JP2015139157A

JP2015139157A - 放送信号ｉｐ伝送システムおよび放送信号ｉｐ伝送方法

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Publication number: JP2015139157A
Application number: JP2014010658A
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Inventors: 井出　和彦; Kazuhiko Ide; 和彦井出; 成田　和生; Kazuo Narita; 和生成田; 健作山下; Kensaku Yamashita
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Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2015-07-30
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Also published as: JP6298305B2

Abstract

【課題】衛星放送は、降雨条件等による影響を受けやすいため、信号品質に応じて、複数の受信局で受信した放送信号を、切り替えて放送したいというニーズがある。しかしながら、衛星から受信した放送信号を、ＩＰパケット化してＩＰネットワーク等の伝送路を介して送信局に伝送する構成においては、伝送路遅延などにより、受信局ＡとＢを経由して送信局に放送信号が伝送されるタイミングが異なり、切り替えのタイミングによっては、データに不整合が生じ、シーケンシャルなデータとならない可能性がある。【解決手段】本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、地上波デジタル放送、衛星デジタル放送で放送される、放送信号を、ＩＰ網を介して伝送する技術に関し、より詳細には、降雨条件等による受信信号の状態により、ＩＰパケット化された放送信号をシームレスに切り替え可能な、放送信号ＩＰ伝送システムおよび放送信号ＩＰ伝送方法に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、地上波デジタル放送、衛星デジタル放送で放送される、放送信号を、ＩＰ網を介して伝送する技術に関し、より詳細には、降雨条件等による受信信号の状態により、ＩＰパケット化された放送信号をシームレスに切り替え可能な、放送信号ＩＰ伝送システムおよび放送信号ＩＰ伝送方法に関する。

衛星放送では一般に、地上から衛星に向けて１７ＧＨｚ帯の電波で番組を送り、衛星から地上へ１２ＧＨｚ帯の電波で送り返す。１７ＧＨｚ、１２ＧＨｚといった降雨減衰の影響を受けやすい周波数を使用しているため、降雨や降雪等の影響を受けやすい。したがって、それぞれ地理的に異なる、Ａ地点、Ｂ地点に受信局を設け、ある地点の受信局のアンテナで受信された衛星放送受信信号が劣化した場合、別地点で受信された信号に切り替える技術が採用されている。

特許文献１には、ＣＡＴＶヘッドエンドにおいて、ある地点から伝送される放送信号の品質が、基準値以下となると、別地点から伝送される放送信号を選択するように、ＣＡＴＶヘッドエンド局のスイッチを切り替える技術が開示されている。

また、特許文献２には、複数のアンテナから受信したデータを受信側で、エラーブロックを判定し、各受信信号からエラーのないブロックを選択して合成させ、データの信頼性を向上させるための構成が開示されている。

特開２００７−１８１１２１号公報特開２００２−３５９６１０号公報

しかしながら、衛星から受信した放送信号を、ＩＰパケット化してＩＰネットワーク等の伝送路を介してヘッドエンドに伝送する構成においては、伝送路遅延が発生し得る。また、受信局ＡとＢとの地理的差異から、衛星からの受信タイミングも異なり得る。したがって、受信局ＡとＢを経由して送信局に放送信号が伝送されるタイミングが異なる可能性がある。

よって、特許文献１のように、機械的にスイッチで切り替えると、切り替えのタイミングによっては、データに不整合が生じる。また、切り替えのタイミングにより放送信号が途切れ、シーケンシャルなデータとならない可能性がある。

一方、特許文献２の技術においては、エラーブロックの判定および合成という処理が必要となり、構成が複雑となる。また、降雨や災害等、一定期間連続して発生する条件に基づき、いずれかの受信局から伝送されたＣ／Ｎ比が高い放送信号に切り替えるという目的にも合致しない。さらには、映像信号に一意な識別番号を付与して、受信側でシームレスに系を切り替える方法も開示されていない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、地上波デジタル放送、衛星デジタル放送で放送される、放送信号を、ＩＰ網を介して伝送する技術に関し、より詳細には、降雨条件等による受信信号の状態により、ＩＰパケット化された放送信号をシームレスに切り替え可能な、放送信号ＩＰ伝送システムおよび放送信号ＩＰ伝送方法に関する。

本発明は、このような目的を達成するために、放送信号ＩＰ伝送システムにおける、衛星から放送信号を受信する、地理的に異なる地点に配置された２以上の受信局であって、ＩＰネットワークを介して送信局に識別信号が付与された放送信号を送信する受信局において、前記各受信局は、前記衛星から放送信号を受信するアンテナと、前記アンテナで受信した放送信号から所定の放送信号を選局する選局部と、前記選局部で選択した放送信号を復号しＴＳ（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｔｒｅａｍ）パケットを再生し、放送信号の雑音レベルまたはビットエラーレートの信号品質情報を生成する伝送路復号部と、前記伝送路復号部からＴＳパケットを受信し、時間情報を抽出する時間情報抽出部と、前記抽出された時間情報を受信し、前記時間情報に基づき、前記各ＴＳパケットに付与する識別信号を生成する識別信号生成部と、前記伝送路復号部からＴＳパケットを、前記識別信号生成部から前記識別信号をそれぞれ受信し、前記生成された識別信号を各ＴＳパケットに付与する制御信号付加部と、前記識別信号が付与されたＴＳパケットを前記制御信号付加部より受信し、前記ＴＳパケットに各種ヘッダーを付与することによりＩＰパケット化し、前記信号品質情報とともに前記ＩＰパケットを、前記ＩＰネットワーク経由で前記送信局に送信するＩＰパケット生成部とを有することを特徴とする。

