JP4357070B2 - Digital broadcast signal synchronization switching transmission device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デジタル放送送出設備に係り、特に2以上の系統で互いに独立して圧縮符号化されビットストリームを同期させて選択的に導出する同期切替制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、デジタル放送の実用化が進められており、このデジタル放送においては、MPEG2(Moving Picture Experts Group 2)で規格されている符号化方式により圧縮符号化されたビットストリームを各スタジオ機器で切り替え、同期化、多重化した上で放送するようにしている。
【0003】
また、このようなデジタル放送送出設備にあっては、機器の故障時や保守時に、ビットストリームの系統切り替えを行なう必要が生じた場合に、系統間でビットストリームを同期させた上で、切り替えを行なうことにより、受信機側でデコードした映像に乱れを起こさせないようにする必要がある。
【0004】
ところで、上記のようなデジタル放送送出設備では、各系統のスタジオ機器間で同期運転させるために、各スタジオ機器にSTC(System Time Clock)を内蔵しておき、このSTCで計測される時間に基づいて各スタジオ機器を動作させることが考えられている。しかし、各系統では、互いに独立して動作するため、各スタジオ機器のSTCは周期こそ同期が取られるもののSTCの値が機器ごとにまちまちであるので、このようなSTC値の異なる各系統のビットストリームを切り替えて送出すると、受信機側においてデコードした映像に一瞬乱れが生じることになり、視聴者に対し違和感を与えるものとなる。
【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、各スタジオ機器のSTC値が系統間で異なるため、各系統のビットストリームをそのまま切り替えて送出すると、受信機側においてデコード映像が安定しないという問題を有している。
【0006】
そこで、この発明の目的は、各系統のビットストリームを系統間で同期させた上で、系統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うことが可能なデジタル放送信号同期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同期切替送出装置は、少なくとも2以上の系統で互いに独立して圧縮符号化されたフレーム構造のデジタル放送信号を同期させて選択的に導出するデジタル放送信号同期切替送出装置において、与えられる情報に基づいて時刻を調整可能な時刻管理手段を有し、この時刻管理手段による時刻に基づいて各系統のデジタル放送信号を入力してそのうちの一方を選択的に導出する切替部と、切替部の各入力系統に設けられ、それぞれ与えられる情報に基づいて時刻を調整可能な時刻管理手段を有し、この時刻管理手段による時刻に基づいて切替部に送出するデジタル放送信号に処理を加えるとともに、フレーム単位で時刻情報を付加する信号処理部と、系統切替時に、切替部及び各系統の信号処理部に与えるべきフレーム同期信号中の所定情報領域に基準時刻情報を挿入して切替部及び各系統の信号処理部それぞれの時刻管理手段に共通に与え、切替元及び切替先の信号処理部の出力を同期させた上で切替部の切り替えを行なう同期発生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ビットストリームであり、信号処理部は入力映像信号をビットストリームに符号化する映像符号化部である場合に、映像符号化部は、時刻管理手段による時刻に基づいて入力映像信号をビットストリームに符号化するとともに、フレーム単位で計測時刻値を付加し、同期発生制御部は、SDI(Serial Digital Interface)を用いた基準信号中の補助信号パケットに基準時刻値を挿入して切替部及び各系統の映像符号化部それぞれの時刻管理手段に共通に与えて、切替元となる映像符号化部の出力のフレーム位相と切替先となる映像符号化部の出力のフレーム位相とを一致させた上で、切替部に対しビットストリームの切替可能点で切り替えを行なうように切替制御することを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、系統切替時に、各系統の映像符号化部及び切替部それぞれの時刻管理手段で計測される計測時刻値を同期させるために、同期発生制御部によりビットストリーム同期用に使用されるSDI信号中の補助信号パケットを利用して基準時刻値が各系統の映像符号化部及び切替部それぞれに通知される。そして、SDI信号を受信した各系統の映像符号化部は、この受信結果に基づいて系統間でフレーム位相を揃えるように映像信号をビットストリームに符号化するとともに、SDI信号の補助信号パケットから基準時刻値を抽出し、それぞれ時刻管理手段で計測される計測時刻値を基準時刻値に置き換え、送出するビットストリームのフレーム毎に基準時刻値を付加する。一方、SDI信号を受信した切替部は、SDI信号の補助信号パケットから基準時刻値を抽出し、時刻管理手段で計測される計測時刻値を基準時刻値に置き換えるとともに、基準時刻値に基づいて系統切り替えを行なう。
