JP2023124722A - Content transmission signal generation apparatus, ofdm frame generation apparatus, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンテンツ伝送信号生成装置、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)フレーム生成装置、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a content transmission signal generation device, an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) frame generation device, and a program.
次世代の地上デジタルテレビジョン放送の高度化方式(以下、「高度化方式」と称する。)では、演奏所から放送所(送信所)までのプログラム伝送フォーマッタとしてIP(Internet Protocol)ベースのXMI(eXtensible Modulator Interface)パケットを用いることが検討されている(例えば、特許文献1参照)。 In the advanced system for next-generation digital terrestrial television broadcasting (hereinafter referred to as "advanced system"), IP (Internet Protocol)-based XMI (Internet Protocol)-based XMI ( Using an eXtensible Modulator Interface) packet is under study (see, for example, Patent Document 1).
また、近年、大地震や異常気象などにより、情報を早急に伝えるニーズが高まっている。そこで、緊急地震速報などの即時性が高い情報を低遅延で視聴者に届けるために、XMIではLLch(Low Latency channel)と呼ばれる、時間インターリーブなどの処理を行わない低遅延伝送チャンネルが検討されている。 In addition, in recent years, due to large earthquakes, abnormal weather, etc., there is an increasing need to quickly convey information. Therefore, in order to deliver information with high immediacy such as earthquake early warnings to viewers with low delay, XMI is considering a low-delay transmission channel called LLch (Low Latency channel) that does not perform processing such as time interleaving. there is
また、XMIでは、SFN(Single Frequency Network)を実現するために、現行の地上デジタル放送の放送TS(Transport Stream)と同様に、プログラム伝送信号を再多重化装置から固定長・一定レートで出力する。そのため、実データが無い部分においては、スタッフィングやヌルデータを伝送して固定長・一定レートを実現している他、LDPCのパリティ部分をヌルで埋めて送信している。LLchの送出に関しては、同期制御情報以外の1XMIパケットに対し、5バイトのLLch領域を常に確保している。そのため、LLchで伝送する内容が無い場合においても常に空のデータを伝送している。 In addition, in XMI, in order to realize SFN (Single Frequency Network), the program transmission signal is output from the re-multiplexer at a fixed length and at a constant rate in the same way as the current terrestrial digital broadcasting TS (Transport Stream). . For this reason, stuffing or null data is transmitted in portions where there is no actual data to achieve a fixed length and a constant rate, and parity portions of LDPC are filled with nulls before transmission. Regarding LLch transmission, a 5-byte LLch area is always reserved for one XMI packet other than synchronization control information. Therefore, even when there is no content to be transmitted on the LLch, empty data is always transmitted.
XMIパケットを用いた高度化方式の実験において、SISO(Single Input Single Output)で30Mbps程度の映像・音声データ(コンテンツデータ)を伝送する際のXMIの伝送レートは約50Mbps程度であり、MIMO(Multiple Input Multiple Output)で60Mbps程度のコンテンツデータを伝送する際には約100Mbpsの伝送帯域が必要である。すなわち、XMIパケットのレートの約40%が放送所で破棄されることになる。また、現行の地上デジタル放送のコンテンツ伝送信号を演奏所から放送所に伝送するためのSTL(Studio to Transmitter Link)/TTL(Transmitter to Transmitter Link)の最大伝送レートは現在のパラメータでは約40Mbpsであるため、高度化方式のコンテンツデータを既存のSTL送信機を用いてXMIパケットで伝送することは不可能である。 In experiments on an advanced method using XMI packets, the transmission rate of XMI when transmitting video/audio data (content data) at about 30 Mbps with SISO (Single Input Single Output) was about 50 Mbps, and MIMO (Multiple Output) was used. Input Multiple Output) requires a transmission band of about 100 Mbps when transmitting content data of about 60 Mbps. That is, approximately 40% of the rate of XMI packets will be discarded at the station. In addition, the maximum transmission rate of STL (Studio to Transmitter Link)/TTL (Transmitter to Transmitter Link) for transmitting the content transmission signal of the current digital terrestrial broadcasting from the performance hall to the broadcasting station is about 40 Mbps with the current parameters. Therefore, it is impossible to transmit the content data of the advanced method in XMI packets using the existing STL transmitter.
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、コンテンツデータの伝送効率を向上させることが可能なコンテンツ伝送信号生成装置、OFDMフレーム生成装置、及びプログラムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention, which has been made in view of such circumstances, is to provide a content transmission signal generation device, an OFDM frame generation device, and a program capable of improving the transmission efficiency of content data.
一実施形態に係るコンテンツ伝送信号生成装置は、コンテンツ伝送信号をOFDMフレーム生成装置に送信するコンテンツ伝送信号生成装置であって、階層別のコンテンツデータを含むパケットをTLVパケットにカプセル化した階層別の階層データTLVパケットと、前記コンテンツデータよりも低遅延で伝送されるLLchデータを含むパケットをTLVパケットにカプセル化したLLchデータTLVパケットと、を生成するTLV化部と、前記OFDMフレーム生成装置で構成されるOFDMフレームにおけるFECブロックのOFDMフレーム先頭からのバイトオフセットを示すFECブロックバイトオフセット情報と、前記FECブロックにおけるTLVパケットの格納場所を示すTLV格納バイトオフセット情報と、前記OFDMフレームにおける前記LLchデータの割り当て位置を示すLLchオフセット情報と、を生成するOFDMフレーム構成情報生成部と、前記FECブロックバイトオフセット情報を含む同期制御パケットを生成する同期制御パケット構成部と、前記TLVパケットに対して前記TLV格納バイトオフセット情報を付加して階層データパケットを生成するバイトオフセット付加部と、前記LLchデータTLVパケットに対して前記LLchオフセット情報を付加してLLchデータパケットを生成するLLchオフセット付加部と、前記同期制御パケット、前記階層データパケット、及び前記LLchデータパケットに対してシーケンス番号を挿入してコンテンツ伝送信号を生成する挿入部と、を備える。 A content transmission signal generation device according to one embodiment is a content transmission signal generation device that transmits a content transmission signal to an OFDM frame generation device, and is a layer-specific TLV packet obtained by encapsulating a packet containing layer-specific content data into a TLV packet. A TLV conversion unit for generating a hierarchical data TLV packet and an LLch data TLV packet obtained by encapsulating a packet containing LLch data transmitted with a lower delay than the content data into a TLV packet, and the OFDM frame generation device. FEC block byte offset information indicating the byte offset from the OFDM frame beginning of the FEC block in the OFDM frame, TLV storage byte offset information indicating the storage location of the TLV packet in the FEC block, and the LLch data in the OFDM frame an OFDM frame configuration information generation unit that generates LLch offset information indicating an allocation position; a synchronization control packet configuration unit that generates a synchronization control packet including the FEC block byte offset information; and the TLV storage for the TLV packet. a byte offset addition unit that adds byte offset information to generate a hierarchical data packet; an LLch offset addition unit that adds the LLch offset information to the LLch data TLV packet to generate an LLch data packet; and the synchronization control. an insertion unit that inserts a sequence number into the packet, the layer data packet, and the LLch data packet to generate a content transmission signal.
さらに、一実施形態において、前記LLchオフセット情報は、前記OFDMフレームに前記LLchデータを割り当てる際の、先頭のシンボル位置及び先頭のキャリア位置を示す情報を含んでもよい。 Furthermore, in one embodiment, the LLch offset information may include information indicating a leading symbol position and a leading carrier position when allocating the LLch data to the OFDM frame.
さらに、一実施形態において、前記LLchオフセット情報は、前記LLchデータTLVパケットが分割された場合に、各分割後の前記LLchデータTLVパケットが、先頭部分であるか、最終部分であるか、先頭部分及び最終部分以外であるかを示す情報を含んでもよい。 Furthermore, in one embodiment, when the LLch data TLV packet is divided, the LLch offset information indicates whether the LLch data TLV packet after each division is the leading portion, the trailing portion, or the leading portion. and information indicating whether it is other than the final part.
