JP4374107B2 - TS multiplexing transmitter, receiver and transmission system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、TS多重化送信装置および受信装置並びに伝送システムに関し、より特定的には、デジタル衛星放送やデジタルCATV放送等に用いられる、複数の放送事業者が提供するトランスポートストリーム(TS)を多重化して送信する送信装置、および多重化されたトランスポートストリームを受信して任意の放送事業者のトランスポートストリームを選択出力する受信装置、並びに当該送信装置および受信装置で構成される伝送システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
デジタル衛星放送やデジタルCATV放送等の分野では、通信資源を有効に活用するため、複数の放送事業者が提供する各番組を多重化して1つのチャンネルで放送することが行われている。
以下、このような複数の番組を多重化して送受信するデジタル放送システムで用いられる従来の送受信装置を、図13〜図15を参照して簡単に説明する。なお、図13は、符号化方式としてMPEG(Moving Picture Experts Group)方式を用いたデジタル放送システムの構成の一例を示すブロック図であり、3つの放送事業者A〜Cを有している。図14は、図13の送信装置100が行う多重化の一例を示す図である。図15は、図13の受信装置200が行うトランスポートストリーム選択の一例を示す図である。
【0003】
まず、放送事業者A〜Cは、MPEG2規格に従って、提供する番組のトランスポートストリームTS−A〜TS−Cをそれぞれ生成し(図14(a)〜(c))、送信装置100の複数TS多重化部101へ出力する。図14の例では、放送事業者Aは1フレーム周期で3つのTSパケット(A1〜A3)を送信するように、放送事業者Bは1フレーム周期で4つのTSパケット(B1〜B4)を送信するように、放送事業者Cは1フレーム周期で5つのTSパケット(C1〜C5)を送信するように、トランスポートストリームを生成している。
送信装置100において、複数TS多重化部101は、放送事業者A〜Cからそれぞれ入力するトランスポートストリームTS−A〜TS−Cについて、ストリームを構成するTSパケット単位でそれぞれ速度変換および多重化し、1フレームのスロット数N(Nは、2以上の整数)の多重化トランスポートストリームを生成する(図14(d))。図14の例では、複数TS多重化部101は、1フレームを12スロットとして多重している。また、複数TS多重化部101は、受信装置200において選択するトランスポートストリームを抽出するために、各トランスポートストリームが使用しているスロットの情報を伝送制御信号として付加する。この伝送制御信号は、例えば、BSデジタル放送(の複数TS伝送フォーマット)ではTMCC(Transmission Multiplexing Configuration Control) と呼ばれ、パケット同期信号に重畳されて伝送される。変調部102は、多重化トランスポートストリームに対して予め定めた変調を施した後、伝送路103を介して受信装置200側へ送信する。
【0004】
一方、受信装置200において、復調部201は、伝送路103を介して送信されてくる多重化トランスポートストリームを受信して復調する。フレーム同期/制御情報分離部202は、多重化トランスポートストリームのフレーム同期や伝送制御信号の分離/解析等を行うと共に、別途与えられる放送事業者A〜C(すなわち、トランスポートストリームTS−A〜TS−C)の選択指示に従って、スロット選択/書き込み部203およびPLL(Phase locked loop) 回路204を制御する。スロット選択/書き込み部203は、フレーム同期/制御情報分離部202の制御に従って、復調後の多重化トランスポートストリーム(図15(a))の中から1つのトランスポートストリームを選択し、バッファメモリ205に書き込む。PLL回路204は、受信装置200のシステムクロックと送信装置100のシステムクロックとを一致させた場合に符号化処理で不具合が生じないように、フレーム同期/制御情報分離部202の制御に従って、バッファメモリ205に書き込まれた選択トランスポートストリームの速度変換を行うための読み出しクロックを生成する。読み出し回路206は、PLL回路204が生成した読み出しクロックに従って、選択トランスポートストリームをバッファメモリ205から読み出す(図15(b))。システムクロック再生部207は、選択トランスポートストリーム内に付加されているプログラムクロック基準参照値 (PCR;Program Clock Reference)に基づいて、受信装置200のシステムクロックと送信装置100のシステムクロックとが一致するようにクロックを再生する。MPEGデコーダ208は、再生されたシステムクロックに従って、速度変換後の選択トランスポートストリームをデコードし、映像/音声として出力する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の受信装置200は、選択トランスポートストリームを元の(送信装置100時点での)トランスポートストリームに再生するので、ストリームの各TSパケットを速度変換するためのPLL回路204およびバッファメモリ205が必要不可欠となる。
このため、上記のような従来の受信装置200の構成では、受信装置が複雑かつ高価になるという問題があった。
【0006】
それ故、本発明の目的は、複数の番組を多重化して送受信するデジタル放送システムにおいて、受信装置側の構成としてPLL回路および速度変換処理用バッファメモリ(以後単にバッファメモリという)を不必要とするTS多重化送信装置および受信装置並びに伝送システムを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第1の発明は、複数のトランスポートストリームについて、各々予め定めたスロット数が割り当てられて多重化された多重化トランスポートストリームを、受信する受信装置であって、
受信する多重化トランスポートストリームから、選択するトランスポートストリームのスロット位置にあるTSパケットを抽出すると共に、選択しないトランスポートストリームのスロット位置をNULLパケットに置き換えたトランスポートストリームを生成するスロット選択/NULL置換手段と、
前記多重化トランスポートストリームの1フレーム周期がT、フレーム長のスロット数がNであり、選択するトランスポートストリームの割り当てスロット数がn(n<N)であり、フレーム内でi番目(i=1〜n)の割り当てスロット位置がPiであるとした場合、
ΔSTCi={(i−1)/n−(Pi−1)/N}×T
に従って、補正値ΔSTCiをそれぞれ算出する補正STC算出手段をさらに備え、
スロット選択/NULL置換手段が出力するトランスポートストリームに付加されているPCR(プログラムクロック基準参照値)から補正値ΔSTCiを減算した値に基づいて、デコードするタイミングを与えるシステムクロックを再生するシステムクロック再生手段とを備える。
【0008】
上記のように、第1の発明によれば、速度変換を行わずに選択トランスポートストリームの各TSパケット以外のパケットをNULLパケットに置き換える。
これにより、受信装置側においてPLL回路およびバッファメモリを構成する必要がなくなるので、構成が容易かつ安価な受信装置を実現することが可能となる。
また、速度変換を行わないことで生じる時間的なずれをシステムクロックの制御によって修正する。
これにより、選択するトランスポートストリームの正確なデコードが可能となる。
【0011】
第2の発明は、第1の発明に従属する発明であって、
複数のトランスポートストリームのいずれか1つによって、すべてのトランスポートストリーム選局に関連する番組配列情報が伝送されている場合、
スロット選択/NULL置換手段は、番組配列情報を与える特定のPID(パケット識別子)が格納されたTSパケットをさらに抽出することを特徴とする。
【0012】
上記のように、第2の発明によれば、第1の発明において、番組配列情報を与える特定のPIDが格納されたTSパケットをさらに抽出する。
これにより、第1の発明の効果に加え、送信装置側はすべてのトランスポートストリームにおいて番組配列情報を伝送する必要がなくなるので、伝送帯域資源を有効に活用(節約)することができる。
【0013】
第3の発明は、複数のトランスポートストリームについて、各々予め定めたスロット数を割り当てて多重化した多重化トランスポートストリームを生成し、送信するTS多重化送信装置であって、
複数のトランスポートストリームについて、ストリームを構成するTSパケット単位でそれぞれ速度変換および多重化し、多重化トランスポートストリームを生成する複数TS多重化手段と、
多重化トランスポートストリームの1フレーム周期がT、フレーム長のスロット数がNであり、対象となるトランスポートストリームの割り当てスロット数がn(n<N)、フレーム内でi番目(i=1〜n)の割り当てスロット位置がPiである場合、
ΔPCRi={(Pi−1)/N−(i−1)/n}×T
に従って、補正値ΔPCRiをそれぞれ算出して現在のPCRに加算するPCR補正手段とを備える。
【0014】
上記のように、第3の発明によれば、送信装置側で速度変換を行わないことで生じる時間的なずれ分を、送信するPCRに予め加算しておく。
これにより、受信装置側で速度変換を行わずに選択するトランスポートストリームの各TSパケット以外のパケットをNULLパケットに置き換える処理を行うことで、PLL回路およびバッファメモリを構成する必要がなくなるため、構成が容易かつ安価な受信装置を実現することが可能となる。また、送信装置側で予めPCRの補正を行うので、受信装置側のシステムクロック再生手段としては、従来から用いられている構成をそのまま用いることができる。
【0015】
第4の発明は、第3の発明に従属する発明であって、
複数TS多重化手段は、複数のトランスポートストリーム毎に、トランスポートストリームを構成するTSパケットが、すべて連続しないように分散させてスロット割り当てを行うことを特徴とする。
【0016】
