JP2004023379A - データ送信装置、データ受信装置、データ送信方法、データ受信方法並びにデータ送信及びデータ受信プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】送信データを分割し、分割したデータにヘッダを付加してパケット化し、パケット化されたデータを繰り返し送信するデジタル放送において、受信時のデータの取得時間を短縮し、伝送路又は記録媒体の効率的利用を図るデータ送信方法、データ受信方法、データ送信装置及びデータ受信装置を提供することを目的とする。
【解決手段】送信データ１０を分割（１０１、１０２、１０３）し、分割された送信データにヘッダ（１１、１２、１３、１７）を付加してパケット化し、パケット化された送信データを繰り返し送信するデータ送信方法において、前記ヘッダに、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報（１７）を、付加する。
【選択図】 図５
【解決手段】送信データ１０を分割（１０１、１０２、１０３）し、分割された送信データにヘッダ（１１、１２、１３、１７）を付加してパケット化し、パケット化された送信データを繰り返し送信するデータ送信方法において、前記ヘッダに、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報（１７）を、付加する。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ送信装置、データ受信装置、データ送信方法、データ受信方法並びにデータ送信及びデータ受信プログラムに係り、特に、送信データを分割し、分割したデータにヘッダを付加してパケット化し、パケット化された送信データを繰り返し送信するデータ送信装置、データ受信装置、データ送信方法、データ受信方法並びにデータ送信及びデータ受信プログラムに関する。
【０００２】
本発明は、特に、地上デジタル放送における移動体（例えば、車載受信機、携帯受信機等）に対するデータ送信装置、データ受信装置、データ送信方法、データ受信方法並びにデータ送信及びデータ受信プログラムに好適である。
【０００３】
【従来の技術】
デジタル放送において、データは通常、幾つかのパケットに分割されて、繰り返し伝送される。
【０００４】
例えば、デジタル放送におけるデータ放送サービスのコンテンツを伝送するための方式の一例として、ＤＳＭ−ＣＣ（ディジタル蓄積メディア−コマンド・アンド・コントロール）カルーセル伝送方式が提案されており、このＤＳＭ−ＣＣカルーセル伝送方式は、ＭＰＥＧ２（ＩＳＯ／ＩＥＣ １８１３８−６）で標準化されている。
【０００５】
ＤＳＭ−ＣＣデータカルーセル方式では、データをＭＰＥＧ−２の伝送形態の一つであるＤＳＭ−ＣＣセクション形式に変換するが、セクションはＭＰＥＧ２規格によりその大きさが４ＫＢに制限されている。そこで図１（Ａ）に示すように、放送コンテンツであるモジュール１０は、ブロックサイズと呼ばれる共通の大きさのデータ１０１、１０２、１０３に機械的に分割される。
【０００６】
次いで、図１（Ｂ）に示すように、各データ１０１、１０２、１０３に、ヘッダ（ここでは、「ブロックヘッダ」と言う。）１１１、１１２・・・を付加して、ブロック１、ブロック２・・・を得る。次いで、各ブロック１、ブロック２・・・に対して、図１（Ｃ）に示すように、ヘッダ（ここでは、「セクションヘッダ」と言う。）１２を付加して、ＤＳＭ−ＣＣセクション３０とする。こうして作られる各ＤＳＭ−ＣＣセクションが４ＫＢを超えないように、上記ブロックサイズが選ばれている。このようにして、１つのデジタル放送サービスを構成する全てのモジュールからＤＳＭ−ＣＣセクションを作り出す。ＤＳＭ−ＣＣデータカルーセル方式では、この各ＤＳＭ−ＣＣセクションは、ＭＰＥＧ−２で規定するトランスポートストリーム（ＴＳ）に多重化されて送信される。ＭＰＥＧ−２で規定するトランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）は、全長１８８バイトで、４バイトのヘッダを有する。
【０００７】
そこで、図１（Ｄ）に示すように、各ＤＳＭ−ＣＣセクションを１８４バイト毎に分割（１５１〜１５４に）して、さらに、４バイトのヘッダ（ここでは、「ＴＳＰヘッダ」と言う。）を付加して、ＴＳＰ１〜ＴＳＰ４を得る。なお、図１（Ｄ）において、ＴＳＰ４では、ＴＳＰ４のペイロードである１５４が１８４バイトに満たないので、１４でスタッフィングを行っている。
【０００８】
このトランスポートストリームを、カルーセルという仮想的な回転体の表面にそれぞれ貼り付けて、カルーセルの回転に合わせて、順次データを送信する。
【０００９】
図２に、その様子を示す。ここでは、送信されるモジュールは、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の３つであるとする。Ｍ１のモジュールが、図１で説明したように、いくつかのブロックに分割され（図２（Ａ）参照）、各ブロック毎に、ブロックヘッダ及びセクションヘッダが付加されてセクション化され（図２（Ｂ）参照）、ＤＳＭ−ＣＣセクション３０を得る。各ＤＳＭ−ＣＣセクション３０が、図２（Ｃ）に示すように、１８４バイト毎に分割され、かつ、ＴＳＰヘッダが付加されてトランスポートストリーム化される。このトランスポートストリーム４０１〜４０３がカルーセル５８に配置される（図２（Ｄ）参照）。同様に、モジュールＭ２が、トランスポートストリーム４１に変換されて、カルーセル５８に、トランスポートストリーム４０に後続して配置される（図２（Ｄ）参照）。また、同様に、モジュールＭ３が、トランスポートストリーム４２に変換されて、カルーセル５８に、トランスポートストリーム４１に後続して配置される（図２（Ｄ）参照）。また、二つ目のトランスポートストリーム４０が、トランスポートストリーム４２に後続して配置される。このようにして、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３のモジュールは、繰り返して送信される。何度も繰り返し伝送しているため、データ放送番組を途中から視聴開始しても必要なデータを取得することができる。
【００１０】
なお、受信側では、図２（Ｅ）に示すように、パケット４０、４１、４２、４０・・・と、繰り返し送信されてきた、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３のモジュールを受信することとなる。
【００１１】
また、デジタル放送における放送サービスのコンテンツを視聴するための方式として、ディスクにデータを一旦記録してから再生して視聴するサーバ型放送も知られている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、データが幾つかのパケットに分割されて、繰り返し伝送されるデジタル放送において、従来の受信機では、このデータを受信して、パケットが分割された順序で正しく受信できない場合、正しく受信できたパケットも廃棄し、再度、全てのパケットを受信し直さなければならない。
【００１３】
例えば、図３に示すように、ＤＳＭ−ＣＣカルーセル伝送方式では、その受信処理として、ブロックを構成するＴＳパケット（ＴＳＰ）が１つでも欠けると、再度始めからそのブロック全体を受信し直さなければならない。図３は、説明を簡単にするために、あるモジュールのトランスポートストリーム化されたＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４が繰り返して送信されている場合を想定している。図では、受信装置において、ＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ３については良好に受信できたものの、ＴＳパケットＴＳＰ４が、伝送誤りのために正しく受信できなかった場合である。このとき、受信装置は、ＴＳパケットＴＳＰ４だけを受信し直すのではなく、再度、「網がけ」で示すように、ＴＳパケットＴＳＰ１から、受信し直し、ＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４の全てが受信されたとき、受信完了となる。
【００１４】
このような受信方式では、地上デジタル放送の移動受信などの比較的伝送誤りが大きくかつ伝送容量の制限されたシステムでは、データコンテンツの取得時間がかなり長くなるという問題がある。
【００１５】
また、サーバ型放送において、通常サーバは、ＴＳパケットの状態で記録を行うが、伝送誤りの発生し得る受信環境やスクランブルされた伝送パケットの記録の際には、パケットのペイロードの内容を正確に知ることが困難であるため、送信された冗長な状態で記録を行う必要があり、記録ディスク容量の有効活用を図ることが困難であるという問題がある。
【００１６】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、送信データを分割し、分割したデータにヘッダを付加してパケット化し、パケット化されたデータを繰り返し送信するデジタル放送において、受信時のデータの取得時間を短縮し、伝送路又は記録媒体の効率的利用を図るデータ送信装置、データ受信装置、データ送信方法、データ受信方法並びにデータ送信及びデータ受信プログラムを提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
