JP4261012B2

JP4261012B2 - デジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置

Info

Publication number: JP4261012B2
Application number: JP2000065141A
Authority: JP
Inventors: 信之佐々木; 太郎浅野; 晋山口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2020-03-09
Also published as: JP2001258003A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、現用・予備の二重化構造を有するデジタル放送送出設備に係り、特に現用・予備のスクランブル切替制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、放送送出設備にあっては、機器の故障対策及び保守のために、現用・予備の二重化構成とすることが一般的となっている。
【０００３】
ここで、従来のアナログ放送送出設備では、信号が圧縮されていないため、現用・予備の切替時にショックが目立たないようにするのに、フレーム同期を行なった上で、フレーム位置で切り替えるものとし、接点の切替時に発生するノイズ対策等を講じるだけで十分であった。しかしながら、デジタル放送では、現用・予備切替時において、送出すべき放送信号がトランスポートストリームに圧縮符号化されており、フレームの切れ目が分かり難くなっているため、アナログ放送のように単純にフレーム同期を行なってフレーム位置で切り替えることはできない。
【０００４】
一方、切替装置側において、入力された現用系及び予備系のトランスポートストリームの内容を解析することによりフレーム位置を識別して切替えを行なう方法も考えられているが、近年のデジタル放送では、トランスポートストリームにスクランブルをかけて放送する場合もあるため、この場合には、トランスポートストリームのフレーム位置を識別することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、デジタル放送送出設備にあっては、現用・予備の切替時に切り替えを行なうトランスポートストリームにスクランブルがかけられている場合に、切替装置側では、トランスポートストリームの内容を把握できないためにフレーム位置を識別することができず、スムーズな切り替えを行なうことができない。
【０００６】
この発明の目的は、スクランブルがかけられたデジタル放送信号の現用・予備の切り替えを送出信号に乱れを生じさせることなくスムーズに行ない得るデジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るデジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置は、現用系と予備系で互いに独立して圧縮符号化され、圧縮フレーム単位で当該フレームを識別するために必要な情報を乗せた情報ブロックを含む複数の伝送ブロックに割り当てられたデジタル放送信号に対し現用・予備切替信号に応じて選択的にスクランブルをかけて導出するデジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置において、現用系と予備系の各デジタル放送信号をそれぞれ所定ブロック数分保存する現用系バッファ及び予備系バッファと、現用系バッファの出力に対し選択的にスクランブルをかける現用系スクランブル処理部及び予備系バッファの出力に対し選択的にスクランブルをかける予備系スクランブル処理部と、現用系スクランブル処理部及び予備系スクランブル処理部の出力のいずれか一方を送出信号として選択的に導出する現用・予備切替部と、現用系バッファおよび予備系バッファに保存されたデジタル放送信号の各ブロックからヘッダ情報を検出し、このヘッダ情報から該ブロックの内容を識別するブロック識別部と、現用・予備切替信号を入力したとき、ブロック識別部の識別結果に基づいて情報ブロックを除いた伝送ブロックに系統間もしくはブロック間で同一のスクランブル鍵情報を用いてスクランブルをかけるように現用系スクランブル処理部及び予備系スクランブル処理部を制御した上で現用・予備切替部の切り替えを行なうタイミング制御部とを備えるようにしたものである。
【０００８】
