JP3806571B2 - ディジタル信号合成装置及び方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、フレーム構成を有するデータ列を合成するためのディジタル信号合成装置に係り、特に、BS(Broadcasting Satellite)ディジタル放送向けのデータ列を適切に多重化することができるディジタル信号合成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
BSディジタル放送では、動画情報や音声情報をMPEG−2(Moving Picture Expert Group phase 2)の規格に準拠したトランスポートストリーム(Transport Stream)として伝送する。
また、BSディジタル放送では、1つのトランスポンダ(transponder;衛星中継器)により、8つのトランスポートストリームを多重化して伝送することができる。
BSディジタル放送システムの送信側に設けられるディジタル信号合成装置は、こうしたトランスポートストリームを多重化して伝送するためのものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、BSディジタル放送システムの送信側では、送信する複数のトランスポートストリームを多重化する際に、各トランスポートストリームの同期が取れておらず、データレートも異なることがある。
こうした場合に、各トランスポートストリームのフレーム同期を取らなければ適切な多重化を行えないという問題があった。
【0004】
この発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、ディジタル放送向けのフレーム構成を有するデータ列を、適切な多重化により合成することができるディジタル信号合成装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく、この発明の第1の観点に係るディジタル信号合成装置は、
データ列生成源から入力されたフレーム構成を有するデータ列を記録する複数のデータ記録手段と、
前記複数のデータ記録手段に記録されているデータ列を多重化することにより合成するデータ列合成手段と、
前記データ列合成手段が合成したデータ列の構成を示す伝送多重制御情報を生成する制御情報生成手段と、
前記データ列合成手段が合成したデータ列内の予め定められた位置にあるデータを、前記制御情報生成手段により生成された伝送多重制御情報で置換することにより、伝送可能なデータ列とする情報書込手段と、
前記データ列合成手段が合成可能なデータ列が、前記複数のデータ記録手段に記録されているか否かを検出し、記録されている場合に、前記データ列合成手段に合成の開始を指示する制御処理手段とを備え、
前記制御処理手段は、
前記複数のデータ記録手段のうちのいずれか1つがデータ列の書込を開始した時点からの時間を計測するカウンタ手段と、
1フレーム分のデータ列が入力される時間を前記カウンタ手段が計測する以前に、前記複数のデータ記録手段がいずれもデータ列の書込を開始したと判別すると、前記データ列合成手段が合成可能なデータ列が前記複数のデータ記録手段に記録されていると判別する記録判別手段と、
前記記録判別手段により記録されていると判別された場合に、前記カウンタ手段を初期化してリスタートさせ、1フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間を計測するまで待機した後、前記データ列合成手段に合成の開始を指示する合成開始指示手段と、
前記記録判別手段により記録されていると判別されずに前記カウンタ手段によって1フレーム分のデータ列が入力される時間が計測されると、前記データ列合成手段に動作のリセットを指示するとともに前記カウンタ手段を初期化するリセット処理手段とを備える、
ことを特徴とする。
【0006】
この発明によれば、制御処理手段は、複数のデータ記録手段に記録されているデータ列がデータ列合成手段により合成可能であるか否かを検出し、合成可能である場合に、データ列合成手段にデータ列を合成させることができる。また、データ列合成手段は、複数のデータ記憶手段に記憶されているデータ列を多重化することにより合成するので、非同期の状態で入力されたデータ列のタイミングを調整することができる。
これにより、フレーム構成を有するデータ列を、適切な多重化により合成することができる。また、データ列生成源から入力されたデータ列が合成可能であるか否かを適切に判別し、適切な多重化によりデータ列を合成することができる。
【0009】
また、この発明の第2の観点に係るディジタル信号合成方法は、
データ列生成源から送られたデータ列を複数のメモリに記録し、
前記複数のメモリのうちのいずれか1つがデータ列の書込を開始した時点からの時間を計測し、