さらには、放送信号ＩＰ伝送システムにおける、地理的に異なる地点に配置された２以上の受信局から、ＩＰネットワーク経由で識別信号が付与された放送信号および信号品質情報を受信する送信局において、ＩＰパケットと前記信号品質情報を受信する２以上のＩＰパケット受信部と、前記ＩＰパケット受信部から受信した前記ＩＰパケットに含まれるＴＳパケットを解析し、前記各ＴＳパケットに付与された識別信号を遅延制御部に、前記信号品質情報を選択制御部に、そしてＴＳパケットを遅延調整部に渡す、２以上のＴＳ再生部と、前記各ＴＳ再生部から受信した識別信号を比較し、ＴＳパケットの遅延を判断する遅延制御部と、前記遅延制御部より遅延制御情報を受信し、前記遅延制御情報に基づき遅延を調整して、前記ＴＳ再生部から受信したＴＳパケットの出力タイミングを合わせる２以上の遅延調整部と、前記信号品質情報を受信し、前記信号品質情報に基づき、前記各受信局から入力される信号のいずれかを選択させるための制御信号を生成する選択制御部と、前記選択制御部から受信する前記制御信号に基づきスイッチを切り替える選択部とを有することを特徴とする。

そして、放送信号ＩＰ伝送システムであって、衛星と、前記衛星から放送信号を受信する、地理的に異なる地点に配置された２以上の受信局と、前記２以上の受信局から、ＩＰネットワークを介して識別信号が付与された放送信号を受信する送信局を有し、前記受信局はそれぞれ、前記衛星から放送信号を受信するアンテナと、前記アンテナで受信した放送信号から所定の放送信号を選局する選局部と、前記選局部で選択した放送信号を復号しＴＳ（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｔｒｅａｍ）パケットを再生し、放送信号の雑音レベルまたはビットエラーレートの信号品質情報を生成する伝送路復号部と、前記伝送路復号部からＴＳパケットを受信し、時間情報を抽出する時間情報抽出部と、前記抽出された時間情報を受信し、前記時間情報に基づき、前記各ＴＳパケットに付与する識別信号を生成する識別信号生成部と、前記伝送路復号部からＴＳパケットを、前記識別信号生成部から前記識別信号をそれぞれ受信し、前記生成された識別信号を各ＴＳパケットに付与する制御信号付加部と、前記識別信号が付与されたＴＳパケットを前記制御信号付加部より受信し、前記ＴＳパケットに各種ヘッダーを付与することによりＩＰパケット化し、ＩＰパケットを前記信号品質情報とともに前記ＩＰネットワーク経由で前記送信局に送信するＩＰパケット生成部とを有し、前記送信局は、前記各受信局からＩＰパケットを受信する２以上のＩＰパケット受信部と、前記ＩＰパケット受信部から受信した前記ＩＰパケットに含まれる前記ＴＳパケットを解析し、前記各ＴＳパケットに付与された識別信号を遅延制御部に、前記信号品質情報を選択制御部に、そしてＴＳパケットを遅延調整部に渡す、２以上のＴＳ再生部と、前記各ＴＳ再生部から受信した識別信号を比較し、ＴＳパケットの遅延を判断する遅延制御部と、前記遅延制御部より遅延制御情報を受信し、前記遅延制御情報に基づき遅延を調整して、前記ＴＳ再生部から受信したＴＳパケットの出力タイミングを合わせる２以上の遅延調整部と、前記信号品質情報を受信し、前記信号品質情報に基づき、前記各受信局から入力される信号のいずれかを選択させるための制御信号を生成する選択制御部と、前記選択制御部から受信する前記制御信号に基づきスイッチを切り替える選択部とを有することを特徴とする。

このような構成により、映像信号をＩＰパケット化して、ＩＰネットワークを経由して伝送する構成において、受信局における気候条件等により、映像信号の品質が低下した際には、別の系統の放送信号にシームレスに切り替えることが可能となる。受信したＴＳパケットに含まれるＰＣＲ、ＴＯＴ等の時間情報を用いて、各受信局Ａ１およびＢ１１間で同期のとれた識別信号を付与するという、簡易な構成により、実現することができる。

本発明の一実施形態に係るＩＰ放送送受信システムを示す構成図である。本発明の一実施形態に係るＴＳパケットのうち、ＰＣＲを含むパケットの構成の一例を示す図である。本発明の一実施形態に係る受信局Ａ１およびＢ１１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受信局Ａ１およびＢ１１における処理のフローチャートである。本発明の一実施形態に係る送信局４における装置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遅延制御部４０３の動作を説明する図である。本発明の一実施形態に係る送信局４における処理のフローチャートである。本発明の一実施形態に係る受信局Ａ１およびＢ１１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送信局４における装置の構成を示すブロック図である。

［実施形態１］
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るＩＰ放送送受信システムを示す構成図である。

地理的に異なる地点に設置された、受信局Ａ１およびＢ１１には、それぞれ、アンテナ１０および１１０が設置され、放送信号を衛星２から受信する。

アンテナ１０および１１０を介して受信された放送信号は、受信局Ａ１およびＢ１１において、ＩＰネットワーク３を介して伝送するために、ＩＰパケットに収容される。

ＩＰパケット化された放送信号と信号品質情報は、ＩＰネットワーク３を経由して、ＣＡＴＶヘッドエンド等の送信局４（以下、「送信局４」という。）で受信される。送信局４の選択制御部は、受信した信号品質情報に基づき、選択部に対して、受信局Ａ１またはＢ１１のどちらの放送信号を選択するか制御信号を送る。選択部は、制御信号に基づき、受信局Ａ１またはＢ１１いずれかの放送信号を選択する。その後、送信局４において選択された放送信号は、複数の加入者側端末５または系列放送局６に伝送される。

ここで、送信局４において、現在選択している受信局からの放送信号ではない、もう一方の受信局から伝送される放送信号にシームレスに切り替える必要がある。

そこで、本実施形態においては、衛星２から受信した放送信号中の、ＴＳパケットに含まれるＰＣＲ（ＰｒｏｇｒａｍＣｌｏｃｋＲｅｆｅｒｅｎｃｅ）やＴＯＴ（ＴｉｍｅＯｆｆｓｅｔＴａｂｌｅ）等の時間情報を用いて、受信局Ａ１およびＢ１１間共通の、映像信号に対する一意な識別番号である、タイミングカウンタ値（以下、「識別信号」という。）に基づき遅延を調整し、シームレスに切り替える方法を採用する。すなわち、各ＴＳパケットに識別信号を付け、送信局４側では付与された識別信号をもとに、遅延を調整し、シームレスに切り替えを行う方法を採用する。