さらに、一実施形態において、前記挿入部は、前記同期制御パケット、前記階層データパケット、及び前記LLchデータパケットのいずれに該当するかを示すパケット種別情報を更に挿入してもよい。 Furthermore, in one embodiment, the inserting unit may further insert packet type information indicating which of the synchronization control packet, the hierarchical data packet, and the LLch data packet corresponds.
また、一実施形態に係るOFDMフレーム生成装置は、上記コンテンツ伝送信号生成装置から前記コンテンツ伝送信号を受信するOFDMフレーム生成装置であって、FECブロック領域を用意し、前記TLV格納バイトオフセット情報に基づいて、該FECブロック領域に前記階層データTLVパケットをマッピングするTLVマッピング部と、前記FECブロックバイトオフセット情報に基づいて、前記階層データTLVパケットを連結して主信号領域に格納したFECブロックを1OFDMフレーム分形成するFECブロック形成部と、前記FECブロックに対して誤り訂正符号化処理及びインターリーブ処理を行うデータ処理部と、前記LLchデータを直接所定の変調方式で変調してLLchキャリアシンボルを生成するLLch変調部と、前記データ処理部により処理されたデータに前記LLchキャリアシンボルを多重してOFDMフレームを構成するOFDMフレーム構成部と、を備える。 Further, an OFDM frame generation device according to one embodiment is an OFDM frame generation device that receives the content transmission signal from the content transmission signal generation device, prepares an FEC block area, and based on the TLV storage byte offset information a TLV mapping unit that maps the layer data TLV packets to the FEC block area; and a FEC block that concatenates the layer data TLV packets and stores the FEC blocks in the main signal area based on the FEC block byte offset information for one OFDM frame. a data processing unit that performs error correction encoding processing and interleaving processing on the FEC blocks; and an LLch that directly modulates the LLch data by a predetermined modulation method to generate LLch carrier symbols. and an OFDM frame constructing unit that constructs an OFDM frame by multiplexing the LLch carrier symbols to the data processed by the data processing unit.
また、一実施形態係るプログラムは、コンピュータを、上記コンテンツ伝送信号生成装置として機能させる。 A program according to one embodiment causes a computer to function as the content transmission signal generation device.
また、一実施形態係るプログラムは、コンピュータを、上記OFDMフレーム生成装置として機能させる。 A program according to one embodiment causes a computer to function as the OFDM frame generation device.
本発明によれば、コンテンツデータの伝送効率を向上させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve the transmission efficiency of content data.
以下、一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 An embodiment will be described in detail below with reference to the drawings.
(配信システム)
図1は、本発明の一実施形態に係る配信システム1の構成例を示す図である。図1に示す配信システム1は、演奏所10と、放送所20と、を備える。演奏所10は、多重化装置11(11a~11c)と、再多重化装置12と、STL送信機13と、を備える。放送所20は、STL受信機21と、パケット監視装置22と、トラフィックスムーサー23と、変調装置24と、送信機25と、を備える。演奏所10と放送所20とは、ネットワークとしてのコンテンツ伝送回線30を介して接続される。
(delivery system)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a
多重化装置11aは、外部から入力したA階層用のコンテンツ信号(映像・音声信号及び字幕信号)を多重化し、所定の形式のパケットにパケット化して、A階層用パッケージとして再多重化装置12に出力する。本実施形態では、多重化装置11はMMT(MPEG Media Transport)形式のパケットであるMMTP(MMT Protocol)パケットを生成するものとする。
The
同様に、多重化装置11bは、外部から入力したB階層用のコンテンツ信号を多重化し、所定の形式のパケットにパケット化して、B階層用パッケージとして再多重化装置12に出力する。多重化装置11cは、外部から入力したC階層用のコンテンツ信号を多重化し、所定の形式のパケットにパケット化して、C階層用パッケージとして再多重化装置12に出力する。
Similarly, the
多重化装置11と再多重化装置12との間の伝送路は、IP伝送路であり、例えば多重化装置11はMMTPパケットをIPパケットに格納してMMTP/IPパケットとして再多重化装置12に出力する。
A transmission line between the multiplexing device 11 and the
再多重化装置12は、多重化装置11a,11b,11c及びLLchデータにより多重化された複数の階層用パッケージデータを1系統に再多重化して、SLTP形式のコンテンツ伝送信号をSTL送信機13に出力する。
The
STL送信機13は、コンテンツ伝送信号を、コンテンツ伝送回線30を介して放送所20に送信する。
The
STL受信機21は、コンテンツ伝送信号を、コンテンツ伝送回線30を介して演奏所10から受信する。
The STL
パケット監視装置22は、パケットの伝送遅延を監視し、放送の安定化を図る。例えば、パケット監視装置22は、パケットのタイムスタンプを監視する。このタイムスタンプは、トラフィックスムーサー23がパケットを送信すべき時刻の基準となる送信時刻を示すタイムスタンプとして機能する。なお、放送所20は、パケット監視装置22を必ずしも備える必要は無い。
The
トラフィックスムーサー23は、正確なタイムスタンプで一定間隔にパケットを出力する。例えば、トラフィックスムーサー23は、外部のGPS(Global Positioning System)サーバ、PTP(Precision Time Protocol)サーバ、又はNTP(Network Time Protocol)サーバ等から取得される時刻情報を用いてパケットのタイムスタンプを補正する。そして、トラフィックスムーサー23は、タイムスタンプが補正されたパケットを、補正されたタイムスタンプが示す送信時刻に変調装置24へ出力する。トラフィックスムーサー23は、専用機器である必要はなく、コンピュータソフトウェアの形態でもよい。また、パケット監視装置22がトラフィックスムーサー23を内蔵していてもよい。なお、放送所20は、トラフィックスムーサー23を必ずしも備える必要は無い。
The traffic smoother 23 outputs packets at regular intervals with accurate time stamps. For example, the traffic smoother 23 corrects the time stamp of packets using time information obtained from an external GPS (Global Positioning System) server, PTP (Precision Time Protocol) server, NTP (Network Time Protocol) server, or the like. . Then, the traffic smoother 23 outputs the packet with the corrected time stamp to the
変調装置24は、トラフィックスムーサー23から入力した、タイムスタンプが補正されたパケットを変調し、送信機25に出力する。
The
送信機25は、変調装置24から入力したパケットに応じた放送波を生成し、アンテナを介して放送所20の外部に送信する。
The
(コンテンツ伝送信号生成装置)
次に、本発明の一実施形態に係るコンテンツ伝送信号生成装置100について説明する。コンテンツ伝送信号生成装置100は、再多重化装置12、又は再多重化装置12の機能を付随する設備に組み込まれる。コンテンツ伝送信号生成装置100は専用のハードウェアである必要は無く、コンピュータソフトウェアの形態であってもよい。
(content transmission signal generator)
Next, the content transmission
従来のコンテンツ伝送信号生成装置(再多重化装置)では、TLV(Type Length Value)パケットを生成し、TLVパケットからFECブロック及びOFDMフレームを構成し、OFDMフレームを分割してXMIパケットとしていた。一方、本発明に係るコンテンツ伝送信号生成装置100では、TLVパケットを生成し、その後FECブロックを生成せずに、コンテンツ伝送信号を生成する。そして、コンテンツ伝送信号生成装置100は、コンテンツ伝送信号を後述するOFDMフレーム生成装置に送信する。
A conventional content transmission signal generation device (remultiplexing device) generates TLV (Type Length Value) packets, constructs FEC blocks and OFDM frames from the TLV packets, and divides the OFDM frames into XMI packets. On the other hand, the content transmission