上記のように、第4の発明によれば、第3の発明において、同一トランスポートストリームのTSパケットが、すべて連続しないように分散させてスロット割り当てによって多重化を行う。
これにより、第3の発明の効果に加え、さらに受信装置側におけるオーバーフロー/アンダーフローの発生を防ぐことができる。
【0017】
第5の発明は、第4の発明に従属する発明であって、
複数TS多重化手段は、割り当てスロット数が多いトランスポートストリームからTSパケットの割り当て処理を行うことを特徴とする。
【0018】
上記のように、第5の発明によれば、第4の発明において、割り当てスロット数が多いトランスポートストリームからTSパケットの割り当て処理を行う。
これにより、伝送速度が速いトランスポートストリームを優先してスロット割り当て処理を行うことができるので、特にトランスポートストリームが一定レートで再生されるMPEG映像・音声の信号であるような場合に、受信装置側におけるオーバーフロー/アンダーフローの発生をより効果的に防ぐことができる。
【0019】
第6の発明は、複数のトランスポートストリームについて、各々予め定めたスロット数を割り当てて多重化した多重化トランスポートストリームを用いて、送受信を行う伝送システムであって、
複数のトランスポートストリームについて、ストリームを構成するTSパケット単位でそれぞれ速度変換および多重化し、多重化トランスポートストリームを生成する複数TS多重化手段と、
多重化トランスポートストリームの1フレーム周期がT、フレーム長のスロット数がNであり、対象となるトランスポートストリームの割り当てスロット数がn(n<N)、フレーム内でi番目(i=1〜n)の割り当てスロット位置がPiである場合、
ΔPCRi={(Pi−1)/N−(i−1)/n}×T
に従って、補正値ΔPCRiをそれぞれ算出して現在のPCRに加算するPCR補正手段とを備える、送信装置と、
受信する多重化トランスポートストリームから、選択するトランスポートストリームのスロット位置にあるTSパケットを抽出すると共に、選択しないトランスポートストリームのスロット位置をNULLパケットに置き換えたトランスポートストリームを生成するスロット選択/NULL置換手段と、
スロット選択/NULL置換手段が出力するトランスポートストリームに付加されているPCRに基づいて、デコードするタイミングを与えるシステムクロックを再生するシステムクロック再生手段とを備える、受信装置とで構成される。
【0020】
上記のように、第6の発明によれば、受信装置側で行う速度変換を行わずに選択トランスポートストリームの各TSパケット以外のパケットをNULLパケットに置き換える処理に対応して、送信装置側で速度変換を行わないことで生じる時間的なずれ分を、送信するPCRに予め加算しておく。
これにより、受信装置側においてPLL回路およびバッファメモリを構成する必要がなくなるので、構成が容易かつ安価な受信装置を実現することが可能となる。また、送信装置側で予めPCRの補正を行うので、受信装置側のシステムクロック再生部としては、従来から用いられている構成をそのまま用いることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。図1において、第1の実施形態に係る受信装置2は、復調部21と、フレーム同期/制御情報分離部22と、スロット選択/NULL置換部23と、補正STC算出部24と、システムクロック再生部27と、MPEGデコーダ28とを備える。
【0022】
本発明の第1の実施形態に係る受信装置2は、上述したような一般的な送信装置100が出力する多重化トランスポートストリームを受信する装置である。
以下、図12に示した1フレームが12スロットの多重化トランスポートストリームが送信されてくる場合を一例に挙げて、図2〜図4をさらに参照して第1の実施形態に係る受信装置2の動作を説明する。図2は、図1のスロット選択/NULL置換部23が行うトランスポートストリーム選択処理の一例を示す図である。図3は、図1の補正STC算出部24で算出する補正値ΔSTCiの一例を説明する図である。図4は、図1のシステムクロック再生部27の詳細な構成を示すブロック図である。
【0023】
受信装置2において、復調部21は、伝送路13を介して送信されてくる多重化トランスポートストリームを受信して復調する。フレーム同期/制御情報分離部22は、多重化トランスポートストリームのフレーム同期や伝送制御信号の分離/解析等を行うと共に、別途(典型的にはCPUから)与えられる放送事業者A〜C(すなわち、トランスポートストリームTS−A〜TS−C)の選択指示に従って、スロット選択/NULL置換部23および補正STC算出部24を制御する。
【0024】
スロット選択/NULL置換部23は、フレーム同期/制御情報分離部22の制御に従って、復調後の多重化トランスポートストリーム(図2(a))の中から1つのトランスポートストリームを選択する。ここで、スロット選択/NULL置換部23は、選択トランスポートストリームの各TSパケット以外のパケットをNULLパケット(図中、網掛け部分)に置き換えて単一のトランスポートストリームを抽出する(図2(b))。これにより、速度変換処理を行うことなく選択された単一のトランスポートストリームを抽出することができる。
このNULLパケットへの置換が行われた選択トランスポートストリームは、MPEGデコーダ28へ出力される。
【0025】
補正STC算出部24は、後述するシステムクロック再生部27において再生するシステムクロックを補正する補正値ΔSTCを算出する。これは、スロット選択/NULL置換部23において構成した選択トランスポートストリームをMPEGデコーダ28で復号化する際、選択トランスポートストリーム内に付加されているPCRに基づいてシステムクロック再生部27で再生するシステムクロックが、実際の復号化に必要なクロックに対してずれを生じるからである。
そこで、補正STC算出部24は、選択トランスポートストリームのパケットの位置(図3(a))と、選択トランスポートストリームを速度変換した(元のトランスポートストリームに再生した)場合におけるTSパケットの位置(図3(b))との時間差を、TSパケット毎にそれぞれ求め、補正値ΔSTCi(iは、1フレーム内でのパケット番号)としてシステムクロック再生部27へ出力する。なお、フレーム内における各TSパケットのスロット位置は、すべてのフレームにおいて同一であるので、いずれか1つのフレームに対して補正値ΔSTCiの算出を行えばよい。この補正値ΔSTCiは、具体的には、フレーム長のスロット数をN、フレーム周期(時間)をT、選択トランスポートストリームのパケット割り当てスロット数をn(n<N)、フレーム内でi番目(i=1〜n)の割り当てスロット位置をPiとした場合、次式(1)に従って求まる。
ΔSTCi={(i−1)/n−(Pi−1)/N}×T …(1)
なお、図3の例では、放送事業者Cのトランスポートストリームが選択された場合における補正値ΔSTC1〜ΔSTC5を示している。
【0026】
次に、図4を参照して、システムクロック再生部27は、加減算回路51と、ローパスフィルタ(LPF)52と、電圧制御発振器(VCO)53と、カウンタ54とを備える。
加減算回路51は、MPEGデコーダ28から選択トランスポートストリーム内に付加されているPCRを、補正STC算出部24から算出された各々の補正値ΔSTCiを、カウンタ54からフィードバックされるSTC(システムクロックカウント値)をそれぞれ入力し、次式(2)に従って各TSパケット毎に誤差信号を算出する。
誤差信号=STC+ΔSTCi−PCR …(2)
この誤差信号は、LPF52を介してVCO53に入力される。VCO53は、誤差信号に基づいて、発生させるシステムクロックの周波数を制御してカウンタ54に出力する。カウンタ54は、VCO53が出力するシステムクロックをカウントし、加減算回路51へフィードバック出力する。
これにより、選択トランスポートストリームの各TSパケットに対応したシステムクロックを再生することができる。
【0027】
そして、MPEGデコーダ28は、システムクロック再生部27において再生されたシステムクロックに従って、入力する選択トランスポートストリームをデコードし、映像/音声として出力する。
【0028】
以上のように、本発明の第1の実施形態に係る受信装置によれば、速度変換を行わずに選択トランスポートストリームの各TSパケット以外のパケットをNULLパケットに置き換える。そして、速度変換を行わないことで生じる時間的なずれをシステムクロックの制御によって修正する。
これにより、受信装置側においてPLL回路およびバッファメモリを構成する必要がなくなるので、構成が容易かつ安価な受信装置を実現することが可能となる。
【0029】
(第2の実施形態)
上記第1の実施形態では、速度変換を行わないことで生じる時間的なずれを受信装置2側のシステムクロックの制御によって修正する場合を説明した。
次に、本発明の第2の実施形態では、送信装置側において時間のずれ分を予めPCRに加算してやることで、構成が容易かつ安価な受信装置を実現する伝送システム(TS多重化送信装置および受信装置)を提供する。
【0030】
図5は、本発明の第2の実施形態に係る伝送システムの構成を示すブロック図である。図5において、本発明の第2の実施形態に係る伝送システムは、TS多重化送信装置1と受信装置3とが伝送路13で接続されて構成される。TS多重化送信装置1は、複数TS多重化部11と、変調部12とを備える。また、受信装置3は、復調部21と、フレーム同期/制御情報分離部22と、スロット選択/NULL置換部23と、システムクロック再生部37と、MPEGデコーダ28とを備える。
なお、第2の実施形態の受信装置3において、上記第1の実施形態に係る受信装置2と同一の構成部分については、同一の参照番号を付している。
【0031】
まず、TS多重化送信装置1の動作を説明する。
上述したように、各放送事業者A〜Cは、MPEG2規格に従って、提供する番組のトランスポートストリームTS−A〜TS−Cをそれぞれ生成し(図14(a)〜(c)を参照)、TS多重化送信装置1の複数TS多重化部11へ出力する。
