JP2002290363A - データ多重化伝送方法及びその装置 - Google Patents
データ多重化伝送方法及びその装置Info
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Abstract
イトをできるだけ少なくし、伝送効率を向上し得るパケ
ット方式のデータ多重化伝送方法及びその装置を提供す
ることを目的とするものである。 【解決手段】 映像信号又は画像信号を画像符号化部1
01及び音声信号を音声符号化部102で符号化処理
し、前記映像信号又は画像信号に同期した所定情報を多
重化して1パケットとして伝送するデータ多重化伝送方
法であり、外部データを変換器103でデータ変換し
て、時系列順に第1レジスタ105、第2レジスタ10
6へと送出して、第1レジスタ105と、第2レジスタ
106との所定情報とのデータ量をデータ量算出器10
4で加算して閾値比較し、該データ量が所定閾値より小
さい情報量である時、先に送出される所定情報と次の所
定情報との間に識別符号を挟んで一つの情報として、1
パケットを生成し、画像データと音声データのパケット
とともに多重化して伝送する。
Description
信号やネットキュー信号等の外部データを多重化して伝
送するデータ多重化伝送方法及びその装置に関し、詳し
くは、番組素材伝送等の映像信号を可変長符号化し、そ
の可変長符号化データを固定長符号化する際に、スタッ
フバイト(同期語をバイトアライメントするために挿入
した同期調整用符号)を極力少なくするように制御し
て、文字やネットキュー信号等の外部データを効率的に
重畳するパケット方式のデータ多重化伝送方法及びその
装置に関するものである。
カメラなどの映像信号や音声信号の他に文字信号やネッ
トキュー信号等の情報信号を多重化した信号が含まれて
いる。文字信号は、映像信号の垂直ブランキング(垂直
帰線消去期間)に文字発生器より発生する文字データを
重畳して送出されている。ネットキュー信号は、マイク
ロネットを利用して民放番組の本篇のみをキー局から全
国の系列局に送出し、キー局からCM(Commercial Mes
sage )挿入直前に、受局のCMに差し替えるためのタ
イミングを知らせる情報信号であって、ローカルスポン
サーのCMをそれぞれの受局で挿入するセミネットにお
いて効果的であり、殊に生放送番組の際のCMの挿入に
有効である。この情報信号は、文字信号と同様に、映像
信号の垂直ブランキング期間に挿入されている。
急速に進行しており、番組或いはCM等の画像や映像素
材を圧縮して伝送することが日常的となりつつある。こ
のような技術的環境下において、これらの素材や番組を
圧縮して伝送する方式とし、MPEG(Moving Picture
Experts Group)2規格(ISO/IEC(Internatio
nal Organization for Standardization/Internationa
l Electrotechnical Commission:国際標準化機構/国
際電気標準会議)13818−1〜3)に準拠したデジ
タル処理システムが伝送システムの標準となりつつあ
る。因みに、動画像の高能率圧縮方式をMPEGと称し
ており、MPEG1,MPEG2,MPEG4等の圧縮
方式がある。MPEG1は1.5Mbit/sで映像再
生が可能であり、MPEG2は十数〜100Mbit/
s程度で映像再生が可能である。
は、映像信号を符号化処理する際に、冗長度削減の観点
から垂直ブランキングを含まないように符号化処理する
場合がある。従って、上記符号化処理する前に文字信号
等を垂直ブランキングに重畳した映像信号を作製して、
この映像信号を符号化器に入力して符号化処理したとし
ても、その送出側には文字信号等が符号化されずに送出
されて、文字信号等は消失してしまう欠点があった。
号化処理したデータと同時に文字信号やネットキュー信
号等の情報信号を送出する場合、符号化処理した画像デ
ータや音声データに加えて、文字信号やネットキュー信
号等の情報信号をデータ変換した外部データを多重化処
理して送出していた。その構成としては、例えば、図3
に示したMPEG2システムのTS(トランスポート・
ストリーム)方式がある。同図において、TSパケット