【００１８】
請求項１に記載された発明は、送信データを分割し、分割された送信データにヘッダを付加してパケット化し、パケット化された送信データを繰り返し送信するデータ送信装置において、前記ヘッダは、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信されるデータの内容とを示す配列情報を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項１に記載された発明によれば、パケット化されて送信される送信データのパケットのヘッダが、送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信されるデータの内容とを示す配列情報を有することにより、受信時のデータの取得時間を短縮し、伝送路又は記録媒体の効率的利用を図るデータ送信装置を提供することができる。
【００２０】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のデータ送信装置において、前記パケットの送信順序及び／又は送信頻度を、パケット毎に設定することを特徴とする。
【００２１】
請求項２に記載された発明によれば、パケットの送信順序及び／又は送信頻度を、パケット毎に設定することにより、送信するデータの重要度等を考慮して、パケットの送信順序及び／又は送信頻度をパケット毎に設定することができる。
【００２２】
請求項３に記載された発明は、複数のパケットにパケット化されて繰り返し送信される送信データを、受信するデータ受信装置において、前記複数のパケットのヘッダに含まれている、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報に基づいて、受信したパケットから、前記送信データを再構成することを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載された発明は、請求項３記載のデータ受信装置において、当該パケットの送信順序及び／又は送信頻度が、パケット毎に設定されて送信された前記パケットを受信して、該パケットのヘッダに含まれている前記配列情報に基づいて、前記送信データを再構成することを特徴とする。
【００２４】
請求項５に記載された発明は、請求項３又は４記載のデータ受信装置において、前記パケットを受信して、受信したパケットに伝送誤りがあった場合、伝送誤りの無いパケットのデータは、伝送誤りのあったパケットのデータが再受信されるまで、該パケットに付加された前記配列情報に基づいて、一時記憶することを特徴とする。
【００２５】
請求項６に記載された発明は、請求項５記載のデータ受信装置において、前記受信したパケットのペイロードが暗号化されていることを特徴とする。
【００２６】
請求項７に記載された発明は、請求項３ないし６いずれか一項記載のデータ受信装置において、前記パケットを受信して、受信したパケットに伝送誤りがあった場合、伝送誤りのあったパケットのみを再受信して、前記送信データを再構成することを特徴とする。
【００２７】
請求項８に記載された発明は、請求項７記載のデータ受信装置において、前記再受信は、伝送誤りがあったパケットを受信した伝送路とは、別の伝送路によって送信されたパケットを受信することにより行うことを特徴とする。
【００２８】
請求項９に記載された発明は、請求項３ないし８いずれか一項記載のデータ受信装置において、繰り返し又は重複して送信されたパケットを、重複して受信することを特徴とする。
【００２９】
請求項１０に記載された発明は、請求項３ないし９いずれか一項記載のデータ受信装置において、前記送信データを構成する先頭のパケット又は途中のパケットから受信することを特徴とする。
【００３０】
請求項３〜１０記載の発明は、請求項１又は２記載のデータ送信装置に対応したデータ受信装置であって、受信時のデータの取得時間を短縮し、伝送路又は記録媒体の効率的利用を図るデータ受信装置を提供することができる。
【００３１】
特に、請求項５に記載された発明によれば、伝送誤りの無いパケットのデータは、伝送誤りのあったパケットのデータが再受信されるまで、一時記憶することにより、伝送誤りがあっても、再度、全てのパケットを受信し直す必要がなく、全体として、受信時間を短縮することができる。
【００３２】
また、請求項６に記載された発明によれば、データ再構成を、暗号化されたままで行い、データ再構成後に復号することができる。
【００３３】
また、請求項７に記載された発明によれば、伝送誤りのあったパケットのみを再受信して、送信データを再構成することにより、伝送誤りがあっても、再度、全てのパケットを受信し直す必要がなく、全体として、受信時間を短縮することができる。
【００３４】
また、請求項８に記載された発明によれば、伝送誤りがあったパケットを受信した伝送路とは、別の伝送路によって送信されたパケットを受信することにより、伝送誤りがあったパケットを、迅速に、かつ確実に取得することができる。
【００３５】
また、請求項９に記載された発明によれば、繰り返し又は重複して送信されたパケットを重複して受信することにより、確実な受信を行うことができる。さらに、伝送誤りがあっても、多数決判定によって、伝送誤りのない受信パケットを判定することができる。
【００３６】
また、請求項１０に記載された発明によれば、前記送信データを構成する先頭のパケット又は途中のパケットから受信することにより、データの切れ目を意識することなく、効率的に受信することができる。
【００３７】
請求項１１に記載された発明は、送信データを分割し、分割した送信データにヘッダを付加してパケット化し、パケット化された送信データを繰り返し送信するデータ送信方法において、前記ヘッダに、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報を付加することを特徴とする。
【００３８】
請求項１１記載の発明は、請求項１又は２記載のデータ送信装置に適したデータ送信方法であって、受信時のデータの取得時間を短縮し、伝送路又は記録媒体の効率的利用を図るデータ送信方法を提供することができる。
【００３９】
請求項１２に記載された発明は、複数のパケットにパケット化されて繰り返し送信される送信データを、受信するデータ受信方法において、前記複数のパケットのヘッダに含まれている、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報に基づいて、受信したパケットから、前記送信データを再構成することを特徴とする。
【００４０】
請求項１２記載の発明は、請求項３〜１０記載のデータ受信装置に適したデータ受信方法であって、受信時のデータの取得時間を短縮し、伝送路又は記録媒体の効率的利用を図るデータ受信方法を提供することができる。
【００４１】
請求項１３に記載された発明は、送信データを分割し、分割された送信データにヘッダを付加してパケット化し、パケット化された送信データを繰り返し送信するデータ送信装置におけるデータ送信プログラムにおいて、前記ヘッダに、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報を、付加することを特徴とする。
【００４２】
請求項１３に記載された発明は、請求項１又は２記載のデータ送信装置に適したデータ送信プログラムである。
【００４３】
請求項１４に記載された発明は、複数のパケットにパケット化されて繰り返し送信される送信データを、受信するデータ受信装置におけるデータ受信プログラムにおいて、前記複数のパケットのヘッダに含まれている、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報に基づいて、受信したパケットから、前記送信データを再構成することを特徴とする。
【００４４】
請求項１４に記載された発明は、請求項３〜１０記載のデータ受信装置に適したデータ受信プログラムである。
【００４５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。本実施の形態は、例えば、常に伝送誤りの発生し得る環境にある移動体向け通信・放送サービスにおいて、繰り返し伝送されるデータを伝送パケット単位で復元する技術に関する。繰り返し伝送されるデータを伝送パケット単位で復元するため、本実施の形態における送信装置は、パケットのヘッダに、後述する配列情報を付加して送信し、受信装置では、その配列情報に基づいて、送信データの復元を行う。
【００４６】
なお、本発明において、パケットの「ヘッダ」には、アダプテーションフィールド又はペイロードに設けられた「拡張されたヘッダ」も含む。
図４により、本実施の形態の送信装置の例を説明する。図４の送信装置は、ブロック化部７２、セクション化部７３、ＴＳ化部７４、送信制御部７５及び搬送波送出部７６を有する。
【００４７】
放送コンテンツであるモジュール７１は、ブロック化部７２に供給される。図５（Ａ）に示すように、モジュール７１は、ブロック化部７２でブロックサイズのデータ１０１、１０２、１０３に分割されて、ブロックヘッダ１１１、１１２・・・が付加されてブロック１、ブロック２・・・に変換される。次いで、ブロック１、ブロック２・・・は、セクション化部７３で、図５（Ｃ）に示すように、各ブロック１０１、１０２、１０３に、セクションヘッダ１２が付加されてＤＳＭ−ＣＣセクション３０に変換される。
