JP4752936B2

JP4752936B2 - 送信側ネットワークと放送システム

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Publication number: JP4752936B2
Application number: JP2009065754A
Authority: JP
Inventors: 功上田; 禎明長水; 誠關藤; 聖貴山口
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2029-03-18
Also published as: JP2010219995A

Description

本発明は、高度化ＩＳＤＢ−Ｓ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓＤｉｇｉｔａｌＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）、つまり、高度化衛星放送の規格で運用されることが考えられている、ＴＬＶ（ＴｙｐｅＬｅｎｇｔｈＶａｌｕｅ）伝送技術に関するもので、放送コンテンツを伝送する単位であるＴＬＶコンテナの個数あるいはバイト数を制限することで、Ｇｉｇａｂｉｔイーサーネット出力した際の伝送の破綻を防ぐことを可能にするものである。

従来の放送システムでは、リアルタイム放送システムに適した信号フォーマットとして固定長パケットのＭＰＥＧ２−ＴＳを使用して伝送する方法が一般的である。図９に従来の放送システムであるＭＰＥＧ２−ＴＳを使用した構成の放送システムを示す。コンテンツ配信者からエンドユーザにコンテンツを送信するとき、コンテンツ配信装置６００から送信側ネットワーク７００、伝送路、受信側ネットワーク８００、表示装置９００への順番に送信する。

コンテンツ配信装置６００は映像や音声、その制御信号をＭＰＥＧ２−ＴＳのパケット形式にエンコードして、送信側ネットワーク７００に出力する。

送信側ネットワーク７００は、多重化部７１０、変調部７２０で構成され、多重化部７１０はコンテンツ配信装置６００から入力されたＭＰＥＧ２−ＴＳのパケット形式の信号を伝送路の信号フォーマットに合わせた形式に多重化して、変調部７２０は多重化部７１０で多重化された信号を伝送路に変調して出力する。

受信側ネットワーク８００は、復調部８１０、デコーダ８２０で構成され、復調部８１０は伝送路から入力された変調信号を復調し多重分離して、デコーダ８２０でＭＰＥＧ２−ＴＳ形式の信号をコンテンツデータにデコードして、表示装置９００へ出力する。

表示装置９００は、受信側ネットワーク８００からコンテンツデータを受け、コンテンツデータの映像や音声を表示する。

一方、コンテンツデータを受信機に蓄積し、受信後にストリームを復元・表示する蓄積型放送サービスの実現に向けた、衛星などの既存の伝送路とＧｉｇａｂｉｔイーサーネットなどの通信網の組み合わせた放送システムが考えられており、高度化ＩＳＤＢ−Ｓで検討されているＴＬＶ伝送技術が期待されている。ＴＬＶ伝送技術は、ｔｙｐｅフィールドによりデータの種類を示し、ｌｅｎｇｔｈフィールドによりデータのサイズを示すことで、Ｖａｌｕｅフィールドに任意の可変長データを格納可能である。このＴＬＶ伝送技術では、パケット種別として、４種類のデータタイプを割り当ててＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）パケットの伝送を可能としている。(非特許文献１)
情報通信審議会諮問第２０２３号「放送システムに関する技術的条件」のうち「衛星デジタル放送の高度化に関する技術的条件」答申書総務省平成２０年７月２９日２９頁

しかしながら、高度化ＩＳＤＢ−Ｓの運用で検討されているＴＬＶ伝送技術においては、ＴＬＶコンテナのサイズは４バイト以上での運用が考えられており、上記従来の方法ではコンテンツデータを含んだＴＬＶコンテナのパケットサイズがＧｉｇａｂｉｔイーサーネットで制限される５１２バイトよりも短い場合、短いパケットが連続して入力されると、ＭＡＣフレーム変換するブロックのメモリバッファがオーバーフローを起こし、ＧｂＥ出力の破綻となって、データの欠落が発生するという課題があった。

本発明は以上の課題を解決することを目的とするものであり、受信側でＧｂＥ出力する際のバッファメモリのオーバーフローを回避するために、受信側にあるＧｉｇａｂｉｔイーサーネットを用いた伝送で支障をきたすことなく、ユーザー端末装置に対して情報の欠落なく送信するＴＬＶ伝送対応の放送システムを提供することである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の送信側ネットワークは、コンテンツを配信するコンテンツ配信装置からのコンテンツデータをコンテナ化する送信側ネットワークであって、コンテンツ配信装置から配信されたコンテンツデータをコンテナ化するコンテナ化部と、コンテナ化部がコンテナ化したコンテナをスロット内で所定数以下になるように伝送路上の信号形式に変換するために特定のフォーマットに多重する多重化部と、多重化部で多重化された信号を伝送路に出力するために変調する変調部とを備え、スロット内のコンテナの個数を制限する。