【0010】
従ってこの発明によれば、SDI信号の補助信号パケットを利用して各系統の映像符号化部の出力を系統間で同期させつつ各出力の時刻値に連続性を持たせることができ、以後、切替部における系統切替時のタイミング制御を容易に行なえるようになる。このため、時刻調整用の信号ラインを新たに設ける必要がなく、簡単な構成で各系統のビットストリーム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うことができる。
【0011】
【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。
図1は、この発明に係わるデジタル放送信号同期切替送出装置の一実施形態を示すブロック構成図である。符号11は2系統のMPEG2符号化方式によるビットストリームを入力してそのうちの一方を選択的に導出する切替器である。
【0012】
この切替器11の第1入力端子にはエンコーダ12が接続され、第2入力端子にはエンコーダ13が接続されている。これら切替器11及びエンコーダ12,13は、系統切替時に同期発生制御器14によって制御される。
【0013】
エンコーダ12は、入力される例えばSDTV(Standard Definition TV)方式の映像信号に対しMPEG2符号化方式に基づく可変長圧縮符号化を施し、MPEG2のビットストリーム(A素材)に変換する。また、エンコーダ13は、入力されるSDTV方式の映像信号に対しMPEG2符号化方式に基づく可変長圧縮符号化を施し、MPEG2のビットストリーム(B素材)に変換する。
【0014】
同期発生制御器14は、切替器11に対し、ユーザ指定入力操作による切替情報に従って任意の入力系統と1つの出力系統とを接続させる。このとき、出力系統に接続される入力系統を切り替える場合には、切替元にエンコーダ12が接続されているか否かを判別し、エンコーダ12が接続されているとき、切替元となるエンコーダ12と切替先となるエンコーダ13にフレーム同期信号としてSDI(Serial Digital Interface)を用いた基準信号(以下、SDI信号と称する)を与えてエンコーダ13の出力とエンコーダ12の出力とを同期させた上で切替器11の切替制御を行なう。
【0015】
ところで、この実施形態では、切替器11及びエンコーダ12、13にそれぞれSTC(System Time Clock)を内蔵している。すなわち、切替器11及びエンコーダ12、13は、それぞれSTCによる時刻に基づいて動作することになる。また、エンコーダ12,13は、入力映像信号をビットストリームに変換するとともに、フレーム単位でSTCで計測されるSTC値を付加して出力する。
【0016】
次に、上記構成による動作について図2、図3及び図4を参照して説明する。
このシステムにおいて、エンコーダ12,13は、互いに独立して同一のビットストリームを生成する。ここで、エンコーダ12の出力とエンコーダ13の出力との切替を容易にするためには、両者のビットストリームの切替可能なフレーム位相を合わせることが考えられる。この場合の切替器11の切替処理の様子を図2(a)〜(d)に示す。
【0017】
しかしながら、エンコーダ12とエンコーダ13で独立してビットストリームを生成しているため、フレーム位相は合わせられてもSTCで計測されるSTC値が異なることになり、切替器11でエンコーダ12の出力(図2(a)に示す)をエンコーダ13の出力(図2(b)に示す)に切り替えると、図2(c)に示すように送出信号のSTC値が不連続となり、図2(d)に示すように受信機側においてデコード映像に乱れが生じ、視聴者に対し違和感を与えるものとなる。
【0018】
そこで、この発明では、同期発生制御器14により、切替器11及びエンコーダ12,13それぞれのSTCを調整して切替器11からSTC値に連続性を持たせた送出信号を送出できるようにする。この場合の切替処理の様子を図3(a)〜(d)に示す。
【0019】
まず、同期発生制御器14は、系統切替指示を入力すると、切替器11及びエンコーダ12,13にそれぞれ与えるべきSDI信号中の補助信号パケットに基準STC値を挿入して切替器11及びエンコーダ12,13に供給する。すると、切替器11及びエンコーダ12,13は、入力されたSDI信号の補助信号パケットから基準STC値を抽出して、それぞれSTCで計測されるSTC値を基準STC値に置き換えるように調整を行なう。また、エンコーダ12,13は、出力すべきビットストリームのフレーム中に基準STC値を付加することで、図3(a),(b)に示すように、系統間で同期したSTC値を持つビットストリームを送出できるようになる。以後、同期発生制御器14は、図3(c)に示すように、切替器11に対しフレーム境目でエンコーダ12から出力されるビットストリームがエンコーダ13で出力されるビットストリームに切り替わるように、切替タイミングを制御する。このとき、切替器11のSTCは、同期発生制御器14がもつSTCと同期しているため、容易に切替タイミングを制御できる。
