JP2006238006A

JP2006238006A - データ処理装置、データ伝送システム、及び伝送方法

Info

Publication number: JP2006238006A
Application number: JP2005049061A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Kikuchi; 秀彦菊地; Yasuo Yoshizawa; 康雄吉澤
Original assignee: Nippon Television Network Corp
Current assignee: Nippon Television Network Corp
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】映像・音声を伝送する伝送路を用いて、データ放送等に用いられるデータを伝送することができるデータ処理及び伝送技術を提供すること。
【解決手段】ＴＳパケットのデータをデータバースト化し、このデータバーストを、ノンオーディオモードで、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおける複数のオーディオフレームの音声データ領域にマッピングする。オーディオフレームは、他の映像信号と多重、またはそのままで伝送される。これにより、ＴＳパケットのデータを伝送する伝送路を別途用意する必要がなくなる。
【選択図】図５

Description

本発明はデータ放送等のＴＳパケット(Transport Stream Packet、以下、ＴＳパケット)を、放送局等で使用されているＡＥＳ／ＥＢＵ（Audio Engineering Society / European Broadcasting Union ）フォーマットの音声信号領域にマッピングして伝送するデータ処理装置、データ伝送システム、及び伝送方法に関する。

ディジタルオーディオ信号の伝送方式の例として、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにて伝送する方式があり、これはAudio Engineering Society / European Broadcasting Unionによる国際的標準規格に従ったフォーマット信号である。このＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットの音声信号は、データ化されて映像信号の補助信号領域に多重することができる。そして、この音声信号が多重化された映像信号が、例えばネット局間において、伝送されている（例えば、特許文献１）。

一方、デジタル放送で用いられるＭＰＥＧ２システムでは、データがＴＳパケットで伝送され、このＴＳパケットは１８８バイト又は、誤り訂正を加えた２０４バイトの固定長パケットである。
特開平１０−１３６２８６号公報

ところで、デジタル放送用の映像・音声信号とデータ放送等に用いられるデータ（ＴＳパケット）を同時にネット局間伝送を行う場合、図１に示す如く、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにて音声信号が多重された映像信号を伝送する回線と、データ放送等のデータ（ＴＳパケット）を伝送する回線とを別々に設ける必要があり、回線コストが増大するという問題があった。

また、HDTVの映像信号のように、AES/EBUフォーマットの音声信号を複数重畳可能であるが、通常使用されていないAES/EBU領域があり、データ伝送領域の有効利用という観点からも、これらの領域を有効に活用する必要があった。例えば、HDTVでは、８本のチャンネルにAES/EBUが重畳可能であるが、一般的なステレオ音声の場合には８本のうち１本しか使用されず、残りの７本は使用されていないのが現状である。

そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は、映像・音声を伝送する伝送路を用いて、データ放送等に用いられるデータを伝送することができるデータ処理及び伝送技術を提供することにある。

また、本発明の目的は、映像信号等と共にデータ放送等のデータ（ＴＳパケット）を記録することができる技術を提供することにある。

また、本発明の目的は、HDTVのように、通常使用されていないAES/EBU領域を有効に活用することができる技術を提供することにある。

上記課題を解決する第１の発明は、データ処理装置であって、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおけるオーディオフレームの音声データ領域に、ＴＳパケットのデータをマッピングする手段を有することを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明は、データ処理装置であって、ＴＳパケットのデータをデータバースト化し、このデータバーストを、ノンオーディオモードで、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおける複数のオーディオフレームの音声データ領域にマッピングするデータ処理手段を有することを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明は、上記第２の発明において、前記データ処理手段は、二つ以上のＴＳパケットのデータバーストが、一つのオーディオフレームの音声データ領域にマッピングされないように調整するように構成されていることを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明は、上記第２又は第３の発明において、前記データ処理手段は、ＴＳパケットのＰＩＤに基づいて、ＴＳパケットをフィルタリングし、希望の伝送チャンネルにマッピングするように構成されていることを特徴とする。

上記課題を解決する第５の発明は、データ処理装置であって、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおけるオーディオフレームの音声データ領域にマッピングされたＴＳパケットのデータを抽出する手段を有することを特徴とする。

上記課題を解決する第６の発明は、データ処理装置であって、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおける複数のオーディオフレームの音声データ領域に、ノンオーディオモードでマッピングされたデータを抽出し、ＴＳパケット化するデータ処理手段を有することを特徴とする。

