JP2008177858A - 転送データ処理装置、プログラム、及び転送データ受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パケットの同期検出の確実性を高める。
【解決手段】区切りデータによって区切られたパケットが所定の形式であるかどうかを判定し、パケットが所定の形式でないと判定された場合、復号規則を送信側の符号化規則に対応する規則とは異なる規則に変更し、所定時間経過後に復号規則を送信側の符号化規則に対応する規則に戻す。
【選択図】図１７

Description

本発明は、転送データ処理装置、プログラム、及び転送データ受信装置に関する。

デジタル放送等において送受信されるデータの形式として、ＭＰＥＧ−２（Moving Picture Experts Group phase 2）が一般的に用いられている。ＭＰＥＧ−２では、符号化された映像や音声等の情報を含むトランスポートパケットが複数集まって構成されるトランスポートストリームの送受信が行われる。各トランスポートパケットの先頭には、同期バイトという１バイトの固定データ（０ｘ４７）が格納されており、受信側ではこの同期バイトを区切りとしてトランスポートストリームを複数のトランスポートパケットに分割して処理を行っている。

また、トランスポートストリームの送受信が行われる際には、通信路において発生するエラー等に対する信頼性を高めるための様々な手法が用いられる。例えば、北米のデジタルＣＡＴＶ（Community Antenna Television）では、受信側で同期バイトの検出位置を正しく検出できるようにするため、多項式を用いた方法が採用されている（非特許文献１参照）。

図１９は、多項式を用いた同期バイトの検出方法の概略を示す図である。まず、送信側では、トランスポートパケット（１８８バイト）の先頭にある１バイトの同期バイト（Ｓ）を除く１８７バイトのペイロード（Ｐ）を多項式に入力し、１バイトのチェックサム（Ｃ）を算出する。そして、ペイロード（Ｐ）にチェックバイト（Ｃ）が付与され、様々な符号化処理や変調処理等が施されて送信される。受信側では、復調処理や復号処理が行われ、ペイロード（Ｐ）にチェックバイト（Ｃ）が付与されたデータが連続するストリームが生成される。その後、受信側でトランスポートパケットの同期判定処理が行われてトランスポートストリームが生成される。

図２０は、受信側でトランスポートパケットの同期を判定する処理の一例を示す図である。受信側では、チェックサムが付与されたストリームが先頭から順次多項式に入力されていく。順次入力された１８８バイトに対する多項式の出力が同期バイト（０ｘ４７）になると、現在の位置（例えば白丸で示すＮ１）、すなわち順次入力された１８８バイトの最後の１バイトの位置が同期バイトの位置であると仮定し、この位置の１８８バイト後（Ｎ２）においても、多項式の出力が同期バイト（０ｘ４７）となっているかどうかを判定する。そして、さらに何度か１８８バイト後の多項式の出力が同期バイト（０ｘ４７）となっているかどうかを判定し、例えば５回連続で同期バイト（０ｘ４７）となっていると、判定した位置がトランスポートパケットの区切りであると判定し、生成されたストリームにおけるこれらの位置のデータ（ストリームに含まれるチェックサム）が同期バイト（０ｘ４７）に置換されることにより、同期の確立が行われる。このように、送信側で多項式を用いてチェックサムを算出するとともに同期バイト（０ｘ４７）をチェックサムに置換し、受信側で多項式を用いて同期バイト（０ｘ４７）を復元することにより、トランスポートパケットの同期と通信路において発生するエラーの検出とを同時に行うことができる。
"Digital Transmission Standard For Cable Television"，ANSI/SCTE 07 2006，（米国），Engineering Committee Digital Video Subcommittee，2006年7月

ところで、このように同期を確定する場合、実際にはトランスポートパケットの区切りではない位置が、同期バイトの位置であると仮定される場合がある。ただし、デジタル放送において刻一刻と変化する映像が送信されている場合、受信側で生成されるストリームに含まれるデータ列にはランダム性があることが通常であり、誤った位置が同期バイトの位置であると仮定されたとしても、その位置の１８８バイト後の多項式の出力も同期バイト（０ｘ４７）となる可能性は低く、誤った位置で同期が確立されることもあまりない。

ところが、デジタル放送において固定の映像や文字等が所定の時間送信されてくる場合等において、受信側で生成されるストリームに含まれるデータ列のランダム性がなくなることがある。そして、受信側においてランダム性のないストリームが多項式に入力されると、多項式の出力も周期的になってしまう。そのため、図２１に示すように、黒丸で示す誤った位置（Ｅ１）が同期バイトの位置であると仮定されると、その位置から１８８バイトごとの位置（Ｅ２，Ｅ３，…）における多項式の出力も周期的に同期バイト（０ｘ４７）となる可能性がある。このような場合、トランスポートストリーム中の誤った位置に同期バイト（０ｘ４７）が挿入されることとなり、後続処理を正しく行えないこととなってしまう。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、パケットの同期検出の確実性を高めることが可能な転送データ処理装置、プログラム、及び転送データ受信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の転送データ処理装置は、所定の長さを有するパケットを複数含んで構成される転送データが所定の符号化規則に基づいて符号化された符号化データを受信し、前記符号化データを前記所定の符号化規則に応じた復号規則である第１規則に基づいて復号して前記転送データを生成する復号部と、前記復号部によって生成される前記転送データが順次入力され、入力された前記転送データに基づいて判定データを順次生成する判定データ生成部と、前記転送データにおける、前記データ生成部により生成される前記判定データが前記所定の長さの間隔で所定データとなる位置に応じた位置に、前記パケットの区切り位置を示す区切りデータを付与して前記転送データを出力する転送データ出力部と、を備える転送データ復号装置から出力される前記転送データを前記区切りデータごとに区切って処理する転送データ処理装置であって、前記区切りデータによって区切られた前記パケットが所定の形式であるかどうかを判定する形式判定部と、前記形式判定部によって前記パケットが所定の形式でないと判定された場合、前記転送データ復号装置の前記復号部における前記復号規則を前記第１規則とは異なる第２規則に変更し、所定時間経過後に前記復号規則を前記第１規則に戻す復号規則変更部と、を備えることとする。

