JP2005223452A - デジタル放送送信装置、デジタル放送受信装置、その方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】パケット内のフレーム数に関わらず再生時刻情報の補正、あるいは補完を可能にすると共に受信機においてエラー状態から正常状態への復帰を容易にするデジタル放送システムを提供する。
【解決手段】 デジタル放送送信装置１において、ＰＥＳパケットのフレーム個数を示すパケット化情報をＰＥＳパケットより先行して多重化し伝送し、デジタル放送受信装置２においては、受信したＰＥＳパケットのフレーム数をパケット解析より前に得ることができ、パケットに含まれているＰＴＳの正誤判断と、ＰＴＳが含まれていない場合の補正を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地上波や衛星波を含む伝送路を介して、オーディオ、動画像、又は文字等の情報をデジタル方式で伝送する伝送システムに関し、特に、受信側で再生時刻情報の補正を行い、同期をとって再生するデジタル放送送信装置、及びデジタル放送受信装置に関する。

近年、地上波や衛星波を含む伝送路を介して、オーディオ、動画像、又は文字等の情報をデジタルデータとして伝送するデジタル放送が始まっている。
たとえば特許文献１に開示された従来技術では、送信装置は、動画像をフレーム単位でパケット化して伝送し、受信装置は、パケット内の再生時刻情報（タイムスタンプ）の補正及び補完を可能にしている。同様に、オーディオ信号についても、再生単位であるオーディオフレーム単位でパケット化することにより、動画像と同様に受信側で再生時刻情報の補正及び補完を可能にしている。

より具体的には、受信装置は、受信パケット内の再生時刻情報（ＰＴＳ：Presentation Time Stamp）の正誤判断を、直前のパケットの再生時刻情報とフレーム時間とからを行う。つまり、受信パケットのＰＴＳと、１つ前のＰＴＳにフレーム長などの基準時間を加えた値とを比較して正誤判定を行う。さらに、正しいと判断された場合は受信したＰＴＳを用い、誤りと判断された場合は１つ前のＰＴＳに基準時間を加えた値を補正値として用いる。
特開２００２−１３５７７７号公報

しかしながら、上記従来技術によれば、１パケットに１フレームではなく、複数フレームがパケット化されている場合に、再生時刻情報を補正または補完できないことがあるという問題がある。
より詳しく説明すると、オーディオ信号は、動画像信号に比べてビットレートが低いので、複数フレームを１パケットにパケット化することが一般的である。１フレームで１パケットにすることは冗長度が高くなるからである。複数フレームのオーディオ信号を１パケットにパケット化した場合は、全パケットに対して再生時刻情報が付加されることはまれであり、再生時刻情報が付加されないパケットが存在する。

このように、複数フレームが１パケットにパケット化され、また、全パケットに対して再生時刻情報が付加されていない場合に、エラーによって再生時刻情報やフレームが失われると、欠落部分に対して前詰めで再生が続けられる結果、音飛びや動画との同期ずれなどの再生ずれが生じてしまう。その後、新しい再生時刻情報が検出された時点で再生タイミングの復帰が行われる。新しい再生時刻情報の検出がエラー発生時から大きく遅れると、その間の再生は前詰めによる同期ずれのまま続けられ、新しい再生時刻情報の検出時刻ではエラーが含まれていなくても再生タイミングの復帰による音飛びや音切れが発生してしまっていた。

言い換えれば、上記従来技術ではパケット化の単位が１フレーム毎と限定されており、オーディオ信号のような低ビットレートのシステムにおいて複数フレームが１パケットにパケット化された場合に、再生時刻情報の補正ができないという問題がある。また、全パケットに再生時刻情報が付加されていない場合に、エラーが発生すると、次の再生時刻情報を検出するまでは再生タイミングの修正がなされないという問題がある。

上記課題を解決するため本発明は、パケット内のフレーム数に関わらず再生時刻情報の補正、あるいは補完を可能にすると共に、受信側においてエラー状態から正常状態への復帰を容易にするデジタル放送送信装置、デジタル放送受信装置、その方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明のデジタル放送送信装置は、データを含むパケットを生成するパケット生成手段と、前記データのデータ量に関するパケット化情報を生成するパケット化情報生成手段と、前記パケットと前記パケット化情報とを多重化し、多重化データを生成する多重化手段と、前記多重化データを送信する送信手段とを備える。
また、デジタル放送受信装置は、受信した多重化データから、データを含むパケットと、前記データのデータ量に関するパケット化情報とを分離する分離手段と、前記分離手段によって分離されたパケット化情報に基づいて、パケット内に設定された再生時刻の正誤を判定する判定手段と、前記判定手段によって誤りと判定された場合に、前記パケット化情報に基づいて前記データの再生時刻を補正する補正手段とを備える。

