JP2008236399A - 放送ｔｓパケット送信装置および放送ｔｓパケット受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放送ＴＳパケットを通信網経由で伝送する際に、通信帯域を節約すると共に、受信側において受信した放送ＴＳパケットから放送波を復元するときの放送品質向上を図る。
【解決手段】配信サーバ１は、ヌルパケットの制御情報が以前の放送ＴＳパケットの制御情報から推定可能である場合に、当該ヌルパケットを除去して放送ＴＳパケットをＩＰ網３に送信し、受信機２は、ＩＰ網３から受信された放送ＴＳパケットの抜けを補完するヌルパケットの制御情報を以前受信された放送ＴＳパケットの制御情報から作り、該ヌルパケットで放送ＴＳパケットの抜けを補完する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信網を介して放送ＴＳ（Transport Stream）パケットを伝送する放送ＴＳパケット送信装置および放送ＴＳパケット受信装置に関する。

近年、ＩＰ（Internet Protocol）網を利用したマルチキャスト（ＩＰマルチキャスト）等を用いて、地上波デジタル放送等の放送ＴＳパケットやＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを通信網経由で伝送するサービスに関する検討が行われている。例えば、放送ＴＳパケットを含む放送波を受信し、該受信信号から放送ＴＳパケットを取り出し、放送ＴＳパケットをＩＰ網等の通信網経由で伝送する「再送信」と呼ばれる方式がある。ここで、放送波に含まれる放送ＴＳパケットの中には、伝送速度を一定に保つために挿入されたパケット（「ヌル（ＮＵＬＬ）パケット」と称されている）が多く含まれている。ＮＵＬＬパケットは、映像、音声、文字情報等の放送データを持たない。このため、従来、通信帯域を節約するために、放送ＴＳパケットの中からＮＵＬＬパケットを除去し、ＮＵＬＬパケット以外の放送ＴＳパケットのみを通信網経由で伝送する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式標準規格」 ARIB STD-B31 「地上デジタル放送の利活用の在り方と普及に向けて行政の果たすべき役割」 （総務省 情報通信審議会 平成16年諮問第8号 第3次中間答申） 倉掛，日下部，中村，小山田、「イーサネットフレームを用いたデジタル放送のベースバンド一括再送信システム」、映情学技報、BCT2006-81 (2006) 特開２００３−１１５８０７号公報

しかし、上述した従来技術では、ＮＵＬＬパケットに含まれる「放送波を制御する情報」が受信側に伝達されない。このため、受信側において、受信した放送ＴＳパケットから放送波を復元する際に、放送品質を維持することが難しいという問題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、放送ＴＳパケットを通信網経由で伝送する際に、通信帯域を節約すると共に、受信側において受信した放送ＴＳパケットから放送波を復元するときの放送品質向上を図ることのできる放送ＴＳパケット送信装置および放送ＴＳパケット受信装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る放送ＴＳパケット送信装置は、放送波に含まれる放送ＴＳパケットを通信網経由で伝送するときの放送ＴＳパケット送信装置において、該放送ＴＳパケットは放送波を制御する制御情報を有しており、放送ＴＳパケットの中からヌルパケットを検出する検出手段と、ヌルパケットの前記制御情報が以前の放送ＴＳパケットの制御情報から推定可能である場合に、当該ヌルパケットを除去するヌルパケット除去手段と、前記ヌルパケット除去後の放送ＴＳパケットを前記通信網に送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る放送ＴＳパケット送信装置においては、前記制御情報のうち推定可能な情報を分類して定義し、前記通信網に送信される放送ＴＳパケットの前記推定可能な情報を記憶する制御情報記憶手段を設け、前記ヌルパケット除去手段は、ヌルパケットの前記推定可能な情報が以前送信された放送ＴＳパケットの前記推定可能な情報と一致している場合に、当該ヌルパケットを除去することを特徴とする。

本発明に係る放送ＴＳパケット受信装置は、放送波に含まれる放送ＴＳパケットを通信網経由で伝送するときの放送ＴＳパケット受信装置において、該放送ＴＳパケットは放送波を制御する制御情報を有しており、前記通信網から受信された放送ＴＳパケットの抜けを検出する検出手段と、該受信された放送ＴＳパケットの前記制御情報を記憶する制御情報記憶手段と、以前受信された放送ＴＳパケットの前記制御情報から放送ＴＳパケットの抜けを補完するヌルパケットの前記制御情報を作り、該ヌルパケットで放送ＴＳパケットの抜けを補完するヌルパケット生成手段とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る放送ＴＳパケット受信装置においては、前記制御情報のうち推定可能な情報を分類して定義し、前記ヌルパケット生成手段は、以前受信された放送ＴＳパケットの前記推定可能な情報を、前記補完用のヌルパケットの前記推定可能な情報に使用することを特徴とする。

