JP4362950B2 - Signal multiplexing apparatus and method, and recording medium - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号多重化装置および方法、並びに記録媒体に関し、例えば、ディジタル多チャンネル放送波に多重化するDSM-CCデータカルーセル方式のデータストリームの符号化レートを調整する場合に用いて好適な信号多重化装置および方法、並びに記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、衛星ディジタル多チャンネル放送システムや、地上ディジタル多チャンネル放送システムにおいては、通常の放送信号(AV(Audio Visual)信号等)に多重化して、EPG(電子番組ガイド)等の付加的なデータを伝送することによる種々のサービス、いわゆるデータ放送サービスの充実が望まれている。
【0003】
このようなデータ放送サービスのコンテンツは、コンテンツ制作者が意図したとおりのサービスを受信側において表現できるように、特定の記述形式を用いて作られる。この記述形式としては、例えばMHEG(Multimedia and Hypermedia information coding Experts Group)が使われ、コンテンツ制作者は、MHEGのオーサリングツールを用いてコンテンツ・データを制作する。
【0004】
また、データ放送サービスのコンテンツを伝送する方式の一例として、MPEG2−6(ISO/1EC18138−6)で標準化されているDSM-CC(Digital Strage Media Command and Control)(ディジタル蓄積メディア−コマンド・アンド・コントロール)データカルーセル伝送方式(詳細は後述する)が提案されている。
【0005】
ここで、複数の信号を多重化する多重化装置10について、図1を参照して説明する。図1において、複数の信号S1乃至SNは、例えば同時に放送されるプログラムのAV信号である。複数の信号S1乃至SNは、それぞれ、可変レート符号化部11−1乃至11−Nにより、信号の内容(画像の複雑度等)に対応して変化する可変符号化レートで符号化されて多重化部13に供給される。
【0006】
データD1乃至DNは、データ放送サービスのコンテンツ等であり、それぞれ、DSM-CCデータ符号化部12−1乃至12−Nにより、DSM-CCデータカルーセル伝送方式に適合させて符号化され、得られたデータストリームは多重化部13に供給される。
【0007】
符号化された信号1乃至SNおよびデータD1乃至DNは、多重化部13により統計多重されて多重化ストリームとして後段に出力される。
【0008】
なお、多重化部13から出力される多重化ストリームの符号化レートは、後段への伝送路の伝送容量に依存して制限されているので、多重化部13に供給される各符号化ストリームの符号化レートの総和が、伝送路の伝送容量を上回るような場合、多重化部13では、例えば、可変レート符号化部11−1乃至11−Nから入力される符号化ストリームから一部のパケットを削除して多重化し、多重化ストリームの符号化レートを伝送路の伝送容量以下となるように調整している。
【0009】
ここで、DSM-CCデータカルーセル伝送方式について説明する。上述したように、データ放送サービスのコンテンツの制作者は、例えばMHEGのオーサリングツールを用いてコンテンツ・データを作成する。制作されたコンテンツ・データは、例えば、図2に示すようなディレクトリ構造をもつ。図2において、ファイルFN(N=1,2,3)は、それぞれ1つのシーンを構成するようなデータなどとされる。
【0010】
DSM-CCデータカルーセル伝送方式では、データを通信する単位をモジュールと称しているが、通常、1つのモジュールは、図2に示した1つのファイルFNと対応付けられる。図2において、1つの放送プログラムに対応するルートディレクトリRDに、例えば各シーンに対応するサブディレクトリSD1,SD2が設けられ、サブディレクトリSD1にビデオデータ、オーディオデータ、制御データ等に対応するファイルF1,F2,F3が設けられている。なお、ファイルFNは、他のサブディレクトリやルートディレクトリに設けられるものもある。また、コンテンツデータの構造が簡単である場合、サブディレクトリSDは設けられないこともある。
【0011】
DSM-CCデータカルーセ伝送方式では、伝送するデータを、MPEG2で規定されている伝送形態の1つであるセクション形式に変換する。セクションのデータ量は、は、MPEG2規格によって4KBに制限されている。1つのモジュール(ファイル)をDSM-CCセクション形式に変換する手順について、図3を参照して説明する。
【0012】
図3(A)に示すモジュール(1つのファイルに相当する)は、図3(B)に示すように、共通のサイズをもつブロックB1乃至Bkに機械的に分割される。ただし、最後のブロックBkだけは、共通のブロックサイズ以下であってもよい。なお、当該共通のブロックサイズは、後述するDDBセクションのサイズが4KBを超えないように決定される。
【0013】
機械的に分割された各ブロックB1乃至Bkは、図3(C)に示すように、DSM-CCヘッダが付加されてDDB(Download Data Block)構造に変換され、さらに、図3(D)に示すように、セクションヘッダとCRC(Cyclic Redundancy Check Code)が付加されてDSM-CCセクションに変換される。なお、以下、DDB構造が格納されたDSM-CCセクションをDDBセクションとも記述する。このようにして、1つのデータ放送サービスを構成する全てのモジュールをDDBセクションに変換する。
【0014】
DSM-CCデータカルーセル伝送方式では、受信側において、DDBセクションを正しく受信するために必要な制御情報(ダウンロード制御メッセージ)として、DII(Download Info Indication)とDSI(Download Server Initiate)が用意されている。DIIは、図2のルートディレクトリRDに相当し、DSIは、図2のサブディレクトリSDに相当する。なお、DIIおよびDSIがダウンロード制御メッセージに分類されることに対して、DDBはダウンロードデータメッセージに分類される。
【0015】
DIIおよびDSIは、DDBと同様に、DSM-CCセクション化される。以下、DII、DSIがDSM-CCセクション化されたものを、それぞれ、DIIセクション、またはDSIセクションと記述する。DDBセクション、DIIセクション、およびDSIセクションは、MPEG2トランスポートストリーム(以下、TSと記述する)に変換されて、周期的に繰り返して送信される。具体的には、図4に示すように、カルーセルと呼ばれる仮想的な回転体の上に、DDBセクション、DIIセクション、およびDSIセクションが貼り付けられ、カルーセルの回転に合わせて順次送信される。
【0016】
すなわち、この図4(A)に示すように、モジュールが、上述したように、共通のサイズをもつ複数のブロックに分割され、図4(B)に示すようにブロック毎にセクション化されて、さらに、図4(C)に示すように、各DDBセクションがトランスポートストリーム化されて、図4(D)に示すように、トランスポートストリーム化されたDDBセクションがカルーセル上に配置される。カルーセル上には、モジュールに対応するDSIセクション、およびDIIセクションも配置されて、カルーセルの回転に合わせて順次送信される。
【0017】
ところで、カルーセル上に配置されたDDBセクション、DIIセクション、およびDSIセクションのデータ量の総和が大きくなると、カルーセルの回転周期が長くなる。したがって、モジュールの情報が格納されたDIIセクションや、データ放送サービスを受信した際の最初のシーンが格納されているDDBセクション等のような受信時に短い待ち時間で受信できることが望ましい特定のセクションが送信される周期も、カルーセルの回転周期に伴われて長くなってしまう。
【0018】
そこで、実用的には、DIIセクションや、最初のシーンが格納されているDDBセクションのような頻繁に受信できることが望ましいセクションを、複数用意してカルーセル上に分散して配置することにより、それらのセクションを、その他のセクションよりも短い周期で送信するようにしている。
【0019】
ところで、図1の多重化部13は、上述したように、生成する多重化ストリームの符号化レートを、後段への伝送路の伝送容量以下となるように調整するが、その際、符号化部11−1乃至11−Nからのデータストリームの符号化レートを削減させることはできるが、DSM-CCデータ符号化部12−1乃至12−Nからのデータストリームの符号化レートを低下させることはできなかった。
【0020】
なぜならば、DSM-CCデータカルーセル伝送方式で符号化されたデータストリームは、同じデータをカルーセルの周期で周期的に送出しており、仮に、多重化部13により任意のタイミングでデータの一部を廃棄しても、次の周期でまた同じデータが繰り返す。しかしながら、このようなデータ破棄を符号化レートを制御する目的で行なった場合、破棄されずに送信された同じデータの間隔が、データストリームの制御情報として記述されている各セクションのタイムアウト値を上回る可能性が有り、受信側において、当該データがストリーム中に存在しないと判断してしまうおそれがあるからである。
【0021】