この構成によれば、デジタル放送受信装置は、パケット化情報に基づいて再生時刻の正誤を判定し、誤りと判定された場合には、前記パケット化情報に基づいて再生時刻を補正し、エラー状態から正常状態への復帰を容易にすることができる。しかも、各パケット内のデータのデータ量の大小に関わらず、つまりデータ量がパケットにより異なっている場合であっても正誤判定と補正とを容易に行うことができる。

ここで、デジタル放送送信装置およびデジタル放送受信装置は、前記パケット化情報として、パケット内のデータのフレーム数、パケット内のデータのサイズ、パケット内のデータの再生時間長の何れかを示す構成としてもよい。
この構成によれば、デジタル放送受信装置は、何れの場合もパケット化情報からパケットの再生時間長の予測を、パケットの大きさに関わらず予測することができる。

ここで、デジタル放送送信装置において、前記パケット化情報生成手段は、パケット生成手段によって生成されたパケット毎にパケット化情報を生成し、前記多重化手段は、送信手段によるパケット化情報の送信から対応するパケットの送信までの時間が一定時間以上になるように多重化する構成としてもよい。前記一定時間は、受信装置において受信した多重化データからパケット化情報を抽出するのに要する時間であるように構成してもよい。また、デジタル放送受信装置において、判定手段は、現在受信したパケットよりも一定時間以上前に受信されたパケット化情報を用いて、当該パケットに設定された再生時刻の正誤を判定する構成としてもよい。

この構成によれば、デジタル放送受信装置は、パケットの再生時刻を解析する前に、パケット化情報から当該パケットの再生時間長を得ることができるので、パケット再生時刻の正誤判断と補正とを容易に行うことができる。
ここで、デジタル放送送信装置において、前記多重化手段は、さらに、パケット化情報生成手段によって生成されたパケット化情報が直前に多重化されたパケット化情報と同じ内容であるとき、生成されたパケット化情報の多重化を省略する構成としてもよい。また、デジタル放送受信装置において、前記判定手段は、パケットよりも一定時間前にパケット化情報が受信されない場合は、直前に受信されたパケット化情報を用いて当該パケットに設定された再生時刻の正誤を判定する構成としてもよい。

この構成によれば、パケット化情報とパケットとを１対１ではなく１対多で送信することになり、データの伝送効率を高めることができる。
ここで、前記多重化手段は、さらに、パケット化情報生成手段によって生成されたパケット化情報が直前に多重化されたパケット化情報と同じ内容であっても、直前のパケット化情報の送信から一定時間間隔を超える場合は、多重化を省略しない構成としてもよい。

この構成によれば、前記一定時間間隔の間に必ず１回はパケット化情報が送信されるので、データの途中から受信を開始した場合でも、デジタル放送受信装置は遅くとも一定時間間隔の間に正誤判定および補正を正しく行うことができる。
ここで、前記多重化手段は、パケット生成手段によって全パケット内のフレーム数が２つ以上の値で固定される場合には、パケット化情報の多重化を省略する構成としてもよい。

この場合は、受信装置に予め当該フレーム数を通知することにより、パケット化情報の解析処理をしなくても、正誤判定および補正を正しく行うことができる。
ここで、前記パケット生成手段は、パケタイズド・エレメンタリ・ストリーム・パケットを生成し、前記多重化手段は、パケット生成手段により生成されたパケットを固定長の１以上のトランスポート・ストリーム・パケットに変換して多重化する構成としてもよい。また、前記多重化手段は、パケット化情報生成手段により生成されたパケット化情報をセクション形式データに変換して多重化する構成としてもよい。

この構成によれば、例えば、いわゆるＭＰＥＧ−２規格のトランスポート・ストリームとしてデータを送受信することができる。

本発明のデジタル放送送信装置、及びデジタル放送受信装置によれば、パケット内のデータ量に関わらずに再生時刻情報の正誤判定および補正を容易に行うことができ、デジタル放送受信装置においてエラー状態から正常状態への復帰を容易にすることができる。
また、本発明のデジタル放送送信方法、デジタル放送受信方法、デジタル放送送信装置内のコンピュータに実行されるプログラム、デジタル放送受信装置内のコンピュータに実行されるプログラムについても上記と同様の構成、作用および効果を有する。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態では、ＭＰＥＧ−２トランスポート・ストリーム（以下、ＴＳ）を放送データとして送信する地上デジタル音声放送の伝送システムを例にとり説明する。なお、地上デジタル音声放送の伝送方式、及び符号化、多重化方式については、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ２９「地上デジタル音声放送の伝送方式」標準規格、並びに、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３２「デジタル放送における映像符号化、音声符号化及び多重化方式」標準規格にその詳細が記述されている。