高度化ＩＳＤＢ−Ｓの運用で検討されているＴＬＶ伝送するシステムにおいて、送信側で送るコンテナの個数やバイト数を制限することで、受信側にあるＧｉｇａｂｉｔイーサーネットを用いた伝送で支障をきたすことなく、ユーザー端末装置に対して情報の欠落なく送信することができる。

以下本願発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係るＴＬＶ対応の放送システムの概要について説明する。図１は本発明の実施の形態１に係るＴＬＶ対応の放送システムの構成図を示す。ＴＬＶ対応の放送システムは、コンテンツ配信者からエンドユーザにコンテンツを送信するとき、コンテンツ配信装置１００から送信側ネットワーク２００、伝送路、受信側ネットワーク３００、ユーザー端末装置４００への順番に送信する。本発明の放送システムは、主に衛星放送での使用を主としている。そのため、伝送路は衛星から送信された電波が通過する空間を想定している。また、図１ではユーザー端末装置４００を１台のみ記載しているが、受信側ネットワーク３００には複数台のユーザー端末装置４００が接続されている。

コンテンツ配信装置１００は、映像や音声、文字情報などのデータをコンテンツとして送信側ネットワーク２００へ出力する。なおコンテンツ配信装置１００は、受信側ネットワーク３００やユーザー端末装置４００などで使用されるＭＡＣアドレス情報を含ませることも可能である。

送信側ネットワーク２００は、データを伝送路に出力するために、コンテンツ配信装置１００から入力されたコンテンツデータをＴＬＶコンテナ化するＴＬＶコンテナ化部２１０と、ＴＬＶコンテナ化部２１０でコンテナ化されたＴＬＶコンテナを伝送路上の信号形式に変換するために特定のフォーマットに多重化する多重化部２２０と、多重化部２２０で多重化された信号を伝送路で出力するために変調する変調部２３０で構成されている。特に、変調部２３０は、多重化されたデータを変調する機能に加え、伝送路の最小単位である固定長のスロット期間の中でデータ範囲を示す情報や、スロットに多重されているデータの種類を示す情報をＴＭＣＣデータとして変調する機能を有している。

ここで、ＴＬＶコンテナとは、ＴｙｐｅデータとＬｅｎｇｔｈデータとＶａｌｕｅデータの３つのデータから構成されており、Ｖａｌｕｅデータはコンテンツ配信装置１００から送信するコンテンツなどのデータで、ＬｅｎｇｔｈデータはＴＬＶコンテナのサイズ情報を含んだデータで、ＴｙｐｅデータはＴＬＶコンテナの種類の情報を含んだデータである。

受信側ネットワーク３００は、送信側ネットワーク２００からデータを受信し、ユーザー端末装置４００へＧｉｇａｂｉｔイーサーネットの形式で出力するものである。そのために、受信側ネットワーク３００は、伝送路から入力した変調波を復調し、伝送路上の信号形式からデータを多重分離する復調部３１０と、復調部３１０で多重分離したデータからＴＬＶコンテナのＶａｌｕｅデータを抜き出すＴＬＶデコンテナ化部３２０と、ＴＬＶデコンテナ化部３２０で抜き出されたデータをＧｉｇａｂｉｔイーサーネット形式のデータに変換するＭＡＣフレーム変換部３３０と、ＭＡＣフレーム変換部３３０で変換されたデータを外部のユーザー端末装置４００のＧｂＥ＿Ｉ／Ｆに出力するＧｂＥ＿Ｉ／Ｆ３４０で構成される。特に、復調部３１０は、変調された変調信号から、まずＴＭＣＣデータを復調し、多重化されたデータを復調する際には、ＴＭＣＣデータからスロットに含まれているデータ範囲を認識して復調している。また、復調部３１０は、多重化されたデータを多重分離する際にも、ＴＭＣＣデータから多重されているデータの種類を認識して多重分離している。