【００４８】
次いで、ＴＳ化部７４では、図５（Ｄ）に示すように、各ＤＳＭ−ＣＣセクション３０を、図５（Ｄ）に示すように、所定バイト毎に分割して、データ１６１〜１６４を得て、さらに、データ１６１〜１６４に、４バイトのＴＳＰヘッダ１３１〜１３４と、送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報１７１〜１７４とを付加して、ＴＳＰ１〜ＴＳＰ４から構成されるトランスポートストリーム４０を得る。
【００４９】
なお、配列情報には、
・受信装置において、分割されたデータの全パケット数とパケットの配列番号を識別するための情報
・受信装置において、データの種別・内容を特定するための情報
を含む。例えば、当該ＴＳパケットが伝送するモジュールの識別信号、当該ＴＳパケットの番号、当該ＴＳパケットが伝送するモジュールの最終ＴＳパケット番号等である。
【００５０】
送信制御部７５は、ＴＳ化部７４で生成されたＴＳパケットに関して送出する順序をパケット単位で制御する。この送信制御部７５は、データを構成するパケットの送出順序を、任意に制御することができる。例えば、モジュール単位でなく、それを構成するパケット単位で、送出順序を設定することができる。
【００５１】
また、ＴＳパケット毎に、送信のタイミング、頻度を制御する。例えば、データの重要度の高いデータのパケットについては、送出頻度を高めるように制御してもよい。
【００５２】
また、データを構成するパケットを最終パケットから逆順で送出するなど、データを構成するパケットを先頭からだけでなく、任意のパケットから送出することができる。
【００５３】
搬送波送出部７６は、送信制御部７５により、送出タイミングが制御されたＴＳパケットを搬送波に乗せて送出する
次に、配列情報をどのようにしてＴＳパケットに挿入するかを、図６を用いて説明する。図６（Ａ）は、１８８バイトのＴＳパケットである。このＴＳパケットは、パケットの先頭を示す同期バイト（８ビット）と、パケット中のエラーの有無を示すトランスポートエラーインジケータ（１ビット）と、新たなトランスポートパケットのペイロードから始まることを示すペイロードユニット開始インジケータ（１ビット）と、このパケットの重要度を示すトランスポート優先度（１ビット）と、当該パケットを識別するためのパケット識別子（１３ビット）と、ペイロードのスクランブルの有無を示すトランスポートスクランブル制御（２ビット）と、アダプテーションフィールドの有無及びペイロードの有無を示すアダプテーションフィールド制御（２ビット）と、パケットが途中で一部棄却されたかどうかを受信カウントの連続性で検出するための連続性指標（４ビット）と、個別ストリームに関する付加情報を伝送するためのアダプテーションフィールド及び／又はペイロード（情報）とからなる。
【００５４】
アダプテーションフィールドには、図６（Ｂ）に示すように、個別ストリームに関する付加情報や、スタッフィングを入れることができる。このアダプテーションフィールドは、アダプテーションフィールド長（８ビット）と、不連続性インジケータ（１ビット）と、ランダムアクセスインジケータ（１ビット）と、エレメンタリストリーム優先度インジケータ（１ビット）と、オプショナルフィールドに対する１３のフラグと、オプションフィールドと、スタッフィングバイトとからなる。
【００５５】
なお、アダプテーションフィールド長は、アダプテーションフィールドの長さを示す。不連続性インジケータは、次に同じパケット識別子のシステムクロックがリセットされ、新たな内容になることを示す。ランダムアクセスインジケータは、ビデオシーケンスの始まり、又は、オーディオシーケンスの始まりを示し、ランダムアクセスのエントリーポイントを示す。エレメンタリストリーム優先度インジケータは、この個別ストリームの重要部分が、このパケットのペイロードであることを示している。
【００５６】
また、オプションフィールドとしては、図６（Ｃ）に示すように、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）（３３＋９＋６）ビット）と、ＯＰＣＲ（Ｏｒｉｇｉｎａｌ ＰＣＲ）（３３＋９＋６ビット）と、スプライスカウントダウン（８ビット）と、トランスポートプライベートデータと、アダプテーションフィールド拡張がある。
【００５７】
本実施の形態の配列情報は、トランスポートプライベートデータ位置に付加される。つまり、トランスポートプライベートデータ位置に、当該ＴＳパケットが伝送するモジュールの識別信号、当該ＴＳパケットの番号、当該ＴＳパケットが伝送するモジュールの最終ＴＳパケット番号等の配列情報が挿入されて送信される。
【００５８】
図７により、本実施の形態の受信装置の例を説明する。本実施の形態のＤＳＭ−ＣＣ受信装置８１は、図７（Ａ）に示すように、ＭＰＥＧ−２で規定するトランスポートストリームパケットを受信して、モジュール８２を得ることができる。
【００５９】
図７（Ａ）の受信装置は、図７（Ｂ）に示すように、ＲＦ受信部８３、ヘッダ分離部８４、ヘッダ解析部８５、データ生成部８６、メモリ部８７及びデータ再構成部８８を有する。
【００６０】
ＲＦ受信部８３は、無線で送信されたトランスポートストリームパケットを受信して、ベースバンドのトランスポートストリームパケットに変換して、トランスポートストリームパケットをヘッダ分離部８４に供給する。
【００６１】
ヘッダ分離部８４は、ＴＳパケットの同期バイトから、ＴＳパケットの開始を検出して、トランスポートストリームパケットに含まれているヘッダ（ＴＳＰヘッダ及びアダプテーションフィールド）を分離して、ヘッダ解析部８５に供給し、モジュールを構成するデータ部分をデータ生成部８６に供給する。
【００６２】
ヘッダ解析部８５は、ＴＳＰヘッダ及びアダプテーションフィールド（特に、配列情報）を解析して、各ＴＳパケットにより受信したデータが、どのモジュールに属し、そのモジュールの何番目のブロックであるか、そのブロックの何番目のＴＳパケットであるか、等の情報を検出して、データ生成部８６及びデータ再構成部８８に通知する。また、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）ビットを有する場合は、その結果を、データ生成部８６及びデータ再構成部８８に通知する。
【００６３】
データ生成部８６は、モジュールを構成するデータを、ヘッダ分離部８４から得て、一旦、その受信順序に関係なく、重複を排除して、メモリ部８７に記憶する。モジュール又はブロック単位で、一つのデータを構成する全てのデータが揃った段階で、データ生成部８６は、データ再構成部８８に、モジュール又はブロック単位で、モジュールを構成するデータを、必要な情報と共に供給する。データ再構成部８８は、データ生成部８６から、データと共に受信した情報及び／又はヘッダ解析部８５からの情報に基づいて、モジュールを再構成する。
【００６４】
なお、データ生成部８６は、伝送路の状態により受信できないパケットが存在する場合は、ヘッダ解析部８５からの情報により、どのモジュールの何番目のブロックの何番目のＴＳパケットが未受信のパケットであるかを、知ることができるので、当該パケットが再度受信されるまで待つ。
【００６５】
なお、送信装置と受信装置間で、双方向通信路が存在する場合は、データ生成部８６における未受信のパケットの検出に基づいて、図７（Ｃ）に示すように、未受信パケット要求部９１は、未受信のパケットを送信装置に要求することができる。このとき、その要求に対して、送信装置が未受信のパケットを送信してきた場合は、未受信パケット受信部９２が、未受信パケットを受信して、データ生成部８６に供給する。なお、双方向通信路としては、次の態様が存在する。つまり、送信装置からの受信装置への下り伝送路としては、放送伝送路、インターネット等の通信ネットワークを用いる。また、受信装置から、送信装置への上り伝送路としては、インターネット等の通信ネットワークを用いる。
【００６６】
なお、ヘッダ解析部８５が、未受信のパケットの検出を行い、この未受信パケットの検出に基づいて、未受信パケット要求部９１が、未受信のパケットの要求を送信装置に行ってもよい。
【００６７】
図８により、本実施の形態の効果について説明する。図３と同様に、説明を簡単にするために、あるモジュールのトランスポートストリーム化されたＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４が繰り返して送信されている場合を想定している。
【００６８】
図８（Ａ）は、比較のため、図３を再掲したものである。図８（Ａ）は、一つのデータを構成するＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４が、同じ順序で、繰り返して送信されている場合である。このとき、パケットが分割された順序で正しく受信できないとき、正しく受信できたパケットも廃棄し、再度、一つのデータを構成する全てのパケットを受信し直す従来の場合では、図に示すように、受信は時点ＴＡで完了する。
【００６９】