図2は、コンテンツ伝送信号生成装置100の構成例を示すブロック図である。図2に示すコンテンツ伝送信号生成装置100は、フレーム時刻生成部101と、TMCC(Transmission Multiplexing Configuration Control)生成部102と、同期制御パケット構成部103と、階層分離部104と、IPヘッダ圧縮部105と、TLV(Type Length Value)化部106と、OFDMフレーム構成情報生成部107と、バイトオフセット付加部108と、LLchオフセット付加部109と、階層合成部110と、挿入部111と、を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the content transmission
フレーム時刻生成部101は、外部から入力したPTP(Precision Time Protocol)/NTP(Network Time Protocol)に基づいて、OFDMフレームの周期を示すフレーム周期情報、及び時刻を示す時刻情報を生成する。そして、フレーム時刻生成部101は、フレーム周期情報を同期制御パケット構成部103に出力し、時刻情報を挿入部111に出力する。時刻情報は、例えばNTP(Network Time Protocol)形式で示される。
The frame
TMCC生成部102は、外部から入力した設定情報(変調装置24のパラメータ、中継局の遅延制御情報など)に基づいてTMCC情報を生成し、同期制御パケット構成部103に出力する。
同期制御パケット構成部103は、TMCC生成部102により生成されたTMCC情報と、フレーム時刻生成部101から得られたフレーム周期情報とから、OFDMフレームの開始点を示す情報であるOFDMフレーム開始指示(例えば、1OFDMの周期のフラグ情報)を生成し、OFDMフレーム構成情報生成部107に出力する。
Based on the TMCC information generated by
また、同期制御パケット構成部103は、OFDMフレームの同期制御情報、及びOFDMフレーム構成情報生成部107から得られたFECブロックバイトオフセット情報を格納した同期制御パケットを生成し、挿入部111に出力する。同期制御パケットの詳細については後述する。
Synchronization control
階層分離部104は、演奏所10のマスターなどの送出設備から出力されたコンテンツ信号のMMTP/IPパケットを入力し、パケット種別により階層分離を行い、階層別のコンテンツデータを含むパケット(本実施形態では、A階層、B階層、及びC階層の階層データ)、及び該コンテンツデータよりも低遅延で伝送されるLLchデータ(例えば、緊急地震速報)を含むパケットに分離し、IPヘッダ圧縮部105に出力する。
The
IPヘッダ圧縮部105は、階層分離部104により分離されたMMTP/IPパケットに対して、必要に応じて、IPヘッダの圧縮を行い、TLV化部106に出力する。
IP
TLV化部106は、IPヘッダ圧縮部105から入力した、A/B/C階層別のコンテンツデータを含むパケットを、可変長のTLVパケットにカプセル化して階層別の階層データTLVパケットを生成する。また、TLV化部106は、IPヘッダ圧縮部105から入力した、LLchデータを含むパケットを、可変長のTLVパケットにカプセル化したLLchデータTLVパケットを生成する。TLV化部106は、階層データTLVパケットをバイトオフセット付加部108に出力し、LLchデータTLVパケットをLLchオフセット付加部109に出力する。また、TLV化部106は、階層データTLVパケット及びLLchデータTLVパケットのパケット長の情報をOFDMフレーム構成情報生成部107に出力する。
The
図3は、TLVパケットの構成例を示す図である。なお、以下では、各フィールドに付された数字は、各フィールドのビット数の一例を示す。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a TLV packet. In the following description, the number attached to each field indicates an example of the number of bits in each field.
図3に示すように、TLVパケットは、予約領域と、パケット種別と、データ長と、データ領域との情報を含む。パケット種別は、TLVパケットの種別を示す。パケット種別により、該TLVパケットがIPv4若しくはIPv6又は圧縮IPであるかを特定する。データ長は、データ領域に格納されるデータのサイズを示す。TLV化部106は、IPヘッダ圧縮部105から入力したIPパケットをデータ領域に格納する。なお、予約領域については、例えば全ビットを“1”としてもよい。
As shown in FIG. 3, the TLV packet includes information on reserved area, packet type, data length, and data area. The packet type indicates the type of TLV packet. The packet type identifies whether the TLV packet is IPv4, IPv6, or compressed IP. The data length indicates the size of data stored in the data area. The
OFDMフレーム構成情報生成部107は、設定情報から得られた伝送モード、GI(Guard interval)比、TMCC情報等と、同期制御パケット構成部103から入力したOFDMフレーム開始指示とに基づいて、放送所20で構成されるOFDMフレームにおけるFECブロックのOFDMフレーム先頭からのバイトオフセットを示すFECブロックバイトオフセット情報(例えば、3バイトの情報)を生成し、同期制御パケット構成部103に出力する。なお、FECブロックバイトオフセット情報は、OFDMフレームを跨がない場合のFECブロックのOFDMフレーム先頭からのバイトオフセットを示す情報としてもよい。
OFDM frame configuration
また、OFDMフレーム構成情報生成部107は、設定情報から得られた符号長や符号化率(符号化の設定情報)、及びTLV化部106から得られたTLVパケットのパケット長の情報に基づいて、LDPCパリティ部の長さやFECブロック長の情報を得て、FECブロックにおけるA/B/C階層データのTLVパケットの格納場所を示すTLV格納バイトオフセット情報(例えば、3バイトの情報)と、放送所20で構成されるOFDMフレームにおけるLLchデータの割り当て位置を示すLLchオフセット情報(例えば、3バイトの情報)と、を生成する。そして、OFDMフレーム構成情報生成部107は、TLV格納バイトオフセット情報をバイトオフセット付加部108に出力し、LLchオフセット情報をLLchオフセット付加部109に出力する。LLchオフセット情報の具体例は後述する。
Further, the OFDM frame configuration
バイトオフセット付加部108は、TLV化部106から入力した階層データTLVパケットに対して、OFDMフレーム構成情報生成部107から入力したTLV格納バイトオフセット情報を付加して階層データパケットを生成し、階層合成部110に出力する。
The byte offset
LLchオフセット付加部109は、TLV化部106から入力したLLchデータTLVパケットに対して、OFDMフレーム構成情報生成部107から入力したLLchオフセット情報を付加してLLchデータパケットを生成し、階層合成部110に出力する。
LLch offset adding
階層合成部110は、バイトオフセット付加部108から入力したA/B/C階層別の各階層データパケット、及びLLchオフセット付加部109から入力したLLchデータパケットを合成(統合)してデータパケットを生成し、挿入部111に出力する。
挿入部111は、同期制御パケット構成部103から入力した同期制御パケットに対して、シーケンス番号を挿入してSTLP(Studio to Transmitter Link Protocol)パケット(以下、「同期制御STLPパケット」と称する。)を生成し、コンテンツ伝送信号としてコンテンツ伝送信号生成装置100の外部に出力する。挿入部111は、同期制御パケット構成部103から入力した同期制御パケットに対して更に、同期制御STLPパケットのコンテンツ伝送信号生成装置100からの送信時刻を示すタイムスタンプ(第1タイムスタンプ)を挿入してもよい。STLPパケットの詳細については後述する。
Inserting
また、挿入部111は、階層合成部110から入力した階層データパケットに対して、シーケンス番号を挿入してSTLPパケット(以下、「階層データSTLPパケット」と称する。)を生成し、コンテンツ伝送信号としてコンテンツ伝送信号生成装置100の外部に出力する。同様に、挿入部111は、階層合成部110から入力したLLchデータパケットに対して、シーケンス番号を挿入してSTLPパケット(以下、「LLchデータSTLPパケット」と称する。)を生成し、コンテンツ伝送信号としてコンテンツ伝送信号生成装置100の外部に出力する。以下、階層データSTLPパケット及びLLchデータSTLPパケットを総称して「データSTLPパケット」と称する。
Inserting
挿入部111は、同期制御パケット、階層データパケット、及びLLchデータパケットのいずれに該当するかを示すパケット種別情報を更に挿入してもよい。すなわち、パケット種別情報は、STLPパケットの種別を示す情報であり、具体例は後述する。
The inserting
挿入部111は、1OFDM時間ごとに、先頭に1個の同期制御STLPパケットを送信し、その後複数個のデータSTLPパケットを送信する。挿入部111は、階層合成部110から入力したデータパケットに対して更に、データSTLPパケットのコンテンツ伝送信号生成装置100からの送信時刻を示すタイムスタンプ(第1タイムスタンプ)を挿入してもよい。あるいは、挿入部111は、階層合成部110から入力したデータパケットに対して更に、同期制御STLPパケットのコンテンツ伝送信号生成装置100からの送信時刻とデータSTLPパケットのコンテンツ伝送信号生成装置100からの送信時刻との小数点以下の差分を示すタイムスタンプ(第2タイムスタンプ)を挿入してもよい。
Inserting
次に、図4を参照してコンテンツ伝送信号生成装置100の動作を説明する。図4は、コンテンツ伝送信号生成装置100の動作例を示すフローチャートである。
Next, the operation of the content transmission
ステップS101において、PTP/NTPを入力し、フレーム周期情報及び時刻情報を生成する。 In step S101, PTP/NTP is input and frame cycle information and time information are generated.