図１は、本発明の実施の形態におけるデジタル放送送受信システムの構成を示すブロック図である。本デジタル放送送受信システムは、地上波や衛星波を含む伝送路を介して、オーディオ、動画像、又は文字等の情報をデジタル形態で伝送するデジタル放送送信装置１と、デジタル放送を受信するデジタル放送受信装置２とを含んで構成されている。
デジタル放送送信装置１は、エンコード部１１、パケット化部１２、システムエンコード部１３、変調部１４、アンテナ１５を備え、オーディオデータを含むパケットと、パケットに含まれるオーディオデータのデータ量に関するパケット化情報をＴＳに多重して送信する。

また、デジタル放送受信装置２は、アンテナ２１、復調部２２、システムデコード部２３、セクション解析部２４、パケット解析部２５、デコード部２６、システムクロック発生部２７を備え、受信したパケット化情報に基づいて、各パケット内に設定された再生時刻の正誤の判定と補正を行う。
デジタル放送送信装置１においてエンコード部１１は、放送対象となるオーディオ信号を、ＭＰＥＧ−２ＡＡＣ（Advanced Audio coding）（以下、ＡＡＣ）のビットストリームにエンコードする。

パケット化部１２は、エンコード部１１によってエンコードされたＡＡＣビットストリームをＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）パケットにパケット化し、さらに、当該ＰＥＳパケット内のＡＡＣオーディオフレームの個数をパケット化情報として出力する。
システムエンコード部１３は、パケット化部１２によってパケット化されたＰＥＳパケットを固定長のＴＳパケットに分割および変換し、変換後のＴＳパケットとパケット化情報とを多重化する。その際、システムエンコード部１３は、パケット情報をセクション形式のＴＳパケットに変換して多重化する。

変調部１４は、システムエンコード部１３に供給されシステムエンコード部１３の出力するＴＳパケットを、放送波に変調し、変調後の情報を送信アンテナ１５を介して送信する。
デジタル放送受信装置２において復調部２２は、受信アンテナ２１を介して受信したデジタル放送波を復調することにより、ＴＳパケットを出力する
システムデコード部２３は、復調部２２から出力されたＴＳパケットを解析し、オーディオ信号を含むＴＳパケットと、セクション形式のＴＳパケットとを分離し、オーディオ信号を含むＴＳパケットからデータ部を抽出して、ＰＥＳパケットを再構成する。再構成されたＰＥＳパケットはパケット解析部２５に出力される。セクション形式のパケット化情報を含むＴＳパケットは、セクション解析部２４に出力される。パケット化情報は、例えば、当該ＰＥＳパケットが４つのＡＡＣフレームから構成されていることを示す。

セクション解析部２４は、システムデコード部２３から出力されたセクション形式のＴＳパケット内のパケット化情報を解析することにより対応するパケットの再生時間長を算出し、パケット内の再生時刻情報であるＰＴＳの正誤判定および補正を行う。
パケット解析部２５は、ＰＥＳパケット内のＰＴＳと、オーディオフレームとを抽出し、オーディオフレームをデコード部２６に、正誤判定および補正がなされたＰＴＳの示す時刻に出力する。

デコード部２６は、パケット解析部２５から出力されたＡＡＣオーディオフレームをデコードしてオーディオ信号を出力する。
システムクロック発生部２７は、デコード部２６、パケット解析部２５、セクション解析部２４に動作の基準となるシステムタイムクロックを供給する。
図２はパケット解析部２５の詳細な構成を示す機能ブロック図である。本パケット解析部２５は、符号化信号抽出部２５１、再生時刻情報抽出部２５２、誤り検出補正部２５３を備える。

符号化信号抽出部２５１は、システムデコード部２３の出力するＰＥＳパケットを入力とし、ＰＥＳパケットを解析し、データ部を抽出して、ＡＡＣビットストリームを再構成し出力する。
再生時刻情報抽出部２５２は、システムデコード部２３の出力するＰＥＳパケットを解析し、再生時刻情報であるＰＴＳを抽出し出力する。その際、再生時刻情報抽出部２５２は、当該ＰＥＳパケットにＰＴＳが含まれていれば抽出し出力する。ＰＴＳが含まれていなければ、例えばＮＵＬＬ信号やＰＴＳとして無効な値を出力し、ＰＴＳが含まれていないことを通知する情報を出力する。