特に、デジタル放送信号はＭＰＥＧ２符号化方式で規定されるフォーマットで生成されたトランスポートストリームであるとき、現用系バッファ及び予備系バッファはトランスポートストリームを所定個数のパケット分保存し、ブロック識別部は、現用系バッファ及び予備系バッファに保存されたトランスポートストリームの各パケットのヘッダ情報を検出してそのヘッダ情報から内容を識別することを特徴とする。このとき、タイミング制御部は、ブロック識別部の識別結果から、トランスポートストリームのパケットの内、フレームを識別するために必要な情報を含むパケットを判別し、そのパケットに対してはスクランブルをかけないようにし、他の複数のパケットに対しては系統間もしくはパケット間で同一のスクランブル鍵情報を用いてスクランブルをかけるように現用系スクランブル処理部及び予備系スクランブル処理部を制御し、また、フレームを識別するために必要な情報を含むパケットに基づいて切替可能点で切り替えるように現用・予備切替部を制御することを特徴とする。
【０００９】
すなわちこの発明では、現用系スクランブル処理部及び予備系スクランブル処理部で処理すべきトランスポートストリームが、まず現用系バッファ及び予備系バッファにそれぞれ所定個数のパケット分順次保持され、ブロック識別部によりそれぞれ保持された各パケットからヘッダ情報が検出され、この検出されたヘッダ情報からトランスポートストリームの復号単位であるフレーム識別用の情報がパケットに含まれているか否かが判定され、この判定結果がタイミング制御部に通知される。タイミング制御部は、現用・予備切替信号が入力されると、通知された判定結果に基づいて、フレーム識別用の情報が含まれるパケットについてはスクランブルをかけないようにし、他のパケットについては系統間もしくはパケット間で同一のスクランブル鍵を用いてスクランブルをかけるように現用系スクランブル処理部及び予備系スクランブル処理部に対しそれぞれスクランブルタイミングを制御でき、その後で現用・予備切替部に対しトランスポートストリームのフレーム識別用の情報が含まれたパケットに基づいて、切替可能なフレーム位置で切り替えを行なうように切替タイミングを制御できるようになる。
【００１０】
従ってこの発明によれば、現用・予備切替部では、タイミング制御部による切替タイミングで、現用系と予備系とについてスクランブルがかけられていないパケットを検出して、その検出結果に基づいて切り替えを行なうことで、スクランブルがかけられているトランスポートストリームの現用・予備の切り替えを送出信号の乱れを生じさせることなくスムーズに行なうことができ、しかも現用系スクランブル処理部及び予備系スクランブル処理部で、系統切替時に、系統間もしくはパケット間で同一のスクランブル鍵情報を用いてトランスポートストリームの各パケットにスクランブルをかけていることにより、現用・予備切替部では切替導出した送出信号とスクランブル鍵情報との同期を考慮する必要がなくなる分、処理負担を軽減できるので、簡単な構成で安価な切替装置を使用することができる。
【００１１】
また、上記構成において、タイミング制御部は、ブロック識別部の識別結果に基づいて予備系バッファから現用系バッファの出力と同期したパケットが読み出されるように予備系バッファの読み出し開始位置を制御した後、現用系スクランブル処理部及び予備系スクランブル処理部の制御を行なうことを特徴とするので、現用系バッファ及び予備系バッファにそれぞれ入力されるトランスポートストリームの位相がばらばらであっても、現用・予備切替部における系統切替時には、同期がとれた状態でトランスポートストリームの切替を行なうことができる。
【００１２】
さらに、上記構成において、現用・予備切替部の冗長系として機能し、現用系スクランブル処理部及び予備系スクランブル処理部の出力のいずれか一方を送出信号として選択的に導出する予備用の現用・予備切替部を備えることも特徴としているので、万一、切替部側に異常が発生した場合にも、効果的に対処に講じることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、この発明に係るデジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置の構成を示すブロック構成図である。
【００１５】
図１に示す装置は、現用系と予備系とで独立に動作するものであり、現用系については、バッファ１１と、パケット識別部１２と、スクランブル装置１３とにより構成され、予備系については、バッファ１４と、パケット識別部１５と、スクランブル装置１６とにより構成されている。
【００１６】
このうち、バッファ１１，１４は、ＭＰＥＧ２符号化方式に基づき可変長圧縮符号化が施されたトランスポートストリームのＴＳ（トランスポートストリーム）パケット列を所定個数いったん保持する。パケット識別部１２，１５は、各バッファ１１，１４に保持された各ＴＳパケットに付加されたＴＳヘッダを検出し、この検出したＴＳヘッダから各ＴＳパケットの内容を識別する。スクランブル装置１３，１６は、各バッファ１１，１４の出力に対しＴＳパケット毎にスクランブルをかけて現用・予備切替装置１７に出力するとともに、スクランブルに用いたスクランブル鍵情報も現用・予備切替装置１７に出力する。なお、スクランブル鍵情報については、ＴＳパケット毎に適宜変更される。