本発明によれば、放送ＴＳパケットを通信網経由で伝送する際に、通信帯域を節約すると共に、受信側において受信した放送ＴＳパケットから放送波を復元するときの放送品質向上を図ることができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る放送ＴＳパケット伝送システムの全体構成を示すブロック図である。図１において、放送ＴＳパケット伝送システムは、配信サーバ１と受信機２を備える。配信サーバ１及び受信機２は、ＩＰ網３に接続されている。アンテナ４で受信された放送波はチューナ５に入力される。チューナ５は、受信した放送信号から放送ＴＳパケットを得て配信サーバ１に出力する。配信サーバ１には、放送波に含まれる全ての放送ＴＳパケット（この中にはＮＵＬＬパケットも含まれる）が入力される。なお、配信サーバ１は、放送波に含まれる全ての放送ＴＳパケットを、放送局のサーバ６から受け取るものであってもよい。

配信サーバ１は、入力された放送ＴＳパケットの中から所定の条件に合致したＮＵＬＬパケットを除去し、残った放送ＴＳパケット（この中には、除去されなかったＮＵＬＬパケットも含まれる）をＩＰパケットに格納し、該ＩＰパケットをＩＰ網３に送信する。なお、ＩＰパケットの送信形式は、ユニキャスト形式であってもよく、若しくはマルチキャスト形式であってもよい。

受信機２は、配信サーバ１から送られたＩＰパケットをＩＰ網３から受信する。受信機２は、受信したＩＰパケットから放送ＴＳパケットを取り出し、不足するパケットがあれば補い、パケットが補完された放送ＴＳパケット列から放送波を復元する。受信機２は、復元した放送波をテレビ受像機７に出力する。テレビ受像機７は、受信機２から入力された放送波からテレビ画像を再生する。

図２は、図１に示す配信サーバ１の構成を示すブロック図である。図３は、図１に示す受信機２の構成を示すブロック図である。

まず、図２に示される配信サーバ１について説明する。図２において、配信サーバ１は、受信部１１とＮＵＬＬパケット除去部１２と制御情報記憶部１３と送信部１４を有する。受信部１１は、放送波に含まれる全ての放送ＴＳパケットを、例えばチューナ５から受信する。受信部１１は、受信した放送ＴＳパケットをＮＵＬＬパケット除去部１２に出力する。

ＮＵＬＬパケット除去部１２は、受信部１１から受け取った放送ＴＳパケットの中から所定の条件に合致したＮＵＬＬパケットを除去し、残った放送ＴＳパケットを送信部１４に出力する。ＮＵＬＬパケットの除去処理については後述する。制御情報記憶部１３は、ＮＵＬＬパケット除去部１２からアクセスされる。制御情報記憶部１３は、ＮＵＬＬパケットの除去処理に用いられる制御情報を記憶する。

送信部１４は、ＮＵＬＬパケット除去部１２から受け取った放送ＴＳパケットをＩＰパケットに格納し、該ＩＰパケットをＩＰ網３に出力する。

ここで、ＮＵＬＬパケット除去部１２によるＮＵＬＬパケット除去処理を説明する。図４は、本実施形態に係るＮＵＬＬパケット除去処理の手順を示すフローチャートである。図５は、放送ＴＳパケットの構成を示すフォーマット図である。図６は、図５に示す放送ＴＳパケット内の制御情報部の構成を示す図表である。これら図５および図６は、ARIB STD-B31（非特許文献１）で規定される地上波デジタル放送における放送ＴＳパケットである。

図５において、放送ＴＳパケットは、ＴＳデータ部と制御情報部とパリティ部とから構成される。ＴＳデータ部は、映像、音声、文字情報等の放送データを格納する。制御情報部は、放送波を制御する情報（以下、単に「制御情報」と称する）を格納する。パリティ部は、ＴＳデータ部および制御情報部から計算されたパリティを格納する。

図６には、制御情報部に格納される制御情報の詳細が示されている。図６に示されるように、制御情報は放送波を制御する各種の情報を有する。この制御情報に含まれる情報のうち、（１）カウンタ動作やトグル動作を行なうエントリ、（２）ＮＵＬＬパケットには含まれない情報エントリ、（３）同一放送において変化しない情報エントリ、が存在する。これら（１）〜（３）の情報は、推定可能な情報として扱う。図６中の「比較対象」の欄に「○」が付されているものが、（１）〜（３）の情報に該当する。

