JP2007221676A - コンテンツ送信装置、コンテンツ送信装置、およびその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＰネットワークを利用した映像、音声などのコンテンツ配信において、誤り訂正処理の適用の有無を動的に切り替えることのできるコンテンツ送信装置およびコンテンツ受信装置を提供する。
【解決手段】コンテンツ送信装置１００は、ＴＳに周期的に配置される多重化構成情報（ＰＭＴ）にＦＥＣ処理実行中か否かを示す情報をセットしてＩＰネットワークにコンテンツ信号を送出する。一方、コンテンツ受信装置２００は、ＩＰネットワークより入力したコンテンツ信号から多重化構成情報を分離、解析してＦＥＣ処理実行中か否かを判別し、ＦＥＣ処理実行中ならばＦＥＣ誤り訂正復号を行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、特にＩＰネットワークを利用した映像・音声などのコンテンツの配信において有用なコンテンツ送信装置、コンテンツ送信装置、およびその方法に関する。

ＩＰネットワークを利用して、放送やＶＯＤ（Video On Demand）配信を提供する映像配信サービスが始まっている。ディジタル放送に代表される映像配信では、リアルタイム性を有する映像信号や音声信号をＭＰＥＧ−２ Ｓｙｓｔｅｍｓで規定される、ＴＳ（Transport Stream）と呼ばれる形式で多重伝送している。ＴＳは通常、１８８バイト固定長のＴＳパケットから構成されており、通常は送信側からＰＣＲ（Program Clock Reference）と呼ばれるタイムスタンプ情報を所定の頻度で送出し、受信側ではこのタイムスタンプ情報を基にクロック同期を図っている。

ところが、ＩＰネットワークでこのＴＳを伝送する場合、放送路伝送とは異なり、ＩＰネットワークではパケットの伝送遅延やゆらぎが想定される。このため、この対策として、ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ２４に規定される、１８８バイト長の各ＴＳパケットに４バイトのタイムスタンプを付加した１９２バイト長のタイムスタンプ付きＴＳ（Time Stamped TS；以下、ＴＴＳと記す）パケットをＲＴＰで伝送することがある。

また、ＩＰネットワークでは、パケットの損失に対する誤り耐性が重要となる。たとえば、ＩＰネットワーク伝送でのＦＥＣ（Forward Error Correction）方式としては、Ｐｒｏ−ＭＰＥＧ Ｆｏｒｕｍ（www.Pro-MPEG.org）で規定されているＰｒｏ−ＭＰＥＧ Ｃｏｄｅ ｏｆ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ＃３と呼ばれる方式（以下、Ｐｒｏ−ＭＰＥＧ方式と略記）がある。この方式は比較的実装が容易であり、生成したＦＥＣパケットを、適用対象の伝送ストリームとは別のポート番号で伝送する。

なお、ＩＰネットワークによるＴＳの映像配信に用いられる誤り訂正符号化に関する公知の技術には次のようなものがある。まず、ＴＳパケットに外符号を付与する。この外符号を付与されたパケットを複数個並べ、バイト単位で、複数個パケットにわたって並び替え処理を行う。次に、並び替えによって生成されたパケットを複数個グループ化し、ＲＴＰヘッダ、ＵＤＰヘッダを付加してＩＰパケットを生成する（たとえば特許文献１）。
特開２００５−２３６７３９公報（段落００１６）

しかしながら、ＦＥＣでは、処理パラメータをＦＥＣパケット中のＦＥＣヘッダにより伝送することとしているが、ＦＥＣ処理の適用の有無を送信装置側から受信装置側へ通知する手段については規定されていない。たとえば、Ｐｒｏ−ＭＰＥＧ方式では、ＶＯＤについて、ＳＤＰ（Session Description Protocol）に関する記述方法について言及されているものの、コンテンツ配信中にネットワークの状況に応じＦＥＣ処理の適用の有無を送信装置側で動的に切り替えて、この切り替えを受信装置側へ通知する仕組みは実現されていなかった。

一方、ディジタル放送ではＴＳ中において、ＡＲＩＢ−ＳＴＤ Ｂ１０で規定されるＮＩＴ（Network Information Table）と呼ばれる情報テーブルにＦＥＣ方式を記載するフィールド（FEC mode）が多重伝送されている。しかし、ＮＩＴは伝送路の物理的特性などあまり更新を必要としない情報を伝送する運用を想定したものであり、再送周期も長く、やはり動的な通知には適していない。

なお、Ｐｒｏ−ＭＰＥＧ方式では１８８バイトや２０４バイトのパケット長のＴＳパケットについてしか想定されていないため、ＴＴＳによるクロック同期を適用した場合には併用が容易でないという問題がある。