1フレーム分のデータ列が入力される時間を計測する以前に、前記複数のメモリがいずれもデータ列の書込を開始したと判別すると、合成可能なデータ列が前記複数のメモリに記録されていると判別し、
合成可能なデータ列が記録されていると判別した場合には、1フレーム分のデータ列が入力される時間だけ待機した後、前記複数のメモリに記録されているデータ列を多重化することによる合成を開始して、合成したデータ列の構成を示す伝送多重制御情報を生成した後、合成したデータ列内の予め定められた位置にあるデータを伝送多重制御情報で置換することにより、伝送可能なデータ列とし、
合成可能なデータ列が記録されていると判別されずに1フレーム分のデータ列が入力される時間が計測された場合には、データ列の合成動作をリセットするとともに時間の計測動作を初期化する、
ことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の実施の形態に係るディジタル信号合成装置について詳細に説明する。
【0012】
図1は、この発明の実施の形態に係るディジタル信号合成装置100の構成を示す図である。このディジタル信号合成装置100は、放送事業者等のデータ列生成源から送られたフレーム構成のデータ列を、多重化することにより合成し、例えば、ISDB−S(Integrated Services Digital Broadcasting-Satellite)方式に対応したフレーム構成のデータ列に変換し、例えばBS(Broadcasting Satellite)ディジタル放送向けのディジタル信号として出力する。また、このディジタル信号合成装置100に送られるデータ列は、MPEG−2(Moving Picture Expert Group phase 2)の規格に準拠したトランスポートストリーム(Transport Stream)を構成している。
【0013】
図1に示すように、このディジタル信号合成装置100は、複数のデータメモリ10と、TS(トランスポートストリーム)合成処理部11と、伝送情報生成部12と、伝送情報書込部13と、制御処理部14とを備えている。
【0014】
複数のデータメモリ10は、半導体メモリ等から構成されるFIFO(First In First Out;先入先出)メモリであり、放送事業者等のデータ列生成源から送られたデータ列を一時的に記録して、フレームタイミングを調整するためのものである。
図1では、一例として、このディジタル信号合成装置100が4つのデータメモリ101〜104を備えている場合を示している。
ここで、各データメモリ101〜104は、独立した書込クロックと読出クロックにより読み書きが可能であり、記録したデータは一旦読み出されると消去され、データ列を連続的に書込/読出することができる。
【0015】
TS合成処理部11は、マルチプレクサ等から構成され、各データメモリ101〜104から送られたデータ列を時分割で多重化することにより合成し、送信用のフレーム構成を有するデータ列に変換するためのものである。TS合成処理部11は、トランスポートストリームを合成することにより作成したデータ列を伝送情報書込部13に送る。
【0016】
伝送情報生成部12は、TS合成処理部11が多重化したデータ列の伝送方式や符号化率、各スロットに格納されるトランスポートストリームのID番号等を示すTMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)といった伝送多重制御情報を生成するためのものである。伝送情報生成部12は、制御処理部14の制御に従って伝送多重制御情報を生成し、伝送情報書込部13に送る。
【0017】
伝送情報書込部13は、TS合成処理部11から受けたデータ列が構成するフレームにおいて予め定められたスロットの先頭部分にある同期ワードを、伝送情報生成部12により生成された伝送多重制御情報で置換することにより、フレームを構成するデータ列を伝送可能な形式にする。伝送情報書込部13は、伝送可能となったデータ列を、ディジタル変調器等を備えた外部の送信設備等に出力する。
【0018】
制御処理部14は、CPU(Central Processing Unit)等から構成され、このディジタル信号合成装置100全体の動作を制御するためのものである。
例えば、制御処理部14は、このディジタル信号合成装置100に入力されるデータ列を取得して各データ列をデータメモリ101〜104に書き込むタイミングを特定し、各データメモリ101〜104に書込クロックを供給する。
また、制御処理部14は、複数のデータメモリ10に記録されたデータ列をTS合成処理部11が読み出して合成する際、TS合成処理部11に、データ列を読み出すタイミング等を指示する合成制御信号を送る。
ここで、制御処理部14は、複数のデータメモリ10に記録されるデータ列がTS合成処理部11により合成可能なタイミングで入力されているか否かを判別するため、フレームカウンタ14aを備えている。