複数TS多重化部11は、放送事業者A〜Cからそれぞれ入力するトランスポートストリームTS−A〜TS−Cについて、ストリームを構成するTSパケット単位でそれぞれ速度変換および多重化し、1フレームのスロット数Nの多重化トランスポートストリームを生成する(図14(d)を参照)。ここで、複数TS多重化部11は、速度変換および多重化したことで変動する時間差を、各TSパケット毎に補正値ΔPCRi(iは、1フレーム内でのパケット番号)としてそれぞれ求め、現在のPCRにΔPCRiを加算した値に各々書き換える。この補正値ΔPCRiは、具体的には、フレーム長のスロット数をN、フレーム周期(時間)をT、対象となるトランスポートストリームのパケット割り当てスロット数をn(n<N)、フレーム内でi番目(i=1〜n)の割り当てスロット位置をPiとした場合、次式(3)に従って求まる。
ΔPCRi={(Pi−1)/N−(i−1)/n}×T …(3)
【0032】
変調部12は、複数TS多重化部11が出力するPCR書き換え後の多重化トランスポートストリームに対して予め定めた変調を施した後、伝送路13を介して受信装置3へ送信する。
【0033】
次に、受信装置3の動作を説明する。
復調部21は、伝送路13を介して送信されてくる多重化トランスポートストリームを受信して復調する。フレーム同期/制御情報分離部22は、多重化トランスポートストリームのフレーム同期や伝送制御信号の分離/解析等を行うと共に、別途(典型的にはCPUから)与えられる放送事業者A〜C(すなわち、トランスポートストリームTS−A〜TS−C)の選択指示に従って、スロット選択/NULL置換部23を制御する。
【0034】
スロット選択/NULL置換部23は、フレーム同期/制御情報分離部22の制御に従って、復調後の多重化トランスポートストリーム(図2(a)を参照)の中から1つのトランスポートストリームを選択する。ここで、スロット選択/NULL置換部23は、選択トランスポートストリームの各TSパケット以外のパケットをNULLパケットに置き換えて単一のトランスポートストリームを抽出する(図2(b)を参照)。これにより、速度変換処理を行うことなく選択された単一のトランスポートストリームを抽出することができる。このNULLパケットへの置換が行われた選択トランスポートストリームは、MPEGデコーダ28へ出力される。
【0035】
システムクロック再生部37は、従来から用いられている構成であり、図6に示すように、減算回路61と、ローパスフィルタ(LPF)52と、電圧制御発振器(VCO)53と、カウンタ54とを備える。減算回路61は、MPEGデコーダ28から選択トランスポートストリーム内に付加されているPCRと、カウンタ54からフィードバックされるSTCとをそれぞれ入力し、次式(4)に従って各TSパケット毎に誤差信号を算出する。
誤差信号=STC−PCR …(4)
この誤差信号は、LPF52を介してVCO53に入力される。VCO53は、誤差信号に基づいて、発生させるシステムクロックの周波数を制御してカウンタ54に出力する。カウンタ54は、VCO53が出力するシステムクロックをカウントし、減算回路61へフィードバック出力する。
これにより、選択トランスポートストリームの各TSパケットに対応したシステムクロックを再生することができる。
【0036】
そして、MPEGデコーダ28は、システムクロック再生部37において再生されたシステムクロックに従って、入力する選択トランスポートストリームをデコードし、映像/音声として出力する。
【0037】
以上のように、本発明の第2の実施形態に係る伝送システムによれば、受信装置側で行う速度変換を行わずに選択トランスポートストリームの各TSパケット以外のパケットをNULLパケットに置き換える処理に対応して、送信装置側で速度変換を行わないことで生じる時間的なずれ分を、送信するPCRに予め加算しておく。
これにより、受信装置側においてPLL回路およびバッファメモリを構成する必要がなくなるので、構成が容易かつ安価な受信装置を実現することが可能となる。また、送信装置側で予めPCRの補正を行うので、受信装置側のシステムクロック再生部としては、従来から用いられている構成をそのまま用いることができる。
【0038】
(第3の実施形態)
上記第1および第2の実施形態の送信装置では、図2(a)に示すように、放送事業者A〜Cが提供する各トランスポートストリームTS−A〜TS−Cを、同一のトランスポートストリームのTSパケットが連続するスロット割り当てによって多重化を行っていた。このため、受信装置側において、TSパケットの遅延時間が一定とならず、選択トランスポートストリームの再生処理速度が追いつかなかったり、再生すべき時間に間に合わなかったりして、オーバーフロー/アンダーフローを発生するおそれがある。
そこで、本発明の第3の実施形態では、連続しないスロット割り当てによって各TSパケットを多重化することで、受信装置側におけるオーバーフロー/アンダーフローの発生を防ぐTS多重化送信装置を提供する。
【0039】
図7は、本発明の第3の実施形態に係るTS多重化送信装置の構成を示すブロック図である。図7において、本発明の第3の実施形態に係るTS多重化送信装置4は、複数TS多重化部41と、変調部12とを備える。
なお、第3の実施形態のTS多重化送信装置4において、上記第2の実施形態に係るTS多重化送信装置1と同一の構成部分については、同一の参照番号を付している。また、第3の実施形態に係るTS多重化送信装置4に対応する受信装置としては、上記第1または第2の実施形態で述べた受信装置2,3のいずれかを用いることが可能である。
図8および図10は、それぞれ図7の複数TS多重化部41が行う多重化の一例を示す図である。図9および図11は、それぞれ本発明の第3の実施形態に係るTS多重化送信装置4が図8および図10に示す多重化に従って出力する多重化トランスポートストリームに対し、受信装置2,3のスロット選択/NULL置換部23が行うトランスポートストリーム選択処理の一例を示す図である。
【0040】
上述したように放送事業者A〜Cは、MPEG2規格に従って、提供する番組のトランスポートストリームTS−A〜TS−Cをそれぞれ生成し(図8(a)〜(c),図10(a)〜(c))、TS多重化送信装置4の複数TS多重化部41へ出力する。
複数TS多重化部41は、放送事業者A〜Cからそれぞれ入力するトランスポートストリームTS−A〜TS−Cについて、ストリームを構成するTSパケット単位でそれぞれ速度変換および多重化し、1フレームのスロット数Nの多重化トランスポートストリームを生成する。ここで、複数TS多重化部41は、各トランスポートストリームTS−A〜TS−CのそれぞれのTSパケットがすべて連続しないように分散させてスロット割り当てを行う。
このTSパケットを分散させてスロット割り当てを行う方法としては、いくつかの手法が考えられるが、以下に代表的な2通りの手法を一例に挙げて具体的に説明する。
【0041】
まず、図8および図9を参照して、第1の手法を説明する。
第1の手法は、フレーム内でi番目(i=1〜n)の割り当てスロット位置をPiとした場合、以下の条件に従うことを前提として、次式(5)に従ってスロット割り当てを行うものである。なお、floor(x)は、値xの小数点以下を切り捨てる関数である。
Pi=floor{N×(i−1)/n}+1 …(5)
[条件]
・割り当てスロット数が多いトランスポートストリームから処理を行う。
・求めたPiが割り当て済みの場合、P(i+1)へ割り当てる。
【0042】
上記式(5)に従って、図8(a)〜(c)に示す各TSパケットのスロット割り当てを行うと、図8(d)に示すフレームが構成される。
具体的に示すと、割り当てスロット数が多いトランスポートストリームTS−Cから処理を始め、各TSパケットのスロット位置は、以下のようになる。
C1:floor[12*(1-1)/5]+1=1
C2:floor[12*(2-1)/5]+1=3
C3:floor[12*(3-1)/5]+1=5
C4:floor[12*(4-1)/5]+1=8
C5:floor[12*(5-1)/5]+1=10
B1:floor[12*(1-1)/4]+1=1(割当済み)→2
B2:floor[12*(2-1)/4]+1=4
B3:floor[12*(3-1)/4]+1=7
B4:floor[12*(4-1)/4]+1=10(割当済み)→11
A1:floor[12*(1-1)/3]+1=1(割当済み)→6
A2:floor[12*(2-1)/3]+1=5(割当済み)→9
A3:floor[12*(3-1)/3]+1=9(割当済み)→12
【0043】
次に、図10および図11を参照して、第2の手法を説明する。
第2の手法は、処理するトランスポートストリームの総数をSと、トランスポートストリームを処理する順番をr(r=1,2,…)と、フレーム内でi番目(i=1〜n)の割り当て仮スロット位置をPiとした場合、以下の条件に従うことを前提として、次式(6)に従ってスロット割り当てを行うものである。なお、floor(x)は、値xの小数点以下を切り捨てる関数である。
Pi=floor{N×(i−1)/n}
+floor{(r−1)×N/S}+1 …(6)
[条件]
・割り当てスロット数が多いトランスポートストリームから処理を行う。
・求めたPiが1フレームのスロット数Nを越える場合、Pi←(N−Pi)として割り当てる。
・求めたPiが割り当て済みの場合、P(i+1)へ割り当てる。
・各トランスポートストリームについて、各スロットに割り当てられたTSパケットを時間順に並び替える。
【0044】
上記式(6)に従って、図10(a)〜(c)に示す各TSパケットのスロット割り当てを行うと、図10(d)に示すフレームが構成される。
具体的に示すと、割り当てスロット数が多いトランスポートストリームTS−Cから処理を始め、各TSパケットの仮スロット位置は、以下のようになる。
C1:floor[12*(1-1)/5]+floor[(1-1)*12/3]+1=1
C2:floor[12*(2-1)/5]+floor[(1-1)*12/3]+1=3
C3:floor[12*(3-1)/5]+floor[(1-1)*12/3]+1=5
C4:floor[12*(4-1)/5]+floor[(1-1)*12/3]+1=8
C5:floor[12*(5-1)/5]+floor[(1-1)*12/3]+1=10
B1:floor[12*(1-1)/4]+floor[(2-1)*12/3]+1=5(割当済み)→6
B2:floor[12*(2-1)/4]+floor[(2-1)*12/3]+1=8(割当済み)→9
B3:floor[12*(3-1)/4]+floor[(2-1)*12/3]+1=11