図４において、ＮＵＬＬパケット除去部１２は、受信部１１から放送ＴＳパケットを受け取ると（Ｓ１）、当該放送ＴＳパケットが自装置１の起動後に初めて受信するパケットか否かを判断する。この判断は、装置起動時点でリセットされる初期パケット受信フラグを参照することで行う。初めて受信するパケットである場合には、ステップＳ３に進み、ＮＵＬＬパケット除去部１２は、当該受信パケットの制御情報部内の制御情報を制御情報記憶部１３に保存し、当該受信パケットを送信部１４に渡す。また、ＮＵＬＬパケット除去部１２は、初期パケット受信フラグをオンする。

一方、初めて受信するパケットではない場合には、ステップＳ４に進み、ＮＵＬＬパケット除去部１２は、当該受信パケットの制御情報部内の制御情報のうち「ＴＳＰの階層化情報」を参照し、「ＴＳＰの階層化情報」が０であるか否かを判断する。「ＴＳＰの階層化情報」が０である放送ＴＳパケットは、ＮＵＬＬパケットである。その判断の結果、「ＴＳＰの階層化情報」が０である（ＮＵＬＬパケットである）ならば、ステップＳ５に進む。「ＴＳＰの階層化情報」が０ではない（ＮＵＬＬパケットではない）ならば、ステップＳ３に進み、ＮＵＬＬパケット除去部１２は、当該受信パケットの制御情報部内の制御情報を制御情報記憶部１３に保存し、当該受信パケットを送信部１４に渡す。このとき、制御情報記憶部１３において既に保存されている制御情報に上書きする。

ステップＳ５では、ＮＵＬＬパケット除去部１２は、当該受信パケットであるＮＵＬＬパケットの制御情報部内の推定可能な情報に関し、以前の受信パケットの制御情報部内の制御情報から推定できない変化があるか否かを判断する。

具体的には、ＮＵＬＬパケット除去部１２は、図６中の「比較対象」の欄に「○」が付されている情報について、当該受信パケットの情報と制御情報記憶部１３内の情報とを比較する。この比較の結果、両者が不一致の場合には、推定できない変化があるので、ステップＳ３に進み、パケット除去部１２は、当該受信パケットの制御情報部内の制御情報を制御情報記憶部１３に上書き保存し、当該受信パケットを送信部１４に渡す。この場合、当該ＮＵＬＬパケットは、除去されず、ＩＰ網３経由で伝送される。一方、該比較の結果、両者が一致した場合には推定できない変化がないので、当該処理を終了する。この場合、当該ＮＵＬＬパケットは、除去され、ＩＰ網３経由で伝送されない。

図７に本実施形態に係るＮＵＬＬパケット除去処理の概念図が示されている。図７中の配信サーバ１において、放送ＴＳパケット１０１〜１０７が受信される。これら放送ＴＳパケット１０１〜１０７のうち、放送ＴＳパケット１０２と１０５はＮＵＬＬパケットである。そして、ＮＵＬＬパケット１０２の制御情報は、以前の放送ＴＳパケット１０１の制御情報から推定可能である。このため、ＮＵＬＬパケット１０２は、除去され、ＩＰパケットに格納されない。一方、ＮＵＬＬパケット１０５の制御情報は、以前の放送ＴＳパケット１０４の制御情報から推定することができない。このため、ＮＵＬＬパケット１０５は、除去されず、ＩＰパケットに格納され、ＩＰ網３経由で受信機２へ伝送される。

このように本実施形態では、ＮＵＬＬパケットについて、その制御情報が以前送信された放送ＴＳパケットの制御情報から、推定可能な場合は除去し、推定不可能な場合は除去せずに伝送する。

次に、図３に示される受信機２について説明する。図３において、受信機２は、受信部２１とＮＵＬＬパケット生成部２２と制御情報記憶部２３と出力部２４を有する。受信部２１は、配信サーバ１から送られたＩＰパケットをＩＰ網３から受信する。受信部２１は、受信したＩＰパケットから放送ＴＳパケットを取り出し、ＮＵＬＬパケット生成部２２に出力する。

ＮＵＬＬパケット生成部２２は、受信部２１から入力される放送ＴＳパケット列において放送ＴＳパケットの抜けを検出し、その抜けを補うＮＵＬＬパケットを生成し、ＮＵＬＬパケットで補完した放送ＴＳパケット列を出力部２４に出力する。ＮＵＬＬパケットの生成処理については後述する。制御情報記憶部２３は、ＮＵＬＬパケット生成部２２からアクセスされる。制御情報記憶部２３は、ＮＵＬＬパケットの生成処理に用いられる制御情報を記憶する。