【００１７】
現用・予備切替装置１７は、スクランブル装置１３，１６の出力のいずれか一方を送出信号として選択的に導出する。
【００１８】
ところで、この実施形態では、各パケット識別部１２，１５による識別結果がタイミング制御部１８にそれぞれ通知される。タイミング制御部１８は、別途提供される現用・予備切替トリガ信号が入力されると、通知された識別結果からトランスポートストリームの復号単位であるフレームを識別するために必要なＰＥＳ(Packetized Elementary Stream)ヘッダ、ＥＳ(Elementary Stream)ヘッダといった情報を含むＴＳパケットを除いたＴＳパケットに系統間もしくはパケット間で同一のスクランブル鍵を用いてスクランブルをかけるように各スクランブル装置１３，１６を制御し、現用・予備切替装置１７の接続を現用系から予備系に切替制御する。
【００１９】
上記構成において、以下にその処理動作を説明する。
まず、現用系と予備系との切替を容易にするためには、両者のストリームの位相を合わせ、かつ現用・予備切替装置１７で切替点を識別できるようにスクランブルをかけることが考えられる。この場合のスクランブル装置１３，１６のスクランブル処理の様子を図２（ａ）〜（ｃ）に示す。なお、図２（ａ）はスクランブル装置１３，１６に入力される前のトランスポートストリームを示し、図２（ｂ）は従来のスクランブル装置の出力を示し、図２（ｃ）はスクランブル装置１３，１６の出力を示している。
【００２０】
現用・予備切替装置１７は、系統切替時に、トランスポートストリーム上のＰＥＳヘッダのタイムスタンプやＥＳヘッダのフレームタイプから切替点を判断することができる。なお、フレームタイプとしては、Ｉピクチャータイプ、Ｐピクチャータイプ、Ｂピクチャータイプが挙げられる。しかしながら、スクランブルの規格においては、図２（ｂ）に示す如く、ＴＳペイロード部にスクランブルがかけられるため、そのままではＰＥＳヘッダ、ＥＳヘッダといったフレーム位置を識別するための情報を抽出することが不可能である。そこで、この発明では、系統切替時に、スクランブル装置１３，１６に制御を与え、ＰＥＳヘッダ及びＥＳヘッダを含むＴＳパケットについてのみ、スクランブルをかけないようにし、かつ切替時に送出信号とスクランブル鍵情報との同期を考慮しなくてもいいように、同一のスクランブル鍵を用いてスクランブルを行なう。
【００２１】
すなわち、上記構成では、送出先で現用系と予備系で互いに独立してＭＰＥＧ２符号化方式で規定されるフォーマットに生成されたトランスポートストリームを、バッファ１１，１４に入力し、それぞれ所定個数のＴＳパケットを順次保持する。各バッファ１１，１４に保持されたＴＳパケットはそれぞれパケット識別部１２，１５によって識別され、その識別結果はタイミング制御部１８に通知される。
【００２２】
このタイミング制御部１８では、現用・予備切替トリガ信号が与えられると、パケット識別部１２，１５のそれぞれの識別結果から図２（ｃ）に示す如くトランスポートストリームのＴＳパケットの内、ＰＥＳヘッダ及びＥＳヘッダを含むＴＳパケットに対してはスクランブルをかけないように各スクランブル装置１３，１６に対しノンスクランブル実行トリガを与え、他のＴＳパケットに対しては固定のスクランブル鍵情報を用いてスクランブルをかけるようなスクランブル実行トリガを与える。そして、ＰＥＳヘッダ及びＥＳヘッダを含むＴＳパケットの検出タイミングで、現用・予備切替装置１７に対し現用系から予備系への切替制御を実行する。従って、現用・予備切替装置１７は、タイミング制御部１８からの検出タイミングでＰＥＳヘッダ及びＥＳヘッダを含むＴＳパケットを判別して、この判別したＴＳパケットから切替可能点を見つけて切り替えを行なうことができる。
【００２３】
なお、各バッファ１１，１４に入力されるトランスポートストリームのＴＳパケット位相があっている場合には、現用・予備切替装置１７において、ＰＥＳヘッダ及びＥＳヘッダを含むＴＳパケットのタイミングで入力信号を切り替えるだけでよいが、ＴＳパケット位相が合っていない場合には、バッファ入力前に位相を合わせる必要がある。これに対し、この発明では、現用系及び予備系の各トランスポートストリームをパケット単位で位相を合わせないまま各バッファ１１，１４に入力し、タイミング制御部１８で各バッファ１１，１４に保持されたＴＳパケットの内容比較を行なう。そして、系統切替時に、内容比較結果に基づいてバッファ１４からバッファ１１の出力と同期したパケットが読み出されるようにバッファ１４の読み出し開始位置を適宜ずらして、各バッファ１１，１４の出力をそれぞれスクランブル装置１１，１４でスクランブル処理させる。これにより、従来ではストリームに対してショックのある切り替えしかできなかったのが、同期のとれた現用・予備のトランスポートストリームに対して、同期点で切り替えができるため、受信機側において、シームレスな映像を再生できる。
