JP4868686B2

JP4868686B2 - デジタル放送信号多重送出装置

Info

Publication number: JP4868686B2
Application number: JP2002271894A
Authority: JP
Inventors: 正樹加藤; 稔阿部; 香織今村; 卓也天野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2022-09-18
Also published as: JP2004112315A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星放送、地上波放送等のデジタル放送システムにおいて、データ放送を行うためのデジタル放送信号多重送出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル放送技術の確立に伴い、通信衛星や放送衛星を使用する衛星放送システムではデジタル放送が開始され、さらに地上波放送システムにおいてもデジタル放送への移行が計画されている。
上記デジタル放送の放送局では、テレビジョン放送に加えて、文字放送等のデータ放送も行っている。データ放送では、各種の情報番組を放送しており、その中にはテレビジョン放送番組に連動した情報や、またテレビジョン放送番組とは独立した情報等を提供している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記放送局では、多重化出力レート、つまり放送波の帯域幅が予め固定されているため、データ放送により伝送すべきデータを多重化出力レートからテレビジョン放送番組の映像及び音声の伝送レートを差し引いたレートで出力しなければならない。しかし、映像及び音声の伝送レートは、番組や映像シーンに応じて変化し、急激に下がった場合に、多重化装置からデータ放送パケットが高いレートで出力されることがある。このとき、データ放送に関する規格、運用規定に準拠しないストリームが出力される可能性があった。
このため、様々な放送の番組編成や運用形態に対応しきれず、その結果、放送の番組編成や運用形態に制限が発生していた。
この発明の目的は、第１のサービス放送信号のパケット量の変動に応じて、第２のサービス放送パケットを、任意の送出レートで効率的に第１のサービス放送信号に多重して送出し得るデジタル放送信号多重送出装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
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。
（１）多重化部にて第１のサービス放送番組の素材を示す第１のサービス素材情報を含んだ第１のサービス放送信号を所定の放送帯域中の少なくとも一部の帯域に割り当てて送出するとともに、互いに送出レートが異なり、それぞれ第１のサービス放送番組とは異なる第２のサービス放送番組の素材を示すパケット構造の複数の第２のサービス素材情報、第２のサービス放送番組に関する制御情報を示すパケット構造の周期情報を含んだ第２のサービス放送信号を第１のサービス放送信号に割り当てられていない残りの帯域に割り当て、第１のサービス放送信号の帯域占有率に応じた送出レートで送出するものであって、第２のサービス放送信号を送出すべく送出レート範囲内の第２のサービス放送番組ごとの任意の送出レートを示すレート情報を取得するレート情報取得手段と、第２のサービス放送信号をバッファに所定パケット数分格納し、要求に応じて多重化部に供給する信号供給手段と、バッファに保存された第２のサービス放送信号の各パケットの内容を識別する識別手段と、識別手段の識別結果及びレート情報取得手段で取得したレート情報に基づいてバッファから第２のサービス放送信号を読み出し、多重化部に対し第２のサービス放送信号を第１のサービス放送信号に多重させる多重制御手段とを備えるようにしたものである。なお、レート情報は、第２のサービス放送番組ごとに運用規定に準拠した最大送出レートのうちの任意の送出レートを示すものである。
【０００５】
（１）の発明によれば、第１のサービス放送信号の帯域占有率が最小を示す場合に、外部から取得したレート情報に基づいて運用規定に準拠した送出レートを守るように第２のサービス放送信号が第１のサービス放送信号に多重されて送出されるので、運用規定に従った最適なデータ伝送を行うことができる。
【０００６】