ここで、ＭＡＣフレーム変換部３３０は、ＴＬＶデコンテナ化部３２０で抜き出されたＴＬＶコンテナのＶａｌｕｅデータ、つまり、コンテンツ配信装置１００から送信されたコンテンツとユーザー端末装置４００などで使用されるＭＡＣアドレス情報をＭＡＣフレームに変換する。このとき、ＭＡＣフレームのヘッダーに特定のＭＡＣアドレスのみを付加したり、複数のＭＡＣアドレスを付加したりすることが可能である。また、ヘッダーに付加するＭＡＣアドレスは、ＭＡＣフレーム変換部３３０が保有しているＭＡＣアドレスを使用したり、コンテンツ配信装置１００から送信されてきたＭＡＣアドレスを使用したりすることができる。

ユーザー端末装置４００は、コンテンツデータを映像表示するために、受信側ネットワーク３００から入力したＧｉｇａｂｉｔイーサーネット形式のデータを受け取り、コンテンツデータを出力する情報端末部４１０と、情報端末部４１０が出力したコンテンツデータを映像表示する表示部４２０で構成される。

情報端末部４１０は、ＭＡＣフレーム変換部３３０で宛先としてＭＡＣアドレスがヘッダーに付加された場合、コンテンツデータを受け取ることができる。また、ＭＡＣフレーム変換部３３０で複数の宛先のＭＡＣアドレスが付加された場合、宛先に対応する複数の情報端末部４１０でそれぞれデータを受け取ることが可能である。また、情報端末部４１０はモニタにリアルタイムで出力する必要はなく、ハードディスクなどの記録部を接続、或いは、内蔵することで、コンテンツデータを蓄積することが可能となる。

次に、本発明の実施の形態１に係るＴＬＶ対応の放送システムの受信側ネットワークについて詳細を説明する。受信側ネットワーク３００は、送信側ネットワーク２００から伝送路経由で受信したＴＬＶコンテナのデータを外部機器であるユーザー端末装置４００にＧｉｇａｂｉｔイーサーネットで出力するＭＡＣフレームに変換する機能を有している。まず、ＴＬＶコンテナをＧｉｇａｂｉｔイーサーネットで出力するためのＴＬＶコンテナのＭＡＣフレームについて説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係るＭＡＣフレームの構成図である。

ＴＬＶコンテナのデータフォーマット変換後のＭＡＣフレームは、Ｇｉｇａｂｉｔイーサーネットの規格であるＩＥＥＥＳｔａｎｄａｒｄ８０２．３に基づいている。図２に示すように、宛先ＭＡＣアドレスからＣａｒｒｉｅｒＥｘｔｅｎｄまでのサイズは最小で５１２バイトとなっているため、ＴＬＶコンテナのサイズが４６６バイト以下の場合、ＣａｒｒｉｅｒＥｘｔｅｎｄのデータサイズを調整することで最小サイズ５１２バイトにしている。そして、ＴＬＶコンテナのＭＡＣフレーム変換は、プリアンブルとＩＦＧを更に付加することで、最小サイズ５３２バイトとなっている。

さらに、ＭＡＣフレーム変換部３３０がＴＬＶコンテナをこのＭＡＣフレームにＭＡＣフレーム変換することについて説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係るＭＡＣフレーム変換部３３０の概要図である。ＭＡＣフレーム変換部３３０は、入力されたＴＬＶコンテナをバッファメモリ３３１で一旦蓄積し、ヘッダー付加部３３２でＴＬＶコンテナにＵＤＰｈｅａｄｅｒを付加した後、ＩＰｖ４ｈｅａｄｅｒを付加して、ＩＰｖ４パケットの形式にする。さらに、宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレス、タイプ、ＦＣＳを付加することで、ＭＡＣフレームとし、そのＭＡＣフレームのサイズが５１２バイト未満の場合、ＭＡＣフレームのサイズと合わせて５１２バイトになるようにＣａｒｒｉｅｒＥｘｔｅｎｄのデータを最後尾に付加する。そして先頭を示すプリアンブルやパケット間の間を示すＩＦＧの期間を加えたサイズのパケットをＧｂＥ＿Ｉ／Ｆ３４０に出力する。

ＭＡＣフレーム変換部３３０への入力速度は、受信ネットワーク３００のデータ処理の動作周波数になり、バイトクロック周波数１８．５ＭＨｚとしている。一方、ＭＡＣフレーム変換部３３０の出力速度は、ＧｂＥ＿Ｉ／Ｆの動作モードで決まり、ＧＭＩＩの動作モードで１２５ＭＨｚである。入力速度より出力速度が６．７倍と速いため、パケットサイズであるＴＬＶコンテナサイズが７９バイト（５３２バイトの１／６．７）以上であれば、バッファメモリのオーバーフローを理論上起こすことはない。しかし、ＴＬＶコンテナサイズが７８バイト未満になると、ヘッダーのオーバーヘッドが増加し、結果として出力のスループットが低下する現象が生じる。