このように、現状ではＩＰネットワークを利用した映像配信において、ネットワークの負荷状況に応じ柔軟に運用可能な、簡潔な誤り訂正方式は存在していない。

この発明は、上記の事情に鑑み、ＩＰネットワークを利用した映像、音声などのコンテンツ配信において、誤り訂正処理の適用の有無を動的に切り替えることのできるコンテンツ送信装置、コンテンツ受信装置、およびその方法を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するために、この発明のコンテンツ送信装置は、ＴＳ（Transport Stream）におけるコンテンツ信号の構成を示す情報に誤り訂正処理の適用の有無を示す設定情報を付加して多重化構成情報を生成する多重化構成情報生成部と、コンテンツ信号と多重化構成情報生成部にて生成された多重化構成情報から複数のＴＳパケットまたはタイムスタンプ付ＴＳパケットを生成するパケット生成部と、パケット生成部により生成された複数のＴＳパケットまたはタイムスタンプ付ＴＳパケットに対して誤り訂正符号化を行う誤り訂正符号化部と、多重化構成情報生成部に対して設定情報の設定を行うとともに、誤り訂正符号化部による誤り訂正符号化のオン／オフを切り替える誤り訂正符号化制御部と、パケット生成部または誤り訂正符号化部より出力されたＴＳパケットまたはタイムスタンプ付ＴＳパケットらＩＰパケットを生成してＩＰネットワークに送出するＩＰ伝送部とを具備するものである。

また、この発明のコンテンツ受信装置は、ＩＰネットワークより、ＴＳ（Transport Stream）におけるコンテンツ信号の構成を示す情報に誤り訂正処理の適用の有無を示す設定情報が付加された多重化構成情報を含むＩＰパケットを受信してＲＴＰパケットを出力するＩＰ処理部と、ＩＰ処理部より出力されたＲＴＰパケットに対して誤り訂正復号を行う誤り訂正復号部と、ＩＰ処理部より出力されたＲＴＰパケットから多重化構成情報を分離し、解析して誤り訂正処理の適用の有無を判別する誤り訂正適用判別部と、誤り訂正適用判別部による判別結果を受けて、誤り訂正復号部による誤り訂正復号のオン／オフを制御する誤り訂正復号制御部とを具備するものである。

本発明によれば、ＩＰネットワークを利用した映像、音声などのコンテンツ配信において、誤り訂正処理の適用の有無をネットワークの負荷などに応じて動的に切り替えることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

図１は本発明の実施形態にかかるコンテンツ送信装置の構成を示す図である。

このコンテンツ送信装置１００は、映像符号化部１０１、音声符号化部１０２、ＴＳ多重化部１０３、ＰＡＴ／ＰＭＴ生成部１０４、ＴＴＳ化部１０５、ＦＥＣ符号化部１０６、ＩＰ伝送部１０７、ＦＥＣ符号化制御部１０８を備える。

映像符号化部１０１は入力された映像信号をＭＰＥＧ−２やＨ．２６４などの方式による映像信号に圧縮符号化する。音声符号化部１０２は入力された音声信号をＡＡＣやＭＰ２などの方式による信号に圧縮符号化する。

ＰＡＴ／ＰＭＴ生成部１０４は、本発明の多重化構成情報生成部に相当するものであり、ＰＡＴ（Program Association Table）、ＰＭＴ（Program Map Table）などの多重化構成情報を生成する。ここで、ＰＭＴには、ＦＥＣ処理実行中である場合にＦＥＣ処理に関する情報が記述される。このＦＥＣ処理に関する情報はＦＥＣ処理実行中ではない場合はＰＭＴに記述されない。したがって、ＰＭＴにセットされるＦＥＣ処理に関する情報は、ＦＥＣ処理の適用の有無を示す設定情報と言う事ができる。

ＦＥＣ処理実行中であるか否かはＦＥＣ符号化制御部１０８によって管理されており、ＰＡＴ／ＰＭＴ生成部１０４はＦＥＣ符号化制御部１０８からの指示をもとにＰＭＴにＦＥＣ処理に関する情報をセットするか、しないかを決定する。

ＴＳ多重化部１０３は、映像符号化部１０１の出力（圧縮符号化された映像信号）および音声符号化部１０２の出力（圧縮符号化された音声声号）をそれぞれ１８８バイト長の複数のＴＳパケットに分割して格納し、併せてＰＡＴ／ＰＭＴ生成部１０４にて生成された多重化構成情報も複数のＴＳパケットに分割多重して格納して、ＴＴＳ化部１０５に出力する。

ＴＴＳ化部１０５は、入力した各ＴＳパケットにそれぞれ４バイト長の２７ＭＨｚ単位のタイムスタンプを順次付加してＴＴＳ（タイムスタンプ付トランスポート・ストリーム）フォーマットにして出力する。なお、ＴＴＳ化部１０５により生成されたＴＴＳパケットは、図示しないスクランブル処理部にてスクランブルが施された上で後段のＦＥＣ符号化部１０６へ出力されるようにしてもよい。

なお、ＴＳ多重化部１０３およびＴＴＳ化部１０５は、本発明のパケット生成部に相当するものである。

ＦＥＣ符号化部１０６は、本発明の誤り訂正符号化部に相当するものであり、ＦＥＣ符号化制御部１０８からＦＥＣ処理実行の指示を受けた場合にＴＴＳパケットの信号に対して誤り訂正符号化を行う。ＦＥＣ符号化部１０６は、ＦＥＣ符号化制御部１０８からＦＥＣ処理実行の指示を受けない場合には、ＴＴＳ化部１０５からのＴＴＳパケットの信号をそのままＩＰ伝送部１０７に出力する。