（２）レート情報取得手段は、多重化部を制御する多重制御部との通信によりレート情報を取得することを特徴とする。
（２）の発明によれば、多重制御部といった既知の装置との通信によりレート情報を取得できるので、レート情報を取得するために新たな信号ラインを必要とせずに済む。
【０００７】
（３）第２のサービス放送信号を生成するとともに、第２のサービス放送信号のパケット間に第２のサービス放送番組ごとの任意の送出レートを示すレート情報パケットを挿入して多重化部へ伝送する信号生成部をさらに備え、レート情報取得手段は、第２のサービス放送信号からレート情報パケットを抽出することを特徴とする。
【０００８】
（３）の発明によれば、第２のサービス放送信号を生成する信号生成部にて、第２のサービス放送信号のパケット間に任意の送出レートを示すレート情報パケットを挿入して多重化部へ伝送されることになるので、レート情報を伝送する専用信号ラインを不要にすることができ、その分システム全体の信号ラインを減らしてシステムの配線構造を簡素化することができる。また、レート情報パケットをバッファから読み出したタイミングで、上限レートの更新を行うため、信号生成部が上限レートを更新した際に、多重化部側で時間差を生じさせることなく上限レートを更新できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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、この発明に係るデジタル放送信号多重送出装置が適用される局内システムの一実施形態を示すブロック構成図である。
このシステムは、同図に示すように、エンコーダ（ＥＮＣ）１１，１２と、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１３と、符号化多重制御部（ＥＭＣ）１４と、データ放送送出部１５と、自動番組送出制御部（ＡＰＣ）１６と、局内時計１７と、データサーバ（ＤＳ）１８とを備えている。
【００１０】
エンコーダ１１は、テレビジョン放送番組の映像信号をＭＰＥＧ２符号化方式で圧縮符号化してビットストリームを生成し、マルチプレクサ１３に出力する。エンコーダ１２は、テレビジョン放送番組の音声信号をＡＡＣ（Advanced Audio Coding）符号化方式で圧縮符号化してビットストリームを生成し、マルチプレクサ１３に出力する。
【００１１】
マルチプレクサ１３は、各エンコーダ１１，１２の出力と、データ放送送出部１５から出力されるデータ放送パケットとを多重化し、トランスポートストリームとして送出する。また、符号化多重制御部１４から出力される情報を元に、ＰＭＴ（Program Map Table）、ＰＡＴ（Program Association Table）等のデータを生成し、トランスポートストリームに多重する。
【００１２】
符号化多重制御部１４は、自動番組送出制御部１６から提供される指示情報、放送スケジュールデータ及び局内時計１７で計測される編成時刻に基づいてエンコーダ１１，１２及びマルチプレクサ１３を制御する。なお、ＰＭＴ、ＰＡＴには、番組に関する情報やトランスポートストリーム中にデータ放送用データが含まれているか否かを示す情報が含まれている。
【００１３】
データ放送送出部１５は、自動番組送出制御部１６から提供される指示情報に基づいて、データ放送パケットをマルチプレクサ１３に送出するものである。また、データサーバ１８からの編成情報及びレート情報に基づいて、サービス番組を示すデータ放送パケット、各種サービス番組を示すパケット及び番組に関する制御情報を含むＤＩＩ（Download Information Indication）パケット、運用規定に準拠した上限レートを示すレート情報パケットを生成する。
【００１４】
自動番組送出制御部１６は、データサーバ１８から提供される放送スケジュールデータ及び局内時計１７で計測される番組編成時刻に従って、符号化多重部１４及びデータ放送送出部１５に対し指示情報を送出して符号化多重部１４の符号化多重処理を制御し、またデータ放送送出部１５の送出処理を制御するようにしている。
【００１５】
図２は、上記マルチプレクサ１３の具体的構成を示すブロック図である。
マルチプレクサ１３は、同図に示すように、メモリバッファ１３１〜１３３、パケット識別部１３４、セレクタ１３５、多重制御部１３６、上限レート検出・ヌル差し替え部１３７、レート監視部１３８を備えている。