なお、タイムアウト値とは、DIIの中でモジュール共通のパラメータとして記述されているtCDownload Scenarioという4バイトのフィールドに記述される値であり、MPEG2−6(ISO/IEC18138−6)規格によって、受信側でのモジュール取得のタイムアウトに利用する目的でカルーセル1周期以上の値とするとされている。タイムアウト値は、受信側において、最悪この時間まではデータ取得が遅れてもよい、という意味を持っており、この値と実際のカルーセル周期に大きな差があるデータストリームでは、それだけの余裕を持たせて送出されているとみなすことができる。
【0022】
そこで、本出願人は、例えば特願平11−051862号等(以下、先願と記述する)として、DSM-CCデータ符号化部12−1乃至12−Nからのデータストリームの符号化レートを多重化部13に入力する前に削減する方法を提案している。
【0023】
先願においては、DSM-CCデータ符号化部21と多重化部13の間にレート制御手段を設け、レート制御手段において、予め設定された、カルーセル上に残す同一のモジュールの数(以下、頻度レベルと記述する)に基づいて、カルーセル上に頻度レベル以上の数だけ存在するモジュールを適宜選択して廃棄することにより、データストリームの符号化レートを削減するようにしていた。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、先願においては、廃棄されるモジュールが予め設定された頻度レベルに対応して選択されるので、カルーセル上に最も多く存在するモジュールを優先的に選択して廃棄することができず、廃棄されるモジュールが特定のモジュールに偏ってしまう、換言すれば、カルーセル上に残るモジュールが偏ってしまう事態が発生する可能性が存在した。
【0025】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、データストリームの符号化レートを削減する際、頻度レベルを適応的に変更することにより、カルーセル上に残るモジュールが偏ってしまう事態が発生することを抑止できるようにするものである。
【0026】
【課題を解決するための手段】
本発明の信号多重化装置は、複数の信号のうちの少なくとも1つの信号を、信号に含まれる全てのモジュールが1周期に少なくとも1以上含まれる周期的なデータストリームに変換する変換手段と、周期的なデータストリームをバッファリングするバッファリング手段と、バッファリングされている周期的なデータストリームのデータ占有量を検出する検出手段と、されたデータ占有量および周期的なデータストリームの出力周期に基づいて、頻度レベルを設定する設定手段と、された頻度レベルに基づいて、1周期分のデータストリーム含まれる全てのモジュールの中から廃棄するモジュールを決定する決定手段と、バッファリングされている周期的なデータストリームから、廃棄するモジュールに決定されたモジュールを廃棄し、かつ、廃棄しない残りのモジュールをバッファリング手段から読み出す読み出し手段とを含み、設定手段は、出力周期に対する、検出されたデータ占有量が予め設定されている下限値よりも小さい期間の割合が、第1の閾値よりも小さい場合、頻度レベルを現状よりも下げる方向に設定し、第1の閾値よりも大きな第2の閾値よりも大きい場合、頻度レベルを現状よりも上げる方向に設定する
【0027】
前記変換手段は、DSM-CCデータカルーセル伝送方式を用いて、信号に含まれる全てのモジュールが1周期に少なくとも1以上含まれる周期的なデータストリームに変換するようにすることができる。
【0029】
本発明の信号多重化方法は、複数の信号のうちの少なくとも1つの信号を、信号に含まれる全てのモジュールが1周期に少なくとも1以上含まれる周期的なデータストリームに変換する変換ステップと、周期的なデータストリームをバッファリング手段にバッファリングさせるバッファリング制御ステップと、バッファリングされている周期的なデータストリームのデータ占有量を検出する検出ステップと、されたデータ占有量および周期的なデータストリームの出力周期に基づいて、頻度レベルを設定する設定ステップと、された頻度レベルに基づいて、1周期分のデータストリーム含まれる全てのモジュールの中から廃棄するモジュールを決定する決定ステップと、バッファリングされている周期的なデータストリームから、廃棄するモジュールに決定されたモジュールを廃棄し、かつ、廃棄しない残りのモジュールをバッファリング手段から読み出す読み出しステップとを含み、設定ステップは、出力周期に対する、検出されたデータ占有量が予め設定されている下限値よりも小さい期間の割合が、第1の閾値よりも小さい場合、頻度レベルを現状よりも下げる方向に設定し、第1の閾値よりも大きな第2の閾値よりも大きい場合、頻度レベルを現状よりも上げる方向に設定する
【0030】
本発明の記録媒は、複数の信号のうちの少なくとも1つの信号を、信号に含まれる全てのモジュールが1周期に少なくとも1以上含まれる周期的なデータストリームに変換する変換ステップと、周期的なデータストリームをバッファリング手段にバッファリングさせるバッファリング制御ステップと、バッファリングされている周期的なデータストリームのデータ占有量を検出する検出ステップと、されたデータ占有量および周期的なデータストリームの出力周期に基づいて、頻度レベルを設定する設定ステップと、された頻度レベルに基づいて、1周期分のデータストリーム含まれる全てのモジュールの中から廃棄するモジュールを決定する決定ステップと、バッファリングされている周期的なデータストリームから、廃棄するモジュールに決定されたモジュールを廃棄し、かつ、廃棄しない残りのモジュールをバッファリング手段から読み出す読み出しステップとを含み、設定ステップは、出力周期に対する、検出されたデータ占有量が予め設定されている下限値よりも小さい期間の割合が、第1の閾値よりも小さい場合、頻度レベルを現状よりも下げる方向に設定し、第1の閾値よりも大きな第2の閾値よりも大きい場合、頻度レベルを現状よりも上げる方向に設定する処理を信号多重化装置のコンピュータに実行させるプログラムが記録されている
【0031】
本発においては、複数の信号のうちの少なくとも1つの信号が、信号に含まれる全てのモジュールが1周期に少なくとも1以上含まれる周期的なデータストリームに変換され、周期的なデータストリームがバッファリング手段にバッファリングされ、バッファリングされている周期的なデータストリームのデータ占有量が検出される。さらに、検出されたデータ占有量および周期的なデータストリームの出力周期に基づいて、頻度レベルが設定され、設定された頻度レベルに基づいて、1周期分のデータストリーム含まれる全てのモジュールの中から廃棄するモジュールが決定され、バッファリングされている周期的なデータストリームから、廃棄するモジュールに決定されたモジュールが廃棄され、かつ、廃棄しない残りのモジュールがバッファリング手段から読み出される。なお、頻度レベルの設定は、出力周期に対する、検出されたデータ占有量が予め設定されている下限値よりも小さい期間の割合が、第1の閾値よりも小さい場合、頻度レベルを現状よりも下げる方向に設定され、第1の閾値よりも大きな第2の閾値よりも大きい場合、頻度レベルを現状よりも上げる方向に設定される。
【0032】
【発明の実施の形態】
図5は、本発明を適用した多重化装置20の構成例を示している。多重化装置20は、例えば、衛星ディジタル多チャンネル放送システム、地上ディジタル多チャンネル放送システム、ケーブルディジタル多チャンネル放送システム等の放送局に設けられるものであり、データ放送サービスのコンテンツ等のデータD1乃至DNを符号化した後、多重化して多重化ストリームとして出力するものである。多重化装置20において、データD1乃至DNは、それぞれ、DSM-CCデータ符号化部21−1乃至21−Nに入力される。
【0033】
DSM-CCデータ符号化部21−1は、入力されるデータD1をDSM-CCセクション化してデータストリームに変換して、符号化レート低減部22−1の多重バッファ23−1およびレート制御部24−1に出力する。DSM-CCデータ符号化部21−1はまた、データD1をDSM-CCセクション化した際の制御情報を符号化レート低減部22−1のレート制御部24−1に出力する。ここで、制御情報とは、カルーセルの周期T、および、カルーセル上に存在する同一モジュールの数を示すテーブル(モジュールを識別する識別子(Module Id)と、カルーセル上に存在する同一モジュールの数から構成される)などである。
【0034】
多重バッファ23−1は、DSM-CCデータ符号化部21−1から入力されるデータストリームを構成するDDBセクション、DIIセクション、またはDSIセクション(以下、単にセクションと記述する)を一時的に記憶し、レート制御部24−1からの制御に基づいて、記憶したセクションを破棄するか、あるいは多重化部25に出力する。
【0035】
レート制御部24−1は、DSM-CCデータ符号化部21−1から入力されるデータストリームおよび制御データに基づいて、多重化バッファ23−1に記憶されているセクションを破棄するか否かを判定して、判定結果に対応して多重バッファ23−1からのセクションの読み出しを制御する。
【0036】
なお、DSM-CCデータ符号化部21−N乃至レート制御部24−Nは、DSM-CCデータ符号化部21−1乃至レート制御部24−1と同様であるので、その説明は省略する。
【0037】
多重化部25は、多重バッファ23−1乃至23−Nから入力される、符号化レートが低減されたデータストリームを多重化して、得られた多重化ストリームを後段に出力する。多重化部25はまた、後段への伝送路の伝送容量を多重化制御部26に供給する。
【0038】