そして、前記パケットは、ＭＰＥＧ−２（Moving Picture Experts Group phase 2）のトランスポートパケットであり、前記区切りデータは前記トランスポートパケットの同期バイトであることとすることができる。

また、前記所定の符号化規則に基づく符号化には、入力される第１データの順序を第３規則に基づいて並び替えて第２データを出力する処理が含まれ、前記第１規則に基づく復号には、入力される前記第２データの順序を前記第３規則に応じた並び替え規則である第４規則に基づいて並び替えて前記第１データを出力する処理が含まれ、前記復号規則変更部は、前記復号規則を前記第１規則とは異なる前記第２規則に変更する際には、前記並び替え規則を前記第４規則とは異なる第５規則に変更し、前期復号規則を前記第１規則に戻す際には、前記並び替え規則を前記第４規則に戻すこととすることができる。

また、本発明のプログラムは、所定の長さを有するパケットを複数含んで構成される転送データが所定の符号化規則に基づいて符号化された符号化データを受信し、前記符号化データを前記所定の符号化規則に応じた復号規則である第１規則に基づいて復号して前記転送データを生成する復号部と、前記復号部によって生成される前記転送データが順次入力され、入力された前記転送データに基づいて判定データを順次生成する判定データ生成部と、前記転送データにおける、前記データ生成部により生成される前記判定データが前記所定の長さの間隔で所定データとなる位置に応じた位置に、前記パケットの区切り位置を示す区切りデータを付与して前記転送データを出力する転送データ出力部と、を備える転送データ復号装置から出力される前記転送データを前記区切りデータごとに区切って処理する転送データ処理装置に、前記区切りデータによって区切られた前記パケットが所定の形式であるかどうかを判定する機能と、前記パケットが所定の形式でないと判定された場合、前記転送データ復号装置の前記復号部における前記復号規則を前記第１規則とは異なる第２規則に変更し、所定時間経過後に前記復号規則を前記第１規則に戻す機能と、を実現させるためのものとする。

また、本発明の転送データ受信装置は、所定の長さを有するパケットを複数含んで構成される転送データが所定の符号化規則に基づいて符号化された符号化データを受信し、前記符号化データを前記所定の符号化規則に応じた復号規則である第１規則に基づいて復号して前記転送データを生成する復号部と、前記復号部によって生成される前記転送データが順次入力され、入力された前記転送データに基づいて判定データを順次生成する判定データ生成部と、前記転送データにおける、前記データ生成部により生成される前記判定データが前記所定の長さの間隔で所定データとなる位置に応じた位置に、前記パケットの区切り位置を示す区切りデータを付与して前記転送データを出力する転送データ出力部と、前記転送データ出力部から出力される前記転送データを前記区切りデータごとに区切って得られる前記パケットが所定の形式であるかどうかを判定する形式判定部と、前記形式判定部によって前記パケットが所定の形式でないと判定された場合、前記転送データ復号装置の前記復号部における前記復号規則を前記第１規則とは異なる第２規則に変更し、所定時間経過後に前記復号規則を前記第１規則に戻す復号規則変更部と、を備えることとする。

パケットの同期検出の確実性を高めることが可能な転送データ処理装置、プログラム、及び転送データ受信装置を提供することができる。

＝＝システム構成＝＝
図１は、本発明の一実施形態であるデジタルＣＡＴＶシステムの構成例を示す図である。システムは、送信装置１０及び受信装置２０を含んで構成されており、送信装置１０と受信装置２０とは、ＣＡＴＶ伝送路２５を介して接続されている。

送信装置１０は、フレーミング部３１、符号化部３２、変調部３３、及び混合部３４を含んで構成されている。また、受信装置２０（転送データ受信装置）は、チューナ４１、復調ＬＳＩ４２、ＭＰＥＧデコーダ４３、及びマイコン４４を含んで構成されており、復調ＬＳＩ４２は、復調部５１、復号部５２、フレーミング部５３、及びステータス記憶部５４を含んで構成されている。

送信装置１０のフレーミング部３１には、デジタル放送の映像データ及び音声データが多重化されたＭＰＥＧ−２（Moving Picture Experts Group phase 2）のトランスポートストリーム（TS：Transport Stream）が入力される。なお、トランスポートストリームが本発明の転送データに相当する。