上記課題を解決する第７の発明は、データ伝送システムであって、ＴＳパケットのデータをデータバースト化し、このデータバーストを、ノンオーディオモードで、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおける複数のオーディオフレームの音声データ領域にマッピングして伝送する伝送手段と、前記複数のオーディオフレームを受信し、複数のオーディオフレームの音声データ領域からデータを抽出し、抽出したデータをＴＳパケット化するデータ処理手段と
を有することを特徴とする。

上記課題を解決する第８の発明は、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおけるオーディオフレームの音声データ領域に、ＴＳパケットのデータをマッピングして伝送することを特徴とする。

上記課題を解決する第９の発明は、伝送方法であって、一つのＴＳパケットのデータをデータバースト化し、このデータバーストを、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおける複数のオーディオフレームの音声データ領域にマッピングし、ノンオーディオモードで、ＴＳパケットのデータを伝送することを特徴とする。

上記課題を解決する第１０の発明は、上記第９の発明において、二つ以上のＴＳパケットのデータバーストが、一つのオーディオフレームの音声データ領域にマッピングされないように調整することを特徴とする。

上記課題を解決する第１１の発明は、上記第９又は第１０の発明において、伝送チャンネルが複数ある場合、ＴＳパケットのＰＩＤに基づいて、ＴＳパケットをフィルタリングし、希望の伝送チャンネルにマッピングすることを特徴とする。

本発明によれば、データ放送用等のＴＳパケットをオーディオフレームの音声データ領域にマッピングして伝送することにより、データ放送等のデータを伝送する伝送路を別途用意する必要が無くなり、伝送路のコストがかからなくなるという優れた効果を奏する。

また、本発明は、HDTVのように通常使用されていないAES/EBU領域がある場合、この領域を用いて、データ放送用等のＴＳパケットがマッピングされたオーディオフレームを伝送することにより、使用していない領域の有効活用を図ることができる。

また、データ放送等のＴＳパケットに限らず、ＥＰＧ（電子番組ガイド）や、携帯向けテレビ放送なども同様の手法を取ることで伝送が可能である。

また、データが重畳された信号をＶＴＲ等の記録媒体にそのまま収録する事で、映像・音声・データをワンパッケージ化することもでき、データ放送を含んだコンテンツの保存が可能となる。更に特別な装置無しで同期を取って再生も可能となる。

本発明の実施の形態を説明する。

まず、ＴＳパケットのデータが重畳されるオーディオフレームについて説明する。

図２はオーディオフレームを説明する為の図である。

オーディオフレームの１フレームは、図２に示す様に、３２ビットのＬチャンネル用のサブフレームＡと、３２ビットのＲチャンネル用のサブフレームＢとからなる。そして、１９２フレームで、１オーディオブロックとなる。各フレームの内容は、全てLSB firstであり、ＤＡＴＡ部（２０ビット、予備を含めると２４ビット）である。このＤＡＴＡ部に、ノンPCMデータを乗せる場合のChannel Status Word は下記の通りである。

(１) V：Validity bit ０にセット
(２) U：User bit ０にセット
(３) P：Parity 偶数パリティ
(４) C：Channel Status Word サブフレームごとに、１９２フレーム分のCのビットを集合して２４バイトの配列を作成する。詳細を図３に示す。

続いて、ＴＳパケットを上記のオーディオフレームにマッピングする方法を説明する。

マッピングの方法は、オーディオフレームのＤＡＴＡ部を複数用いることにより、ＴＳパケットのデータをマッピングする領域を確保する。そして、ＴＳパケットのデータをデータバースト化する。具体的には、図４に示す如く、一つのデータバーストは、プレアンブル（ヘッダ）、ＴＳパケットのデータ及びチェックサムデータ（ＣＳ）からなる。

また、二つのＴＳパケットのデータが、一つのオーディオフレームにまたがないように、すなわち、データバーストの先頭及び最後尾がフレーム境界に来るよう、０でスタッフィングしてデータバースト化する。そして、生成されたデータバーストは、図５に示すように、複数のオーディオフレームのＤＡＴＡ部に重畳される。