ＭＡＣフレーム変換部３３０の出力のスループットの低下の様子の例としてＴＬＶコンテナのＭＡＣフレーム変換部３３０の内部動作として、入力に対するヘッダー付加後の出力の処理を示す。図４は本発明のＭＡＣフレーム変換部３３０の内部動作概要図である。

ＭＡＣフレーム変換部３３０は、伝送路の最小単位である固定長のスロット期間を処理範囲として、ＭＡＣフレームにおけるヘッダーの割合が最も大きくなる最小バイトサイズ（４バイト）のコンテナＮ個と、５０４９バイトからＮ個の最小コンテナのバイト数の合計を引いた余りバイト数サイズをもつコンテナ１個を入力している。そして、ＭＡＣフレーム変換部３３０は、図２で示す最小ＭＡＣフレームサイズ（５３２バイト）のＭＡＣフレームＮ個を出力することになり、出力期間が入力期間よりも長くなったときに出力のスループットが低下する。出力期間が入力期間よりも長い状態が続くと、コンテナデータがバッファメモリに蓄積され続け、いずれバッファメモリからコンテナデータがオーバーフローを起こすことになる。

次に送信側ネットワーク２００について詳細を説明する。送信側ネットワーク２００では受信側ネットワーク３００で起きるコンテナデータのオーバーフローを回避するために、多重化部２２０でスロット単位あたりのコンテナ数をカウントし、コンテナの数を調整する機能を有している。コンテナ数を調整する手段として、図５に本発明の実施の形態１に係る多重化部２２０の内部動作概要図示す。

図５に示すように、多重化部２２０は、バッファメモリ２２１と、スロット構成部２２２と、バッファ２２３と、コンテナ数カウンタ部２２４と、ヌルコンテナ挿入部２２５で構成されている。

バッファメモリ２２１は、ＴＬＶコンテナ化部２１０から入力したＴＬＶコンテナを蓄積する。

スロット構成部２２２は、バッファメモリ２２１からＴＬＶコンテナを読み出し伝送路の信号形式である固定長のスロット単位に変換する。

バッファ２２３は、スロット構成部２２２から出力されたスロットデータを１２０スロットを1フレームとした単位の間隔で蓄積する。

コンテナ数カウンタ部２２４は、スロット構成部２２２から出力されたスロットデータから各スロット内のＴＬＶコンテナ数をカウントする。

ヌルコンテナ挿入部２２５は、コンテナ数カウンタ部２２４から入力したスロット内のＴＬＶコンテナ数が制限個数より多い場合、バッファ２２３からスロットデータの制限個数までのコンテナを読み出し、スロット固定長のデータバイト数から読み出した制限個数までのコンテナのデータバイト数を差し引いたバイト数分のヌルコンテナ（データに無関係なコンテナ）をスロットの末尾に挿入する。そして、ヌルコンテナ挿入部２２５は、スロット内で制限個数より多いＴＬＶコンテナ数を次のスロットのＴＬＶコンテナ数に加えることとする。そして、上述の処理を繰り返す。

コンテナ数カウンタ部２２４がスロット構成部２２２からＴＬＶコンテナ数６７個、３４個、８２個、１５個、５個のスロット１〜５を入力したときを例に説明する。コンテナ数カウンタ部２２４は、各スロットのコンテナ数をカウントし、コンテナ数カウンタの値が設けた制限個数の値（５８個）より大きい場合は、ヌルコンテナ挿入部２２５が制限個数を越えたスロット内の位置からスロットの末尾までのサイズのヌルコンテナを挿入することで特定の制限個数以下のコンテナ数に低減する。スロット内でヌルコンテナを挿入された位置にあった元のＴＬＶコンテナは、次のスロットの先頭に移動され、ＴＬＶコンテナが図５のように後ろにずれていく。スロット構成部２２２が出力したスロット５はヌル部分もあるため、コンテナが後ろにずれていっても、スロット５のヌル部分を後ろにずれたコンテナで置き換えることで、ずれを取り戻すこととなる。