【００１６】
メモリバッファ１３１は、エンコーダ１１からのパケット列を所定個数いったん保持する。メモリバッファ１３２は、エンコーダ１２からのパケット列を所定個数いったん保持する。メモリバッファ１３３は、データ放送送出部１５からのパケット列を所定個数いったん保持する。パケット識別部１３４は、これらのメモリバッファ１３１〜１３３に保持された各パケットの内容を識別する。
【００１７】
セレクタ１３５は、各メモリバッファ１３１〜１３３の出力を選択的に導出する。上限レート検出・ヌル差し替え部１３７は、セレクタ１３５の出力からレート情報パケットを検出し、この検出結果をレート監視部１３８に通知するとともに、該レート情報パケットの挿入位置にヌルパケットを挿入してＴＳとして送出する。レート監視部１３８は、上限レート検出・ヌル差し替え部１３７による検出結果から例えば運用規定に準拠したデータ放送の上限レートを求め、この上限レートを多重制御部１３６に設定する。
多重制御部１３６は、パケット識別部１３４の識別結果及びレート監視部１３８にて設定された上限レートに基づいて、各メモリバッファ１３１〜１３３に保持されたパケットの読み出し制御を行い、セレクタ１３５の切替制御を行う。
【００１８】
次に、上記構成において、以下にその処理動作を説明する。
まず、データ放送の伝送帯域は、図３に示すように、テレビジョン放送番組の映像／音声で使用する帯域のうちの残りの帯域を使用することが伝送の基本概念になっている。デジタル放送における映像／音声は、ＭＰＥＧ２で規定される圧縮符号化技術を採用していることから映像シーンによりテレビジョン放送用の帯域が変動することになる。
【００１９】
特に、テレビジョン放送用の帯域が最も狭くなると、あるデータ放送番組によってはデータ放送パケットを送出すべき上限レートを超えてしまうことになる。また、データ放送では、図４に示すように、番組によっては上限レートが変わってくる。そこで、データ放送送出部１５における上限レートとマルチプレクサ１３における上限レートを共有することが考えられる。この場合のマルチプレクサ１３の上限レート変更処理の様子を図５（ａ），（ｂ）に示す。
【００２０】
図５（ａ）はデータ放送送出部１５の出力、図５（ｂ）はマルチプレクサ１３の出力を示し、各図において、Ａ〜Ｈは１Ｍｂｐｓのデータ放送パケット（２サービス）、ａ〜ｈは０．１Ｍｂｐｓのデータ放送パケット（１サービス）であることを示している。ここでは、ある時刻にデータ放送サービスを２サービスから１サービスに変更する番組編成を想定する。
【００２１】
ここで、データ放送送出部１５では、データサーバ１８から通知されるレート情報や編成情報に従って、データ放送パケット間にマルチプレクサ１３の上限レート、つまり運用規定に準拠したデータ放送サービスごとの上限レートを記述したレート情報パケットを挿入しＴＳとしてマルチプレクサ１３に出力する。この場合、２サービスのデータ放送パケットの上限レートを記述したレート情報パケットを２サービスのデータ放送パケットの先頭に付加するようにし、１サービスのデータ放送パケットの上限レートを記述したレート情報パケットを１サービスのデータ放送パケットの先頭に付加するようにする。
【００２２】
マルチプレクサ１３では、データ放送送出部１５からのＴＳをメモリバッファ１３３に入力し、所定個数のパケットを順次保持する。このメモリバッファ１３３に保持されたパケットはパケット識別部１３４によって識別され、その識別結果は多重制御部１３６に通知される。また、メモリバッファ１３３に保持されたパケットは、多重制御部１３６によって、テレビジョン放送の帯域幅の変動に応じた送出レートで読み出され、セレクタ１３５に供給される。
【００２３】
セレクタ１３５により導出されるレート情報パケットは、上限レート検出・ヌル差し替え部１３７によって検出され、その検出結果はレート監視部１３８に通知される。レート監視部１３８は、上限レート検出・ヌル差し替え部１３７によって検出された上限レートを多重制御部１３６にセットする。
【００２４】
この多重制御部１３６では、セットされた上限レート及びパケット識別部１３４の識別結果に基づいて、ＤＩＩパケット切替タイミング信号、データ放送パケット切替タイミング信号をバッファ１３３及びセレクタ１３５に出力する。つまり、データ放送サービスに関する規格、運用規定に準拠した送出が可能となるように、メモリバッファ１３３の読み出し制御及びセレクタ１３５の切替制御を実行する。これにより、運用規定に準拠しながら、ある切替時刻以前は最大１Ｍｂｐｓまで有効にデータ放送パケットを送出することができ、切替時刻以降は最大０．１Ｍｂｐｓまで有効にデータ放送パケットを送出することができる。また、このようなシステムを構築することにより、データ放送サービスのイベントの構成、イベント内の送出の変更に対応することが可能となり、放送形態の多様化が実現できる。