B4:floor[12*(4-1)/4]+floor[(2-1)*12/3]+1=2
A1:floor[12*(1-1)/3]+floor[(3-1)*12/3]+1=9(割当済み)→12
A2:floor[12*(2-1)/3]+floor[(3-1)*12/3]+1=1(割当済み)→4
A3:floor[12*(3-1)/3]+floor[(3-1)*12/3]+1=5(割当済み)→7
そして、トランスポートストリームTS−BおよびTS−Aに関しては、各々のスロット位置のTSパケットを時間順に並び替える。
【0045】
このように、第1の手法では、すべてのトランスポートストリームのTSパケットについて1番目のスロットから割り当てる処理を行うので、後から処理するトランスポートストリームほど(例えば、TS−A)、TSパケットの割り当て位置がフレームの後方に偏る、すなわち遅延時間(ジッタ)が大きくなる傾向があるが、TSパケットの位置を時間順に並び替える必要はないという利点がある。一方、第2の手法では、スロット位置を割り当てた後でTSパケットの位置を時間順に並び替える必要があるが、後から処理するトランスポートストリームについてもある程度フレーム全体に分散させてスロットを割り当てることが可能である(平均的な遅延時間が小さくなる)という利点がある。
また、上記第1および第2の手法共に、各トランスポートストリームの割り当てスロット数が変化しなければ、スロットの割り当ては変わらない。このため、送信装置から送信される伝送制御信号(各トランスポートストリームが使用しているスロットの情報)に伝送誤りが発生した場合でも、受信装置は直前の伝送制御信号を用いてトランスポートストリームの選択処理を正確に継続することができるという利点がある。
【0046】
なお、上記第1および第2の手法では、条件として割り当てスロット数が多いトランスポートストリームから処理を行う場合を説明したが、割り当てスロット数が少ないトランスポートストリームから処理を行っても、スロット位置を分散させて割り当てることができる。しかし、受信装置側において構成するオーバーフロー/アンダーフロー防止用バッファメモリ(速度変換処理用とは別個のものである)の容量として(遅延時間量×伝送速度)分が必要となること、および上述したように後からスロット割り当て処理を行うトランスポートストリームほど遅延時間が大きくなることを考慮すると、同じ遅延時間量であれば割り当てスロット数が少ない(伝送速度が遅い)トランスポートストリームの方が、処理に必要なバッファメモリ容量が少なくて済むことになる。
従って、トランスポートストリームが一定レートで再生されるMPEG映像・音声の信号であるような場合、受信装置側におけるオーバーフロー/アンダーフローの発生を防ぐためには、割り当てスロット数が多い(伝送速度が速い)トランスポートストリームから順に、スロット割り当て処理を行うことが好ましいのである。
【0047】
ここで、次世代の伝送方式として、1フレームのスロット数を「53」とし、フレーム先頭の1スロットを伝送制御情報(フレーム同期信号,TSパケットの配置情報等)を格納するフレームヘッダで構成するようにした、現在規格化されつつあるデジタルCATVの複数TS伝送方式が存在する。このような、伝送方式において、本発明が提供するスロット割り当て方法を適用する場合には、次のような処理を行えばよい。
各トランスポートストリームの割り当てスロット数の合計を「52」以内とし、まず上述したスロット割り当て処理を行う。次に、この処理においてTSパケットが割り当てられなかったスロットの位置を抽出し、当該位置に従ってフレームの先頭スロットがフレームヘッダとなるように、すべてのスロット位置のTSパケットをローテーション、または一部のスロット位置のTSパケットをスライドして並べ替える。例えば、ローテーションの手法としては、10番目のスロット位置が抽出された場合、11番目のスロット位置のTSパケットを2番目のスロット位置に、12番目のスロット位置のTSパケットを3番目のスロット位置に…、そして9番目のスロット位置のTSパケットを53番目のスロット位置に並べ替える。また、スライドの手法としては、10番目のスロット位置が抽出された場合、1番目のスロット位置のTSパケットを2番目のスロット位置に、2番目のスロット位置のTSパケットを3番目のスロット位置に…、そして9番目のスロット位置のTSパケットを10番目のスロット位置に並べ替える(この場合、11番目〜53番目のスロット位置のTSパケットは、並べ替えられない)。
なお、このスロット割り当て処理に基づくそれぞれのスロット位置とTSパケットとの対応関係は、フレームヘッダ内にTSパケットの配置情報として格納される。
【0048】
さて、受信装置が上記第2の実施形態で述べた受信装置3である場合、複数TS多重化部41は、スロットの割り当て処理が完了すると、次に上記第2の実施形態の複数TS多重化部11と同様に、速度変換および多重化したことで変動する時間差を、各TSパケット毎に補正値ΔPCRiとしてそれぞれ求め、現在のPCRにΔPCRiを加算した値に各々書き換える。
一方、受信装置が上記第1の実施形態で述べた受信装置2である場合、複数TS多重化部41は、PCRの書き換えを行わない。
【0049】
変調部12は、複数TS多重化部41が出力する分散スロット割り当て(およびPCR書き換え)処理後の多重化トランスポートストリームに対して予め定めた変調を施した後、伝送路13を介して受信装置2,3へ送信する。
そして、受信装置2,3のスロット選択/NULL置換部23は、上記第1および第2の実施形態で述べた処理を行うことで、受信する多重化トランスポートストリーム(図9(a)または図11(a))に基づいて、図9(b)または図11(b)に示すような各フレームを構成する。
【0050】
以上のように、本発明の第3の実施形態に係るTS多重化送信装置によれば、上記第1および第2の実施形態の処理に加え、同一トランスポートストリームのTSパケットが、すべて連続しないように分散させてスロット割り当てによって多重化を行う。
これにより、上記第1および第2の実施形態の効果に加え、さらに受信装置側におけるオーバーフロー/アンダーフローの発生を防ぐことができる。
【0051】
なお、上記第1〜第3の実施形態においては、受信装置側で選択トランスポートストリームのTSパケットの速度変換を行わない。
そこで、このことを利用して、送信装置において複数の放送事業者が提供する各トランスポートストリームのいずれか1つだけに、すべてのトランスポートストリーム選局に関連する番組配列情報(例えば、BSデジタル放送で規定されている「全局SI(Service Information )」等)を伝送するようにし、受信装置において選択トランスポートストリームと共に、この番組配列情報を与える特定のPID(パケット識別子)が格納されたTSパケット(トランスポートストリームの選択/非選択に関係なく)をも抽出して、単一のトランスポートストリームを抽出するようにすることも可能である。図12に、特定のPIDがTSパケット「A2」に格納されている場合であって、スロット選択/NULL置換部23でトランスポートストリームTS−Bを選択処理した一例を示す。
これにより、送信装置側はすべてのトランスポートストリームにおいて番組配列情報を伝送する必要がなくなるので、伝送帯域資源を有効に活用(節約)することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1のスロット選択/NULL置換部23が行うトランスポートストリーム選択処理の一例を示す図である。
【図3】図1の補正STC算出部24で算出するΔSTCの一例を説明する図である。
【図4】図1のシステムクロック再生部27の詳細な構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の第2の実施形態に係る伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図6】図5のシステムクロック再生部37の詳細な構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の第3の実施形態に係るTS多重化送信装置の構成を示すブロック図である。
【図8】図7の複数TS多重化部41が行う多重化の一例を示す図である。
【図9】図8に示す多重化に従って出力する多重化トランスポートストリームに対し、図1および図5のスロット選択/NULL置換部23が行うトランスポートストリーム選択処理の一例を示す図である。
【図10】図7の複数TS多重化部41が行う多重化の一例を示す図である。
【図11】図10に示す多重化に従って出力する多重化トランスポートストリームに対し、図1および図5のスロット選択/NULL置換部23が行うトランスポートストリーム選択処理の一例を示す図である。
【図12】図1および図5のスロット選択/NULL置換部23が行うトランスポートストリーム選択処理の一例を示す図である。
【図13】従来のデジタル放送システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図14】図13の送信装置100が行う多重化の一例を示す図である。
【図15】図13の受信装置200が行うトランスポートストリーム選択処理の一例を示す図である。
【符号の説明】
1,4,100…TS多重化送信装置
2,3,200…受信装置
11,41,101…複数TS多重化部
12,102…変調部
13,103…伝送路
21,201…復調部
22,202…フレーム同期/制御情報分離部
23…スロット選択/NULL置換部
24…補正STC算出部
27,37,207…システムクロック再生部
28,208…MPEGデコーダ
51…加減算回路
52…ローパスフィルタ(LPF)
53…電圧制御発振器(VCO)
54…カウンタ
61…減算回路
203…スロット選択/書き込み部
204…PLL回路
205…バッファメモリ
