JP4832535B2 - デジタル放送の再多重システム、デジタル放送の再多重方法およびデジタル放送の再多重プログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数の映像、音声、字幕、データ放送、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）、ＰＳＩ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）／ＳＩ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）などから構成されるデジタル放送信号をＩＰネットワークに再送信する際に、送出帯域低減を目的としてトランスコードされた映像と、それ以外の信号を再多重する方法に関するものである。

高品質・大容量のデジタル放送信号を放送波以外の他のネットワーク上で再送信する際には、伝送容量の増大が問題となる。特にＩＰマルチキャストを活用したＩＰネットワーク上での再送信においては、ユーザのアクセスライン上に伝送できる信号の総量に上限があることから、ユーザの選択したチャネルのみをアクセスラインに送信する方式が取られることが多い。

受信機は、ユーザが選択したチャネルを伝送するＩＰマルチキャストストリームのマルチキャストアドレスに対して、ストリーム受信要求を行い、これに基づいてネットワークから、ユーザの選択したチャネルを伝送するＩＰマルチキャストストリームのみがアクセスラインに送信される。

このような状況で、複数のユーザが一つのアクセスラインを共有したり、一つの受信機から視聴と別番組の同時録画を実行したりする場合などでは、アクセスライン上に送信されるＩＰマルチキャストストリームが複数になるため、１マルチキャストストリームあたりの伝送容量をできるだけ低減する必要がある。この課題を解決する方法として、デジタル放送信号中の映像をさらに圧縮効率の高い符号化方式で符号変換する方法がある。

デジタル放送では、図１に示すように、時間帯によって、全帯域を使ってＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ＴＶ）映像を配信したり、帯域を分割利用して複数のＳＤＴＶ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ＴＶ）映像を配信する運用（以下、マルチ編成と称する）がとられる。

従来、デジタル放送信号中の映像をトランスコードする方式は、例えば特許文献１に記載のものが提案され、デジタル放送ＩＰ再送信サービスのための高効率伝送方式は、例えば非特許文献１に記載のものが提案されている。

特開２００８−１５４０４９号公報

山口徹也、兼清知之、堀井統之、川添雄彦、岸野文郎、「デジタル放送ＩＰ再送信サービスのための高効率伝送方式」、映像情報メディア学会技術報告、ＣＥ２００８−１８、ｐｐ．２９−３２ 前記特許文献１や非特許文献１に示される従来方式では、デジタル放送信号中に多重されるＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）の内容から、該当のデジタル放送信号における、ＨＤＴＶ、ＳＤＴＶの提供状況や、デジタル放送信号内に多重される映像ＥＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ）の数を判定し、判定結果に基づいて、複数のトランスコードされた信号（以下、トランスコーダ出力信号と称する）に対して多重制御処理を行うことで、複数の映像が多重されたデジタル放送信号の帯域を全体的に低減することを可能としている。従来方式による再多重システムの構成例を図２に示す。

図２において１０はデジタル放送波を受信し復調したＭＰＥＧ−２ ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）を出力する復調器（復調装置）である。

２０ａ〜２０ｄは、復調器１０から入力されたＭＰＥＧ−２ ＴＳのＭＰＥＧ−２で符号化された映像信号を、例えばＨ．２６４／ＡＶＣなどの符号化効率の高い符号化方式でトランスコードして出力する映像トランスコーダである。

３０は、トランスコーダ出力信号受信部３１ａ〜３１ｄ、放送信号受信部３２、映像多重判定部３５、多重部３６および遅延付加部３７を備え、映像トランスコーダ２０ａ〜２０ｄのトランスコーダ出力信号と、復調器１０のＭＰＥＧ−２ ＴＳ出力とを再多重する再多重装置である。

図２のシステムにおいて、まず、復調器１０から出力されるＭＰＥＧ−２ ＴＳを各映像トランスコーダ２０ａ〜２０ｄに出力する。各映像トランスコーダ２０ａ〜２０ｄでは、たとえば、ＭＰＥＧ−２で符号化された映像信号をＨ．２６４／ＡＶＣなどの符号化効率の高い符号化方式でトランスコードし、出力する。再多重装置３０では、各映像トランスコーダ２０ａ〜２０ｄから入力されるトランスコーダ出力信号をトランスコーダ出力信号受信部３１ａ〜３１ｄにより受信し、復調器１０から入力されるＭＰＥＧ−２ ＴＳ信号を放送信号受信部３２により受信し、デジタル放送信号中に多重されているＰＭＴの内容を映像多重判定部３５によって解析することで再多重して出力すべきトランスコーダ出力信号を決定し、映像多重判定部３５から多重部３６に対して映像多重制御を行い、前記決定されたトランスコーダ出力信号と元のデジタル放送番組に含まれていた他の信号（データ放送，ＰＳＩ／ＳＩなど）と合わせて再多重する。

映像トランスコーダ２０ａ〜２０ｄを経由せずに再多重されるデータ放送やＰＳＩ／ＳＩ等（放送信号受信部３２の出力）については、トランスコード処理に要する処理時間分、遅延付加部３７により遅延させて再多重する。

前述のとおり、従来技術では、デジタル放送信号中の映像数の変化に動的に追従して、再多重するトランスコーダ出力信号を変更可能とすることで、マルチ編成の運用状況によらずに、再送信する信号全体の帯域を低減可能とするものであるが、以下のような課題があり、再送信する前のデジタル放送番組に対する同一性の保持が困難になる可能性がある。