多重化制御部26は、ドライブ27を制御して、磁気ディスク28、光ディスク29、光磁気ディスク30、または半導体メモリ31に記憶されている制御用プログラムを読み出し、読み出した制御用プログラムに基づいて、多重化装置20の各部を制御する。多重化制御部26は、特に、符号化レート低減部23−1乃至23−Nから出力される符号化レートが低減された後のデータストリームの出力レートを決定して、対応するレート制御部24−1乃至24−Nに、その情報(出力レート)を出力する。
【0039】
図6は、レート制御部24−1の詳細な構成例を示している。セクション分離部41は、DSM-CCデータ符号化部21−1から入力されるデータストリームに含まれる各DDBセクション(複数のトランスポートパケットにより構成される)から、先頭のパケットを分離してセクション解析部42に出力する。セクション解析部42は、セクション分離部41から入力されるDDBセクションの先頭のパケットを解析して、当該DDBセクションが属するモジュールを識別し、識別結果をレート制御アルゴリズム処理部43に出力する。
【0040】
具体的には、DDBセクションの先頭のパケットにあるSection Numberフィールドの値が0x00であるか否かを判定することによって、当該DDBセクションが、属するモジュールの先頭のDDBセクションであるか否かを判定する。Section Numberフィールドの値が0x00であると判定された後、再び、Section Numberフィールドの値が0x00であると判定されるまでの間に入力されたDDBセクションは同一のモジュールに属すると判断できる。さらに、DDBセクションの先頭のパケットにあるModule Idフィールドの値を読み取ることによって属するモジュールを識別する。
【0041】
レート制御アルゴリズム処理部24−1は、DSM-CCデータ符号化部21−1から入力される制御情報、および、多重バッファ23−1から読み取るデータ占有量に基づいて、頻度レベルを適応的に変更する。レート制御アルゴリズム処理部24−1はさらに、変更した頻度レベルに対応して、データストリームの中から廃棄するモジュールの候補を決定し、多重制御部26から制御される符号化レートに適応するように候補の中から廃棄するモジュールを選択して、セクション解析部42から入力される識別結果の基づいて、現在、多重化バッファ23−1に記憶されているセクションが、選択したモジュールに対応するものであるか否かを判定し、判定結果に対応して多重バッファ23−1の読み出し制御を行う。
【0042】
ここで、頻度レベルを適応的に変更する原理について、図7乃至図11を参照して説明する。図7は、カルーセル上に配置されたモジュール(すなわち、DDBセクション)が伝送される順序を時系列的に示した例である。なお、この例において、DSIセクションおよびDIIセクションは省略されている。
【0043】
図7の例では、Module Idが0x001乃至0x0007である7種類のモジュールが、カルーセル上に1乃至4の余裕度(カルーセル上に存在する同一モジュールの数を示す)をもって配置されている。この場合、モジュールの頻度レベルは、1乃至3の範囲で設定することができる。
【0044】
図8は、モジュールの頻度レベルを1乃至3に設定した場合において廃棄する候補となるモジュールを示している。すなわち、頻度レベルが1に設定された場合、1カルーセル周期毎に、Module Idが0x004または0x0005であるモジュールが、それぞれ個1だけ廃棄の候補とされ、Module Idが0x006であるモジュールが2個だけ廃棄の候補とされ、Module Idが0x007であるモジュールが3個だけ廃棄の候補とされる。各モジュールのサイズが共通であると仮定すれば、廃棄候補であるモジュールを全て廃棄した場合、入力されたデータストリームのビットレートを約7/14だけ低減できることになる。
【0045】
頻度レベルが2に設定された場合、1カルーセル周期毎に、Module Idが0x006であるモジュールが1個だけ廃棄の候補とされ、Module Idが0x007であるモジュールが2個だけ廃棄の候補とされる。廃棄候補であるモジュールを全て廃棄した場合、入力されたデータストリームのビットレートを約3/14だけ低減できることになる。
【0046】
頻度レベルが3に設定された場合、1カルーセル周期毎に、Module Idが0x007であるモジュールが1個だけ廃棄の候補とされる。廃棄候補であるモジュールを全て廃棄した場合、入力されたデータストリームのビットレートを約1/14だけ低減できることになる。
【0047】
ただし、出力レートに余裕がある場合は、モジュールが必要以上に廃棄されることを避けるようにする。
【0048】
次に、頻度レベルを変更する条件について図9に示した例を参照して説明する。図9の例においても、図7と同様に、7種類のモジュールがカルーセル上に配置されているとし、各モジュールのサイズは共通であるとする。多重制御部26から指示されるデータストリームの出力レートが、カルーセル上の14個のモジュールのうちの3個のモジュールの廃棄を必要としている場合、頻度レベルが1であったら、図9(A)に示すように、廃棄されるモジュールに偏りが生じてしまうことがある。すなわち、廃棄されずにカルーセル上に残るモジュールにも偏りが生じてしまう。そのような場合、カルーセルに残るモジュールの偏りを少なくするために、図9(B)に示すように、頻度レベルを2に変更するようにする。
【0049】
頻度レベルの変更は、多重バッファ23に記憶されているデータの量(以下、データ占有量と記述する)に基づいて実行する。多重バッファ23のデータ占有量は、例えば図10に示すように、1カルーセル周期間に変化する。
【0050】
多重バッファ23のデータ占有量に関し、多重化部25からの多重化ストリームの出力レートが、符号化レート低減部22−1乃至22−Nからのデータストリームの出力レートの総和以上に確保される場合、多重バッファ23のデータ占有量は極めて小さくなるので、データ占有量が所定の閾値R以下であるときには、モジュールを廃棄しないようにする。閾値Rは、例えば1パケット(188バイト)程度とする。図10においては、データ占有量が閾値R以下である期間をTdとしている。
【0051】
反対に、多重化部25からの多重化ストリームの出力レートが、符号化レート低減部22−1乃至22−Nからのデータストリームの出力レートの総和以下である場合には、多重バッファ23のデータ占有量は次第に大きくなって破綻に至ってしまうので、頻度レベルを下げて破棄するモジュールの数を増加させるようにする。
【0052】
次に、頻度レベルを適応的に変更させるレート制御アルゴリズム処理部24−1の動作について、図11のフローチャートを参照して説明する。ステップS1において、レート制御アルゴリズム処理部24−1は、DSM-CCデータ符号化部21からカルーセル周期Tを取得する。ステップS2において、レート制御アルゴリズム処理部24−1は、内蔵するタイマの値tの値を0にリセットして計時を開始する。
【0053】
ステップS3において、レート制御アルゴリズム処理部24−1は、多重バッファ23−1のデータ占有量を取得する。ステップS4において、レート制御アルゴリズム処理部24−1は、多重バッファ23−1のデータ占有量が閾値Rよりも少ないか否かを判定し、データ占有量が閾値よりも少ないと判定した場合、ステップS5に進み、現時点を期間Tdに分類する。なお、ステップS4において、データ占有量が閾値よりも少なくないと判定された場合、ステップS5の処理はスキップされる。
ステップS6において、レート制御アルゴリズム処理部24−1は、内蔵するタイマの値tがカルーセル周期Tに達したか否かを判定する。内蔵するタイマの値tがカルーセル周期Tに達しないと判定された場合、タイマの値tがカルーセル周期Tに達するまでステップS3乃至S6の処理が繰り返される。タイマの値tがカルーセル周期Tしたと判定された場合、ステップS7に進む。ステップS3乃至S6の処理により、1カルーセル周期におけるデータ占有量が閾値R以下である期間Tdが計測される。
【0054】
ステップS7において、レート制御アルゴリズム処理部24−1は、期間Tdをカルーセル周期Tで除算する(以下、除算結果をTd/Tと記述する)。当然ながら、0<Td/T≦1である。
【0055】
ステップS8において、レート制御アルゴリズム処理部24−1は、Td/Tが、次式(1)を満たすか否かを判定する。
閾値B < Td/T < 1 ・・・(1)
【0056】
ここで、閾値Bは1に近い値(例えば、0.8)とする。Td/Tが不等式(1)を満たすと判定された場合、ステップS9に進み、頻度レベルが1だけ上げられる(例えば、頻度レベル1から頻度レベル2に変更される)。ステップS8において、Td/Tが不等式(1)を満たさないと判定された場合、ステップS9の処理はスキップされる。
【0057】
ステップS10において、レート制御アルゴリズム処理部24−1は、Td/Tが、次式(2)を満たすか否かを判定する。
0 < Td/T < 閾値A ・・・(2)
【0058】
ここで、閾値Aは0に近い値(例えば、0.2)とする。Td/Tが不等式(2)を満たすと判定された場合、ステップS11に進み、頻度レベルが1だけ下げられる(例えば、頻度レベル3から頻度レベル2に変更される)。ただし、現状が頻度レベル1である場合は頻度レベルを下げることができないので、その旨が多重制御部26に通知される。ステップS10において、Td/Tが不等式(2)を満たさないと判定された場合、ステップS11の処理はスキップされる。
【0059】
なお、多重バッファ23−1のデータ占有量が閾値Rよりも小さい期間Tdのカルーセル周期Tに対する割合Td/Tが、次式(3)を満たすときには、本土レベルは変更されない。
閾値A ≦ Td/T ≦ 閾値B ・・・(3)
【0060】