誤り検出補正部２５３は、１つ前のＰＥＳパケットに付加されていたＰＴＳを保持しており、現在のＰＥＳパケットに含まれるＡＡＣビットストリームのフレーム数に基づいて、再生時刻情報抽出部２５２で抽出されたＰＴＳの正誤判定を行い、誤りと判定した場合には、正しいＰＴＳを予測して、誤りと判定されたＰＴＳに代わって予測したＰＴＳを出力する。また、当該ＰＥＳパケットヘッダ中にＰＴＳが含まれていなかった場合にも、同様に、予測したＰＴＳを出力する。予測ＰＴＳは、ＡＡＣオーディオフレームの場合、１フレーム時間は、１フレームが１０２４サンプルであることから、サンプリング周波数などを用いて容易に算出できる。従って、ＰＥＳパケットを構成するＡＡＣビットストリームのフレーム数に基づいて、ＰＥＳパケットに付加されているＰＴＳが正しいかどうかを判定することができる。

図３（ａ）〜図３（ｄ）は、デジタル放送送信装置１において生成されるＰＥＳパケット、ＴＳパケット、セクションおよびＴＳの説明図である。
図３（ａ）はパケット化部１２により生成されるＰＥＳパケットを示す。このＰＥＳパケットｐ１、ｐ２等はそれぞれ、可変長のパケットであり、ＰＴＳ等を含むヘッダ部と、ＡＡＣオーディオフレームを含むペイロード部とからなる。ただし、ヘッダ部はＰＴＳを含まない場合もある。ペイロード部は、複数のＡＡＣオーディオフレームを含むことができる。このフレーム数は動的に変更可能である。例えばＰＥＳパケットｐ１は、図３（ｂ）に示すように固定長(１８８バイト)のＴＳパケットＴ１１〜Ｔ１ｎに分割される。

また、図３（ｃ）はパケット化部１２により生成されるパケット化情報から、システムエンコード部１３により生成されるセクション形式のＴＳパケットを示す。パケット化情報は、ＰＥＳパケットと同時に生成され、当該ＰＥＳパケット内のフレーム数を示す。例えば、セクションＳ１は、ＰＥＳパケットｐ１内のオーディオフレームのフレーム数Ｎ１（例えば４）を示す。同様にセクションＳ２、Ｓ３は、ＰＥＳパケットｐ２、Ｐ３のフレーム数Ｎ２、Ｎ３を示す。

図３（ｂ）に示すＴＳパケットと図３（ｃ）に示すセクションは、図３（ｄ）に示すように多重化される。その際、システムエンコード部１３は、セクションの送信から対応するＴＳパケットの送信までの時間が一定時間ｔａになるように多重化する。ここで、一定時間ｔａは、デジタル放送受信装置２においてＴＳからパケット化情報を抽出するのに要する時間である。一定時間ｔａを設けることにより、デジタル放送受信装置においてＰＥＳパケットが復元されるＰＴＳが抽出される前に、当該ＰＥＳパケットに含まれるオーディオフレーム数を得ることができる。

図４は、デジタル放送送信装置１におけるシステムエンコード部１３におけるシステムエンコード処理の詳細を示すフローチャートである。
同図に示すようにシステムエンコード部１３は、パケット化部１２からパケット化情報とＰＥＳパケットが入力されると（Ｓ４０１、Ｓ４０２）、パケット化情報からセクションデータを生成し（Ｓ４０３）、さらにセクションデータをＴＳパケットに変換する（Ｓ４０４）。このパケット化情報は、パケット化部１２から出力された対応するＰＥＳパケットに格納されたＡＡＣオーディオフレームのフレーム数を示す。ＰＥＳパケットは可変長なのでＰＥＳパケット毎にそのフレーム数は任意に設定することができる。また、ＡＡＣオーディオフレームのサイズは、サンプリング周波数とフレーム当たりのサンプル数によっても異なる。フレーム当たりのサンプル数は１０２４サンプルが一般的である。サンプリング周波数は４４kHzや２２kHzなどがある。ここでは、１ＰＥＳパケットに数フレーム（１〜１０程度）が格納されているものとする。