（課題１）非映像信号との多重タイミング制御
それぞれの映像トランスコーダ２０ａ〜２０ｄ内における、トランスコード処理時間の揺らぎ、または、映像トランスコーダ２０ａ〜２０ｄから再多重装置３０に信号を入力する経路上の伝送遅延時間の揺らぎ等により、データ放送やＰＳＩ／ＳＩと映像の多重位置関係がトランスコード処理前と同等に維持できなくなり、映像に対するデータ放送の提示タイミングが維持できなくなる等の問題が発生する。

（課題２）複数のトランスコーダ出力信号の多重タイミングずれ
それぞれの映像トランスコーダ２０ａ〜２０ｄ内における、トランスコード処理時間の揺らぎ、または、映像トランスコーダ２０ａ〜２０ｄから再多重装置３０に信号を入力する経路上の伝送遅延時間の揺らぎ等により、複数のトランスコーダ出力信号を多重する際に、それぞれの信号の多重位置関係が、トランスコード前の多重位置関係と同等にならないという問題がある。これにより、マルチ編成の映像多重判定結果に基づく映像の切替時に、切替前後の映像が欠落するといった問題が発生する。

本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、データ放送やＰＳＩ／ＳＩと映像の多重位置関係、複数のトランスコーダ出力信号を多重する際のそれぞれの信号の多重位置関係を、トランスコード前と同等に維持することができるデジタル放送の再多重システム、方法、プログラムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明では、デジタル放送信号中の映像をトランスコードして再送信する場合に、以下のように、複数のトランスコーダ出力信号とデジタル放送信号に含まれるＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）パケット（ＰＣＲ値を記述したＴＳパケット）中のＰＣＲ値から、多重位置に対応するタイムスタンプ値を算出し、この大小を比較することで、元々のデジタル放送信号上での多重位置関係を保持して、トランスコーダ出力信号と、元々デジタル放送信号中に存在していてトランスコーダから出力されない信号を再多重可能とする。

まず、前記複数のＰＣＲのうち、ひとつを基準ＰＣＲとする。デジタル放送信号において、この基準ＰＣＲのＰＣＲ値を用いて、基準ＰＣＲ以外のＰＣＲにタイムスタンプ値を付与する。続いて、このタイムスタンプ値（基準）と各ＰＣＲのＰＣＲ値の差分を算出し、これを保持する。一方、各トランスコード信号において、各ＰＣＲについてＰＣＲ値から前記差分値を減算し、タイムスタンプ値（基準）を算出する。ＰＣＲ以外のＴＳパケットについては、タイムスタンプ値（基準）を用いて補完してタイムスタンプ値を付与する。付与したタイムスタンプ値に従って、信号記憶手段の信号バッファ領域に保持されているデジタル放送信号および各トランスコーダ出力信号を構成するＴＳパケットを多重して出力する。

すなわち、請求項１に記載のデジタル放送の再多重システムは、デジタル放送波を受信し復調してＭＰＥＧ−２ ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）を出力する復調装置と、前記復調装置からＭＰＥＧ−２ ＴＳが入力され、複数チャネルのＭＰＥＧ−２映像を対象にトランスコードを各々実行し、トランスコード後の映像とデジタル放送信号中の音声、字幕と、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）とをＭＰＥＧ−２ ＴＳ形式に多重して出力する複数の映像トランスコーダと、前記複数の映像トランスコーダのトランスコーダ出力信号と、前記復調装置のＭＰＥＧ−２ ＴＳ出力とを再多重する再多重装置とを備え、
前記再多重装置は、前記複数の映像トランスコーダからのトランスコーダ出力信号を各々受信し、該受信信号中のＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットを抽出して、信号記憶手段の信号バッファ領域に書き込む複数のトランスコーダ出力信号受信手段と、前記復調装置からのＭＰＥＧ−２ ＴＳ出力を受信し、該受信信号中のＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットを抽出して、信号記憶手段の信号バッファ領域に書き込む放送信号受信手段と、前記複数のトランスコーダ出力信号受信手段により信号記憶手段に書き込まれたＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケット中のＰＣＲ、前記放送信号受信手段により信号記憶手段に書き込まれたＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケット中のＰＣＲに基づいて、前記映像トランスコーダから受信したＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットと前記復調装置から受信したＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットとの多重タイミングを決定するためのタイムスタンプ値を各ＴＳパケット毎に求め、該タイムスタンプ値を各ＴＳパケットと合わせて前記信号記憶手段に書き込む多重タイミング制御手段と、前記信号記憶手段に格納されているタイムスタンプ値の大きさに従って定められる多重タイミングで、該信号記憶手段内のＴＳパケットを読み出して、前記トランスコーダ出力信号とデジタル放送信号を再多重して出力する多重手段と、を備えたことを特徴としている。