図２は、トランスポートストリームの構造を示す図である。トランスポートストリームは、連続する複数のトランスポートパケット（TSP：Transport Packet）により構成されている。トランスポートパケットは１８８バイトのデータで構成されており、パケットの先頭には、トランスポートストリームにおけるトランスポートパケットの区切り位置を示す同期バイト（Ｓ）が設定されている。図３は、トランスポートパケットの構造を示す図である。トランスポートパケットは、先頭の１バイトが同期バイト（Ｓ）、続く３バイトがヘッダ部（Ｈ）、残りの１８４バイトがデータ部（Ｄ）となっている。そして、同期バイトには、所定のデータ（本実施形態では０ｘ４７）が設定されている。なお、「０ｘ」は１６進表記であることを示すものである。また、本実施形態では、トランスポートパケットにおける同期バイト以外の部分、すなわち、ヘッダ部とデータ部とを合わせた１８７バイトのデータをペイロード（Ｐ）と称することとする。なお、ペイロードが本発明の転送対象データに相当し、同期バイト（Ｓ）が本発明の区切りデータに相当する。

ここで、トランスポートパケットに設定された同期バイトは、受信装置２０側においてトランスポートストリームの中からトランスポートパケットを切り出す際に用いられるものであり重要である。そこで、送信装置１０のフレーミング部３１は、受信装置２０側でトランスポートパケットの区切り位置、すなわち、同期バイトの位置を検出可能にするとともに、ＣＡＴＶ伝送路２５において発生するエラーの検出を可能とするためにトランスポートストリームを変換している。

図４は、送信装置１０のフレーミング部３１においてチェックサムを生成する処理のイメージを示す図である。フレーミング部３１は、トランスポートストリームに含まれるトランスポートパケットのペイロードを多項式に代入し、１バイトのチェックサム（Ｃ）を生成する。そして、フレーミング部３１は、１８７バイトのペイロードの後に、生成した１バイトのチェックサムを付与して順次出力していく。図５は、送信装置１０のフレーミング部３１から出力されるデータの構成を示す図である。図５に示すように、送信装置１０のフレーミング部３１から出力されるデータは、ペイロードとチェックサムとにより構成される１８８バイトのデータが連続するものとなっている。本実施形態では、送信装置１０のフレーミング部３１から出力されるデータのことをチェックサム付与ストリーム（ＣＳ）と称することとする。

図６は、送信装置１０のフレーミング部３１における多項式を実現する回路の一例を示す図である。ここで、Ｚ^-nはｎクロックの遅延を有する記憶素子を表している。図６に示す回路では、最初に全ての記憶素子に記憶されたデータがゼロに初期化される。その後、スイッチ６１，６２がＡ側に切り替えられ、１４９６ビット（１８７バイト）のペイロードが順次入力される。さらに、スイッチ６１，６２がＢ側に切り替えられ、ペイロードに続いて８ビットのゼロ（０ｘ００）が入力される。さらに、オフセットとして０ｘ６７（０１１００１１１）が加算されることにより、８ビットのチェックサム（Ｃ：ｂ７〜ｂ０）が生成される。

送信装置１０の符号化部３２は、ＣＡＴＶ伝送路２５において発生するエラーの検出や訂正を可能とするために、フレーミング部３１から出力されるチェックサム付与ストリーム（ＣＳ）に対してリードソロモン符号化、インタリーブ処理、ランダマイズ処理、トレリス符号化等の所定の符号化規則に基づく符号化を施して出力する。

変調部３３は、符号化部３２から出力される符号化されたデータをＣＡＴＶ伝送路２５経由で受信装置２０に送信可能とするために、例えばＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）方式により変調した信号を出力する。

混合部３４には、複数のチャンネルについての変調された信号が入力され、これらの信号が混合されてＣＡＴＶ伝送路２５に送出される。

受信装置２０のチューナ４１には、ＣＡＴＶ伝送路２５を介して送信装置１０から送信されてくる信号が入力される。チューナ４１は、入力される信号の中から利用者によって選択された所望のチャンネルの信号を抽出して出力する。

復調ＬＳＩ４２は、チューナ４２から出力される信号を送信装置１０での変調方式及び符号化方式に従って復調及び復号し、トランスポートストリームを生成して出力する。

ＭＰＥＧデコーダ４３は、復調ＬＳＩ４２から出力されるトランスポートストリームから、同期バイト（Ｓ）を区切りとしてトランスポートパケットを抽出し、各トランスポートパケットに含まれるヘッダ部（Ｈ）やデータ部（Ｄ）の情報に基づいて映像信号及び音声信号を生成して出力する。

マイコン４４（転送データ処理装置）は、受信装置２０を統括制御する。例えば、マイコン４４には、復調ＬＳＩ４２から出力されるトランスポートストリームが入力され、トランスポートストリームに含まれるトランスポートパケットの構成が正常であるかどうかの検出が行われる。そして、トランスポートパケットの構成が正常でなく、同期バイト（Ｓ）の位置が正常でない可能性がある場合には、同期バイト（Ｓ）の位置が正しくなるように復調ＬＳＩ４２の制御を行う。