206…読み出し回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a TS multiplexing transmission device, a reception device, and a transmission system, and more specifically, transport streams (TS) provided by a plurality of broadcasters used for digital satellite broadcasting, digital CATV broadcasting, and the like. The present invention relates to a transmission device that multiplexes and transmits, a reception device that receives a multiplexed transport stream and selectively outputs a transport stream of an arbitrary broadcaster, and a transmission system including the transmission device and the reception device. .
[0002]
[Prior art]
In fields such as digital satellite broadcasting and digital CATV broadcasting, in order to make effective use of communication resources, programs provided by a plurality of broadcasters are multiplexed and broadcast on a single channel.
Hereinafter, a conventional transmission / reception apparatus used in a digital broadcasting system that multiplexes and transmits a plurality of programs will be briefly described with reference to FIGS. FIG. 13 is a block diagram showing an example of the configuration of a digital broadcasting system using an MPEG (Moving Picture Experts Group) system as an encoding system, and has three broadcasters A to C. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of multiplexing performed by the
[0003]
First, the broadcasters A to C respectively generate transport streams TS-A to TS-C of programs to be provided according to the MPEG2 standard (FIGS. 14A to 14C), and a plurality of TSs of the
In the
[0004]
On the other hand, in the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional
For this reason, the configuration of the conventional receiving
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a PLL circuit and a configuration as a receiving apparatus side in a digital broadcasting system that multiplexes and transmits a plurality of programs.For speed conversion processingBuffer memory(Hereinafter simply referred to as buffer memory)It is to provide a TS multiplexing transmission device, a reception device, and a transmission system that do not require the transmission.
[0007]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
A first aspect of the invention is a receiving device that receives a multiplexed transport stream that is multiplexed by assigning a predetermined number of slots for each of a plurality of transport streams.
Slot selection / NULL for generating a transport stream by extracting a TS packet at a slot position of a selected transport stream from a received multiplexed transport stream and replacing a slot position of an unselected transport stream with a NULL packet A replacement means;
The frame period of the multiplexed transport stream is T, the number of slots of the frame length is N, the number of assigned slots of the transport stream to be selected is n (n <N), and the i-th (i = If the assigned slot position of 1 to n) is Pi,
ΔSTCi = {(i−1) / n− (Pi−1) / N} × T
And a correction STC calculation means for calculating the correction value ΔSTCi, respectively.
PCR (program clock reference value) added to the transport stream output by the slot selection / NULL replacement meansThe value obtained by subtracting the correction value ΔSTCi fromAnd a system clock recovery means for recovering a system clock that gives a timing for decoding.
[0008]
As described above, according to the first aspect, packets other than each TS packet of the selected transport stream are replaced with NULL packets without performing speed conversion.
This eliminates the need for configuring the PLL circuit and the buffer memory on the receiving device side, thereby realizing a receiving device that is easy to configure and inexpensive.
Further, a time lag caused by not performing speed conversion is corrected by controlling the system clock.
As a result, the transport stream to be selected can be accurately decoded.
[0011]
First2The invention of the1'sAn invention dependent on the invention,
When program arrangement information related to all transport stream channel selections is transmitted by any one of a plurality of transport streams,
The slot selection / NULL replacement means further extracts a TS packet storing a specific PID (packet identifier) giving program arrangement information.
[0012]
As above,2According to the invention of No.1'sIn the present invention, a TS packet storing a specific PID giving program arrangement information is further extracted.
As a result,1'sIn addition to the effects of the invention, it is not necessary for the transmission apparatus side to transmit the program arrangement information in all transport streams, so that transmission band resources can be effectively utilized (saved).