また請求項２に記載のデジタル放送の再多重システムは、請求項１において、前記多重タイミング制御手段は、前記ＴＳパケット中のＰＣＲのＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）値に基づいて、該ＰＣＲが複数の放送サービスで共有されているか否かを判定する判定処理と、前記判定処理の判定結果、ＰＣＲが共有されている場合、ＰＣＲを伝送するＴＳパケットについてはＰＣＲ中のＰＣＲ値をタイムスタンプ値として付与し、ＰＣＲ以外のＴＳパケットについては１つの放送サービス中の２つのＰＣＲを伝送するＴＳパケット間の各パケット毎に均等増加させたタイムスタンプ値を付与する処理と、前記判定処理の判定結果、ＰＣＲが共有されていない場合、複数のＰＣＲのうち１つの放送サービスのＰＣＲを基準ＰＣＲとし、デジタル放送信号において前記基準ＰＣＲを用いて各ＴＳパケットにタイムスタンプ値を付与し、デジタル放送信号における各ＴＳパケットのＰＣＲ値と、前記基準ＰＣＲを用いて付与されたタイムスタンプ値の差分値を算出して保持し、各トランスコーダ出力信号におけるＰＣＲを伝送するＴＳパケットについては、当該ＰＣＲのＰＣＲ値から前記差分値を減算した値をタイムスタンプ値として付与し、各トランスコーダ出力信号におけるＰＣＲ以外のＴＳパケットについては、２つのＰＣＲを伝送するＴＳパケット間の各パケット毎に均等増加させたタイムスタンプ値を付与する処理と、を行うことを特徴としている。

また請求項３に記載のデジタル放送の再多重システムは、請求項１又は２において、前記信号記憶手段に格納されている、前記放送信号受信手段により書き込まれたデジタル放送信号中のＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）に基づいて、前記複数のトランスコーダ出力信号のうち再多重すべきトランスコーダ出力を判定し、該判定されたトランスコーダ出力の多重化を指定するための映像多重制御信号を出力する映像多重判定手段を備え、前記多重手段は、前記映像多重判定手段から出力された映像多重制御信号により指定されたトランスコーダ出力信号とデジタル放送信号を再多重して出力することを特徴としている。

また、請求項４に記載のデジタル放送の再多重方法は、デジタル放送波を受信し復調してＭＰＥＧ−２ ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）を出力する復調装置と、前記復調装置からＭＰＥＧ−２ ＴＳが入力され、複数チャネルのＭＰＥＧ−２映像を対象にトランスコードを各々実行し、トランスコード後の映像とデジタル放送信号中の音声、字幕と、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）とをＭＰＥＧ−２ ＴＳ形式に多重して出力する複数の映像トランスコーダと、前記複数の映像トランスコーダのトランスコーダ出力信号と、前記復調装置のＭＰＥＧ−２ ＴＳ出力とを再多重する再多重装置とを備えたシステムにおけるデジタル放送の再多重方法であって、
再多重装置における複数のトランスコーダ出力信号受信手段が、前記複数の映像トランスコーダからのトランスコーダ出力信号を各々受信し、該受信信号中のＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットを抽出して、信号記憶手段の信号バッファ領域に書き込むステップと、再多重装置における放送信号受信手段が、前記復調装置からのＭＰＥＧ−２ ＴＳ出力を受信し、該受信信号中のＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットを抽出して、信号記憶手段の信号バッファ領域に書き込むステップと、再多重装置における多重タイミング制御手段が、前記信号記憶手段に書き込まれた、前記映像トランスコーダから受信したＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットと前記復調装置から受信したＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットとの多重タイミングを決定するためのタイムスタンプ値を求めて前記信号記憶手段に書き込む多重タイミング制御ステップと、再多重装置における多重手段が、前記信号記憶手段に格納されているタイムスタンプ値の大きさに従って定められる多重タイミングで、該信号記憶手段内のＴＳパケットを読み出して、前記トランスコーダ出力信号とデジタル放送信号を再多重して出力する多重ステップと、を備えたことを特徴としている。

また請求項５に記載のデジタル放送の再多重方法は、請求項４において、前記多重タイミング制御ステップは、前記ＴＳパケット中のＰＣＲのＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）値に基づいて、該ＰＣＲが複数の放送サービスで共有されているか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップの判定結果、ＰＣＲが共有されている場合、ＰＣＲを伝送するＴＳパケットについてはＰＣＲ中のＰＣＲ値をタイムスタンプ値として付与し、ＰＣＲ以外のＴＳパケットについては１つの放送サービス中の２つのＰＣＲを伝送するＴＳパケット間の各パケット毎に均等増加させたタイムスタンプ値を付与するステップと、前記判定ステップの判定結果、ＰＣＲが共有されていない場合、複数のＰＣＲのうち１つの放送サービスのＰＣＲを基準ＰＣＲとし、デジタル放送信号において前記基準ＰＣＲを用いて各ＴＳパケットにタイムスタンプ値を付与し、デジタル放送信号における各ＴＳパケットのＰＣＲ値と、前記基準ＰＣＲを用いて付与されたタイムスタンプ値の差分値を算出して保持し、各トランスコーダ出力信号におけるＰＣＲを伝送するＴＳパケットについては、当該ＰＣＲのＰＣＲ値から前記差分値を減算した値をタイムスタンプ値として付与し、各トランスコーダ出力信号におけるＰＣＲ以外のＴＳパケットについては、２つのＰＣＲを伝送するＴＳパケット間の各パケット毎に均等増加させたタイムスタンプ値を付与するステップと、前記各々付与されたタイムスタンプ値を各ＴＳパケットと合わせて前記信号記憶手段に書き込むステップと、を備えたことを特徴としている。