以上のように、多重バッファのデータ占有量を基に適応的に頻度レベルを変更することにより、カルーセル上からモジュールを廃棄してデータストリームの出力レートを低減するに際して、カルーセル上に残るモジュールが偏ってしまうような事態の発生を抑止することが可能となる。
【0061】
ところで、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【0062】
この記録媒体は、図5に示すように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク28(フロッピディスクを含む)、光ディスク29(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)を含む)、光磁気ディスク30(MD(Mini Disc)を含む)、もしくは半導体メモリ31などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROMやハードディスクなどで構成される。
【0063】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【0064】
【発明の効果】
以上のように、本発によれば、ルーセル上に残るモジュールが偏ってしまう事態が発生することを抑止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の多重化装置10の構成の一例を示すブロック図である。
【図2】データ放送サービスのコンテンツのディレクトリ構造を示す図である。
【図3】 DSM-CCデータカルーセル伝送方式におけるモジュールとセクションを説明するための図である。
【図4】 DSM-CCデータカルーセル伝送方式におけるデータ伝送を説明するための図である。
【図5】本発明の一実施の形態である多重化装置20の構成例を示すブロック図である。
【図6】図5のレート制御部24−1の構成例を示すブロック図である。
【図7】カルーセル上に配置したモジュールの一例を示す図である。
【図8】頻度レベルの変更の原理について説明するための図である。
【図9】頻度レベルの変更の原理について説明するための図である。
【図10】頻度レベルの変更の原理について説明するための図である。
【図11】図6のレート制御アルゴリズム処理部24−1の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
20 多重化装置, 21 DSM-CCデータ符号化部, 22 符号化レート低減部, 23 多重バッファ, 24 レート制御部, 25 多重化部, 26 多重制御部, 41 セクション分離部, 42 セクション解析部, 43 レート制御アルゴリズム処理部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a signal multiplexing apparatus and method, and a recording medium, for example, a signal suitable for use in adjusting a coding rate of a data stream of a DSM-CC data carousel method multiplexed on a digital multichannel broadcast wave. The present invention relates to a multiplexing apparatus and method, and a recording medium.
[0002]
[Prior art]
For example, in a satellite digital multi-channel broadcasting system or a terrestrial digital multi-channel broadcasting system, additional data such as an EPG (electronic program guide) is multiplexed by multiplexing with a normal broadcasting signal (AV (Audio Visual) signal, etc.). Enhancement of various services by transmission, so-called data broadcasting services is desired.
[0003]
The content of such a data broadcasting service is created using a specific description format so that the service as intended by the content creator can be expressed on the receiving side. As this description format, for example, MHEG (Multimedia and Hypermedia information coding Experts Group) is used, and a content creator creates content data by using an authoring tool of MHEG.
[0004]
In addition, as an example of a method for transmitting content of a data broadcasting service, DSM-CC (Digital Storage Media Command and Control) (digital storage media-command and control) standardized by MPEG2-6 (ISO / 1EC18138-6). A control) data carousel transmission system (details will be described later) has been proposed.
[0005]
  Here, a multiplexing apparatus 10 that multiplexes a plurality of signals will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a plurality of signals S1Thru SNIs, for example, an AV signal of a program broadcast simultaneously.pluralSignal S1Thru SNAre encoded by the variable rate encoding units 11-1 to 11-N at a variable encoding rate that changes in accordance with the signal content (image complexity, etc.) and supplied to the multiplexing unit 13. The
[0006]
Data D1To DNIs data broadcasting service content, etc., which are encoded by the DSM-CC data encoding units 12-1 to 12-N in conformity with the DSM-CC data carousel transmission system, and the obtained data streams are It is supplied to the multiplexing unit 13.
[0007]
  EncodedsignalS1Thru SNAnd data D1To DNAre multiplexed by the multiplexing unit 13 and output as a multiplexed stream to the subsequent stage.
[0008]
Note that the encoding rate of the multiplexed stream output from the multiplexing unit 13 is limited depending on the transmission capacity of the transmission path to the subsequent stage, so that each encoded stream supplied to the multiplexing unit 13 is When the sum of the coding rates exceeds the transmission capacity of the transmission path, the multiplexing unit 13 uses, for example, some packets from the coded streams input from the variable rate coding units 11-1 to 11-N. Are deleted and multiplexed, and the encoding rate of the multiplexed stream is adjusted to be equal to or lower than the transmission capacity of the transmission path.