[0013]
First3The present invention is a TS multiplexing transmission apparatus for generating and transmitting a multiplexed transport stream in which a plurality of transport streams are multiplexed by assigning a predetermined number of slots respectively.
A plurality of TS multiplexing means for generating a multiplexed transport stream by converting and multiplexing the speed of each transport packet in units of TS packets constituting the plurality of transport streams,
The frame period of the multiplexed transport stream is T, the number of slots of the frame length is N, the number of assigned slots of the target transport stream is n (n <N), and the i-th (i = 1 to 1) in the frame n) If the assigned slot position is Pi,
ΔPCRi = {(Pi−1) / N− (i−1) / n} × T
And a PCR correction means for calculating the correction value ΔPCRi and adding the correction value ΔPCRi to the current PCR.
[0014]
As above,3According to this invention, a time lag caused by not performing speed conversion on the transmitting device side is added in advance to the PCR to be transmitted.
As a result, it is not necessary to configure the PLL circuit and the buffer memory by performing processing for replacing packets other than each TS packet of the transport stream to be selected without performing speed conversion on the receiving device side with a NULL packet. Therefore, it is possible to realize an easy and inexpensive receiving apparatus. In addition, since the PCR is corrected in advance on the transmission device side, the conventionally used configuration can be used as it is as the system clock recovery means on the reception device side.
[0015]
First4The invention of the3An invention subordinate to the invention of
The plurality of TS multiplexing means is characterized in that slot allocation is performed for each of a plurality of transport streams by distributing the TS packets constituting the transport stream so that they are not all continuous.
[0016]
As above,4According to the invention of No.3In this invention, the TS packets of the same transport stream are multiplexed so as not to be continuous and multiplexed by slot allocation.
As a result,3In addition to the effects of the present invention, the occurrence of overflow / underflow on the receiving apparatus side can be prevented.
[0017]
First5The invention of the4An invention subordinate to the invention of
The multiple TS multiplexing means is characterized by performing TS packet allocation processing from a transport stream having a large number of allocated slots.
[0018]
As above,5According to the invention of No.4In this invention, TS packet allocation processing is performed from a transport stream having a large number of allocated slots.
As a result, the slot allocation process can be performed with priority given to a transport stream having a high transmission speed. Therefore, particularly when the transport stream is an MPEG video / audio signal reproduced at a constant rate, the receiving apparatus The occurrence of overflow / underflow on the side can be more effectively prevented.
[0019]
First6The present invention is a transmission system that performs transmission and reception using a multiplexed transport stream obtained by assigning and multiplexing a predetermined number of slots for a plurality of transport streams,
A plurality of TS multiplexing means for generating a multiplexed transport stream by converting and multiplexing the speed of each transport packet in units of TS packets constituting the plurality of transport streams,
The frame period of the multiplexed transport stream is T, the number of slots of the frame length is N, the number of assigned slots of the target transport stream is n (n <N), and the i-th (i = 1 to 1) in the frame n) If the assigned slot position is Pi,
ΔPCRi = {(Pi−1) / N− (i−1) / n} × T
And a PCR correction means for calculating and adding the correction value ΔPCRi to the current PCR, respectively,
Slot selection / NULL for generating a transport stream by extracting a TS packet at a slot position of a selected transport stream from a received multiplexed transport stream and replacing a slot position of an unselected transport stream with a NULL packet A replacement means;
The receiving apparatus includes a system clock recovery means for recovering a system clock for providing a decoding timing based on the PCR added to the transport stream output from the slot selection / NULL replacement means.
[0020]
As above,6According to the invention, the transmission device side does not perform the speed conversion in response to the process of replacing the packets other than each TS packet of the selected transport stream with the NULL packet without performing the speed conversion performed on the reception device side. The generated time lag is added in advance to the PCR to be transmitted.
This eliminates the need for configuring the PLL circuit and the buffer memory on the receiving device side, thereby realizing a receiving device that is easy to configure and inexpensive. In addition, since the PCR is corrected in advance on the transmitting device side, a conventionally used configuration can be used as it is as the system clock recovery unit on the receiving device side.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the receiving
[0022]
The
Hereinafter, the receiving
[0023]
In the receiving
[0024]
The slot selection /
The selected transport stream that has been replaced with the NULL packet is output to the
[0025]
The correction
Therefore, the corrected
ΔSTCi = {(i−1) / n− (Pi−1) / N} × T (1)
In the example of FIG. 3, correction values ΔSTC1 to ΔSTC5 when the transport stream of the broadcaster C is selected are shown.
[0026]
Next, referring to FIG. 4, the system
The addition /
Error signal = STC + ΔSTCi−PCR (2)
This error signal is input to the
Thereby, the system clock corresponding to each TS packet of the selected transport stream can be reproduced.
[0027]
Then, the
[0028]
As described above, according to the receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention, packets other than the TS packets of the selected transport stream are replaced with NULL packets without performing speed conversion. Then, a time shift caused by not performing the speed conversion is corrected by controlling the system clock.
This eliminates the need for configuring the PLL circuit and the buffer memory on the receiving device side, thereby realizing a receiving device that is easy to configure and inexpensive.
[0029]
(Second Embodiment)
In the first embodiment, a case has been described in which a time lag caused by not performing speed conversion is corrected by controlling the system clock on the receiving
Next, in the second embodiment of the present invention, a transmission system (a TS multiplexing transmission device and a transmission device) that realizes an easy-to-configure and low-cost receiving device by adding a time lag to the PCR in advance on the transmitting device side. Receiving device).
[0030]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a transmission system according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the transmission system according to the second embodiment of the present invention is configured by connecting a TS multiplexing transmitter 1 and a
Note that, in the receiving
[0031]
First, the operation of the TS multiplexing transmitter 1 will be described.
As described above, each broadcaster A to C generates a transport stream TS-A to TS-C of a program to be provided according to the MPEG2 standard (FIG. 1).4(Refer to (a) to (c)), and output to the multiple
The multiple
ΔPCRi = {(Pi−1) / N− (i−1) / n} × T (3)
[0032]
The
[0033]
Next, the operation of the receiving
The
[0034]
The slot selection /
[0035]
The system
Error signal = STC-PCR (4)
This error signal is input to the
Thereby, the system clock corresponding to each TS packet of the selected transport stream can be reproduced.
[0036]
Then, the
[0037]
As described above, according to the transmission system according to the second embodiment of the present invention, the processing other than the TS packet of the selected transport stream is replaced with the NULL packet without performing the speed conversion performed on the receiving device side. Correspondingly, a time lag caused by not performing speed conversion on the transmitting device side is added in advance to the PCR to be transmitted.
This eliminates the need for configuring the PLL circuit and the buffer memory on the receiving device side, thereby realizing a receiving device that is easy to configure and inexpensive. In addition, since the PCR is corrected in advance on the transmitting device side, a conventionally used configuration can be used as it is as the system clock recovery unit on the receiving device side.
[0038]
(Third embodiment)
In the transmission apparatuses of the first and second embodiments, as shown in FIG. 2A, the transport streams TS-A to TS-C provided by the broadcasters A to C are transferred to the same transport. Multiplexing is performed by assigning slots in which TS packets of the stream are continuous. For this reason, the delay time of the TS packet is not constant on the receiving device side, and the reproduction processing speed of the selected transport stream cannot catch up or is not in time for the reproduction, and overflow / underflow occurs. There is a fear.
Therefore, in the third embodiment of the present invention, there is provided a TS multiplexing transmission apparatus that prevents the occurrence of overflow / underflow on the receiving apparatus side by multiplexing each TS packet by non-consecutive slot allocation.
[0039]
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a TS multiplexing transmission apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 7, a TS multiplexing transmission device 4 according to the third embodiment of the present invention includes a plurality of
In the TS multiplexing transmission device 4 of the third embodiment, the same components as those of the TS multiplexing transmission device 1 according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals. In addition, as the reception device corresponding to the TS multiplexing transmission device 4 according to the third embodiment, any of the
8 and 10 are diagrams illustrating an example of multiplexing performed by the multiple
[0040]
As described above, the broadcasters A to C respectively generate the transport streams TS-A to TS-C of the programs to be provided according to the MPEG2 standard (FIGS. 8A to 8C and 10A). To (c)), and outputs to the
The multiple
As a method of assigning slots by distributing the TS packets, several methods are conceivable, and two typical methods will be specifically described below as an example.