ここで特定の制限個数（５８個）について、詳細を以下に述べる。図６は、本発明のスロット単位あたりのコンテナ数の特定の制限個数を求める式を示す図である。特定の制限個数の値は、受信側ネットワーク３００でオーバーフローを必ず起こさない値が考えられる。高度化ＩＳＤＢ−Ｓの規格においては、変調方式が３２ＡＰＳＫで、符号化率９／１０の運用時にスロットのデータバイト数が最も大きくなり、スロットのデータバイト数は５０４９バイトになる。出力クロックは、シンボルレート３２．５９４１ＭＨｚから導かれたバイトクロックである。オーバーフローを起こさないぎりぎりのパターン（ワーストパターン）として、最もオーバーヘッドの割合が高くなる最小コンテナである４バイトのコンテナ数Ｎ個が考えられ、計算される値は（スロットバイト数−４×Ｎ）＋ヘッダー＋（最小コンテナサイズ＋ヘッダー）×Ｎ≧スロット期間であり、N≦５７である。つまり、最小コンテナのときコンテナ最大個数は５７個となり、余りバイト数のサイズをもつコンテナ１個を加えてスロット単位あたり５８個までとなる。

かかる構成によれば、送信側ネットワークの多重化部においてスロット内のコンテナの個数を制限個数以下にすることにより、受信側のＭＡＣフレーム変換部でのＭＡＣフレーム変換でオーバーフローを起すことがなくなりＧｉｇａｂｉｔイーサーネットを用いた伝送で支障をきたすことなく、ユーザー端末装置に対して情報の欠落なく送信することができる。

なお、本実施の形態において、ＧｂＥ＿Ｉ／Ｆ３４０としてギガビットイーサーネットを想定しているが、１０００Ｍｂｐｓ未満のイーサーネットでも運用は可能である。その場合は、ＭＡＣフレーム変換部３３０のＭＡＣフレーム変換がその１０００Ｍｂｐｓ未満のイーサーネットの規格に沿ったデータ転送速度で動作するものとする。

なお、本実施の形態において、ＴＬＶデコンテナ化部３２０は、Ｖａｌｕｅデータのみを抜き出すとしたが、Ｖａｌｕｅデータと、Ｔｙｐｅデータと、Ｌｅｎｇｔｈデータの全て含むＴＬＶコンテナを抜き出し、そのデータをＭＡＣフレーム変換した後、ＧｂＥ＿Ｉ／Ｆ３４０に出力するとしても良い。その場合は、情報端末部４１０でＴＬＶコンテナのＶａｌｕｅデータを抜き出し、コンテンツデータを表示部４２０に出力する構成とする。

なお、本実施の形態において、復調部３１０で復調されたＴＭＣＣデータから２つのＶａｌｕｅデータが結合されたＴＬＶコンテナの情報データを、ＭＡＣフレーム変換部３３０でＭＡＣフレーム変換し、ＧｂＥ＿Ｉ／Ｆ３４０に出力することも可能である。その場合は、情報端末部４１０で結合されたＴＬＶコンテナの情報データから、結合されたＶａｌｕｅデータを分割し、コンテンツデータを復元して表示部４２０に出力する構成とする。

なお、本実施の形態において、復調部３１０で復調されたＴＭＣＣデータから、各スロットで交換されたＴＬＶコンテナのポインタデータと該当するスロット番号データを取り出し、データの順番を入れ替える情報データをＭＡＣフレーム変換部３３０でＭＡＣフレーム変換し、ＧｂＥ＿Ｉ／Ｆ３４０に出力することも可能である。その場合は、情報端末部４１０でデータの順番を入れ替える情報データから、保存されているコンテンツデータもしくはＴＬＶコンテナを探し出し、交換されたデータの順番を入れ替えることでコンテンツデータを復元して表示部４２０に出力する構成とする。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るＴＬＶ対応の放送システムの概要について説明する。実施の形態１では、スロット内のコンテナ数が制限数以上のとき、送信側ネットワーク２００の多重化部２２０においてヌルコンテナを挿入することで、スロット内のコンテナ数を制御した。しかしながら、ヌルパケットを挿入して送信するため、送信時間が余分に必要になるという課題を有していた。実施の形態２では、実施の形態１の課題を解決するため、送信側ネットワーク２００の多重化部２２０ではコンテナの交換により、スロット内のコンテナ数を制御する。実施の形態２は、実施の形態１と多重化部２２０のみが異なるため、多重化部２２０を詳細に説明し、実施の形態１と同じであるその他の構成については、説明を省略する。

送信側ネットワーク２００について詳細を説明する。送信側ネットワーク２００では受信側ネットワーク３００で起きるコンテナデータのオーバーフローを回避するために、多重化部２２０でスロット単位あたりのコンテナ数をカウントし、コンテナの数を調整する機能を有している。コンテナ数を調整する手段として、図７に本発明の実施の形態２に係る多重化部２２０の内部動作概要図示す。