の1パケットは、188バイトの固定長で構成されてい
る。そのストリーム構成は、4バイトのTSヘッダー
(0x47等)と、mバイトのAF(アダプテーション
フィールド)と、nバイトのPL(ペイロード)とから
なり、AFとPLとの総和(m+n)は、184バイト
であれば良く、両者の割合は自由に設定できる。
ットキュー信号等の外部データは、画像データや音声デ
ータに比べてデータ量が少ない。そのために、上記TS
方式による固定長符号化処理して伝送すると、図4
(a)にTSパケットの構成図を示したように、外部デ
ータが挿入される領域であるペイロード領域(同図のデ
ータの領域)は、ごくわずかな領域となり、後の大半が
無駄なスタッフバイトを多重しなければならないという
問題があった。なお、スタッフバイトは、TSパケット
の同期語をバイトアライメントするために挿入した同期
調整用の符号である。特に、映像1フィールド間に入力
された64kbps以下の低速データを伝送する際に、
無駄なスタッフバイトを多重することによる伝送効率の
悪化をもたらす現象が顕著となる。
たものであり、固定長符号化処理で伝送する際にスタッ
フバイトをできるだけ少なくし、伝送効率を向上し得る
パケット方式のデータ多重化伝送方法及びその装置を提
供することを目的とするものである。
解決するためになされたものであり、請求項1の発明
は、番組素材等の映像信号又は画像信号及び音声信号を
符号化処理した画像データや音声データと、前記映像信
号又は画像信号に同期した所定情報とを多重化して伝送
するデータ多重化伝送方法において、情報信号をデータ
変換して前記所定情報を時系列順に送出し、先に送出し
た所定情報と次に送出した所定情報との情報量を加算し
て、該加算された情報量と所定閾値とを閾値比較し、該
加算された情報量が所定閾値より小さい情報量である場
合、前記先の所定情報と次の所定情報との間に識別符号
を挟んで一つの情報として1パケットを生成し、前記画
像データや音声データのパケットとともに多重化して伝
送することを特徴としたデータ多重化伝送方法である。
号又は画像信号及び音声信号を符号化処理し、前記映像
信号又は画像信号に同期した所定情報を多重化して1パ
ケットとして伝送する際に、文字信号やネットキュー信
号等の情報信号(外部データ)を所定のフォーマットに
データ変換して所定情報を時系列順に送出し、先に送出
される所定情報と次に送出される所定情報との情報量を
加算し、加算された情報量が所定閾値より小さい情報量
である場合、先に送出される所定情報と次の所定情報と
の間に識別符号を挟んで一つの情報として1パケットを
生成し、画像データや音声データのパケットとともに多
重化して伝送するデータ多重化伝送方法である。また、
加算された情報量が所定閾値より大きい場合は、1周期
の所定情報と、符号化処理した画像データや音声データ
とを多重化して、1パケットとして伝送する。このデー
タ多重化伝送方法によれば、外部データのデータ量が小
さい場合にスタッフバイトの領域を低減することができ
るので、伝送効率が向上する作用を有する。なお、識別
符号は、2周期又はそれ以上の周期のデータが圧縮され
ていることを示すコードとして利用する。
像信号又は画像信号及び音声信号を多重化するデータ多
重化伝送装置において、前記映像信号又は画像信号を符
号化処理する画像符号化手段と、前記音声信号を符号化
処理する音声符号化手段と、情報信号を所定のフォーマ
ットに変換するデータ変換手段と、前記データ変換手段
からの所定情報を一時的に保持する複数記憶手段と、前
記複数記憶手段に保持した所定情報のデータ量の総和を
演算するデータ量算出手段と、前記複数記憶手段に保持
された所定情報のデータ量の総和が所定閾値を越えない
場合、前記複数記憶手段に保持された所定情報間に識別
符号を挟むように処理するデータ作成手段と、を具備す
ることを特徴とするデータ多重化伝送装置である。
像信号又は画像信号を符号化処理し、音声符号化手段で
音声信号を符号化処理し、文字信号やネットキュー信号
等の情報信号(外部データ)をデータ変換手段で所定の
フォーマットに変換し、前記データ変換手段からの所定
情報を複数記憶手段に一時的に保持し、前記複数記憶手
段に保持した所定情報のデータ量の総和をデータ量算出