[0041]
First, the first method will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
In the first method, when the i-th (i = 1 to n) allocation slot position in the frame is Pi, slot allocation is performed according to the following equation (5) on the assumption that the following conditions are satisfied. . Here, floor (x) is a function that truncates the value x after the decimal point.
Pi = floor {N × (i−1) / n} +1 (5)
[conditions]
Processing is performed from a transport stream with a large number of assigned slots.
If the calculated Pi is already assigned, assign it to P (i + 1).
[0042]
When the slot allocation of each TS packet shown in FIGS. 8A to 8C is performed according to the above equation (5), the frame shown in FIG. 8D is configured.
Specifically, the processing starts from the transport stream TS-C having a large number of assigned slots, and the slot position of each TS packet is as follows.
C1: floor [12 * (1-1) / 5] + 1 = 1
C2: floor [12 * (2-1) / 5] + 1 = 3
C3: floor [12 * (3-1) / 5] + 1 = 5
C4: floor [12 * (4-1) / 5] + 1 = 8
C5: floor [12 * (5-1) / 5] + 1 = 10
B1: floor [12 * (1-1) / 4] + 1 = 1 (allocated) → 2
B2: floor [12 * (2-1) / 4] + 1 = 4
B3: floor [12 * (3-1) / 4] + 1 = 7
B4: floor [12 * (4-1) / 4] + 1 = 10 (allocated) → 11
A1: floor [12 * (1-1) / 3] + 1 = 1 (allocated) → 6
A2: floor [12 * (2-1) / 3] + 1 = 5 (allocated) → 9
A3: floor [12 * (3-1) / 3] + 1 = 9 (allocated) → 12
[0043]
Next, the second method will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
In the second method, the total number of transport streams to be processed is S, the order of processing the transport streams is r (r = 1, 2,...), And the i-th (i = 1 to n) in the frame. When the allocation temporary slot position is Pi, slot allocation is performed according to the following equation (6) on the assumption that the following conditions are obeyed. Here, floor (x) is a function that truncates the value x after the decimal point.
Pi = floor {N × (i−1) / n}
+ Floor {(r−1) × N / S} +1 (6)
[conditions]
Processing is performed from a transport stream with a large number of assigned slots.
When the obtained Pi exceeds the number N of slots in one frame, it is assigned as Pi ← (N−Pi).
If the calculated Pi is already assigned, assign it to P (i + 1).
For each transport stream, rearrange the TS packets assigned to each slot in time order.
[0044]
When the slot assignment of each TS packet shown in FIGS. 10A to 10C is performed according to the above equation (6), the frame shown in FIG. 10D is configured.
Specifically, the processing starts from the transport stream TS-C having a large number of assigned slots, and the temporary slot position of each TS packet is as follows.
C1: floor [12 * (1-1) / 5] + floor [(1-1) * 12/3] + 1 = 1
C2: floor [12 * (2-1) / 5] + floor [(1-1) * 12/3] + 1 = 3
C3: floor [12 * (3-1) / 5] + floor [(1-1) * 12/3] + 1 = 5
C4: floor [12 * (4-1) / 5] + floor [(1-1) * 12/3] + 1 = 8
C5: floor [12 * (5-1) / 5] + floor [(1-1) * 12/3] + 1 = 10
B1: floor [12 * (1-1) / 4] + floor [(2-1) * 12/3] + 1 = 5 (allocated) → 6
B2: floor [12 * (2-1) / 4] + floor [(2-1) * 12/3] + 1 = 8 (allocated) → 9
B3: floor [12 * (3-1) / 4] + floor [(2-1) * 12/3] + 1 = 11
B4: floor [12 * (4-1) / 4] + floor [(2-1) * 12/3] + 1 = 2
A1: floor [12 * (1-1) / 3] + floor [(3-1) * 12/3] + 1 = 9 (allocated) → 12
A2: floor [12 * (2-1) / 3] + floor [(3-1) * 12/3] + 1 = 1 (allocated) → 4
A3: floor [12 * (3-1) / 3] + floor [(3-1) * 12/3] + 1 = 5 (allocated) → 7
For the transport streams TS-B and TS-A, the TS packets at the respective slot positions are rearranged in time order.
[0045]
As described above, in the first method, the TS packets of all the transport streams are assigned from the first slot, so that the transport stream to be processed later (for example, TS-A) assigns TS packets. Although the position tends to be shifted to the rear of the frame, that is, the delay time (jitter) tends to increase, there is an advantage that it is not necessary to rearrange the positions of the TS packets in time order. On the other hand, in the second method, after the slot positions are allocated, it is necessary to rearrange the positions of the TS packets in time order. However, the transport stream to be processed later may be allocated to the entire frame to some extent. There is an advantage that it is possible (average delay time is reduced).
Also, in both the first and second methods, the slot assignment does not change unless the number of assigned slots in each transport stream changes. Therefore, even when a transmission error occurs in a transmission control signal (slot information used by each transport stream) transmitted from the transmission apparatus, the reception apparatus uses the immediately preceding transmission control signal to transmit the transport stream. There is an advantage that the selection process can be continued accurately.
[0046]
In the first and second methods described above, a case has been described in which processing is performed from a transport stream having a large number of allocated slots as a condition. However, even if processing is performed from a transport stream having a small number of allocated slots, the slot position is determined. Can be distributed and assigned. However, configure on the receiving device sideOverflow / underflow preventionBuffer memory(This is separate from the speed conversion process.)In consideration of the fact that (delay time amount × transmission rate) is required as the capacity of the packet, and that the delay time increases as the transport stream for which slot assignment processing is performed later as described above, the same delay time amount may be used. For example, a transport stream with a smaller number of assigned slots (slower transmission speed) requires less buffer memory capacity for processing.
Therefore, when the transport stream is an MPEG video / audio signal reproduced at a constant rate, the number of assigned slots is large (the transmission speed is high) in order to prevent the occurrence of overflow / underflow on the receiving apparatus side. It is preferable to perform slot allocation processing in order from the transport stream.
[0047]
Here, as a next-generation transmission method, the number of slots in one frame is set to “53”, and the first slot in the frame is configured with a frame header for storing transmission control information (frame synchronization signal, TS packet arrangement information, etc.). There is a multi-TS transmission system for digital CATV that is currently being standardized. In such a transmission method, when the slot allocation method provided by the present invention is applied, the following processing may be performed.
The total number of slots assigned to each transport stream is set to be within “52”, and the slot assignment process described above is first performed. Next, the position of the slot to which no TS packet is assigned in this process is extracted, and the TS packets at all slot positions are rotated or a part of the slots so that the first slot of the frame becomes the frame header according to the position. Slide the TS packets at the position to rearrange them. For example, as a rotation method, when the 10th slot position is extracted, the TS packet at the 11th slot position is set at the second slot position, and the TS packet at the 12th slot position is set at the 3rd slot position. ..., and rearranges the TS packet at the ninth slot position to the 53rd slot position. As a sliding method, when the 10th slot position is extracted, the TS packet at the 1st slot position is set at the 2nd slot position, and the TS packet at the 2nd slot position is set at the 3rd slot position. ..., the TS packets at the ninth slot position are rearranged to the tenth slot position (in this case, the TS packets at the eleventh to 53rd slot positions are not rearranged).
Note that the correspondence between each slot position and the TS packet based on this slot allocation processing is stored as TS packet arrangement information in the frame header.
[0048]
When the receiving apparatus is the receiving
On the other hand, when the receiving device is the receiving
[0049]
The
Then, the slot selection /
[0050]
As described above, according to the TS multiplexing transmission device according to the third embodiment of the present invention, in addition to the processing of the first and second embodiments, all TS packets of the same transport stream are not continuous. In this way, multiplexing is performed by slot allocation.
Thereby, in addition to the effects of the first and second embodiments, the occurrence of overflow / underflow on the receiving device side can be prevented.
[0051]
In the first to third embodiments, the speed conversion of TS packets of the selected transport stream is not performed on the receiving device side.