ＩＰ伝送部１０７は、ＦＥＣ符号化部１０６より出力されたＴＴＳパケットを用いて、ＲＴＰ（Real-Time Transport Protocol）パケットの生成、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）パケットの生成、ＩＰパケットの生成などのＩＰ伝送に必要な処理を順次行って、ＩＰネットワークへコンテンツ配信信号として出力する。

図２は本発明の実施形態にかかるコンテンツ受信装置２００の構成を示す図である。

このコンテンツ受信装置２００は、ＩＰ処理部２０１、ＦＥＣ復号処理部２０２、ＴＴＳ処理部２０３、ＴＳ処理部２０４、ＰＡＴ／ＰＭＴ解析部２０５、映像復号部２０６、音声復号部２０７、ＦＥＣ復号制御部２０８を備える。

ＩＰ処理部２０１は、ＩＰネットワークを通じて入力したコンテンツ配信信号に対してＩＰパケットの処理、ＵＤＰパケットの処理、ＲＴＰパケットの処理などのＩＰ受信に必要な処理を順次行う。

ＦＥＣ復号処理部２０２は、本発明の誤り訂正復号部に相当するものであり、ＩＰ処理部２０１より入力されたＲＴＰパケットに対してＦＥＣ復号制御部２０８による制御のもとでＦＥＣによる誤り訂正復号処理を行う。

ＴＴＳ処理部２０３は、ＦＥＣ処理が実行中でない場合にはＩＰ処理部２０１より入力したＲＴＰパケットからＴＴＳパケットを分離して、このＴＴＳパケットに付加された４バイト長のタイムスタンプ情報をもとに後続のＴＳパケットのタイミング制御を行ってＴＳパケットをＴＳ処理部２０４へ出力する。また、ＦＥＣ処理が実行中である場合には、ＦＥＣ復号処理部２０２より入力されたＴＴＳパケットに付加された４バイト長のタイムスタンプ情報をもとに後続のＴＳパケットのタイミング制御を行ってＴＳパケットをＴＳ処理部２０４へ出力する。なお、ＴＳパケットがスクランブル処理されている場合には、図示しないデスクランブル処理部にてＴＳのデスクランブル処理が行われて、ＴＳ処理部２０４へ入力される。

ＴＳ処理部２０４は、ＴＳパケットからＰＡＴおよびＰＭＴなどの多重化構成情報を分離してＰＡＴ／ＰＭＴ解析部２０５に出力し、ＰＡＴ／ＰＭＴ解析部２０５による多重化構成情報の解析結果を受けてＴＳからそれぞれ圧縮符号化された映像信号および音声信号をそれぞれ分離し、映像信号を映像復号部２０６に、音声信号を音声復号部２０７へそれぞれ出力する。

ＰＡＴ／ＰＭＴ解析部２０５は、ＰＡＴおよびＰＭＴなどの多重化構成情報の解析を行って解析結果をＴＳ処理部２０４に通知するとともに、ＰＭＴにＦＥＣ処理に関する情報が記述されている場合にはその情報をＦＥＣ復号制御部２０８に出力する。

なお、ＴＳ処理部２０４においてＴＳパケットからＰＡＴおよびＰＭＴなどの多重化構成情報を分離する機能とＰＡＴ／ＰＭＴ解析部２０５は、本発明の誤り訂正適用判別部に相当するものである。

映像復号部２０６は、ＴＳ処理部２０４からの圧縮符号化された映像信号を復号する。音声復号部２０７は、ＴＳ処理部２０４からの圧縮符号化された音声信号を復号する。

ＦＥＣ復号制御部２０８は、本発明の誤り訂正復号制御部に相当するものであり、ＰＡＴ／ＰＭＴ解析部２０５より通知されたＦＥＣ処理に関する情報をもとにＦＥＣ復号処理部２０２によるＦＥＣ復号処理の少なくともオン／オフなどの制御を行う。

次に、本実施形態のコンテンツ送信装置１００のＦＥＣ符号化部１０６によるＦＥＣ誤り訂正符号化に関連する処理を説明する。

図３は本実施形態のコンテンツ送信装置１００におけるＦＥＣ誤り訂正符号化に関連する処理のフローチャートである。

ＦＥＣ符号化制御部１０８は、ＦＥＣ処理を適用する場合（ステップＳ３１）、ＦＥＣ処理に関する情報をＰＭＴに付加するようにＰＡＴ／ＰＭＴ生成部１０４に指示するとともに、ＦＥＣ符号化部１０６に対して誤り訂正符号化を実行することを指示する（ステップＳ３２）。

ＦＥＣ符号化部１０６は、この指示を受けて、ＴＴＳパケットに対するパリティバイトＰを計算する（ステップＳ３３）。この計算方法の例を図４に示す。この計算例では、ＴＴＳパケットの全１９２バイトに対してバイト単位で排他的論理和演算が実行され、その結果が１バイトのパリティとなる。次に、ＦＥＣ符号化部１０６は、このパリティバイト（１バイト）をＴＴＳパケット（１９２バイト）に付加して計１９３バイトとする（ステップＳ３４）。次に、ＦＥＣ符号化部１０６は、この１９３バイト化したＴＴＳパケットを１３５１個単位で集めてフレームを生成する（ステップＳ３５）。この後、ＦＥＣ符号化部１０６は、図５に示すように、（ＴＴＳパケット番号，ＴＴＳパケット内の先頭からの番号）としたときに、（０，０），（１，０），（２，０）、・・・、（１３５０，０）のようにバイト単位でインタリーブ処理を行う（ステップＳ３６）。ＦＥＣ符号化部１０６は、このインタリーブ処理を最終のＴＴＳパケット最終（１９１番）およびパリティバイト部分まで実施する。