ステップS102において、設定情報を入力し、TMCC情報を生成する。 In step S102, setting information is input and TMCC information is generated.
ステップS103において、コンテンツ信号のMMTP/IPパケットを入力し、階層分離を行う。 In step S103, an MMTP/IP packet of a content signal is input and layer separation is performed.
ステップS104において、MMTP/IPパケットに対してIPヘッダの圧縮を行う。 In step S104, the IP header is compressed for the MMTP/IP packet.
ステップS105において、階層データTLVパケット及びLLchデータTLVパケットを生成する。 In step S105, a hierarchical data TLV packet and an LLch data TLV packet are generated.
ステップS106において、OFDMフレーム構成情報を取得する。 In step S106, OFDM frame configuration information is acquired.
ステップS107において、ステップS106で取得したOFDMフレーム構成情報に基づいてFECブロックバイトオフセット情報を生成する。 In step S107, FEC block byte offset information is generated based on the OFDM frame configuration information obtained in step S106.
ステップS108において、ステップS106で取得したOFDMフレーム構成情報、及びステップS105で生成した階層データTLVパケットのパケット長に基づいて、階層データTLVパケットの格納場所を示すTLV格納バイトオフセット情報を生成する。 In step S108, based on the OFDM frame configuration information obtained in step S106 and the packet length of the layer data TLV packet generated in step S105, TLV storage byte offset information indicating the storage location of the layer data TLV packet is generated.
ステップS109において、ステップS106で取得したOFDMフレーム構成情報、及びステップS105で生成したLLchデータTLVパケットのパケット長に基づいて、LLchデータのTLVパケットの格納場所を示すLLchオフセット情報を生成する。 In step S109, based on the OFDM frame configuration information obtained in step S106 and the packet length of the LLch data TLV packet generated in step S105, LLch offset information indicating the storage location of the LLch data TLV packet is generated.
ステップS110において、ステップS107で生成したFECブロックバイトオフセット情報を含む同期制御パケットを生成する。 At step S110, a synchronization control packet including the FEC block byte offset information generated at step S107 is generated.
ステップS111において、階層データTLVパケットに対してステップS108で生成したTLV格納バイトオフセット情報を付加し、階層データパケットを構成する。 In step S111, the TLV storage byte offset information generated in step S108 is added to the hierarchical data TLV packet to form a hierarchical data packet.
ステップS112において、LLchデータTLVパケットに対してステップS109で生成したLLchオフセット情報を付加し、LLchデータパケットを構成する。 In step S112, the LLch offset information generated in step S109 is added to the LLch data TLV packet to configure the LLch data packet.
ステップS113において、ステップS110で生成した同期制御パケットにシーケンス番号及びタイムスタンプを挿入して同期制御STLPパケットを生成し、出力する。また、ステップS111で生成した階層データパケットにシーケンス番号及びタイムスタンプを挿入して階層データSTLPパケットを生成し、出力する。また、ステップS112で生成したLLchデータパケットにシーケンス番号及びタイムスタンプを挿入してLLchデータSTLPパケットを生成し、出力する。 At step S113, a sequence number and a time stamp are inserted into the synchronization control packet generated at step S110 to generate and output a synchronization control STLP packet. Also, a sequence number and a time stamp are inserted into the hierarchical data packet generated in step S111 to generate and output a hierarchical data STLP packet. Also, a sequence number and a time stamp are inserted into the LLch data packet generated in step S112 to generate and output an LLch data STLP packet.
図5に、本発明との比較のために、従来のXMIパケットのパケット構成を示す。従来のXMIパケットは、ヘッダとして、IPv4ヘッダ、UDPヘッダ、MMTPパケットのヘッダ(MMTPヘッダ)、及びXMIヘッダを含む。従来のXMIパケットは、図5(a)に示すデータ領域に同期制御情報が含まれたXMIパケットと、図5(b)に示すデータ領域にデータのみが含まれているXMIパケットと、図5(c)に示すデータ領域にデータ及びスタッフビットが含まれているXMIパケットと、図5(d)に示すデータ領域がスタッフビットで構成されるXMIパケットとの4種類が存在する。 FIG. 5 shows the packet configuration of a conventional XMI packet for comparison with the present invention. A conventional XMI packet includes an IPv4 header, a UDP header, an MMTP packet header (MMTP header), and an XMI header as headers. Conventional XMI packets include an XMI packet in which synchronization control information is included in the data area shown in FIG. 5(a), an XMI packet in which only data is included in the data area shown in FIG. There are four types of XMI packets, the XMI packet shown in (c) containing data and stuff bits in the data area and the XMI packet shown in FIG. 5(d) in which the data area consists of stuff bits.
図5に示すように、XMIパケットは固定長を保つために、同期制御情報やパケット長に満たないデータユニットに対してスタッフビットを付加してスタッフィングを行う。また、データが存在しない場合は、図5(d)に示すようにスタッフビットを送ることで一定レートになるようにしている。しかしながら、この構成では、FECブロックのパリティ領域をヌルで埋めているため、無駄なパケットを回線に流すことになり、伝送レートの増加と回線におけるパケット損失などのリスクがある。 As shown in FIG. 5, in order to maintain the fixed length of the XMI packet, stuffing is performed by adding stuff bits to the synchronization control information and the data unit less than the packet length. If there is no data, a constant rate is maintained by sending stuff bits as shown in FIG. 5(d). However, in this configuration, since the parity area of the FEC block is filled with nulls, useless packets are sent to the line, and there is a risk of an increase in the transmission rate and packet loss on the line.
図6は、従来のFECブロックとOFDMフレームを示す図である。ここでは、符号化率7/16、符号長Middleの例を示している。この場合、FECブロック8640バイトのうち、LDPCパリティが9/16(4860バイト)も占めることとなり、無駄が多い信号となっている。 FIG. 6 is a diagram showing conventional FEC blocks and OFDM frames. Here, an example of a coding rate of 7/16 and a code length of Middle is shown. In this case, the LDPC parity occupies 9/16 (4860 bytes) of the FEC block of 8640 bytes, resulting in a wasteful signal.
<STLPパケット>
次に、本発明の一実施形態に係るSTLPパケットについて説明する。図7は、本発明の一実施形態に係るSTLPパケット(コンテンツ伝送信号のパケット)の構成例を示す図である。図7(a)は同期制御STLPパケットを示しており、図7(b)は階層データSTLPパケットの例を示しており、図7(c)は階層データがヌルの階層データSTLPパケット(以降では、「ヌルSTLPパケット」と称する。)を示しており、図7(d)はLLchデータSTLPパケットを示している。なお、STLPパケットの構造はこの例に限定されるものではない。
<STLP packet>
Next, an STLP packet according to one embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of an STLP packet (packet of content transmission signal) according to one embodiment of the present invention. FIG. 7(a) shows a synchronization control STLP packet, FIG. 7(b) shows an example of a layer data STLP packet, and FIG. 7(c) shows a layer data STLP packet with null layer data (hereinafter referred to as , referred to as a “null STLP packet”), and FIG. 7(d) shows an LLch data STLP packet. Note that the structure of the STLP packet is not limited to this example.