また請求項６に記載のデジタル放送の再多重方法は、請求項４又は５において、再多重装置における映像多重判定手段が、前記信号記憶手段に格納されている、前記放送信号受信手段により書き込まれたデジタル放送信号中のＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）に基づいて、前記複数のトランスコーダ出力信号のうち再多重すべきトランスコーダ出力を判定し、該判定されたトランスコーダ出力の多重化を指定するための映像多重制御信号を出力する映像多重判定ステップを備え、前記多重ステップは、前記映像多重判定手段から出力された映像多重制御信号により指定されたトランスコーダ出力信号とデジタル放送信号を再多重して出力することを特徴としている。

また、請求項７に記載のデジタル放送の再多重プログラムは、コンピュータを請求項１ないし３のいずれか１項に記載の各手段として機能させるデジタル放送の再多重プログラムである。

本発明によれば、デジタル放送信号中の映像をトランスコードして再送信する場合に、複数のトランスコーダ出力信号とデジタル放送信号に含まれるＰＣＲ中のＰＣＲ値から、多重位置に対応するタイムスタンプ値を算出し、この大小を比較することで、元々のデジタル放送信号上での多重位置関係を保持して、トランスコーダ出力信号とトランスコーダ対象外の情報を再多重可能とする。これにより、各映像の多重位置関係、映像とデータ放送などのデータ信号の多重位置関係をトランスコード前と同等に保持することができ、元のデジタル放送番組に対するサービス同一性を高精度に保持することが可能となる。

マルチ編成運用の一例を示す説明図。 従来方式による再多重システムの一例を示す構成図。 本発明の再多重システムの実施形態例を示す構成図。 本発明の実施形態例における多重タイミング制御を示すフローチャート。 本発明の実施形態例におけるＰＣＲが共有される場合の再多重例を示す説明図。 本発明の実施形態例におけるＰＣＲが共有されない場合の再多重例を示す説明図。 本発明の実施形態例におけるＰＣＲ時間軸の同一性を示す説明図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施形態例に限定されるものではない。
（１）概要の説明
本発明の実施例では、受信したデジタル放送信号のうち、映像をさらに符号化効率の高い別の符号化方式によりトランスコードし、トランスコード後の映像を、元のデジタル放送信号に含まれていたデータ放送やＰＳＩ／ＳＩと再多重する際に、ＰＣＲを用いて高精度に再多重するように構成した。本実施例において、システムに入力されるデジタル放送信号は、映像、音声、字幕、データ放送、ＰＣＲ、ＰＳＩ／ＳＩなどから構成される。
（２）構成の説明
本システムの全体構成を図３に示す。本システムは、復調器１００(復調装置）、映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄおよび再多重装置３００から構成する。再多重装置３００は、トランスコーダ出力信号受信手段としてのトランスコーダ出力信号受信部３３１ａ〜３３１ｄ、放送信号受信手段としての放送信号受信部３３２、信号記憶手段の信号バッファ領域３３３、多重タイミング制御手段としての多重タイミング制御部３３４、映像多重判定手段としての映像多重判定部３３５および多重手段としての多重部３３６から構成する。

尚、前記再多重装置３００の各部の、後述する各機能は例えばコンピュータによって達成される。

本システムにおいて、映像トランスコーダ（２００ａ〜２００ｄ）は１以上配備されることがある。以下の例では、複数存在する映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄのうち、ＳＤＴＶのＭＰＥＧ−２映像をＨ．２６４／ＡＶＣ映像にトランスコードする装置を映像トランスコーダＡ／Ｂ／Ｃ（２００ａ〜２００ｃ）と呼び、ＨＤＴＶのＭＰＥＧ−２映像をＨ．２６４／ＡＶＣ映像にトランスコードする装置を映像トランスコーダＤ（２００ｄ）と呼ぶ。再多重装置３００のトランスコーダ出力信号受信部３３１ａ〜３３１ｄもそれぞれの映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄに対応して配備され動作する。

これらの構成要素のうち、図２に示す従来のシステムとは異なる機能を持つ構成要素は、再多重装置３００において、ＰＣＲを用いて、映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄからの出力と復調器１００からの出力の多重タイミングを高精度に制御するためのタイムスタンプ値を付与する多重タイミング制御部３３４と、付与されたタイムスタンプ値に従って映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄからの出力信号と復調器１００からの出力信号を多重する多重部３３６である。
（３）機能の説明
復調器１００は、放送波を受信して復調し、デジタル放送番組の映像、音声、字幕、データ放送、ＰＣＲ、ＰＳＩ／ＳＩといった各情報要素が多重されたＭＰＥＧ−２ ＴＳを抽出する。さらに、抽出したＭＰＥＧ−２ ＴＳが暗号化されている場合には、復号処理を実施し、暗号化されていないＭＰＥＧ−２ＴＳを分配して、複数の映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄおよび再多重装置３００に出力する機能を有する。

映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄは、デジタル放送信号に含まれる映像をさらに符号化効率の高い符号化方式でトランスコードする機能（例えば、ＭＰＥＧ−２映像からＨ．２６４／ＡＶＣ映像へのトランスコード機能）を有する。また、トランスコードした映像と、ＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）で同期する音声、字幕をＰＣＲと合わせてＭＰＥＧ−２ ＴＳ形式に多重して出力する機能を有する。

本実施例において、映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄは、ＭＰＥＧ−２ ＴＳ中に多重される映像チャネル（以下では、サービスと称する）毎に、１台割り当てて動作させる。それぞれの映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄには、処理すべきサービスのサービスＩＤを設定することが可能である。映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄは、入力される映像、音声、字幕に付与されたＰＴＳ／ＤＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ／Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）を保持した上で、トランスコードした映像と、映像、字幕を出力し、ＰＣＲについても、入力されるＰＣＲと同一の時間軸となるように出力する。