図２は、本発明の一実施形態に係るＴＳパケットのうち、ＰＣＲを含むパケットの構成の一例を示す図である。ＴＳパケットは固定長（１８８バイト）のデータである。ＴＳパケットは固定長（４バイト）のパケットヘッダーと、ペイロードからなる。パケットヘッダーには可変長のアダプテーションフィールドが入るときがある。２ビットのアダプテーションフィールドコントロールにより、ＴＳパケットヘッダー直後にアダプテーションフィールドが存在するか判断できる。また、アダプテーションフィールドにはＰＣＲを格納するための６バイトの領域が設けられる。

ＰＣＲとは、ＭＰＥＧ−２ＴＳ送信機と受信機の時刻同期を行う際の基準となるプログラム時刻基準値である。ＰＣＲｅｘｔｅｎｓｉｏｎは、１／２７００００００秒（２７Ｍｈｚ）の単位で、ＰＣＲｂａｓｅは、１／９００００秒（９０ｋｈｚ）の単位でカウントアップされる。ＴＳパケット中に、最大１００ミリ秒間隔でＰＣＲを出現させることが推奨されている。

受信局Ａ１およびＢ１１は、衛星２から、図示しないアップリンク局などで符号化された同一の放送信号を受信する。受信局Ａ１およびＢ１１で受信した信号をＴＳパケットヘッダーのコンティニュイティーカウンターで識別する方法では、コンティニュイティーカウンターが４ビットと少ないため、例えば衛星放送のＴＳパケットレートを３０ｋ／秒程度とすると、両受信局の遅延差が０．５３ｍ秒以上では正しく識別できなくなる。

そこで、受信局Ａ１およびＢ１１において、ＰＣＲまたはＴＯＴなどの時間情報を基準として、各ＴＳパケットに対し、識別信号を付与する構成を採用する。受信局Ａ１およびＢ１１の識別信号生成部は、受信したＴＳに含まれる時間情報（ＰＣＲまたはＴＯＴ）に基づいて調整された識別信号を生成する。したがって、受信局Ａ１およびＢ１１間で、放送信号に対して、同期化された識別信号を付与することができる。

図３は、本発明の一実施形態に係る受信局Ａ１およびＢ１１の構成を示すブロック図である。

受信局Ａ１およびＢ１１は、アンテナ（１０または１１０）、伝送路復号部１００２に接続された選局部１００１を有する。また、選局部１００１、時間情報抽出部１００３、制御信号付加部１００５、およびＩＰパケット生成部に接続された伝送路復号部１００２を有する。伝送路復号部１００２と識別信号生成部１００４に接続された時間情報抽出部１００３を有する。時間情報抽出部１００３と制御信号付加部１００５に接続された識別信号生成部１００４を有する。伝送路復号部１００２、識別信号生成部１００４、およびＩＰパケット生成部１００６に接続された制御信号付加部１００５を有する。さらには、伝送路復号部１００２、および制御信号付加部１００５に接続されたＩＰパケット生成部１００６を有する。

選局部１００１は、複数の放送チャンネルの信号を受けて、所定の放送信号を選局し伝送路復号部１００２に出力する。

伝送路復号部１００２は、選局部１００１で選局された放送信号から、ＭＰＥＧ−２のＴＳパケットを再生するとともに、受信した放送信号に対する雑音レベルの割合（Ｃ／Ｎ比等）あるいは、ビットエラーレート等を信号品質情報として出力する。信号品質情報は、各ＴＳパケットの信号品質情報として、ＴＳパケットまたはＩＰパケットに付加してもよいし、所定間隔で、放送信号とは別の形態で送信してもよい。伝送路復号部１００２は、ＴＳパケットを時間情報抽出部１００３および制御信号付加部１００５に渡す。

時間情報抽出部１００３は、伝送路復号部１００２よりＴＳパケットを受け取ると、時間情報を抽出する。ヘッダー中のアダプテーションフィールドフラグからアダプテーションフィールドを備えるＴＳパケット（またはＴＳパケットのヘッダー）を抽出し、このＴＳパケットのアダプテーションフィールド内のＰＣＲフラグがＰＣＲ値の存在を示していれば、そのアダプテーションフィールド内のＰＣＲ値を抽出するようにしてもよい。

識別信号生成部１００４は、時間情報抽出部１００３から時間情報を受信し、時間情報に基づき識別信号を生成する。識別信号生成部１００４は、ＴＳパケットに含まれるＰＣＲまたはＴＯＴ信号に基づき、装置の内部クロックを同期させ、識別信号を生成してもよい。あるいは、２７Ｍｈｚで動作するクロックのカウンタ値を、読み取ったＰＣＲ値またはＴＯＴ値により更新してもよい。すなわち、ＰＣＲ（例えば、１番目のＰＣＲ）が到着した際に、ＰＣＲの値をロードしてカウンタ値を読み替える。その後、自身のクロックに基づき、順次カウンタの値を更新させる。再び、ＰＣＲ（例えば、２番目のＰＣＲ）が到着すると、その値でカウンタの値を更新させる。このような手段により、ＰＣＲまたはＴＯＴが出現するたびに、ロードして、所定間隔で自身のクロックカウンタの値との調整をとる。前述のとおり、ＰＣＲは、１００ミリ秒に１度挿入されることが推奨されているため、装置の基準クロックを同期しなくても、想定される誤差は微小であると考えられる。