復調ＬＳＩ４２の構成について説明する。復調ＬＳＩ４２は、復調部５１、復号部５２、フレーミング部５３、及びステータス記憶部５４を含んで構成されている。復調部５１は、チューナ４２から出力されるＱＡＭ方式等により変調された信号を復調してデジタル信号を出力する。復号部５２は、復調部５１から出力される信号に対して、送信装置３２での符号化に応じた復号（第１規則に基づく復号）を施し、チェックサム付与ストリーム（ＣＳ）を生成して出力する。フレーミング部５３は、復号部５２から出力されるチェックサム付与ストリームからトランスポートストリームを生成して出力する。ステータス記憶部５４は、復調ＬＳＩにおいて各種処理が正常に行われているかどうかを示すステータスを記憶する記憶領域である。

図７は、復調ＬＳＩ４２における復号部５２の構成例を示す図である。復号部５２は、トレリスデコーダ７１、デ・ランダマイザ７２、デ・インタリーバ７３、モード記憶部７４、及びリードソロモンデコーダ７５を含んで構成されている。なお、送信装置１０の符号化部３２では、チェックサム付与ストリーム（ＣＳ）に対して、リードソロモン符号化、インタリーブ処理、ランダマイズ処理、トレリス符号化の順に符号化処理が施されていることとする。トレリスデコーダ７１は、復調部５１から出力されるデータに対してトレリス符号に基づく復号処理を施して出力する。デ・ランダマイザ７２は、トレリスデコーダ７１から出力されるデータに対してデ・ランダマイズ処理を施して出力する。デ・インタリーバ７３は、デ・ランダマイザ７２から出力されるデータ（第２データ）を送信装置１０の符号化部３２におけるインタリーブ処理に応じて並び替えたデータ（第１データ）を出力する。つまり、送信装置１０の符号化部３２において並び替えられたデータは、受信装置２０のデ・インタリーバ７３で再度並び替えられて元の並びとなる。デ・インタリーバ７３は、数種類の並び替え規則に対応しており、並び替え規則を示す「モード」がモード記憶部７４に設定される。なお、モード記憶部７４に記憶されるモードはマイコン４４から設定可能であり、デ・インタリーバ７３は、マイコン４４によって設定されたモードに従ってデータの並び替えを行う。リードソロモンデコーダ７５は、デ・インタリーバ７３から出力されるデータに対してリードソロモン符号に基づく復号処理を施して出力する。そして、リードソロモンデコーダ７５から出力されるデータが、送信装置１０の符号化部３２での符号化前のチェック付与ストリーム（ＣＳ）となっている。

図８は、復調ＬＳＩ４２におけるフレーミング部５３の構成例を示す図である。フレーミング部５３は、多項式処理部８１（データ生成部）及びストリーム出力部８２（転送データ出力部）を含んで構成されている。復号部５２から出力されるチェックサム付与ストリーム（ＣＳ）は、多項式処理部８１及びストリーム出力部８２に入力される。多項式処理部８１は、チェックサム付与ストリームを、送信装置１０のフレーミング部３１においてチェックサムを生成した際に用いられた多項式に応じた多項式に順次入力し、多項式の出力結果（判定データ）をストリーム出力部８２に出力する。図９は、多項式処理部８１における多項式を実現する回路の一例を示す図である。図９に示すように、多項式の出力は、順次入力されるチェックサム付与ストリームの連続する１８８バイト（トランスポートパケットのデータ長）に基づいて生成される。ここで、送信装置１０で図６に示した多項式を用い、受信装置２０で図９に示した多項式を用いる場合について説明する。この場合、チェックサム付与ストリーム中の、１８７バイトのペイロード（Ｐ）及び当該ペイロードに基づいて生成された１バイトのチェックサム（Ｃ）を合わせた１８８バイトが図９に示す多項式に入力された際の出力が０ｘ４７となる。これにより、ストリーム出力部８２は、チェックサム（Ｃ）の位置、すなわち、トランスポートストリームにおける同期バイト（Ｓ）の位置を検出することができる。そして、ストリーム出力部８２は、チェックサム付与ストリーム中の、検出した位置のデータを同期バイト（０ｘ４７）に置換して出力する。

図１０は、マイコン４４が有する機能の一部を示すブロック図である。マイコン４４は、形式判定部９１及び復号規則変更部９２を備えている。形式判定部９１は、復調ＬＳＩ４２から出力されるトランスポートストリームに含まれるトランスポートパケットの構成が正常であるかどうかを判定する。例えば、形式判定部９１は、同期バイト（Ｓ）により区切られるトランスポートパケットのヘッダ部（Ｈ）の内容が正しいかどうかを確認することにより、同期バイト（Ｓ）が正しい位置に設定されているかどうかを判定する。復号規則変更部９２は、形式判定部９１によってトランスポートパケットの構成が正常ではないと判定された場合に、デ・インタリーバ７３のモードを、送信装置１０におけるインタリーブ処理のモード（第３規則）に対応するモード（第４規則）とは異なるモード（第５規則）に変更する。このように、デ・インタリーバ７３のモードが変更されることにより、復号部５２における復号規則が、送信装置１０の符号化部３２における符号化規則に応じた規則（第１規則）とは異なる規則（第２規則）に変更されることとなる。そして、復号規則変更部９２は、モードを変更してから所定時間経過後に、デ・インタリーバ７３のモードを、送信装置１０におけるインタリーブ処理に対応するモードに戻す。なお、形式判定部９１及び復号規則変更部９２は、マイコン４４がマイコン４４の内部又は外部のメモリ（不図示）に格納されたプログラムを実行することにより実現される。