【0020】
これにより、受信機側でデコードされる映像は、図3(d)に示すように、映像の乱れのない綺麗につながった映像となる。
【0021】
なお、同期発生制御器14から発生されるSDI信号は、図4に示すような525ライン方式のフレーム同期信号であり、図中斜線領域が補助信号多重可能領域である。なお、この図4では、横がワード番号を示し、縦がライン番号を示し、1ワードが10bitである。また、この実施形態における補助信号パケットの多重位置は、ライン53、143、233、316、406、496であり、図中黒印で示されている。
【0022】
以上のように上記実施形態では、系統切替時に、切替器11及びエンコーダ12,13それぞれのSTCで計測されるSTC値を同期させるために、同期発生制御器14によりビットストリーム同期用に使用されるSDI信号中の補助信号パケットを利用して基準STC値が切替器11及びエンコーダ12,13それぞれに通知される。そして、SDI信号を受信したエンコーダ12,13は、この受信結果に基づいて系統間でフレーム位相を揃えるように映像信号に圧縮符号化を施してビットストリームに変換するとともに、SDI信号の補助信号パケットから基準STC値を抽出し、それぞれSTCで計測される計測STC値を基準STC値に置き換え、送出するビットストリームのフレーム毎に基準STC値を付加する。一方、SDI信号を受信した切替器11は、SDI信号の補助信号パケットから基準STC値を抽出し、STCで計測される計測STC値を基準STC値に置き換えるとともに、系統切替時に、基準STC値に基づいて系統切り替えを行なう。
【0023】
従って、SDI信号の補助信号パケットを利用してエンコーダ12,13の出力を系統間で同期させつつ各出力の時刻値に連続性を持たせることができ、以後、同期発生制御器14において、切替器11における系統切替時のタイミング制御を容易に行なえるようになる。このため、STC調整専用の信号ラインを新たに設ける必要がなく簡単な構成で安価な設備投資で実現でき、しかも各系統のビットストリーム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うことができる。
【0024】
なお、上記実施形態では、互いに信号形式が同一のSDTV方式のビットストリーム同士を切り替える場合について説明したが、互いに信号形式が異なる2系統のビットストリームを切り替える場合にも適用可能である。また、同じ信号形式である2系統のビットストリームを取り扱う場合に、一方の系統のビットストリームが例えば3:2プルダウン構造である場合にも適用可能である。
【0025】
また、上記実施形態では、切替器11の入力側にエンコーダ12,13を接続した場合について説明したが、エンコーダ12,13以外にビットストリームに処理を加えるビットストリーム処理器を切替器11の入力側に接続した場合でも、それぞれのビットストリームを同期させる必要がある場合に本発明が有効となる。さらに、エンコーダの種類について、MPEG2以外の規格に従ったものであってもよい。
【0026】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、各系統のビットストリームを系統間で同期させた上で、系統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うことが可能なデジタル放送信号同期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】この発明に係わるデジタル放送信号同期切替送出装置の一実施形態を示すブロック構成図。
【図2】上記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】同じく上記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4】上記実施形態で適用されるSDI信号のフォーマットを示す図。
【符号の説明】
11…切替器、
12,13…エンコーダ、
14…同期発生制御器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital broadcast transmission facility, and more particularly, to a synchronous switching control technique that selectively compresses and encodes a bit stream independently of each other in two or more systems.
