JP4542924B2 - デジタル放送信号送出装置及びこのデジタル放送信号送出装置の制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、例えばＭＰＥＧ４(Moving Picture Experts Group 4)の符号化規格によるＥＳを生成し、このＥＳからＭＰＥＧ２の符号化規格によるＴＳパケットを生成して送出するデジタル放送信号送出装置及びこのデジタル放送信号送出装置の制御方法に関する。

デジタル放送送出設備においては、ＭＰＥＧ４(Moving Picture Experts Group 4)符号化方式により符号化された映像ストリームの切り替え、同期化、多重化などの信号処理を施すスタジオ機器が必要不可欠である。

この映像ストリームは、ＭＰＥＧ４符号化方式におけるＶＯＰ（Video Object Plane）構造を成す。
このスタジオ機器として多重処理部では、固定ビットレートのＥＳ（Elementary Stream）を多重する場合に、ＥＳの符号化単位であるＶＯＰ毎にバッファ占有量情報を監視しながら、そのＶＯＰ先頭を含むＴＳＰ（Transport Stream Packet）の多重位置を計算して決定していた（例えば特許文献１）。
特開２００３−１０８１９３号公報。

しかしながら、ＥＳ符号化部に障害が発生するなどにより、ＥＳ符号化部と多重処理部との間で管理している発生符号量に誤差を生じてくると、多重位置の計算値が正しくなくなり、その時点で多重処理が停止する可能性があった。この場合、ＶＯＰ数は正しくても、誤差の大きさによりＶＯＰにより構成される１枚の画像分ずれることがあり、非常に好ましくない。

そこで、この発明の目的は、符号化部における符号発生量と多重処理部における符号発生量との間の誤差が如何なる大きさであっても、多重処理部の動作を停止することなく、多重処理部で管理される符号発生量を符号化部で管理される符号量に近付けることが可能なデジタル放送信号送出装置及びこのデジタル放送信号送出装置の制御方法を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。
符号化部にてベースバンド映像信号を基準ブロック周期で特定パターングループを構成する放送用に規格化されたストリームパケットに固定ビットレートで圧縮符号化し、多重化部にてストリームパケットを他の複数のストリームパケットと多重化し基準符号量の送出信号として送出するデジタル放送信号送出装置であって、符号化部で生成されるストリームパケットの符号発生量をバッファ占有量情報として特定パターングループ毎に監視し、このバッファ占有量情報と基準符号量とを比較することで、誤差を検出する誤差検出手段と、この誤差検出手段により誤差が検出された場合に、基準ブロック周期相当の時間を単位時間とし、誤差検出時点の特定パターングループの先頭を含む第１ストリームパケットより１単位時間前の特定パターングループの最後を含む第２ストリームパケットと、第１ストリームパケットより１単位時間後の特定パターングループの先頭を含む第３ストリームパケットとの間で、第１ストリームパケットの送出信号に対する多重位置を再決定し、この多重位置で第１ストリームパケットを送出信号に多重するように多重化部を制御する制御手段とを備えるようにしたものである。

また、符号化部が、ベースバンド映像信号からＶＯＰ（Video Object Plane）を有したＭＰＥＧ４(Moving Picture Experts Group 4)規定の符号化データを生成し、しかる後にＭＰＥＧ２規定のＴＳ（Transport Stream）パケットを生成するとき、制御手段は、誤差検出手段により誤差が検出された場合に、誤差検出時点のＶＯＰ先頭を含む第１ＴＳパケットより１単位時間前のＶＯＰの最後を含む第２ＴＳパケットと、第１ＴＳパケットより１単位時間後のＶＯＰの先頭を含む第３ＴＳパケットとの間で、第１ＴＳパケットの送出信号に対する多重位置を再決定し、この多重位置で第１ＴＳパケットを送出信号に多重するように多重化部を制御することを特徴とする。