Therefore, by utilizing this fact, program arrangement information (for example, BS digital) related to all transport stream tuning is included in only one of the transport streams provided by a plurality of broadcasters in the transmission apparatus. TS packet in which a specific PID (packet identifier) giving the program arrangement information is stored together with the selected transport stream in the receiving apparatus. It is also possible to extract a single transport stream (regardless of selection / non-selection of the transport stream). FIG. 12 shows an example in which the transport stream TS-B is selected by the slot selection /
This eliminates the need for the transmission apparatus side to transmit the program arrangement information in all transport streams, thereby effectively utilizing (saving) transmission band resources.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a transport stream selection process performed by a slot selection /
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of ΔSTC calculated by a corrected
4 is a block diagram showing a detailed configuration of a system
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a transmission system according to a second embodiment of the present invention.
6 is a block diagram showing a detailed configuration of a system
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a TS multiplexing transmission apparatus according to a third embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating an example of multiplexing performed by a plurality of
9 is a diagram illustrating an example of a transport stream selection process performed by the slot selection /
10 is a diagram illustrating an example of multiplexing performed by a plurality of
11 is a diagram illustrating an example of a transport stream selection process performed by the slot selection /
12 is a diagram illustrating an example of a transport stream selection process performed by the slot selection /
FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a conventional digital broadcasting system.
14 is a diagram illustrating an example of multiplexing performed by the
15 is a diagram illustrating an example of a transport stream selection process performed by the
[Explanation of symbols]
1, 4, 100 ... TS multiplexing transmission apparatus
2,3,200 ... receiver
11, 41, 101... Multiple TS multiplexing unit
12, 102 ... modulation section
13, 103 ... transmission path
21, 201 ... demodulator
22, 202... Frame synchronization / control information separation unit
23 ... Slot selection / NULL replacement unit
24. Correction STC calculation unit
27, 37, 207 ... system clock recovery unit
28, 208 ... MPEG decoder
51. Addition / subtraction circuit
52 ... Low-pass filter (LPF)
53 ... Voltage controlled oscillator (VCO)
54 ... Counter
61. Subtraction circuit
203 ... Slot selection / writing unit
204 ... PLL circuit
205: Buffer memory
206 ... Read-out circuit
Claims (6)
受信する前記多重化トランスポートストリームから、選択するトランスポートストリームのスロット位置にあるTSパケットを抽出すると共に、選択しないトランスポートストリームのスロット位置をNULLパケットに置き換えたトランスポートストリームを生成するスロット選択/NULL置換手段と、
前記多重化トランスポートストリームの1フレーム周期がT、フレーム長のスロット数がNであり、選択するトランスポートストリームの割り当てスロット数がn(n<N)であり、フレーム内でi番目(i=1〜n)の割り当てスロット位置がPiであるとした場合、
ΔSTCi={(i−1)/n−(Pi−1)/N}×T
に従って、補正値ΔSTCiをそれぞれ算出する補正STC算出手段を備え、
前記スロット選択/NULL置換手段が出力するトランスポートストリームに付加されているPCR(プログラムクロック基準参照値)から前記補正値ΔSTCiを減算した値に基づいて、デコードするタイミングを与えるシステムクロックを再生するシステムクロック再生手段とを備える、受信装置。A receiving device for receiving a multiplexed transport stream that is multiplexed with a predetermined number of slots assigned to each of a plurality of transport streams,
From the received multiplexed transport stream, the TS packet at the slot position of the transport stream to be selected is extracted, and the slot selection / generation to generate the transport stream by replacing the slot position of the transport stream not to be selected with a NULL packet NULL replacement means;
The frame period of the multiplexed transport stream is T, the number of slots of the frame length is N, the number of assigned slots of the transport stream to be selected is n (n <N), and the i-th (i = If the assigned slot position of 1 to n) is Pi,
ΔSTCi = {(i−1) / n− (Pi−1) / N} × T
And a correction STC calculation means for calculating the correction value ΔSTCi, respectively.
A system that reproduces a system clock that gives a decoding timing based on a value obtained by subtracting the correction value ΔSTCi from a PCR (program clock reference reference value) added to a transport stream output by the slot selection / NULL replacement means A receiving device comprising clock recovery means.
前記スロット選択/NULL置換手段は、前記番組配列情報を与える特定のPID(パケット識別子)が格納されたTSパケットをさらに抽出することを特徴とする、請求項1に記載の受信装置。When program arrangement information related to all transport stream channel selections is transmitted by any one of the plurality of transport streams,
2. The receiving apparatus according to claim 1, wherein the slot selection / NULL replacement unit further extracts a TS packet storing a specific PID (packet identifier) giving the program arrangement information.
前記複数のトランスポートストリームについて、ストリームを構成するTSパケット単位でそれぞれ速度変換および多重化し、多重化トランスポートストリームを生成する複数TS多重化手段と、
前記多重化トランスポートストリームの1フレーム周期がT、フレーム長のスロット数がNであり、対象となるトランスポートストリームの割り当てスロット数がn(n<N)、フレーム内でi番目(i=1〜n)の割り当てスロット位置がPiである場合、
ΔPCRi={(Pi−1)/N−(i−1)/n}×T
に従って、補正値ΔPCRiをそれぞれ算出して現在のPCRに加算するPCR補正手段とを備える、TS多重化送信装置。A TS multiplexing transmission apparatus that generates and transmits a multiplexed transport stream that is multiplexed by assigning a predetermined number of slots for each of a plurality of transport streams,
A plurality of TS multiplexing means for generating a multiplexed transport stream by converting and multiplexing each of the plurality of transport streams in units of TS packets constituting the stream;
The frame period of the multiplexed transport stream is T, the number of slots of the frame length is N, the number of assigned slots of the target transport stream is n (n <N), and the i-th (i = 1) in the frame ˜n) where the assigned slot position is Pi,
ΔPCRi = {(Pi−1) / N− (i−1) / n} × T
And a PCR correction means for calculating a correction value ΔPCRi and adding the correction value ΔPCRi to the current PCR.
前記複数のトランスポートストリームについて、ストリームを構成するTSパケット単位でそれぞれ速度変換および多重化し、多重化トランスポートストリームを生成する複数TS多重化手段と、
前記多重化トランスポートストリームの1フレーム周期がT、フレーム長のスロット数がNであり、対象となるトランスポートストリームの割り当てスロット数がn(n<N)、フレーム内でi番目(i=1〜n)の割り当てスロット位置がPiである場合、
ΔPCRi={(Pi−1)/N−(i−1)/n}×T
に従って、補正値ΔPCRiをそれぞれ算出して現在のPCRに加算するPCR補正手段とを備える、送信装置と、
受信する前記多重化トランスポートストリームから、選択するトランスポートストリームのスロット位置にあるTSパケットを抽出すると共に、選択しないトランスポートストリームのスロット位置をNULLパケットに置き換えたトランスポートストリームを生成するスロット選択/NULL置換手段と、
前記スロット選択/NULL置換手段が出力するトランスポートストリームに付加されているPCRに基づいて、デコードするタイミングを与えるシステムクロックを再生するシステムクロック再生手段とを備える、受信装置とで構成される、伝送システム。A transmission system that performs transmission and reception using a multiplexed transport stream that is multiplexed by assigning a predetermined number of slots for a plurality of transport streams,
A plurality of TS multiplexing means for generating a multiplexed transport stream by converting and multiplexing each of the plurality of transport streams in units of TS packets constituting the stream;
The frame period of the multiplexed transport stream is T, the number of slots of the frame length is N, the number of assigned slots of the target transport stream is n (n <N), and the i-th (i = 1) in the frame ˜n) where the assigned slot position is Pi,
ΔPCRi = {(Pi−1) / N− (i−1) / n} × T
And a PCR correction means for calculating and adding the correction value ΔPCRi to the current PCR, respectively,
From the received multiplexed transport stream, the TS packet at the slot position of the transport stream to be selected is extracted, and the slot selection / generation to generate the transport stream by replacing the slot position of the transport stream not to be selected with a NULL packet NULL replacement means;
A transmission comprising: a receiving device comprising: a system clock recovery means for recovering a system clock for giving a decoding timing based on the PCR added to the transport stream output by the slot selection / NULL replacement means system.
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