JP2011103568A - 可変長パケットの送信装置、受信装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送信装置1は、受信側のクロックを送信側のクロックに同期させるために必要なクロック情報を含むIPパケットに対し、優先用入力バッファ11−1において遅延量を算出し、TLVパケットにカプセル化し、スロットに格納してフレームを構成し、変調信号を受信装置2へ送信する。受信装置2は、送信装置1から変調信号を受信し、フレームを構成するスロットを生成し、IPパケットにデカプセル化し、パケット振り分け部22においてクロック情報を含むIPパケットを振り分け、優先用出力バッファ24−1において遅延量に基づいて滞留設定時間を算出し、滞留設定時間分遅延させた後出力する。これにより、IPパケット毎の伝送遅延の揺らぎを一定にすることができる。
【選択図】図2
Description
〔伝送システム〕
まず、本発明の実施形態による送信装置及び受信装置を含む伝送システムについて説明する。図1は、伝送システムの概略構成を示す図である。この伝送システムは、送信装置1及び受信装置2により構成され、送信装置1及び受信装置2は放送伝送路3により接続される。この伝送システムは、例えば、高度BSデジタル放送によりコンテンツのストリーミングサービスを実現するシステムであり、送信装置1が可変長パケットを多重して受信装置2へ送信する際に、PCR等のクロックを含む可変長パケットの伝送遅延を可能な限り一定にし、リアルタイムで再生を行うことが可能なストリーミング配信を実現するものである。
図1に示した送信装置1について詳細に説明する。図2は、送信装置1の構成を示すブロック図である。この送信装置1は、パケット振り分け部10、優先用入力バッファ(第1の入力バッファ)11−1、入力バッファ(第2の入力バッファ)11−2、タイマー12、フレーム構成部13、伝送路符号化処理部14及び変調処理部15を備えている。
優先用入力バッファ11−1は、パケット振り分け部10からクロック情報を含むIPパケットを入力し、バッファに格納する。また、優先用入力バッファ11−1は、タイマー12から時間情報を、フレーム構成部13から指定量(フレーム構成部13が優先用入力バッファ11−1からTLVパケットを入力する量)を含むトリガーをそれぞれ入力する。優先用入力バッファ11−1は、トリガーを入力したタイミングで、指定量のIPパケットをバッファから読み出し、TLVパケットにカプセル化し、時間情報に基づいて、入力してから出力するまでの間の時間を遅延量として算出し、クロック情報を含むTLVパケット及び遅延量をフレーム構成部13に出力する。
フレーム構成部13は、優先用入力バッファ11−1からクロック情報を含むTLVパケット及び遅延量を、入力バッファ11−2からクロック情報を含まないTLVパケットを、タイマー12から時間情報をそれぞれ入力し、伝送路符号化の単位であるスロットにTLVパケットを格納すると共に、遅延量をスロットヘッダーに格納する。また、フレーム構成部13は、時間情報に基づいて、一定周期のトリガーを、スロットに格納可能なバイト量を示す指定量と共に、優先用入力バッファ11−1及び入力バッファ11−2に出力する。これにより、トリガーに対応して入力したTLVパケットはスロットに格納され、フレームが構成される。そして、フレーム構成部13は、スロットにより構成されたフレームを伝送路符号化処理部14に出力する。ここで、高度広帯域衛星デジタル放送では、予め決まったスロットをまとめてフレームが構成されるが、スロットの構成及びフレームの構成の詳細については、非特許文献1,2を参照されたい。
次に、図1に示した受信装置2について詳細に説明する。図8は、受信装置2の構成を示すブロック図である。この受信装置2は、復調処理部20、伝送路復号処理部21、パケット振り分け部22、タイマー23、優先用出力バッファ(第1の出力バッファ)24−1及び出力バッファ(第2の出力バッファ)24−2を備えている。受信装置2は、送信装置1から送信された変調信号を、放送伝送路3を介して受信する。