＝＝処理説明＝＝
次に、受信装置２０におけるトランスポートストリームの同期処理について説明する。図１１は、復調ＬＳＩ４２のフレーミング部５３における同期確定処理の一例を示すフローチャートである。まず、ストリーム出力部８２は、同期バイト確認回数に０（ゼロ）を設定する（Ｓ１１０１）。多項式処理部８１は、入力されるチェックサム付与ストリーム（ＣＳ）を多項式に順次入力し、多項式の出力結果をストリーム出力部８２に出力していく（Ｓ１１０２）。ストリーム出力部８２は、多項式の出力結果が０ｘ４７となる位置をトランスポートストリームにおける同期バイトの位置と仮定する（Ｓ１１０３）。例えば、図１２に例示するように、白丸で示すＮ１の位置で多項式の出力が０ｘ４７となった場合、このＮ１の位置（チェックサムが設定されている位置）が同期バイトの位置と仮定される。また、例えば、図１３に例示するように、黒丸で示すＥ１の位置で多項式の出力が０ｘ４７となった場合、このＥ１の位置（チェックサムが設定されていない位置）が同期バイトの位置と仮定される。

同期バイトの位置が仮定されると、ストリーム出力部８２は、その位置の１８８バイト後の位置における多項式の出力が０ｘ４７であるかどうか確認する（Ｓ１１０４）。例えば図１２に例示するように、仮定した位置（Ｎ１）の１８８バイト後の位置（Ｎ２）における多項式の出力が０ｘ４７である場合（Ｓ１１０４：Ｙ）、ストリーム出力部８２は、同期バイト確認回数に１加算する（Ｓ１１０５）。また、例えば、図１３に例示するように、仮定した位置（Ｅ１）の１８８バイト後の位置における多項式の出力が０ｘ４７でない場合（Ｓ１１０４：Ｎ）、仮定した位置は同期バイトの位置でないと判定し、処理の先頭に戻って同期バイト確認回数に０が設定される（Ｓ１１０１）。

１８８バイト後の多項式の出力が０ｘ４７である場合（Ｓ１１０４：Ｙ）、ストリーム出力部８２は、同期バイト確認回数が５以上であるかどうか確認し（Ｓ１１０６）、５未満である場合は（Ｓ１１０６：Ｎ）、さらに次の１８８バイト後についても多項式の出力が０ｘ４７であるかどうかを確認する（Ｓ１１０４）。つまり、仮定された位置から１８８バイト間隔で５回連続して多項式の出力が０ｘ４７となるまで処理が繰り返される。

同期バイト確認回数が５以上になると（Ｓ１１０６）、ストリーム出力部８２は、仮定した位置を同期バイトの位置と判定し（Ｓ１１０７）、チェックサム付与ストリームにおける判定した位置のデータを同期バイトである０ｘ４７に置換し、トランスポートストリームとして出力する（Ｓ１１０８）。例えば、図１２に例示したチェックサム付与ストリームの場合、Ｎ１の位置が同期バイトの位置と仮定され、その位置から１８８バイトごとの位置（Ｎ２，Ｎ３，…）における多項式の出力が０ｘ４７になると、Ｎ１の位置が同期バイトの位置であると判定される。この場合、図１４に例示するように、チェックサム付与ストリームにおける、同期バイトの位置であると判定されたＮ１の位置から１８８バイトごとの位置のデータ（チェックサム）が同期バイトに置換されることにより、トランスポートストリームが生成される。

ところで、トランスポートストリームに含まれるデータ列にランダム性がない場合等において、多項式出力部８１から出力される多項式の出力結果が周期的になってしまうことがある。このような場合、チェックサムが設定された位置とは異なる位置、つまり、本来同期バイトが設定されるべき位置とは異なる位置が同期バイトの位置であると判定されてしまう可能性がある。図１５に例示するように、チェックサムが設定された位置とは異なる位置（Ｅ１）が同期バイトの位置であると仮定された後、その位置（Ｅ１）から１８８バイトごとの位置（Ｅ２，Ｅ３，…）においても多項式の出力が０ｘ４７となった場合、本来同期バイトが設定されるべきではない位置（Ｅ１）が同期バイトの位置であると判定されてしまう。そして、図１６に例示するように、ストリーム出力部８２は、誤判定されたＥ１の位置から１８８バイトごとの位置のデータを同期バイトに置換し、トランスポートストリームとして出力する。このように誤った位置に同期バイトが付与された場合、トランスポートストリームを処理するＭＰＥＧデコーダ４３では、映像及び音声を正しく生成できないこととなってしまう。

そこで、マイコン４４は同期バイトの位置が正しいかどうかを判定し、正しい位置でない場合には復調ＬＳＩ４２を制御することにより正しい位置に同期バイトが設定されるように処理を行っている。図１７は、マイコン４４におけるトランスポートストリームのチェック処理の一例を示す図である。まず、マイコン４４の形式判定部９１は、入力されるトランスポートストリームを同期バイト（０ｘ４７）で区切って得られるトランスポートパケット（ＴＳＰ）のヘッダをチェックする（Ｓ１７０１）。