次にシステムエンコード部１３は、パケット化部１２から入力されたＰＥＳパケットを複数のＴＳパケットに変換する（Ｓ４０５）。ＴＳパケットへの変換は公知技術なので詳細は省略する。
さらに、システムエンコード部１３は、セクションデータのＴＳパケットを変調部１４に出力し（Ｓ４０５）、一定時間ｔａが経過したとき（Ｓ４０６）、セクションデータに対応するＰＥＳパケットから変換された複数のＴＳパケットを順次変調部１４に出力する（Ｓ４０７、Ｓ４０８）。これにより、セクションデータのＴＳパケットとＰＥＳパケットから変換されたＴＳパケットとがＴＳ上に多重化される。このとき、セクションデータのＴＳパケットの送出からＰＥＳパケットから変換されたＴＳパケットの送出までに一定時間ｔａが確保される。この一定時間ｔａは、上述したように、デジタル放送受信装置２においてＴＳからパケット化情報を抽出するのに要する時間である。受信装置において各ＰＥＳパケットの解析開始前にそのフレーム数を得ることができる。

図５は、デジタル放送受信装置２におけるパケット解析部２５におけるパケット解析処理の詳細を示すフローチャートである。パケット解析部２５では、符号化信号抽出部２５１および再生時刻情報抽出部２５３にはシステムデコード部２３からＰＥＳパケットが入力される。その一定時間ｔａ前に、誤り検出補正部２５３にパケット化情報が入力される。

誤り検出補正部２５３には、１つ前のＰＥＳパケットに付加されていたＰＴＳ（ＰＴＳ＿ｏｌｄ）を保持しており、パケット化情報が入力されると（Ｓ５０１）、当該パケット化情報が示すフレーム数（一定時間ｔａ後のＰＥＳパケットに含まれるオーディオフレームのフレーム数）に基づいて当該ＰＥＳパケットの再生時間長ｔｆを算出する（Ｓ５０２）。ＡＡＣオーディオフレームの場合、１フレーム時間は、１フレームが１０２４サンプルであることから、サンプリング周波数に応じて容易に算出される。再生時間長ｔｆは１フレーム時間にフレーム数を乗じて得られる。

さらに、誤り検出補正部２５３は、ＰＴＳ＿ｏｌｄと再生時間長ｔｆとを加算することにより再生時刻の予測値として予測ＰＴＳつまりＰＴＳ＿ｒｅｆを算出する（Ｓ５０３）。
一方、再生時刻情報抽出部２５２は、パケット化情報の入力から一定時間ｔａ後に入力されるＰＥＳパケットのヘッダを解析し、再生時刻情報であるＰＴＳを抽出し、ＰＴＳ＿ｎｏｗとして誤り検出補正部２５３に出力する。その際、再生時刻情報抽出部２５２は、ＰＴＳが含まれていなければ、例えばＮＵＬＬ信号やＰＴＳとして無効な値を出力し、ＰＴＳが含まれていないことを通知する情報を出力する。

その後、誤り検出補正部２５３は、ＰＴＳが含まれていない旨の通知がないかあるかにより、ＰＴＳ＿ｎｏｗがあるか否かを判定する（Ｓ５０４）。
ＰＴＳ＿ｎｏｗがある場合、誤り検出補正部２５３は、当該ＰＴＳ＿ｎｏｗの値を取得して（Ｓ５０５）、ＰＴＳ＿ｎｏｗとＰＴＳ＿ｒｅｆの差分が誤差範囲内Ｔｅにあるかどうかを判定する（Ｓ５０６）。判定の結果、差分が誤差範囲内にある場合には、誤り検出補正部２５３は、ＰＴＳ＿ｎｏｗが正しいと判断し、ＰＴＳ＿ｎｏｗを当該パケットのＰＴＳとしてデコード部２６に出力し（Ｓ５０７）、ＰＴＳ＿ｏｌｄをＰＴＳ＿ｎｏｗの値に更新する（Ｓ５０８）。判定の結果、差分が誤差範囲よりも大きい場合には、誤り検出補正部２５３は、ＰＴＳ＿ｎｏｗが誤っていると判断し、ＰＴＳ＿ｒｅｆを当該パケットのＰＴＳとしてデコード部２６に出力し（Ｓ５０７）、ＰＴＳ＿ｏｌｄをＰＴＳ＿ｒｅｆの値に更新する（Ｓ５０８）。また、Ｓ５０４においてＰＴＳ＿ｎｏｗがないと判定された場合も、ＰＴＳ＿ｒｅｆを当該パケットのＰＴＳとしてデコード部２６に出力し、ＰＴＳ＿ｏｌｄをＰＴＳ＿ｒｅｆの値に更新する。

このように、誤り検出補正部２５３は、再生時刻情報抽出部２５２で抽出されたＰＴＳの正誤判定を行い、誤りと判定した場合には、正しいＰＴＳを予測して、誤りと判定されたＰＴＳに代わって予測したＰＴＳ＿ｒｅｆを出力する。また、当該ＰＥＳパケットヘッダ中にＰＴＳが含まれていなかった場合にも、同様に、予測したＰＴＳ＿ｒｅｆを出力する。

