JP4848313B2 - 信号多重装置 - Google Patents

Description

本発明は、信号多重に係り、特に、複数の１セグメントＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）を１本の１セグメントＴＳに多重する場合に適した信号多重装置に関する。

地上デジタルテレビ放送（１３セグメント放送）において、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの伝送規格を拡張した放送ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）がＡＲＩＢ（社団法人電波産業会）によって規格化されている。

すなわち、ＴＳパケットの伝送方式を用いた地上デジタルテレビ放送では、放送局毎に１チャンネル当たり６ＭＨｚの周波数帯域が割り当てられており、その６ＭＨｚの周波数帯域の中でデジタル信号を送信すること等が規格化されている。また、その６ＭＨｚの周波数帯域は、１３個（セグメント）に分割されており、その中の１つ（１セグメント）が携帯端末・移動体向けサービスに用いられている。

ここで、１個のＴＳパケットは、１８８バイトの情報部分と、８バイトの多重位置を示すデータ部分と、８バイトのパリティを示すデータ部分とで構成されている。そして、放送ＴＳでは、階層伝送にてパケットデータがＡ，Ｂ，Ｃのどの階層のものかを示すために、ＴＳのダミーバイト（１８９バイト目の上位４ｂｉｔ）中に階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を付加している。また、ＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）＝０ｘ１ｆｆ０で各階層の変調方式の情報をＩＩＰ（変調パラメータ：ＩＳＤＢ−Ｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔ）パケットとして伝送している。

ところで、特に、ワンセグにおいては、地上デジタルテレビ放送のエリア内であれば、少なくともワンセグチューナーを有する携帯電話、カーナビ、パソコン、専用ポータブルテレビ等の受信端末により、移動中であっても画像の乱れを生じること無く映像を視聴できるようになっているが、特に、トンネル内、建物内、地下街等の電波の届かない場所では受信できないことがある。

このような不具合を解消するものとして、たとえば特許文献１では、トランスポートストリームパケット列にトランスポートストリームパケット形式の同期語を利用して周期的なフレーム構造を持たせ、かつフレーム構造中の相対的な位置（スロット）と多重化するべき複数のトランスポートストリームとの関係などの付加情報を記述したトランスポートストリーム形式のデータを追加することによる、複数のトランスポートストリームを多重化伝送することの可能な多重化装置と、多重化伝送後のデータから個々のトランスポートストリームを分離する分離装置とを備えた複数のトランスポートストリームの多重化装置を提案している。
特許第３０５１７２９号

上述した特許文献１では、少なくともフレーム構造のヘッダとして必要な同期語データと各トランスポートストリームのフレーム構造中の相対的な位置を含む付加情報とを、トランスポートストリームパケット形式での送信信号に挿入するようにしているので、複数のトランスポートストリームの独立性を保ったままでの多重化伝送が可能となる。

ところが、特許文献１での多重化方法では、少なくともフレーム構造のヘッダとして必要な同期語データと各トランスポートストリームのフレーム構造中の相対的な位置を含む付加情報とを、トランスポートストリームパケット形式での送信信号に挿入するようにしたものであり、地上デジタルテレビ放送のように不定期に存在するＮＵＬＬ階層（どのＴＳにも属さない）を伝送する手段を備えていないことから、複数の１セグメントＴＳを１本の１セグメントＴＳに多重して伝送することができないという問題があった。

また、特許文献１での多重化方法では、入力のレートが規定値で無い場合、１つのＴＳ入力に対して１つのレート変換機が必要となり、装置の大型化を招いてしまうという問題もあった。これは、多重後のフレームＴＳに対してはＰＣＲ（時刻情報）の値が矛盾しており、その矛盾を生じさせないために多重入力前又は、分離後にレート変換が必要となるためであり、レート変換が１３セグメントであれば１３セグメント分必要となるためである。

また、特許文献１での多重化方法では、放送ＴＳとは異なるフォーマットになるため、たとえばフレーム同期の機能を付加するための変調機能を大幅に改造しなければならないという問題もあった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決することができる信号多重装置を提供することを目的とする。