【0019】
フレームカウンタ14aは、複数のデータメモリ101〜104のうちのいずれか1つが最初にトランスポートストリームのヘッダーデータの記録を開始した時点からの時間を計測するためのものである。
フレームカウンタ14aが時間の計測を開始すると、制御処理部14は、トランスポートストリームの1フレーム分に相当するデータが送られる時間だけ経過した時点で、全てのデータメモリ101〜104がデータ列の書込を開始しているか否かを判別する。すなわち、制御処理部14は、データメモリ101〜104に書き込まれるデータにより構成されるトランスポートストリームのヘッダーデータの入力タイミングのずれが1フレーム時間以下であるか否かを判別する。
【0020】
このようにして、制御処理部14は、TS合成処理部11が複数のトランスポートストリームを合成してディジタル放送用のフレーム構成を有するデータ列を作成できるか否かを判別し、判別結果に従った合成制御信号を生成してTS合成処理部11に送る。
【0021】
また、制御処理部14は、取得した各データ列ごとの伝送方式やスロット位置を決定し、TS合成処理部11及び伝送情報生成部12を制御して、例えばISDB−S方式に対応したフレーム構成を有するディジタル放送向けのデータ列を作成させる。
【0022】
以下に、この発明の実施の形態に係るディジタル信号合成装置100の動作を説明する。
このディジタル信号合成装置100は、フレーム構成を有する複数のトランスポートストリームに対応したデータ列を、データ列ごとにFIFOで一時的に記録することによりフレーム同期を確立し、適切な多重化による合成が可能な装置である。
【0023】
このディジタル信号合成装置100は、放送事業者等のデータ列生成源から送られた複数のトランスポートストリームに対応するデータ列を合成し、ディジタル放送用のフレーム構成を有するデータ列を作成する。
例えば、このディジタル信号合成装置100には、図2に例示するような4つのトランスポートストリームTS1〜TS4が入力され、これらを合成して、ディジタル放送向けのディジタル信号DOを出力する。
ここで、各トランスポートストリームTS1〜TS4は、ヘッダーデータを含んだスロットSL1〜SL4をそれぞれ有しており、スロットSL1〜SL4が入力されるタイミングは一致していない。すなわち、各トランスポートストリームTS1〜TS4は、非同期の状態でこのディジタル信号合成装置100に入力される。
【0024】
制御処理部14は、各トランスポートストリームTS1〜TS4を構成するデータ列を取得し、データ列をデータメモリ10に書き込むタイミングを規定するクロックを生成してデータメモリ10に供給する。
また、制御処理部14は、TS合成処理部11に、データメモリ10からデータ列を読み出すタイミング等を示す合成制御信号を送り、TS合成処理部11にデータ列の合成を開始させる。
【0025】
TS合成処理部11は、制御処理部14から受けた合成制御信号に示されるタイミングでデータメモリ10に記録されているデータ列を読み出し、時分割多重化を施すことにより合成し、送信用のフレーム構成を有するデータ列に変換する。
TS合成処理部11は、合成したデータ列を伝送情報書込部13に送る。
また、この際、伝送情報生成部12は、制御処理部14の制御に従って、TS合成処理部11が多重化したデータ列の伝送方式、符号化率、トランスポートストリームのID番号等を示す伝送多重制御情報を生成し、伝送情報書込部13に送る。
【0026】
伝送情報書込部13は、TS合成処理部11から送られたデータ列が構成するフレームにおいて、予め定められたスロットの先頭部分の同期ワードを、伝送情報生成部12から受けた伝送多重制御情報で置換することにより、データ列を伝送可能な形式にする。
伝送情報書込部13は、伝送可能な形式としたデータ列をエンコーダ、ディジタル変調器等からなる送信設備に供給する。
このようにして、このディジタル信号合成装置100は、多重化したフレーム構成のデータ列を作成することができる。
【0027】
次に、このディジタル信号合成装置100にトランスポートストリームTS1〜TS4が非同期の状態で入力される際に、制御処理部14が実行する処理について、図3に示すフローチャートを参照して説明する。
【0028】
制御処理部14は、このディジタル信号合成装置100の電源が投入されると、放送事業者等のデータ列生成源からデータ列の供給が開始されるまでの間に、図3のフローチャートに示す処理を開始する。
【0029】
この処理を開始すると、制御処理部14は、トランスポートストリームTS1〜TS4のうちのいずれかのヘッダーデータを含んだスロットSL1〜SL4が入力されたことを検出し、データ列の入力が開始されたことを検出する(ステップS1)。
【0030】