以上説明してきたように本実施の形態におけるデジタル放送送信装置１は、デジタル放送受信装置２に対し、再生単位であるＡＡＣビットストリームのフレーム構成とは非同期であるＰＥＳパケットと、ＰＥＳパケット内の再生時間長に関するパケット化情報（上記の例ではフレーム数）とを伝送することが可能となる。その結果、デジタル放送受信装置２は、例えば、１つのＰＥＳパケットが４つのＡＡＣフレームから構成されているといったパケット化情報を、そのＰＥＳパケットの解析を行う前に得ることができ、ＰＥＳパケットの付加されている再生時刻情報であるＰＴＳが、１つ前のＰＴＳに比べてＡＡＣビットストリームの４フレーム時間分だけ進んだ値であるか否かを判定することによって、現在のＰＥＳパケットに付加されているＰＴＳの正誤判定を行うことができる。さらに、誤っている場合も、現在のＰＥＳパケットにＰＴＳが付加されていない場合にも、例えば４フレーム時間分だけ進んだ値で補完することができる。

なお、上記実施の形態では、１ＰＥＳパケットに対して１つのセクション形式のパケット化情報を先行して多重化する構成を示したが（図３（ｄ）参照）、複数のＰＥＳパケットに対して１つのセクション形式のパケット化情報を先行して多重化する構成としてもよい。その場合の一例を図６に示す。同図において、Ｔ１１〜Ｔ１ｎはＰＥＳパケット１から変換されたＴＳパケットであり、Ｔ３１〜Ｔ３ｎはＰＥＳパケット３から変換されたＴＳパケットであるものとする。Ｔ１１〜Ｔ３ｎは、３つのＰＥＳパケットに対応し、それぞれＮａ個（例えば４個）のフレームを有しているものとする。Ｔ４１〜Ｔ５ｎは、２つのＰＥＳパケットに対応し、それぞれＮｂ個（例えば３個）のフレームを有しているものとする。この場合、セクション形式のＴＳパケットＳ１は、Ｎａを示すパケット化情報を有し、それに後続する３つ分のＰＥＳパケットのそれぞれのフレーム数を示す。ＴＳパケットＳ１は、次にセクション形式のＴＳパケット（同図のＮｂと記したセクション形式のＴＳパケット）が現れるまで有効なものとする。同様にＮｂと記したセクション形式のＴＳパケットは、後続する２つ分のＰＥＳパケットのそれぞれのフレーム数を示す。

図６では、ＰＥＳパケットのフレーム数がこのように、直前のＰＥＳパケットのフレーム数と同じ内容であるとき、パケット化情報を含むセクション形式のＴＳパケットが省略されている。この場合、システムエンコード部１３は、現在のパケット化情報が直前に変調部１４に送出したＰＥＳパケットに対応するパケット化情報と同じ内容であるとき、パケット化情報を含むセクション形式のＴＳパケットの送出を省略する構成とすればよい。これにより伝送量をより少なくすることができる。

さらに、システムエンコード部１３は、現在のパケット化情報が直前に変調部１４に送出したＰＥＳパケットに対応するパケット化情報と同じ内容であっても、直前のパケット化情報を含むセクション形式のＴＳパケットの送出から一定時間間隔を超える場合は、多重化を省略しないで変調部１４に送出する構成としてもよい。こうすれば、放送の途中で再生を開始したデジタル放送受信装置が、再生開始から一定時間間隔以内に正誤判定と補正とが可能にすることを保障することができる。

また、パケット化情報を含むセクション形式のＴＳパケットは、図７（ａ）に示すようにパケット化情報としてフレーム個数Ｎａを有していてもよいし、ＰＥＳパケット内のデータ長であってもよい。パケット化情報は、再生時間長を示すデータであればよく、サンプル数とサンプリング周波数などであってもよい。
さらに、パケット化情報を含むセクション形式のＴＳパケットは、図７（ａ）に示すように、フレーム個数Ｎａに加えて、当該フレーム個数Ｎａが当てはまる後続するＰＥＳパケットの個数Ｎｂを有していてもよい。

なお、本実施の形態ではオーディオデータを符号化及び復号化の対象としているが、受信側で処理を行うタイミングを指定する必要があるようなデータが送信の対象であれば、本発明を用いることによって同様の効果が得られる。代表的な例は、映像データを符号化して送信する場合である。映像データが、1パケットに1フレームではなく、複数フレームがパケット化されるような符号化が行われるような場合、本発明を用いることによって、同様の効果が得られる。