図８（Ａ）では、最初の伝送におけるＴＳパケットＴＳＰ４に伝送誤りがあって、受信できない場合であるが、これに限らず、最初の伝送におけるＴＳＰ１〜ＴＳＰ３の一つに伝送誤りがある場合でも、同じ時点ＴＡで、受信完了となる。つまり、従来ものは、最初の伝送におけるＴＳパケットの一つに、伝送誤りがあると、２回目のＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４を受信する必要がある。また、２回目のＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４を受信時に、さらに、一つでも伝送誤りがあると、３回目のＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４を受信する必要がある。このように、伝送誤りが大きい場合は、データの取得時間が、極めて長くなる。
【００７０】
一方、図８（Ｂ）〜図８（Ｄ）の場合は、本実施の形態に対応した場合である。図８（Ｂ）は、一つのデータを構成するＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４が、２回目の伝送では、ＴＳパケットＴＳＰ４から伝送された場合であり、図８（Ｃ）は、一つのデータを構成するＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４が、ランダムに伝送された場合であり、図８（Ｄ）は、一つのデータを構成するＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４の送信される繰り返し頻度を異ならせた場合（図では、ＴＳＰ３とＴＳＰ４の繰り返し頻度を同じとし、ＴＳＰ１の繰り返し頻度をＴＳＰ３、ＴＳＰ４３倍とし、ＴＳＰ２の繰り返し頻度をＴＳＰ３、ＴＳＰ４２倍とした場合）である。
【００７１】
何れの場合であっても、伝送路の状態により受信できないパケットが存在するときは、受信装置は、配列情報に基づいて、どのモジュールの何番目のブロックの何番目のＴＳパケットが未受信のパケットであるかを、知ることができるので、全てのパケットを受信し直す必要はなく、未受信のパケットが再度受信されるまで待ち、未受信のパケットを受信した時点で受信完了となる。このように、本実施の形態では、伝送誤りが大きい場合であっても、データの取得時間が、大幅に長くなることはない。
【００７２】
なお、図８では、一つのデータを構成するＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４が、同じ順序で、繰り返して送信されている場合について説明していないが、本実施の形態では、未受信のパケットが再度受信されるまで待ち、未受信のパケットを受信した時点で受信完了となるので、最初の伝送におけるＴＳパケットＴＳＰ１、ＴＳＰ２、ＴＳＰ３に伝送誤りが検出されても、時点ＴＢ、ＴＣ、ＴＤで受信完了となり、時点ＴＡよりも早い時点で、受信完了となる。
【００７３】
次に、図９を用いて、送信装置における処理フローの概要を説明する。
【００７４】
先ず、放送コンテンツであるモジュールは、図４におけるブロック化部７２に供給される。ブロック化部７２において、モジュール７１はブロックサイズのデータに分割され、更に、ブロックヘッダが付加されてブロックに変換される（Ｓ１０）。次いで、変換されたブロックは、セクション化部７３に供給される。セクション化部７３において、ブロックにセクションヘッダが付加されてＤＳＭ−ＣＣセクションに変換される（Ｓ１１）。
【００７５】
次いで、セクション化されたデータは、図４におけるＴＳ化部７４に供給される。ＴＳ化部７４では、ＤＳＭ−ＣＣセクションを、所定バイト毎に分割し（Ｓ１２１）、さらに、分割したデータにＴＳＰヘッダ（Ｓ１２２）と、送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報（Ｓ１２３）とを付加して、トランスポートストリームに変換する。なお、ＴＳＰヘッダの付与（Ｓ１２２）と配列情報（Ｓ１２３）の付加とを一つのステップで行ってもよい。
【００７６】
次いで、図４におけるＴＳ化部７４、送信制御部７５及び搬送波送出部７６は、ＴＳパケットをＴＳパケット毎に、送信のタイミング、頻度を制御して、搬送波に乗せて送出する（Ｓ１３）。
【００７７】
次に、図１０を用いて、受信装置における処理フローの概要を説明する。図７のＲＦ受信部８３は、無線で送信されたトランスポートストリームパケットを受信して（Ｓ２０）、ベースバンドのトランスポートストリームパケットをヘッダ分離部８４に供給する。ヘッダ分離部８４は、トランスポートストリームパケットに含まれているヘッダを分離して、ヘッダ解析部８５に供給し、モジュールを構成するデータ部分をデータ生成部８６に供給する（Ｓ２１）。データ生成部８６は、モジュールを構成するデータを、重複を排除して、メモリ部８７に記憶する（Ｓ２３）。未受信パケットが無ければ（Ｓ２４：無し）、モジュールを再構成する（Ｓ２５）。未受信パケットが有れば（Ｓ２４：有り）、未受信のパケットを再受信して、メモリ部８７に記憶する（Ｓ２６）。
【００７８】
なお、本実施の形態では、ヘッダ部に、配列情報が含まれているので、ペイロードの内容を見るまでもなく、当該ＴＳパケットが、どのモジュールの何番目のブロックの何番目のＴＳパケットであるかを知ることができるので、データ生成部８６のメモリ部８７には、ペイロードが暗号化（例えば、スクランブルによる暗号化）されていても、暗号化されたままで、記憶することができる。また、データ再構成を、暗号化されたままで行い、データ再構成後に復号してもよい。
【００７９】
なお、本実施の形態では、同じ内容のパケットを複数回受信するので、誤りのパケットに対して、多数決判定によって、正受信パケットを判定してもよい。
【００８０】
また、サーバ型放送のように、ディスクにデータを一旦記録してから再生して視聴するような場合、伝送誤りを考慮して冗長なディスク記録を行う必要がなくなる。つまり、複数のパケットにパケット化されて繰り返し送信される送信データであっても、配列情報により、例えば、重複を排除して、記録することができるので、伝送誤りを考慮して冗長なディスク記録を行う必要がなくなる。
【００８１】
なお、上記実施の形態では、一つのヘッダ分離部８４、一つのヘッダ解析部８５及び一つのデータ生成部８６を有するものとして、受信装置を説明したが、各データ毎に、ヘッダ分離部、ヘッダ解析部及びデータ生成部を有する受信装置であってもよい。
【００８２】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、送信データを分割し、分割したデータにヘッダを付加してパケット化し、パケット化されたデータを繰り返し送信するデジタル放送において、受信時のデータの取得時間を短縮し、伝送路又は記録媒体の効率的利用を図るデータ送信装置、データ受信装置、データ送信方法、データ受信方法並びにデータ送信及び受信プログラムを提供することができる。
【００８３】
【図面の簡単な説明】
【図１】ＤＳＭ−ＣＣデータカルーセル方式を説明するための図（その１）である。
【図２】ＤＳＭ−ＣＣデータカルーセル方式を説明するための図（その２）である。
【図３】従来の問題点を説明するための図である。
【図４】本実施の形態の送信装置の例を説明するための図である。
【図５】本実施の形態のトランスポートストリームを説明するための図である。
【図６】本実施の形態のＴＳパケットを説明するための図である。
【図７】本実施の形態の受信装置の例を説明するための図である。
【図８】本実施の形態の効果を説明するための図である。
【図９】データ送信のフローチャートである。
【図１０】データ受信のフローチャートである。
【符号の説明】
１０、７１ モジュール
１１ ブロックヘッダ
１２ セクションヘッダ
１３ ＴＳＰヘッダ
１６ データ
１７ 配列情報
３０ ＤＳＭ−ＣＣセクション
４０ トランスポートストリーム
７２ ブロック化部
７３ セクション化部
７４ ＴＳ化部
７６ 送信制御部
７７ 搬送波送出部
８３ ＲＦ受信部
８４ ヘッダ分離部
８５ ヘッダ解析部
８６ データ生成部
８７ メモリ部
８８ データ再構成部
９１ 未受信パケット要求部
９２ 未受信パケット受信部
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ送信装置、データ受信装置、データ送信方法、データ受信方法並びにデータ送信及びデータ受信プログラムに係り、特に、送信データを分割し、分割したデータにヘッダを付加してパケット化し、パケット化された送信データを繰り返し送信するデータ送信装置、データ受信装置、データ送信方法、データ受信方法並びにデータ送信及びデータ受信プログラムに関する。
【０００２】
本発明は、特に、地上デジタル放送における移動体（例えば、車載受信機、携帯受信機等）に対するデータ送信装置、データ受信装置、データ送信方法、データ受信方法並びにデータ送信及びデータ受信プログラムに好適である。
【０００３】
【従来の技術】
デジタル放送において、データは通常、幾つかのパケットに分割されて、繰り返し伝送される。
【０００４】
例えば、デジタル放送におけるデータ放送サービスのコンテンツを伝送するための方式の一例として、ＤＳＭ−ＣＣ（ディジタル蓄積メディア−コマンド・アンド・コントロール）カルーセル伝送方式が提案されており、このＤＳＭ−ＣＣカルーセル伝送方式は、ＭＰＥＧ２（ＩＳＯ／ＩＥＣ １８１３８−６）で標準化されている。
【０００５】