要するに、ＦＥＣ符号化制御部１０８は、ＴＴＳパケットに対してバイト単位の論理演算によってパリティバイトを計算し、このパリティバイトを元のＴＴＳパケットに付加したものを所定数集めてフレームを生成し、このフレームに対してバイト単位でインタリーブを行って得たバイト列をＩＰ伝送部１０７に出力する。

続いて、インタリーブが施された１３５１バイト長の各バイト列（０〜１９１およびパリティＰ）は、図１のＩＰ伝送部１０７にてＲＴＰパケットに格納される（ステップＳ３７）。ＩＰ伝送部１０７は、ＲＴＰパケットからＵＤＰパケットを生成した後（ステップＳ３８）、ＵＤＰパケットからＩＰパケットを生成し（ステップＳ３９）、このＩＰパケットをＩＰネットワークへコンテンツ配信信号として出力する。この様子を図６に示す。以上の一連の処理は、ＦＥＣ符号化制御部１０８からＦＥＣ処理実行の指示が与えられる間実行される。

また、ＦＥＣ処理を適用しない場合には、ＦＥＣ符号化制御部１０８がＦＥＣ処理に関する情報をＰＭＴに記述しないようＰＡＴ／ＰＭＴ生成部１０４に指示するとともに、ＦＥＣ符号化部１０６に対してＦＥＣ処理を実行しないように指示する。

次に、本実施形態のコンテンツ受信装置２００でのＦＥＣ誤り訂正復号に関連する処理を説明する。

図７は本発明の実施形態におけるＦＥＣ誤り訂正復号の処理に関連するフローチャートである。

まず、ＩＰ処理部２０１は、ＩＰネットワークより入力したコンテンツ配信信号に対してＩＰパケット処理（ステップＳ７１）、ＵＤＰパケット処理（ステップＳ７２）、ＲＴＰパケット処理（ステップＳ７３）などのＩＰ受信に必要な処理を順次行う。ＲＴＰパケットの処理においては、ＲＴＰパケットのヘッダ中のシーケンス番号フィールド（sequence number）の値をもとにパケットの連続性の判定が行われることによってパケットロスの検出が行われる。この様子を図８に示す。

ＦＥＣ処理が実行中でない場合、ＩＰ処理部２０１にて生成されたＲＴＰパケットはＦＥＣ復号処理部２０２をスルーしてＴＴＳ処理部２０３に入力される。ＴＴＳ処理部２０３は、ＩＰ処理部２０１より入力したＲＴＰパケットからＴＴＳパケットを分離して、このＴＴＳパケットに付加された４バイト長のタイムスタンプ情報をもとに後続のＴＳパケットのタイミング制御を行ってＴＳパケットをＴＳ処理部２０４へ出力する。

ＴＳ処理部２０４は、ＴＳパケットからＰＡＴおよびＰＭＴなどの多重化構成情報を抽出してＰＡＴ／ＰＭＴ解析部２０５に出力する。ＰＡＴ／ＰＭＴ解析部２０５は、ＴＳ処理部２０４より入力されたＰＡＴおよびＰＭＴなどの多重化構成情報の解析を行う。ここで、ＰＭＴにＦＥＣ処理に関する情報が記述されていることがＰＡＴ／ＰＭＴ解析部２０５によって検出されたならば（ステップＳ７４のＹＥＳ）、ＰＡＴ／ＰＭＴ解析部２０５はその情報をＦＥＣ復号制御部２０８に出力する。

ＦＥＣ復号制御部２０８は、ＰＡＴ／ＰＭＴ解析部２０５よりＦＥＣ処理に関する情報を入力すると、ＦＥＣ復号処理部２０２に対してＦＥＣ誤り訂正復号を行うよう指示する。ＦＥＣ復号処理部２０２は、この指示を受けると、ＩＰ処理部２０１より、図６のフレームを構成するＲＴＰパケット（ｋ番目のフレームのＲＴＰパケット０〜１９１およびパリティＰ）を取得してフレーム化を行い（ステップＳ７５）、図９に示すようなデインターリーブ処理を実施し、計１３５１個のパリティバイトを含むＴＴＳパケット（０〜１３５０）を順次再構築する（ステップＳ７６）。ここで、ＦＥＣ復号処理部２０２は、ＲＴＰパケットについてのパケットロスが検出されているかどうかを調べ（ステップＳ７７）、パケットロスが検出されている場合（ステップＳ７７のＹＥＳ）、ＲＴＰパケットのヘッダ中のシーケンス番号の値のモジューロ演算（mod193）から損失バイトの位置を特定し、ＴＴＳパケットごとにパリティバイトＰをもとに対象バイトの誤り訂正復号を実施する（ステップＳ７８）。この様子を図１０に示す。なお、以上の処理は、ステップＳ７４で、ＰＭＴにＦＥＣ処理に関する情報が記述されている限り繰り返し実行される。