形式判定部９１によってヘッダの構成が正しいと判定された場合（Ｓ１７０２：Ｎ）、同期バイトの位置が正しいと判断され、処理が終了する。形式判定部９１によってヘッダの構成が不正であると判定された場合、つまり、トランスポートストリームにおける同期バイトの位置が誤っていると判定された場合（Ｓ１７０２：Ｙ）、復号規則変更部９２は、ステータス記憶部５４を参照し、復調ＬＳＩ４２のステータスを確認する（Ｓ１７０３）。

復調ＬＳＩ４２のステータスが異常である場合（Ｓ１７０４：Ｎ）、復号規則変更部９２は、トランスポートストリームにおける同期バイトの位置が誤っているのは、フレーミング部５３における誤判定が原因ではなく、復調ＬＳＩ４２が異常であることが原因であると判断し、処理を終了する。

復調ＬＳＩ４２のステータスが正常である場合（Ｓ１７０４：Ｙ）、復号規則変更部９２は、モード記憶部７４を参照し、現在のモード、すなわち、送信装置１０でのインタリーブ処理に応じた正しいモードを確認する（Ｓ１７０５）。そして、復号規則変更部９２は、確認したモードとは別のモードをモード記憶部７４に設定する（Ｓ１７０６）。すなわち、デ・インタリーバ７３におけるデ・インタリーブ処理のモードが、送信装置１０でのインタリーブ処理に応じたモードとは別のモード（不正モード）に変更される。その後、復号規則変更部９２は、復調ＬＳＩ４２の復号部５２における復号処理のリブートを指示する（Ｓ１７０７）。そして、デ・インタリーブ処理のモードが変更されてから所定時間経過後に、復号規則変更部９２は、デ・インタリーバのモードを元のモードに戻す（Ｓ１７０８）。すなわち、送信装置１０でのインタリーブ処理に応じた正しいモード（正常モード）がモード記憶部７４に設定される。

図１７の処理による同期判定の流れの一例を説明する。図１８に例示するチェックサム付与ストリームでは、ストリームに含まれるデータ列にランダム性がなく、チェックサム（Ｃ）が付与された位置とは異なる位置（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，…）において、１８８バイトごとに多項式の出力が０ｘ４７になることとする。そして、図１１に例示した同期判定処理において、誤った位置が同期バイトの位置であると判定されたものとする。この場合、トランスポートパケットの構成が不正となるため、図１７に例示した処理において、同期バイトの位置が誤っていることが検出される。なお、復調ＬＳＩ４２のステータスは正常であることとする。

ここで、時刻Ｔ０に復号規則変更部９２によって、デ・インタリーバ７３におけるデ・インタリーブ処理のモードが不正モードに変更されたとする。これにより、デ・インタリーバ７３では送信装置１０でのインタリーブ処理に応じたデ・インタリーブ処理が行われないこととなる。つまり、復号部５２から出力されるチェックサム付与ストリーム（ＣＳ）におけるデータ列の並びは本来とは異なるものとなり、ランダム性を有する状態となる。例えば、図１８に示すように、本来とは異なる位置（Ｅ'１）における多項式の出力が０ｘ４７となり、この位置（Ｅ'１）が同期バイトの位置であると仮定されたとする。そして、チェックサム付与ストリーム（ＣＳ）が本来の並びとは異なる状態となっておりランダム性を有しているため、仮定された位置（Ｅ'１）の１８８バイト後における多項式の出力は０ｘ４７となっておらず、仮定された位置（Ｅ'１）は同期バイトの位置ではないと判定される。なお、チェックサム付与ストリーム（ＣＳ）が本来の並びとは異なる状態となっているため、多項式の出力が本来０ｘ４７となるべき位置（Ｅ１，Ｎ１，Ｅ２）における多項式の出力は０ｘ４７とはなっていない。

また、時刻Ｔ１に復号規則変更部９２によって、デ・インタリーバ７３におけるデ・インタリーブ処理のモードが正常モードに変更されたとする。なお、多項式処理部８１で用いられる多項式の結果は、先行する１８８バイトに基づいて生成されるため、正常モードに変更されてから１８８バイトの期間、すなわち時刻Ｔ２までの期間については、多項式処理部８１からの出力は本来のチェックサム付与ストリームに対するものとは異なるものとなる。そして、時刻Ｔ２以降は、本来のチェックサム付与ストリームと同じ位置（N２，Ｅ３，Ｎ３，Ｅ４，Ｎ４，…）において多項式の出力が０ｘ４７となる。

例えば、図１８に示すＥ'２の位置における多項式の出力が０ｘ４７となり、この位置（Ｅ'２）が同期バイトの位置であると仮定されたとする。そして、時刻Ｔ２からは多項式の出力が正常な期間となるが、仮定された位置（Ｅ'２）の１８８バイト後の位置における多項式の出力は０ｘ４７とはなっていない。そのため、仮定された位置（Ｅ'２）は同期バイトの位置ではないと判定される。その後、チェックサム（Ｃ）が設定された位置であるＮ３の位置において多項式の出力が０ｘ４７となり、この位置（Ｎ３）が同期バイトの位置であると仮定される。その後、１８８バイトごとの位置（Ｎ４，…）における多項式の出力も０ｘ４７となり、仮定された位置（Ｎ３）が同期バイトの位置であると判定される。これにより、正しい位置が同期バイトの位置として判定され、トランスポートストリームにおける正しい位置に同期バイトが設定されることとなる。

