of the present invention, MPEG2-TS multiplexed at a low PCR bit rate can be transmitted, so that a large amount of data is allocated to AV data and AV data is transmitted with high quality and high functionality. In addition, since the synchronization when selecting the MPEG2-TS to be decoded on the receiving side can be instantaneously performed, the channel can be selected instantaneously.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an AV data transmission system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining processing in a PCR control unit of the AV data transmission system shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart for explaining processing in a first encoder of the AV data transmission system shown in FIG. 1;
4 is a flowchart for explaining processing in second to Nth encoders of the AV data transmission system shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the AV data transmission system shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of synchronizing between a transmission side and a reception side using PCR.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a conventional AV data transmission system using an MPEG2-transport stream (TS).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AV data transmission system, 10 ... Transmission apparatus, 11 ... PCR control part, 12 ... Encoder, 13 ... Multiplexer, 14 ... Ethernet, 20 ... Transmission path, 30 ... Reception apparatus, 31 ... Demultiplexer, 32 ... Selection switch, 33 ... Decoder, 9 ... Transmission system, 90 ... Transmitter, 91-1~ 91-N... Encoder, 92 ... Multiplexer, 93 ... Transmission path, 94 ... Receiver, 95 ... Demultiplexer, 96 ... Selection switch, 97 ... Decoder

Claims (8)

送信側と受信側の同期をとるための時間基準を示す時間基準情報を用いて、入力される複数のオーディオ・ビデオ信号を符号化し、複数のトランスポートストリームを生成する複数の符号化手段と、
前記複数の符号化手段の中の任意の符号化手段で用いられている前記時間基準情報を検出し、検出した該時間基準情報を前記複数の符号化手段の他の符号化手段に指示することにより、前記複数の符号化手段全ての時間基準情報を共通化させる指示手段と、
前記複数の符号化手段により生成された複数のトランスポートストリームと前記指示手段により共通化された時間基準情報とを多重化して、１つのトランスポートストリームを生成する多重化手段と、
前記多重化手段より生成されたトランスポートストリームを送信する送信手段と、
を有する送信装置。Using the time reference information indicating a time reference for taking the sending and receiving synchronization, encoding a plurality of audio video signal is input, a plurality of encoding means for generating a plurality of transport stream ,
Detecting the time reference information used by any of the plurality of encoding means and instructing the other encoding means of the plurality of encoding means to detect the detected time reference information Instructing means for sharing time reference information of all the plurality of encoding means,
Multiplexing means for multiplexing a plurality of transport streams generated by the plurality of encoding means and time reference information shared by the instruction means to generate one transport stream ;
Transmitting means for transmitting the transport stream generated by the multiplexing means;
A transmission device. 前記指示手段は、前記時間基準情報を生成し、該生成された時間基準情報を前記複数の符号化手段に対して指示することにより、前記複数の符号化手段全てで用いられる時間基準を情報を共通化させる、
請求項１に記載の送信装置。Before SL instructions means, said generating a time reference information, by indicating the time reference information said generated for the plurality of encoding means, a time base used by the all of the plurality of encoding means To share information ,
The transmission device according to claim 1. 前記トランスポートストリームは、ＭＰＥＧ２規格準拠のトランスポートストリームであり、
前記時間基準情報は、プログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ）である、
請求項１に記載の送信装置。 The transport stream, Ri Ah transport stream compliant MPEG2 standard,
The time reference information is a program clock reference (PCR).