要するに、ＦＥＣ復号処理部２０２は、ＩＰ処理部２０１にて生成されたＲＴＰパケットを所定数集めてフレームとし、このフレームの単位でデインターリーブによってパリティバイトを含む所定数のＴＴＳパケットを再構築し、ＩＰ処理部２０１にてＲＴＰパケットの損失が検出された場合に、ＴＴＳパケットごとのパリティバイトをもとに誤り訂正復号を行う。

上記のようなＦＥＣ処理を行うことによって、クロック同期対策として導入した１９２バイト長のＴＴＳパケットに対してもこれを搭載したＲＴＰパケットの損失に対して、わずかな冗長度と遅延しか発生させずに、コンテンツ受信装置２００にて簡潔に誤り検出を行うことが可能となり、かつ１バイトのパリティワードで容易に誤り訂正を実現することが可能になる。

次に、ＰＭＴ、ＰＡＴについて説明を補足する。

図１１に示すように、ＰＭＴおよびＰＡＴはＴＳにＰＳＩ（Program Specific Information）として、たとえば最大１００ｍｓの周期で挿入されている。ＰＭＴは、１つの編成チャンネルのコンポーネント、たとえば映像、音声、データの構成を示す情報のテーブルであり、含まれるコンポーネントのＰＩＤ（パケット識別子）、ｓｔｒｅａｍ＿ｔｙｐｅ（ストリーム形式識別）などを指定するテーブルである。コンテンツ受信装置２００は、このＰＭＴに記述されたＰＩＤと同じ値のＴＳパケットをＴＳの中から探し出す。ＰＡＴは、１つのＴＳに含まれる全てのＰＭＴのＰＩＤが記述される。したがって、コンテンツ受信装置２００は、まずＰＡＴを読み込んでＰＭＴのＰＩＤを取得してからＰＭＴの取得を行うようになっている。

このようにＰＭＴには主に映像、音声、データの構成を示す情報が記述されるが、特定の情報の伝達に用いられていない予約外の領域が存在しており、本実施形態では、この予約外の領域（記述子領域）を用いてＦＥＣ処理実行に関する情報の伝達を行うものとしている。

図１２はＰＭＴに記述されるＦＥＣ処理実行に関する情報の記述例である。

同図に示すように、この例では、ＦＥＣ処理実行に関する情報がＩＰ＿ＦＥＣ＿ｃｏｎｔｒｏｌ＿ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒという記述子として定義されている。情報の内容には、主に、ＦＥＣ＿ｉｎｎｅｒ、ｐｏｒｔ＿ｎｕｍｂｅｒ＿１、ｐｏｒｔ＿ｎｕｍｂｅｒ＿２などが含まれている。ＦＥＣ＿ｉｎｎｅｒにおいては、ＦＥＣ方式や制御パラメータなどが定義される。ＦＥＣ方式には、１次元パリティ、２次元パリティなどがある。ｐｏｒｔ＿ｎｕｍｂｅｒ＿１においてはＦＥＣのパリティワード（ＦＥＣパケット）を伝送するポート番号が指定される。ＦＥＣパケットの伝送に用いられるポート番号は対象コンテンツ（ＴＳ）の伝送ポートと同じでもよいし、本実施形態のＦＥＣに関する機能を搭載しない受信装置との互換性の観点から、たとえばＰｒｏ−ＭＰＥＧ方式のように対象コンテンツの伝送に用いられるボート番号とは別のポート番号を用いてＦＥＣパケットを伝送するようにしてもよい。

このようなＦＥＣ処理実行に関する情報は、たとえば、一つのＰＭＴのなかで繰り返し配置される記述子領域の第１ループにのみ配置する。もちろん、第１ループのみに限らず一つのＰＭＴのなかに複数回配置してもよい。受信装置のＰＡＴ／ＰＭＴ解析部２０５は、このＦＥＣ処理実行に関する情報を配置した記述子領域の有無からＦＥＣ処理中であるか否かを判断する。

ＭＰＥＧ−２ ｓｙｓｔｅｍｓではＰＭＴの最大送出周期は１００ｍｓｅｃと規定されているため、受信装置は配信コンテンツの伝送途中であっても短時間にＦＥＣ処理中であることを検知してＦＥＣ誤り訂正復号を実行することができる。また、ＴＳに配置されているＰＭＴは、放送、ＶＯＤのサービス形態に拠らず共通であることから、各サービス形態に対して共通の仕組みでＦＥＣ処理中であることの検知を行うことができる。

本発明の実施形態にかかるコンテンツ受信装置２００は、次のような構成を有するディジタル放送受信装置に適用することが可能である。

図１３は、本発明の実施形態にかかるコンテンツ受信装置２００を採用したディジタル放送受信装置３００の全体的な構成を示す図である。

このディジタル放送受信装置３００は、放送信号を放送（オンエア）経由および通信路（ＩＰ網）経由で受信することが可能な構成を備えるものであるが、ここでは、通信路（ＩＰ網）経由で放送信号を受信する場合を中心に説明する。