本発明の信号多重装置は、それぞれ異なる複数の１セグメントトランスポートストリームを多重する信号多重装置であって、それぞれ異なる前記１セグメントトランスポートストリームを受信する第１〜第ｎの受信手段と、これらの受信手段に対応し、受信された前記１セグメントトランスポートストリームからＮＵＬＬパケットを除去する第１〜第ｎのＮＵＬＬパケット除去手段と、これらのＮＵＬＬパケット除去手段によってＮＵＬＬパケットが除去された残りのデータを記憶する第１〜第ｎの記憶手段と、これらの記憶手段に対応し、ＮＵＬＬパケットを生成する第１〜第ｎのＮＵＬＬパケット生成手段と、前記第１〜第ｎの記憶手段又は前記第１〜第ｎのＮＵＬＬパケット生成手段からのデータ又はＮＵＬＬパケットを順次取得する取得手段と、該取得手段によって取得されたデータ又はＮＵＬＬパケットにそれぞれのデータ又はＮＵＬＬパケットを識別させるための階層情報を付加する階層情報付加手段とを備えることを特徴とする。
また、変調パラメータパケットを生成する変調パラメータパケット生成手段を有し、前記取得手段は、前記セグメント情報に基づき、前記変調パラメータパケットを取得するようにすることができる。
また、前記階層情報付加手段によって階層情報が付加されたデータ又はＮＵＬＬパケットの多重時にトランスポートストリームのレート変換を伴うための時刻情報補正を行う時刻情報補正手段を有するようにすることができる。
また、パケットの出力のセグメント情報を有するフレームデータテーブルを有し、前記取得手段は、前記セグメント情報に基づき、前記のデータ又はＮＵＬＬパケットを順次取得するようにすることができる。
また、前記第１〜第ｎの受信手段によって受信される前記１セグメントトランスポートストリームのＮＵＬＬパケットを除いたレートがｒｂｐｓ以下とされ、前記取得手段によって前記第１〜第ｎの記憶手段又は前記第１〜第ｎのＮＵＬＬパケット生成手段からのデータ又はＮＵＬＬパケットが１パケットおきに順次取得されることで、ｒ×ｎｂｐｓのパケットが１本のトランスポートストリームとされるようにすることができる。
また、ダミーバイト付加手段を有し、該ダミーバイト付加手段により、前記ｒ×ｎｂｐｓのパケットに該パケットを識別させるためのダミーバイトが付加されるようにすることができる。
また、前記取得手段によって前記第１〜第ｎの記憶手段又は前記第１〜第ｎのＮＵＬＬパケット生成手段からのデータ又はＮＵＬＬパケットがｙパケットおきに順次取得されることで、ｒのｙ倍のレートを含むパケットが１本のトランスポートストリームとされるようにすることができる。
また、パケットの出力のＡ，Ｂ，Ｃ，ＮＵＬＬ階層の階層情報を有する階層情報テーブルと、前記Ａ，Ｂ，Ｃ，ＮＵＬＬ階層の階層ダミーバイト付加手段とを有し、該階層ダミーバイト付加手段により、前記階層情報に基づき前記取得手段によって取得された各パケットに前記階層情報が付加されるようにすることができる。
本発明の信号多重装置では、第１〜第ｎの受信手段によってそれぞれ異なる１セグメントトランスポートストリームが受信され、これらの受信手段に対応する第１〜第ｎのＮＵＬＬパケット除去手段によりその１セグメントトランスポートストリームからＮＵＬＬパケットが除去され、その残りのデータが第１〜第ｎの記憶手段に記憶された後、取得手段により第１〜第ｎの記憶手段又はＮＵＬＬパケットを生成する第１〜第ｎのＮＵＬＬパケット生成手段からのデータ又はＮＵＬＬパケットが順次取得されると、階層情報付加手段によりこれらのデータ又はＮＵＬＬパケットにそれぞれのデータ又はＮＵＬＬパケットを識別させるための階層情報が付加されて１本のトランスポートストリームとされる。
これにより、１本のトランスポートストリームの個々のパケットに階層情報が付加されるため、これらのパケットの識別を容易とすることができ、また、元々の複数の放送トランスポートストリームからそれぞれ異なる複数の１セグメントトランスポートストリームを１本のトランスポートストリームに多重するため、ＰＣＲ（時刻情報）には全く矛盾が生じないことから、レート変換の処理を不要とすることができ、また、それぞれ異なる複数の１セグメントトランスポートストリームを１本のトランスポートストリームに多重したものは、放送トランスポートストリームと同じフォーマットになるため、信号多重装置の変調機能の大幅な改造を不要とすることができる。

本発明の信号多重装置によれば、１本のトランスポートストリームの個々のパケットに階層情報が付加されるため、これらのパケットの識別を容易とすることができ、また、元々の複数の放送トランスポートストリームからそれぞれ異なる複数の１セグメントトランスポートストリームを１本のトランスポートストリームに多重するため、ＰＣＲ（時刻情報）には全く矛盾が生じないことから、レート変換の処理を不要とすることができ、また、それぞれ異なる複数の１セグメントトランスポートストリームを１本のトランスポートストリームに多重したものは、放送トランスポートストリームと同じフォーマットになるため、信号多重装置の変調機能の大幅な改造を不要とすることができることから、装置の大型化や変調機能の大幅な改造を行うことなく複数の１セグメントトランスポートストリームを１本のトランスポートストリームに多重して伝送することができる。

現状の地上デジタルテレビ放送では、放送局毎に１チャンネル当たり６ＭＨｚの周波数帯域が割り当てられており、さらにそれぞれの６ＭＨｚの周波数帯域を１３個（セグメント）に分割した１３セグメント分のデータをＡ，Ｂ，Ｃ階層に分けて１つの放送ＴＳとして伝送している。

ここで、たとえば地下街等の電波の届かない場所において、中継装置を用い地上デジタルテレビ放送の信号（１３セグメント）をそのまま再送信すると、ワンセグ以外の信号の送信に電力を消費してしまったり、既存電波と再送信電波の両方の電波が届いてしまうことによる干渉妨害が起こる可能性があったりする。

そこで、本実施形態では、各放送局の地上デジタルテレビ放送の信号（１３セグメント）からワンセグ用の信号（Ａ階層のＴＳデータ）のみを取り出し、それぞれのワンセグ用の信号を多重（束ねる）し、受信波とは異なった１つのチャンネルで再送信するようにしている。すなわち、本実施形態では、複数の１セグメントＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）を１本の１セグメントＴＳに多重する信号多重方法を提案するものである。

ここで、既存の放送ＴＳと、本実施形態での放送ＴＳとを区別するために、以下ではそれぞれのワンセグ用の信号を多重（束ねる）した放送ＴＳをワンセグ多重ＴＳと呼ぶことにする。また、放送ＴＳのうち、１セグメントのＡ階層のＴＳデータを取り出したＴＳを１セグメントＴＳと呼ぶことにする。

放送ＴＳでは、ＴＳパケット毎の階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）は４ｂｉｔの値となり、いずれの階層でも伝送されないＮＵＬＬ階層パケットが０、変調方式を示すＩＩＰ（変調パラメータ）パケットが８、Ａ階層が１、Ｂ階層が２、Ｃ階層が３と決められている。