The transmission device according to claim 1. 送信側と受信側の同期をとるための時間基準を示す時間基準情報を用いて、入力される複数のオーディオ・ビデオ信号を符号化し、複数のトランスポートストリームを生成する複数の符号化ステップと、
前記符号化ステップでの複数の符号化処理の中の任意の符号化処理で用いられている前記時間基準情報を検出し、検出した該時間基準情報を前記複数の符号化処理の他の符号化処理に指示することにより、前記複数の符号化処理全ての時間基準情報を共通化させる指示ステップと、
前記符号化ステップでの前記複数の符号化処理により生成された複数のトランスポートストリームと前記指示ステップにより共通化された時間基準情報とを多重化して、１つのトランスポートストリームを生成する多重化ステップと、
前記多重化ステップより生成されたトランスポートストリームを送信する送信ステップと、
を有する送信方法。Using the time reference information indicating a time reference for taking the sending and receiving synchronization, encoding a plurality of audio video signal is input, a plurality of encoding step of generating a plurality of transport stream ,
The time reference information used in an arbitrary encoding process among a plurality of encoding processes in the encoding step is detected, and the detected time reference information is encoded in the other encoding processes. An instruction step for sharing the time reference information of all the plurality of encoding processes by instructing the process;
Multiplexing step of multiplexing one or more transport streams generated by the plurality of encoding processes in the encoding step and the time reference information shared by the indicating step to generate one transport stream When,
A transmission step of transmitting the transport stream generated by the multiplexing step;
A transmission method. 送信側と受信側の同期をとるための時間基準を示す時間基準情報が複数のトランスポートストリームを生成する複数の符号化手段の中の任意の符号化手段で用いられている前記時間基準情報を前記複数の符号化手段の他の符号化手段に指示することによって共通化された複数のトランスポートストリームと前記時間基準情報とが多重化されたトランスポートストリームを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信されたトランスポートストリームを、共通化された時間基準情報と複数のトランスポートストリームとに分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された複数のトランスポートストリームを、前記分離手段により分離された基準時間情報を用いて同期をとりながら復号する復号手段と、
を有する受信装置。 The time reference information indicating the time reference for synchronizing the transmission side and the reception side is the time reference information used in any encoding means among a plurality of encoding means for generating a plurality of transport streams. Receiving means for receiving a transport stream in which a plurality of transport streams shared by instructing other encoding means of the plurality of encoding means and the time reference information are multiplexed;
Separating means for separating the transport stream received by the receiving means into common time reference information and a plurality of transport streams;
Decoding means for decoding a plurality of transport streams separated by the separation means while synchronizing with reference time information separated by the separation means;
A receiving apparatus. 前記復号手段は、前記分離手段により分離された前記時間基準情報を、前記分離手段にThe decoding means sends the time reference information separated by the separating means to the separating means. より分離された複数のトランスポートストリームにそれぞれ対応する時間基準情報として付加し、付加した時間基準情報をそれぞれ用いて、複数のトランスポートストリームをそれぞれ復号するIt is added as time reference information corresponding to each of a plurality of separated transport streams, and each of the plurality of transport streams is decoded using the added time reference information.
請求項５に記載の受信装置。The receiving device according to claim 5. 前記トランスポートストリームはＭＰＥＧ２のトランスポートストリームであり、
前記時間基準情報はプログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ）である、
請求項５に記載の受信装置。 The transport stream is Ri Oh in the transport stream of MPEG2,
The time reference information is a program clock reference (PCR).
The receiving device according to claim 5. 送信側と受信側の同期をとるための時間基準を示す時間基準情報が複数のトランスポートストリームを生成する複数の符号化手段の中の任意の符号化手段で用いられている前記時間基準情報を前記複数の符号化手段の他の符号化手段に指示することによって共通化された複数のトランスポートストリームと前記時間基準情報とが多重化されたトランスポートストリームを受信する受信ステップと、
前記受信ステップにより受信されたトランスポートストリームを、共通化された時間基準情報と複数のトランスポートストリームとに分離する分離ステップと、
前記分離ステップにより分離された複数のトランスポートストリームを、前記分離ステップにより分離された基準時間情報を用いて同期をとりながら復号する復号ステップと、
を有する受信方法。 The time reference information indicating the time reference for synchronizing the transmission side and the reception side is the time reference information used in any encoding means among a plurality of encoding means for generating a plurality of transport streams. A receiving step of receiving a transport stream in which a plurality of transport streams shared by instructing other encoding means of the plurality of encoding means and the time reference information are multiplexed;
A separation step of separating the transport stream received by the reception step into common time reference information and a plurality of transport streams;
A decoding step of decoding a plurality of transport streams separated by the separation step while synchronizing with reference time information separated by the separation step;
Receiving method.
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