制御信号付加部１００５は、伝送路復号部１００２からＴＳパケットを、識別信号生成部１００４から、識別信号を受信し、識別信号を、各ＴＳパケットに付加させ、ＩＰパケット生成部１００６に渡す。識別信号は、１８８ｂｙｔｅのＴＳパケットに対する冗長信号として付加してもよい。各ＴＳパケットに識別信号を付加し得る、いかなるその他の方法を用いてもよい。

ＩＰパケット生成部１００６は、制御信号付加部１００５から受信したＴＳパケットをＩＰパケット化しネットワーク経由で送信する。ＩＰパケット生成部１００６は、再生成されたＴＳパケットを、パケット単位でＲＴＰのペイロードに入れ、ＲＴＰヘッダー、ＵＤＰヘッダーおよびＩＰヘッダーを付与し、ＩＰパケット化する。ＩＰパケットにＭＡＣヘッダー、ＦＳＣが付与され、送信側スイッチに転送され、送信側スイッチに接続される任意のネットワークを介して、指定されたアドレス（本実施例においては、送信局装置）に送信される。

図４は、本発明の一実施形態に係る受信局Ａ１およびＢ１１における処理のフローチャートである。

衛星２または、放送信号を送信するアップリンク局において、映像信号（素材データ）は、図示しないエンコーダーに入力され、圧縮映像のＰＥＳ（ＰａｃｋｅｔｉｚｉｅｄＥｌｅｍｅｎｔａｒｙＳｔｒｅａｍ）と圧縮音声のＰＥＳが出力される。圧縮映像のＰＥＳと圧縮音声のＰＥＳは、ＭＰＥＧ２−ＴＳ多重器に入力され、ＴＳパケットが生成され、多重化されたＭＰＥＧ２−ＴＳが出力される。この際に、エンコーダーのクロック周波数（通常２７Ｍｈｚ）、に基づくカウンタで、ＴＳパケットに所定間隔でＰＣＲが付与される。

まず、受信局Ａ１およびＢ１１において、衛星２から放送信号を、アンテナ１０または１１０を介して受信する。選局部１００１は、周波数多重された電波信号から所定の放送信号を選択して、デジタルデータとして復調し、ＭＰＥＧ−２のＴＳパケットを取り出すところから処理がスタートする。

ステップＳ１１１において、伝送路復号部１００２はＣ／Ｎ比またはビットエラーレート等を求めて信号品質情報としてＩＰパケット生成部１００６に送信する。

ステップＳ１１２において、伝送路復号部１００２は、選局部１００１から受信したＴＳパケットをデコードして、ＴＳパケットを時間情報抽出部１００３および制御信号付加部１００５に渡す。

ステップＳ１１３において、時間情報抽出部１００３は、伝送路復号部１００２より受信したＴＳパケットから、ＰＣＲまたはＴＯＴなどの時間情報を抽出して、識別信号生成部１００４に渡す。

ステップＳ１１４において、識別信号生成部１００４は、時間情報抽出部１００３から受信した時間情報に基づき、識別信号を生成する。この際、抽出された時間情報であるＰＣＲまたはＴＯＴの値に基づき、内部クロックの動作を同期させることにより、受信した時間情報と同期のとれた識別信号を生成してもよい。または、上述のとおり、クロックの同期をとることなく、ＰＣＲまたはＴＯＴが出現するたびに、それらの値をロードして、所定間隔で自身のクロックカウンタの値を更新（調整）することにより、識別信号を生成してもよい。生成された識別信号は、制御信号付加部１００５に渡される。

ステップＳ１１５において、制御信号付加部１００５は、識別信号生成部１００４が生成した識別信号を、伝送路復号部１００２より受信した全てのＴＳパケットに対して付与する。識別信号は、各ＴＳパケットに対する冗長信号として付加されてもよい。

ステップＳ１１６において、ＴＳパケットはＩＰパケット生成部１００６に渡され、ＩＰパケット化され、ネットワークに送出され、処理は終了する。

上記構成により、受信局Ａ１およびＢ１１の装置から送信される全てのＴＳパケットに、受信局Ａ１およびＢ１１間で同期がとれた一意な識別信号を付与することができる。

図５は、本発明の実施形態１に係る送信局４における装置の構成を示すブロック図である。

送信局４は、ＩＰネットワーク３とＴＳ再生部４０２（Ａ）または（Ｂ）と接続されるＩＰパケット受信部４０１（Ａ）または（Ｂ）を有する。また、ＩＰパケット受信部４０１、遅延制御部４０３、遅延調整部４０４（Ａ）または（Ｂ）、そして、選択制御部４０５と接続されるＴＳ再生部４０２を有する。さらには、ＴＳ再生部４０２（Ａ）または（Ｂ）、遅延調整部４０４（Ａ）または（Ｂ）と接続される遅延制御部４０３を有する。遅延制御部４０３、ＴＳ再生部４０２（Ａ）または（Ｂ）および選択部４０６と接続される遅延調整部４０４（Ａ）または（Ｂ）も有する。ＴＳ再生部（Ａ）または（Ｂ）および選択部４０６と接続される選択制御部４０５と、遅延調整部４０４（Ａ）または（Ｂ）、選択制御部４０５および伝送路符号部４０７と接続される選択部４０６も有する。最後に、選択部４０６と接続される伝送路符号部４０７も有する。

ＩＰパケット受信部４０１は、受信局Ａ１から送信された放送信号であるＡ系統信号を受信する系統（以下、「Ａ系統」という。）と、受信局Ｂ１１から送信された放送信号であるＢ系統信号を受信する系統（以下、「Ｂ系統」という。）の２系統用意されている。

ＴＳ再生部４０２もまた、Ａ系統と、Ｂ系統の２系統用意されている。ＴＳ再生部４０２は、ＴＳパケットに含まれる識別信号を抽出して、遅延制御部４０３に渡す。また、ＴＳパケットに含まれるか、ＴＳパケットとは別系統で受信する信号品質情報は、選択制御部４０５に渡され、ＴＳパケットは、対応する系統（Ａ系統またはＢ系統）の遅延調整部４０４に入力される。