ＤＳＭ−ＣＣデータカルーセル方式では、データをＭＰＥＧ−２の伝送形態の一つであるＤＳＭ−ＣＣセクション形式に変換するが、セクションはＭＰＥＧ２規格によりその大きさが４ＫＢに制限されている。そこで図１（Ａ）に示すように、放送コンテンツであるモジュール１０は、ブロックサイズと呼ばれる共通の大きさのデータ１０１、１０２、１０３に機械的に分割される。
【０００６】
次いで、図１（Ｂ）に示すように、各データ１０１、１０２、１０３に、ヘッダ（ここでは、「ブロックヘッダ」と言う。）１１１、１１２・・・を付加して、ブロック１、ブロック２・・・を得る。次いで、各ブロック１、ブロック２・・・に対して、図１（Ｃ）に示すように、ヘッダ（ここでは、「セクションヘッダ」と言う。）１２を付加して、ＤＳＭ−ＣＣセクション３０とする。こうして作られる各ＤＳＭ−ＣＣセクションが４ＫＢを超えないように、上記ブロックサイズが選ばれている。このようにして、１つのデジタル放送サービスを構成する全てのモジュールからＤＳＭ−ＣＣセクションを作り出す。ＤＳＭ−ＣＣデータカルーセル方式では、この各ＤＳＭ−ＣＣセクションは、ＭＰＥＧ−２で規定するトランスポートストリーム（ＴＳ）に多重化されて送信される。ＭＰＥＧ−２で規定するトランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）は、全長１８８バイトで、４バイトのヘッダを有する。
【０００７】
そこで、図１（Ｄ）に示すように、各ＤＳＭ−ＣＣセクションを１８４バイト毎に分割（１５１〜１５４に）して、さらに、４バイトのヘッダ（ここでは、「ＴＳＰヘッダ」と言う。）を付加して、ＴＳＰ１〜ＴＳＰ４を得る。なお、図１（Ｄ）において、ＴＳＰ４では、ＴＳＰ４のペイロードである１５４が１８４バイトに満たないので、１４でスタッフィングを行っている。
【０００８】
このトランスポートストリームを、カルーセルという仮想的な回転体の表面にそれぞれ貼り付けて、カルーセルの回転に合わせて、順次データを送信する。
【０００９】
図２に、その様子を示す。ここでは、送信されるモジュールは、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の３つであるとする。Ｍ１のモジュールが、図１で説明したように、いくつかのブロックに分割され（図２（Ａ）参照）、各ブロック毎に、ブロックヘッダ及びセクションヘッダが付加されてセクション化され（図２（Ｂ）参照）、ＤＳＭ−ＣＣセクション３０を得る。各ＤＳＭ−ＣＣセクション３０が、図２（Ｃ）に示すように、１８４バイト毎に分割され、かつ、ＴＳＰヘッダが付加されてトランスポートストリーム化される。このトランスポートストリーム４０１〜４０３がカルーセル５８に配置される（図２（Ｄ）参照）。同様に、モジュールＭ２が、トランスポートストリーム４１に変換されて、カルーセル５８に、トランスポートストリーム４０に後続して配置される（図２（Ｄ）参照）。また、同様に、モジュールＭ３が、トランスポートストリーム４２に変換されて、カルーセル５８に、トランスポートストリーム４１に後続して配置される（図２（Ｄ）参照）。また、二つ目のトランスポートストリーム４０が、トランスポートストリーム４２に後続して配置される。このようにして、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３のモジュールは、繰り返して送信される。何度も繰り返し伝送しているため、データ放送番組を途中から視聴開始しても必要なデータを取得することができる。
【００１０】
なお、受信側では、図２（Ｅ）に示すように、パケット４０、４１、４２、４０・・・と、繰り返し送信されてきた、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３のモジュールを受信することとなる。
【００１１】
また、デジタル放送における放送サービスのコンテンツを視聴するための方式として、ディスクにデータを一旦記録してから再生して視聴するサーバ型放送も知られている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、データが幾つかのパケットに分割されて、繰り返し伝送されるデジタル放送において、従来の受信機では、このデータを受信して、パケットが分割された順序で正しく受信できない場合、正しく受信できたパケットも廃棄し、再度、全てのパケットを受信し直さなければならない。
【００１３】
例えば、図３に示すように、ＤＳＭ−ＣＣカルーセル伝送方式では、その受信処理として、ブロックを構成するＴＳパケット（ＴＳＰ）が１つでも欠けると、再度始めからそのブロック全体を受信し直さなければならない。図３は、説明を簡単にするために、あるモジュールのトランスポートストリーム化されたＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４が繰り返して送信されている場合を想定している。図では、受信装置において、ＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ３については良好に受信できたものの、ＴＳパケットＴＳＰ４が、伝送誤りのために正しく受信できなかった場合である。このとき、受信装置は、ＴＳパケットＴＳＰ４だけを受信し直すのではなく、再度、「網がけ」で示すように、ＴＳパケットＴＳＰ１から、受信し直し、ＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４の全てが受信されたとき、受信完了となる。
【００１４】
このような受信方式では、地上デジタル放送の移動受信などの比較的伝送誤りが大きくかつ伝送容量の制限されたシステムでは、データコンテンツの取得時間がかなり長くなるという問題がある。
【００１５】
また、サーバ型放送において、通常サーバは、ＴＳパケットの状態で記録を行うが、伝送誤りの発生し得る受信環境やスクランブルされた伝送パケットの記録の際には、パケットのペイロードの内容を正確に知ることが困難であるため、送信された冗長な状態で記録を行う必要があり、記録ディスク容量の有効活用を図ることが困難であるという問題がある。
【００１６】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、送信データを分割し、分割したデータにヘッダを付加してパケット化し、パケット化されたデータを繰り返し送信するデジタル放送において、受信時のデータの取得時間を短縮し、伝送路又は記録媒体の効率的利用を図るデータ送信装置、データ受信装置、データ送信方法、データ受信方法並びにデータ送信及びデータ受信プログラムを提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
【００１８】
請求項１に記載された発明は、送信データを分割し、分割された送信データにヘッダを付加してパケット化し、パケット化された送信データを繰り返し送信するデータ送信装置において、前記ヘッダは、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信されるデータの内容とを示す配列情報を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項１に記載された発明によれば、パケット化されて送信される送信データのパケットのヘッダが、送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信されるデータの内容とを示す配列情報を有することにより、受信時のデータの取得時間を短縮し、伝送路又は記録媒体の効率的利用を図るデータ送信装置を提供することができる。
【００２０】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のデータ送信装置において、前記パケットの送信順序及び／又は送信頻度を、パケット毎に設定することを特徴とする。
【００２１】
請求項２に記載された発明によれば、パケットの送信順序及び／又は送信頻度を、パケット毎に設定することにより、送信するデータの重要度等を考慮して、パケットの送信順序及び／又は送信頻度をパケット毎に設定することができる。
【００２２】
請求項３に記載された発明は、複数のパケットにパケット化されて繰り返し送信される送信データを、受信するデータ受信装置において、前記複数のパケットのヘッダに含まれている、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報に基づいて、受信したパケットから、前記送信データを再構成することを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載された発明は、請求項３記載のデータ受信装置において、当該パケットの送信順序及び／又は送信頻度が、パケット毎に設定されて送信された前記パケットを受信して、該パケットのヘッダに含まれている前記配列情報に基づいて、前記送信データを再構成することを特徴とする。
【００２４】
請求項５に記載された発明は、請求項３又は４記載のデータ受信装置において、前記パケットを受信して、受信したパケットに伝送誤りがあった場合、伝送誤りの無いパケットのデータは、伝送誤りのあったパケットのデータが再受信されるまで、該パケットに付加された前記配列情報に基づいて、一時記憶することを特徴とする。
【００２５】