ここで、ＰＣＲが同一の時間軸とは、ＰＣＲの値を記述したＴＳパケットの多重位置の違いによるＰＣＲの値の違いを補正した上で、それぞれのＰＣＲの値を比較した場合に、ＰＣＲの値が一致することを指す。図７に、ＰＣＲが同一時間軸である場合と、同一時間軸ではない場合の例を示す。

再多重装置３００におけるトランスコーダ出力信号受信部３３１ａ〜３３１ｄは、各映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄからのトランスコーダ出力信号を受信する機能を有する。映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄの出力インタフェースがＤＶＢ−ＡＳＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｓｅｒｉａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）のように、ＴＳパケットをそのまま同軸線上で伝送する場合は、ＴＳパケットを受信して信号バッファ領域３３３に書き込む。映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄからの出力インタフェースがＩＰインタフェースのように、複数のＴＳパケットをパッキングしてＩＰパケットのペイロードに格納して伝送する場合は、ＩＰパケットを受信した後に、ＩＰパケットのペイロードからＴＳパケットを１つずつ抽出して、信号バッファ領域３３３に書き込む。

放送信号受信部３３２は、復調器１００から出力される元のデジタル放送信号（トランスコード前の映像，データ放送，音声，字幕，ＰＳＩ／ＳＩ，ＰＣＲ等）を受信する機能を有する。復調器１００からの出力インタフェースがＤＶＢ−ＡＳＩのように、ＴＳパケットをそのまま同軸線上で伝送する場合は、ＴＳパケットを受信して信号バッファ領域３３３に書き込む。復調器１００からの出力インタフェースがＩＰインタフェースのように、複数のＴＳパケットをパッキングしてＩＰパケットのペイロードに格納して伝送する場合は、ＩＰパケットを受信した後に、ＩＰパケットのペイロードからＴＳパケットを１つずつ抽出して、信号バッファ領域３３３に書き込む。

信号バッファ領域３３３は、トランスコーダ出力信号受信部３３１ａ〜３３１ｄ、放送信号受信部３３２を経由して受信した、各映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄからのＭＰＥＧ−２ ＴＳと、復調器１００からのＭＰＥＧ−２ ＴＳを連続するＴＳパケットとして保持する機能を有する。信号バッファ領域３３３内のＴＳパケットを保持する領域は、各映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄ、復調器１００で区分されており、それぞれの装置から受信されたＴＳパケットが装置毎に区別して格納される。

多重タイミング制御部３３４は、各映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄから受信したＭＰＥＧ−２ ＴＳパケット中のＰＣＲと復調器１００から受信したＭＰＥＧ−２ ＴＳパケット中のＰＣＲを用いて、映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄから受信したＭＰＥＧ−２ ＴＳと、復調器１００から受信したＭＰＥＧ−２ ＴＳパケットの多重タイミングを決定するためのタイムスタンプ値を算出する機能を有する。

映像多重判定部３３５は、復調器１００から受信したデジタル放送信号中のＰＭＴから、デジタル放送信号におけるＨＤＴＶ、ＳＤＴＶの提供状況および、デジタル放送信号中に多重される映像ＥＳの数を判定し、判定結果に基づいてトランスコーダ出力信号のうち、再多重すべきものが再多重されるように多重部３３６に映像多重制御を実施する機能を有する。

多重部３３６は、多重タイミング制御部３３４が付与したタイムスタンプ値と、映像多重判定部３３５から実行される映像多重制御に従って、信号バッファ領域３３３に保持されたＴＳパケットを読みだし、複数のトランスコーダ出力信号とデジタル放送信号中のデータ放送、ＰＳＩ／ＳＩなどを再多重して出力する機能を有する。
（４）システム動作の説明
以下では、本実施例におけるシステム動作について記述する。

（ステップＳ１）
復調器１００は、デジタル放送を伝送する放送波を受信して復調した後に、暗号を復号処理する。復号処理後のデジタル放送信号をＭＰＥＧ−２ ＴＳ形式で、複数の映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄおよび再多重装置３００に出力する。

（ステップＳ２）
各映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄは、入力されたデジタル放送信号中のＴＳパケットの中から、割り当てられたサービスＩＤに対応するＰＭＴ（サービスＩＤに対してユニークに付与）を解析し、処理対象であるＭＰＥＧ−２映像、音声、字幕、ＰＣＲのＴＳパケットのＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）値を把握する。各映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄは、入力されたデジタル放送信号中のＴＳパケットのうち、映像ＰＩＤを有するＴＳパケットからＭＰＥＧ−２映像を抽出して、Ｈ．２６４／ＡＶＣでトランスコードし、これを再度ＴＳパケット化する。また、このようにトランスコード後の映像を格納したＴＳパケットと、デジタル放送信号中の音声、字幕と、入力されたデジタル放送信号のＰＣＲと同一の時間軸を有するＰＣＲとをＭＰＥＧ−２ ＴＳ形式に多重してトランスコーダ出力信号として出力する。

（ステップＳ３）
再多重装置３００のトランスコーダ出力信号受信部３３１ａ〜３３１ｄにおいて、各映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄから出力されるトランスコーダ出力信号を受信する。受信した信号からＭＰＥＧ−２ ＴＳを構成するＴＳパケットを抽出し、信号バッファ領域３３３のうち、該当の映像トランスコーダに割り当てられた領域に、連続するＴＳパケットの内容を時系列に書き込む。