ここで、１個のＴＳパケットは、図１（ａ）に示すように、１８８バイトの情報部分と、８バイトの多重位置を示すデータ部分と、８バイトのパリティを示すデータ部分とで構成される、２０４バイトの多重フレーム構造をなしている。

また、８バイトの多重位置を示すデータ部分には、図１（ｂ）に示すようなデータが多重されるようになっている。ここで、図１（ｂ）に示す階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）は上述したように４ｂｉｔで表される。具体的には、”００００”がＡ階層、Ｂ階層、Ｃ階層のいずれでも伝送されないＮＵＬＬ−ＴＳパケットを表し、”０００１”がＡ階層で伝送されるＴＳパケットを表し、”００１０”がＢ階層で伝送されるＴＳパケットを表し、”０１００”がＡ階層、Ｂ階層、Ｃ階層のいずれでも伝送されないがＡＣデータを伝送するＴＳパケットを表し、”０１０１”〜”０１１１”が事業者によって独自のデータが多重されたＴＳパケットを表し、”１０００”がＡ階層、Ｂ階層、Ｃ階層のいずれでも伝送されないが変調方式を示すＩＩＰ（変調パラメータ）を伝送するＴＳパケットを表し、”１００１”〜”１１１１”が事業者によって独自のデータが多重されたＴＳパケットを表している。

また、放送ＴＳでは、変調方式を示すＩＩＰ（変調パラメータ）の階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の値は８と決まっているが、ワンセグ多重ＴＳでは１つの１セグメントＴＳに対して１つのＩＩＰ（変調パラメータ）を伝送する必要があり、複数の１セグメントＴＳを送出した場合、ＩＩＰ（変調パラメータ）がどの１セグメントＴＳのものであるか識別できなくなってしまう。そこで、放送ＴＳではＩＩＰ（変調パラメータ）のＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）値が０ｘ１ｆｆ０（ＡＲＩＢ ＴＲ−Ｂ１４ にて規定）で運用されているが、ワンセグ多重ＴＳでは１セグメントＴＳ毎に異なるＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）値を利用して伝送するようにしている。ちなみに、放送ＴＳでのＩＩＰ（変調パラメータ）のデータ構造は、図２に示すようになっている。

また、本実施形態での１セグメントＴＳは、多重時のビットレートを確保するためと、複数の１セグメントＴＳを携帯電話等の１セグメント形式受信機で受信したときのパケット出力と同じフレーム構成（パケット構成）で多重するためと、受信時ＰＣＲ（時刻情報）が不正とならないにするために、たとえば図３に示すように、１６の倍数となるパケット位置に多重していくようにしている。

すなわち、１セグメント形式受信機の受信クロックは、１セグメント形式のＦＦＴクロックの２倍６４／６３×２ＭＨｚ≒２．０３２ＭＨｚである。放送ＴＳは１３セグメントの送信クロックＩＦＦＴクロックの４倍５１２／６３×４≒３２．５０８であるから、１３セグメントの送信クロックは、１セグメントの受信クロックに対してちょうど１６倍のクロックとなる。これにより、本実施形態でのワンセグ多重ＴＳでは、１セグメント形式受信機のフレーム構成のＴＳパケットを１６パケットおきに多重していくことで、お互いのフレーム構成が干渉することなく多重することが可能となる。

また、本実施形態でのワンセグ多重ＴＳでは、多重時にＴＳのレート変換を伴うため、ＰＣＲ（時刻情報）パケットの補正が必要となる。この場合、ワンセグ多重ＴＳをＩＦＦＴクロックの４倍の５１２／６３×４≒３２．５０８ＭＨｚのＴＳレートとみなし、ＰＣＲ（時刻情報）の補正処理を行うようにしている。これにより、図４に示すように、１セグメント形式受信機では、ワンセグ多重ＴＳから１６パケットおきにＴＳを抜き出すのと同等な処理となるため、ＰＣＲ（時刻情報）パケット間の時間は変化しない。よって、ＰＣＲ（時刻情報）のずれは生じず、１セグメント形式受信機にて正常なＰＣＲ（時刻情報）を取得できることになる。

また、本実施形態での多重の仕組みとしては、図５に示すように、複数の１セグメントＴＳのＴＳパケットデータを取得し、ＰＩＤ値０ｘ１ｆｆｆのＮＵＬＬパケット以外のパケットデータを各セグメントのＦＩＦＯ０、ＦＩＦＯ１・・・に保存する。そして、ＲＦＴＳの伝送タイミングで、該当するセグメントのパケットデータ送出のタイミングとなったとき、たとえばＦＩＦＯ０に該当するセグメントのパケットデータがたまっていればデータを取得して多重し、データがＦＩＦＯ０にたまっていない場合はＮＵＬＬパケットを送出するようにしている。

また、ＰＣＲ（時刻情報）を伝送しているパケットについては、たとえばＦＩＦＯ０に入る前の時間から、ＦＩＦＯ０出力後、ワンセグ多重ＴＳのフレームデータに多重されるまでの時間差の分だけＰＣＲ（時刻情報）の値がずれるので補正を行う。また、セグメントを識別するために利用する階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）は０又は８以外の値とし、各１セグメントＴＳ毎に重複しない値を割り当てて付加するようにしている。

また、ワンセグ多重ＴＳでの伝送タイミングで、ＮＵＬＬ階層を伝送する場合、階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が０の値かつＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）＝０ｘ１ｆｆｆのパケットデータが伝送されるようにしている。また、１３セグメント分の１３個のＩＩＰ（変調パラメータ）データをＮＵＬＬ階層にて伝送する必要があるが、そのときは、階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を８にセットして、他の１セグメントＴＳとＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）値が重ならないような値にて伝送するようにしている。

