JP4212794B2

JP4212794B2 - Stream multiplexing transmission method

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Publication number: JP4212794B2
Application number: JP2001257252A
Authority: JP
Inventors: 慎吾石山; 雄一大波
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: JP2003069995A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧ−２(Moving Picture Experts Group-2)のトランスポートストリームのように、複数のストリームを入力しパケット多重化する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コーデック技術の発展に伴い、伝送容量の小さな伝送路でも膨大なデータ量の映像信号等を伝送することが可能になった。
トランスポートストリーム(以後、ＴＳと称す)は、映像信号や音声信号を圧縮したデータをペイロードとするパケット群である。
音声信号の符号化レートは、通常固定の符号化レート（例えば３８４ｋｂｉｔ／ｓ）であるため、伝送路の伝送容量が用途により異なっても音声信号の符号化レートは決まり、残りの伝送路の伝送容量に映像信号の伝送レートを割り当てることになる。
図３に、従来技術におけるパケット多重装置の構成例を示し、動作説明する。図３は、ビデオデコーダ３０１、フォーマット検出部３０２、オーディオＡ／Ｄ変換部３０３、ＣＰＵ３０４、ビデオＭＰＥＧエンコーダ３０５、オーディオＭＰＥＧエンコーダ３０６、ＳＴＣカウンタ部３０７、ビデオＰＥＳパケット生成部３０８、オーディオＰＥＳパケット生成部３０９、プライベートＰＥＳパケット生成部３１０、ＳＴＣカウンタ値ホールド部３１１、ビデオペイロードメモリ３１２、オーディオペイロードメモリ３１３、プライベートペイロードメモリ３１４、ＰＣＲ符号化部３１５、ビデオＴＳパケット制御部３１６、オーディオＴＳパケット制御部３１７、プライベートＴＳ制御部３１８、ＰＡＴ・ＴＳパケット制御部３１９、ＰＭＴ・ＴＳパケット制御部３２０、ＰＣＲ・ＴＳパケット制御部３２１、バイトカウンタ部３２２、ＴＳパケットカウンタ部３２３、ＴＳパケット送出指示情報格納ＲＯＭ３２４、伝送モード切り替え部３２５より構成される。
【０００３】
ビデオデコーダ３０１、フォーマット検出部３０２、オーディオＡ／Ｄ変換部３０３、ビデオＭＰＥＧエンコーダ３０５、オーディオＭＰＥＧエンコーダ３０６、ビデオＰＥＳパケット生成部３０８、オーディオＰＥＳパケット生成部３０９、プライベートＰＥＳパケット生成部３１０、ビデオペイロードメモリ３１２の書き込み側、オーディオペイローオメモリ３１３の書き込み側、プライベートペイロードメモリ３１４の書き込み側、ＳＴＣカウンタ部３０７は、ビデオデコーダ３０１の出力である映像用クロック３２９を基準として動作する。例えば、２７ＭＨｚである。
また、ビデオペイロードメモリ３１２の読み出し側、オーディオペイロードメモリ３１３の読み出し側、プライベートペイロードメモリ３１４の読み出し側、ビデオＴＳパケット生成部３１６、オーディオＴＳパケット生成部３１７、プライベートＴＳパケット生成部３１８、ＰＡＴ・ＴＳパケット生成部３１９、ＰＭＴ・ＴＳパケット生成部３２０、ＰＣＲ・ＴＳパケット生成部３２１、バイトカウンタ部３２２、ＴＳパケットカウンタ部３２３、ＴＳパケット送出指示情報格納ＲＯＭ３２４は、伝送路から得られる伝送クロック３７２を基準として動作する。例えば、伝送容量が８Ｍｂｉｔ／ｓの場合は、バイト処理のため１／８となり、１ＭＨｚとなる。
【０００４】
続いて、このパケット多重装置の動作について詳しく説明する。
ビデオデコーダ３０１は、アナログ映像信号３２５(例えばＮＴＳＣ信号)を得ると、上記信号をＡ／Ｄ変換してデコードし、デジタル映像信号３２８と、映像用クロック３２９を出力する。
フォーマット検出部３０２はデジタル映像信号３２８と映像用クロック３２９を得ると、デジタル映像信号３２８のフォーマットが正常であるか異常であるかを検出する。例えば、デジタル映像信号３２８がＩＴＵ−Ｒ６５６である場合デジタル映像信号３２８に存在するＳＡＶ(Start Active Video)をトリガとし、映像用クロック３２９を基準とする画素カウンタおよびラインカウンタを動作させ、順次ＳＡＶを得た時点の上記カウンタ値が常に一定値であるかの判断によりフォーマットの正常と異常を判断する。
オーディオＡ／Ｄ変換部３０３はアナログ音声信号３２６を得ると、上記信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル音声信号３３３(例えばＰＣＭ信号)とデジタルオーディオクロック３７９を出力する。
ビデオＭＰＥＧエンコーダ３０５は、ＣＰＵ３０４から得るビデオ符号化レート情報３７８に基づき、デジタル映像信号３３０を圧縮し、圧縮したビデオ圧縮データ３３４とビデオ圧縮クロック３３５を出力する。
【０００５】
ＣＰＵ３０４は、伝送モード切替部３２５からのモード設定情報３７６を得ると、ビデオ符号化レート情報３７８を生成し、ビデオＭＰＥＧエンコーダ３０５に出力する。なお、モード設定情報３７６はターゲットの伝送容量に対応したビデオ符号化レートの情報を外部からスイッチ等で設定するものである。
オーディオＭＰＥＧエンコーダ３０６は、デジタル音声信号３３３とデジタルオーディオクロック３７９を得ると、上記信号を圧縮し、圧縮したオーディオ圧縮データ３３６とオーディオ圧縮クロック３３７を出力する。
伝送モード切替部３２５は複数の伝送路の伝送容量に対応したスイッチ情報に基づき、ビデオ符号化レート設定情報３７６を出力する。
ビデオＰＥＳ生成部３０８は、ビデオ圧縮データ３３４とビデオ圧縮クロック３３５を得ると、上記データにヘッダ等を付加してパケット化したビデオＰＥＳデータ３３８と書き込み信号３３９を生成し、ビデオＰＥＳデータ３３８を、ビデオペイロードメモリ３１２に書き込む。ここで、ＰＥＳとは、Packetized Elementary Streamの略である。
オーディオＰＥＳ生成部３０９は、オーディオ圧縮データ３３６とオーディオ圧縮クロック３３７を得ると、上記データにヘッダ等を付加してパケット化したオーディオＰＥＳデータ３４０と書き込み信号３４１を生成し、オーディオ圧縮データ３４０をオーディオペイロードメモリ３１３に書き込む。
プライベートＰＥＳ生成部３１０は、プライベートデータ３２７を得ると上記データにヘッダ等を付加してパケット化したプライベートＰＥＳデータ３４２とプライベートクロック３４３を生成し、プライベートＰＥＳデータ３４２をプライベートペイロードメモリ３１４に書き込む。
【０００６】
ＳＴＣカウンタ部３０７は、映像用クロック３３１を得ると、上記クロックを基準として４２ｂｉｔのカウンタを動作させる。ＳＴＣとは、System Clock Referenceの略であり、上記映像用クロック３３１と同一のクロックを受信側で再生させるためのＰＬＬ処理で必要なカウンタ値である。
ＳＴＣカウンタ値ホールド部３１１は、ＰＣＲ符号化部３１５からのホールド信号３４６に従い、ＳＴＣカウンタ値３４４をホールドし、ホールドされたＳＴＣカウンタ値３４５を出力する。
ＰＣＲとは、Program Clock Referenceの略であり、ＳＴＣカウンタ値を符号化した値である。
ＰＣＲ符号化部３１５は、ＰＣＲ・ＴＳパケット制御部３２１からのＰＣＲ読み出し信号３５７に従い、ホールドされたＳＴＣカウンタ値３４５を符号化し、ＰＣＲ値３５６を出力する。
バイトカウンタ部３２２は、伝送クロック３７２を得ると伝送クロック３７２を基準として１８８バイトまたは２０４バイトのカウンタを繰り返し動作させ、ＴＳパケットのＴＳパケット開始指示信号３５９と上記カウンタ値３５８を出力する。１８８バイトまたは２０４バイトは１ＴＳパケットを意味する。
ＴＳパケットカウンタ部３２３はＴＳパケット開始指示信号３５９をイネーブルとして伝送クロック３７２を基準に動作するカウンタを動かし、ＴＳパケットカウンタ値３７４をＴＳパケット送出指示情報格納ＲＯＭ３２４に出力する。
ＴＳパケット送出指示情報格納ＲＯＭ３２４は、ＴＳパケットカウンタ値３７４に従い、ＲＯＭ内部の情報、所謂ビデオＴＳパケット送出指示信号３６１、オーディオＴＳパケット送出指示信号３６３、プライベートＴＳパケット送出指示信号３６５、ＰＡＴ・ＴＳパケット送出指示信号３６７、ＰＭＴ・ＴＳパケット送出指示信号３６９、ＰＣＲ・ＴＳパケット送出指示信号３７１を出力する。