（ステップＳ４）
再多重装置３００の放送信号受信部３３２において、デジタル放送信号（トランスコード前の映像，音声，字幕，データ放送，ＰＳＩ／ＳＩ，ＰＣＲ等）を受信する。受信した信号からＭＰＥＧ−２ ＴＳを構成するＴＳパケットを抽出し、信号バッファ領域３３３のうち、復調器１００からのデジタル放送信号に割り当てられた領域に、連続するＴＳパケットの内容を時系列に書き込む。

（ステップＳ５）
再多重装置３００の信号バッファ領域３３３では、前記ステップＳ３，Ｓ４のトランスコーダ出力信号とデジタル放送信号を、各映像トランスコーダ、復調器でそれぞれ区別して保持する。

（ステップＳ６）
多重タイミング制御部３３４では、図４に示すフローに従って、各トランスコーダ出力信号とデジタル放送信号の多重タイミングを決定するためのタイムスタンプ値（多重位置に対応するタイムスタンプ値）を算出し、信号バッファ領域３３３に書き込む処理を行う。

多重タイミング制御部３３４で実行される処理フローを以下に述べる。

（ステップＳ６１）
信号バッファ領域３３３から、デジタル放送信号に多重されている各ＰＭＴに記述されるＰＣＲのＰＩＤ値を取得する。それぞれのＰＣＲ＿ＰＩＤが同一である場合は、複数のサービスでＰＣＲが共有されていると判定する。逆に、ＰＣＲ＿ＰＩＤが同一でない場合は、サービス毎に独立のＰＣＲが伝送されていると判定する。

（ステップＳ６２）
ＰＣＲが共有されている場合には、図５に示すように、トランスコーダ出力信号、デジタル放送信号中の各ＴＳパケットにタイムスタンプ値を付与していく。まず、各ＰＣＲを伝送するＴＳパケットについては、ＰＣＲ中のＰＣＲ値をタイムスタンプ値として保持する。ＰＣＲ以外のＴＳパケットについては、２つのＰＣＲのタイムスタンプ値を用いて補完することでタイムスタンプ値を付与する。例えば、ＰＣＲ（Ａ_N）［タイムスタンプ値：１０］とＰＣＲ（Ａ_N+1）［タイムスタンプ値：１１０］の間のＴＳパケットが３パケットであった場合（例えば図５のトランスコーダ出力信号Ａ）、それぞれのＴＳパケットのタイムスタンプ値を、２５ずつ単調増加させ、３５，６０，８５，１１０とする。ここで算出したタイムスタンプ値は、ＴＳパケット毎にＴＳパケットの内容そのものと合わせて、信号バッファ領域３３３に保持する。

（ステップＳ６３）
ＰＣＲが共有されていない場合には、図６に示すように、トランスコーダ出力信号、デジタル放送信号中の各ＴＳパケットにタイムスタンプ値を付与していく。まず、複数のＰＣＲのうち、あるひとつのサービスのＰＣＲを基準ＰＣＲとする。この例では、トランスコーダ出力信号Ａに多重されるＰＣＲ＿Ａを基準ＰＣＲとする。

ステップＳ６３−１；デジタル放送信号において、ＰＣＲ＿Ａを用いて、ＰＣＲ＿Ａ以外のＰＣＲにタイムスタンプ値を付与する（図示[１]）。

ステップＳ６３−２；続いて、このタイムスタンプ値（Ａ基準）と各サービスのＰＣＲのＰＣＲ値の差分を算出し、これを保持する（図示[２]）。

ステップＳ６３−３；各トランスコーダ出力信号において、各ＰＣＲについてＰＣＲ値からステップＳ６３−２で求めた差分値を減算し、タイムスタンプ値（Ａ基準）を算出する（図示[３]）。

なお、ＰＣＲパケット以外のＴＳパケットについては、タイムスタンプ値（Ａ基準）を用いて前記ステップＳ６２と同様に補完してタイムスタンプ値を付与する。

（ステップＳ６４）
前記算出したタイムスタンプ値を、ＴＳパケット毎にＴＳパケットの内容そのものと合わせて、信号バッファ領域３３３に保持する。

（ステップＳ７）
映像多重判定部３３５は、デジタル放送信号中のすべてのサービスＩＤに対応するＰＭＴに記述された映像ＥＳのＰＩＤを比較する。全ての映像ＥＳのＰＩＤが同一の場合は、ＨＤＴＶに対応する映像トランスコーダ（本例では映像トランスコーダ２００ｄ）からの出力のみを多重化するよう映像多重制御を実行する。また、一部のＰＩＤが同一の場合は、該当のＳＤＴＶの映像トランスコーダ（本例では映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｃのいずれか）の出力のみを多重化するよう映像多重制御を実行する。再多重するトランスコーダ出力信号を切り替えるタイミングは、映像ＥＳのＰＩＤ変化点を監視し、該当のＰＩＤが発生または消滅したタイミングを切替点として、多重部３３６に対して映像多重制御を実行する。

尚、多重の対象が１つである場合（映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄのうちいずれか１つのみが配備される場合）、映像多重判定部３３５は設けなくて良い。