以下、本発明の実施例の詳細について説明する。図６は、本発明の信号多重装置の一実施例を説明するための図である。

同図に示す信号多重装置は、地上デジタルテレビ放送（１３セグメント放送）において、複数の１セグメントＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）を１本のワンセグ多重ＴＳに多重するものであり、１３セグメント分の受信器（ＲＸ）１−１〜１−１３と、それぞれの受信器（ＲＸ）１−１〜１−１３に対応させたＮＵＬＬパケット除去フィルター２−１〜２−１３と、それぞれのＮＵＬＬパケット除去フィルター２−１〜２−１３に対応させたＦＩＦＯ（メモリ）３−１〜３−１３と、それぞれのＦＩＦＯ（メモリ）３−１〜３−１３に対応させたＮＵＬＬパケット生成部４−１〜４−１３と、それぞれのＦＩＦＯ（メモリ）３−１〜３−１３及びＮＵＬＬパケット生成部４−１〜４−１３に対応させたスイッチ５−１〜５−１３と、ＮＵＬＬパケット生成部６と、ＩＩＰ（変調パラメータ）パケット生成部７と、ＮＵＬＬパケット生成部６及びＩＩＰ（変調パラメータ）パケット生成部７に対応させたスイッチ８と、後述のパケットの出力のセグメント情報に応じて切り換えられるスイッチ１１と、後述のパケットの出力のセグメント情報を有するフレームデータテーブル１２と、ＭＰＥＧ２−ＴＳ１３に階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を付加する階層情報付加部１４と、ＰＣＲ（時刻情報）補正部１５とを備えている。

受信器（ＲＸ）１−１〜１−１３は、地上デジタルテレビ放送（１３セグメント放送）から１セグメントＴＳを抽出して出力するものである。ここで、受信器（ＲＸ）１−１〜１−１３によって抽出されたそれぞれの１セグメントＴＳはＭＰＥＧ２−ＴＳであり、そのＭＰＥＧ２−ＴＳのレートは２．３０２Ｍｂｐｓである。これは、放送ＴＳ３２．５０８Ｍｂｐｓのちょうど１／１６のレートとなる。ただし、図中の全てのＴＳレートは非同期であるため、その非同期のパケットを処理するためにＦＩＦＯ（メモリ）３−１〜３−１３やＮＵＬＬパケット生成部４−１〜４−１３からのパケットが挿入されるようになっている。

ＮＵＬＬパケット除去フィルター２−１〜２−１３は、各受信器（ＲＸ）１−１〜１−１３からの出力であるＭＰＥＧ２−ＴＳからＮＵＬＬパケットを除去するものである。ＦＩＦＯ（メモリ）３−１〜３−１３は、ＮＵＬＬパケット除去フィルター２−１〜２−１３からのＮＵＬＬパケットが除去されたデータを順次記憶するものである。ただし、ＮＵＬＬパケット除去フィルター２−１〜２−１３によってＮＵＬＬパケットが除去されたものにデータが無ければ、ＦＩＦＯ（メモリ）３−１〜３−１３への記憶が行われないことになる。

スイッチ５−１〜５−１３は、ＦＩＦＯ（メモリ）３−１〜３−１３又はＮＵＬＬパケット生成部４−１〜４−１３のいずれかを選択するものである。スイッチ８は、ＮＵＬＬパケット生成部６又はＩＩＰ（変調パラメータ）パケット生成部７のいずれかを選択するものである。

スイッチ１１は、フレームデータテーブル１２に書き込まれているパケットの出力のセグメント情報に基づいて、ＴＳ９−１〜ＴＳ９−１３、又はＴＳ１０のいずれかを選択するものである。

ここで、フレームデータテーブル１２に、図７に示すようなパケットの出力のセグメント情報が書き込まれているものとすると、そのセグメント情報に合わせてスイッチ１１が切り換えられる。すなわち、そのセグメント情報の先頭のＳｅｇ０のＴＳ出力タイミングでＴＳ９−１が取得されることになるが、ＦＩＦＯ（メモリ）３−１にＴＳがたまっている場合はスイッチ５−１でＦＩＦＯ（メモリ）３−１側のＴＳが取得され、ＦＩＦＯ（メモリ）３−１にＴＳがたまっていない場合はＮＵＬＬパケット生成部４−１からのＮＵＬＬパケットが取得される。

同様にして、フレームデータテーブル１２のセグメント情報に合わせ、スイッチ１１が切り換えられることで、スイッチ５−２〜５−１３のＴＳ９−２〜９−１３又はスイッチ８のＴＳ１０が取得される。

すなわち、フレームデータテーブル１２のセグメント情報において、ＮＵＬＬのセグメントが示されている場合は、スイッチ８からのＮＵＬＬパケットが取得される。また、フレームデータテーブル１２のセグメント情報において、ＩＩＰ（変調パラメータ）が示されている場合は、スイッチ８からのＩＩＰ（変調パラメータ）パケットが取得される。

ここで、ＩＩＰ（変調パラメータ）パケットとは、各セグメントの変調方式を伝送するパケットであり、階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の値はたとえば８である。

階層情報付加部１４は、スイッチ１１からの出力であるＭＰＥＧ２−ＴＳ１３に階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を付加する。ＰＣＲ（時刻情報）補正部１５は、階層情報付加部１４によって階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が付加されたＭＰＥＧ２−ＴＳ１３でのＰＣＲ（時刻情報）を補正し、ワンセグ多重ＴＳ１６として出力する。