図７に示すように、多重化部２２０は、バッファメモリ２２１と、スロット構成部２２２と、バッファ２２３と、コンテナ数カウンタ部２２４と、コンテナ交換部２２６と、ポインタ生成部２２７で構成されている。

コンテナ交換部２２６は、バッファ２２３からスロットを１フレーム単位で呼出し、フレーム中のスロット間でＴＬＶコンテナの交換が必要かどうかをコンテナ数カウンタ部２２４のカウントしたＴＬＶコンテナ数で検討する。コンテナ交換部２２６は、コンテナ数カウンタ部２２４からスロット番号の順番にスロット内のＴＬＶコンテナ数を入力し、スロット番号に対するＴＬＶコンテナ数の制限数との差分を計算する。例えば、ｎ番目のスロット内のＴＬＶコンテナ数Ｃｎを入力し、ＴＬＶコンテナ数が制限数より大きいときは、差分βｎ＝コンテナ数Ｃｎ−制限数を計算し、ＴＬＶコンテナ数が制限数以下のときは、差分γｎ＝制限数−コンテナ数Ｃｎを計算し、スロット番号ｎに対して、コンテナ数Ｃｎと差分βｎ或いはγｎを記録する。

そして、ＴＬＶコンテナ数が制限個数より多いかどうか、つまり、差分βｎがあるかどうかを確認する。そして、ＴＬＶコンテナ数が制限数以下のスロットが続く場合は、コンテナ交換処理をせずに、それらのスロットを変調部２３０に送信するフレームの中に蓄積していく。次に、ＴＬＶコンテナ数が制限個数より多いｎ番目のスロットが発生した場合、ｎ番目以降のスロットで、ＴＬＶコンテナ数が制限数以下で、かつ、差分γｍ＞２×βｎの条件を満たすスロットを探す。ｍ番目のスロットでこの条件を満たしたとき、ｎ番目のスロットの２βｎ個のＴＬＶコンテナと、ｍ番目のスロットのβｎ個以下のＴＬＶコンテナが交換可能かどうかを確認し、交換可能であればＴＬＶコンテナを交換し、ｎ番目のスロットを変調部２３０に送信するフレームの中に蓄積する。ｍ番目のスロットは、スロットの順番になるまで保持しておく。このように、ＴＬＶコンテナ数が制限個数より多いＴＬＶコンテナが発生した場合、ＴＬＶコンテナの交換処理を１フレーム分の１２０スロットまで繰り返す。

ポインタ生成部２２７は、コンテナ交換部２２６で交換されたＴＬＶコンテナを、ユーザー端末装置４００で処理可能にするために、交換されたＴＬＶコンテナのスロットの番号を示すスロット番号データと、スロット内の始終位置を示すポインタデータとを作成する。そして、ポインタ生成部２２７は、変調部２３０で作成されるＴＭＣＣデータに追加するデータとして、コンテナ交換部２２６に出力して、ＴＬＶコンテナと共に多重化部２２０から変調部２３０へ出力させる。

スロット構成部２２２からコンテナ交換部２２６までの処理の詳細について図８及び図９に示すフローチャートを使って説明する。図８及び図９は、本発明の実施の形態２に係る多重化部２２０の内部動作フローチャートで、図８のフローに引続き、図９のフローが処理される。

スロット構成部２２２は、ＴＬＶコンテナを伝送路の信号形式の最小単位であるスロットに多重化し、バッファ２２３とコンテナカウンタ部２２４に出力する。そして、バッファ２２３は、スロット構成部２２２から入力したスロットを１フレーム単位（１２０スロット）のデータとして蓄積する（ステップＳ５０１）。同時に、コンテナ数カウンタ部２２４は、スロット構成部２２２から入力したスロットを１番目のスロットから順番に（ステップＳ５０２）、ｎ番目のスロット内のコンテナ数Ｃｎをカウントし、スロットの番号ｎとコンテナ数Ｃｎをコンテナ交換部２２６に出力する（ステップＳ５０３）。そして、コンテナ交換部２２６では、スロット単位内のコンテナ数が制限個数より多いかどうかを判定する（ステップＳ５０４）。ステップＳ５０４で、スロット単位内のコンテナ数が制限個数より多い場合は、スロット単位内のコンテナ数Ｃｎと制限個数の差分をβｎとして計算し（ステップＳ５０５）、ステップＳ５０４で、スロット単位内のコンテナ数が制限個数以下の場合は、スロット単位内の制限個数とコンテナ数Ｃｎの差分をγｎとして計算する（ステップＳ５０６）。そして、スロット番号ｎに対して、コンテナ数Ｃｎと差分βｎ或いはγｎを記録する（ステップＳ５０７）。これらの処理を１フレームである１２０番目のスロットまで処理する（ステップＳ５０８、Ｓ５０９）。