（ステップＳ８）
多重部３３６では、多重タイミング制御部３３４が付与したタイムスタンプ値に従って、信号バッファ領域３３３に保持されているデジタル放送信号および各トランスコーダ出力信号を構成するＴＳパケットを多重して出力する。映像トランスコーダが複数配備されている場合、多重の対象とするトランスコーダ出力信号は、映像多重判定部３３５から指示されたものとする。多重処理は、タイムスタンプ値が付与されたいずれかのトランスコーダ出力信号が存在した場合に開始する。多重処理開始時に信号バッファ領域３３３に保持していたデジタル放送信号は出力せずに破棄する。これは、映像トランスコーダ２００ａ〜２００ｄの処理遅延により、トランスコーダ出力信号がデジタル放送信号に比べて遅れて再多重装置３００に入力されるため、映像トランスコーダからの信号を受信しはじめた時点で保持しているデジタル放送信号に対して、同期して再多重すべきトランスコーダ出力信号が存在しないためである。多重処理は、各ＴＳパケットに付与したタイムスタンプ値の大小を比較し、ＮＵＬＬパケット除いて、タイムスタンプ値が小さいものから先に出力するように多重タイミングを定める。トランスコード出力信号に含まれる映像、音声、字幕、ＰＣＲについては、デジタル放送信号から削除した上で多重する。多重して出力したＴＳパケットは、信号バッファ領域３３３から削除する。

また、本実施形態のデジタル放送の再多重システムにおける各手段の一部もしくは全部の機能をコンピュータのプログラムで構成し、そのプログラムをコンピュータを用いて実行して本発明を実現することができること、本実施形態のデジタル放送の再多重方法における手順をコンピュータのプログラムで構成し、そのプログラムをコンピュータに実行させることができることは言うまでもなく、コンピュータでその機能を実現するためのプログラムを、そのコンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えばＦＤ（Ｆｌｏｐｐｙ（登録商標） Ｄｉｓｋ）や、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、メモリカード、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＨＤＤ、リムーバブルディスクなどに記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記のプログラムをインターネットや電子メールなど、ネットワークを通して提供することも可能である。

１００…復調器
２００ａ〜２００ｄ…映像トランスコーダ
３００…再多重装置
３３１ａ〜３３１ｄ…トランスコーダ出力信号受信部
３３２…放送信号受信部
３３３…信号バッファ領域
３３４…多重タイミング制御部
３３５…映像多重判定部
３３６…多重部

Claims (7)