なお、図６では、１３セグメント分の受信器（ＲＸ）１−１〜１−１３によって地上デジタルテレビ放送（１３セグメント放送）を受信した際のＭＰＥＧ２−ＴＳを多重する場合を示しているが、この例に限らず、ＴＳ発生器やエンコーダー等で発生したＴＳを多重することも可能である。このようなＴＳ発生器やエンコーダー等で発生したＴＳを多重することで、たとえば地下街等での各ショップ等におけるショップ情報等の信号も多重化して放送することが可能となる。

次に、上述した信号多重装置による信号多重方法について説明する。

まず、１３セグメント分の受信器（ＲＸ）１−１〜１−１３からの出力は、Ａ，Ｂ階層のＴＳのうち、Ａ階層のＭＰＥＧ２−ＴＳとなるように調整されているものとする。これらのＭＰＥＧ２−ＴＳは、ＮＵＬＬパケット除去フィルター２−１〜２−１３によってＮＵＬＬパケットが除去された後、ＦＩＦＯ（メモリ）３−１〜３−１３に取り込まれる。なお、ＮＵＬＬパケット除去フィルター２−１〜２−１３によってＭＰＥＧ２−ＴＳのＮＵＬＬパケットが除去された後、Ａ階層のデータが無ければＦＩＦＯ（メモリ）３−１〜３−１３には何も取り込まれないことになる。

次に、フレームデータテーブル１２に書き込まれているセグメント情報に合わせてスイッチ１１、スイッチ５−１〜５−１３及びスイッチ８の切り換えにより、ＭＰＥＧ２−ＴＳ９−１〜９−１３，１０が取得される。

ここで、上述したように、そのセグメント情報の先頭のＳｅｇ０のＴＳ出力タイミングでＴＳ９−１が取得されるとき、ＦＩＦＯ（メモリ）３−１にＴＳがたまっている場合はスイッチ５−１でＦＩＦＯ（メモリ）３−１側のデータが取得され、ＦＩＦＯ（メモリ）３−１にＴＳがたまっていない場合はＮＵＬＬパケット生成部４−１からのＮＵＬＬパケットが取得される。

同様にして、フレームデータテーブル１２のセグメント情報に合わせ、スイッチ１１が切り換えられることで、スイッチ５−２〜５−１３のＴＳが取得される。また、そのセグメント情報において、ＮＵＬＬのセグメントが示されている場合は、スイッチ８からのＮＵＬＬパケットが取得される。また、フレームデータテーブル１２のセグメント情報において、ＩＩＰ（変調パラメータ）が示されている場合は、スイッチ８からのＩＩＰ（変調パラメータ）パケットが取得される。

このようにして取得されたスイッチ１１からの出力であるＭＰＥＧ２−ＴＳ１３は、階層情報付加部１４によって階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が付加された後、ＰＣＲ（時刻情報）補正部１５によってＰＣＲ（時刻情報）が補正され、ワンセグ多重ＴＳ１６として出力される。

ここで、階層情報付加部１４による階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）は、次のような値で割り当てられるものとする。

すなわち、階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）は、４ｂｉｔで規定されているため、最大で１５の値を用いることができる。ただし、０、８の値は、放送ＴＳで、いずれの階層でも伝送されないＮＵＬＬ階層パケットが０、変調方式を示すＩＩＰ（変調パラメータ）パケットが８と決められているため、除外される。また、４の値はＡＣ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ：ＴＳを伝送する帯域とは異なる帯域で付加情報を伝送する信号）データを送るのに利用されることがあるため除外される。

そして、階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）は次のようにして割り当てることができる。
セグメント０＝１
セグメント１＝２
セグメント２＝３
セグメント３＝５
セグメント４＝６
セグメント５＝７
セグメント６＝９
セグメント７＝１０
セグメント８＝１１
セグメント９＝１２
セグメント１０＝１３
セグメント１１＝１４
セグメント１２＝１５

このとき、ＰＣＲ（時刻情報）を含むパケットを出力する場合は、そのＴＳが出力される時刻をＴ２とすると、多重時にＴ２−Ｔ１だけＴＳパケットの位置がずれることになる。この場合、信号多重装置での平均遅延を考慮した遅延量Ｔ３（固定値）を引いた値、つまりＴ２−Ｔ１−Ｔ３の値を利用してＰＣＲ（時刻情報）を補正するようにする。

具体的には、Ｔ２−Ｔ１−Ｔ３の時間に対応するＰＣＲ（時刻情報）のクロックカウント数を、現在のＴＳパケットデータのＰＣＲ（時刻情報）値に加えることになる。ここで、時間がマイナスの場合は、そのＰＣＲ（時刻情報）値を引くことになる。なお、Ｔ３は、信号多重装置での遅延がほとんど無い場合、あるいはソフトで処理する場合に０として扱うことができる。

また、ＮＵＬＬ階層のＴＳパケットの一部を、ＩＩＰ（変調パラメータ）パケットに置き換えることで、ＩＩＰ（変調パラメータ）パケットにて各セグメントの変調方式の情報を伝送することができる。ＩＩＰ（変調パラメータ）パケットのＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）は、次のようにセグメント毎に異なる値にする必要がある。