手段で演算し、前記複数記憶手段に保持された所定情報
のデータ量の総和が所定閾値を越えない場合、データ作
成手段で前記複数記憶手段に保持された所定情報間に識
別符号を挟むように処理して1パケットを生成し、画像
データと音声データとのパケットとともに多重化処理し
て伝送するデータ多重化伝送装置である。
手段が、前記複数記憶手段からの所定情報間に識別符号
発生器からの識別符号を挟むように入力端を切り替える
第1切替手段と、前記第1切替手段からのデータを一時
的に保持する一時記憶手段と、前記一時記憶手段のデー
タ又は前記複数記憶手段に保持された所定情報を多重化
するために入力端を切り替える第2切替手段とからなる
ことを特徴とする請求項2に記載のデータ多重化伝送装
置である。
第1切替手段と一時記憶手段と第2切替手段とで構成さ
れ、前記データ量算出手段による加算されたデータ量が
所定閾値を超えるか否かによって、第1と第2切替手段
を切替制御して、所定情報間に識別符号発生器からの識
別符号を挟むように制御するか、または識別符号を挟む
ことなく、前記複数記憶手段に一時保持されたデータを
一周期毎に出力して1パケットを生成し、画像データと
音声データとのパケットとともに多重化して伝送するデ
ータ多重化伝送装置である。例えば、データ量算出手段
で加算されたデータ量が所定閾値を超えない場合は、第
2切替手段の入力端を一時記憶手段側として、前記複数
記憶手段からの所定情報を第1切替手段を介して一時記
憶手段に一時保持し、第1切替手段の入力端を切り替え
て、識別符号発生器からの識別符号を第1切替手段を介
して、一時記憶手段に一時保持する。続いて、第1切替
手段に入力端を切り替えて、前記複数記憶手段からの所
定情報を第1切替手段を介して、一時記憶手段に一時保
持する。このように第1と第2切替手段を制御すること
により、一時記憶手段には、所定情報間に識別符号を挟
んだデータが作製され、画像データと音声データと所定
情報間に識別符号を挟んだデータとを多重化器に入力す
ることにで、多重化することができる。なお、前記複数
記憶手段に一時保持されたデータのデータ量の総和が所
定閾値を超えている場合は、前記複数記憶手段に一時保
持されたデータが1周期毎に第1と第2切替手段を介し
て、多重化器に入力される。
手段が、前記データ量算出手段による加算されたデータ
量が所定閾値を超えているか否かによって、前記複数記
憶手段からの所定情報間に識別符号を挟んだデータに変
換する手段であることを特徴とする請求項2に記載のデ
ータ多重化伝送装置である。
段による加算されたデータ量が所定閾値を超えていない
場合、データ作成手段では、所定情報間に識別符号を挟
むようにデータを変換する手段である。また、複数記憶
手段に保持されたデータ量の閾値が所定閾値を超えてい
る場合、前記複数記憶手段からの所定情報を1周期毎多
重化器に送り込んで多重化する。
送方法及びその装置の実施の形態について、図面を参照
して説明する。図1は、本発明の一実施形態を示すブロ
ック図であって、MPEG2規格に準拠したデジタル処
理システムによって構成されている。
を参照して説明すると、映像データを可変長符号化する
画像符号化部101、音声データを固定長符号化(PC
M等)または可変長符号化する音声符号化部102、外
部データを必要な場合は圧縮処理して所定のフォーマッ
トに変換する変換器103、所定のフォーマットに変換
された外部データ(所定情報)を時系列的に順位保持す
る第1レジスタ105と第2レジスタ106、データ圧
縮時に外部データと識別符号とを一時記憶して結合する
第3レジスタ109、第1レジスタ105と第2レジス
タ106とに一時記憶保持された外部データのデータ量
を算出するデータ量算出部104、識別符号を出力する
識別符号生成器107、入力端1,2を切り替えること
で、圧縮処理された外部データと識別符号とを選択する
第1切替器108、入力端1,2を切り替えることで、
第2レジスタ106又は第3レジスタ109からのデー
タを選択する第2切替器110、画像符号化部101か
らの画像データ(画像ES)と音声符号化部102とか
らの音声データ(音声ES)と第2切替器110からの
データとを多重化処理して、1パケットにデータを挿入
して送出する多重化器111から構成されている。な