ビデオＴＳパケット制御部３１６はビデオＴＳパケット送出指示信号３６１とビデオペイロードメモリ３１２の蓄積状態３４９により、読み出し信号３４８を生成し、ビデオペイロードメモリ３１２からビデオＰＥＳデータ３４７を読み出し、バイトカウンタ値３５８とＴＳパケット開始指示信号３５９に基づきヘッダ等を付加し、ビデオＴＳパケット３６０を生成し出力する。
【０００７】
オーディオＴＳパケット制御部３１７はオーディオＴＳパケット送出指示信号３６３とオーディオペイロードメモリ３１３の蓄積状態３５２により、読み出し信号３５１を生成し、オーディオペイロードメモリ３１３からオーディオＰＥＳデータ３５０を読み出し、バイトカウンタ値３５８とＴＳパケット開始指示信号３５９に基づきヘッダ等を付加し、オーディオＴＳパケット３６２を生成し出力する。
プライベートＴＳパケット制御部３１８はプライベートＴＳパケット送出指示信号３６５とプライベートペイロードメモリ３１４の蓄積状態３５５により、読み出し信号３５４を生成し、プライベートペイロードメモリ３１４からプライベートＰＥＳデータ３５３を読み出し、バイトカウンタ値３５８とＴＳパケット開始指示信号３５９に基づきヘッダ等を付加し、プライベートＴＳパケット３６４を生成し出力する。
ＰＡＴ・ＴＳパケット制御部３１９はＰＡＴ・ＴＳパケット送出指示信号３６７に従い、バイトカウンタ値３５８とＴＳパケット開始指示信号３５９に基づきヘッダ等を付加し、ＰＡＴ・ＴＳパケット３６６を生成し出力する。
ＰＭＴ・ＴＳパケット制御部３２０はＰＭＴ・ＴＳパケット送出指示信号３６９に従い、バイトカウンタ値３５８とＴＳパケット開始指示信号３５９に基づきヘッダ等を付加し、ＰＭＴ・ＴＳパケット３６８を生成し出力する。
ＰＣＲ・ＴＳ制御部３２１はＰＣＲ・ＴＳパケット送出指示信号３７１に従い、読み出し信号３５７を生成し、ＰＣＲ符号化部３１５からＰＣＲ値３５６を読み出し、バイトカウンタ値３５８とＴＳパケット開始指示信号３５９に基づきヘッダ等を付加し、ＰＣＲ・ＴＳパケット３７０を生成し出力する。以上のようにして、上記ＴＳパケットが多重されＴＳ３７５が生成される。
【０００８】
続いて、ＴＳパケット送出指示情報格納ＲＯＭ３２４の送出指示情報の生成方法とそれぞれのペイロードメモリとの関係について説明する。まず、送出指示情報の生成方法について説明する。
ここでは、ＴＳパケット送出指示情報格納ＲＯＭ３２４は、８１９２バイトの容量を持つものとする。ここで、４つの異なる伝送路の伝送容量に対応するように、この容量８１９２を４分割し、２０４８を１つの伝送容量に対応させその２０４８バイトの空間に、それぞれのＴＳパケット送出指示情報を格納する。そして、ＴＳパケットカウンタ部３２３からのＴＳパケットカウンタ値３７４と設定情報３７６に従い、それぞれのＴＳパケット送出指示信号が出力される。運用上、１００ｍｓに１回以上の伝送が規定されているＴＳパケットは、ＰＣＲ・ＴＳパケットとＰＡＴ・ＴＳパケット、ＰＭＴ・ＴＳパケットである。
例えば、伝送路の伝送容量が１０Ｍｂｉｔ／ｓの場合、伝送クロック３７２はバイト単位のクロックになるため、１／８されて１．２５ＭＨｚとなる。
そこで、１ＴＳパケットの時間は、(１／１．２５ＭＨｚ)×１８８によって、１５０．４μｓとなる。そのため、２０４８バイトの空間が一回りする時間は１５０．４μｓ×２０４８で３０８ｍｓとなる。ここで、ＰＣＲ・ＴＳパケット、ＰＡＴ・ＴＳパケット、ＰＭＴ・ＴＳパケットの送出指示情報を２０４８空間に１回の割り当てとすると、１回／３０８ｍｓとなり前記規定に違反する。従って、２０４８空間に６回の割り当てをすると、１回／７７ｍｓとなり、前記規定を満足する。
同様に、オーディオＴＳパケットは、オーディオ符号化レート３８４ｋｂｉｔ／ｓ固定のため、ヘッダ等の付加されたオーディオＴＳパケットの伝送レートは上記算出方法で２０４８空間に１１２割り当てれば、オーディオＴＳパケットの伝送レートを満足する。プライベートＴＳパケットの伝送レートも同様に算出し、仮に１９．２ｋｂｉｔ／ｓであれば、２０４８空間に７回割り当てればプライベートＴＳパケットの伝送レートを満足する。
ビデオＴＳパケットの割り当ては、２０４８空間から上記ビデオＴＳパケット以外の割り当て分を差し引いた１９０５となり、ビデオＴＳパケットの伝送レートが決定する。このように伝送路の伝送容量に依存し、それぞれのＴＳパケットの割り当てを計算してＲＯＭに格納し、４つの伝送路を外部より選択することになる。
【０００９】
続いて、図４で送出指示信号とペイロードメモリ蓄積状態について説明する。各送出指示信号は、Ｌｏｗレベルでアクティブとする。また、各ペイロードメモリの蓄積状態は、Ｈｉｇｈレベルで送出可能なペイロードデータがメモリに蓄積されているものとする。
ビデオＴＳパケット送出指示信号３６１がＬｏｗで、かつ、ビデオペイロードメモリ蓄積状態３４９がＨｉｇｈの時、ビデオＴＳパケット３６０を送出する。ビデオペイロードメモリ蓄積状態３４９がＬｏｗの時は、ＮＵＬＬ・ＴＳパケットを送出する。なお、ＮＵＬＬ・ＴＳパケットとは本来意味のないパケットである。
オーディオＴＳパケット送出指示信号３６３がＬｏｗで、かつオーディオペイロードメモリ蓄積状態３５２がＨｉｇｈの時、オーディオＴＳパケット３６２を送出する。オーディオメモリ蓄積状態３４９がＬｏｗの時は、ＮＵＬＬ・ＴＳパケットを送出する。
プライベートＴＳパケット送出指示信号３６５がＬｏｗで、かつプライベートペイロードメモリ蓄積状態３５５がＨｉｇｈの時は、プライベートＴＳパケット３６４を送出する。プライベートメモリ蓄積状態３４９がＬｏｗの時は、ＮＵＬＬ・ＴＳパケットを送出する。
ＰＡＴ・ＴＳパケット送出指示信号３６７がＬｏｗの時、ＰＡＴ・ＴＳパケット３６６を送出する。ＰＭＴ・ＴＳパケット送出指示信号３６９がＬｏｗの時、ＰＭＴ・ＴＳパケット３６８を送出する。ＰＣＲ・ＴＳパケット送出指示信号３７１がＬｏｗの時、ＰＣＲ・ＴＳパケット３７０を送出する。
以上の様にしてそれぞれのＴＳパケットが多重されＴＳ３７５が生成される。ところで、ビデオＴＳパケット以外のＴＳパケットの伝送レートは、伝送路の伝送容量が異なっても固定である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述した様に、ＴＳパケット送出指示情報格納ＲＯＭを使用するＴＳパケットの伝送指示方法では、予めターゲットの伝送路の伝送容量から各ＴＳパケットの送出指示情報を計算し、ＲＯＭに格納する必要がある。また、複数の伝送路に対応するには複数の送出指示情報を用意し、ターゲットの伝送路に対応する前記情報を外部より選択する必要がある。
したがって、伝送路の伝送容量が異なる度に送出指示情報の計算と送出指示情報の選択が必要になり、装置としての汎用性が失われることになる。
本発明はこれらの欠点を除去し、伝送容量に依存しない各ＴＳパケットの多重が実現できるパケット多重装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、複数のデータストリームをそれぞれパケット化し１つのデータストリームに多重して伝送するストリーム多重化伝送方法において、上記複数のデータストリームの多重化を、それぞれ予め定められたパケットの多重化割り当て順位に基づき制御し、１つのデータストリームに多重化するものである。
また、複数のデータストリームの多重化を、パケットの多重される間隔が規定されているデータストリームは所定フレーム単位で行い、伝送レートが固定のデータストリームは、少なくとも１パケットの構成に必要なペイロードがメモリに蓄積されている場合に行い、これらデータストリームのパケットレートの合計と伝送レートの差分をビデオデータストリームのパケットの伝送レートに割り当て多重化するものである。
また、複数のデータストリームの多重化を、パケットの多重される間隔が規定されているデータストリームは映像信号のフレーム単位で行い、入力データがパケットのペイロードに格納されるビデオデータを含む複数の種類のデータストリームは、パケットの構成に必要なペイロードのメモリの蓄積状態をそれぞれ監視し、ペイロードがメモリに蓄積されている場合に行い、ビデオデータストリームを除く他のデータストリームのパケットレートの合計と伝送レートの差分をビデオデータストリームのパケットの伝送レートに自動的に割り当て多重化するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明によるパケット多重装置の一実施例のブロック構成を示し以下詳細に説明する。