セグメント０ ＝０ｘ１ｆｆ０
セグメント１ ＝０ｘ１ｆｆ２
セグメント２ ＝０ｘ１ｆｆ３
セグメント３ ＝０ｘ１ｆｆ４
セグメント４ ＝０ｘ１ｆｆ５
セグメント５ ＝０ｘ１ｆｆ６
セグメント６ ＝０ｘ１ｆｆ７
セグメント７ ＝０ｘ１ｆｆ８
セグメント８ ＝０ｘ１ｆｆ９
セグメント９ ＝０ｘ１ｆｆａ
セグメント１０＝０ｘ１ｆｆｂ
セグメント１１＝０ｘ１ｆｆｃ
セグメント１２＝０ｘ１ｆｆｄ

また、ＩＩＰ（変調パラメータ）の階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の値は８となるようにする。これにより、１セグメントＴＳでＩＩＰ（変調パラメータ）のＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）と同じＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）値を利用していても、ＩＩＰ（変調パラメータ）と１セグメントＴＳとのパケットを区別することが可能となる。

このように、本実施例では、第１〜第ｎの受信手段としての受信器（ＲＸ）１−１〜１−１３によってそれぞれ異なる１セグメントＴＳが受信され、これらの受信器（ＲＸ）１−１〜１−１３に対応する第１〜第ｎのＮＵＬＬパケット除去手段としてのＮＵＬＬパケット除去フィルター２−１〜２−１３によりその１セグメントＴＳからＮＵＬＬパケットが除去され、その残りのデータが第１〜第ｎの記憶手段としてのＦＩＦＯ（メモリ）３−１〜３−１３に記憶された後、取得手段としてのスイッチ５−１〜５−１３，８，１１によりＦＩＦＯ（メモリ）３−１〜３−１３又はＮＵＬＬパケットを生成する第１〜第ｎのＮＵＬＬパケット生成手段としてのＮＵＬＬパケット生成部４−１〜４−１３等からのデータ又はＮＵＬＬパケットが順次取得されると、階層情報付加手段としての階層情報付加部１４によりこれらのデータ又はＮＵＬＬパケットにそれぞれのデータ又はＮＵＬＬパケットを識別させるための階層情報が付加されて１本のトランスポートストリームとされるようにした。

これにより、１本のトランスポートストリームの個々のパケットに階層情報が付加されるため、これらのパケットの識別を容易とすることができ、また、元々の複数の放送トランスポートストリームからそれぞれ異なる複数の１セグメントトランスポートストリームを１本のトランスポートストリームに多重するため、ＰＣＲ（時刻情報）には全く矛盾が生じないことから、レート変換の処理を不要とすることができ、また、それぞれ異なる複数の１セグメントトランスポートストリームを１本のトランスポートストリームに多重したものは、放送トランスポートストリームと同じフォーマットになるため、信号多重装置の変調機能の大幅な改造を不要とすることができることから、装置の大型化や変調機能の大幅な改造を行うことなく複数の１セグメントトランスポートストリームを１本のトランスポートストリームに多重して伝送することができる。

また、本実施例では、ＩＩＰ（変調パラメータ）パケット生成部７とＰＣＲ（時刻情報）補正部１５とを備えているので、まとめた複数のワンセグ多重ＴＳから特定のセグメントを各々取得して再編集するとき、伝送したい階層のパケットを取得し、伝送する階層にあわせて階層情報（Ｌａｙｅｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の値の変更とＩＩＰ（変調パラメータ）のＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）の変更と、ＰＣＲ（時刻情報）とを補正するだけで、編集のし直しを容易に行うことができる。要するに、複数のワンセグ多重ＴＳから１つのワンセグ多重ＴＳへの合成のし直しを容易に行うことができるということである。

なお、本実施例では、ＩＩＰ（変調パラメータ）が一意に固定されている場合で説明したが、ＩＩＰ（変調パラメータ）を固定しないで、複数のＴＳを伝送することも可能である。

すなわち、図８は、最大ビットレートがｒとなるＴＳを複数（ｎ本）多重し、最終のＴＳレートがｒ×ｎとなるＴＳが得られる場合を示している。なお、以下では図６と共通する部分に同一符号を付してある。同図に示すように、ＴＳ１〜ＴＳｎまでｎ個のＴＳを入力可能とし、入力するＴＳ１〜ＴＳｎはＮＵＬＬパケットを除いたレートが必ず、ｒｂｐｓ以下となるようにする。

ここで、入力されたＴＳ１〜ＴＳｎはＮＵＬＬパケット除去フィルター２−１〜２−ｎでＮＵＬＬパケットが除去された後、ＦＩＦＯ（メモリ）３−１〜３−ｎに取り込まれる。スイッチ１１は、２１−１〜２１−ｎまで、１パケットおきに順番に切り換えていき、切り換えたときに、たとえばＦＩＦＯ（メモリ）３−１にデータがたまっていれば、そのデータである２０−１を取得して出力し、データが無ければＮＵＬＬパケット生成部４−１からのＮＵＬＬパケットのデータである２０−２を取得して出力する。次に、スイッチ１１は、同様にして次の２１−２から１パケットおきにパケットを取得して出力し、２１−ｎからパケットを取得して出力した後、２１−１からのパケットの取得に戻る。

また、スイッチ１１からの出力については、上記同様にしてＰＣＲ（時刻情報）補正部１５によりＰＣＲ（時刻情報）の補正を行う。これにより、ｒ×ｎｂｐｓのＴＳの多重が可能となる。このようにして多重したＴＳを元の１つのＴＳにする場合、ｎパケットおきにＴＳを取り出すことにより可能となる。取り出したときには、ＰＣＲ（時刻情報）の補正は不要である。また、ＴＳ１〜ＴＳｎを識別したい場合は、一部のパケットに識別のための情報を乗せて送るか、あるいは後述のダミーバイト等で情報を送るようにすればよい。