[0002]
[Prior art]
In recent years, practical use of digital broadcasting has been promoted. In this digital broadcasting, bitstreams compressed and encoded by an encoding method standardized by MPEG2 (Moving Picture Experts Group 2) are switched between studio devices. Broadcasts are synchronized and multiplexed.
[0003]
In addition, in such a digital broadcast transmission facility, when it is necessary to switch the bitstream system at the time of equipment failure or maintenance, the switching is performed after synchronizing the bitstream between the systems. By doing so, it is necessary to prevent the video decoded on the receiver side from being disturbed.
[0004]
By the way, in the digital broadcasting transmission facility as described above, in order to synchronize operation between studio devices of each system, STC (System Time Clock) is built in each studio device, and based on the time measured by this STC. It is considered to operate each studio device. However, since each system operates independently of each other, the STC of each studio device is synchronized in the period, but the STC value varies from device to device. When the stream is switched and transmitted, the video decoded on the receiver side is disturbed for a moment, which gives the viewer a sense of discomfort.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the digital broadcast transmission facility, the STC value of each studio device differs between systems, so that if the bit stream of each system is switched and transmitted as it is, the decoded video is not stable on the receiver side. Have a problem.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a digital broadcast signal synchronous switching transmission device capable of performing system switching smoothly without causing disturbance in a transmission signal after synchronizing the bit stream of each system between the systems. It is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A digital broadcast signal synchronous switching transmission device according to the present invention is a digital broadcast signal synchronous switching transmission device that synchronizes and selectively derives digital broadcast signals having a frame structure that are compressed and encoded independently from each other in at least two or more systems. And a time management means capable of adjusting the time based on the given information, and a switching unit for selectively inputting one of the digital broadcast signals of each system based on the time by the time management means And a time management unit that is provided in each input system of the switching unit and that can adjust the time based on the given information, and processes the digital broadcast signal to be sent to the switching unit based on the time by the time management unit And a signal processing unit that adds time information in units of frames, and should be given to the switching unit and the signal processing unit of each system at the time of system switching The reference time information is inserted into a predetermined information area in the frame synchronization signal and given to the time management means of each of the switching unit and the signal processing unit of each system, and the outputs of the switching source and switching destination signal processing units are synchronized. And a synchronization generation control unit for switching the switching unit.
[0008]
In particular, when a digital broadcast signal is a bit stream generated in a format specified by the MPEG2 encoding method and the signal processing unit is a video encoding unit that encodes an input video signal into a bit stream, video encoding is performed. The unit encodes the input video signal into a bit stream based on the time by the time management means, and adds a measurement time value in units of frames, and the synchronization generation control unit uses a reference signal using SDI (Serial Digital Interface). The reference time value is inserted into the auxiliary signal packet in the middle and given to the time management means of the switching unit and the video encoding unit of each system in common, and the frame phase and the switching destination of the output of the video encoding unit as the switching source The switching control is performed so that the switching unit performs switching at a bitstream switching point after matching the frame phase of the output of the video encoding unit. Characterized in that it.
[0009]
According to this configuration, at the time of system switching, it is used by the synchronization generation control unit for bit stream synchronization in order to synchronize the measured time values measured by the time management means of each video encoding unit and switching unit. The reference time value is notified to the video encoding unit and the switching unit of each system using the auxiliary signal packet in the SDI signal. Then, the video encoding unit of each system that has received the SDI signal encodes the video signal into a bit stream so as to align the frame phase between the systems based on the reception result, and also generates a reference from the auxiliary signal packet of the SDI signal. The time value is extracted, the measured time value measured by the time management means is replaced with the reference time value, and the reference time value is added for each frame of the bit stream to be transmitted. On the other hand, the switching unit that receives the SDI signal extracts the reference time value from the auxiliary signal packet of the SDI signal, replaces the measurement time value measured by the time management means with the reference time value, and based on the reference time value Switch over.