図１は、ビデオデコーダ1０１、フォーマット検出部1０２、オーディオＡ／Ｄ変換部１０３、ＣＰＵ１０４、ビデオＭＰＥＧエンコーダ１０５、オーディオＭＰＥＧエンコーダ１０６、ＳＴＣカウンタ部１０７、ビデオＰＥＳパケット生成部１０８、オーディオＰＥＳパケット生成部１０９、プライベートＰＥＳパケット生成部１１０、ＳＴＣカウンタ値ホールド部１１１、ビデオペイロードメモリ１１２、オーディオペイロードメモリ１１３、プライベートペイロードメモリ１１４、ＰＣＲ符号化部１１５、ビデオＴＳパケット制御部１１６、オーディオＴＳパケット制御部１１７、プライベートＴＳ制御部１１８、ＰＡＴ・ＴＳパケット制御部１１９、ＰＭＴ・ＴＳパケット制御部１２０、ＰＣＲ・ＴＳパケット制御部１２１、バイトカウンタ部１２２、メモリ蓄積状態検出部１２３、ビデオ符号化レート計算部１７３より構成される。
ビデオデコーダ１０１、フォーマット検出部１０２、オーディオＡ／Ｄ変換部１０３、ビデオＭＰＥＧエンコーダ１０５、オーディオＭＰＥＧエンコーダ１０６、ビデオＰＥＳパケット生成部１０８、オーディオＰＥＳパケット生成部１０９、プライベートＰＥＳパケット生成部１１０、ビデオペイロードメモリ１１２の書き込み側、オーディオペイローオメモリ１１３の書き込み側、プライベートペイロードメモリ１１４の書き込み側、ＳＴＣカウンタ部１０７は、ビデオデコーダ１０１の出力と、例えば２７ＭＨｚである映像用クロック１２８を基準として動作する。
【００１３】
ビデオペイロードメモリ１１２の読み出し側、オーディオペイロードメモリ１１３の読み出し側、プライベートペイロードメモリ１１４の読み出し側、ビデオＴＳパケット生成部１１６、オーディオＴＳパケット生成部１１７、プライベートＴＳパケット生成部１１８、ＰＡＴ・ＴＳパケット生成部１１９、ＰＭＴ・ＴＳパケット生成部１２０、ＰＣＲ・ＴＳパケット生成部１２１、バイトカウンタ部１２２、メモリ蓄積状態検出部１２３は、伝送路から得られる伝送クロック１７１を基準として動作する。例えば、伝送容量が８Ｍｂｉｔ／ｓの場合はバイト処理のため、１／８となり１ＭＨｚとなる。
続いて、本発明のパケット多重装置の動作について詳しく説明する。ビデオデコーダ１０１はアナログ映像信号１２４（例えばＮＴＳＣ信号）を得ると上記信号をＡ／Ｄ変換してデコードし、デジタル映像信号１２７とこのデジタル映像信号と同位相の映像用クロック１２８を出力する。
フォーマット検出部１０２はデジタル映像信号１２７と映像用クロック１２８を得ると、デジタル映像信号１２７のフォーマット(例えばＩＴＵ−Ｒ６５６)が正常か異常かを検出する。例えば、デジタル映像信号１２７に存在するＳＡＶをトリガとし映像用クロック１２８を基準とする画素カウンタ及びラインカウンタを動作させ、順次ＳＡＶを認識した時点の上記カウンタ値が常に一定値であるかの判断によって、フォーマットの正常と異常を判断する。一方、映像信号の３フレームパルス１２９を出力する。３フレームパルスとは３フレーム間隔のパルス、所謂９９ｍｓ間隔のパルスである。
【００１４】
オーディオＡ／Ｄ変換部１０３はアナログ音声信号１２５を得ると上記信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル音声信号１７９(例えばＰＣＭ信号)とデジタルオーディオクロック１８１を出力する。
ビデオＭＰＥＧエンコーダ１０５は、ＣＰＵ１０４からのビデオ符号化レート情報１７８に基づき、デジタル映像信号１３０を圧縮し、圧縮したビデオ圧縮データ１３３とビデオ圧縮クロック１３４を出力する。
ＣＰＵ１０４は、ビデオ符号化レート計算部１７３からの伝送容量情報１７６を得て、ビデオ符号化レート情報１７８をビデオＭＰＥＧエンコーダ１０５に出力する。
オーディオＭＰＥＧエンコーダ１０６は、デジタル音声信号１７９とデジタルオーディオクロック１８１を得ると、上記信号を圧縮し、圧縮したオーディオ圧縮データ１３５とオーディオ圧縮クロック１３６を出力する。
ビデオ符号化レート計算部１７３は伝送クロック１７１を基準とするカウンタとクロック１７４を基準とするカウンタを動作させ、後者のカウンタ値の所定の値で、前者のカウンタ値を周期的にサンプルし、サンプルしたカウンタ値から伝送路の伝送容量を計算し、伝送容量情報１７６を出力する。クロック１７４は外部の水晶発振器等のクロック、または映像用クロック１２８であってもよい。
【００１５】
ビデオＰＥＳ生成部１０８は、ビデオ圧縮データ１３３とビデオ圧縮クロック１３４を得ると上記データにヘッダ等を付加してパケット化したビデオＰＥＳデータ１３８と書き込み信号１３９を生成し、ビデオＰＥＳデータ１３８をビデオペイロードメモリ１１２に書き込む。
オーディオＰＥＳ生成部１０９はオーディオ圧縮データ１３５とオーディオ圧縮クロック１３６を得ると上記データにヘッダ等を付加しパケット化したオーディオＰＥＳデータ１４０と書き込み信号１４１を生成し、オーディオ圧縮データ１４０をオーディオペイロードメモリ１１３に書き込む。
プライベートＰＥＳ生成部１１０は、プライベートデータ１２６を得ると上記データにヘッダ等を付加してパケット化したプライベートＰＥＳデータ１４２とプライベートクロック１４３を生成し、プライベートＰＥＳデータ１４２をプライベートペイロードメモリ３１４に書き込む。
ＳＴＣカウンタ部１０７は、映像用クロック１３１を基準として４２ｂｉｔのカウンタを動作させ、ＳＴＣカウンタ値１３７を出力する。
【００１６】
ＳＴＣカウンタ値ホールド部１１１はＰＣＲ符号化部１１５からのホールド信号１４５に従い、ＳＴＣカウンタ値１３７をホールドし、ホールドされたＳＴＣカウンタ値１４４を出力する。
ＰＣＲ符号化部１１５はＰＣＲ・ＴＳパケット制御部１２１からのＰＣＲ読み出し信号１５６に従い、ホールドされたＳＴＣカウンタ値１４４を符号化して、ＰＣＲ１５５を出力する。
バイトカウンタ部１２２は伝送クロック１７１を得ると、伝送クロック１７１を基準として１８８バイトまたは２０４バイトのカウンタを繰り返し動作させ、バイトカウンタ開始指示信号１５８と、バイトカウンタ値１５７を出力する。ここで、１８８バイトまたは２０４バイトは、１ＴＳパケットを意味する。
ビデオＴＳパケット制御部１１６は、ビデオ送出指示信号１６０とビデオペイロードメモリ１１２の蓄積状態１４８によって、読み出し信号１４７を生成し、ビデオペイロードメモリ１１２からビデオＰＥＳデータ１４６を読み出し、バイトカウンタ値１５７とＴＳパケット開始指示信号１５８に従いヘッダ等を付加し、ビデオＴＳパケット１５９を生成し出力する。
オーディオＴＳパケット制御部１１７は、オーディオ送出指示信号１６２とオーディオペイロードメモリ１１３の蓄積状態１５１により、読み出し信号１５０を生成し、オーディオペイロードメモリ１１３からオーディオＰＥＳデータ１４９を読み出し、バイトカウンタ値１５７とＴＳパケット開始指示信号１５８に従いヘッダ等を付加し、オーディオＴＳパケット１６１を生成し出力する。
プライベートＴＳパケット制御部１１８は、プライベート送出指示信号１６４とプライベートペイロードメモリ１１４の蓄積状態１５４により、読み出し信号１５３を生成し、プライベートペイロードメモリ１１４からプライベートＰＥＳデータ１５２を読み出し、バイトカウンタ値１５７とＴＳパケット開始指示信号１５８に従いヘッダ等を付加し、プライベートＴＳパケット１６３を生成し出力する。
【００１７】
ＰＣＲ・ＴＳ制御部１２１は、フォーマット検出部１０２からの３フレームパルス１２９を得て、ＰＣＲ読み出し信号１５６を生成し、ＰＣＲ値１５５を読み出し、バイトカウンタ値１５７とＴＳパケット開始指示信号１５８に従いヘッダ等を付加し、ＰＣＲ・ＴＳパケット１６８を生成し出力する。また、ＰＣＲ・ＴＳパケットを送出したことを示す送出完了信号１８０を出力する。
ＰＭＴ・ＴＳパケット制御部１２０は、ＰＣＲ・ＴＳパケット送出完了信号１８０を得てバイトカウンタ値１５７とＴＳパケット開始指示信号１５８に従い、ヘッダ等を付加しＰＭＴ・ＴＳパケット１６７を生成し出力する。また、ＰＣＲ・ＴＳパケットとＰＭＴ・ＴＳパケットの送出が完了した事を示す完了信号１９０を出力する。
ＰＡＴ・ＴＳパケット制御部１１９は、ＰＣＲ・ＴＳパケットとＰＭＴ・ＴＳパケットの送出完了信号１９０を得てバイトカウンタ値１５７とＴＳパケット開始指示信号１５８に従いヘッダ等を付加し、ＰＡＴ・ＴＳパケット１６５を生成し出力する。また、ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲのＴＳパケットの送出が完了したことを示す送出完了信号１６６をメモリ蓄積状態検出部１２３に出力する。
メモリ状態検出部１２３は、ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲのＴＳパケット送出完了信号１６６を得、ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲのＴＳパケット送出以外のタイミングにおいて、オーディオペイロードメモリ１１３の蓄積状態信号１５２と、プライベートペイロードメモリ１１４の蓄積状態信号１５２を検出し、ＴＳパケット送出に必要なペイロードがメモリに蓄積されている場合、ＴＳパケットを生成し送出し、ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲ、オーディオ、プライベート以外のタイミング全てをビデオＴＳパケットの送出に割り当てる。以上の様に、各ＴＳパケットが多重されてＴＳ１７２が生成される。