[0009]
Here, the DSM-CC data carousel transmission system will be described. As described above, a content creator of a data broadcasting service creates content data using, for example, an authoring tool of MHEG. The produced content data has, for example, a directory structure as shown in FIG. In FIG. 2, a file FN (N = 1, 2, 3) is data that constitutes one scene.
[0010]
In the DSM-CC data carousel transmission system, a unit for communicating data is referred to as a module. Normally, one module is associated with one file FN shown in FIG. In FIG. 2, for example, subdirectories SD1 and SD2 corresponding to each scene are provided in a root directory RD corresponding to one broadcast program, and files F1 and F1 corresponding to video data, audio data, control data, and the like are provided in the subdirectory SD1. F2 and F3 are provided. Some files FN are provided in other subdirectories or root directories. Further, when the structure of the content data is simple, the subdirectory SD may not be provided.
[0011]
In the DSM-CC data carousel transmission method, data to be transmitted is converted into a section format, which is one of the transmission formats defined by MPEG2. The data amount of the section is limited to 4 KB by the MPEG2 standard. A procedure for converting one module (file) into the DSM-CC section format will be described with reference to FIG.
[0012]
A module (corresponding to one file) shown in FIG. 3A is mechanically divided into blocks B1 to Bk having a common size, as shown in FIG. 3B. However, only the last block Bk may be smaller than the common block size. The common block size is determined so that the size of a DDB section described later does not exceed 4 KB.
[0013]
Each block B mechanically divided1Thru BkAs shown in FIG. 3 (C), a DSM-CC header is added and converted into a DDB (Download Data Block) structure. Further, as shown in FIG. 3 (D), the section header and CRC (Cyclic Redundancy) are converted. Check Code) is added and converted to DSM-CC section. Hereinafter, the DSM-CC section storing the DDB structure is also referred to as a DDB section. In this way, all the modules constituting one data broadcasting service are converted into DDB sections.
[0014]
In the DSM-CC data carousel transmission method, DII (Download Info Indication) and DSI (Download Server Initiate) are prepared as control information (download control message) necessary for correctly receiving the DDB section on the receiving side. . DII corresponds to the root directory RD in FIG. 2, and DSI corresponds to the subdirectory SD in FIG. Note that DDB and DSI are classified as download data messages, whereas DII and DSI are classified as download control messages.
[0015]
DII and DSI are DSM-CC sections, similar to DDB. Hereinafter, DII and DSI into DSM-CC sections are described as DII sections and DSI sections, respectively. The DDB section, the DII section, and the DSI section are converted into an MPEG2 transport stream (hereinafter referred to as TS), and are periodically and repeatedly transmitted. Specifically, as shown in FIG. 4, a DDB section, a DII section, and a DSI section are pasted on a virtual rotator called a carousel, and are sequentially transmitted in accordance with the rotation of the carousel.
[0016]
That is, as shown in FIG. 4 (A), the module is divided into a plurality of blocks having a common size as described above, and sectioned for each block as shown in FIG. 4 (B). Further, as shown in FIG. 4 (C), each DDB section is converted into a transport stream, and as shown in FIG. 4 (D), the DDB section converted into a transport stream is arranged on the carousel. A DSI section and a DII section corresponding to the module are also arranged on the carousel, and are sequentially transmitted according to the rotation of the carousel.
[0017]
By the way, when the sum total of the data amount of the DDB section, the DII section, and the DSI section arranged on the carousel becomes large, the rotation period of the carousel becomes long. Therefore, a specific section that should be able to be received with a short waiting time, such as a DII section that stores module information or a DDB section that stores the first scene when receiving a data broadcasting service, is transmitted. The period that is performed also becomes longer with the rotation period of the carousel.
[0018]
Therefore, in practice, by preparing multiple sections that should be received frequently, such as the DII section and the DDB section in which the first scene is stored, prepare them by distributing them on the carousel. The section is transmitted at a shorter cycle than the other sections.
[0019]
Meanwhile, as described above, the multiplexing unit 13 in FIG. 1 adjusts the encoding rate of the generated multiplexed stream so as to be equal to or less than the transmission capacity of the transmission path to the subsequent stage. Although it is possible to reduce the coding rate of the data stream from 11-1 to 11-N, it is possible to reduce the coding rate of the data stream from the DSM-CC data coding units 12-1 to 12-N. could not.
[0020]
This is because the data stream encoded by the DSM-CC data carousel transmission system periodically sends the same data at the carousel cycle, and suppose that a part of the data is temporarily transmitted by the multiplexing unit 13 at an arbitrary timing. Even if discarded, the same data is repeated in the next cycle. However, when such data discarding is performed for the purpose of controlling the coding rate, the interval of the same data transmitted without being discarded exceeds the timeout value of each section described as control information of the data stream. This is because there is a possibility that the receiving side may determine that the data does not exist in the stream.
[0021]
The timeout value is a value described in a 4-byte field called tCDownload Scenario that is described as a module-common parameter in DII, and is based on the MPEG2-6 (ISO / IEC18138-6) standard. It is supposed to be a value of one cycle or more of the carousel for the purpose of using for the module acquisition timeout in The timeout value means that the data acquisition may be delayed until the worst time on the receiving side. In a data stream where there is a large difference between this value and the actual carousel period, allow enough time. Can be considered as being sent out.
[0022]
Therefore, for example, the present applicant has set the encoding rate of the data stream from the DSM-CC data encoding units 12-1 to 12-N as Japanese Patent Application No. 11-051862 (hereinafter referred to as the prior application). A method of reducing before inputting to the multiplexing unit 13 is proposed.
[0023]
  In the prior application, the DSM-CC data encoding unit 21 and the multiplexing unit13In the rate control means, the number of the same number of modules left on the carousel (hereinafter referred to as frequency level) is set on the carousel by a number equal to or higher than the frequency level. The encoding rate of the data stream is reduced by appropriately selecting existing modules and discarding them.
[0024]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in the prior application, the modules to be discarded are selected according to the preset frequency level, so the modules that are most abundant on the carousel cannot be preferentially selected and discarded. There is a possibility that a module to be biased to a specific module, in other words, a module to remain on the carousel is biased.
[0025]
The present invention has been made in view of such a situation. When the data stream encoding rate is reduced, the frequency level is adaptively changed to cause a situation in which modules remaining on the carousel are biased. It is to be able to deter doing.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
  The signal multiplexing apparatus according to the present invention includes a conversion unit that converts at least one of a plurality of signals into a periodic data stream in which at least one of all modules included in the signal is included in one period; Data streamBuffering to bufferMeans,BufferedPeriodic data stream dataOccupationDetecting means for detecting the amount;InspectionOutIsDataOccupationQuantity andOutput cyclic data streamSetting means for setting the frequency level based on the period;SettingConstantIsBased on the frequency levelFor one cycleData streamInA determination means for determining a module to be discarded among all the included modules;BufferedFrom a periodic data stream,Decided to discard modulesDiscard the module andDo not discard the restModuleBuffering meansReading means to read fromWhen the ratio of the period in which the detected data occupancy is smaller than the preset lower limit value to the output period is smaller than the first threshold value, the setting means tends to lower the frequency level from the current level. If set and greater than the second threshold greater than the first threshold, set the frequency level to be higher than the current level.
[0027]
The converting means can convert all the modules included in the signal into a periodic data stream including at least one or more in one period using a DSM-CC data carousel transmission system.