【００２５】
以上のように上記実施形態によれば、テレビジョン放送信号の帯域占有率が最小を示す場合に、マルチプレクサ１３にて任意に設定された上限レートに基づいてデータ放送信号がテレビジョン放送信号に多重されて送出されるので、任意の上限レートに従った最適なデータ伝送を行うことができる。
【００２６】
また、上記実施形態によれば、データ放送送出部１５にて、データ放送パケット間に運用規定に準拠した上限レートを記述したレート情報パケットを挿入してマルチプレクサ１３へ伝送するようにしているので、レート情報を伝送する専用信号ラインを不要にすることができ、その分システム全体の信号ラインを減らしてシステムの配線構造を簡素化することができる。また、マルチプレクサ１３において、レート情報パケットをメモリバッファ１３３から読み出したタイミングで、テレビジョン放送の帯域幅の変動に応じたレートからレート情報パケットに記述された上限レートへの更新を行うため、データ放送送出部１５が上限レートを更新した際に、マルチプレクサ１３側で時間差を生じさせることなく上限レートを更新できる。
【００２７】
なお、上記実施形態では、データ放送送出部１５からデータ放送番組ごとの上限レート情報を受け取る例について説明したが、これに限ることなく、例えば符号化多重制御装置１４からデータ放送サービスごとの上限レート情報を受け取るようにしてもよい。この場合、データ放送送出部１５の処理負荷を軽減することができる。また、符号化多重制御装置１４といった既知の装置との通信によりレート情報を取得できるので、レート情報を取得するために新たな信号ラインを必要とせずに済む。
また、マルチプレクサ１３に保守端末を接続して、上限レートを任意に更新するようにしてもよい。この場合、マルチプレクサ１３と保守端末との間を接続するためのインタフェースを必要とするが、ユーザの好みに応じて、最適なデータ放送パケットの送出を行うことができる。
【００２８】
さらに、上記実施形態では、固定受信サービスによるテレビジョン放送システムを対象に説明したが、例えば携帯型受信端末を使用した移動体向けの放送システムや携帯端末向けの放送システムにも適用可能である。また、専用線網やインターネットを利用したコンピュータシステムにも適用可能である。
その他、局内システムの種類や構成、マルチプレクサの種類や構成、レート情報の更新手順、データ放送以外のサービス放送等についても、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。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、第１のサービス放送信号のパケット量の変動に応じて、第２のサービス放送パケットを、任意の送出レートで効率的に第１のサービス放送信号に多重して送出し得るデジタル放送信号多重送出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るデジタル放送信号多重送出装置が適用される局内システムの一実施形態を示すブロック図。
【図２】図１に示したマルチプレクサの具体的構成を示すブロック図
【図３】同実施形態におけるテレビジョン放送信号とデータ放送信号との帯域関係を示すタイミングチャート。
【図４】同実施形態におけるデータ放送のサービス番組を変更した際の帯域関係を示すタイミングチャート。
【図５】同実施形態における処理動作を説明するためのタイミング図。
【符号の説明】
１１，１２…エンコーダ（ＥＮＣ）、
１３…マルチプレクサ（ＭＵＸ）、
１４…符号化多重制御部（ＥＭＣ）、
１５…データ放送送出部、
１６…自動番組送出制御部（ＡＰＣ）、
１７…局内時計、
１８…データサーバ（ＤＳ）、
１３１〜１３３…メモリバッファ、
１３４…パケット識別部、
１３５…セレクタ、
１３６…多重制御部、
１３７…上限レート検出・ヌル差し替え部、
１３８…レート監視部。

Claims