【００１８】
続いて、本発明のパケット多重化の送出方法ついて、図２で詳細に説明する。ビデオペイロードメモリ蓄積状態信号１４８とオーディオペイロードメモリ蓄積状態信号１５１とプライベートペイロードメモリ蓄積状態信号１５４はＨｉｇｈレベルで送出可能なペイロードが蓄積されていることを示す。
運用上、１００ｍｓ以内に１回以上と規定されているＰＣＲ・ＴＳパケット、ＰＡＴ・ＴＳパケット、ＰＭＴ・ＴＳパケットの伝送は、伝送クロックに依存しない３フレームパルス１２９(９９ｍｓ)をトリガとして、次のＴＳパケット開始指示信号１５８でＰＣＲ・ＴＳパケット１６８、ＰＭＴ・ＴＳパケット１６７、ＰＡＴ・ＴＳパケット１６６を順に伝送する。
オーディオＴＳパケット１６１とプライベートＴＳパケット１６３の伝送は、ＴＳパケット開始指示信号１５８に従って、各ペイロードメモリの蓄積状態が、Ｈｉｇｈの時に伝送する。共にメモリ状態がＨｉｇｈの場合はどちらかを優先して伝送する。
ビデオＴＳパケットの伝送は、上記ＴＳパケット以外の伝送タイミングで同様にメモリの蓄積状態により伝送する。
続いて、ビデオ符号化レートの計算について説明する。ビデオ符号化レート計算部１７３は伝送クロック１７１を基準とするカウンタとクロック１７４を基準とするカウンタを動作させる。例えば、クロック１７４を２７ＭＨｚと仮定するとクロック１７４を基準とするカウンタ値を、０から２７００００００まで(１秒)繰り返しカウントさせ、カウンタ値が０の時に外部クロック１７１を基準とするカウンタ値をホールドし、カウンタ値から外部クロック、所謂伝送容量を計算し、上記情報をＣＰＵ１０４に出力する。ＣＰＵ１０４は、上記情報を得て、伝送容量からビデオＴＳパケット以外のパケット伝送容量合計を差し引き、ビデオ符号化レートを計算し、ビデオＭＰＥＧエンコーダに設定する。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によって異なる伝送容量の伝送路に自動的に対応できるパケット多重が実現でき、汎用的なパケット多重装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパケット多重装置の概要を示すブロック図
【図２】本発明のパケット多重装置のパケット多重のタイムチャート
【図３】従来技術のパケット多重の概要を示すブロック図
【図４】従来技術のパケット多重のタイムチャート
【符号の説明】
１０１：ビデオデコーダ、１０２：フォーマット検出部、１０３：オーディオＡ／Ｄ変換部、１０４：ＣＰＵ、１０５：ビデオＭＰＥＧエンコーダ、１０６：オーディオＭＰＥＧエンコーダ、１０７：ＳＴＣカウンタ部、１０８：ビデオＰＥＳパケット生成部、１０９：オーディオＰＥＳパケット生成部、１１０：プライベートＰＥＳパケット生成部、１１１：ＳＴＣカウンタ値ホールド部、１１２：ビデオペイロードメモリ、１１３：オーディオペイロードメモリ、１１４：プライベートペイロードメモリ、１１５：ＰＣＲ符号化部、１１６：ビデオＴＳパケット制御部、１１７：オーディオＴＳパケット制御部、１１８：プライベートＴＳパケット制御部、１１９：ＰＡＴ・ＴＳパケット制御部、１２０：ＰＭＴ・ＴＳパケット制御部、１２１：ＰＣＲ・ＴＳパケット制御部、１２２：バイトカウンタ部、１２３：メモリ状態検出部、１７３：ビデオ符号化レート計算部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for inputting and multiplexing a plurality of streams such as a transport stream of MPEG-2 (Moving Picture Experts Group-2).
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the development of codec technology, it has become possible to transmit a video signal or the like having an enormous amount of data even on a transmission path having a small transmission capacity.
A transport stream (hereinafter referred to as TS) is a packet group having a payload of data obtained by compressing a video signal or an audio signal.
The encoding rate of the audio signal is normally a fixed encoding rate (for example, 384 kbit / s). Therefore, the encoding rate of the audio signal is determined even if the transmission capacity of the transmission path differs depending on the application, and transmission of the remaining transmission paths The transmission rate of the video signal is assigned to the capacity.
FIG. 3 shows an example of the configuration of a conventional packet multiplexing apparatus, and its operation will be described. 3 shows a video decoder 301, a format detection unit 302, an audio A / D conversion unit 303, a CPU 304, a video MPEG encoder 305, an audio MPEG encoder 306, an STC counter unit 307, a video PES packet generation unit 308, and an audio PES packet generation unit. 309, private PES packet generation unit 310, STC counter value hold unit 311, video payload memory 312, audio payload memory 313, private payload memory 314, PCR encoding unit 315, video TS packet control unit 316, audio TS packet control unit 317 , Private TS control unit 318, PAT / TS packet control unit 319, PMT / TS packet control unit 320, PCR / TS packet control unit 321, byte Counter unit 322, TS packet counter 323, TS packet transmission designation information storing ROM 324, constituted by the transmission mode switching unit 325.
[0003]
Video decoder 301, format detector 302, audio A / D converter 303, video MPEG encoder 305, audio MPEG encoder 306, video PES packet generator 308, audio PES packet generator 309, private PES packet generator 310, video payload The writing side of the memory 312, the writing side of the audio payload memory 313, the writing side of the private payload memory 314, and the STC counter unit 307 operate based on the video clock 329 that is the output of the video decoder 301. For example, 27 MHz.