お、第1切替器108と第2切替器110は、データ量
算出部104で加算されたデータ量に基づいて、切替制
御がなされている。
され、例えばISO/IEC13818−3に準拠する
ように、空間的、時間的に相関性の高い情報を検査して
冗長度の低いデータへ変換するといった処理、すなわち
可変長符号化処理を行って、画像ES(エレメンタリス
トリーム)として出力される。音声データは、音声符号
化部102に入力され、例えばISO/IEC1381
8−2に準拠するように、人間の聴覚特性を利用したデ
ータの圧縮処理を行い、音声ES(エレメンタリストリ
ーム)として出力される。画像ESと音声ESは、多重
化器111へ入力される。
トキュー信号等の情報信号であって、上述したように、
画像ESや音声ESに比べてデータ量が少ないため、一
周期分だけでは無駄なスタッフバイトを多重しなければ
ならない。そこで、外部データを順次第1レジスタ10
5、第2レジスタ106へと転送して一時記憶保持し、
第1レジスタ105と第2レジスタ106とのデータ量
をデータ量算出器104で演算処理して算出する。そし
て、データ量算出器104では、外部データ量を常に2
周期分算出して、その総和が180バイト以下の時は2
周期分をまとめて1つのTSパケットとして構成する。
また、その総和が180バイト以上の場合は、一周期毎
に多重化器111に出力して、多重化処理を行う。
の圧縮処理について、図2のフローチャートを参照して
説明する。なお、この圧縮処理は、第1切替器108、
第2切替器110、第3レジスタ、識別符号発生器10
7、及び第1切替器108、第2切替器110を切替制
御する手段から構成されるデータ作成手段で実行され
る。
れて、2値化処理等の圧縮処理がなされる。圧縮された
外部データは、第1レジスタ105に転送されて一時記
憶保持される。記憶保持されたデータは、図示していな
い基本クロックに従って、順次第2レジスタ106に転
送される。第1レジスタ105には、データ転送後、順
次新しいデータが入力される。こうして、第1レジスタ
105には、データ量Aが、第2レジスタには、データ
量Bがそれぞれ記憶される。両レジスタには、常に隣り
合った2周期分のデータ量が記憶保持される(ステップ
S101)。ここで記憶保持された2周期分のデータ
は、データ量算出器104によって、そのデータ量の総
和(A+B)が算出される(ステップS102)。
2周期分のデータ量の総和が180バイト以下である場
合は、通常のパケット処理(多重化処理)を行ったとす
ると、2周期分両方のTSパケットについて、スタッフ
バイトが無駄に多重されることになる。逆に2周期分の
データ量の総和が180バイトを越える場合は、無駄な
スタッフバイトが多重されるTSパケットは、1周期以
内に抑えることができる。すなわち、本発明では、2周
期以上続けて伝送効率を下げた状態でTSパケットが出
力されるのを防ぐことができる。
03に進む。ステップS103では、A+B≦180の
演算処理がなされる。2周期分のデータ量の総和が所定
閾値(例えば、180バイト)以下である場合は、Y
へ、所定閾値以上との場合は、Nへと進む。先ず、2周
期分のデータ量の総和(A+B)が180バイト以下の
場合(Y)は、第1切替器108の入力端を1側に、第
2切替器110の入力端を2側にそれぞれ切り替える
(ステップS104)。これにより、第2レジスタ10
6のデータAは、第3レジスタ109に転送されて、一
時記憶保持される。
で、第1切替器108の入力端を2側に切り替える(ス
テップS105)。これにより、識別符号生成器107
より出力された識別符号が第3レジスタ109に転送さ
れ(ステップS106)、先に転送されたデータAが識
別符号と連結される。その後、第1切替器108の入力
端を1側に戻し(ステップS107)、第2レジスタ1
06にある次のデータBを第3レジスタ109に転送す
る。これにより、第3レジスタ109は、図4(b)に
示すように、2周期分のデータAとBが識別符号を挟ん
で一つのTSパケットに収まる(ステップS108)。
ステップS108を終了した後、ステップS101に戻
る。
期分のデータA,Bが第3レジスタ109内に留まり出
力されないため、データ量算出器104から多重化器1