そして、再度、コンテナ交換部２２６は１番目のスロットから順番に（ステップＳ５１１）、ｎ番目のスロットのスロット内のＴＬＶコンテナ数が制限個数より多いかどうか、つまり、差分βｎがあるかどうかを確認する（ステップＳ５１２）。ステップＳ５１２で差分βｎがある場合、ｍ（＝ｎ＋１）番目のスロットから順番に（ステップＳ５１３）、差分の関係がγｍ＞２×βｎであるかどうかを確認する（ステップＳ５１４）。ステップＳ５１４で差分の関係がγｍ＞２×βｎでない場合、スロット番号を１ずつ増やして（ステップＳ５１５）、ステップＳ５１４を繰り返す。

ステップＳ５１４で差分の関係がγｍ＞２×βｎの場合、ｎ番目のスロット内の１番目のＴＬＶコンテナから順番に（ステップＳ５１６）、ｎ番目のスロットのｐから２βｎ＋ｐ−１番目のＴＬＶコンテナの合計データサイズＳｎを算出する（ステップＳ５１７）。そして、ｍ番目のスロット内の１番目のＴＬＶコンテナから順番に（ステップＳ５１８）、ｍ番目のスロットのｑ番目のＴＬＶコンテナからデータサイズがＳｎの位置とコンテナ数δｍを検索する（ステップＳ５１９）。そして、ｍ番目のスロットのｑ番目のＴＬＶコンテナからデータサイズがＳｎがＴＬＶコンテナの区切りで、かつ、コンテナ数の関係がδｍ＜βｎであるかどうかを確認する（ステップＳ５２０）。ステップＳ５２０でどちらかの条件が適合しないとき、ｍ番目のスロットの最後のＴＬＶコンテナ、つまり、Ｃｍ番目のＴＬＶコンテナまで（ステップＳ５２１、Ｓ５２２）、ステップＳ５１９とＳ５２０を繰り返し、ｍ番目のスロットの最後のＴＬＶコンテナ、つまり、Ｃｍ番目のＴＬＶコンテナでも適合しないときは、ｎ番目のスロットのｐから２βｎ＋ｐ−１番目のｐを１個ずつずらし（ステップＳ５２３）、ステップＳ５１７からＳ５２０を繰り返す。

ステップＳ５２０で両方の条件が適合したとき、ｎ番目のスロットのｐ〜２βｎ＋ｐ−１番目のコンテナとｍ番目のスロットのｑ番目〜ｑ−１＋δｍ番目のコンテナを交換する（ステップＳ５２４）。そして、ｎ番目のスロットを送信用フレームに加える（ステップＳ５２５）。これらの処理を１フレームである１２０番目のスロットまで処理する（ステップＳ５２６、Ｓ５２７）。

ステップＳ５１２で差分βｎがない場合、すぐにｎ番目のスロットを送信用フレームに加える（ステップＳ５２５）。

コンテナ数カウンタ部２２４がスロット構成部２２２からＴＬＶコンテナ数６７個、３４個、７８個、１５個のスロット１〜４を入力したときを例に説明する。コンテナ数カウンタ部２２４は、スロット番号Ｓｌｏｔ１で６７個とカウントし、コンテナ交換部２２５は、制限個数の値（５８個）より大きいと判定し、差分データβ（＝９）とスロット番号ｂ（＝Ｓｌｏｔ１）を記録する。次のスロット番号Ｓｌｏｔ２では３４個とカウントし、制限個数の値（５８個）より小さいと判定し、差分データγ（＝２４）を算出し、２β（＝１８）よりγ（＝２４）の方が大きいので、ＴＬＶコンテナ２β個分のデータをＳｌｏｔ１のスロットデータから算出する。算出されたデータ分をＳｌｏｔ２のスロットデータからコンテナ単位で検索し、Ｓｌｏｔ２で一致する範囲のコンテナ数（９個）分のデータとＳｌｏｔ１の２β分のデータを交換する。つまり、Ｓｌｏｔ１とＳｌｏｔ２において、Ｓｌｏｔ１のコンテナ１８個とＳｌｏｔ２のコンテナ９個とを交換し、同様にＳｌｏｔ３とＳｌｏｔ４において、Ｓｌｏｔ３のコンテナ４０個とＳｌｏｔ４のコンテナ１６個とを交換することで、各Ｓｌｏｔ１〜４に含まれるコンテナ数は制限個数（５８）以下の値にしている。