STLPパケットは、IPv4ヘッダと、UDPヘッダと、パケット種別情報と、シーケンス番号と、タイムスタンプと、を含む。パケット種別情報、シーケンス番号、及びタイムスタンプは、挿入部111により挿入される。なお、パケット種別情報及びシーケンス番号は、従来のXMIパケットではXMIヘッダに含まれている。STLPパケットには、挿入部111により、OFDMフレームのフレーム番号を示すフレーム番号、及びフレーム番号の有無を示すフレーム番号フラグが挿入されてもよい。
An STLP packet includes an IPv4 header, a UDP header, packet type information, a sequence number, and a time stamp. The packet type information, sequence number, and time stamp are inserted by the inserting
図7(a)に示す同期制御STLPパケットは、同期制御情報を含む。同期制御情報は、OFDMフレーム構成情報生成部107により生成された、FECブロックのOFDMフレーム先頭からのバイトオフセットを示すFECブロックバイトオフセット情報を含む。これにより、コンテンツ伝送信号を受信した放送所20側で、FECブロックを構成することが可能となる。また、同期制御情報は、TMCC情報、次のOFDMフレームを送信すべき時刻を示す時刻情報などを含む。
The synchronization control STLP packet shown in FIG. 7(a) contains synchronization control information. The synchronization control information includes FEC block byte offset information indicating the byte offset of the FEC block from the beginning of the OFDM frame, generated by OFDM frame configuration
図7(b)に示す階層データSTLPパケット、及び図7(c)に示すヌルSTLPパケットは、バイトオフセット付加部108により生成されたTLV格納バイトオフセット情報と、同期信号と、TLV化部106により生成された階層データTLVパケット又はヌルTLVパケットと、を含む。階層データTLVパケット及びヌルTLVパケットは、スタッフィングして固定長にすることなく、入力されたIPパケットをTLV形式で伝送することにより、パケットのスリム化を図ることが可能となる。TLVパケットの前にTLV格納バイトオフセット情報を載せ、OFDMフレームの先頭からのバイトオフセット情報を得ることにより、OFDMフレームの先頭を知ることが可能となる。 The hierarchical data STLP packet shown in FIG. 7B and the null STLP packet shown in FIG. and a generated hierarchical data TLV packet or a Null TLV packet. Hierarchical data TLV packets and null TLV packets can be streamlined by transmitting input IP packets in TLV format without stuffing them to a fixed length. By placing the TLV storage byte offset information before the TLV packet and obtaining the byte offset information from the beginning of the OFDM frame, it is possible to know the beginning of the OFDM frame.
図7(d)に示すLLchデータSTLPパケットは、OFDMフレーム構成情報生成部107により生成されたLLchオフセット情報と、同期信号と、TLV化部106により生成されたLLchデータTLVパケットと、を含む。LLchデータSTLPパケットには、部分受信に対応したL0chデータSTLPパケットと、固定受信に対応したL1chデータSTLPパケットの2種類があるが、これらを纏めてLLchデータSTLPパケットと称する。LLchデータTLVパケットはスタッフィングして固定長にすることなく、入力されたIPパケットをTLV形式で伝送することにより、パケットのスリム化を図ることが可能となる。 The LLch data STLP packet shown in (d) of FIG. There are two types of LLch data STLP packets, an L0ch data STLP packet corresponding to partial reception and an L1ch data STLP packet corresponding to fixed reception, and these are collectively referred to as LLch data STLP packets. By transmitting the input IP packet in the TLV format without stuffing the LLch data TLV packet to a fixed length, it is possible to slim down the packet.
同期制御STLPパケット、階層データSTLPパケット、ヌルSTLPパケット、及びLLchデータSTLPパケットの区別は、3bitのパケット種別情報にて行ってもよい。例えば、表1に示すように、パケット種別情報の値に対応するSTLPパケットをあらかじめ規定しておくことで、STLPパケットの種別を判断することができる。 The synchronization control STLP packet, layer data STLP packet, null STLP packet, and LLch data STLP packet may be distinguished by 3-bit packet type information. For example, as shown in Table 1, the STLP packet type can be determined by prescribing the STLP packet corresponding to the value of the packet type information.
図7(d)に示すLLchオフセット情報は、1bitのLLch開始フラグと、1bitのLLch終了フラグと、5bitの予約領域と、9bitのLLchシンボルオフセットと、8bitのLLchバイトオフセットと、を含む。 The LLch offset information shown in FIG. 7(d) includes a 1-bit LLch start flag, a 1-bit LLch end flag, a 5-bit reserved area, a 9-bit LLch symbol offset, and an 8-bit LLch byte offset.
<<LLch開始フラグ及びLLch終了フラグ>>
次に、LLchオフセット情報に含まれる、LLch開始フラグ及びLLch終了フラグについて説明する。LLch開始フラグ及びLLch終了フラグは、LLchデータTLVパケットが分割された場合に、各分割後のLLchデータTLVパケットが、先頭部分であるか、最終部分であるか、先頭部分及び最終部分以外であるかを示す情報を含む。表2に、LLch開始フラグ及びLLch終了フラグの具体例を示す。
<<LLch start flag and LLch end flag>>
Next, the LLch start flag and LLch end flag included in the LLch offset information will be described. When the LLch data TLV packet is divided, the LLch start flag and the LLch end flag indicate whether the LLch data TLV packet after each division is the beginning part, the end part, or other than the beginning part and the end part. contains information indicating whether Table 2 shows specific examples of the LLch start flag and the LLch end flag.
図8は、表2に記載したLLch開始フラグ及びLLch終了フラグの使用例を示す図である。図8に示すように、LLchデータTLVパケットのデータが長く、LLchデータSTLPパケットがMTU(Maximum Transmission Unit)サイズの1500バイトを超えてしまうような場合には、LLchデータTLVパケットを分割してMTUサイズを超えないようにする。この図では3つに分割し、分割したLLchデータTLVパケットを、LLchデータTLVパケット(1)~(3)とする。 FIG. 8 is a diagram showing a usage example of the LLch start flag and the LLch end flag described in Table 2. FIG. As shown in FIG. 8, when the data of the LLch data TLV packet is long and the LLch data STLP packet exceeds the MTU (Maximum Transmission Unit) size of 1500 bytes, the LLch data TLV packet is divided and the MTU Do not exceed size. In this figure, the LLch data TLV packet is divided into three, and the divided LLch data TLV packets are called LLch data TLV packets (1) to (3).
最初のLLchデータTLVパケット(1)が含まれる場合に、LLch開始フラグを1とする。LLchデータTLVパケット(2)及びLLchデータTLVパケット(3)が載っているLLchデータSTLPパケットでは、LLch開始フラグは0とする。一方、LLch終了フラグは、LLchデータTLVパケットの末尾のデータが含まれる、LLchデータTLVパケット(3)が載っているLLchデータSTLPパケットのみ1とする。このように設定することで、この緊急情報はLLchデータTLV(1)が最初の情報であること、さらにLLchデータTLVパケット(2)及びLLchデータTLVパケット(3)は前のLLchデータTLVパケットの残データであることが、すぐに分かるようになる。同時に、LLchデータTLVパケット(3)がLLchデータTLVパケットの最終部分であることが分かる。 The LLch start flag is set to 1 when the first LLch data TLV packet (1) is included. The LLch start flag is set to 0 in the LLch data STLP packet containing the LLch data TLV packet (2) and the LLch data TLV packet (3). On the other hand, the LLch end flag is set to 1 only for the LLch data STLP packet carrying the LLch data TLV packet (3), which contains the data at the end of the LLch data TLV packet. By setting in this way, in this emergency information, LLch data TLV (1) is the first information, and LLch data TLV packet (2) and LLch data TLV packet (3) are the previous LLch data TLV packets. Remaining data can be immediately recognized. At the same time, it can be seen that the LLch Data TLV packet (3) is the last part of the LLch Data TLV packet.
<<LLchシンボルオフセット及びLLchバイトオフセット>>
次に、LLchオフセット情報に含まれる、LLchシンボルオフセット及びLLchバイトオフセットについて説明する。
<<LLch symbol offset and LLch byte offset>>
Next, LLch symbol offsets and LLch byte offsets included in LLch offset information will be described.