また、元のＴＳに戻さない場合でも、ＴＳのＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）がＴＳ１〜ＴＳｎで重ならなければ、ＰＣＲ（時刻情報）等に矛盾は生じないため、そのまま、合成されたＴＳとしてでは無く、多重されたＴＳとして利用することが可能となる。

また、ＴＳを識別するための情報を、ＭＰＥＧパケットの後に付加した１８８＋ｚバイト（ダミーバイト）のパケット形式として伝送することも可能である。すなわち、図９に示すように、スイッチ１１にて切り換えられたＴＳに対して、ＴＳ１〜ＴＳｎがどのＴＳであるかを示す情報をダミーバイトとしてダミーバイト付加部１７により付加することにより、識別可能となる。

また、ｒのｙ倍のレートを含むＴＳを伝送することも可能である。ただし、条件としてｎはｙで割り切れる値であるようにする必要がある。すなわち、図１０は、ｎ＝４とした簡単な場合を示している。また、ｙ＝１ ｒのレートを２ＴＳ（ＴＳ２とＴＳ３）、ｙ＝２ ｒの２倍レートとなるＴＳを１ＴＳ（ＴＳ１）伝送することにする。この場合、スイッチ１１でｙパケットおきにＴＳ１を取得して出力する。ここで、２１−１でＦＩＦＯ（メモリ）３−１にデータがたまっていればそのデータを取得し、ＦＩＦＯ（メモリ）３−１にデータがたまっていなければＮＵＬＬパケット生成部４−１からのＮＵＬＬパケットを取得する。

次に、２１−２で上記同様にしてＴＳ２のパケットを取得し、２１−３でＴＳ１のパケットを取得し、２１−４でＴＳ３のパケットを取得する。以降繰り返して、２１−１でＴＳ１のパケットを取得という動作になる。

また、階層情報（Ａ，Ｂ，Ｃ，ＮＵＬＬ階層）が必要な場合は、たとえば図１１に示すように、階層情報テーブル１８を利用し、ダミーバイト付加部１７によりダミーバイトで階層情報を付加するようにすればよい。

すなわち、階層情報テーブル１８には、たとえばＴＳ１がＡ階層、Ｂ階層の階層伝送を行っていた場合、
１．ＴＳ１−Ａ階層
２．ＴＳ１−Ｂ階層
３．ＴＳ２
４．ＴＳ３
５．ＮＵＬＬ階層
の５つの階層情報がダミーバイト付加部１７によりダミーバイトで付加されることになる。ここで、ＮＵＬＬ階層は、ＩＩＰ（変調パラメータ）の変調のために必要な階層である（実際の電波にならない階層）。また、階層情報テーブル１８においては、ＴＳ２、ＴＳ３を４の倍数、ＴＳ１は２の倍数でパケットを出力するようにテーブルを作成する。また、ＮＵＬＬ階層のパケットについては階層情報テーブル１８に不定期に挿入されることになるが、ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３のパケット間隔が２の倍数、４の倍数になることを乱さないように挿入されるようにすればよい。

また、階層情報テーブル１８で、ＮＵＬＬ階層パケットになっているパケットについては、強制的にＮＵＬＬパケットを出力するようにスイッチ５−１〜５−４をコントロールするようにすればよい。そのとき、ダミーバイト付加部１７によるダミーバイトにはＮＵＬＬ階層であることの情報が付加されるようにすればよい。

その他の階層については、たとえば階層情報テーブル１８でＴＳ１−Ａであるとき（スイッチ１１は２１−１か、２１−３のポジションになっているはずである）、ＦＩＦＯ（メモリ）３−ＡにデータがあればそのＦＩＦＯ（メモリ）３−Ａからパケットを取得し、無ければ、ＮＵＬＬパケット生成部４−１からのＮＵＬＬパケットを取得し、ダミーバイト付加部１７によるダミーバイトにはＴＳ１−Ａであることを示す情報を付加して出力するようにする。

また、ＮＵＬＬ階層のパケットの代わりに、各ＴＳの変調方式等を記述したＩＩＰ（変調パラメータ）情報をダミーバイトに付加することも可能である。この場合、ＩＩＰ（変調パラメータ）がどのＴＳに属するかという識別をＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）等で示す必要がある。

ＩＩＰ（変調パラメータ）の場合、フレーム情報が必要であるため、ダミーバイトに各ＴＳのフレームの先頭を識別するための情報を入れる必要がある。たとえば、各ＴＳにフレーム情報（フレームの先頭、フレーム中の位置）を付加して伝送するようにする。フレーム長が全ＴＳで同じであれば、階層情報テーブル１８の長さと、フレーム長を同一長とし、階層情報テーブル１８の先頭がフレームの先頭となるようにする。この場合、フレームヘッダフラグをダミーバイトに１ｂｉｔ設けて、たとえば１でフレームの先頭となるようにする（その他は０）。これにより、ＴＳのどの位置がフレームの先頭なのかを識別することが可能となる。この場合、フレーム中の位置は特に必要ではないが、フレームの先頭から０として付加していくことが考えられる。

また、フレーム長がＴＳによって異なる場合は、たとえばフレームヘッダフラグ１バイトを、各ＴＳのフレームの先頭で１、その他で０として、フレームの位置をＴＳｉのｐパケット目、とすると、
フレーム中の位置＝ｎ×ｐ＋（ｉ−１）
＜ただし、ｉは１〜ｎとする＞
で付加すること等が考えられる。これにより、どのＴＳかの識別が可能となり、複数のフレームヘッダがどのＴＳのフレームヘッダかも識別できることになる。