データ列の入力開始を検出すると、制御処理部14は、フレームカウンタ14aを制御して、時間の計測を開始させる(ステップS2)。フレームカウンタ14aは、制御処理部14の制御に従って、時間の計測を開始し、1フレーム分のデータ列が伝送される時間が経過するまで計測を続ける。
【0031】
制御処理部14は、データメモリ101〜104が、いずれもトランスポートストリームTS1〜TS4を構成するデータ列の書込を開始したか否かを判別する(ステップS3)。
【0032】
制御処理部14は、データメモリ101〜104のうちにデータ列の書込を開始していないものがあると判別すると(ステップS3にてNO)、フレームカウンタ14aを読み取って、1フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間が経過したか否かを判別する(ステップS4)。
【0033】
ここで、各トランスポートストリームTS1〜TS4が正常に供給されている場合、ヘッダーデータを含んでいるスロットSL1〜SL4がこのディジタル信号合成装置100に入力されるタイミングは、他のスロットSL1〜SL4が入力されるタイミングから1フレーム以上大きくずれることはない。
そこで、制御処理部14は、フレームカウンタ14aが1フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間を計測したか否かを判別することにより、トランスポートストリームTS1〜TS4が正常に供給されているか否かを判別する。
【0034】
制御処理部14は、1フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間が経過していないと判別すると(ステップS4にてNO)、処理をステップS3にリターンし、再び、データ列の書込を開始したか否かを判別する。
【0035】
一方、制御処理部14は、1フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間が経過したと判別すると(ステップS4にてYES)、トランスポートストリームTS1〜TS4が適切に入力されていないとして、TS合成処理部11がトランスポートストリームTS1〜TS4を合成できないと判別する。
そこで、制御処理部14は、TS合成処理部11に動作のリセットを指示する合成制御信号を送ると共にフレームカウンタ14aを初期化するなどのリセットするための処理を実行し(ステップS5)、処理をステップS1にリターンする。
【0036】
また、制御処理部14は、上記ステップS3にて、データメモリ101〜104がいずれもデータ列の書込を開始したと判別すると(ステップS3にてYES)、フレームカウンタ14aを初期化したのちリスタートさせることにより、1フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間を計測させる(ステップS6)。
【0037】
データメモリ101〜104は、FIFOでデータ列の書込/読出を行うことから、データ列の書込が開始された直後より読出を開始すると、TS合成処理部11が読み出すデータがなくなってしまうことがある。
そこで、制御処理部14は、各データメモリ101〜104に少なくとも1フレーム分のデータが蓄積されるまで待機した後、TS合成処理部11にデータ列の読出を指示する合成制御信号を送ることで、適切な多重化による合成を可能とする。
【0038】
すなわち、制御処理部14は、フレームカウンタ14aを監視して、このディジタル信号合成装置100に1フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間が経過したか否かを判別し(ステップS7)、経過していないと判別すると(NO)、ループ処理を実行して待機する。
【0039】
一方、制御処理部14は、1フレーム分のデータが入力されるまでの時間が経過したと判別すると(ステップS7にてYES)、TS合成処理部11にデータ列を合成する処理の開始を指示する合成制御情報を送る。
TS合成処理部11は、制御処理部14から送られた合成制御情報に従って、データ列の合成を開始し(ステップS8)、図3のフローチャートに示す処理を終了する。
これにより、制御処理部14は、TS合成処理部11が合成可能なデータ列が入力されているか否かを検出し、入力されている場合に、合成の開始を指示することができ、非同期で入力されるデータ列を適切に多重化することができる。
【0040】
以上説明したように、この発明によれば、非同期の状態で入力されるデータ列を一時的に記憶してタイミングを調整し、合成が可能なデータ列が入力されているか否かを判別してフレーム構成のデータ列を合成することができる。
これにより、例えばMPEG−2の規格に準拠した、ディジタル放送向けのフレーム構成を有するデータ列を受けて適切に多重化することができる。
【0041】