例えば、ＴＳ長が１８８バイト（１８８×８＝１５０４ビット）の場合、プレアンブル（ヘッダ）としてオーディオフレームを２フレームとり、オーディオフレームのデータ領域が２０ビット（Ｌチャンネル用のサブフレームＡと、Ｒチャンネル用のサブフレームＢとを合わせると４０ビット）を用いる場合、４０ビット×３８＝１５２０ビットとなり、１６ビット分（＝１５２０−１５０４）を０でスタッフィングしてデータバースト化する。このようにデータバースト化すれば、ＴＳ長が１８８バイトの一つのＴＳパケットを、オーディオフレームの４０フレームに収めることができ、かつ、一つのオーディオフレームのデータ領域に二つのＴＳパケットデータがマッピングされることを防ぐことができる。

ＴＳ長や、ＤＡＴＡ部の容量の毎に必要となるオーディオフレーム数を、図６に示す。尚、プレアンブルに必要なフレーム数は、全て、オーディオフレームの２フレーム分とした。

次に、具体的なデータ処理装置の構成を説明する。

図７は本実施の形態におけるデータ処理装置のブロック図である。

データ処理装置１０は、図７に示す如く、入力されたＴＳパケットをバッファリングするバッファ部１１と、バッファ部１１から出力されるＴＳパケットをデータバーストに変換するデータバースト部１２と、データバースト部１２から出力されるデータバーストを、ＤＡＴＡ部にマッピングし、オーディオフレームを生成するオーディオフレーム生成部１３とを備える。

まず、バッファ部１１は、蓄積されたＴＳパケットを順次データバースト部に出力していく。データバースト部１２は、入力されたＴＳパケットとヘッダ（プレアンブル）と、チェクサムを加え、更に、０でスタフィングして、１ＴＳパケットのデータバーストを作成する。オーディオフレーム生成部１３は、データバーストを入力し、オーディオフレームのデータ部にマッピングし、オーディオフレームを作成する。

そして、上述のデータ処理装置により生成されたオーディオフレームを伝送することにより、映像用の伝送路のみで、データ放送等のＴＳパケットを伝送することができる。

また、データがマッピングされた信号をＶＴＲ等の記録媒体にそのまま収録する事で、映像・音声・データをワンパッケージ化することもでき、更に特別な装置無しで同期を取って再生が可能となる。

尚、データ領域にマッピング（重畳）するデータは、データ放送等のＴＳパケットに限らず、ＥＰＧ（電子番組ガイド）や、携帯向け放送なども同様の手法を取ることが可能である。

続いて、データ処理装置により生成されたオーディオフレームより、データを抽出してＴＳパケットを生成するデータ処理装置について説明する。

データ処理装置３０は、図８に示す如く、入力されたオーディオフレームのデータ領域より、データを抽出するデータ抽出部３１と、抽出したデータをバッファリングするバッファ部３２と、バッファ部３２から出力されるデータを結合して１ＴＳパケットを復元するＴＳパケット復元部３３とを備える。

データ抽出部３１は、オーディオフレームのデータ領域より、マッピングされたデータを抽出し、バッファ部３２に出力する。ＴＳパケット復元部３３は、バッファ部３２に蓄積されたデータを結合して１ＴＳパケットのデータバーストを復元する。そして、データバーストのヘッダ（プレアンブル）、チェクサム、及び、スタフィングした０を削除し、１ＴＳパケットを復元する。

次に、上述した伝送装置の応用例１について説明する。

図９はデータ処理装置の応用例１のブロック図である。

図９に示されるデータ処理装置１０は、図７に示される伝送装置に加えて希望のＰＩＤのＴＳパケットを抽出するフィルタ部２０を有する。そして、フィルタ部２０は、以下のように動作する。

例えば、図１０のように、ＰＩＤがＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの４種類のＴＳパケットがＤＶＢ-ＡＳＩ信号上に伝送されているとする。フィルタ部２０は、この伝送路から希望のＰＩＤ＝Ａ、ＰＩＤ＝ＣのＴＳパケットを抽出する。そして、抽出したＰＩＤ＝Ａ、ＰＩＤ＝ＣのＴＳパケットをバッファ部１１に出力する。