【００２４】
以上述べたように上記実施形態では、スクランブル装置１３，１６で処理すべきトランスポートストリームが、まずバッファ１１，１４にそれぞれ所定個数のＴＳパケット分順次保持され、パケット識別部１２，１５によりそれぞれ保持された各ＴＳパケットからＴＳヘッダが検出され、この検出されたＴＳヘッダからトランスポートストリームの復号単位であるフレーム識別用の情報、つまりＰＥＳヘッダ及びＥＳヘッダがＴＳパケットに含まれているか否かが判定され、この判定結果がタイミング制御部１８に通知される。タイミング制御部１８は、現用・予備切替トリガ信号が入力されると、通知された判定結果に基づいて、ＰＥＳヘッダ及びＥＳヘッダが含まれるＴＳパケットについてはスクランブルをかけないようにし、他のＴＳパケットについては系統間もしくはパケット間で同一のスクランブル鍵を用いてスクランブルをかけるようにスクランブル装置１３，１６に対しそれぞれスクランブルタイミングを制御でき、その後で現用・予備切替装置１７に対しトランスポートストリームのＰＥＳヘッダ及びＥＳヘッダが含まれるＴＳパケットに基づいて、切替可能な点で切り替えを行なえるように切替タイミングを制御できるようになる。
【００２５】
従って、現用・予備切替装置１７では、タイミング制御部１８による切替タイミングで、現用系と予備系とについてスクランブルがかけられていないＴＳパケットを検出して、その検出結果から切替可能な点を判別して切り替えを行なうことで、スクランブルがかけられているトランスポートストリームの現用・予備の切り替えを送出信号の乱れを生じさせることなくスムーズに行なうことができる。また、スクランブル装置１３，１６で、系統切替時に、系統間もしくはパケット間で同一のスクランブル鍵情報を用いてトランスポートストリームの各パケットにスクランブルをかけていることにより、現用・予備切替装置１７では切替導出した送出信号とスクランブル鍵情報との同期を考慮する必要がなくなる分、処理負担を軽減できるので、簡単な構成で安価な切替装置を使用することで対応できる。
【００２６】
なお、トランスポートストリームの復号単位となるフレームは、複数のパケットから構成されており、数ＴＳパケットにスクランブルがかけられていなくても受信機側で完全な再生はできないので、スクランブルとしての機能は損なわない。また、スクランブル鍵を同一にすることも切り替えが数秒程度であるので問題はない。
【００２７】
なお、この発明は上記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば現用・予備切替装置についても、図３に示すように二重化構成を採るようにしてもよい。なお、図３において、図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２８】
すなわち、図３に示す装置では、現用系のスクランブル装置１３の出力と予備系のスクランブル装置１６の出力を予備系として機能する現用・予備切替装置２１に入力し、タイミング制御部１８からの切替制御により、それぞれの入力を選択的に導出可能とする。以後、現用・予備切替装置２１から導出された信号は、現用・予備切替装置１７と共用されるリレー接点部２２を介して送出信号として送出される。
【００２９】
上記構成によれば、現用系として機能する現用・予備切替装置１７に異常が生じた場合に、予備系の現用・予備切替装置２１によりスクランブル装置１３，１６の出力のいずれか一方を選択的に導出することで、切替装置の異常に対応することが可能となる。
【００３０】
また、この他にも、ＭＰＥＧ２符号化方式以外で規定されるデジタル放送信号を取り扱う場合やスクランブル装置によるスクランブル処理方法等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、スクランブルがかけられたデジタル放送信号の現用・予備の切り替えを送出信号に乱れを生じさせることなくスムーズに行ない得るデジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るデジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置の構成を示すブロック構成図。