遅延制御部４０３は、Ａ系統、Ｂ系統から入力される識別信号を受信し、ある時点におけるＡ系統、Ｂ系統から入力される識別信号の値を比較し、ＴＳパケットの遅延を判断して、それぞれの対応する系統の遅延調整部４０４に遅延情報を渡す。

遅延調整部４０４もまた、Ａ系統と、Ｂ系統の２系統用意されている。遅延調整部４０４は、遅延制御部４０３から得た遅延情報に基づき、Ａ系統の入力信号と、Ｂ系統の入力信号のタイミングを合わせる。図示しないバッファなどを有し、必要に応じてタイミングを調整する。

選択制御部４０５は、受信した信号品質情報に基づき、Ａ系統と、Ｂ系統のどちらの信号を出力対象とするかを判定して、選択部４０６に制御信号を与える。

選択部４０６は、選択制御部４０５から受信した制御信号に基づき、Ａ系統と、Ｂ系統いずれかの出力信号を出力対象とするか切り替える、スイッチなどで構成される。

伝送路符号部４０７は、選択部から受信した放送信号を、加入者端末５または系列放送局６に対して配信するために、符号化する。

図６は、本発明の一実施形態に係る遅延制御部４０３の動作を説明する図である。図中、付与されている番号は、各ＴＳパケットに付与されている、識別信号を例示する。Ａ系統入力信号は、Ｂ系統入力信号よりパケットの到達タイミングが早いものとする。遅延制御部４０３は、ある時点におけるＡ系統信号入力とＢ系統入力信号の識別信号を比較し、遅延が発生している系統を判断する。遅延を判断した上で、Ａ系統の遅延調整部４０４（Ａ）とＢ系統の遅延調整部４０４（Ｂ）に対して、データの読み出し位置の指示を与えてもよい。

図７は、本発明の一実施形態に係る送信局４における処理のフローチャートである。

まず、受信局Ａ１およびＢ１１から、ＩＰパケットを受信すると処理がスタートする。

ステップＳ４０１において、受信したＩＰパケットは、ＩＰパケット受信部４０１において、ＩＰヘッダー、ＲＴＰおよびＵＤＰヘッダーが取り除かれ、ＴＳパケットがＴＳ再生部４０２に渡される。

ステップＳ４０２において、ＴＳ再生部４０２は、受信したＴＳパケットを解析する。

ステップＳ４０３において、Ａ系統、Ｂ系統の各ＴＳ再生部４０２は、ＴＳパケットに含まれる識別信号を抽出して、遅延制御部４０３に渡す。信号品質情報がＴＳパケットに含まれる場合、信号品質情報も同様に取り出して、選択制御部４０５に渡される。ＴＳパケットは、各系に対応する遅延調整部４０４に渡される。なお、信号品質情報が、各ＴＳパケットに含まれない場合であって、ＴＳパケットとは別系統で信号品質情報を受信した場合、信号品質情報は、ＩＰパケット受信部４０１またはＴＳ再生部４０２から、選択制御部４０５に渡される。

ステップＳ４０４において、遅延制御部４０３は、Ａ系統、Ｂ系統から入力される識別信号を受信し、識別信号を比較し、ＴＳパケットの遅延を判断する。

ステップＳ４０５において、遅延制御部４０３は、Ａ系統、Ｂ系統間における、ＴＳパケットの遅延情報または遅延調整制御情報を、遅延調整部４０４に渡す。この際、上述のとおり、例えば、どちらの系統がどのくらい遅延しているかの情報のみ与えてもよいし、具体的な遅延を調整するための制御の内容を渡してもよい。

ステップＳ４０６において、遅延調整部４０４は、ＴＳパケットの遅延情報または遅延調整制御情報に基づき、Ａ系統、Ｂ系統から入力されるＴＳパケットの遅延を調整する。Ａ系統、Ｂ系統から出力されるＴＳパケットは、タイミングが合った状態で、選択部４０６に対して出力される。

一方、ステップＳ４０４−１において、信号品質情報を受信した選択制御部４０５は、信号品質情報に基づき、どちらの系の信号を選択するか判断する。降雨条件等に基づき、例えば、Ｂ系統の信号の劣化を示す信号品質情報を受信すると、Ａ系統の信号を選択するように制御信号を選択部４０６に送る。

ステップＳ４０４−２において、選択部４０６は、選択制御部４０５から受信した制御信号に基づき、スイッチの動作を変更し、Ａ系統入力信号と、Ｂ系統入力信号いずれかを出力対象として選択する。

上記処理により、送信局４側では、各ＴＳパケットに付与された識別信号に基づいて、Ａ系統入力信号およびＢ系統入力信号間の遅延を吸収しつつシームレスに切り替えを行うことが可能となる。

なお、本実施形態においては、各受信局Ａ１およびＢ１１において、識別信号を付与する構成としたが、アップリンク局において識別信号を付与する構成を採用してもよい。すなわち、トランスポートストリームを生成する際に、全てのＴＳパケットに識別信号をアップリンク局で付与する。その場合、各受信局は、衛星２から放送信号を受信すると、ＩＰパケット化のみ行い、送信局に送信する構成とすればよい。

［実施形態２］
本実施の形態においては、識別信号を、ＴＳパケットではなく、ＩＰパケットに付与することにより、タイミングの調整を行う点で、実施の形態１と異なるが、その他の点については、同様である。同様の構成については、同様の符号を付与し、説明を割愛する。ＴＳパケット毎にタイミングの調整を行うと、放送信号の連続性は担保されるが、データの付加量も多く処理も複雑となる。送信局４においても、ＴＳ再生部４０２を２系統用意する必要があり、回路構成も複雑となる。識別信号をＩＰパケット毎に付与することにより、ＴＳパケット毎に付与する実施の形態１に比べると、放送信号の連続性は低下するものの、構成も簡易となり、処理も簡易化される。ＩＰパケット毎で遅延調整を行っても、視認可能なレベルにおいて、影響はないものと考えられる。