つまり、トランスポートストリームにおける誤った位置に同期バイトが設定された場合、デ・インタリーブ処理のモードが一旦不正モードに変更される。このようにデ・インタリーブ処理のモードが不正モードに変更されると、復号部５２から出力されるチェックサム付与ストリーム（ＣＳ）の並びが不正な状態となり、多項式処理部８１からの出力において０ｘ４７が１８８バイト間隔で発生しないこととなる。そして、デ・インタリーブ処理のモードが正常モードに戻された後、チェックサムが付与された位置、すなわち、本来同期バイトが設定される位置（例えばＮ３）が同期バイトの位置であると仮定された場合、同期バイトの位置が正しく判定されることとなる。

なお、デ・インタリーブ処理のモードが正常モードに戻された後においても、本来の位置とは異なる位置が同期バイトの位置であると判定される可能性もあるが、図１７に例示した処理が何度か繰り返されることにより、同期バイトの位置を正しく判定することができる。

以上、本実施形態について説明した。前述したように、マイコン４４は、トランスポートパケットにおける同期バイトの位置が不正であると判定した場合に、復号部５２における復号規則を送信装置１０の符号化部３２における符号化規則に応じた復号規則とは異なる規則に変更し、所定時間経過後に元の復号規則に戻している。このように復号規則を本来の規則とは別の規則とすることにより、例えばトランスポートストリーム中のデータ列にランダム性がなく、誤った位置が同期バイトの位置であると判定された場合に、復号部５２での復号が正しく行われなくなり、多項式処理部８１の出力結果において０ｘ４７が１８８バイトごとに発生しない可能性が高くなる。そして、復号部５２における復号規則が元の規則に戻された後、チェックサム付与ストリームのチェックサムが付与された位置が同期バイトの位置であると仮定されると、正しい位置が同期バイトの位置であると判定され、トランスポートストリームにおける同期バイトの位置が正しい状態となり、パケットの同期検出の確実性を高めることができる。

また、本実施形態では、ＭＰＥＧ−２のトランスポートストリームを転送データとしたが、転送データの形式はこれに限られず、区切り位置を示すデータを含む所定長さのパケットにより構成されるストリームデータであれば同様の処理を行うことが可能である。

また、本実施形態では、復号部５２における復号規則を変更する一例として、デ・インタリーバ７３のデ・インタリーブ処理におけるモードを変更することとした。本実施形態に示したデ・インタリーバ７３のように、デ・インタリーブ処理を行う装置は複数のモードを備えていることが多い。そのため、本実施形態に示したようにデ・インタリーブ処理におけるモードを変更することにより復号規則の変更を実現することとすれば、復調ＬＳＩ５２の構成を変更する必要がない。なお、復号規則の変更はデ・インタリーブ処理のモード変更に限られず、例えば、トレリスデコーダ７１やデ・ランダマイザ７２、リードソロモンデコーダ７５における復号規則を変更することとしてもよい。

また、前述した実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、本実施形態はＣＡＴＶシステムであることとしたが、本発明の適用範囲はＣＡＴＶシステムに限られず、地上波デジタル放送等、ＭＰＥＧ−２等のストリームデータを転送する他のシステムにおいても適用可能である。また、本実施形態では、ストリーム出力部８２が、多項式処理部８１の出力結果が０ｘ４７となる位置のデータ（チェックサム）を同期データに置換することとしたが、同期データの付与形式は置換に限られず、多項式処理部８１の出力結果が０ｘ４７となる位置に応じた位置に同期データが付与されることとしてもよい。例えば、多項式処理部８１の出力結果が０ｘ４７となる位置のデータ（チェックサム）を削除せずに、その位置に続く位置に同期データを挿入することとしてもよい。

本発明の一実施形態であるデジタルＣＡＴＶシステムの構成例を示す図である。 トランスポートストリームの構造を示す図である。 トランスポートパケットの構造を示す図である。 送信装置のフレーミング部においてチェックサムを生成する処理のイメージを示す図である。 送信装置のフレーミング部から出力されるデータの構成を示す図である。 送信装置のフレーミング部における多項式を実現する回路の一例を示す図である。 復調ＬＳＩにおける復号部の構成例を示す図である。 復調ＬＳＩにおけるフレーミング部の構成例を示す図である。 多項式処理部における多項式を実現する回路の一例を示す図である。 マイコンが有する機能の一部を示すブロック図である。 復調ＬＳＩのフレーミング部における同期確定処理の一例を示すフローチャートである。 チェックサム付与ストリームと多項式出力との関係の一例を示す図である。 チェックサム付与ストリームと多項式出力との関係の一例を示す図である。 チェックサム付与ストリームから生成されるトランスポートストリームの一例を示す図である。 チェックサム付与ストリームと多項式出力との関係の一例を示す図である。 チェックサム付与ストリームから生成されるトランスポートストリームの一例を示す図である。 マイコンにおけるトランスポートストリームのチェック処理の一例を示す図である。 チェックサム付与ストリームと多項式出力との関係の一例を示す図である。 多項式を用いた同期バイトの検出方法の概略を示す図である。 多項式出力の一例を示す図である。 多項式出力の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 送信装置
２０ 受信装置
２５ ＣＡＴＶ伝送路
３１ フレーミング部
３２ 符号化部
３３ 変調部
３４ 混合部
４１ チューナ
４２ 復調ＬＳＩ
４３ ＭＰＥＧデコーダ
４４ マイコン
５１ 復調部
５２ 復号部
５３ フレーミング部
５４ ステータス記憶部
６１，６２ スイッチ
７１ トレリスデコーダ
７２ デ・ランダマイザ
７３ デ・インタリーバ
７４ モード記憶部
７５ リードソロモンデコーダ
８１ 多項式処理部
８２ ストリーム出力部
９１ 形式判定部
９２ 復号規則変更部