この構成によれば、符号化部で生成されるＥＳの符号発生量をデコーダバッファにおけるバッファ占有量情報としてＶＯＰ毎に常時監視し、このバッファ占有量情報と多重化部から出力される送出信号の基準符号量とを比較することで、誤差の発生、つまり符号化部に障害が発生したか否かを判定し、誤差が発生した場合にこの誤差がなくなるようにＶＯＰ先頭を含む第１ＴＳパケットの送出信号に対する多重位置の再決定に加えて、１単位時間前のＶＯＰの最後を含む第２ＴＳパケットと１単位時間後のＶＯＰ先頭を含む第３ＴＳパケットとの間に多重位置を再決定するようにしているので、多重化部における多重処理を停止させずに済むとともに、誤差の大きさに影響されることなく、ＶＯＰ先頭を含む第１ＴＳパケットを送出信号に対し精度良く多重することができる。

以上詳述したようにこの発明によれば、符号化部における符号発生量と多重処理部における符号発生量との間の誤差が如何なる大きさであっても、多重処理部の動作を停止することなく、多重処理部で管理される符号発生量を符号化部で管理される符号量に近付けることが可能なデジタル放送信号送出装置及びこのデジタル放送信号送出装置の制御方法を提供することができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態となるデジタル放送信号送出装置の構成を示すもので、１１はＴＳ多重部である。なお、ここでは説明を簡単にするため、ＴＳ多重部１１の入力チャンネル（系統）数を２チャンネルとし、各チャンネル入力は全てＴＳパケットであるものとする。

この実施形態では、ＴＳ多重部１１の第１入力チャンネルにＥＳ符号化部１２、ＰＥＳ化部１３及びＴＳパケット化部１４を設けている。ＥＳ符号化部１２は、ベースバンド映像信号をＥＳ（Elementary Stream）に符号化するもので、多重制御部１５からの要求に応じて発生符号量をＶＯＰ毎にバッファ占有量情報として多重制御部１５に出力する。

ＰＥＳ化部１３は、ＥＳ符号化部１２から出力されるＥＳからＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）を生成し、このＰＥＳをＴＳパケット化部１４に出力する。ＴＳパケット化部１４は、ＰＥＳからＴＳパケットを生成し、このＴＳパケットをＴＳ多重部１１に出力する。ＴＳ多重部１１は、入力されたＴＳパケットと第２入力チャンネルから入力されたＰＳＩ（Program Specific information）とを送出ＴＳに多重する。

多重制御部１５は、ＴＳ多重部１１を制御するもので、ＥＳ符号化部１２からＥＳの符号化単位であるＶＯＰ毎の発生符号量をバッファ占有量情報として取込んでＴＳ多重部１１にて送出される送出ＴＳの符号量、つまり基準符号量と比較し、これにより誤差があるか否かを判定する。そして、誤差があると判定された場合に、誤差がなくなるようにＶＯＰ先頭を含むＴＳパケットの送出ＴＳに対する多重位置を再決定するとともに、１画像の構成に要する基準時間（３３．３ｍｓ）前のＶＯＰの最後を含むＴＳパケットと、１基準時間後のＶＯＰ先頭を含むＴＳパケットとの間に多重位置を再決定する。この多重位置でＴＳパケットを送出ＴＳに多重するようにＴＳ多重部１１を制御する。

次に、上記構成における処理動作について説明する。
ＥＳ符号化部１２で生成されたＥＳは、ＰＥＳ化部１３でＰＥＳに生成され、ＴＳパケット化部１４でＴＳパケットに生成された後、ＴＳ多重部１１に供給される。ＴＳ多重部１１は、入力されるＴＳパケットのうち、ＶＯＰを含むＴＳパケットを図２に示す特性に従って、Ｖ（Ｎ−１）、Ｖ（Ｎ）、Ｖ（Ｎ＋１）、Ｖ（Ｎ＋２）…という順に送出ＴＳに多重して送出する。なお、Ｖは映像のＴＳパケットであり、Ｎは自然数を示している。
従って、ＴＳ多重部１１から出力される送出ＴＳは、図３（ａ）に示すようなフォーマットで出力されることになる。