図８は、本発明の一実施形態に係る受信局Ａ１およびＢ１１の構成を示すブロック図である。

実施の形態１の受信局Ａ１およびＢ１１と異なる点は、伝送路複号部１００２から、フレームまたはスーパーフレームの同期信号が取得され、フレームまたはスーパーフレームの同期信号、ＴＳパケットおよび識別信号が、ＩＰパケット生成部１００６に渡される点である。また、実施の形態１における制御信号付加部１００５の識別信号を付加する機能は、ＩＰパケット生成部１００６に内包される。

フレームまたはスーパーフレームの同期信号は、複数のＴＳパケットを１フレームとしたときに、各フレームの区切りを示す信号である。この各フレームの区切りを示す信号に基づき、複数のＴＳパケットは、受信局ＡおよびＢにおいて、ＲＴＰのペイロードに入れられる。識別信号は、識別信号生成部１００４によって生成され、ＩＰパケット生成部１００６に渡され、ＩＰパケット化される際に、各ＩＰパケットを識別する信号として付与される。

例えば、本実施の形態２において、１フレームを４８のＴＳパケットから構成させ、１スーパーフレームを、４８のＴＳパケットｘ８フレームの３８４のＴＳパケットとした例を挙げて説明する。ＩＰパケットを１３８４ｂｙｔｅとすると、ＴＳパケット１８８ｂｙｔｅは各ＩＰパケットに７個入る計算から、１フレームに含まれる４８個のＴＳパケットは、７個のＩＰパケットに収容されるとする。ＴＳパケットが、ＩＰパケットに収容される際には、フレームまたはスーパーフレームの同期信号で同期をとり、フレームまたはスーパーフレームをまたがって、ＴＳパケットがＩＰパケットに収容されるということはない。いいかえれば、ＴＳパケットは、フレームまたはスーパーフレームの単位で、ＩＰパケットに収容され、上述の例で説明すると、あるフレーム内の４８個のＴＳパケットが、隣のフレームのＴＳパケットと、同じＩＰパケットに収容されるということはない。この構成により、受信局Ａ１およびＢ１１は、同じ単位（フレームまたはスーパーフレーム）で、ＴＳパケットをＩＰパケットに収容することを担保する。さらに、実施の形態１と同様に、ＴＳパケットに含まれる時間情報に同期したクロックカウンタ値で識別信号が各ＩＰパケットに付与され、受信局Ａ１およびＢ１１間での、ＩＰパケットの（識別番号による）同期性を高めることができる。

図９は、本発明の一実施形態に係る送信局４における装置の構成を示すブロック図である。

実施の形態１の送信局４における構成と異なる点は、ＴＳ再生部４０２が選択部４０６の後に置かれている点である。ＩＰパケット受信部４０１（Ａ）または（Ｂ）が、ＩＰパケットを受信すると、ＩＰパケットヘッダーを解析して、例えば、ＲＴＰヘッダーのＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒとして付された識別信号が抽出され、遅延制御部４０３に渡される。同様に、信号品質情報も選択制御部４０５に渡され、受信したＩＰパケットも遅延調整部４０４（Ａ）または（Ｂ）に渡される。選択制御部４０５において、受信した識別信号から遅延を検出し、Ａ系統またはＢ系統に対応する遅延調整部４０４（Ａ）または（Ｂ）に遅延情報または遅延制御情報を与える。Ａ系統またはＢ系統に対応する遅延調整部４０４（Ａ）または（Ｂ）は、受信した遅延情報または遅延制御情報に基づき、遅延を調整し出力のタイミングを合わせる。

選択制御部４０５は、受信した信号品質情報に基づき、Ａ系統入力信号と、Ｂ系統入力信号いずれを出力対象とするかを判定して、選択部４０６に制御信号を与える。

選択部４０６は、選択制御部４０５から受信した制御信号に基づき、Ａ系統入力信号と、Ｂ系統入力信号いずれを出力対象とするか切り替える
選択部４０６が選択した信号はＴＳ再生部４０２に渡され、各種ヘッダーが取り除かれ、デコードされる。

それ以降の処理については、実施の形態１と同様であるため、説明を割愛する。

このような構成により、映像信号をＩＰパケット化して、ＩＰネットワークを経由して伝送する構成において、各受信局における気候条件等により、映像信号の品質が低下した際には、別の系の放送信号にシームレスに切り替えることが可能となる。受信したＴＳパケットに含まれるＰＣＲ、ＴＯＴ等の時間情報を用いて、各受信局Ａ１およびＢ１１間で同期のとれた識別信号を付与するという、簡易な構成により、実現することができる。

１受信局Ａ
２衛星
３ＩＰネットワーク
４送信局
５加入者側端末
６系列放送局
１１受信局Ｂ
１０アンテナ
１１０アンテナ
１００１選局部
１００２伝送路復号部
１００３時間情報抽出部
１００４識別信号生成部
１００５制御信号付加部
１００６ＩＰパケット生成部
４０１ＩＰパケット受信部
４０２ＴＳ再生部
４０３遅延制御部
４０４遅延調整部
４０５選択制御部
４０６選択部
４０７伝送路符号部