The video payload memory 312 readout side, the audio payload memory 313 readout side, the private payload memory 314 readout side, the video TS packet generation unit 316, the audio TS packet generation unit 317, the private TS packet generation unit 318, the PAT / TS. The packet generation unit 319, the PMT / TS packet generation unit 320, the PCR / TS packet generation unit 321, the byte counter unit 322, the TS packet counter unit 323, and the TS packet transmission instruction information storage ROM 324 receive the transmission clock 372 obtained from the transmission path. Act as a reference. For example, when the transmission capacity is 8 Mbit / s, it becomes 1/8 because of byte processing and becomes 1 MHz.
[0004]
Next, the operation of this packet multiplexer will be described in detail.
When the video decoder 301 obtains an analog video signal 325 (for example, an NTSC signal), the video decoder 301 performs A / D conversion on the signal and decodes it, and outputs a digital video signal 328 and a video clock 329.
When the format detection unit 302 obtains the digital video signal 328 and the video clock 329, the format detection unit 302 detects whether the format of the digital video signal 328 is normal or abnormal. For example, when the digital video signal 328 is ITU-R656, the SAV (Start Active Video) present in the digital video signal 328 is used as a trigger, the pixel counter and the line counter are operated based on the video clock 329, and the SAV is sequentially It is determined whether the format is normal or abnormal by determining whether the counter value obtained at the time is always a constant value.
When the audio A / D converter 303 obtains the analog audio signal 326, the audio A / D converter 303 A / D converts the signal and outputs a digital audio signal 333 (for example, a PCM signal) and a digital audio clock 379.
The video MPEG encoder 305 compresses the digital video signal 330 based on the video encoding rate information 378 obtained from the CPU 304, and outputs compressed video compressed data 334 and a video compression clock 335.
[0005]
Upon obtaining the mode setting information 376 from the transmission mode switching unit 325, the CPU 304 generates video coding rate information 378 and outputs the video coding rate information 378 to the video MPEG encoder 305. The mode setting information 376 is information for setting the video coding rate corresponding to the transmission capacity of the target from the outside with a switch or the like.
When the audio MPEG encoder 306 obtains the digital audio signal 333 and the digital audio clock 379, the audio MPEG encoder 306 compresses the signal and outputs compressed audio compressed data 336 and an audio compressed clock 337.
The transmission mode switching unit 325 outputs video coding rate setting information 376 based on switch information corresponding to the transmission capacities of a plurality of transmission paths.
When the video PES generation unit 308 obtains the video compression data 334 and the video compression clock 335, the video PES data 338 and the write signal 339 are generated by adding a header to the data and packetizing the video PES data 338. Write to video payload memory 312. Here, PES is an abbreviation for Packetized Elementary Stream.
When the audio PES generation unit 309 obtains the audio compression data 336 and the audio compression clock 337, the audio PES generation unit 309 generates a packetized audio PES data 340 and a write signal 341 by adding a header or the like to the data, and the audio compression data 340 is converted into the audio compression data 340. Write to the payload memory 313.