請求項６に記載された発明は、請求項５記載のデータ受信装置において、前記受信したパケットのペイロードが暗号化されていることを特徴とする。
【００２６】
請求項７に記載された発明は、請求項３ないし６いずれか一項記載のデータ受信装置において、前記パケットを受信して、受信したパケットに伝送誤りがあった場合、伝送誤りのあったパケットのみを再受信して、前記送信データを再構成することを特徴とする。
【００２７】
請求項８に記載された発明は、請求項７記載のデータ受信装置において、前記再受信は、伝送誤りがあったパケットを受信した伝送路とは、別の伝送路によって送信されたパケットを受信することにより行うことを特徴とする。
【００２８】
請求項９に記載された発明は、請求項３ないし８いずれか一項記載のデータ受信装置において、繰り返し又は重複して送信されたパケットを、重複して受信することを特徴とする。
【００２９】
請求項１０に記載された発明は、請求項３ないし９いずれか一項記載のデータ受信装置において、前記送信データを構成する先頭のパケット又は途中のパケットから受信することを特徴とする。
【００３０】
請求項３〜１０記載の発明は、請求項１又は２記載のデータ送信装置に対応したデータ受信装置であって、受信時のデータの取得時間を短縮し、伝送路又は記録媒体の効率的利用を図るデータ受信装置を提供することができる。
【００３１】
特に、請求項５に記載された発明によれば、伝送誤りの無いパケットのデータは、伝送誤りのあったパケットのデータが再受信されるまで、一時記憶することにより、伝送誤りがあっても、再度、全てのパケットを受信し直す必要がなく、全体として、受信時間を短縮することができる。
【００３２】
また、請求項６に記載された発明によれば、データ再構成を、暗号化されたままで行い、データ再構成後に復号することができる。
【００３３】
また、請求項７に記載された発明によれば、伝送誤りのあったパケットのみを再受信して、送信データを再構成することにより、伝送誤りがあっても、再度、全てのパケットを受信し直す必要がなく、全体として、受信時間を短縮することができる。
【００３４】
また、請求項８に記載された発明によれば、伝送誤りがあったパケットを受信した伝送路とは、別の伝送路によって送信されたパケットを受信することにより、伝送誤りがあったパケットを、迅速に、かつ確実に取得することができる。
【００３５】
また、請求項９に記載された発明によれば、繰り返し又は重複して送信されたパケットを重複して受信することにより、確実な受信を行うことができる。さらに、伝送誤りがあっても、多数決判定によって、伝送誤りのない受信パケットを判定することができる。
【００３６】
また、請求項１０に記載された発明によれば、前記送信データを構成する先頭のパケット又は途中のパケットから受信することにより、データの切れ目を意識することなく、効率的に受信することができる。
【００３７】
請求項１１に記載された発明は、送信データを分割し、分割した送信データにヘッダを付加してパケット化し、パケット化された送信データを繰り返し送信するデータ送信方法において、前記ヘッダに、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報を付加することを特徴とする。
【００３８】
請求項１１記載の発明は、請求項１又は２記載のデータ送信装置に適したデータ送信方法であって、受信時のデータの取得時間を短縮し、伝送路又は記録媒体の効率的利用を図るデータ送信方法を提供することができる。
【００３９】
請求項１２に記載された発明は、複数のパケットにパケット化されて繰り返し送信される送信データを、受信するデータ受信方法において、前記複数のパケットのヘッダに含まれている、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報に基づいて、受信したパケットから、前記送信データを再構成することを特徴とする。
【００４０】
請求項１２記載の発明は、請求項３〜１０記載のデータ受信装置に適したデータ受信方法であって、受信時のデータの取得時間を短縮し、伝送路又は記録媒体の効率的利用を図るデータ受信方法を提供することができる。
【００４１】
請求項１３に記載された発明は、送信データを分割し、分割された送信データにヘッダを付加してパケット化し、パケット化された送信データを繰り返し送信するデータ送信装置におけるデータ送信プログラムにおいて、前記ヘッダに、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報を、付加することを特徴とする。
【００４２】
請求項１３に記載された発明は、請求項１又は２記載のデータ送信装置に適したデータ送信プログラムである。
【００４３】
請求項１４に記載された発明は、複数のパケットにパケット化されて繰り返し送信される送信データを、受信するデータ受信装置におけるデータ受信プログラムにおいて、前記複数のパケットのヘッダに含まれている、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報に基づいて、受信したパケットから、前記送信データを再構成することを特徴とする。
【００４４】
請求項１４に記載された発明は、請求項３〜１０記載のデータ受信装置に適したデータ受信プログラムである。
【００４５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。本実施の形態は、例えば、常に伝送誤りの発生し得る環境にある移動体向け通信・放送サービスにおいて、繰り返し伝送されるデータを伝送パケット単位で復元する技術に関する。繰り返し伝送されるデータを伝送パケット単位で復元するため、本実施の形態における送信装置は、パケットのヘッダに、後述する配列情報を付加して送信し、受信装置では、その配列情報に基づいて、送信データの復元を行う。
【００４６】
なお、本発明において、パケットの「ヘッダ」には、アダプテーションフィールド又はペイロードに設けられた「拡張されたヘッダ」も含む。
図４により、本実施の形態の送信装置の例を説明する。図４の送信装置は、ブロック化部７２、セクション化部７３、ＴＳ化部７４、送信制御部７５及び搬送波送出部７６を有する。
【００４７】
放送コンテンツであるモジュール７１は、ブロック化部７２に供給される。図５（Ａ）に示すように、モジュール７１は、ブロック化部７２でブロックサイズのデータ１０１、１０２、１０３に分割されて、ブロックヘッダ１１１、１１２・・・が付加されてブロック１、ブロック２・・・に変換される。次いで、ブロック１、ブロック２・・・は、セクション化部７３で、図５（Ｃ）に示すように、各ブロック１０１、１０２、１０３に、セクションヘッダ１２が付加されてＤＳＭ−ＣＣセクション３０に変換される。
【００４８】
次いで、ＴＳ化部７４では、図５（Ｄ）に示すように、各ＤＳＭ−ＣＣセクション３０を、図５（Ｄ）に示すように、所定バイト毎に分割して、データ１６１〜１６４を得て、さらに、データ１６１〜１６４に、４バイトのＴＳＰヘッダ１３１〜１３４と、送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報１７１〜１７４とを付加して、ＴＳＰ１〜ＴＳＰ４から構成されるトランスポートストリーム４０を得る。
【００４９】
なお、配列情報には、
・受信装置において、分割されたデータの全パケット数とパケットの配列番号を識別するための情報
・受信装置において、データの種別・内容を特定するための情報
を含む。例えば、当該ＴＳパケットが伝送するモジュールの識別信号、当該ＴＳパケットの番号、当該ＴＳパケットが伝送するモジュールの最終ＴＳパケット番号等である。
【００５０】
送信制御部７５は、ＴＳ化部７４で生成されたＴＳパケットに関して送出する順序をパケット単位で制御する。この送信制御部７５は、データを構成するパケットの送出順序を、任意に制御することができる。例えば、モジュール単位でなく、それを構成するパケット単位で、送出順序を設定することができる。
【００５１】
また、ＴＳパケット毎に、送信のタイミング、頻度を制御する。例えば、データの重要度の高いデータのパケットについては、送出頻度を高めるように制御してもよい。
【００５２】
また、データを構成するパケットを最終パケットから逆順で送出するなど、データを構成するパケットを先頭からだけでなく、任意のパケットから送出することができる。
【００５３】
搬送波送出部７６は、送信制御部７５により、送出タイミングが制御されたＴＳパケットを搬送波に乗せて送出する
次に、配列情報をどのようにしてＴＳパケットに挿入するかを、図６を用いて説明する。図６（Ａ）は、１８８バイトのＴＳパケットである。このＴＳパケットは、パケットの先頭を示す同期バイト（８ビット）と、パケット中のエラーの有無を示すトランスポートエラーインジケータ（１ビット）と、新たなトランスポートパケットのペイロードから始まることを示すペイロードユニット開始インジケータ（１ビット）と、このパケットの重要度を示すトランスポート優先度（１ビット）と、当該パケットを識別するためのパケット識別子（１３ビット）と、ペイロードのスクランブルの有無を示すトランスポートスクランブル制御（２ビット）と、アダプテーションフィールドの有無及びペイロードの有無を示すアダプテーションフィールド制御（２ビット）と、パケットが途中で一部棄却されたかどうかを受信カウントの連続性で検出するための連続性指標（４ビット）と、個別ストリームに関する付加情報を伝送するためのアダプテーションフィールド及び／又はペイロード（情報）とからなる。