なお、本実施の形態において、コンテナ交換部２２６が１フレーム分の全スロットについて、差分βｎ或いはγｎを計算した後にコンテナ交換処理をするとしたが、１フレーム分の全スロットを計算せずに、スロットの差分βｎ或いはγｎを計算する毎にコンテナ交換処理をするとしても良い。

受信側の機能制限による、送信側のコンテンツ配信の制限や複雑なレート調整を行う必要がなくなり、市場における不具合を事前に回避する利点がある。そのため、高度化ＩＳＤＢ−Ｓの伝送路規格として成り立つ可能性がある。

本発明の実施の形態１に係るＴＬＶ伝送対応の放送システムの構成図本発明の実施の形態１に係るＭＡＣフレーム構成図本発明の実施の形態１に係るＭＡＣフレーム変換部３３０の概要図本発明のＭＡＣフレーム変換部３３０の内部動作概要図本発明の実施の形態１に係る多重化部２２０の内部動作概要図本発明のスロット単位あたりのコンテナ数の制限個数を求める式を示す図本発明の実施の形態２に係る多重化部２２０の内部動作概要図本発明の実施の形態２に係る多重化部２２０の内部動作フローチャート本発明の実施の形態２に係る多重化部２２０の内部動作フローチャート従来の放送システムの構成図

１００コンテンツ配信装置
２００送信側ネットワーク
２１０ＴＬＶコンテナ化部
２２０多重化部
２２１バッファメモリ
２２２スロット構成部
２２３バッファ
２２４コンテナ数カウンタ部
２２５ヌルコンテナ挿入部
２２６コンテナ交換部
２２７ポインタ生成部
２２０変調部
３００受信側ネットワーク
３１０復調部
３２０ＴＬＶデコンテナ化部
３３０ＭＡＣフレーム変換部
３３１バッファメモリ
３３２ヘッダー付加部
３４０ＧｂＥ＿Ｉ／Ｆ
４００ユーザー端末装置
４１０情報端末部
４２０表示部

Claims

コンテンツを配信するコンテンツ配信装置からのコンテンツデータをコンテナ化する送信側ネットワークであって、
前記コンテンツ配信装置から配信されたコンテンツデータをコンテナ化するコンテナ化部と、前記コンテナ化部がコンテナ化したコンテナをスロット内で所定数以下になるように伝送路上の信号形式に変換するために特定のフォーマットに多重する多重化部と、前記多重化部で多重化された信号を伝送路に出力するために変調する変調部とを備えることを特徴とする送信側ネットワーク。
前記多重化部は、
前記コンテナ化部がコンテナ化したコンテナをスロットに構成するスロット構成部と、
前記スロット構成部が構成したスロットのスロット内のコンテナ数をカウントするコンテナ数カウント部と、
前記コンテナ数カウンタ部がカウントしたスロット内のコンテナ数が所定数より多い場合、前記スロットの所定数までのコンテナにデータに無関係なヌルコンテナを挿入して新たなスロットを作成するヌルコンテナ挿入部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の送信側ネットワーク。
前記多重化部は、
前記コンテナ化部がコンテナ化したコンテナをスロットに構成するスロット構成部と、
前記スロット構成部が構成したスロットのスロット内のコンテナ数をカウントするコンテナ数カウント部と、
前記コンテナ数カウンタ部がカウントしたスロット内のコンテナ数が所定数より多い場合、前記スロットの所定数より少ないスロットと数個のコンテナを交換するコンテナ交換部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の送信側ネットワーク。
コンテンツを配信するコンテンツ配信装置と、前記コンテンツ配信装置が配信するコンテンツデータをコンテナ化する送信側ネットワークと、前記送信側ネットワークがコンテナ化したコンテナをＭＡＣフレームに変換する受信側ネットワークと、前記受信側ネットワークが変換したＭＡＣフレームを受信するユーザー端末装置からなる放送システムであって、
前記送信側ネットワークは、前記コンテンツ配信装置から配信されたコンテンツデータをコンテナ化するコンテナ化部と、前記コンテナ化部がコンテナ化したコンテナをスロット内で所定数以下になるように伝送路上の信号形式に変換するために特定のフォーマットに多重する多重化部と、前記多重化部で多重化された信号を伝送路に出力するために変調する変調部とを備えることを特徴とする放送システム。