図9は、LLchシンボルオフセット及びLLchバイトオフセットの使用例を示す図である。図9(a)は、高度化方式におけるOFDM信号のスペクトルを示す模式図である。高度化方式におけるOFDM信号の周波数帯域幅は5.83MHz(約6MHz)であり、セグメント数は35とすることができる。16k-FFT(Fast Fourier Transform)モードの場合、1セグメント当たり8本のLLchデータ用のキャリア(LLchキャリア)が存在し、全体の35セグメントでは280本のLLchキャリアが存在する。なお、図9(a)ではLLchキャリアを太線で示している。 FIG. 9 is a diagram showing a usage example of LLch symbol offsets and LLch byte offsets. FIG. 9(a) is a schematic diagram showing the spectrum of an OFDM signal in the advanced scheme. The OFDM signal in the advanced scheme has a frequency bandwidth of 5.83 MHz (approximately 6 MHz) and may have 35 segments. In the case of 16k-FFT (Fast Fourier Transform) mode, 8 LLch data carriers (LLch carriers) exist per segment, and 280 LLch carriers exist in the total 35 segments. In addition, in FIG. 9A, the LLch carrier is indicated by a thick line.
図9(b)は、LLchデータのキャリアシンボルへの割り当てを示す図であり、ここでは1OFDMフレーム内のLLchキャリア280本のみを抜き出して示している。複数の変調装置で同一のOFDMフレームを構成できるようにするために、LLchオフセット情報により、LLchデータをどのキャリアシンボルに割り当てるかを一意に定める。図9(b)に示す例では、LLchシンボルオフセットはLLchデータを割り当てる先頭のシンボル位置を示し、LLchバイトオフセットはLLchデータを割り当てる先頭のキャリア位置を示す。すなわち、LLchシンボルオフセット及びLLchバイトオフセットにより、LLchデータをOFDMフレームに割り当てる際の、キャリアシンボルの先頭位置を特定することができる。 FIG. 9(b) is a diagram showing assignment of LLch data to carrier symbols, where only 280 LLch carriers in one OFDM frame are extracted and shown. In order to configure the same OFDM frame with a plurality of modulation devices, the LLch offset information uniquely determines to which carrier symbol the LLch data is assigned. In the example shown in FIG. 9B, the LLch symbol offset indicates the leading symbol position to which LLch data is assigned, and the LLch byte offset indicates the leading carrier position to which LLch data is assigned. That is, the LLch symbol offset and the LLch byte offset make it possible to specify the starting position of the carrier symbol when allocating the LLch data to the OFDM frame.
LLchデータTLVパケットのビットストリームは、変調された後、OFDMフレームのLLchキャリアシンボルに割り当てられる。LLchデータTLVパケットのビットストリームがDBPSK(Differential Binary Phase-Shift Keying)変調された場合には、図9(b)に示すように、各LLchキャリアシンボルは1ビットのデータとなる。 The bitstream of LLch data TLV packets is assigned to the LLch carrier symbols of the OFDM frame after being modulated. When the bit stream of the LLch data TLV packet is DBPSK (Differential Binary Phase-Shift Keying) modulated, each LLch carrier symbol becomes 1-bit data as shown in FIG. 9(b).
コンテンツ伝送信号生成装置100は、このように、XMIパケットよりもスリム化したSTLPパケットを生成することにより、コンテンツデータの伝送効率を向上させることが可能となる。
The content transmission
複数の放送所20は、同期制御STLPパケット及びデータSTLPパケットを受信することにより、FECブロック及びOFDMフレームを構成することが可能となる。また、複数の放送所20において、STLPパケットからXMIパケットに変換する際に、緊急情報が含まれた同一のXMIパケットを構成することができる。よって、同一のOFDMフレームを構成できるので、SFNの構築が可能となる。
また、STLPパケットはヘッダ部にシーケンス番号を持つことから、Pro-MPEG(Moving Picture Experts Group)などの従来の誤り訂正技術を適用することも可能である。 Also, since the STLP packet has a sequence number in its header, it is possible to apply conventional error correction technology such as Pro-MPEG (Moving Picture Experts Group).
また、同期制御STLPパケットにタイムスタンプを載せ、全てのデータパケットに小数点以下の差分時刻を載せて伝送することにより、絶対時刻を参照したクロック生成・同期も可能となる。 In addition, clock generation/synchronization with reference to absolute time becomes possible by adding a time stamp to the synchronization control STLP packet and transmitting all the data packets with the differential time after the decimal point.
また、LLchデータSTLPパケットにLLch開始フラグ及びLLch終了フラグを載せることで、デバッグやSTLPの解析も容易に行うことが可能となる。 Also, by putting the LLch start flag and the LLch end flag on the LLch data STLP packet, debugging and STLP analysis can be easily performed.
さらに、LLchにおいては、FECブロックを構成せずシンボルに直接割り当てるため、A/B/C階層の映像・音声よりも短時間の処理で送出することが可能となり、緊急地震速報などの速報性が高い情報において有効である。 Furthermore, since the LLch does not constitute an FEC block and is directly assigned to symbols, it is possible to transmit video and audio in a shorter time than A/B/C layer video/audio. Effective for high information.
(OFDMフレーム生成装置)
次に、本発明の一実施形態に係るOFDMフレーム生成装置200について説明する。OFDMフレーム生成装置200は、STL受信機21、パケット監視装置22、トラフィックスムーサー23、又は変調装置24に組み込まれる。OFDMフレーム生成装置200は専用のハードウェアである必要は無く、コンピュータソフトウェアの形態であってもよい。
(OFDM frame generator)
Next, the OFDM
OFDMフレーム生成装置200は、コンテンツ伝送信号生成装置100からコンテンツ伝送信号を受信し、OFDMフレームを生成する。
The OFDM
図10は、OFDMフレーム生成装置200の構成例を示すブロック図である。図10に示すOFDMフレーム生成装置200は、パケットフィルタ部201と、階層分離部202と、TLVマッピング部203と、FECブロック形成部204と、エネルギー拡散部205と、誤り訂正符号化部206と、ビットインターリーブ部207と、マッピング部208と、階層合成部209と、フレームヘッダ付加部210と、時間・周波数インターリーブ部211と、TMCC解析部212と、LLch変調部213と、パイロット信号生成部214と、OFDMフレーム構成部215と、OFDM送信処理部216と、を備える。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of the OFDM
パケットフィルタ部201は、コンテンツ伝送信号生成装置100から受信したコンテンツ伝送信号(STLPパケット)について、IPv4ヘッダ及びUDPヘッダを除去し、階層分離部202に出力する。
階層分離部202は、階層データSTLPパケットを各階層に分離し、各階層の処理系に振り分ける。また、LLchデータSTLPパケットを、LLch変調部213に出力する。また、階層分離部202は、同期制御STLPパケットに含まれる同期制御情報をTMCC解析部212に出力する。
The
TLVマッピング部203は、FECブロック領域を用意し、階層データSTLPパケットに含まれるTLV格納バイトオフセット情報に基づいて、FECブロック領域に階層データTLVパケットをマッピングし、FECブロック形成部204に出力する。
The
FECブロック形成部204は、同期制御STLPパケットに含まれるFECブロックバイトオフセット情報に基づいて、階層データTLVパケットを連結して主信号領域に格納したFECブロックを1OFDMフレーム分形成し、エネルギー拡散部205に出力する。
Based on the FEC block byte offset information contained in the synchronization control STLP packet, the FEC
図11は、FECブロックの構成例を示す図である。図11に示すように、FECブロックは、FECブロックヘッダと、主信号領域と、BCHパリティ領域と、LDPCパリティ領域と、を含み、さらにスタッフビット領域を含んでもよい。 FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of an FEC block. As shown in FIG. 11, the FEC block includes an FEC block header, a main signal area, a BCH parity area, an LDPC parity area, and may also include a stuff bit area.
FECブロックヘッダは、FECブロックの主信号領域に格納される最初のTLVパケットの先頭の位置を、FECブロックヘッダを除いたFECブロックの先頭からのバイト数で示す情報である。 The FEC block header is information indicating the head position of the first TLV packet stored in the main signal area of the FEC block by the number of bytes from the head of the FEC block excluding the FEC block header.