出力部２４は、ＮＵＬＬパケット生成部２２から入力される放送ＴＳパケット列から放送波を復元し、復元した放送波をテレビ受像機７に出力する。

ここで、ＮＵＬＬパケット生成部２２によるＮＵＬＬパケット生成処理を説明する。図８は、本実施形態に係るＮＵＬＬパケット生成処理の手順を示すフローチャートである。
図８において、ＮＵＬＬパケット生成部２２は、受信部２１から放送ＴＳパケットを受け取ると（Ｓ１１）、当該放送ＴＳパケットが自装置２の起動後に初めて受信するパケットか否かを判断する。この判断は、装置起動時点でリセットされる初期パケット受信フラグを参照することで行う。初めて受信するパケットである場合には、ステップＳ１３に進み、ＮＵＬＬパケット生成部２２は、当該受信パケットの制御情報部内の制御情報を制御情報記憶部２３に保存し、当該受信パケットを出力部２４に渡す。また、ＮＵＬＬパケット生成部２２は、初期パケット受信フラグをオンする。

一方、初めて受信するパケットではない場合には、ステップＳ１４に進み、ＮＵＬＬパケット生成部２２は、当該受信パケットの制御情報部内の制御情報のうち「ＴＳＰカウンタ」を参照し、「ＴＳＰカウンタ」の値（シーケンス番号）が制御情報記憶部２３内の「ＴＳＰカウンタ」の値と連続しているか否かを判断する。この結果、シーケンス番号が連続していれば、ステップＳ１３に進み、ＮＵＬＬパケット生成部２２は、当該受信パケットの制御情報部内の制御情報を制御情報記憶部２３に保存し、当該受信パケットを出力部２４に渡す。このとき、制御情報記憶部２３において既に保存されている制御情報に上書きする。一方、シーケンス番号が連続していなければ、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５〜Ｓ１８では、シーケンス番号が連続していない数分の回数だけ、つまり、抜けている放送ＴＳパケットの個数分の回数だけステップＳ１６，Ｓ１７を繰り返す。

ステップＳ１６では、ＮＵＬＬパケット生成部２２は、制御情報記憶部２３内の制御情報から、ＮＵＬＬパケットに格納する制御情報を作る。具体的には、図６中の「比較対象」の欄に「○」が付されている情報については、制御情報記憶部２３内の情報をそのまま使用する。図６中の「比較対象」の欄に「○」が付されていない情報については、次の規則に従う。「ＴＭＣＣ識別」は制御情報記憶部２３内の情報をそのまま使用する。「フレーム同期識別」は制御情報記憶部２３内の情報を反転して使用する。「ＴＳＰの階層化情報」は０とする。「ＡＣデータフラグ」は０とする。「ＡＣデータバイト数」は０とする。「ＴＳＰカウンタ」は制御情報記憶部２３内の情報に１加算して使用する。「ＡＣデータ」は０とする。

次いで、ステップＳ１７では、その作成した制御情報を制御情報記憶部２３に上書き保存し、当該制御情報を格納したＮＵＬＬパケットを作り、このＮＵＬＬパケットを出力部２４に渡す。

ステップＳ１６，Ｓ１７がシーケンス番号が連続していない数分の回数だけ繰り返されることにより、抜けている放送ＴＳパケットの個数分のＮＵＬＬパケットが作成されて出力部２４に渡される。

図７に本実施形態に係るＮＵＬＬパケット生成処理の概念図が示されている。図７中の受信機２において、配信サーバ１からＩＰ網３経由で伝送されたＩＰパケットが受信される。当該ＩＰパケット中には、放送ＴＳパケット１０１，１０３〜１０７が格納されている。放送ＴＳパケット１０５はＮＵＬＬパケットである。放送ＴＳパケット１０２のＮＵＬＬパケットは、配信サーバ１で除去されたために抜けている。この抜けが検出されると、以前の放送ＴＳパケット１０１の制御情報から当該補完用のＮＵＬＬパケットの制御情報が作られ、該作成された制御情報が格納された補完用のＮＵＬＬパケット１０２’が作られる。そして、そのＮＵＬＬパケット１０２’により、パケットの抜けが補完された放送ＴＳパケット列が出力部２４に渡される。これにより、出力部２４では制御情報の損失がないので、放送波を復元する際に放送品質を保つことができる。