[0029]
  The signal multiplexing method of the present invention includes a conversion step of converting at least one of a plurality of signals into a periodic data stream in which at least one of all modules included in the signal is included in one period; Data streamBuffering that causes the buffering means to bufferControl steps;BufferedPeriodic data stream dataOccupationA detection step for detecting the amount;InspectionOutIsDataOccupationQuantity andOutput cyclic data streamA setting step for setting the frequency level based on the period;SettingConstantIsBased on the frequency levelFor one cycleData streamInA decision step for deciding which module to discard from all included modules;BufferedFrom a periodic data stream,Decided to discard modulesDiscard the module andDo not discard the restModuleBuffering meansRead step to read fromIn the setting step, when the ratio of the period in which the detected data occupancy is smaller than the preset lower limit value to the output cycle is smaller than the first threshold, the frequency level is set to be lower than the current level. If set and greater than the second threshold greater than the first threshold, set the frequency level to be higher than the current level.
[0030]
  Recording medium of the present inventionbodyConverting at least one signal of a plurality of signals into a periodic data stream in which all modules included in the signal are included in at least one or more in one period, and a periodic data streamBuffering that causes the buffering means to bufferControl steps;BufferedPeriodic data stream dataOccupationA detection step for detecting the amount;InspectionOutIsDataOccupationQuantity andOutput cyclic data streamA setting step for setting the frequency level based on the period;SettingConstantIsBased on the frequency levelFor one cycleData streamInA decision step for determining a module to be discarded among all the included modules;BufferedFrom a periodic data stream,Decided to discard modulesDiscard the module andDo not discard the restModuleBuffering meansRead step to read fromIn the setting step, when the ratio of the period in which the detected data occupancy is smaller than the preset lower limit value to the output cycle is smaller than the first threshold, the frequency level is set to be lower than the current level. If the signal multiplexing apparatus sets the frequency level to be higher than the current level when the second threshold is larger than the second threshold,ComputerThe program to be executed is recorded.
[0031]
  Main departureLightIn the method, at least one signal of a plurality of signals is converted into a periodic data stream in which all modules included in the signal are included in at least one period, and the periodic data stream is converted into a periodic data stream.Buffered and buffered in buffering meansPeriodic data stream dataOccupationThe amount is detected. In addition, the detected dataOccupationQuantity andOutput cyclic data streamBased on the period, a frequency level is set, and based on the set frequency level,For one cycleData streamInThe module to be discarded is determined from all the included modules,BufferedFrom a periodic data stream,Decided to discard modulesThe module is discarded, andDo not discard the restModule isBuffering meansRead from. The frequency level setting isWhen the ratio of the period in which the detected data occupation amount is smaller than the preset lower limit value to the output cycle is smaller than the first threshold, the frequency level is set to be lower than the current level, and the first If it is larger than the second threshold value that is larger than the threshold value, the frequency level is set to be higher than the current level.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 5 shows a configuration example of the multiplexing apparatus 20 to which the present invention is applied. The multiplexing device 20 is provided in a broadcasting station such as a satellite digital multi-channel broadcasting system, a terrestrial digital multi-channel broadcasting system, a cable digital multi-channel broadcasting system, etc., and data D such as contents of a data broadcasting service.1To DNAre encoded and then multiplexed and output as a multiplexed stream. In the multiplexing device 20, the data D1To DNAre respectively input to the DSM-CC data encoding units 21-1 to 21-N.
[0033]
The DSM-CC data encoding unit 21-1 receives the input data D1Is converted into a DSM-CC section, converted into a data stream, and output to the multiplexing buffer 23-1 and the rate control unit 24-1 of the encoding rate reduction unit 22-1. The DSM-CC data encoding unit 21-1 also receives data D1Is output to the rate control unit 24-1 of the coding rate reduction unit 22-1. Here, the control information is a table indicating the period T of the carousel and the number of the same modules existing on the carousel (consisting of an identifier for identifying the module (Module Id) and the number of the same modules existing on the carousel. Etc.).
[0034]
The multiplexing buffer 23-1 temporarily stores a DDB section, a DII section, or a DSI section (hereinafter simply referred to as a section) that constitutes a data stream input from the DSM-CC data encoding unit 21-1. Based on the control from the rate control unit 24-1, the stored section is discarded or output to the multiplexing unit 25.
[0035]
The rate control unit 24-1 determines whether or not to discard the section stored in the multiplexing buffer 23-1 based on the data stream and control data input from the DSM-CC data encoding unit 21-1. Judgment is made, and section reading from the multiplex buffer 23-1 is controlled in accordance with the judgment result.
[0036]
Note that the DSM-CC data encoding unit 21-N to rate control unit 24-N are the same as the DSM-CC data encoding unit 21-1 to rate control unit 24-1, and thus the description thereof is omitted.
[0037]
The multiplexing unit 25 multiplexes the data stream with the reduced encoding rate input from the multiplexing buffers 23-1 to 23 -N, and outputs the obtained multiplexed stream to the subsequent stage. The multiplexing unit 25 also supplies the multiplexing control unit 26 with the transmission capacity of the transmission path to the subsequent stage.
[0038]
The multiplexing control unit 26 controls the drive 27 to read a control program stored in the magnetic disk 28, the optical disk 29, the magneto-optical disk 30, or the semiconductor memory 31, and based on the read control program, Each part of the multiplexer 20 is controlled. In particular, the multiplexing control unit 26 determines the output rate of the data stream after the encoding rate output from the encoding rate reduction units 23-1 to 23 -N is reduced, and the corresponding rate control unit 24. The information (output rate) is output to -1 to 24-N.
[0039]
FIG. 6 shows a detailed configuration example of the rate control unit 24-1. The section separator 41 separates the first packet from each DDB section (consisting of a plurality of transport packets) included in the data stream input from the DSM-CC data encoder 21-1, and analyzes the section. To the unit 42. The section analysis unit 42 analyzes the first packet of the DDB section input from the section separation unit 41, identifies the module to which the DDB section belongs, and outputs the identification result to the rate control algorithm processing unit 43.
[0040]
Specifically, by determining whether or not the value of the Section Number field in the first packet of the DDB section is 0x00, it is determined whether or not the DDB section is the first DDB section of the module to which it belongs. To do. After it is determined that the value of the Section Number field is 0x00, it can be determined that the input DDB sections again belong to the same module until the value of the Section Number field is determined to be 0x00. Furthermore, the module to which it belongs is identified by reading the value of the Module Id field in the first packet of the DDB section.
[0041]
The rate control algorithm processing unit 24-1 adaptively changes the frequency level based on the control information input from the DSM-CC data encoding unit 21-1 and the data occupation amount read from the multiplexing buffer 23-1. To do. The rate control algorithm processing unit 24-1 further determines candidate modules to be discarded from the data stream corresponding to the changed frequency level, and adapts to the encoding rate controlled by the multiplexing control unit 26. The module to be discarded is selected from the candidates, and the section currently stored in the multiplexing buffer 23-1 corresponds to the selected module based on the identification result input from the section analysis unit 42. It is determined whether or not there is, and read control of the multiplex buffer 23-1 is performed in accordance with the determination result.
[0042]
Here, the principle of adaptively changing the frequency level will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is an example showing, in time series, the order in which modules (that is, DDB sections) arranged on the carousel are transmitted. In this example, the DSI section and the DII section are omitted.
[0043]
In the example of FIG. 7, seven types of modules whose Module Id is 0x001 to 0x0007 are arranged with a margin of 1 to 4 (indicating the number of identical modules existing on the carousel) on the carousel. In this case, the frequency level of the module can be set in the range of 1 to 3.
[0044]
FIG. 8 shows modules that are candidates for discarding when the module frequency level is set to 1 to 3. That is, when the frequency level is set to 1, for each carousel period, each module with Module Id of 0x004 or 0x0005 is regarded as a candidate for discarding, and only two modules with Module Id of 0x006 are included. Only three modules whose Module Id is 0x007 are considered as candidates for discard. Assuming that the size of each module is the same, if all modules that are candidates for discarding are discarded, the bit rate of the input data stream can be reduced by about 7/14.