なお、FECブロックのサイズは、送信機25で行われるLDPC(Low Density Parity Check)符号化の符号長(Short, Middle, Long)に応じて、三種類のサイズが設定される。また、主信号領域、スタッフビット領域、及びLDPCパリティ領域のサイズは、符号化率に応じて定まる。BCHパリティ領域は、24バイトで固定としている。
As for the size of the FEC block, three sizes are set according to the code length (Short, Middle, Long) of LDPC (Low Density Parity Check) encoding performed by the
エネルギー拡散部205は、FECブロック形成部204から入力したFECブロックに対してエネルギー拡散処理を施し、誤り訂正符号化部206に出力する。
誤り訂正符号化部206は、受信側で伝送誤りを訂正可能とするために、エネルギー拡散部205から入力した信号を誤り訂正符号化(本実施形態ではLDPC符号化)し、符号化信号を生成する。そして、誤り訂正符号化部206は、生成した符号化信号をビットインターリーブ部207に出力する。
Error
ビットインターリーブ部207は、誤り訂正符号の性能を高めるために、誤り訂正符号化部206から入力した符号化信号をビット単位でインターリーブ処理してビットデータを生成する。そして、ビットインターリーブ部207は、生成したビットデータをマッピング部208に出力する。
マッピング部208は、ビットインターリーブ部207から入力したビットデータをIQ平面へマッピングし、変調方式に応じたキャリア変調が施されたキャリアシンボルを生成する。そして、マッピング部208は、生成したキャリアシンボルを階層合成部209に出力する。
階層合成部209は、各階層のマッピング部208から入力したキャリアシンボルを合成し、フレームヘッダ付加部210に出力する。
フレームヘッダ付加部210は、階層合成部209から入力したキャリアシンボルにフレームヘッダを付加し、時間・周波数インターリーブ部211に出力する。
Frame
時間・周波数インターリーブ部211は、フレームヘッダ付加部210から入力したキャリアシンボルの順序を時間方向及び周波数方向に並べ替えてインターリーブ処理されたインターリーブ信号を生成する。そして、時間・周波数インターリーブ部211は、生成したインターリーブ信号をOFDMフレーム構成部215に出力する。
The time/
TMCC解析部212は、階層分離部202から入力した同期制御情報からTMCC信号を生成し、OFDMフレーム構成部215に出力する。
LLch変調部213は、階層分離部202から入力したLLchデータSTLPパケットに含まれるLLchデータを直接(すなわち、エネルギー拡散処理、誤り訂正符号化処理、インターリーブ処理などを行わないで)所定の変調方式(例えばDBPSK)で変調してLLchキャリアシンボルを生成し、OFDMフレーム構成部215に出力する。
パイロット信号生成部214は、パイロット信号(SP信号及びCP信号)を生成して、OFDMフレーム構成部215に出力する。
Pilot
OFDMフレーム構成部215は、時間・周波数インターリーブ部211から入力したインターリーブ信号に、TMCC解析部212から入力したTMCC信号、及びパイロット信号生成部214から入力したパイロット信号を挿入するとともに、LLch変調部213から入力したLLchキャリアシンボルを多重してOFDMフレームを構成する。そして、OFDMフレーム構成部215は、生成したOFDMフレームをOFDM送信処理部216に出力する。
OFDM
OFDMフレーム構成部215は、上述したLLchシンボルオフセット及びLLchバイトオフセットが示す位置に基づいて、LLchキャリアシンボルを挿入する。
OFDM
OFDM送信処理部216は、OFDMフレーム構成部215から入力したOFDMフレームに対してOFDM変調処理を行ってOFDM信号を生成し、生成したOFDM信号を受信装置に送信する。より詳細には、OFDM送信処理部216は、OFDMフレーム構成部215から入力したOFDMフレームのOFDMシンボルに対して、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)処理を行って時間領域の有効シンボル信号を生成する。そして、OFDM送信処理部216は、有効シンボル信号の先頭にガード区間を挿入した後、直交変調処理及びD/A変換処理を行ってOFDM信号を生成する。
OFDM
次に、図12を参照してOFDMフレーム生成装置200のOFDMフレーム生成の動作を説明する。図12は、OFDMフレーム生成装置200のOFDMフレーム生成の動作例を示すフローチャートである。
Next, the OFDM frame generation operation of the OFDM
ステップS201において、階層分離された階層データSTLPパケットを取得し、TMCC情報に基づいてn番目のOFDMフレームの生成を開始する。 In step S201, layer-separated layer data STLP packets are acquired, and generation of the n-th OFDM frame is started based on TMCC information.
ステップS202において、FECブロックの生成を開始する。すなわち、FECブロック領域を用意する。 In step S202, generation of FEC blocks is started. That is, an FEC block area is prepared.
ステップS203において、階層データSTLPパケットに含まれるTLV格納バイトオフセット情報に基づいて階層データTLVパケットのマッピングを行う。 In step S203, the layer data TLV packet is mapped based on the TLV storage byte offset information included in the layer data STLP packet.
ステップS204において、FECブロック領域の構成が完了したか否かを判定する。FECブロック領域の構成が完了していない場合には処理をステップS203に戻し、FECブロック領域の構成が完了した場合には処理をステップS205に進める。 In step S204, it is determined whether or not the configuration of the FEC block area is completed. If the configuration of the FEC block area has not been completed, the process returns to step S203, and if the configuration of the FEC block area has been completed, the process proceeds to step S205.
ステップS205において、OFDMフレームの構成が完了したか否かを判定する。すなわち、1OFDMフレーム容量分のFECブロック領域が階層データTLVパケットで埋まったか否かを判定する。OFDMフレームの構成が完了していない場合には処理をステップS202に戻す。FECブロック領域の構成が完了した場合には、ステップS206においてnに1を加算した後、処理をステップS201に戻し、新たなOFDMフレームを構成する。 In step S205, it is determined whether or not the configuration of the OFDM frame is completed. That is, it is determined whether or not the FEC block area for one OFDM frame capacity is filled with layer data TLV packets. If the configuration of the OFDM frame has not been completed, the process returns to step S202. When the configuration of the FEC block area is completed, 1 is added to n in step S206, and the process returns to step S201 to configure a new OFDM frame.
ステップS301において、階層分離されたLLchデータSTLPパケットを取得し、LLchデータTLVパケットのビットストリームをDBPSK変調する。 In step S301, layer-separated LLch data STLP packets are obtained, and the bitstream of the LLch data TLV packets is DBPSK-modulated.
ステップS302において、LLchキャリアシンボルをn-k番目のOFDMフレームに多重する。ここで、kは1以上の整数であり、kの値は時間インターリーブのパラメータに応じて変化する。 In step S302, LLch carrier symbols are multiplexed in the nk-th OFDM frame. Here, k is an integer greater than or equal to 1, and the value of k varies according to time interleaving parameters.
OFDMフレーム生成装置200は、階層データについては時間インターリーブ処理を行うが、時間インターリーブ処理では1以上のOFDMフレームをバッファに貯めて時間方向にインターリーブ処理を行うため、最低でも用いたOFDMフレーム分の時間長を要することになる。1OFDMフレームの時間長は約300msecである。一方、OFDMフレーム生成装置200は、LLchデータについては時間インターリーブ処理を行わないため、階層データSTLPパケットのOFDMフレーム割り当てよりも前のOFDMフレームにLLchデータSTLPパケットを割り当てることができ、緊急情報を最短時間で送出することが可能となる。
The OFDM
そして、放送所20(OFDMフレーム生成装置200)においてSFNを構築可能な同一波形のOFDMフレームの構成も可能となる。 In addition, it becomes possible to construct OFDM frames having the same waveform that can construct an SFN in the broadcasting station 20 (OFDM frame generation device 200).