【００５４】
アダプテーションフィールドには、図６（Ｂ）に示すように、個別ストリームに関する付加情報や、スタッフィングを入れることができる。このアダプテーションフィールドは、アダプテーションフィールド長（８ビット）と、不連続性インジケータ（１ビット）と、ランダムアクセスインジケータ（１ビット）と、エレメンタリストリーム優先度インジケータ（１ビット）と、オプショナルフィールドに対する１３のフラグと、オプションフィールドと、スタッフィングバイトとからなる。
【００５５】
なお、アダプテーションフィールド長は、アダプテーションフィールドの長さを示す。不連続性インジケータは、次に同じパケット識別子のシステムクロックがリセットされ、新たな内容になることを示す。ランダムアクセスインジケータは、ビデオシーケンスの始まり、又は、オーディオシーケンスの始まりを示し、ランダムアクセスのエントリーポイントを示す。エレメンタリストリーム優先度インジケータは、この個別ストリームの重要部分が、このパケットのペイロードであることを示している。
【００５６】
また、オプションフィールドとしては、図６（Ｃ）に示すように、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）（３３＋９＋６）ビット）と、ＯＰＣＲ（Ｏｒｉｇｉｎａｌ ＰＣＲ）（３３＋９＋６ビット）と、スプライスカウントダウン（８ビット）と、トランスポートプライベートデータと、アダプテーションフィールド拡張がある。
【００５７】
本実施の形態の配列情報は、トランスポートプライベートデータ位置に付加される。つまり、トランスポートプライベートデータ位置に、当該ＴＳパケットが伝送するモジュールの識別信号、当該ＴＳパケットの番号、当該ＴＳパケットが伝送するモジュールの最終ＴＳパケット番号等の配列情報が挿入されて送信される。
【００５８】
図７により、本実施の形態の受信装置の例を説明する。本実施の形態のＤＳＭ−ＣＣ受信装置８１は、図７（Ａ）に示すように、ＭＰＥＧ−２で規定するトランスポートストリームパケットを受信して、モジュール８２を得ることができる。
【００５９】
図７（Ａ）の受信装置は、図７（Ｂ）に示すように、ＲＦ受信部８３、ヘッダ分離部８４、ヘッダ解析部８５、データ生成部８６、メモリ部８７及びデータ再構成部８８を有する。
【００６０】
ＲＦ受信部８３は、無線で送信されたトランスポートストリームパケットを受信して、ベースバンドのトランスポートストリームパケットに変換して、トランスポートストリームパケットをヘッダ分離部８４に供給する。
【００６１】
ヘッダ分離部８４は、ＴＳパケットの同期バイトから、ＴＳパケットの開始を検出して、トランスポートストリームパケットに含まれているヘッダ（ＴＳＰヘッダ及びアダプテーションフィールド）を分離して、ヘッダ解析部８５に供給し、モジュールを構成するデータ部分をデータ生成部８６に供給する。
【００６２】
ヘッダ解析部８５は、ＴＳＰヘッダ及びアダプテーションフィールド（特に、配列情報）を解析して、各ＴＳパケットにより受信したデータが、どのモジュールに属し、そのモジュールの何番目のブロックであるか、そのブロックの何番目のＴＳパケットであるか、等の情報を検出して、データ生成部８６及びデータ再構成部８８に通知する。また、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）ビットを有する場合は、その結果を、データ生成部８６及びデータ再構成部８８に通知する。
【００６３】
データ生成部８６は、モジュールを構成するデータを、ヘッダ分離部８４から得て、一旦、その受信順序に関係なく、重複を排除して、メモリ部８７に記憶する。モジュール又はブロック単位で、一つのデータを構成する全てのデータが揃った段階で、データ生成部８６は、データ再構成部８８に、モジュール又はブロック単位で、モジュールを構成するデータを、必要な情報と共に供給する。データ再構成部８８は、データ生成部８６から、データと共に受信した情報及び／又はヘッダ解析部８５からの情報に基づいて、モジュールを再構成する。
【００６４】
なお、データ生成部８６は、伝送路の状態により受信できないパケットが存在する場合は、ヘッダ解析部８５からの情報により、どのモジュールの何番目のブロックの何番目のＴＳパケットが未受信のパケットであるかを、知ることができるので、当該パケットが再度受信されるまで待つ。
【００６５】
なお、送信装置と受信装置間で、双方向通信路が存在する場合は、データ生成部８６における未受信のパケットの検出に基づいて、図７（Ｃ）に示すように、未受信パケット要求部９１は、未受信のパケットを送信装置に要求することができる。このとき、その要求に対して、送信装置が未受信のパケットを送信してきた場合は、未受信パケット受信部９２が、未受信パケットを受信して、データ生成部８６に供給する。なお、双方向通信路としては、次の態様が存在する。つまり、送信装置からの受信装置への下り伝送路としては、放送伝送路、インターネット等の通信ネットワークを用いる。また、受信装置から、送信装置への上り伝送路としては、インターネット等の通信ネットワークを用いる。
【００６６】
なお、ヘッダ解析部８５が、未受信のパケットの検出を行い、この未受信パケットの検出に基づいて、未受信パケット要求部９１が、未受信のパケットの要求を送信装置に行ってもよい。
【００６７】
図８により、本実施の形態の効果について説明する。図３と同様に、説明を簡単にするために、あるモジュールのトランスポートストリーム化されたＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４が繰り返して送信されている場合を想定している。
【００６８】
図８（Ａ）は、比較のため、図３を再掲したものである。図８（Ａ）は、一つのデータを構成するＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４が、同じ順序で、繰り返して送信されている場合である。このとき、パケットが分割された順序で正しく受信できないとき、正しく受信できたパケットも廃棄し、再度、一つのデータを構成する全てのパケットを受信し直す従来の場合では、図に示すように、受信は時点ＴＡで完了する。
【００６９】
図８（Ａ）では、最初の伝送におけるＴＳパケットＴＳＰ４に伝送誤りがあって、受信できない場合であるが、これに限らず、最初の伝送におけるＴＳＰ１〜ＴＳＰ３の一つに伝送誤りがある場合でも、同じ時点ＴＡで、受信完了となる。つまり、従来ものは、最初の伝送におけるＴＳパケットの一つに、伝送誤りがあると、２回目のＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４を受信する必要がある。また、２回目のＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４を受信時に、さらに、一つでも伝送誤りがあると、３回目のＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４を受信する必要がある。このように、伝送誤りが大きい場合は、データの取得時間が、極めて長くなる。
【００７０】
一方、図８（Ｂ）〜図８（Ｄ）の場合は、本実施の形態に対応した場合である。図８（Ｂ）は、一つのデータを構成するＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４が、２回目の伝送では、ＴＳパケットＴＳＰ４から伝送された場合であり、図８（Ｃ）は、一つのデータを構成するＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４が、ランダムに伝送された場合であり、図８（Ｄ）は、一つのデータを構成するＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４の送信される繰り返し頻度を異ならせた場合（図では、ＴＳＰ３とＴＳＰ４の繰り返し頻度を同じとし、ＴＳＰ１の繰り返し頻度をＴＳＰ３、ＴＳＰ４３倍とし、ＴＳＰ２の繰り返し頻度をＴＳＰ３、ＴＳＰ４２倍とした場合）である。
【００７１】
何れの場合であっても、伝送路の状態により受信できないパケットが存在するときは、受信装置は、配列情報に基づいて、どのモジュールの何番目のブロックの何番目のＴＳパケットが未受信のパケットであるかを、知ることができるので、全てのパケットを受信し直す必要はなく、未受信のパケットが再度受信されるまで待ち、未受信のパケットを受信した時点で受信完了となる。このように、本実施の形態では、伝送誤りが大きい場合であっても、データの取得時間が、大幅に長くなることはない。
【００７２】
なお、図８では、一つのデータを構成するＴＳパケットＴＳＰ１〜ＴＳＰ４が、同じ順序で、繰り返して送信されている場合について説明していないが、本実施の形態では、未受信のパケットが再度受信されるまで待ち、未受信のパケットを受信した時点で受信完了となるので、最初の伝送におけるＴＳパケットＴＳＰ１、ＴＳＰ２、ＴＳＰ３に伝送誤りが検出されても、時点ＴＢ、ＴＣ、ＴＤで受信完了となり、時点ＴＡよりも早い時点で、受信完了となる。
【００７３】
次に、図９を用いて、送信装置における処理フローの概要を説明する。