When the private PES generation unit 310 obtains the private data 327, the private PES data 342 and the private clock 343 are generated by adding a header or the like to the data, and writes the private PES data 342 into the private payload memory 314.
[0006]
Upon obtaining the video clock 331, the STC counter unit 307 operates a 42-bit counter with the clock as a reference. STC is an abbreviation for System Clock Reference, and is a counter value necessary for PLL processing for reproducing the same clock as the video clock 331 on the receiving side.
The STC counter value hold unit 311 holds the STC counter value 344 in accordance with the hold signal 346 from the PCR encoding unit 315, and outputs the held STC counter value 345.
PCR is an abbreviation for Program Clock Reference, and is a value obtained by encoding an STC counter value.
The PCR encoding unit 315 encodes the held STC counter value 345 according to the PCR read signal 357 from the PCR / TS packet control unit 321 and outputs the PCR value 356.
When obtaining the transmission clock 372, the byte counter unit 322 repeatedly operates the 188-byte or 204-byte counter based on the transmission clock 372, and outputs the TS packet start instruction signal 359 of the TS packet and the counter value 358. 188 bytes or 204 bytes means one TS packet.
The TS packet counter unit 323 enables the TS packet start instruction signal 359, operates a counter that operates based on the transmission clock 372, and outputs a TS packet counter value 374 to the TS packet transmission instruction information storage ROM 324.
According to the TS packet counter value 374, the TS packet transmission instruction information storage ROM 324 stores information in the ROM, so-called video TS packet transmission instruction signal 361, audio TS packet transmission instruction signal 363, private TS packet transmission instruction signal 365, PAT / TS packet. A transmission instruction signal 367, a PMT / TS packet transmission instruction signal 369, and a PCR / TS packet transmission instruction signal 371 are output.
The video TS packet control unit 316 generates a read signal 348 based on the video TS packet transmission instruction signal 361 and the accumulation state 349 of the video payload memory 312, reads the video PES data 347 from the video payload memory 312, and sets the byte counter value 358 and TS A header or the like is added based on the packet start instruction signal 359, and a video TS packet 360 is generated and output.
[0007]
The audio TS packet control unit 317 generates a read signal 351 based on the audio TS packet transmission instruction signal 363 and the accumulation state 352 of the audio payload memory 313, reads the audio PES data 350 from the audio payload memory 313, and sets the byte counter value 358 and TS. A header or the like is added based on the packet start instruction signal 359, and an audio TS packet 362 is generated and output.
The private TS packet control unit 318 generates a read signal 354 based on the private TS packet transmission instruction signal 365 and the storage state 355 of the private payload memory 314, reads the private PES data 353 from the private payload memory 314, and reads the byte counter value 358 and the TS. A header or the like is added based on the packet start instruction signal 359, and a private TS packet 364 is generated and output.
The PAT / TS packet control unit 319 adds a header or the like based on the byte counter value 358 and the TS packet start instruction signal 359 according to the PAT / TS packet transmission instruction signal 367, and generates and outputs a PAT / TS packet 366.
The PMT / TS packet control unit 320 adds a header or the like based on the byte counter value 358 and the TS packet start instruction signal 359 according to the PMT / TS packet transmission instruction signal 369, and generates and outputs a PMT / TS packet 368.
The PCR / TS control unit 321 generates a read signal 357 according to the PCR / TS packet transmission instruction signal 371, reads the PCR value 356 from the PCR encoding unit 315, and based on the byte counter value 358 and the TS packet start instruction signal 359 Etc., and a PCR / TS packet 370 is generated and output. As described above, the TS packet is multiplexed to generate TS375.
[0008]
Next, the relationship between the generation method of the transmission instruction information in the TS packet transmission instruction information storage ROM 324 and each payload memory will be described. First, a method for generating transmission instruction information will be described.
Here, it is assumed that the TS packet transmission instruction information storage ROM 324 has a capacity of 8192 bytes. Here, this capacity 8192 is divided into four so as to correspond to the transmission capacities of four different transmission paths, 2048 corresponds to one transmission capacity, and each TS packet transmission instruction information is stored in the space of 2048 bytes. To do. Then, according to the TS packet counter value 374 and the setting information 376 from the TS packet counter unit 323, each TS packet transmission instruction signal is output. In operation, TS packets that are defined to be transmitted at least once in 100 ms are a PCR / TS packet, a PAT / TS packet, and a PMT / TS packet.
For example, when the transmission capacity of the transmission path is 10 Mbit / s, the transmission clock 372 becomes a clock in bytes, and is thus reduced to 1/8 to 1.25 MHz.
Therefore, the time of one TS packet is 150.4 μs by (1 / 1.25 MHz) × 188. Therefore, the time required for the 2048-byte space to make a round is 150.4 μs × 2048, which is 308 ms. Here, if the transmission instruction information of the PCR / TS packet, PAT / TS packet, and PMT / TS packet is assigned once to the 2048 space, it becomes 1 time / 308 ms, which violates the above-mentioned rule. Therefore, if 6 assignments are made to the 2048 space, 1 time / 77 ms is obtained, which satisfies the above-mentioned rule.
Similarly, since the audio TS packet is fixed at an audio encoding rate of 384 kbit / s, if the transmission rate of the audio TS packet to which a header or the like is added is assigned to 2048 space by the above calculation method, the transmission rate of the audio TS packet is Satisfied. The transmission rate of the private TS packet is calculated in the same manner, and if it is 19.2 kbit / s, the transmission rate of the private TS packet is satisfied if it is allocated seven times in the 2048 space.
The video TS packet allocation is 1905 obtained by subtracting the allocation other than the video TS packet from the 2048 space, and the transmission rate of the video TS packet is determined. Thus, depending on the transmission capacity of the transmission path, the allocation of each TS packet is calculated and stored in the ROM, and four transmission paths are selected from the outside.
[0009]
Next, the transmission instruction signal and the payload memory accumulation state will be described with reference to FIG. Each transmission instruction signal is active at a low level. In addition, the accumulation state of each payload memory is assumed to be that payload data that can be transmitted at a high level is accumulated in the memory.
When the video TS packet transmission instruction signal 361 is Low and the video payload memory accumulation state 349 is High, the video TS packet 360 is transmitted. When the video payload memory accumulation state 349 is Low, a NULL / TS packet is transmitted. Note that a NULL / TS packet is a packet that has no meaning originally.
When the audio TS packet transmission instruction signal 363 is Low and the audio payload memory storage state 352 is High, the audio TS packet 362 is transmitted. When the audio memory storage state 349 is Low, a NULL / TS packet is transmitted.
When the private TS packet transmission instruction signal 365 is Low and the private payload memory storage state 355 is High, the private TS packet 364 is transmitted. When the private memory accumulation state 349 is Low, a NULL / TS packet is transmitted.
When the PAT / TS packet transmission instruction signal 367 is Low, the PAT / TS packet 366 is transmitted. When the PMT / TS packet transmission instruction signal 369 is Low, the PMT / TS packet 368 is transmitted. When the PCR / TS packet transmission instruction signal 371 is Low, the PCR / TS packet 370 is transmitted.
As described above, the TS packets are multiplexed and TS375 is generated. By the way, the transmission rate of TS packets other than video TS packets is fixed even if the transmission capacity of the transmission path differs.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the TS packet transmission instruction method using the TS packet transmission instruction information storage ROM, it is necessary to calculate the transmission instruction information of each TS packet in advance from the transmission capacity of the target transmission path and store it in the ROM. . In order to support a plurality of transmission lines, it is necessary to prepare a plurality of transmission instruction information and select the information corresponding to the target transmission line from the outside.