11に対して、画像ESまたは音声ESについてTSパ
ケットを生成するように制御信号が送られる。これによ
り、多重化器111から送出されるTSパケットには、
無駄なスタッフバイトを含んだTSパケットが減少し、
その結果として伝送効率が向上することになる。
イトを越える場合(N)は、ステップS109に進む。
この場合は、無駄なスタッフバイトを含んだTSパケッ
トは、1つ以内に抑えることができるため、通常通りに
TSパケットを生成するように制御してもなんら問題は
生じない。従って、第1切替器108の入力端を1側
に、第2切替器110の入力側を1にそれぞれ固定し
(ステップS109)、図4(c),図4(d)に示す
ような従来と同じ2周期の外部データに対して、2つの
TSパケット2,3を生成する(ステップS110,S
111)。ステップS111を終了した後、ステップS
101に戻り、上記のステップを繰り返し実行する。
ES、外部データからITU・T勧告H.222.0
ISO/IEC13818−1(MPEG−2 Sys
tem)で規定されているTS(トラスポート・ストリ
ーム)パケットを生成する。TSパケットは、上記の通
り、188バイトの固定長であり、その構成は、図3に
示したように、4バイトのTSヘッダ(0x47等)、
AF(アダプテーションフィールド)、PL(ペイロー
ド)から構成されている。AFとPLは、ヘッダー4バ
イトを除いた184バイトであれば両者の割合は自由で
ある。AFには、多くの場合、PCR(プログラムクロ
ックリファレンス)とスタッフィングに使用する。PL
は、PESパケットやPSI(プログラムスペシフィッ
クインフォーメーション)、外部データ等を送る。ま
た、多重化器111内部のバッファに蓄えられたデータ
量により、随時NULLパケット(0xFF)との多重
も行う。
態がある。例えば、図5は、本発明の他の実施形態を示
している。本実施形態では、変換器103の入力側に第
1レジスタ105と第2レジスタ106とが用意され、
かつ第1レジスタ105と第2レジスタ106とに一時
記憶保持されたデータ量を算出するデータ量算出器10
4が備えられている。データ量算出器104は、第1レ
ジスタ105と第2レジスタ106とに一時記憶保持さ
れてデータ量が演算処理して算出される。そのデータ量
の算出結果をもとに所定のフォ−マットに変換(必要な
場合は圧縮処理を伴って)した後、180バイト以下に
なると見込まれる場合は、変換器103内部で各周期の
識別ができるように、識別符号を挟んでデータ変換を行
って、多重化器111にその変換データを、画像ESと
音声ESともに入力して、多重化処理してTSパケット
を送出する。
データ記憶手段として、第1と第2レジスタ105,1
06を用いた形態についているが、この実施形態に限定
することなく、同量のデータに対応可能なFIFO(Fi
rst In First Out)式のメモリを用いてもよいことは明
らかである。
タは、それぞれ符号化処理等の時間が違うため、これら
のデータ同士の同期が問題になるが、図示しない遅延メ
モリやPTS(プレゼンテーションタイムスタンプ)等
により、これらのデータ同士のタイミングを合わせるこ
とができる。従って、このような処理時間の相違がある
場合であってもデコーダ(復号器)側で正常に映像信号
を再生することができる。
の外部データを一つTSパケットにまとめるデータ処理
について説明したが、スタッフバイトをより減らすため
には、さらに3周期分のデータを1つのTSパケットに
まとめることも可能である。このような装置は、例えば
図1の第1切替器108より手前にある2つのレジスタ
を3つにすることで構成することができる。この装置で
は、上記実施形態の方法と同様に、識別符号を各データ
間に挟む処理を2回繰り返して行えばよい。
ないが、データの伝送誤り検出のため、リードソロモン
やCRC(Cyclic Redundancy Check)符号を必要に応
じて、画像ES、音声ES、外部データの各ライン又は
多重化器に付加してもよいことは明らかである。
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々に変更を加えることができることは勿論であ
る。