また、再生時刻情報の補正を行う対象となる送信データは、複数であっても良い。即ち、映像データとオーディオデータとを多重して送信し、各々のデータについて本発明を使用して再生時刻情報の補正を行うことにより、映像とオーディオの両方の再生時刻の補正を行うことが出来る。従って、これらを本発明の範囲から除外するものではない。

本発明は、オーディオ、動画像、又は文字等の情報をデジタル形態で伝送するデジタル放送に適し、特に、地上波や衛星波を含む伝送路を介してデジタル放送するデジタル放送送信装置や、セットトップボックス、携帯型ラジオ、カーラジオなどのデジタル放送受信装置に適している。

本発明の実施の形態におけるデジタル放送送受信システムの構成を示すブロック図である。 パケット解析部の詳細な構成を示す機能ブロック図である。 （ａ）〜（ｄ）デジタル放送送信装置１において生成されるＰＥＳパケット、ＴＳパケット、セクションおよびＴＳの説明図である。 デジタル放送送信装置におけるシステムエンコード部１３におけるシステムエンコード処理の詳細を示すフローチャートである。 デジタル放送受信装置におけるパケット解析部２５におけるパケット解析処理の詳細を示すフローチャートである。 複数のＰＥＳパケットに対して１つのセクション形式のパケット化情報を先行して多重化するＴＳの説明図である。 （ａ）（ｂ)セクション形式のＴＳパケットの他の構成例を示す図である。

符号の説明

１ デジタル放送送信装置
２ デジタル放送受信装置
１１ エンコード部
１２ パケット化部
１３ システムエンコード部
１４ 変調部
１５ 送信アンテナ
２１ 受信アンテナ
２２ 復調部
２３ システムデコード部
２４ セクション解析部
２５ パケット解析部
２６ デコード部
２７ システムクロック発生部
２５１ 符号化信号抽出部
２５２ 再生時刻情報抽出部
２５３ 誤り検出・補正部

Claims (22)