なお、ＩＰパケットがＩＰ網３で廃棄された場合には、受信機２は、当該ＩＰパケットに格納されていた個数分のＮＵＬＬパケットを生成し補完する。このとき、受信機２は、保持している以前の放送ＴＳパケットの制御情報から、補完用のＮＵＬＬパケットの制御情報を作る。

上述したように本実施形態によれば、放送ＴＳパケットを通信網経由で伝送する際に、ＮＵＬＬパケットについて、その制御情報が以前の放送ＴＳパケットの制御情報から推定可能な場合は除去することにより、通信帯域を節約することができる。また、ＮＵＬＬパケットについて、その制御情報が以前の放送ＴＳパケットの制御情報から推定不可能な場合は除去せずに伝送することにより、制御情報の損失を防ぐ。また、受信側で、放送ＴＳパケットの抜けに対して、以前の放送ＴＳパケットの制御情報から補完用のＮＵＬＬパケットの制御情報を作り、この作成された制御情報を格納したＮＵＬＬパケットによって補完する。これにより、制御情報が損なわれることがなく、受信側において受信した放送ＴＳパケットから放送波を復元するときに放送品質を保つことが可能になり、放送品質の向上に寄与することができる。

また、本実施形態によれば、制御情報部のデータを分類し、単純なビット比較により推定の可否を判断するので、簡易な処理構成で実現することができる。

なお、ＩＰ網における伝送エラーを保証するために、ＩＰパケット単位でエラー訂正処理を施すことが好ましい。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述の実施形態ではＩＰ網を利用したが、ＩＰ網以外の他の通信網を利用して放送ＴＳパケットを伝送してもよい。

本発明の一実施形態に係る放送ＴＳパケット伝送システムの全体構成を示すブロック図である。 図１に示す配信サーバ１の構成を示すブロック図である。 図１に示す受信機２の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るＮＵＬＬパケット除去処理の手順を示すフローチャートである。 放送ＴＳパケットの構成を示すフォーマット図である。 図５に示す放送ＴＳパケット内の制御情報部の構成を示す図表である。 本発明の一実施形態に係るＮＵＬＬパケット除去処理およびＮＵＬＬパケット生成処理を説明するための概念図である。 本発明の一実施形態に係るＮＵＬＬパケット生成処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１…配信サーバ（放送ＴＳパケット送信装置）、２…受信機（放送ＴＳパケット受信装置）、１１，２１…受信部、１２…ＮＵＬＬパケット除去部、１３，２３…制御情報記憶部、１４…送信部、２２…ＮＵＬＬパケット生成部、２４…出力部。

Claims (4)

1. 放送波に含まれる放送ＴＳパケットを通信網経由で伝送するときの放送ＴＳパケット送信装置において、該放送ＴＳパケットは放送波を制御する制御情報を有しており、
   放送ＴＳパケットの中からヌルパケットを検出する検出手段と、
   ヌルパケットの前記制御情報が以前の放送ＴＳパケットの制御情報から推定可能である場合に、当該ヌルパケットを除去するヌルパケット除去手段と、
   前記ヌルパケット除去後の放送ＴＳパケットを前記通信網に送信する送信手段と、
   を備えたことを特徴とする放送ＴＳパケット送信装置。
2. 前記制御情報のうち推定可能な情報を分類して定義し、
   前記通信網に送信される放送ＴＳパケットの前記推定可能な情報を記憶する制御情報記憶手段を設け、
   前記ヌルパケット除去手段は、ヌルパケットの前記推定可能な情報が以前送信された放送ＴＳパケットの前記推定可能な情報と一致している場合に、当該ヌルパケットを除去することを特徴とする請求項１に記載の放送ＴＳパケット送信装置。
3. 放送波に含まれる放送ＴＳパケットを通信網経由で伝送するときの放送ＴＳパケット受信装置において、該放送ＴＳパケットは放送波を制御する制御情報を有しており、
   前記通信網から受信された放送ＴＳパケットの抜けを検出する検出手段と、
   該受信された放送ＴＳパケットの前記制御情報を記憶する制御情報記憶手段と、
   以前受信された放送ＴＳパケットの前記制御情報から放送ＴＳパケットの抜けを補完するヌルパケットの前記制御情報を作り、該ヌルパケットで放送ＴＳパケットの抜けを補完するヌルパケット生成手段と、
   を備えたことを特徴とする放送ＴＳパケット受信装置。
4. 前記制御情報のうち推定可能な情報を分類して定義し、
   前記ヌルパケット生成手段は、以前受信された放送ＴＳパケットの前記推定可能な情報を、前記補完用のヌルパケットの前記推定可能な情報に使用することを特徴とする請求項３に記載の放送ＴＳパケット受信装置。

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