図１３に示すように、このディジタル放送受信装置３００は、チューナ部３０２、デスクランブラ３０３、ＴＳデコード部３０４、映像音声デコード部３０５、表示処理部３０６、制御部３０７、キー入力部３０８、ＩＣカードＩ／Ｆ部３１０、メモリ部３１２、通信処理部３１１から構成されている。

チューナ部３０２は、ディジタル放送受信装置３００に入力された放送波から所望のチャンネルを選局し、この選局したチャンネルのＴＳをデスクランブラ３０３へ出力する。ＴＳはコンテンツ保護のためにスクランブルされている。

通信処理部３１１は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などのネットワーク回線に接続され、ネットワークを介してＩＰパケットデータの送受信処理を行うものである。この通信処理部３１１は、番組配信サーバから選局されて配信された放送信号のＩＰパケットを受信し、ＵＤＰパケット処理、ＲＴＰパケット処理などのＩＰ受信に必要な処理を順次行ってＴＴＳパケットを取得する。さらに、この通信処理部３１１は、必要に応じてＴＴＳパケットからＦＥＣによる誤り訂正復号処理を行い、ＴＴＳパケットからこれに付加された４バイト長のタイムスタンプ情報をもとに後続のＴＳパケットのタイミング制御を行ってＴＳパケットをデスクランブラ３０３へ出力する。すなわち、この通信処理部３１１は、図２に示した本実施形態のコンテンツ受信装置２００におけるＩＰ処理部２０１、ＦＥＣ復号処理部２０２、ＴＴＳ処理部２０３に相当するものである。

デスクランブラ３０３は、通信処理部３１１やチューナ部３０２から入力されたＴＳをデスクランブルしてＴＳデコード部３０４へ出力する。

ＴＳデコード部３０４は、デスクランブラ３０３から入力されたＴＳからＰＭＴおよびＰＡＴを含むＰＳＩ（Program Specific Information）を分離、解析し、この解析結果をもとにＴＳから更に放送番組信号（映像、音声）の抽出や各種多重データ（各種ＳＩ（Service Information）データやＥＣＭ、ＥＭＭなど）を分離する。なお、ＥＣＭ（Entitlement Control Message）とは番組情報、デスクランブルの鍵、スクランブルのオン／オフの情報などである。ＥＭＭ（Entitlement Management Message）とは加入者毎の個別情報である。

また、ＴＳデコード部３０４は、分離した放送番組信号（映像、音声）を映像音声デコード部３０５へ出力する。すなわち、このＴＳデコード部３０４は、図２に示した本実施形態のコンテンツ受信装置２００におけるＴＳ処理部２０４、ＰＡＴ／ＰＭＴ解析部２０５に相当する。

映像音声デコード部３０５は、ＴＳデコード部３０４から入力された放送番組信号（映像、音声）のデコードを行い、表示処理部３０６へ出力する。すなわち、映像音声デコード部３０５は、図２に示した本実施形態のコンテンツ受信装置２００における映像復号部２０６、音声復号部２０７に相当する。

表示処理部３０６は、映像音声デコード部３０５から入力された放送番組信号（映像、音声）を図示しない外部のモニタへ出力して表示・音声再生させる。また、表示処理部３０６は、ユーザとのインターフェース機能を果たすために各種エラー情報の表示画像信号を生成し、この生成した画像信号を放送番組信号（映像、音声）に代えて出力、或いは放送番組信号（映像、音声）と合成して出力する機能を有している。また、表示処理部３０６は、ＴＳデコード部３０４で分離されたＳＩデータやユニキャスト配信などを通じ独立して取得したＳＩデータから構成されたＥＰＧ（Electric Program Guide）の画像信号を生成し、この生成した画像信号を放送番組信号（映像、音声）に代えて出力、或いは放送番組信号（映像、音声）と合成して出力する機能を有している。

キー入力部３０８は、リモートコントローラ（リモコン）３０９などのユーザインターフェース機器からの赤外線などによる遠隔操作信号を受信する機能を有している。

メモリ部３１２はＲＡＭ、不揮発性メモリで構成され、たとえばチャンネル選局情報や番組情報の一部は不揮発性メモリに格納される。

制御部３０７は、上記した各機能を制御する機能を有しており、バス接続やシリアル通信接続等で各機能をコントロールする。すなわち、制御部３０７は、図２に示した本実施形態のコンテンツ受信装置２００におけるＦＥＣ復号制御部２０８に相当する。

ＩＣカードＩ／Ｆ部３１０は、ＩＳＯ規格であるＩＳＯ７８１６に準拠したＩＣカードインターフェースである。

ＩＣカード３１５は、契約管理や視聴制御を行うものであり、ＣＰＵ３１９、ＲＯＭ３１６、ＲＡＭ３１７、不揮発性メモリ３２０、Ｉ／Ｆ部３１８などから構成されており、ディジタル放送受信装置３００とはＩＳＯ規格であるＩＳＯ７８１６に準拠したインターフェースで接続される。ＩＣカード３１５内の不揮発性メモリ３２０には、少なくともカードＩＤ、カード固有の鍵が予め設定されている。