Claims

放送信号ＩＰ伝送システムにおける、衛星から放送信号を受信する、地理的に異なる地点に配置された２以上の受信局であって、ＩＰネットワークを介して送信局に識別信号が付与された放送信号を送信する受信局において、
前記各受信局は、
前記衛星から放送信号を受信するアンテナと、
前記アンテナで受信した放送信号から所定の放送信号を選局する選局部と、
前記選局部で選択した放送信号を復号しＴＳ（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｔｒｅａｍ）パケットを再生し、放送信号の雑音レベルまたはビットエラーレートの信号品質情報を生成する伝送路復号部と、
前記伝送路復号部からＴＳパケットを受信し、時間情報を抽出する時間情報抽出部と、
前記抽出された時間情報を受信し、前記時間情報に基づき、前記各ＴＳパケットに付与する識別信号を生成する識別信号生成部と、
前記伝送路復号部からＴＳパケットを、前記識別信号生成部から前記識別信号をそれぞれ受信し、前記生成された識別信号を各ＴＳパケットに付与する制御信号付加部と、
前記識別信号が付与されたＴＳパケットを前記制御信号付加部より受信し、前記ＴＳパケットに各種ヘッダーを付与することによりＩＰパケット化し、前記信号品質情報とともに前記ＩＰパケットを、前記ＩＰネットワーク経由で前記送信局に送信するＩＰパケット生成部と
を有することを特徴とする放送信号ＩＰ伝送システムにおける受信局。
放送信号ＩＰ伝送システムにおける、地理的に異なる地点に配置された２以上の受信局から、ＩＰネットワーク経由で識別信号が付与された放送信号および信号品質情報を受信する送信局において、
ＩＰパケットと前記信号品質情報を受信する２以上のＩＰパケット受信部と、
前記ＩＰパケット受信部から受信した前記ＩＰパケットに含まれるＴＳパケットを解析し、前記各ＴＳパケットに付与された識別信号を遅延制御部に、前記信号品質情報を選択制御部に、そしてＴＳパケットを遅延調整部に渡す、２以上のＴＳ再生部と、
前記各ＴＳ再生部から受信した識別信号を比較し、ＴＳパケットの遅延を判断する遅延制御部と、
前記遅延制御部より遅延制御情報を受信し、前記遅延制御情報に基づき遅延を調整して、前記ＴＳ再生部から受信したＴＳパケットの出力タイミングを合わせる２以上の遅延調整部と、
前記信号品質情報を受信し、前記信号品質情報に基づき、前記各受信局から入力される信号のいずれかを選択させるための制御信号を生成する選択制御部と、
前記選択制御部から受信する前記制御信号に基づきスイッチを切り替える選択部と
を有することを特徴とする放送信号ＩＰ伝送システムにおける送信局。
放送信号ＩＰ伝送システムであって、
衛星と、
前記衛星から放送信号を受信する、地理的に異なる地点に配置された２以上の受信局と、
前記２以上の受信局から、ＩＰネットワークを介して識別信号が付与された放送信号を受信する送信局を有し、
前記受信局はそれぞれ、
前記衛星から放送信号を受信するアンテナと、
前記アンテナで受信した放送信号から所定の放送信号を選局する選局部と、
前記選局部で選択した放送信号を復号しＴＳパケットを再生し、放送信号の雑音レベルまたはビットエラーレートの信号品質情報を生成する伝送路復号部と、
前記伝送路復号部からＴＳパケットを受信し、時間情報を抽出する時間情報抽出部と、
前記抽出された時間情報を受信し、前記時間情報に基づき、前記各ＴＳパケットに付与する識別信号を生成する識別信号生成部と、
前記伝送路復号部からＴＳパケットを、前記識別信号生成部から前記識別信号をそれぞれ受信し、前記生成された識別信号を各ＴＳパケットに付与する制御信号付加部と、
前記識別信号が付与されたＴＳパケットを前記制御信号付加部より受信し、前記ＴＳパケットに各種ヘッダーを付与することによりＩＰパケット化し、ＩＰパケットを前記信号品質情報とともに前記ＩＰネットワーク経由で前記送信局に送信するＩＰパケット生成部とを有し、
前記送信局は、
前記各受信局からＩＰパケットを受信する２以上のＩＰパケット受信部と、
前記ＩＰパケット受信部から受信した前記ＩＰパケットに含まれる前記ＴＳパケットを解析し、前記各ＴＳパケットに付与された識別信号を遅延制御部に、前記信号品質情報を選択制御部に、そしてＴＳパケットを遅延調整部に渡す、２以上のＴＳ再生部と、
前記各ＴＳ再生部から受信した識別信号を比較し、ＴＳパケットの遅延を判断する遅延制御部と、
前記遅延制御部より遅延制御情報を受信し、前記遅延制御情報に基づき遅延を調整して、前記ＴＳ再生部から受信したＴＳパケットの出力タイミングを合わせる２以上の遅延調整部と、
前記信号品質情報を受信し、前記信号品質情報に基づき、前記各受信局から入力される信号のいずれかを選択させるための制御信号を生成する選択制御部と、
前記選択制御部から受信する前記制御信号に基づきスイッチを切り替える選択部と
を有することを特徴とする放送信号ＩＰ伝送システム。
前記遅延調整部は、前記各受信局から受信した放送信号を一定期間格納するバッファを備え、
前記受信したＴＳパケットを一定期間格納することにより、各受信局から受信したＴＳパケットとタイミングを合わせる手段
をさらに有することを特徴とする請求項２または３に記載の放送信号ＩＰ伝送システム。
前記送信局は、ＣＡＴＶのヘッドエンドであること
を特徴とする請求項１ないし３いずれか１項に記載の放送信号ＩＰ伝送システム。
前記時間情報は、ＰＣＲ（ＰｒｏｇｒａｍＣｌｏｃｋＲｅｆｅｒｅｎｃｅ）またはＴＯＴ（ＴｉｍｅＯｆｆｓｅｔＴａｂｌｅ）であること
を特徴とする請求項１または３に記載の放送信号ＩＰ伝送システム。
前記識別信号生成部は、
クロック信号をカウントするカウンタと、
前記時間情報を抽出するたびに、前記抽出した時間情報で前記カウンタの値を置き換える手段と、