[0045]
When the frequency level is set to 2, for each carousel period, only one module with Module Id of 0x006 is considered as a candidate for discard and only two modules with Module Id of 0x007 are considered as candidates for discard. . If all modules that are candidates for discarding are discarded, the bit rate of the input data stream can be reduced by about 3/14.
[0046]
When the frequency level is set to 3, only one module whose Module Id is 0x007 is regarded as a discard candidate every carousel period. If all modules that are candidates for discarding are discarded, the bit rate of the input data stream can be reduced by about 1/14.
[0047]
However, if there is a margin in the output rate, try to avoid discarding modules more than necessary.
[0048]
Next, conditions for changing the frequency level will be described with reference to the example shown in FIG. In the example of FIG. 9 as well, as in FIG. 7, it is assumed that seven types of modules are arranged on the carousel, and the sizes of the modules are the same. If the output rate of the data stream instructed from the multiplex control unit 26 requires discarding of 3 modules out of 14 modules on the carousel, if the frequency level is 1, FIG. As shown in FIG. 3, the module to be discarded may be biased. In other words, the modules remaining on the carousel without being discarded are also biased. In such a case, the frequency level is changed to 2 as shown in FIG. 9B in order to reduce the bias of the modules remaining in the carousel.
[0049]
The change of the frequency level is executed based on the amount of data stored in the multiplex buffer 23 (hereinafter referred to as data occupation amount). For example, as shown in FIG. 10, the data occupation amount of the multiplex buffer 23 changes during one carousel period.
[0050]
Regarding the data occupancy of the multiplex buffer 23, the output rate of the multiplexed stream from the multiplexing unit 25 is ensured to be equal to or higher than the sum of the output rates of the data streams from the encoding rate reduction units 22-1 to 22-N. Since the data occupation amount of the multiplex buffer 23 is extremely small, the module is not discarded when the data occupation amount is equal to or less than the predetermined threshold value R. The threshold R is, for example, about 1 packet (188 bytes). In FIG. 10, the period during which the data occupation amount is equal to or less than the threshold value R is Td.
[0051]
Conversely, when the output rate of the multiplexed stream from the multiplexing unit 25 is equal to or less than the sum of the output rates of the data streams from the encoding rate reduction units 22-1 to 22-N, the data in the multiplexing buffer 23 Since the occupation amount gradually increases and the bankruptcy is caused, the frequency level is lowered to increase the number of modules to be discarded.
[0052]
Next, the operation of the rate control algorithm processing unit 24-1 that adaptively changes the frequency level will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S <b> 1, the rate control algorithm processing unit 24-1 acquires the carousel period T from the DSM-CC data encoding unit 21. In step S2, the rate control algorithm processing unit 24-1 resets the value t of the built-in timer to 0 and starts measuring time.
[0053]
In step S3, the rate control algorithm processing unit 24-1 acquires the data occupation amount of the multiplexing buffer 23-1. In step S4, the rate control algorithm processing unit 24-1 determines whether or not the data occupation amount of the multiplex buffer 23-1 is smaller than the threshold R, and if it is determined that the data occupation amount is smaller than the threshold, Proceeding to S5, the present time is classified into the period Td. If it is determined in step S4 that the data occupation amount is not smaller than the threshold value, the process in step S5 is skipped.
In step S6, the rate control algorithm processing unit 24-1 determines whether the built-in timer value t has reached the carousel cycle T or not. When it is determined that the built-in timer value t does not reach the carousel period T, the processes of steps S3 to S6 are repeated until the timer value t reaches the carousel period T. When it is determined that the timer value t has reached the carousel period T, the process proceeds to step S7. By the processes in steps S3 to S6, a period Td in which the data occupation amount in one carousel cycle is equal to or less than the threshold value R is measured.
[0054]
In step S7, the rate control algorithm processing unit 24-1 divides the period Td by the carousel period T (hereinafter, the division result is described as Td / T). Of course, 0 <Td / T ≦ 1.
[0055]
In step S8, the rate control algorithm processing unit 24-1 determines whether Td / T satisfies the following expression (1).
Threshold B <Td / T <1 (1)
[0056]
Here, the threshold value B is a value close to 1 (for example, 0.8). When it is determined that Td / T satisfies the inequality (1), the process proceeds to step S9, and the frequency level is increased by 1 (for example, changed from the frequency level 1 to the frequency level 2). If it is determined in step S8 that Td / T does not satisfy inequality (1), the process of step S9 is skipped.
[0057]
In step S10, the rate control algorithm processing unit 24-1 determines whether Td / T satisfies the following equation (2).
0 <Td / T <threshold A (2)
[0058]
Here, the threshold A is set to a value close to 0 (for example, 0.2). When it is determined that Td / T satisfies the inequality (2), the process proceeds to step S11, and the frequency level is decreased by 1 (for example, changed from frequency level 3 to frequency level 2). However, if the current level is frequency level 1, the frequency level cannot be lowered, and this is notified to the multiplexing control unit 26. If it is determined in step S10 that Td / T does not satisfy inequality (2), the process of step S11 is skipped.
[0059]
The mainland level is not changed when the ratio Td / T of the period Td in which the data occupation amount of the multiplex buffer 23-1 is smaller than the threshold R to the carousel cycle T satisfies the following expression (3).
Threshold A ≦ Td / T ≦ Threshold B (3)
[0060]
As described above, when the frequency level is adaptively changed based on the data occupancy of the multiplex buffer, the modules remaining on the carousel are biased when the module is discarded from the carousel and the data stream output rate is reduced. It is possible to suppress the occurrence of such a situation.
[0061]
By the way, the series of processes described above can be executed by hardware, but can also be executed by software. When a series of processing is executed by software, a program constituting the software may execute various functions by installing a computer incorporated in dedicated hardware or various programs. For example, it is installed from a recording medium in a general-purpose personal computer or the like.
[0062]
As shown in FIG. 5, this recording medium is distributed to provide a program to the user separately from the computer, and includes a magnetic disk 28 (including a floppy disk) on which the program is recorded, an optical disk 29 (CD- It is not only composed of a package medium consisting of ROM (compact disc-read only memory), DVD (digital versatile disc), magneto-optical disc 30 (including MD (mini disc)), or semiconductor memory 31. It is configured by a ROM, a hard disk or the like on which a program is recorded, which is provided to the user in a state of being pre-installed in the computer.
[0063]
In the present specification, the step of describing the program recorded in the recording medium is not limited to the processing performed in time series according to the described order, but is not necessarily performed in time series, either in parallel or individually. The process to be executed is also included.
[0064]
【The invention's effect】
  As aboveLightAccording toMosquitoIt is possible to suppress the occurrence of a situation in which the modules remaining on the rouxel are biased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a conventional multiplexing apparatus 10;
FIG. 2 is a diagram showing a directory structure of content of a data broadcasting service.
FIG. 3 is a diagram for explaining modules and sections in a DSM-CC data carousel transmission system;
FIG. 4 is a diagram for explaining data transmission in a DSM-CC data carousel transmission scheme;
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a multiplexing device 20 according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram illustrating a configuration example of a rate control unit 24-1 in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing an example of modules arranged on a carousel.
FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of changing the frequency level;
FIG. 9 is a diagram for explaining the principle of changing the frequency level;
FIG. 10 is a diagram for explaining the principle of changing the frequency level.
FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the rate control algorithm processing unit 24-1 in FIG. 6;
[Explanation of symbols]
20 multiplexers, 21 DSM-CC data encoding unit, 22 encoding rate reduction unit, 23 multiplexing buffer, 24 rate control unit, 25 multiplexing unit, 26 multiplexing control unit, 41 section separation unit, 42 section analysis unit, 43 Rate control algorithm processor

Claims (4)

複数の信号を可変レート符号化して統計多重する信号多重化装置において、
前記複数の信号のうちの少なくとも1つの信号を、前記信号に含まれる全てのモジュールが1周期に少なくとも1以上含まれる周期的なデータストリームに変換する変換手段と、
前記周期的なデータストリームをバッファリングするバッファリング手段と、
バッファリングされている前記周期的なデータストリームのデータ占有量を検出する検出手段と、
された前記データ占有量および前記周期的なデータストリームの出力周期に基づいて、頻度レベルを設定する設定手段と、
された前記頻度レベルに基づいて、1周期分の前記データストリーム含まれる全てのモジュールの中から廃棄するモジュールを決定する決定手段と、
バッファリングされている前記周期的なデータストリームから、廃棄するモジュールに決定された前記モジュールを廃棄し、かつ、廃棄しない残りの前記モジュールを前記バッファリング手段から読み出す読み出し手段と
を含み、
前記設定手段は、前記出力周期に対する、検出された前記データ占有量が予め設定されている下限値よりも小さい期間の割合が、
第1の閾値よりも小さい場合、前記頻度レベルを現状よりも下げる方向に設定し、
第1の閾値よりも大きな第2の閾値よりも大きい場合、前記頻度レベルを現状よりも上げる方向に設定する
信号多重化装置。
In a signal multiplexing device that statistically multiplexes a plurality of signals by variable rate coding,
Conversion means for converting at least one signal of the plurality of signals into a periodic data stream in which all modules included in the signal are included in at least one or more in one period;
Buffering means for buffering the periodic data stream;
Detecting means for detecting data occupancy of the periodic data stream being buffered ;
Based on the output period of the detection by said data occupancy rate and the periodic data stream, and setting means for setting a frequency level,
Based on the frequency level is set, determining means for determining the module to be discarded from among all the modules included in the data stream for one period,
From the periodic data stream being buffered, and discarding the module determined in module to discard, and saw including a reading means for reading the rest of the modules that are not discarded from the buffering means,
The setting means has a ratio of a period in which the detected data occupation amount is smaller than a preset lower limit value with respect to the output cycle,
If smaller than the first threshold, set the frequency level to be lower than the current level,
A signal multiplexer that sets the frequency level to be higher than the current level when the frequency is larger than a second threshold that is larger than the first threshold .
前記変換手段は、DSM-CCデータカルーセル伝送方式を用いて、前記信号に含まれる全てのモジュールが1周期に少なくとも1以上含まれる周期的なデータストリームに変換する
求項1に記載の信号多重化装置。
The converting means converts to a periodic data stream in which all modules included in the signal are included in at least one or more using a DSM-CC data carousel transmission system.
Signal multiplexing apparatus according to Motomeko 1.
複数の信号を可変レート符号化して統計多重する信号多重化装置の信号多重化方法において、
前記複数の信号のうちの少なくとも1つの信号を、前記信号に含まれる全てのモジュールが1周期に少なくとも1以上含まれる周期的なデータストリームに変換する変換ステップと、
前記周期的なデータストリームをバッファリング手段にバッファリングさせるバッファリング制御ステップと、
バッファリングされている前記周期的なデータストリームのデータ占有量を検出する検出ステップと、
された前記データ占有量および前記周期的なデータストリームの出力周期に基づいて、頻度レベルを設定する設定ステップと、
された前記頻度レベルに基づいて、1周期分の前記データストリーム含まれる全てのモジュールの中から廃棄するモジュールを決定する決定ステップと、
バッファリングされている前記周期的なデータストリームから、廃棄するモジュールに決定された前記モジュールを廃棄し、かつ、廃棄しない残りの前記モジュールを前記バッファリング手段から読み出す読み出しステップと
を含み、
前記設定ステップは、前記出力周期に対する、検出された前記データ占有量が予め設定されている下限値よりも小さい期間の割合が、
第1の閾値よりも小さい場合、前記頻度レベルを現状よりも下げる方向に設定し、
第1の閾値よりも大きな第2の閾値よりも大きい場合、前記頻度レベルを現状よりも上げる方向に設定する
信号多重化方法。
In a signal multiplexing method of a signal multiplexing apparatus for statistically multiplexing a plurality of signals by variable rate coding,
A conversion step of converting at least one signal of the plurality of signals into a periodic data stream in which all modules included in the signal are included in at least one cycle;
A buffering control step for buffering the periodic data stream in a buffering means ;
A detecting step for detecting data occupancy of the periodic data stream being buffered ;
Based on the output period of the detection by said data occupancy rate and the periodic data stream, a setting step of setting a frequency level,
Based on the frequency level is set, a determination step of determining a module to discard from all the modules included in the data stream for one period,
From the periodic data stream being buffered, and discarding the module determined in module to discard, and viewed including the steps of: reading the remainder of the modules that are not discarded from the buffering means,
In the setting step, a ratio of a period in which the detected data occupation amount is smaller than a preset lower limit value with respect to the output cycle is
If smaller than the first threshold, set the frequency level to be lower than the current level,
A signal multiplexing method for setting the frequency level to be higher than the current level when the frequency is larger than a second threshold larger than the first threshold .
複数の信号を可変レート符号化して統計多重する信号多重化装置の制御用のプログラムであって、
前記複数の信号のうちの少なくとも1つの信号を、前記信号に含まれる全てのモジュールが1周期に少なくとも1以上含まれる周期的なデータストリームに変換する変換ステップと、
前記周期的なデータストリームをバッファリング手段にバッファリングさせるバッファリング制御ステップと、
バッファリングされている前記周期的なデータストリームのデータ占有量を検出する検出ステップと、
された前記データ占有量および前記周期的なデータストリームの出力周期に基づいて、頻度レベルを設定する設定ステップと、
された前記頻度レベルに基づいて、1周期分の前記データストリーム含まれる全てのモジュールの中から廃棄するモジュールを決定する決定ステップと、
バッファリングされている前記周期的なデータストリームから、廃棄するモジュールに決定された前記モジュールを廃棄し、かつ、廃棄しない残りの前記モジュールを前記バッファリング手段から読み出す読み出しステップと
を含み、
前記設定ステップは、前記出力周期に対する、検出された前記データ占有量が予め設定されている下限値よりも小さい期間の割合が、
第1の閾値よりも小さい場合、前記頻度レベルを現状よりも下げる方向に設定し、
第1の閾値よりも大きな第2の閾値よりも大きい場合、前記頻度レベルを現状よりも上げる方向に設定する
処理を信号多重化装置のコンピュータに実行させるプログラムが記録されている記録媒体。
A program for controlling a signal multiplexer that statistically multiplexes a plurality of signals by variable rate coding,
A conversion step of converting at least one signal of the plurality of signals into a periodic data stream in which all modules included in the signal are included in at least one cycle;
A buffering control step for buffering the periodic data stream in a buffering means ;
A detecting step for detecting data occupancy of the periodic data stream being buffered ;
Based on the output period of the detection by said data occupancy rate and the periodic data stream, a setting step of setting a frequency level,
Based on the frequency level is set, a determination step of determining a module to discard from all the modules included in the data stream for one period,
From the periodic data stream being buffered, and discarding the module determined in module to discard, and viewed including the steps of: reading the remainder of the modules that are not discarded from the buffering means,
In the setting step, a ratio of a period in which the detected data occupation amount is smaller than a preset lower limit value with respect to the output cycle is
If smaller than the first threshold, set the frequency level to be lower than the current level,
When the frequency is larger than the second threshold value that is larger than the first threshold value, the frequency level is set to be higher than the current level.
A recording medium on which a program for causing a computer of a signal multiplexing apparatus to execute processing is recorded.
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