ところで、ＥＳ符号化部１２で障害が発生し、ＥＳ符号化部１２で管理している発生符号量とＴＳ多重部１１で管理している発生符号量との間に誤差が生じてしまうと、図３（ｂ）に示すように、本来送出されるべきＶ（Ｎ）のＶＯＰ先頭を含むＴＳパケットがＴ時間ずれる場合があり、このためＴＳ多重部１１の多重処理が停止してしまうことになる。

そこで、本実施形態では、多重制御部１５において、図４に示す制御処理を実行するようにしている。

多重制御部１５は、ＥＳ符号化部１２で生成されるＥＳの符号発生量をバッファ占有量情報としてＶＯＰ毎に監視し（ステップＳＴ４ａ）、このＥＳの符号発生量とＴＳ多重部１１で管理している符号発生量とを比較し（ステップＳＴ４ｂ）、誤差が発生したか否かの判断を行う（ステップＳＴ４ｃ）。

ここで、誤差が発生しない場合には（Ｎｏ）、多重制御部１５は通常通りの多重処理をＴＳ多重部１１に実行させるが、誤差が発生した場合に（Ｙｅｓ）、誤差発生時点のＴＳパケットＶ（Ｎ）のうちのＶＯＰ先頭を含むＴＳパケットＴＰ１よりＴ時間前のＴＳパケットＶ（Ｎ−１）のうちのＶＯＰ最後を含むＴＳパケットＴＰ２を検出し（ステップＳＴ４ｄ）、ＴＳパケットＴＰ１よりＴ時間後のＴＳパケットＶ（Ｎ＋１）のうちのＶＯＰ先頭を含むＴＳパケットＴＰ３を検出し（ステップＳＴ４ｅ）、これらＴＳパケットＴＰ２とＴＳパケットＴＰ３との間にＴＳパケットＶ（Ｎ）の多重位置を再決定し、この多重位置にＴＳパケットＶ（Ｎ）が多重されるようにＴＳ多重部１１を制御する（ステップＳＴ４ｆ）。

これにより、誤差発生によりＴＳパケットＴＰ１が本来送出されるべき時間よりＴ時間以上遅れる場合にも、ＴＳ多重部１１の多重処理を停止させずに、ＴＳ多重部１１の多重処理をスムーズに行うことができる。

以上のように上記実施形態では、多重制御部１５において、ＥＳ符号化部１２で生成されるＥＳの符号発生量をデコーダバッファにおけるバッファ占有量情報としてＶＯＰ毎に常時監視し、このバッファ占有量情報とＴＳ多重部１１で管理している符号量とを比較することで、誤差の発生、つまりＥＳ符号化部１２に障害が発生したか否かを判定し、誤差が発生した場合にこの誤差がなくなるようにＶＯＰ先頭を含むＴＳパケットＴＰ１の送出ＴＳに対する多重位置の再決定に加えて、Ｔ時間前のＶＯＰの最後を含むＴＳパケットＴＰ２とＴ時間後のＶＯＰ先頭を含むＴＳパケットＴＰ３との間に多重位置を再決定するようにしている。

従って、ＴＳ多重部１１における多重処理を停止させずに済むとともに、誤差の大きさに影響されることなく、ＶＯＰ先頭を含むＴＳパケットＴＰ１を送出ＴＳに対し精度良く多重することができる。

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ＭＰＥＧ４で規定されるＶＯＰ毎にＥＳの発生符号量を監視し、多重位置を再決定する例について説明した。しかし、これに限ることはなく、ＭＰＥＧ以外に、例えばＶＯＰのように基準ブロック周期で特定パターングループを構成する放送用に規格化されたストリームパケットを取り扱うようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ＴＳ多重部１１に対し多重制御部１５を設けるようにしたが、多重制御部１５の機能をＴＳ多重部１１に持たせるようにしたもよい。
その他、デジタル放送信号送出装置の構成、バッファ占有量情報の監視方法、ＴＳパケットの多重方法等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

この発明の一実施形態となるデジタル放送信号送出装置の構成を示すブロック図。 同実施形態において、ＴＳ多重部から出力される送出ＴＳの送出状態を説明するために示す特性図。 同実施形態において、誤差発生によりＶＯＰ先頭を含むＴＳパケットがずれてしまう様子を説明するために示すタイミング図。 同実施形態における多重制御部の制御手順を説明するために示すフローチャート。