【００７４】
先ず、放送コンテンツであるモジュールは、図４におけるブロック化部７２に供給される。ブロック化部７２において、モジュール７１はブロックサイズのデータに分割され、更に、ブロックヘッダが付加されてブロックに変換される（Ｓ１０）。次いで、変換されたブロックは、セクション化部７３に供給される。セクション化部７３において、ブロックにセクションヘッダが付加されてＤＳＭ−ＣＣセクションに変換される（Ｓ１１）。
【００７５】
次いで、セクション化されたデータは、図４におけるＴＳ化部７４に供給される。ＴＳ化部７４では、ＤＳＭ−ＣＣセクションを、所定バイト毎に分割し（Ｓ１２１）、さらに、分割したデータにＴＳＰヘッダ（Ｓ１２２）と、送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報（Ｓ１２３）とを付加して、トランスポートストリームに変換する。なお、ＴＳＰヘッダの付与（Ｓ１２２）と配列情報（Ｓ１２３）の付加とを一つのステップで行ってもよい。
【００７６】
次いで、図４におけるＴＳ化部７４、送信制御部７５及び搬送波送出部７６は、ＴＳパケットをＴＳパケット毎に、送信のタイミング、頻度を制御して、搬送波に乗せて送出する（Ｓ１３）。
【００７７】
次に、図１０を用いて、受信装置における処理フローの概要を説明する。図７のＲＦ受信部８３は、無線で送信されたトランスポートストリームパケットを受信して（Ｓ２０）、ベースバンドのトランスポートストリームパケットをヘッダ分離部８４に供給する。ヘッダ分離部８４は、トランスポートストリームパケットに含まれているヘッダを分離して、ヘッダ解析部８５に供給し、モジュールを構成するデータ部分をデータ生成部８６に供給する（Ｓ２１）。データ生成部８６は、モジュールを構成するデータを、重複を排除して、メモリ部８７に記憶する（Ｓ２３）。未受信パケットが無ければ（Ｓ２４：無し）、モジュールを再構成する（Ｓ２５）。未受信パケットが有れば（Ｓ２４：有り）、未受信のパケットを再受信して、メモリ部８７に記憶する（Ｓ２６）。
【００７８】
なお、本実施の形態では、ヘッダ部に、配列情報が含まれているので、ペイロードの内容を見るまでもなく、当該ＴＳパケットが、どのモジュールの何番目のブロックの何番目のＴＳパケットであるかを知ることができるので、データ生成部８６のメモリ部８７には、ペイロードが暗号化（例えば、スクランブルによる暗号化）されていても、暗号化されたままで、記憶することができる。また、データ再構成を、暗号化されたままで行い、データ再構成後に復号してもよい。
【００７９】
なお、本実施の形態では、同じ内容のパケットを複数回受信するので、誤りのパケットに対して、多数決判定によって、正受信パケットを判定してもよい。
【００８０】
また、サーバ型放送のように、ディスクにデータを一旦記録してから再生して視聴するような場合、伝送誤りを考慮して冗長なディスク記録を行う必要がなくなる。つまり、複数のパケットにパケット化されて繰り返し送信される送信データであっても、配列情報により、例えば、重複を排除して、記録することができるので、伝送誤りを考慮して冗長なディスク記録を行う必要がなくなる。
【００８１】
なお、上記実施の形態では、一つのヘッダ分離部８４、一つのヘッダ解析部８５及び一つのデータ生成部８６を有するものとして、受信装置を説明したが、各データ毎に、ヘッダ分離部、ヘッダ解析部及びデータ生成部を有する受信装置であってもよい。
【００８２】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、送信データを分割し、分割したデータにヘッダを付加してパケット化し、パケット化されたデータを繰り返し送信するデジタル放送において、受信時のデータの取得時間を短縮し、伝送路又は記録媒体の効率的利用を図るデータ送信装置、データ受信装置、データ送信方法、データ受信方法並びにデータ送信及び受信プログラムを提供することができる。
【００８３】
【図面の簡単な説明】
【図１】ＤＳＭ−ＣＣデータカルーセル方式を説明するための図（その１）である。
【図２】ＤＳＭ−ＣＣデータカルーセル方式を説明するための図（その２）である。
【図３】従来の問題点を説明するための図である。
【図４】本実施の形態の送信装置の例を説明するための図である。
【図５】本実施の形態のトランスポートストリームを説明するための図である。
【図６】本実施の形態のＴＳパケットを説明するための図である。
【図７】本実施の形態の受信装置の例を説明するための図である。
【図８】本実施の形態の効果を説明するための図である。
【図９】データ送信のフローチャートである。
【図１０】データ受信のフローチャートである。
【符号の説明】
１０、７１ モジュール
１１ ブロックヘッダ
１２ セクションヘッダ
１３ ＴＳＰヘッダ
１６ データ
１７ 配列情報
３０ ＤＳＭ−ＣＣセクション
４０ トランスポートストリーム
７２ ブロック化部
７３ セクション化部
７４ ＴＳ化部
７６ 送信制御部
７７ 搬送波送出部
８３ ＲＦ受信部
８４ ヘッダ分離部
８５ ヘッダ解析部
８６ データ生成部
８７ メモリ部
８８ データ再構成部
９１ 未受信パケット要求部
９２ 未受信パケット受信部
Claims (14)
- 送信データを分割し、分割した送信データにヘッダを付加してパケット化し、パケット化された送信データを繰り返し送信するデータ送信装置において、
前記ヘッダは、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信されるデータの内容とを示す配列情報を有することを特徴とするデータ送信装置。 - 前記パケットの送信順序及び／又は送信頻度を、パケット毎に設定することを特徴とする請求項１記載のデータ送信装置。
- 複数のパケットにパケット化されて繰り返し送信される送信データを、受信するデータ受信装置において、
前記複数のパケットのヘッダに含まれている、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報に基づいて、受信したパケットから、前記送信データを再構成することを特徴とするデータ受信装置。 - 当該パケットの送信順序及び／又は送信頻度が、パケット毎に設定されて送信された前記パケットを受信して、該パケットのヘッダに含まれている前記配列情報に基づいて、前記送信データを再構成することを特徴とする請求項３記載のデータ受信装置。
- 前記パケットを受信して、受信したパケットに伝送誤りがあった場合、伝送誤りの無いパケットのデータは、伝送誤りのあったパケットのデータが再受信されるまで、該パケットに付加された前記配列情報に基づいて、一時記憶することを特徴とする請求項３又は４記載のデータ受信装置。
- 前記受信したパケットのペイロードが暗号化されていることを特徴とする請求項５記載のデータ受信装置。
- 前記パケットを受信して、受信したパケットに伝送誤りがあった場合、伝送誤りのあったパケットのみを再受信して、前記送信データを再構成することを特徴とする請求項３ないし６いずれか一項記載のデータ受信装置。
- 前記再受信は、伝送誤りがあったパケットを受信した伝送路とは、別の伝送路によって送信されたパケットを受信することにより行うことを特徴とする請求項７記載のデータ受信装置。
- 繰り返し又は重複して送信されたパケットを、重複して受信することを特徴とする請求項３ないし８いずれか一項記載のデータ受信装置。
- 前記送信データを構成する先頭のパケット又は途中のパケットから受信することを特徴とする請求項３ないし９いずれか一項記載のデータ受信装置。
- 送信データを分割し、分割された送信データにヘッダを付加してパケット化し、パケット化された送信データを繰り返し送信するデータ送信方法において、
前記ヘッダに、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報を付加することを特徴とするデータ送信方法。 - 複数のパケットにパケット化されて繰り返し送信される送信データを、受信するデータ受信方法において、
前記複数のパケットのヘッダに含まれている、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報に基づいて、受信したパケットから、前記送信データを再構成することを特徴とするデータ受信方法。 - 送信データを分割し、分割された送信データにヘッダを付加してパケット化し、パケット化された送信データを繰り返し送信するデータ送信装置におけるデータ送信プログラムにおいて、
前記ヘッダに、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報を、付加することを特徴とするデータ送信プログラム。 - 複数のパケットにパケット化されて繰り返し送信される送信データを、受信するデータ受信装置におけるデータ受信プログラムにおいて、前記複数のパケットのヘッダに含まれている、前記送信データを構成するパケットの配列と当該パケットにより送信される送信データの内容とを示す配列情報に基づいて、受信したパケットから、前記送信データを再構成することを特徴とするデータ受信プログラム。
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-
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