制御部３０７は、ＴＳデコード部３０４でＴＳから分離されたＥＭＭやＥＣＭを、ＩＣカードＩ／Ｆ部３１０を介してＩＣカード３１５へ出力する。

ＩＣカード３１５は、ＩＣカードＩ／Ｆ部３１０からＥＭＭが入力された場合、このＥＭＭをカード固有の鍵で復号して、契約により取得されるワーク鍵（Ｋｗ）などの情報をＩＣカード３１５内の不揮発性メモリ３２０に記憶する。また、ＩＣカード３１５は、ＩＣカードＩ／Ｆ部３１０からＥＣＭが入力された場合、このＥＣＭをＩＣカード３１５内の不揮発性メモリ３２０に記憶しているワーク鍵（Ｋｗ）で復号して、番組を視聴可能か否かの判定をした後、視聴可能な場合にはスクランブルを解くためのスクランブル鍵（Ｋｓ）をディジタル放送受信装置３００へ出力する。

ディジタル放送受信装置３００では、制御部３０７がＩＣカード３１５から入力されたスクランブル鍵（Ｋｓ）をデスクランブラ３０３にセットすることにより、デスクランブラ３０３にてコンテンツのデスクランブルが行われて番組を視聴可能となる。

以上説明したように、本実施形態のコンテンツ送信装置１００は、ＴＳに周期的に配置される多重化構成情報（ＰＭＴ）にＦＥＣ処理実行中か否かを示す情報をセットしてＩＰネットワークにコンテンツ信号を送出する。一方、本実施形態のコンテンツ受信装置２００は、ＩＰネットワークより入力したコンテンツ信号から多重化構成情報を分離、解析してＦＥＣ処理実行中か否かを判別し、ＦＥＣ処理実行中ならばＦＥＣ誤り訂正復号を行う。このようにＴＳに周期的に配置される多重化構成情報（ＰＭＴ）にＦＥＣ処理実行中か否かを示す情報をセットすることによって、コンテンツ送信装置１００とコンテンツ受信装置２００との間でコンテンツ配信とは別配信でＦＥＣ処理を行うかどうかの通信を行うことなく、ほぼリアルタイムで、コンテンツ送信装置１００でのＦＥＣ処理の適用の有無をコンテンツ受信装置２００に伝達することができる。これにより、ＦＥＣ処理の適用の有無をネットワークの負荷などに応じて動的に切り替えることができる。

なお、上記の本実施形態ではクロック同期対策を考慮した１９２バイト長のＴＴＳパケットに対する誤り訂正符号化／アルゴリズムの一例とともに、ＦＥＣ処理の通知手段を説明したが、ＴＳ形式であれば対象パケットは基本的に１８８バイト長であっても２０４バイト長であってもパケット長に制限されるものではない。また、アルゴリズムそのものも対象ストリームがＴＳ形式であれば他の方式、たとえばＰｒｏ−ＭＰＥＧ方式やそれに準じる他方式であってもよい。さらに、放送／ＶＯＤによる個別の通知方法によらず、これらとの併用も可能である。

また、上記の実施形態では、ＦＥＣ誤り訂正符号化の対象をＴＳＳ信号とする場合について説明したが、ＴＳ信号をＦＥＣ誤り訂正符号化の対象とする場合においても本発明は適用可能である。

さらに、上記の実施形態では、ＰＭＴへのＦＥＣ処理に関する情報の記述の有無によってＦＥＣ処理の適用の有無を受信装置に通知するようにしたが、ＦＥＣ処理のオン／オフを示す情報をＰＭＴに記述することによって、ＦＥＣ処理の適用の有無を受信装置に通知するようにしてもよい。

本発明の実施形態にかかるコンテンツ送信装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態にかかるコンテンツ受信装置の構成を示す図である。 本発明のＦＥＣ誤り訂正符号化に関連する処理のフローチャートである。 本発明の実施形態におけるＴＴＳパケットに対するパリティバイトＰの計算方法の説明図である。 本発明の実施形態におけるインタリーブおよびＲＴＰパケット化の説明図である。 本発明の実施形態におけるＲＴＰパケット伝送の説明図である。 本発明の実施形態におけるＦＥＣ誤り訂正復号の処理に関連する処理のフローチャートである。 本発明の実施形態におけるパケットロス検出に関する説明図である。 本発明の実施形態におけるＲＴＰパケット処理およびデインタリ−ブ処理に関する説明図である。 本発明の実施形態における誤り訂正復号処理に関する説明図である。 ＰＭＴおよびＰＡＴの構成を示す図である。 本発明の実施形態におけるＰＭＴに記述されるＦＥＣ処理実行に関する情報の記述例を示す図である。 本発明の実施形態にかかるコンテンツ受信装置を採用したディジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１００…コンテンツ送信装置、１０１…映像符号化部、１０２…音声符号化部、１０３…ＴＳ多重化部、１０４…ＰＡＴ／ＰＭＴ生成部、１０５…ＴＴＳ化部、１０６…ＦＥＣ符号化部、１０７…ＩＰ伝送部、１０８…ＦＥＣ符号化制御部、２００…コンテンツ受信装置、２０１…ＩＰ処理部、２０２…ＦＥＣ復号処理部、２０３…ＴＴＳ処理部、２０４…ＴＳ処理部、２０５…ＰＡＴ／ＰＭＴ解析部、２０６…映像復号部、２０７…音声復号部、２０８…ＦＥＣ復号制御部。