また、フレームヘッダあるいはフレーム中の位置の情報を付加することにより、確実にＴＳ１からＴＳ３のどのＴＳであるかの識別が可能であるが、フレーム情報が無く、階層情報だけの場合は、該当する階層のパケットを発見した後、ｎパケット（ｎ／ｙパケット）おきにＴＳを取得することで、該当するＴＳのデータの取得が可能となる。

本実施形態における１個のＴＳパケットのデータ構造を説明するための図である。 本実施形態における放送ＴＳでのＩＩＰ（変調パラメータ）のデータ構造を説明するための図である。 本実施形態での１セグメントＴＳの多重の位置を説明するための図である。 本実施形態でのワンセグ多重ＴＳにおけるＰＣＲ（時刻情報）パケットの補正について説明するための図である。 本実施形態での多重の仕組みを説明するための図である。 本発明の信号多重装置の一実施例を説明するための図である。 図６のフレームデータテーブルを説明するための図である。 図１の信号多重装置の構成を変えた場合の他の実施例を説明するための図である。 図１の信号多重装置の構成を変えた場合の他の実施例を説明するための図である。 図１の信号多重装置の構成を変えた場合の他の実施例を説明するための図である。 図１の信号多重装置の構成を変えた場合の他の実施例を説明するための図である。

符号の説明

１−１〜１−１３ 受信器（ＲＸ）（受信手段）
２−１〜２−１３ ＮＵＬＬパケット除去フィルター（ＮＵＬＬパケット除去手段）
３−１〜３−１３３Ａ，３Ｂ ＦＩＦＯ（メモリ）（記憶手段）
４−１〜４−１３ ＮＵＬＬパケット生成部（ＮＵＬＬパケット生成手段）
５−１〜５−１３ スイッチ（取得手段）
６ ＮＵＬＬパケット生成部（ＮＵＬＬパケット生成手段）
７ ＩＩＰ（変調パラメータ）パケット生成部（変調パラメータパケット生成手段）
８，１１ スイッチ（取得手段）
１２ フレームデータテーブル
１３ ＭＰＥＧ２−ＴＳ
１４ 階層情報付加部（階層情報付加手段）
１５ ＰＣＲ（時刻情報）補正部（時刻情報補正手段）
１７ ダミーバイト付加部（ダミーバイト付加手段）
１８ 階層情報テーブル

Claims (8)

1. それぞれ異なる複数の１セグメントトランスポートストリームを多重する信号多重装置であって、
   それぞれ異なる前記１セグメントトランスポートストリームを受信する第１〜第ｎの受信手段と、
   これらの受信手段に対応し、受信された前記１セグメントトランスポートストリームからＮＵＬＬパケットを除去する第１〜第ｎのＮＵＬＬパケット除去手段と、
   これらのＮＵＬＬパケット除去手段によってＮＵＬＬパケットが除去された残りのデータを記憶する第１〜第ｎの記憶手段と、
   これらの記憶手段に対応し、ＮＵＬＬパケットを生成する第１〜第ｎのＮＵＬＬパケット生成手段と、
   前記第１〜第ｎの記憶手段又は前記第１〜第ｎのＮＵＬＬパケット生成手段からのデータ又はＮＵＬＬパケットを順次取得する取得手段と、
   該取得手段によって取得されたデータ又はＮＵＬＬパケットにそれぞれのデータ又はＮＵＬＬパケットを識別させるための階層情報を付加する階層情報付加手段とを備える
   ことを特徴とする信号多重装置。
2. 変調パラメータパケットを生成する変調パラメータパケット生成手段を有し、
   前記取得手段は、セグメント情報に基づき、前記変調パラメータパケットを取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の信号多重装置。
3. 前記階層情報付加手段によって階層情報が付加されたデータ又はＮＵＬＬパケットの多重時にトランスポートストリームのレート変換を伴うための時刻情報補正を行う時刻情報補正手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の信号多重装置。
4. パケットの出力のセグメント情報を有するフレームデータテーブルを有し、
   前記取得手段は、前記セグメント情報に基づき、前記のデータ又はＮＵＬＬパケットを順次取得する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の信号多重装置。
5. 前記第１〜第ｎの受信手段によって受信される前記１セグメントトランスポートストリームのＮＵＬＬパケットを除いたレートがｒｂｐｓ以下とされ、
   前記取得手段によって前記第１〜第ｎの記憶手段又は前記第１〜第ｎのＮＵＬＬパケット生成手段からのデータ又はＮＵＬＬパケットが所定パケットおきに順次取得されることで、ｒ×ｎｂｐｓのパケットが１本のトランスポートストリームとされる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の信号多重装置。
6. ダミーバイト付加手段を有し、
   該ダミーバイト付加手段により、前記ｒ×ｎｂｐｓのパケットに該パケットを識別させるためのダミーバイトが付加される
   ことを特徴とする請求項５に記載の信号多重装置。
7. 前記取得手段によって前記第１〜第ｎの記憶手段又は前記第１〜第ｎのＮＵＬＬパケット生成手段からのデータ又はＮＵＬＬパケットがｙパケットおきに順次取得されることで、ｒのｙ倍のレートを含むパケットが１本のトランスポートストリームとされることを特徴とする請求項５又は６に記載の信号多重装置。
8. パケットの出力のＡ，Ｂ，Ｃ，ＮＵＬＬ階層の階層情報を有する階層情報テーブルと、
   前記Ａ，Ｂ，Ｃ，ＮＵＬＬ階層の階層ダミーバイト付加手段とを有し、
   該階層ダミーバイト付加手段により、前記階層情報に基づき前記取得手段によって取得された各パケットに前記階層情報が付加される
   ことを特徴とする請求項５に記載の信号多重装置。
   

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