【図２】同実施形態のシステム構成における処理動作を説明するためのタイミング図。
【図３】この発明の他の実施形態に係るデジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置の構成を示すブロック構成図。
【符号の説明】
１１，１４…バッファ、
１２，１５…パケット識別部、
１３，１６…スクランブル装置、
１７，２１…現用・予備切替装置、
１８…タイミング制御部、
２２…リレー接点部。

Claims

現用系と予備系で互いに独立して圧縮符号化され、圧縮フレーム単位で当該フレームを識別するために必要な情報を乗せた情報ブロックを含む複数の伝送ブロックに割り当てられたデジタル放送信号に対し現用・予備切替信号に応じて選択的にスクランブルをかけて導出するデジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置において、
前記現用系と予備系の各デジタル放送信号をそれぞれ所定ブロック数分保存する現用系バッファ及び予備系バッファと、
前記現用系バッファの出力に対し選択的にスクランブルをかける現用系スクランブル処理部及び前記予備系バッファの出力に対し選択的にスクランブルをかける予備系スクランブル処理部と、
前記現用系スクランブル処理部及び前記予備系スクランブル処理部の出力のいずれか一方を送出信号として選択的に導出する現用・予備切替部と、
前記現用系バッファおよび予備系バッファに保存されたデジタル放送信号の各ブロックからヘッダ情報を検出し、このヘッダ情報から該ブロックの内容を識別するブロック識別部と、
前記現用・予備切替信号を入力したとき、前記ブロック識別部の識別結果に基づいて前記情報ブロックを除いた伝送ブロックに系統間もしくはブロック間で同一のスクランブル鍵情報を用いてスクランブルをかけるように前記現用系スクランブル処理部及び予備系スクランブル処理部を制御した上で前記現用・予備切替部の切り替えを行なうタイミング制御部とを具備してなることを特徴とするデジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置。
前記デジタル放送信号はＭＰＥＧ２符号化方式で規定されるフォーマットで生成されたトランスポートストリームであり、前記現用系バッファ及び予備系バッファは前記トランスポートストリームを所定個数のパケット分保存し、前記ブロック識別部は、前記現用系バッファ及び予備系バッファに保存されたトランスポートストリームの各パケットのヘッダ情報を検出してそのヘッダ情報から内容を識別することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置。
前記タイミング制御部は、前記ブロック識別部の識別結果から、前記トランスポートストリームのパケットの内、フレームを識別するために必要な情報を含むパケットを判別し、そのパケットに対してはスクランブルをかけないようにし、他の複数のパケットに対しては系統間もしくはパケット間で同一のスクランブル鍵情報を用いてスクランブルをかけるように前記現用系スクランブル処理部及び前記予備系スクランブル処理部を制御することを特徴とする請求項１または２記載のデジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置。
前記タイミング制御部は、前記ブロック識別部の識別結果から、前記トランスポートストリームのパケットの内、フレームを識別するために必要な情報を含むパケットを判別し、そのパケットに対してはスクランブルをかけないように前記現用系スクランブル処理部及び前記予備系スクランブル処理部を制御するとともに、その判別したパケットに基づいて切替可能点を判別して切り替えるように前記現用・予備切替部を制御することを特徴とする請求項１または２記載のデジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置。
前記タイミング制御部は、前記ブロック識別部の識別結果に基づいて前記予備系バッファから前記現用系バッファの出力と同期したパケットが読み出されるように前記予備系バッファの読み出し開始位置を制御した後、前記現用系スクランブル処理部及び前記予備系スクランブル処理部の制御を行なうことを特徴とする請求項１または２記載のデジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置。
さらに、前記現用・予備切替部の冗長系として機能し、前記現用系スクランブル処理部及び前記予備系スクランブル処理部の出力のいずれか一方を送出信号として選択的に導出する予備用の現用・予備切替部を備えてなることを特徴とする請求項１記載のデジタル放送信号現用・予備スクランブル切替送出装置。