これにより、希望のＰＩＤ＝Ａ、ＰＩＤ＝ＣのＴＳパケットのみを、オーディオフレームに重畳させて伝送することができる。

次に、上述した伝送装置の応用例２について説明する。

図１１はデータ処理装置１０の応用例２のブロック図である。

図１１に示すように、応用例２では、図７、９に示される各構成部が並列して２個用意されている。そして、各フィルタ部２０_１，２０_２は、以下のように動作する。

例えば、図１２のように、ＰＩＤがＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの４種類のＴＳパケットがＤＶＢ-ＡＳＩ信号上に伝送されているとする。フィルタ部２０_１は、この伝送路から希望のＰＩＤ＝Ａを抽出する。そして、抽出したＰＩＤ＝ＡのＴＳパケットをバッファ部１１_１に出力する。

同様に、フィルタ部２０_２は、この伝送路から希望のＰＩＤ＝Ｂ，ＣのＴＳパケットを抽出する。そして、抽出したＰＩＤ＝Ｂ，ＣのＴＳパケットをバッファ部１１_２に出力する。

これにより、オーディオフレームの伝送路が２本ある場合であっても、希望の伝送路に希望のＰＩＤのＴＳパケットを伝送することができる。尚、伝送路は、２本に限ることなく、３本以上であっても良く、この場合には、各構成部を必要となる個数用意すれば良い。

図１は従来の技術を説明する為の図である。図２はオーディオフレームを説明する為の図である。図３はChannel Status Wordを説明する為の図である。図４はＴＳパケットのデータバースト化について説明する為の図である。図５はデータバーストのオーディオフレームのＤＡＴＡ部への重畳について説明する為の図である。図６はオーディオフレーム数及びスタッフィングについて説明する為の図である。図７は本実施の形態におけるデータ処理装置のブロック図である。図８は本実施の形態におけるデータ処理装置のブロック図である。図９はデータ処理装置の応用例１のブロック図である。図１０はデータ処理装置の応用例１における動作を説明する為の図である。図１１はデータ処理装置の応用例２のブロック図である。図１２はデータ処理装置の応用例２における動作を説明する為の図である。

符号の説明

１１バッファ部
１２データバースト部
１３オーディオフレーム生成部

Claims

データ処理装置であって、
ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおけるオーディオフレームの音声データ領域に、ＴＳパケットのデータをマッピングする手段を有することを特徴とするデータ処理装置。
データ処理装置であって、
ＴＳパケットのデータをデータバースト化し、このデータバーストを、ノンオーディオモードで、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおける複数のオーディオフレームの音声データ領域にマッピングするデータ処理手段を有することを特徴とするデータ処理装置。
前記データ処理手段は、二つ以上のＴＳパケットのデータバーストが、一つのオーディオフレームの音声データ領域にマッピングされないように調整するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のデータ処理装置。
前記データ処理手段は、オーディオフレームを伝送する伝送路が複数ある場合、ＴＳパケットのＰＩＤに基づいて、ＴＳパケットをフィルタリングし、希望の伝送路のオーディオフレームにマッピングするように構成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のデータ処理装置。
データ処理装置であって、
ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおけるオーディオフレームの音声データ領域にマッピングされたＴＳパケットのデータを抽出する手段を有することを特徴とするデータ処理装置。
データ処理装置であって、
ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおける複数のオーディオフレームの音声データ領域に、ノンオーディオモードでマッピングされたデータを抽出し、ＴＳパケット化するデータ処理手段を有することを特徴とするデータ処理装置。
データ伝送システムであって、
ＴＳパケットのデータをデータバースト化し、このデータバーストを、ノンオーディオモードで、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおける複数のオーディオフレームの音声データ領域にマッピングして伝送する伝送手段と、
前記複数のオーディオフレームを受信し、複数のオーディオフレームの音声データ領域からデータを抽出し、抽出したデータをＴＳパケット化するデータ処理手段と
を有することを特徴とするデータ伝送システム。
ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおけるオーディオフレームの音声データ領域に、ＴＳパケットのデータをマッピングして伝送することを特徴とする伝送方法。
伝送方法であって、
一つのＴＳパケットのデータをデータバースト化し、このデータバーストを、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットにおける複数のオーディオフレームの音声データ領域にマッピングし、ノンオーディオモードで、ＴＳパケットのデータを伝送することを特徴とする伝送方法。
二つ以上のＴＳパケットのデータバーストが、一つのオーディオフレームの音声データ領域にマッピングされないように調整することを特徴とする請求項９に記載の伝送方法。
伝送チャンネルが複数ある場合、ＴＳパケットのＰＩＤに基づいて、ＴＳパケットをフィルタリングし、希望の伝送チャンネルにマッピングすることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の伝送方法。