符号の説明

１１…ＴＳ多重部、１２…ＥＳ符号化部、１３…ＰＥＳ化部、１４…ＴＳパケット化部、１５…多重制御部。

Claims (4)

1. 符号化部にてベースバンド映像信号を基準ブロック周期で特定パターングループを構成する放送用に規格化されたストリームパケットに固定ビットレートで圧縮符号化し、多重化部にて前記ストリームパケットをバッファに保持して他の複数のストリームパケットと多重化し基準符号量の送出信号として送出するデジタル放送信号送出装置であって、
   前記符号化部で生成される前記ストリームパケットの符号発生量をバッファ占有量情報として前記特定パターングループ毎に監視し、このバッファ占有量情報と前記基準符号量とを比較することで、誤差を検出する誤差検出手段と、
   この誤差検出手段により誤差が検出された場合に、前記基準ブロック周期相当の時間を単位時間とし、誤差検出時点の特定パターングループ先頭を含む第１ストリームパケットより１単位時間前の特定パターングループの最後を含む第２ストリームパケットを前記多重化部から検出し、前記第１ストリームパケットより１単位時間後の特定パターングループの先頭を含む第３ストリームパケットを前記多重化部から検出し、前記第２ストリームパケットの後で前記第３ストリームパケットの前に前記第１ストリームパケットを前記送出信号に多重するように前記多重化部を制御する制御手段とを具備したことを特徴とするデジタル放送信号送出装置。
2. 前記符号化部が、前記ベースバンド映像信号からＶＯＰ（Video Object Plane）を有したＭＰＥＧ４(Moving Picture Experts Group 4)規定の符号化データを生成し、しかる後にＭＰＥＧ２規定のＴＳ（Transport Stream）パケットを生成するとき、
   前記制御手段は、前記誤差検出手段で誤差が検出された場合に、誤差検出時点のＶＯＰ先頭を含む第１ＴＳパケットより１単位時間前のＶＯＰの最後を含む第２ＴＳパケットを前記多重化部から検出し、前記第１ＴＳパケットより１単位時間後のＶＯＰの先頭を含む第３ＴＳパケットを前記多重化部から検出し、前記第２ＴＳパケットの後で前記第３ＴＳパケットの前に前記第１ＴＳパケットを前記送出信号に多重するように前記多重化部を制御することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送信号送出装置。
3. 前記符号化部が、前記ベースバンド映像信号から前記ＶＯＰを有するＥＳ（Elementary Stream）を生成し、このＥＳから前記ＴＳパケットを生成するとき、
   前記誤差検出手段は、前記符号化部で生成される前記ＥＳの符号発生量をバッファ占有量情報として監視することを特徴とする請求項２記載のデジタル放送信号送出装置。
4. 符号化部にてベースバンド映像信号を基準ブロック周期で特定パターングループを構成する放送用に規格化されたストリームパケットに固定ビットレートで圧縮符号化し、多重化部にて前記ストリームパケットを他の複数のストリームパケットと多重化し基準符号量の送出信号として送出するデジタル放送信号送出装置の制御方法であって、
   前記符号化部で生成される前記ストリームパケットの符号発生量をバッファ占有量情報として前記特定パターングループ毎に監視し、このバッファ占有量情報と前記基準符号量とを比較することで、誤差を検出し、
   誤差が検出された場合に、前記基準ブロック周期相当の時間を単位時間とし、誤差検出時点の特定パターングループ先頭を含む第１ストリームパケットより１単位時間前の特定パターングループの最後を含む第２ストリームパケットを前記多重化部から検出し、前記第１ストリームパケットより１単位時間後の特定パターングループの先頭を含む第３ストリームパケットを前記多重化部から検出し、前記第２ストリームパケットの後で前記第３ストリームパケットの前に前記第１ストリームパケットを前記送出信号に多重するように前記多重化部を制御するようにしたことを特徴とするデジタル放送信号送出装置の制御方法。

Images