パケット振り分け部22は、伝送路復号処理部21からフレームを入力し、フレームを構成するスロットに格納されたTLVパケットがクロック情報を含むか否かを判定し、クロック情報を含むTLVパケットとクロック情報を含まないTLVパケットとに振り分ける。
図8に戻って、優先用出力バッファ24−1は、パケット振り分け部22からクロック情報を含むIPパケット及び遅延量を入力し、IPパケットをバッファに格納する。また、優先用出力バッファ24−1は、タイマー23から時間情報を入力し、IPパケットを入力したタイミングの時間情報に基づいて入力時刻を求め、所定時間から遅延量が示す時間を減算して滞留設定時間を求め、入力時刻から滞留設定時間経過した後にバッファからIPパケットを読み出して出力する。このような滞留処理を、IPパケット毎に、IPパケットの遅延量に基づいてそれぞれ行う。
実施例2の送信装置1について詳細に説明する。実施例2の送信装置1は、図1に示した実施例1と同様の構成をしているが、優先用入力バッファ11−1及びフレーム構成部13の処理が異なる。その他の構成部は同様の処理を行う。また、実施例2の優先用入力バッファ11−1は、図2に示した実施例1と同様の構成をしているが、制御部16の処理が異なる。
実施例2の優先用入力バッファ11−1は、図3に示したように、制御部16及び記憶部17を備えている。優先用入力バッファ11−1は、パケット振り分け部10からクロック情報を含むIPパケットを入力し、バッファに格納する。また、優先用入力バッファ11−1は、タイマー12から時間情報を、フレーム構成部13から指定量を含むトリガーをそれぞれ入力し、トリガーを入力したタイミングで、指定量のIPパケットをバッファから読み出し、TLVパケットにカプセル化する。そして、優先用入力バッファ11−1は、時間情報に基づいて、入力してから出力するまでの間の遅延量を算出し、TLVパケットの「パケット種別」フィールドに0xFDの値を設定し、TLVパケットの最後尾の「遅延量フィールド」に遅延量を設定し、クロック情報及び遅延量を含むTLVパケットをフレーム構成部13に出力する。ここで、「パケット種別」は、パケットが遅延量を含むか否か、すなわちクロック情報を含むか否かを判定するための情報である。また、IPパケットをバッファに格納する処理、トリガーを入力したタイミングでIPパケットをバッファから読み出してTLVパケットにカプセル化する処理、及び遅延量を算出する処理については実施例1と同様である。
実施例2のフレーム構成部13は、優先用入力バッファ11−1からクロック情報及び遅延量を含むTLVパケットを、入力バッファ11−2からクロック情報及び遅延量を含まないTLVパケットを、タイマー12から時間情報をそれぞれ入力し、伝送路符号化の単位であるスロットにTLVパケットを順次格納する。また、フレーム構成部13は、時間情報に基づいて、一定周期のトリガーを、スロットに格納可能なバイト量を示す指定量と共に、優先用入力バッファ11−1及び入力バッファ11−2に出力する。トリガーに対応して入力したTLVパケットはスロットに格納され、フレームが構成される。そして、フレーム構成部13は、スロットにより構成されるフレームを伝送路符号化処理部14に出力する。
次に、実施例2の受信装置2について詳細に説明する。実施例2の受信装置2は、図8に示した実施例1と同様の構成をしているが、パケット振り分け部22の処理が異なる。その他の構成部は同様の処理を行う。また、実施例2の優先用出力バッファ24−1は、図10に示した実施例1と同様の構成をしており、その処理は、図11に示した実施例1と同様である。