Claims (8)

1. ＴＳ（Transport Stream）におけるコンテンツ信号の構成を示す情報に誤り訂正処理の適用の有無を示す設定情報を付加して多重化構成情報を生成する多重化構成情報生成部と、
   前記コンテンツ信号と前記多重化構成情報生成部にて生成された前記多重化構成情報から複数のＴＳパケットまたはタイムスタンプ付ＴＳパケットを生成するパケット生成部と、
   前記パケット生成部により生成された複数のＴＳパケットまたはタイムスタンプ付ＴＳパケットに対して誤り訂正符号化を行う誤り訂正符号化部と、
   前記多重化構成情報生成部に対して前記設定情報の設定を行うとともに、前記誤り訂正符号化部による誤り訂正符号化のオン／オフを切り替える誤り訂正符号化制御部と、
   前記パケット生成部または前記誤り訂正符号化部より出力されたＴＳパケットまたはタイムスタンプ付ＴＳパケットからＩＰパケットを生成して前記ＩＰネットワークに送出するＩＰ伝送部と
   を具備することを特徴とするコンテンツ送信装置。
2. 前記誤り訂正符号化部は、前記パケット生成部にて生成されたＴＳパケットまたはタイムスタンプ付ＴＳパケットに対してバイト単位の論理演算によってパリティバイトを計算し、このパリティバイトを元のＴＳパケットまたはタイムスタンプ付ＴＳパケットに付加したものを所定数集めてフレームを生成し、このフレームに対してバイト単位でインタリーブを行って得たバイト列を誤り訂正符号化結果として前記ＩＰ伝送部に出力することを特徴とする請求項１または２に記載のコンテンツ送信装置。
3. 前記多重化構成情報は、ＰＭＴ（Program Map Table）であることを特徴とする請求項１または２に記載のコンテンツ送信装置。
4. ＩＰネットワークより、ＴＳ（Transport Stream）におけるコンテンツ信号の構成を示す情報に誤り訂正処理の適用の有無を示す設定情報が付加された多重化構成情報を含むＩＰパケットを受信してＲＴＰパケットを出力するＩＰ処理部と、
   前記ＩＰ処理部より出力された前記ＲＴＰパケットに対して誤り訂正復号を行う誤り訂正復号部と、
   前記ＩＰ処理部より出力された前記ＲＴＰパケットから前記多重化構成情報を分離し、解析して前記誤り訂正処理の適用の有無を判別する誤り訂正適用判別部と、
   前記誤り訂正適用判別部による判別結果を受けて、前記誤り訂正復号部による誤り訂正復号のオン／オフを制御する誤り訂正復号制御部と
   を具備することを特徴とするコンテンツ受信装置。
5. 前記ＩＰ処理部はＲＴＰパケットの損失を検出し、
   前記誤り訂正復号部は、前記ＩＰ処理部より出力された前記ＲＴＰパケットを所定数集めてフレームとし、このフレームの単位でデインターリーブによってパリティバイトを含む所定数のＴＳパケットまたはタイムスタンプ付ＴＳパケットを再構築し、前記ＲＴＰパケットの損失が検出された場合に、ＴＳパケットまたはタイムスタンプ付ＴＳパケットごとのパリティバイトをもとに誤り訂正復号を行うことを特徴とする請求項４に記載のコンテンツ受信装置。
6. 前記多重化構成情報は、ＰＭＴ（Program Map Table）であることを特徴とする請求項４または５に記載のコンテンツ受信装置。
7. ＴＳ（Transport Stream）におけるコンテンツ信号の構成を示し、誤り訂正処理の適用の有無を示す設定情報を含む多重化構成情報を生成するステップと、
   前記コンテンツ信号および前記多重化構成情報から複数のＴＳパケットを生成するステップと、
   前記ＴＳパケットにタイムスタンプ情報を付加してタイムスタンプ付ＴＳパケットを生成するステップと、
   誤り訂正処理がオンに設定される場合に前記タイムスタンプ付ＴＳパケットに対して誤り訂正符号化を行い、この誤り訂正符号化されたタイムスタンプ付ＴＳパケットからＩＰパケットを生成してＩＰネットワークに送出するステップと、
   誤り訂正処理がオフに設定される場合に前記誤り訂正符号化をキャンセルして前記ＴＴＳパケットからＩＰパケットを生成してＩＰネットワークに送出するステップと
   を具備することを特徴とするコンテンツ送信方法。
8. ＩＰネットワークより、ＴＳ（Transport Stream）におけるコンテンツ信号の構成を示す多重化構成情報に誤り訂正処理の適用の有無を示す設定情報が付加されたＩＰパケットを入力してタイムスタンプ付ＴＳパケットを生成するステップと、
   前記タイムスタンプ付ＴＳパケットに付加されたタイムスタンプ情報をもとにタイミング制御を行ってＴＳパケットを出力するステップと、
   前記ＴＳパケットから前記多重化構成情報を分離し、解析して前記誤り訂正処理のオン／オフの設定を判別するステップと、
   前記誤り訂正処理がオンに設定されていることが判別されたとき、前記タイムスタンプ付ＴＳパケットに対して誤り訂正復号を行うステップと
   を具備することを特徴とするコンテンツ受信方法。

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