前記カウンタの値に基づき前記識別信号を生成する手段と
をさらに有することを特徴とする請求項１または３に記載の放送信号ＩＰ伝送システム。
放送信号ＩＰ伝送システムにおける、地理的に異なる地点に配置された２以上の受信局であって、ＩＰネットワークを介して送信局に識別信号が付与された放送信号を送信する受信局において、
前記各受信局は、
衛星から放送信号を受信するアンテナと、
前記アンテナで受信した放送信号から所定の放送信号を選局する選局部と、
前記選局部で選択した放送信号を復号しＴＳパケットを再生し、放送信号の雑音レベルまたはビットエラーレートの信号品質情報を生成する伝送路復号部と、
前記伝送路復号部からＴＳパケットを受信し、時間情報を抽出する時間情報抽出部と、
前記抽出された時間情報を受信し、前記時間情報に基づき、前記放送信号の各ＩＰパケットに付与する識別信号を生成する識別信号生成部と、
前記伝送路復号部からＴＳパケットを、前記識別信号生成部から前記識別信号をそれぞれ受信し、ＩＰパケット化する際に、前記識別信号を各ＩＰパケットに付与し、前記信号品質情報とともに、前記ＩＰパケットを前記ＩＰネットワーク経由で前記送信局に送信するＩＰパケット生成部と
を有することを特徴とする放送信号ＩＰ伝送システムにおける受信局。
放送信号ＩＰ伝送システムにおける、衛星から放送信号を受信する、地理的に異なる地点に配置された２以上の受信局から、ＩＰネットワーク経由で識別番号が付与された放送信号および信号品質情報を受信する送信局において、
前記各受信局からＩＰパケットを受信して、前記各ＩＰパケットに付与された識別信号を遅延制御部に、前記信号品質情報を選択制御部に、そして前記ＩＰパケットを遅延調整部に渡す、２以上のＩＰパケット受信部と、
前記各ＩＰパケット受信部から受信した識別信号を比較し、ＩＰパケットの遅延を判断する遅延制御部と、
前記遅延制御部より遅延制御情報を受信し、前記遅延制御情報に基づき遅延を調整して、前記ＩＰパケット受信部から受信した放送信号の出力タイミングを合わせる遅延調整部と、
前記信号品質情報を受信し、前記信号品質情報に基づき、前記各受信局から入力される信号のいずれかを選択させるための制御信号を生成する選択制御部と、
前記選択制御部から受信する前記制御信号に基づきスイッチを切り替える選択部と
を有することを特徴とする放送信号ＩＰ伝送システムにおける送信局。
放送信号ＩＰ伝送システムであって、
衛星と、
前記衛星から放送信号を受信する、地理的に異なる地点に配置された２以上の受信局と、
前記２以上の受信局から、ＩＰネットワークを介して識別信号が付与された放送信号を受信する送信局を有し、
前記受信局はそれぞれ、
前記衛星から放送信号を受信するアンテナと、
前記アンテナで受信した放送信号から所定の放送信号を選局する選局部と、
前記選局部で選択した放送信号を復号しＴＳパケットを再生し、放送信号の雑音レベルまたはビットエラーレートの信号品質情報を生成する伝送路復号部と、
前記伝送路復号部からＴＳパケットを受信し、時間情報を抽出する時間情報抽出部と、
前記抽出された時間情報を受信し、前記時間情報に基づき、各ＩＰパケットに付与する識別信号を生成する識別信号生成部と、
前記伝送路復号部からＴＳパケットを、前記識別信号生成部から前記識別信号をそれぞれ受信し、ＩＰパケット化する際に、前記識別信号を前記各ＩＰパケットに付与し、前記信号品質情報とともにネットワークに送信するＩＰパケット生成部とを有し、
前記送信局は、
前記各受信局から前記ＩＰパケットを受信して、前記各ＩＰパケットに付与された識別信号を遅延制御部に、前記信号品質情報を選択制御部に、そして前記ＩＰパケットを遅延調整部に渡す、２以上のＩＰパケット受信部と、
前記各ＩＰパケット受信部から受信した識別信号を比較し、前記ＩＰパケットの遅延を判断する遅延制御部と、
前記遅延制御部より遅延制御情報を受信し、前記遅延制御情報に基づき遅延を調整して、前記ＩＰパケット受信部から受信した放送信号の出力タイミングを合わせる遅延調整部と、
前記信号品質情報を受信し、前記信号品質情報に基づき、前記各受信局から入力される信号のいずれかを選択させるための制御信号を生成する選択制御部と、
前記選択制御部から受信する前記制御信号に基づきスイッチを切り替える選択部と
を有することを特徴とする放送信号ＩＰ伝送システム。
前記遅延制御部は、
前記識別信号の比較結果に基づき、遅延時間を計算し、
前記遅延調整部は、
前記遅延制御部から受信した前記遅延時間の情報に基づき、一方の前記受信局から受信したＩＰパケットと、他方の受信局から受信したＩＰパケットとの、出力タイミングを合わせる手段
をさらに有することを特徴とする請求項９または１０に記載の放送信号ＩＰ伝送システム。
前記遅延調整部は、前記各受信局から受信した放送信号を一定期間格納するバッファを備え、
前記受信局から受信したＴＳパケットを一定期間格納することにより、各受信局から受信したＴＳパケットとタイミングを合わせる手段
をさらに有することを特徴とする請求項９または１０に記載の放送信号ＩＰ伝送システム。
前記送信局は、ＣＡＴＶのヘッドエンドであること
を特徴とする請求項８ないし１０いずれか１項に記載の放送信号ＩＰ伝送システム。
前記時間情報は、ＰＣＲ（ＰｒｏｇｒａｍＣｌｏｃｋＲｅｆｅｒｅｎｃｅ）またはＴＯＴ（ＴｉｍｅＯｆｆｓｅｔＴａｂｌｅ）であること
を特徴とする請求項８または１０に記載の放送信号ＩＰ伝送システム。
前記識別信号生成部は、
クロック信号をカウントするカウンタと、
前記時間情報を抽出するたびに、前記抽出した時間情報で前記カウンタの値を置き換える手段と、
前記カウンタの値に基づき前記識別信号を生成する手段と
をさらに有することを特徴とする請求項８または１０に記載の放送信号ＩＰ伝送システム。