Therefore, it is necessary to calculate the transmission instruction information and select the transmission instruction information every time the transmission capacity of the transmission line is different, and the versatility of the apparatus is lost.
An object of the present invention is to provide a packet multiplexing apparatus that eliminates these drawbacks and can realize multiplexing of TS packets independent of transmission capacity.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a stream multiplexing transmission method in which a plurality of data streams are packetized and multiplexed into a single data stream, and the multiplexing of the plurality of data streams is predetermined. Control is performed based on the multiplexing allocation order of packets, and multiplexing is performed in one data stream.
Multiple data streams are multiplexed in a predetermined frame unit for data streams in which the interval at which packets are multiplexed is specified, and a data stream having a fixed transmission rate has a payload required for at least one packet configuration. When the data is stored in the memory, the difference between the total packet rate of these data streams and the transmission rate is assigned to the transmission rate of the video data stream packet and multiplexed.
In addition, a plurality of data streams are multiplexed in a data stream in which a packet multiplexing interval is defined for each frame of a video signal, and input data includes a plurality of types including video data stored in a packet payload. For each data stream, the storage status of the payload memory necessary for packet configuration is monitored, and when the payload is stored in the memory, the total packet rate of other data streams excluding the video data stream is transmitted. The rate difference is automatically allocated and multiplexed to the transmission rate of the packet of the video data stream.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a block configuration of an embodiment of a packet multiplexing apparatus according to the present invention, which will be described in detail below.
1 shows a video decoder 101, a format detection unit 102, an audio A / D conversion unit 103, a CPU 104, a video MPEG encoder 105, an audio MPEG encoder 106, an STC counter unit 107, a video PES packet generation unit 108, and an audio PES packet generation unit. 109, private PES packet generation unit 110, STC counter value holding unit 111, video payload memory 112, audio payload memory 113, private payload memory 114, PCR encoding unit 115, video TS packet control unit 116, audio TS packet control unit 117 , Private TS control unit 118, PAT / TS packet control unit 119, PMT / TS packet control unit 120, PCR / TS packet control unit 121, byte card Printer unit 122, memory storage state detecting unit 123, composed of a video encoding rate calculator 173.
Video decoder 101, format detector 102, audio A / D converter 103, video MPEG encoder 105, audio MPEG encoder 106, video PES packet generator 108, audio PES packet generator 109, private PES packet generator 110, video payload The writing side of the memory 112, the writing side of the audio payload memory 113, the writing side of the private payload memory 114, and the STC counter unit 107 operate on the basis of the output of the video decoder 101 and the video clock 128, for example, 27 MHz.
[0013]
Video payload memory 112 reading side, audio payload memory 113 reading side, private payload memory 114 reading side, video TS packet generator 116, audio TS packet generator 117, private TS packet generator 118, PAT / TS packet generator The unit 119, the PMT / TS packet generation unit 120, the PCR / TS packet generation unit 121, the byte counter unit 122, and the memory accumulation state detection unit 123 operate on the basis of the transmission clock 171 obtained from the transmission path. For example, when the transmission capacity is 8 Mbit / s, because of byte processing, 1/8 becomes 1 MHz.
Next, the operation of the packet multiplexer of the present invention will be described in detail. When the video decoder 101 obtains the analog video signal 124 (for example, NTSC signal), the video decoder 101 performs A / D conversion on the signal and decodes it, and outputs a digital video signal 127 and a video clock 128 having the same phase as the digital video signal.
When the format detection unit 102 obtains the digital video signal 127 and the video clock 128, the format detection unit 102 detects whether the format (for example, ITU-R656) of the digital video signal 127 is normal or abnormal. For example, by operating the pixel counter and the line counter with the SAV present in the digital video signal 127 as a trigger and using the video clock 128 as a reference, it is determined whether the counter value at the time when the SAV is sequentially recognized is always a constant value. Determine whether the format is normal or abnormal. On the other hand, a 3-frame pulse 129 of the video signal is output. The 3-frame pulse is a pulse having an interval of 3 frames, that is, a pulse having a so-called 99 ms interval.
[0014]
When the audio A / D converter 103 obtains the analog audio signal 125, the audio A / D converter 103 A / D converts the signal and outputs a digital audio signal 179 (for example, a PCM signal) and a digital audio clock 181.
The video MPEG encoder 105 compresses the digital video signal 130 based on the video encoding rate information 178 from the CPU 104, and outputs compressed video compressed data 133 and a video compression clock 134.
The CPU 104 obtains the transmission capacity information 176 from the video coding rate calculation unit 173 and outputs the video coding rate information 178 to the video MPEG encoder 105.
When the audio MPEG encoder 106 obtains the digital audio signal 179 and the digital audio clock 181, the audio MPEG encoder 106 compresses the signal and outputs compressed audio compressed data 135 and an audio compressed clock 136.
The video encoding rate calculation unit 173 operates a counter based on the transmission clock 171 and a counter based on the clock 174, and periodically samples the former counter value with a predetermined value of the latter counter value. The transmission capacity of the transmission line is calculated from the counter value thus obtained, and transmission capacity information 176 is output. The clock 174 may be a clock such as an external crystal oscillator, or a video clock 128.
[0015]
When the video PES generation unit 108 obtains the video compression data 133 and the video compression clock 134, the video PES data 138 and the write signal 139 are generated by adding a header to the data and packetizing the video PES data 138. Write to memory 112.
When the audio PES generation unit 109 obtains the audio compression data 135 and the audio compression clock 136, the header is added to the data to generate the packetized audio PES data 140 and the write signal 141, and the audio compression data 140 is stored in the audio payload memory 113. Write to.
When the private PES generation unit 110 obtains the private data 126, the private PES data 142 and the private clock 143 are generated by adding a header or the like to the data, and writes the private PES data 142 into the private payload memory 314.
The STC counter unit 107 operates a 42-bit counter based on the video clock 131 and outputs an STC counter value 137.
[0016]
The STC counter value holding unit 111 holds the STC counter value 137 in accordance with the hold signal 145 from the PCR encoding unit 115 and outputs the held STC counter value 144.
The PCR encoding unit 115 encodes the held STC counter value 144 in accordance with the PCR read signal 156 from the PCR / TS packet control unit 121 and outputs the PCR 155.
When the byte counter unit 122 obtains the transmission clock 171, the byte counter start instruction signal 158 and the byte counter value 157 are output by repeatedly operating a 188-byte or 204-byte counter based on the transmission clock 171. Here, 188 bytes or 204 bytes means one TS packet.
The video TS packet control unit 116 generates a read signal 147 according to the video transmission instruction signal 160 and the accumulation state 148 of the video payload memory 112, reads the video PES data 146 from the video payload memory 112, and stores the byte counter value 157 and the TS packet. A header or the like is added in accordance with the start instruction signal 158, and a video TS packet 159 is generated and output.
The audio TS packet control unit 117 generates a read signal 150 based on the audio transmission instruction signal 162 and the accumulation state 151 of the audio payload memory 113, reads the audio PES data 149 from the audio payload memory 113, and reads the byte counter value 157 and the TS packet. A header or the like is added in accordance with the start instruction signal 158, and an audio TS packet 161 is generated and output.
The private TS packet control unit 118 generates a read signal 153 based on the private transmission instruction signal 164 and the accumulation state 154 of the private payload memory 114, reads the private PES data 152 from the private payload memory 114, and reads the byte counter value 157 and the TS packet. A header or the like is added in accordance with the start instruction signal 158, and a private TS packet 163 is generated and output.