[0010]
Therefore, according to the present invention, it is possible to make the time value of each output continuous while synchronizing the output of the video encoder of each system between the systems using the auxiliary signal packet of the SDI signal. Timing control at the time of system switching in the switching unit can be easily performed. For this reason, it is not necessary to newly provide a signal line for time adjustment, and the bit stream of each system can be smoothly switched with a simple configuration without causing disturbance in the transmission signal.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital broadcast signal synchronization switching transmission device according to the present invention.
[0012]
An
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
By the way, in this embodiment, the
[0016]
Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIG. 2, FIG. 3 and FIG.
In this system, the
[0017]
However, since the
[0018]
Therefore, in the present invention, the
[0019]
First, when the system switching instruction is input, the
[0020]
As a result, as shown in FIG. 3D, the video decoded on the receiver side is a beautifully connected video with no video disturbance.
[0021]
Note that the SDI signal generated from the
[0022]
As described above, in the above-described embodiment, at the time of system switching, in order to synchronize the STC values measured by the STCs of the
[0023]
Therefore, it is possible to make the time values of the outputs continuous while synchronizing the outputs of the
[0024]
In the above embodiment, the case where SDTV bit streams having the same signal format are switched is described. However, the present invention can also be applied to switching two bit streams having different signal formats. Further, when two bit streams having the same signal format are handled, the present invention can also be applied to a case where one bit stream has a 3: 2 pull-down structure, for example.
[0025]
Moreover, although the case where the
[0026]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the digital stream signal synchronization can be performed smoothly without causing disturbance in the transmission signal after synchronizing the bit stream of each system between the systems. A switching transmission device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital broadcast signal synchronization switching transmission device according to the present invention.
FIG. 2 is a timing chart for explaining a processing operation in the system configuration of the embodiment.
FIG. 3 is a timing chart for explaining the processing operation in the system configuration of the embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a format of an SDI signal applied in the embodiment.
[Explanation of symbols]
11 ... Switch,
12, 13 ... encoder,
14: Synchronous generation controller.
Claims (5)
与えられる情報に基づいて時刻を調整可能な時刻管理手段を有し、この時刻管理手段による時刻に基づいて前記各系統のデジタル放送信号を入力してそのうちの一方を選択的に導出する切替部と、
前記切替部の各入力系統に設けられ、それぞれ与えられる情報に基づいて時刻を調整可能な時刻管理手段を有し、この時刻管理手段による時刻に基づいて入力信号を前記デジタル放送信号に変換するとともに、フレーム単位で時刻情報を付加する信号処理部と、
系統切替時に、前記切替部及び各系統の信号処理部に与えるべきフレーム同期信号中の所定情報領域に基準時刻情報を挿入して前記切替部及び各系統の信号処理部それぞれの時刻管理手段に共通に与え、切替元及び切替先の信号処理部の出力を同期させた上で前記切替部の切り替えを行なう同期発生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同期切替送出装置。In a digital broadcast signal synchronous switching transmission device for selectively deriving by synchronizing and synthesizing digital broadcast signals having a frame structure compressed and encoded independently from each other in at least two systems,
A switching unit that has time management means capable of adjusting the time based on given information, and that selectively inputs one of the digital broadcast signals of each system based on the time by the time management means; ,
Provided in each input system of the switching unit, having time management means capable of adjusting the time based on the given information, and converting the input signal into the digital broadcast signal based on the time by the time management means A signal processing unit for adding time information in units of frames;
Common reference time information for the switching unit and the signal processing unit of each system by inserting reference time information into a predetermined information area in the frame synchronization signal to be given to the switching unit and the signal processing unit of each system at the time of system switching And a synchronization generation control unit for switching the switching unit after synchronizing the outputs of the switching source and switching destination signal processing units.
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