Claims (5)

1. 所定の長さを有するパケットを複数含んで構成される転送データが所定の符号化規則に基づいて符号化された符号化データを受信し、前記符号化データを前記所定の符号化規則に応じた復号規則である第１規則に基づいて復号して前記転送データを生成する復号部と、
   前記復号部によって生成される前記転送データが順次入力され、入力された前記転送データに基づいて判定データを順次生成する判定データ生成部と、
   前記転送データにおける、前記データ生成部により生成される前記判定データが前記所定の長さの間隔で所定データとなる位置に応じた位置に、前記パケットの区切り位置を示す区切りデータを付与して前記転送データを出力する転送データ出力部と、
   を備える転送データ復号装置から出力される前記転送データを前記区切りデータごとに区切って処理する転送データ処理装置であって、
   前記区切りデータによって区切られた前記パケットが所定の形式であるかどうかを判定する形式判定部と、
   前記形式判定部によって前記パケットが所定の形式でないと判定された場合、前記転送データ復号装置の前記復号部における前記復号規則を前記第１規則とは異なる第２規則に変更し、所定時間経過後に前記復号規則を前記第１規則に戻す復号規則変更部と、
   を備えることを特徴とする転送データ処理装置。
2. 請求項１に記載の転送データ処理装置であって、
   前記パケットは、ＭＰＥＧ−２（Moving Picture Experts Group phase 2）のトランスポートパケットであり、前記区切りデータは前記トランスポートパケットの同期バイトであること、
   を特徴とする転送データ処理装置。
3. 請求項１又は２に記載の転送データ処理装置であって、
   前記所定の符号化規則に基づく符号化には、入力される第１データの順序を第３規則に基づいて並び替えて第２データを出力する処理が含まれ、
   前記第１規則に基づく復号には、入力される前記第２データの順序を前記第３規則に応じた並び替え規則である第４規則に基づいて並び替えて前記第１データを出力する処理が含まれ、
   前記復号規則変更部は、
   前記復号規則を前記第１規則とは異なる前記第２規則に変更する際には、前記並び替え規則を前記第４規則とは異なる第５規則に変更し、前期復号規則を前記第１規則に戻す際には、前記並び替え規則を前記第４規則に戻すこと、
   を特徴とする転送データ処理装置。
4. 所定の長さを有するパケットを複数含んで構成される転送データが所定の符号化規則に基づいて符号化された符号化データを受信し、前記符号化データを前記所定の符号化規則に応じた復号規則である第１規則に基づいて復号して前記転送データを生成する復号部と、
   前記復号部によって生成される前記転送データが順次入力され、入力された前記転送データに基づいて判定データを順次生成する判定データ生成部と、
   前記転送データにおける、前記データ生成部により生成される前記判定データが前記所定の長さの間隔で所定データとなる位置に応じた位置に、前記パケットの区切り位置を示す区切りデータを付与して前記転送データを出力する転送データ出力部と、
   を備える転送データ復号装置から出力される前記転送データを前記区切りデータごとに区切って処理する転送データ処理装置に、
   前記区切りデータによって区切られた前記パケットが所定の形式であるかどうかを判定する機能と、
   前記パケットが所定の形式でないと判定された場合、前記転送データ復号装置の前記復号部における前記復号規則を前記第１規則とは異なる第２規則に変更し、所定時間経過後に前記復号規則を前記第１規則に戻す機能と、
   を実現させるためのプログラム。
5. 所定の長さを有するパケットを複数含んで構成される転送データが所定の符号化規則に基づいて符号化された符号化データを受信し、前記符号化データを前記所定の符号化規則に応じた復号規則である第１規則に基づいて復号して前記転送データを生成する復号部と、
   前記復号部によって生成される前記転送データが順次入力され、入力された前記転送データに基づいて判定データを順次生成する判定データ生成部と、
   前記転送データにおける、前記データ生成部により生成される前記判定データが前記所定の長さの間隔で所定データとなる位置に応じた位置に、前記パケットの区切り位置を示す区切りデータを付与して前記転送データを出力する転送データ出力部と、
   前記転送データ出力部から出力される前記転送データを前記区切りデータごとに区切って得られる前記パケットが所定の形式であるかどうかを判定する形式判定部と、
   前記形式判定部によって前記パケットが所定の形式でないと判定された場合、前記転送データ復号装置の前記復号部における前記復号規則を前記第１規則とは異なる第２規則に変更し、所定時間経過後に前記復号規則を前記第１規則に戻す復号規則変更部と、
   を備えることを特徴とする転送データ受信装置。

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