この発明は、上記実施の形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施の形態では、4つのトランスポートストリームTS1〜TS4を合成するために、データメモリ101〜104を設けてデータ列を一時的に記録するものとして説明したが、データメモリ10の数は任意に変更可能である。
【0042】
また、データメモリ10は、FIFOメモリでなくてもよく、例えば、デュアルポートRAM(Random Access Memory)を用いて構成し、スロットのヘッダーを書き込んだアドレスをTS合成処理部11が特定して読み出すようにしてもよい。
【0043】
また、この発明は、ディジタル放送向けのフレーム構成を有するデータ列を多重化する場合に限定されず、フレーム構成を有する複数系列のデータ列を多重化する様々な場合に適用可能である。
【0044】
【発明の効果】
以上の説明のように、この発明によれば、フレーム構成を有する複数のデータ列を一時的に記録して、タイミングを調整し、合成可能なデータ列が入力されていることを検出して合成することができる。
これにより、ディジタル放送向けのフレーム構成を有するデータ列を適切に多重化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係るディジタル信号合成装置の構成を示す図である。
【図2】ディジタル信号合成装置がデータ列を合成する動作を説明するための図である。
【図3】制御処理部が実行する処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
10,101〜104 データメモリ
11 TS合成処理部
12 伝送情報生成部
13 伝送情報書込部
14 制御処理部
14a フレームカウンタ
100 ディジタル信号合成装置
TS1〜TS4 トランスポートストリーム
SL1〜SL4 スロット
DO ディジタル信号
Claims (2)
- データ列生成源から入力されたフレーム構成を有するデータ列を記録する複数のデータ記録手段と、
前記複数のデータ記録手段に記録されているデータ列を多重化することにより合成するデータ列合成手段と、
前記データ列合成手段が合成したデータ列の構成を示す伝送多重制御情報を生成する制御情報生成手段と、
前記データ列合成手段が合成したデータ列内の予め定められた位置にあるデータを、前記制御情報生成手段により生成された伝送多重制御情報で置換することにより、伝送可能なデータ列とする情報書込手段と、
前記データ列合成手段が合成可能なデータ列が、前記複数のデータ記録手段に記録されているか否かを検出し、記録されている場合に、前記データ列合成手段に合成の開始を指示する制御処理手段とを備え、
前記制御処理手段は、
前記複数のデータ記録手段のうちのいずれか1つがデータ列の書込を開始した時点からの時間を計測するカウンタ手段と、
1フレーム分のデータ列が入力される時間を前記カウンタ手段が計測する以前に、前記複数のデータ記録手段がいずれもデータ列の書込を開始したと判別すると、前記データ列合成手段が合成可能なデータ列が前記複数のデータ記録手段に記録されていると判別する記録判別手段と、
前記記録判別手段により記録されていると判別された場合に、前記カウンタ手段を初期化してリスタートさせ、1フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間を計測するまで待機した後、前記データ列合成手段に合成の開始を指示する合成開始指示手段と、
前記記録判別手段により記録されていると判別されずに前記カウンタ手段によって1フレーム分のデータ列が入力される時間が計測されると、前記データ列合成手段に動作のリセットを指示するとともに前記カウンタ手段を初期化するリセット処理手段とを備える、
ことを特徴とするディジタル信号合成装置。 - データ列生成源から送られたデータ列を複数のメモリに記録し、
前記複数のメモリのうちのいずれか1つがデータ列の書込を開始した時点からの時間を計測し、
1フレーム分のデータ列が入力される時間を計測する以前に、前記複数のメモリがいずれもデータ列の書込を開始したと判別すると、合成可能なデータ列が前記複数のメモリに記録されていると判別し、
合成可能なデータ列が記録されていると判別した場合には、1フレーム分のデータ列が入力される時間だけ待機した後、前記複数のメモリに記録されているデータ列を多重化することによる合成を開始して、合成したデータ列の構成を示す伝送多重制御情報を生成した後、合成したデータ列内の予め定められた位置にあるデータを伝送多重制御情報で置換することにより、伝送可能なデータ列とし、
合成可能なデータ列が記録されていると判別されずに1フレーム分のデータ列が入力される時間が計測された場合には、データ列の合成動作をリセットするとともに時間の計測動作を初期化する、
ことを特徴とするディジタル信号合成方法。
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