[0017]
The PCR / TS control unit 121 obtains the 3-frame pulse 129 from the format detection unit 102, generates the PCR read signal 156, reads the PCR value 155, and in accordance with the byte counter value 157 and the TS packet start instruction signal 158, the header and the like Is added, and a PCR / TS packet 168 is generated and output. Also, a transmission completion signal 180 indicating that the PCR / TS packet has been transmitted is output.
The PMT / TS packet control unit 120 obtains a PCR / TS packet transmission completion signal 180, adds a header or the like according to the byte counter value 157 and the TS packet start instruction signal 158, and generates and outputs a PMT / TS packet 167. Also, a completion signal 190 indicating that transmission of the PCR / TS packet and the PMT / TS packet is completed is output.
The PAT / TS packet control unit 119 obtains a PCR / TS packet and PMT / TS packet transmission completion signal 190, adds a header or the like according to the byte counter value 157 and the TS packet start instruction signal 158, and outputs a PAT / TS packet 165. Generate and output. In addition, a transmission completion signal 166 indicating that transmission of the PAT, PMT, and PCR TS packets is completed is output to the memory accumulation state detection unit 123.
The memory state detection unit 123 obtains a PAT, PMT, and PCR TS packet transmission completion signal 166, and at a timing other than the transmission of the PAT, PMT, and PCR TS packets, the storage state signal 152 of the audio payload memory 113 and the private payload memory 114. When the accumulation state signal 152 of 114 is detected and the payload necessary for TS packet transmission is accumulated in the memory, the TS packet is generated and transmitted, and all timings other than PAT, PMT, PCR, audio, and private are transmitted to the video TS. Assign to send packets. As described above, TS TSs are generated by multiplexing TS packets.
[0018]
Next, the packet multiplexing transmission method of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The video payload memory accumulation state signal 148, the audio payload memory accumulation state signal 151, and the private payload memory accumulation state signal 154 indicate that a payload that can be transmitted at a high level is accumulated.
In operation, the transmission of PCR / TS packets, PAT / TS packets, and PMT / TS packets defined as one or more times within 100 ms is triggered by 3 frame pulses 129 (99 ms) independent of the transmission clock. In response to the TS packet start instruction signal 158, the PCR / TS packet 168, the PMT / TS packet 167, and the PAT / TS packet 166 are sequentially transmitted.
The audio TS packet 161 and the private TS packet 163 are transmitted according to the TS packet start instruction signal 158 when the accumulation state of each payload memory is High. In both cases, when the memory state is High, either one is preferentially transmitted.
The video TS packet is transmitted according to the storage state of the memory at the same transmission timing other than the TS packet.
Next, calculation of the video encoding rate will be described. The video encoding rate calculation unit 173 operates a counter based on the transmission clock 171 and a counter based on the clock 174. For example, assuming that the clock 174 is 27 MHz, the counter value based on the clock 174 is repeatedly counted from 0 to 27000000 (1 second), and when the counter value is 0, the counter value based on the external clock 171 is held, An external clock, so-called transmission capacity, is calculated from the counter value, and the above information is output to the CPU 104. The CPU 104 obtains the above information, subtracts the total packet transmission capacity other than the video TS packet from the transmission capacity, calculates the video encoding rate, and sets it to the video MPEG encoder.
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, packet multiplexing that can automatically cope with transmission paths having different transmission capacities can be realized, and a general-purpose packet multiplexing apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a packet multiplexing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a time chart of packet multiplexing of the packet multiplexing apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing an outline of conventional packet multiplexing.
FIG. 4 is a time chart of prior art packet multiplexing.
[Explanation of symbols]
101: Video decoder, 102: Format detection unit, 103: Audio A / D conversion unit, 104: CPU, 105: Video MPEG encoder, 106: Audio MPEG encoder, 107: STC counter unit, 108: Video PES packet generation unit, 109: Audio PES packet generator, 110: Private PES packet generator, 111: STC counter value hold unit, 112: Video payload memory, 113: Audio payload memory, 114: Private payload memory, 115: PCR encoding unit, 116 : Video TS packet control unit, 117: Audio TS packet control unit, 118: Private TS packet control unit, 119: PAT / TS packet control unit, 120: PMT / TS packet control unit, 21: PCR · TS packet control unit, 122: byte counter unit, 123: memory state detector, 173: Video encoding rate calculation unit.

Claims

A plurality of data streams including a video stream encoded with MPEG and a data stream having a fixed transmission rate are each made into a PES packet, and further multiplexed into one TS (transport stream) based on a transmission clock for stream multiplexing. In the transmission method,
TS packets of PAT, PMT, and PCR are multiplexed in units of 3 frames of the video stream,
The data stream having a fixed transmission rate is multiplexed at a timing other than the transmission of TS packets of the PAT, PMT, and PCR when at least a payload necessary for the configuration of 1 TS packet is accumulated in a memory.
The encoding of the video stream so that the transmission rate is a value obtained by subtracting the total TS packet transmission capacity other than the video stream from the transmission capacity calculated by the transmission capacity calculation means based on the signal obtained from the transmission path. While controlling the rate,
A stream multiplexed transmission method , wherein TS packets of a video stream are allocated and multiplexed at all timings other than the PAT, PMT, PCR and TS packet transmission of a data stream having a fixed transmission rate .

In the stream multiplexing transmission method according to claim 1,
The PAT, PMT, and PCR TS packets are multiplexed in a continuous manner,
The transmission capacity calculation means calculates a transmission capacity based on a transmission clock obtained from a transmission path, and sends a NULL / TS packet when a payload that can be transmitted for a video stream is not stored. Transmission method.

In a stream multiplexing transmission apparatus that packetizes a plurality of data streams and multiplexes them into a single transport stream,
A format detector for recognizing SAV (Start Active Video) from the input digital video signal and outputting a pulse every three frames;
A video encoder for compressing the input digital video signal based on given video coding rate information;
A video PES (Packetized Elementary Stream) generator for packetizing the compressed video data output from the video encoder;
An audio PES generator;
A private PES generator,
A video payload memory for storing the PES output by the video PES generator;
An audio payload memory for storing the PES output by the audio PES generator;
A private payload memory for storing the PES output by the private PES generator;
A counter that repeats the operation of counting the transmission clock obtained from the transmission path for 1 TS, and outputs a counter start instruction signal and a counter value;
A video TS packet controller that reads a PES from the video payload memory and generates a video TS packet;
An audio TS packet controller that reads the PES from the audio payload memory and generates an audio TS packet;
A private TS packet controller that reads a PES from the private payload memory and generates a private TS packet;
A TS packet controller that continuously outputs TS packets of PAT, PMT, and PCR in a predetermined order according to the counter start instruction signal when the pulse is input;
The audio payload memory, said monitors the storage state of the private payload memory, if the payload necessary TS packets transmitted is stored in the memory, the PAT, PMT, audio corresponding in timing other than TS packet transmission of PCR A memory state detection unit that causes a TS packet control unit or a private TS packet control unit to transmit TS packets, and allocates all timings other than the PAT, PMT, PCR, audio, and private to the transmission of video TS packets;
Video encoding is performed by periodically calculating a transmission capacity based on a clock obtained from a transmission path, subtracting the total packet transmission capacity other than the video TS packet from the transmission capacity, and calculating a video encoding rate, which is provided to the video encoder. A stream multiplexing transmission apparatus comprising: a rate calculation unit ;