多重化部にて所定の放送帯域中の少なくとも一部の帯域に割り当てられ、かつ第１のサービス放送番組の素材を示す第１のサービス素材情報を含んだ帯域が変動する第１のサービス放送信号と、前記放送帯域中の前記第１のサービス放送信号が割り当てられていない帯域に割り当てられ、第２のサービス放送番組の素材を示すパケット構造の複数の第２のサービス素材情報、前記第２のサービス放送番組に関する制御情報を示すパケット構造の周期情報を含んだ第２のサービス放送信号とを送出するデジタル放送信号多重送出装置であって、
前記第２のサービス放送番組ごとに前記第１のサービス放送信号が割り当てられていない帯域内で固定された上限帯域幅を示すレート情報を取得するレート情報取得手段と、
前記第２のサービス放送信号をバッファに所定パケット数分格納し、要求に応じて前記多重化部に供給する信号供給手段と、
前記バッファに保存された第２のサービス放送信号の各パケットの内容を識別する識別手段と、
前記識別手段の識別結果に基づいて前記バッファから前記第２のサービス放送信号を読み出し、前記第１のサービス放送信号が割り当てられていない帯域幅が前記レート情報に示される上限帯域幅より大きい場合に、前記上限帯域幅を前記第２のサービス放送信号に割り当てて前記多重化部に対し前記第２のサービス放送信号を前記第１のサービス放送信号に多重させ、前記第１のサービス放送信号が割り当てられていない帯域幅が前記レート情報に示される上限帯域幅より小さい場合に、前記第１のサービス放送信号が割り当てられていない帯域幅を前記第２のサービス放送信号に割り当てて前記多重化部に対し前記第２のサービス放送信号を前記第１のサービス放送信号に多重させる多重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多重送出装置。
前記レート情報取得手段は、前記多重化部を制御する多重制御部との通信により前記レート情報を取得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多重送出装置。
前記第２のサービス放送信号を生成するとともに、前記第２のサービス放送信号のパケット間に前記第２のサービス番組ごとの任意の送出レートを示すレート情報パケットを挿入して前記多重化部へ伝送する信号生成部をさらに備え、
前記レート情報取得手段は、前記第２のサービス放送信号からレート情報パケットを抽出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多重送出装置。
前記レート情報は、前記第２のサービス放送番組ごとに運用規定に準拠した最大送出レートのうちの任意の送出レートを示すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のデジタル放送信号多重送出装置。
多重化部にて所定の放送帯域中の少なくとも一部の帯域に割り当てられ、かつ第１のサービス放送番組の素材を示す第１のサービス素材情報を含んだ第１のサービス放送信号と、前記放送帯域中の前記第１のサービス放送信号が割り当てられていない帯域に割り当てられ、第２のサービス放送番組の素材を示す第２のサービス素材情報、前記第２のサービス放送番組に関する制御情報を示すデータの周期情報を含んだ第２のサービス放送信号とを送出するデジタル放送信号多重送出装置であって、
前記第２のサービス放送番組ごとに前記第１のサービス放送信号が割り当てられていない帯域内で固定された上限帯域幅を示すレート情報を取得するレート情報取得手段と、
前記第２のサービス放送信号をバッファに所定量分格納し、要求に応じて前記多重化部に供給する信号供給手段と、
前記バッファに保存された第２のサービス放送信号の内容を識別する識別手段と、
前記識別手段の識別結果に基づいて前記バッファから前記第２のサービス放送信号を読み出し、前記第１のサービス放送信号が割り当てられていない帯域幅が前記レート情報に示される上限帯域幅より大きい場合に、前記上限帯域幅を前記第２のサービス放送信号に割り当てて前記多重化部に対し前記第２のサービス放送信号を前記第１のサービス放送信号に多重させ、前記第１のサービス放送信号が割り当てられていない帯域幅が前記レート情報に示される上限帯域幅より小さい場合に、前記第１のサービス放送信号が割り当てられていない帯域幅を前記第２のサービス放送信号に割り当てて前記多重化部に対し前記第２のサービス放送信号を前記第１のサービス放送信号に多重させる多重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多重送出装置。