実施例2のパケット振り分け部22は、伝送路復号処理部21からフレームを入力し、フレームを構成するスロットからTLVパケットを取り出し、クロック情報を含むTLVパケットであるか否かを判定し、クロック情報を含むTLVパケットとクロック情報を含まないTLVパケットとに振り分ける。また、クロック情報を含むTLVパケットの遅延量をTLVパケットから取り出す。具体的には、パケット振り分け部22は、TLVパケットの「パケット種別」フィールドの値が0xFDであるか否かを判定し、0xFDの値を有するTLVパケットを、クロック情報を含むTLVパケットとして扱い、0xFDの値を有さないTLVパケットを、クロック情報を含まないTLVパケットとして扱う。また、クロック情報を含むTLVパケットの「遅延量」フィールドから遅延量を取り出す。そして、パケット振り分け部22は、TLVパケットをIPパケットにデカプセル化し、クロック情報を含むIPパケット及び遅延量を優先用出力バッファ24−1に出力し、クロック情報を含まないIPパケットを出力バッファ24−2に出力する。
2 受信装置
3 放送伝送路
10 パケット振り分け部
11−1 優先用入力バッファ
11−2 入力バッファ
12 タイマー
13 フレーム構成部
14 伝送路符号化処理部
15 変調処理部
16 制御部
17 記憶部
20 復調処理部
21 伝送路復号処理部
22 パケット振り分け部
23 タイマー
24−1 優先用出力バッファ
24−2 出力バッファ
25 制御部
26 記憶部
Claims (8)
- クロック情報を含む可変長パケットを入力してバッファに格納し、前記バッファから可変長パケットを読み出して出力し、前記出力した可変長パケットに対し、伝送路符号化処理及び変調処理を行い、変調信号を送信する送信装置と、
前記変調信号を受信して復調処理及び伝送路復号処理を行い、スロットから可変長パケットを取り出し、可変長パケットに含まれるクロック情報に基づいてクロックを調整する受信装置と、を含む伝送システムにおける前記送信装置であって、
受信装置へ送信される可変長パケットを入力し、クロック情報を含む可変長パケットとクロック情報を含まない可変長パケットとに振り分けるパケット振り分け部と、
前記パケット振り分け部により振り分けられたクロック情報を含む可変長パケットを入力し、前記クロック情報を含む可変長パケットを記憶部に格納し、所定のタイミングにて前記記憶部からクロック情報を含む可変長パケットを読み出して出力し、前記クロック情報を含む可変長パケットを入力してから出力するまでの間の時間を遅延量として算出する第1の入力バッファと、
前記パケット振り分け部により振り分けられたクロック情報を含まない可変長パケットを入力し、前記クロック情報を含まない可変長パケットを記憶部に格納し、所定のタイミングにて前記記憶部から前記クロック情報を含まない可変長パケットを読み出して出力する第2の入力バッファと、を備え、
前記第1の入力バッファ及び前記第2の入力バッファにより出力された可変長パケット、及び前記第1の入力バッファにより算出された遅延量に対し、伝送路符号化処理及び変調処理を行い、変調信号を前記受信装置へ送信し、前記変調信号を受信した受信装置に、前記遅延量に基づいて、前記クロック情報を含む可変長パケットの出力タイミングを遅延させる、ことを特徴とする送信装置。 - 請求項1に記載の送信装置において、
前記第1の入力バッファ及び第2の入力バッファにより記憶部から可変長パケットが読み出される所定のタイミング及び読み出し量を決定するためのトリガーを、前記第1の入力バッファ及び第2の入力バッファに出力し、前記第1の入力バッファ及び前記第2の入力バッファから、前記トリガーに対応した読み出し量の可変長パケットをそれぞれ入力し、前記第1の入力バッファから遅延量を入力し、前記可変長パケット及び遅延量をスロットに格納してフレームを構成するフレーム構成部を備え、
前記第1の入力バッファは、可変長パケットを入力したときの時刻と、前記可変長パケットを出力したときの時刻との間の差を遅延量として算出し、前記可変長パケット及び遅延量を前記フレーム構成部に出力し、