1. デジタル放送波を受信し復調してＭＰＥＧ−２ ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）を出力する復調装置と、
   前記復調装置からＭＰＥＧ−２ ＴＳが入力され、複数チャネルのＭＰＥＧ−２映像を対象にトランスコードを各々実行し、トランスコード後の映像とデジタル放送信号中の音声、字幕と、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）とをＭＰＥＧ−２ ＴＳ形式に多重して出力する複数の映像トランスコーダと、
   前記複数の映像トランスコーダのトランスコーダ出力信号と、前記復調装置のＭＰＥＧ−２ ＴＳ出力とを再多重する再多重装置とを備え、
   前記再多重装置は、
   前記複数の映像トランスコーダからのトランスコーダ出力信号を各々受信し、該受信信号中のＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットを抽出して、信号記憶手段の信号バッファ領域に書き込む複数のトランスコーダ出力信号受信手段と、
   前記復調装置からのＭＰＥＧ−２ ＴＳ出力を受信し、該受信信号中のＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットを抽出して、信号記憶手段の信号バッファ領域に書き込む放送信号受信手段と、
   前記複数のトランスコーダ出力信号受信手段により信号記憶手段に書き込まれたＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケット中のＰＣＲ、前記放送信号受信手段により信号記憶手段に書き込まれたＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケット中のＰＣＲに基づいて、前記映像トランスコーダから受信したＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットと前記復調装置から受信したＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットとの多重タイミングを決定するためのタイムスタンプ値を各ＴＳパケット毎に求め、該タイムスタンプ値を各ＴＳパケットと合わせて前記信号記憶手段に書き込む多重タイミング制御手段と、
   前記信号記憶手段に格納されているタイムスタンプ値の大きさに従って定められる多重タイミングで、該信号記憶手段内のＴＳパケットを読み出して、前記トランスコーダ出力信号とデジタル放送信号を再多重して出力する多重手段と、
   を備えたことを特徴とするデジタル放送の再多重システム。
2. 前記多重タイミング制御手段は、
   前記ＴＳパケット中のＰＣＲのＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）値に基づいて、該ＰＣＲが複数の放送サービスで共有されているか否かを判定する判定処理と、
   前記判定処理の判定結果、ＰＣＲが共有されている場合、ＰＣＲを伝送するＴＳパケットについてはＰＣＲ中のＰＣＲ値をタイムスタンプ値として付与し、ＰＣＲ以外のＴＳパケットについては１つの放送サービス中の２つのＰＣＲを伝送するＴＳパケット間の各パケット毎に均等増加させたタイムスタンプ値を付与する処理と、
   前記判定処理の判定結果、ＰＣＲが共有されていない場合、複数のＰＣＲのうち１つの放送サービスのＰＣＲを基準ＰＣＲとし、デジタル放送信号において前記基準ＰＣＲを用いて各ＴＳパケットにタイムスタンプ値を付与し、デジタル放送信号における各ＴＳパケットのＰＣＲ値と、前記基準ＰＣＲを用いて付与されたタイムスタンプ値の差分値を算出して保持し、各トランスコーダ出力信号におけるＰＣＲを伝送するＴＳパケットについては、当該ＰＣＲのＰＣＲ値から前記差分値を減算した値をタイムスタンプ値として付与し、各トランスコーダ出力信号におけるＰＣＲ以外のＴＳパケットについては、２つのＰＣＲを伝送するＴＳパケット間の各パケット毎に均等増加させたタイムスタンプ値を付与する処理と、 を行うことを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送の再多重システム。
3. 前記信号記憶手段に格納されている、前記放送信号受信手段により書き込まれたデジタル放送信号中のＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）に基づいて、前記複数のトランスコーダ出力信号のうち再多重すべきトランスコーダ出力を判定し、該判定されたトランスコーダ出力の多重化を指定するための映像多重制御信号を出力する映像多重判定手段を備え、
   前記多重手段は、前記映像多重判定手段から出力された映像多重制御信号により指定されたトランスコーダ出力信号とデジタル放送信号を再多重して出力することを特徴とする請求項１又は２に記載のデジタル放送の再多重システム。
4. デジタル放送波を受信し復調してＭＰＥＧ−２ ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）を出力する復調装置と、前記復調装置からＭＰＥＧ−２ ＴＳが入力され、複数チャネルのＭＰＥＧ−２映像を対象にトランスコードを各々実行し、トランスコード後の映像とデジタル放送信号中の音声、字幕と、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）とをＭＰＥＧ−２ ＴＳ形式に多重して出力する複数の映像トランスコーダと、前記複数の映像トランスコーダのトランスコーダ出力信号と、前記復調装置のＭＰＥＧ−２ ＴＳ出力とを再多重する再多重装置とを備えたシステムにおけるデジタル放送の再多重方法であって、
   再多重装置における複数のトランスコーダ出力信号受信手段が、前記複数の映像トランスコーダからのトランスコーダ出力信号を各々受信し、該受信信号中のＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットを抽出して、信号記憶手段の信号バッファ領域に書き込むステップと、
   再多重装置における放送信号受信手段が、前記復調装置からのＭＰＥＧ−２ ＴＳ出力を受信し、該受信信号中のＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットを抽出して、信号記憶手段の信号バッファ領域に書き込むステップと、
   再多重装置における多重タイミング制御手段が、前記信号記憶手段に書き込まれた、前記映像トランスコーダから受信したＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットと前記復調装置から受信したＭＰＥＧ−２ ＴＳのＴＳパケットとの多重タイミングを決定するためのタイムスタンプ値を求めて前記信号記憶手段に書き込む多重タイミング制御ステップと、
   再多重装置における多重手段が、前記信号記憶手段に格納されているタイムスタンプ値の大きさに従って定められる多重タイミングで、該信号記憶手段内のＴＳパケットを読み出して、前記トランスコーダ出力信号とデジタル放送信号を再多重して出力する多重ステップと、
   を備えたことを特徴とするデジタル放送の再多重方法。
5. 前記多重タイミング制御ステップは、
   前記ＴＳパケット中のＰＣＲのＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）値に基づいて、該ＰＣＲが複数の放送サービスで共有されているか否かを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップの判定結果、ＰＣＲが共有されている場合、ＰＣＲを伝送するＴＳパケットについてはＰＣＲ中のＰＣＲ値をタイムスタンプ値として付与し、ＰＣＲ以外のＴＳパケットについては１つの放送サービス中の２つのＰＣＲを伝送するＴＳパケット間の各パケット毎に均等増加させたタイムスタンプ値を付与するステップと、
   前記判定ステップの判定結果、ＰＣＲが共有されていない場合、複数のＰＣＲのうち１つの放送サービスのＰＣＲを基準ＰＣＲとし、デジタル放送信号において前記基準ＰＣＲを用いて各ＴＳパケットにタイムスタンプ値を付与し、デジタル放送信号における各ＴＳパケットのＰＣＲ値と、前記基準ＰＣＲを用いて付与されたタイムスタンプ値の差分値を算出して保持し、各トランスコーダ出力信号におけるＰＣＲを伝送するＴＳパケットについては、当該ＰＣＲのＰＣＲ値から前記差分値を減算した値をタイムスタンプ値として付与し、各トランスコーダ出力信号におけるＰＣＲ以外のＴＳパケットについては、２つのＰＣＲを伝送するＴＳパケット間の各パケット毎に均等増加させたタイムスタンプ値を付与するステップと、
   前記各々付与されたタイムスタンプ値を各ＴＳパケットと合わせて前記信号記憶手段に書き込むステップと、
   を備えたことを特徴とする請求項４に記載のデジタル放送の再多重方法。
6. 再多重装置における映像多重判定手段が、前記信号記憶手段に格納されている、前記放送信号受信手段により書き込まれたデジタル放送信号中のＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）に基づいて、前記複数のトランスコーダ出力信号のうち再多重すべきトランスコーダ出力を判定し、該判定されたトランスコーダ出力の多重化を指定するための映像多重制御信号を出力する映像多重判定ステップを備え、
   前記多重ステップは、前記映像多重判定手段から出力された映像多重制御信号により指定されたトランスコーダ出力信号とデジタル放送信号を再多重して出力することを特徴とする請求項４又は５に記載のデジタル放送の再多重方法。
7. コンピュータを請求項１ないし３のいずれか１項に記載の各手段として機能させるデジタル放送の再多重プログラム。

Images