1. データを含むパケットを生成するパケット生成手段と、
   前記パケットに含まれるデータのデータ量に関するパケット化情報を生成するパケット化情報生成手段と、
   前記パケットと前記パケット化情報とを多重化し、多重化データを生成する多重化手段と、
   前記多重化データを送信する送信手段と
   を備えることを特徴とするデジタル放送送信装置。
2. 前記パケット化情報は、前記パケット内のデータのフレーム数、前記パケット内のデータのサイズ、前記パケット内のデータの再生時間長の何れかを示す
   ことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送送信装置。
3. 前記パケット生成手段は、前記パケット内に含まれるデータのフレーム数を動的に変更する
   ことを特徴とする請求項２記載のデジタル放送送信装置。
4. 前記パケット化情報生成手段は、前記パケット生成手段によって生成されたパケット毎にパケット化情報を生成し、
   前記多重化手段は、前記送信手段による前記パケット化情報の送信から対応する前記パケットの送信までの時間が一定時間以上になるように多重化する
   ことを特徴とする請求項２記載のデジタル放送送信装置。
5. 前記一定時間は、受信装置において受信した前記多重化データから前記パケット化情報を抽出するのに要する時間である
   ことを特徴とする請求項４記載のデジタル放送送信装置。
6. 前記多重化手段は、さらに、前記パケット化情報生成手段によって生成されたパケット化情報が直前に多重化されたパケット化情報と同じ内容であるとき、生成されたパケット化情報の多重化を省略する
   ことを特徴とする請求項４記載のデジタル放送送信装置。
7. 前記多重化手段は、さらに、前記パケット化情報生成手段によって生成されたパケット化情報が直前に多重化されたパケット化情報と同じ内容であっても、直前のパケット化情報の送信から一定時間間隔を超える場合は、多重化を省略しない
   ことを特徴とする請求項６記載のデジタル放送送信装置。
8. 前記多重化手段は、パケット生成手段によって全パケット内のフレーム数が２つ以上の値で固定される場合には、前記パケット化情報の多重化を省略する
   ことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送送信装置。
9. 前記パケット生成手段は、パケタイズド・エレメンタリ・ストリーム・パケットを生成し、
   前記多重化手段は、パケット生成手段により生成されたパケットを固定長の１以上のトランスポート・ストリーム・パケットに変換して多重化する
   ことを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載のデジタル放送送信装置。
10. 前記多重化手段は、取得手段により取得されたパケット化情報をセクション形式データに変換して多重化する
    ことを特徴とする請求項９記載のデジタル放送送信装置。
11. 受信した多重化データから、データを含むパケットと、前記データのデータ量に関するパケット化情報とを分離する分離手段と、
    前記分離手段によって分離されたパケット化情報に基づいて、パケット内に設定された再生時刻の正誤を判定する判定手段と、
    前記判定手段によって誤りと判定された場合に、前記パケット化情報に基づいて前記データの再生時刻を補正する補正手段と
    を備えることを特徴とするデジタル放送受信装置。
12. 前記パケット化情報は、パケット内のデータのフレーム数、パケット内のデータのサイズ、パケット内のデータの再生時間長の何れかを示す
    ことを特徴とする請求項１１記載のデジタル放送受信装置。
13. 判定手段は、パケットよりも一定時間以上前に受信されたパケット化情報を用いて、当該パケット内に設定された再生時刻の正誤を判定する
    ことを特徴とする請求項１２記載のデジタル放送受信装置。
14. 前記判定手段は、パケットよりも一定時間前にパケット化情報が受信されない場合は、直前に受信されたパケット化情報を用いて当該パケット内に設定された再生時刻の正誤を判定する
    ことを特徴とする請求項１３記載のデジタル放送受信装置。
15. 前記判定手段は、 直前のパケットの再生時刻を示す時刻データを保持する保持手段と、
    パケット化情報から現在のパケット内のデータの再生時間長を算出する算出手段と、
    直前のパケットの再生時刻と算出された再生時間長とから予測再生時刻を予測する予測手段と、
    現在のパケットに設定された再生時刻と予測再生時刻との差分に応じて、現在のパケットに設定された再生時刻の正誤を判断する判断手段と
    を備えることを特徴とする請求項１３記載のデジタル放送受信装置。
16. 前記補正手段は、前記判断手段によって誤りと判断された場合に現在のパケットの再生時刻を前記予測再生時刻に補正する
    ことを特徴とする請求項１５記載のデジタル放送受信装置。
17. 前記補正手段は、さらに、現在のパケットに再生時刻が設定されていない場合に、前記予測再生時刻を現在のパケットの再生時刻とする
    ことを特徴とする請求項１６記載のデジタル放送受信装置。
18. デジタル放送送信装置とデジタル放送受信装置とを含むデジタル放送システムであって、
    前記デジタル放送送信装置は、
    データを含むパケットを生成するパケット生成手段と、
    前記パケットに含まれるデータのデータ量に関するパケット化情報を生成するパケット化情報生成手段と、
    前記パケットと前記パケット化情報とを多重化し、多重化データを生成する多重化手段と、
    前記多重化データを送信する送信手段とを備え、
    前記デジタル放送受信装置は、
    受信した多重化データから、データを含むパケットと、前記データのデータ量に関するパケット化情報とを分離する分離手段と、
    前記分離手段によって分離された前記パケット化情報に基づいて、前記パケット内に設定された再生時刻の正誤を判定する判定手段と、
    前記判定手段によって誤りと判定された場合に、前記パケット化情報に基づいて前記データの再生時刻を補正する補正手段とを備える
    ことを特徴とするデジタル放送システム。
19. データを含むパケットを生成するパケット生成ステップと、
    前記パケットに含まれるデータのデータ量に関するパケット化情報を生成するパケット化情報生成ステップと、
    前記パケットと前記パケット化情報とを多重化し、多重化データを生成する多重化ステップと、
    前記多重化データを送信する送信ステップと
    を有することを特徴とするデジタル放送送信方法。
20. 受信した多重化データから、データを含むパケットと、前記データのデータ量に関するパケット化情報とを分離する分離ステップと、
    前記分離ステップにおいて分離された前記パケット化情報に基づいて、前記パケット内に設定された再生時刻の正誤を判定する判定ステップと、
    前記判定ステップにおいて誤りと判定された場合に、前記パケット化情報に基づいて前記データの再生時刻を補正する補正ステップと
    を有することを特徴とするデジタル放送受信方法。
21. データを含むパケットを生成するパケット生成ステップと、
    前記パケットに含まれるデータのデータ量に関するパケット化情報を生成するパケット化情報生成ステップと、
    前記パケットと前記パケット化情報とを多重化し、多重化データを生成する多重化ステップと、
    前記多重化データを送信する送信ステップと
    をデジタル放送送信装置内のコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
22. 受信した多重化データから、データを含むパケットと、前記データのデータ量に関するパケット化情報とを分離する分離ステップと、
    前記分離ステップにおいて分離された前記パケット化情報に基づいて、前記パケット内に設定された再生時刻の正誤を判定する判定ステップと、
    前記判定ステップにおいて誤りと判定された場合に、前記パケット化情報に基づいて前記データの再生時刻を補正する補正ステップと
    をデジタル放送受信装置内のコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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