号等に文字信号やネットキュー信号等の外部データを多
重化して伝送する際に、伝送効率を低下させることな
く、より多くのデータを限られた伝送路に載せて送出す
ることができる利点があり、その結果、伝送コストの低
廉化に寄与する極めて効果的なデータ多重化伝送方法及
びその装置を提供することができる。
態を示すブロック図である。
ータ多重化伝送方法を説明するためのフローチャート図
である。
ットのフォーマットを示す図である。
示し、(b)は2周期分のデータを圧縮して伝送効率を
向上させた時のTSパケットの構成を示し、(c),
(d)は2周期分のデータの総和が180バイトを越え
た場合に、それぞれの周期に対応して送出されるTSパ
ケットの構成を示している。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 番組素材等の映像信号又は画像信号及び
音声信号を符号化処理した画像データや音声データと、
前記映像信号又は画像信号に同期した所定情報とを多重
化して伝送するデータ多重化伝送方法において、 情報信号をデータ変換して前記所定情報を時系列順に送
出し、先に送出した所定情報と次に送出した所定情報と
の情報量を加算して、該加算された情報量と所定閾値と
を閾値比較し、該加算された情報量が所定閾値より小さ
い情報量である場合、前記先の所定情報と次の所定情報
との間に識別符号を挟んで一つの情報として1パケット
を生成し、前記画像データや音声データのパケットとと
もに多重化して伝送することを特徴としたデータ多重化
伝送方法。 - 【請求項2】 番組素材等の映像信号又は画像信号及び
音声信号を多重化するデータ多重化伝送装置において、 前記映像信号又は画像信号を符号化処理する画像符号化
手段と、 前記音声信号を符号化処理する音声符号化手段と、 情報信号を所定のフォーマットに変換するデータ変換手
段と、 前記データ変換手段からの所定情報を一時的に保持する
複数記憶手段と、 前記複数記憶手段に保持した所定情報のデータ量の総和
を演算するデータ量算出手段と、 前記複数記憶手段に保持された所定情報のデータ量の総
和が所定閾値を越えない場合、前記複数記憶手段に保持
された所定情報間に識別符号を挟むように処理するデー
タ作成手段と、 を具備することを特徴とするデータ多重化伝送装置。 - 【請求項3】 前記データ作成手段が、前記複数記憶手
段からの所定情報間に識別符号を挟むように入力端を切
り替える第1切替手段と、 前記第1切替手段からのデータを一時的に保持する一時
記憶手段と、 前記一時記憶手段のデータ又は前記複数記憶手段に保持
された所定情報を多重化するために入力端を切り替える
第2切替手段とからなることを特徴とする請求項2に記
載のデータ多重化伝送装置。 - 【請求項4】 前記データ作成手段が、前記データ量算
出手段による加算されたデータ量が所定閾値を超えてい
るか否かによって、前記複数記憶手段からの所定情報間
に識別符号を挟んだデータに変換する手段であることを
特徴とする請求項2に記載のデータ多重化伝送装置。
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Cited By (2)
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JP2011077944A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Fujitsu Ltd | 放送広告判別装置および放送広告判別プログラム |
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JP2011077944A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Fujitsu Ltd | 放送広告判別装置および放送広告判別プログラム |
JP2011077945A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Fujitsu Ltd | 放送広告判別装置および放送広告判別プログラム |
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