上述したように、本発明ではスリム化したパケット構成でコンテンツ伝送を行い、放送所20(OFDMフレーム生成装置200)側でFECブロックの生成及びOFDMフレームの生成を行うことから、伝送レートを映像・音声のオリジナルデータのデータ容量に近いレートで伝送することが可能となる。そのため、既存のSTL送信機及びSTL受信機と同じ伝送パラメータを用いて、高度化方式のコンテンツデータを伝送することが可能である。 As described above, in the present invention, content transmission is performed with a slimmed-down packet configuration, and FEC block generation and OFDM frame generation are performed on the broadcasting station 20 (OFDM frame generation device 200) side. It becomes possible to transmit at a rate close to the data capacity of the original voice data. Therefore, it is possible to transmit advanced content data using the same transmission parameters as existing STL transmitters and STL receivers.
(プログラム)
上記のコンテンツ伝送信号生成装置100又はOFDMフレーム生成装置200として機能させるために、プログラム命令を実行可能なコンピュータを用いることも可能である。コンピュータは、コンテンツ伝送信号生成装置100又はOFDMフレーム生成装置200の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを該コンピュータの記憶部に格納しておき、該コンピュータのプロセッサによってこのプログラムを読み出して実行する。これらの処理内容の一部はハードウェアで実現されてもよい。ここで、コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、ワークステーション、PC(Personal Computer)、電子ノートパッドなどであってもよい。プログラム命令は、必要なタスクを実行するためのプログラムコード、コードセグメントなどであってもよい。プロセッサは、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)などであってもよい。
(program)
It is also possible to use a computer capable of executing program instructions to function as the content transmission
また、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。このような記録媒体を用いれば、プログラムをコンピュータにインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録された記録媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROM、DVD-ROMなどの記録媒体であってもよい。また、このプログラムは、ネットワークを介したダウンロードによって提供することもできる。 Also, this program may be recorded in a computer-readable recording medium. By using such a recording medium, it is possible to install the program in the computer. Here, the recording medium on which the program is recorded may be a non-transitory recording medium. The non-transitory recording medium is not particularly limited, but may be, for example, a recording medium such as a CD-ROM or a DVD-ROM. This program can also be provided by download over a network.
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形又は変更が可能である。例えば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを統合したり、1つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。また、実施形態のフローチャートに記載の複数のステップは、記述に従って時系列に実行する代わりに、各ステップを実行する装置の処理能力に応じて、又は必要に応じて、並列的に又は異なる順序で実行されてもよい。 Although the above embodiments have been described as representative examples, it will be apparent to those skilled in the art that many modifications and substitutions may be made within the spirit and scope of the invention. Therefore, the present invention should not be construed as limited by the embodiments described above, and various modifications and changes are possible without departing from the scope of the claims. For example, it is possible to integrate a plurality of configuration blocks described in the configuration diagrams of the embodiments, or to divide one configuration block. In addition, the plurality of steps described in the flowcharts of the embodiments are executed in parallel or in a different order according to the processing capability of the device that executes each step, or as necessary, instead of being executed in chronological order according to the description. may be executed.
1 配信システム
10 演奏所
11 多重化装置
12 再多重化装置
13 STL送信機
20 放送所
21 STL受信機
22 パケット監視装置
23 トラフィックスムーサー
24 変調装置
25 送信機
30 コンテンツ伝送回線
100 コンテンツ伝送信号生成装置
101 フレーム時刻生成部
102 TMCC生成部
103 同期制御パケット構成部
104 階層分離部
105 IPヘッダ圧縮部
106 TLV化部
107 OFDMフレーム構成情報生成部
108 バイトオフセット付加部
109 LLchオフセット付加部
110 階層合成部
111 挿入部
200 OFDMフレーム生成装置
201 パケットフィルタ部
202 階層分離部
203 TLVマッピング部
204 FECブロック形成部
205 エネルギー拡散部
206 誤り訂正符号化部
207 ビットインターリーブ部
208 マッピング部
209 階層合成部
210 フレームヘッダ付加部
211 時間・周波数インターリーブ部
212 TMCC解析部
213 LLch変調部
214 パイロット信号生成部
215 OFDMフレーム構成部
216 OFDM送信処理部
1
Claims (7)
階層別のコンテンツデータを含むパケットをTLVパケットにカプセル化した階層別の階層データTLVパケットと、前記コンテンツデータよりも低遅延で伝送されるLLchデータを含むパケットをTLVパケットにカプセル化したLLchデータTLVパケットと、を生成するTLV化部と、
前記OFDMフレーム生成装置で構成されるOFDMフレームにおけるFECブロックのOFDMフレーム先頭からのバイトオフセットを示すFECブロックバイトオフセット情報と、前記FECブロックにおけるTLVパケットの格納場所を示すTLV格納バイトオフセット情報と、前記OFDMフレームにおける前記LLchデータの割り当て位置を示すLLchオフセット情報と、を生成するOFDMフレーム構成情報生成部と、
前記FECブロックバイトオフセット情報を含む同期制御パケットを生成する同期制御パケット構成部と、
前記TLVパケットに対して前記TLV格納バイトオフセット情報を付加して階層データパケットを生成するバイトオフセット付加部と、
前記LLchデータTLVパケットに対して前記LLchオフセット情報を付加してLLchデータパケットを生成するLLchオフセット付加部と、
前記同期制御パケット、前記階層データパケット、及び前記LLchデータパケットに対してシーケンス番号を挿入してコンテンツ伝送信号を生成する挿入部と、
を備える、コンテンツ伝送信号生成装置。 A content transmission signal generation device for transmitting a content transmission signal to an OFDM frame generation device,
Hierarchical data TLV packets in which packets containing content data in each hierarchy are encapsulated in TLV packets, and LLch data TLV in which packets containing LLch data transmitted with a lower delay than the content data are encapsulated in TLV packets. a TLVization unit that generates a packet;
FEC block byte offset information indicating the byte offset from the beginning of the OFDM frame of the FEC block in the OFDM frame configured by the OFDM frame generation device, TLV storage byte offset information indicating the storage location of the TLV packet in the FEC block, an OFDM frame configuration information generator that generates LLch offset information indicating the allocation position of the LLch data in an OFDM frame;
a synchronization control packet configuration unit that generates a synchronization control packet including the FEC block byte offset information;
a byte offset addition unit that adds the TLV storage byte offset information to the TLV packet to generate a hierarchical data packet;
an LLch offset addition unit that adds the LLch offset information to the LLch data TLV packet to generate an LLch data packet;
an insertion unit that inserts a sequence number into the synchronization control packet, the hierarchical data packet, and the LLch data packet to generate a content transmission signal;
A content transmission signal generation device comprising:
FECブロック領域を用意し、前記TLV格納バイトオフセット情報に基づいて、該FECブロック領域に前記階層データTLVパケットをマッピングするTLVマッピング部と、
前記FECブロックバイトオフセット情報に基づいて、前記階層データTLVパケットを連結して主信号領域に格納したFECブロックを1OFDMフレーム分形成するFECブロック形成部と、
前記FECブロックに対して誤り訂正符号化処理及びインターリーブ処理を行うデータ処理部と、
前記LLchデータを直接所定の変調方式で変調してLLchキャリアシンボルを生成するLLch変調部と、
前記データ処理部により処理されたデータに前記LLchキャリアシンボルを多重してOFDMフレームを構成するOFDMフレーム構成部と、
を備える、OFDMフレーム生成装置。 An OFDM frame generation device for receiving the content transmission signal from the content transmission signal generation device according to any one of claims 1 to 4,
a TLV mapping unit that prepares an FEC block area and maps the layer data TLV packet to the FEC block area based on the TLV storage byte offset information;
an FEC block forming unit for forming one OFDM frame of FEC blocks in which the hierarchical data TLV packets are concatenated and stored in a main signal area based on the FEC block byte offset information;
a data processing unit that performs error correction coding processing and interleaving processing on the FEC blocks;
an LLch modulation unit that directly modulates the LLch data with a predetermined modulation scheme to generate an LLch carrier symbol;
an OFDM frame constructing unit configured to construct an OFDM frame by multiplexing the LLch carrier symbols to the data processed by the data processing unit;
An OFDM frame generator, comprising:
A program for causing a computer to function as the OFDM frame generation device according to claim 5.
Priority Applications (1)
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- 2022-02-25 JP JP2022028684A patent/JP2023124722A/en active Pending
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