前記フレーム構成部は、前記第1の入力バッファから入力した可変長パケットを、スロットの先頭から格納し、前記スロットの先頭から格納したことを示す情報を、前記スロットのスロットヘッダーに格納し、前記第1の入力バッファから入力した遅延量を、前記可変長パケットの最終端を格納したスロットのスロットヘッダーに格納し、前記第2の入力バッファから入力した可変長パケットを、前記スロットの残りの領域から格納する、ことを特徴とする送信装置。 - 請求項1に記載の送信装置において、
前記第1の入力バッファ及び第2の入力バッファにより記憶部から可変長パケットが読み出される所定のタイミング及び読み出し量を決定するためのトリガーを、前記第1の入力バッファ及び第2の入力バッファに出力し、前記第1の入力バッファ及び前記第2の入力バッファから、前記トリガーに対応した読み出し量の可変長パケットをそれぞれ入力し、前記可変長パケットをスロットに格納してフレームを構成するフレーム構成部を備え、
前記第1の入力バッファは、可変長パケットを入力したときの時刻と、前記可変長パケットを出力したときの時刻との間の差を遅延量として算出し、前記遅延量を前記可変長パケットに設定すると共に、前記クロック情報を含むパケットであることを示すパケット種別を前記可変長パケットに設定する、ことを特徴とする送信装置。 - 請求項1の送信装置から前記変調信号を受信して復調処理及び伝送路復号処理を行い、スロットから可変長パケットを取り出し、可変長パケットに含まれるクロック情報に基づいてクロックを調整する受信装置において、
前記スロットから取り出した可変長パケットの遅延量を出力すると共に、クロック情報を含む可変長パケットとクロック情報を含まない可変長パケットとに振り分けるパケット振り分け部と、
前記パケット振り分け部により振り分けられたクロック情報を含む可変長パケット及び遅延量を入力し、前記クロック情報を含む可変長パケットを記憶部に格納し、所定時間から前記遅延量を減算して滞留設定時間を求め、前記クロック情報を含む可変長パケットを入力してから前記滞留設定時間経過した後に、前記記憶部から前記クロック情報を含む可変長パケットを読み出して出力する第1の出力バッファと、
前記パケット振り分け部により振り分けられたクロック情報を含まない可変長パケットを入力し、前記クロック情報を含まない可変長パケットを記憶部に格納し、前記第1の出力バッファにより前記クロック情報を含む可変長パケットを出力していないタイミングにて、前記記憶部から前記クロック情報を含まない可変長パケットを読み出して出力する第2の出力バッファと、を備えたことを特徴とする受信装置。 - 請求項2の送信装置から前記変調信号を受信する請求項4の受信装置において、
前記パケット振り分け部は、前記スロットのスロットヘッダーに、スロットの先頭から可変長パケットを格納したことを示す情報が存在する場合のスロットについて、前記スロットの先頭からクロック情報を含む可変長パケットを取り出し、前記可変長パケットの最終端が格納されたスロットのスロットヘッダーから遅延量を取り出し、前記スロットの残りの領域からクロック情報を含まない可変長パケットを取り出し、クロック情報を含む可変長パケットとクロック情報を含まない可変長パケットとに振り分ける、ことを特徴とする受信装置。 - 請求項3の送信装置から前記変調信号を受信する請求項4の受信装置において、
前記パケット振り分け部は、前記スロットから可変長パケットを取り出し、前記可変長パケットに設定されたパケット種別がクロック情報を含むパケットであることを示している場合、前記可変長パケットを、クロック情報を含む可変長パケットとして振り分け、前記可変長パケットから遅延量を取り出し、前記パケット種別がクロック情報を含むパケットであることを示していない場合、前記可変長パケットを、クロック情報を含まない可変長パケットとして振り分ける、ことを特徴とする受信装置。 - コンピュータを、請求項1から3までのいずれか一項に記載の送信装置として機能させるための送信プログラム。
- コンピュータを、請求項4から6までのいずれか一項に記載の受信装置として機能させるための受信プログラム。
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