JP5205355B2 - デュアル伝送ストリームの生成装置及びその方法 - Google Patents

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Description

本発明は、デジタル放送用ノーマルストリームとターボストリームとを含むデュアル伝送ストリームを生成するデュアル伝送ストリームの生成装置及びその方法に関し、さらに詳細には、米国向け地上波ＤＴＶシステムであるＡＴＳＣ ＶＳＢ方式の受信性能を向上させるために、ノーマルストリームとローバストに処理されるターボストリームを含むデュアル伝送ストリームを生成することによって、デジタル放送の性能向上を図るデュアル伝送ストリームの生成装置及びその方法に関する。
米国向け地上波デジタル放送システムであるＡＴＳＣ ＶＳＢ方式は、シングルキャリア方式であり、３１２セグメント単位でフィールド同期信号（ｆｉｅｌｄ ｓｙｎｃ）が使用されている。これによって、劣悪なチャネル、特にドップラーフェージングチャネルにおいて受信性能がよくない。
図１は、一般的な米国向け地上波デジタル放送システムとしてＡＴＳＣ ＤＴＶ規格に従う送受信機を示したブロック図である。図１のデジタル放送送信機は、Ｐｈｉｌｉｐｓが提案したＥＶＳＢ ｓｙｓｔｅｍであって、基準ＡＴＳＣ ＶＳＢシステムのノーマルデータにローバストデータ（Ｒｏｂｕｓｔ ｄａｔａ）を追加したデュアルストリーム（Ｄｕａｌ ｓｔｒｅａｍ）を形成して送信できるように構成した方式である。
図１に示すように、デジタル放送送信機は、デュアルストリームをランダム化させるランダム化部１１、送信過程においてチャネル特性により発生するエラーを訂正するために、伝送ストリームにパリティバイトを追加する連接符号化器（Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｅｄ ｃｏｄｅｒ）形態であるリードソロモン符号化器（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ ｅｎｃｏｄｅｒ）１２、ＲＳ符号化されたデータを所定パターンに応じてインタリーブを行うインタリーバ１３及びインタリーブされたデータに対して２／３の割合でトレリス符号化を行って８レベルシンボルでマッピングを行うトレリス符号化器（２／３ ｒａｔｅ ｔｒｅｌｌｉｓ ｅｎｃｏｄｅｒ）１４を備えて、デュアルストリームに対してエラー訂正符号化を行う。
また、デジタル放送送信機は、エラー訂正符号化が行われたデータに対して、図２のデータフォーマットのようにフィールドシンクとセグメントシンクとを挿入する多重化部１５、及びセグメント同期信号とフィールド同期信号とが挿入されたデータシンボルに所定のＤＣ値を付加してパイロットトーンを挿入しパルス成形してＶＳＢ変調を行い、ＲＦチャネル帯域の信号に変換（ｕｐ−ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ）して送信する変調部１６を備える。
したがって、デジタル放送送信機は、ノーマルデータとローバストデータとを一つのチャネルで送信するデュアルストリーム方式に従って、ノーマルデータとローバストデータとがマルチプレックスされて（図示せず）ランダム化部１１に入力される。図１に示すように、入力されたデータは、ランダム化部１１を介してデータランダム化し、該ランダム化されたデータは、外符号化器（Ｏｕｔｅｒ ｃｏｄｅｒ）であるリードソロモン符号化器１２を介して外符号化し、インタリーバ１３を介して符号化されたデータを分散させる。また、インタリーブされたデータを１２シンボル単位でトレリス符号化部１４を介して内符号化して、内符号化されたデータに対して８レベルシンボルでマッピングを行った後に、フィールド同期信号とセグメント同期信号とを挿入し、その後にパイロットトーンを挿入してＶＳＢ変調を行い、ＲＦ信号に変換して送信するようになる。
一方、図１のデジタル放送受信機は、チャネルを介して受信されたＲＦ信号を基底信号に変換するチューナー（図示せず）、変換された基底信号に対して同期検出及び復調を行う復調部２１、復調された信号に対してマルチパスにより発生したチャネル歪みを補償する等化部２２、等化された信号に対してエラーを訂正し、シンボルデータに復号するビタビ復号器２３、デジタル放送送信機のインタリーバ１３により分散されたデータを再整列するデインタリーバ２４、エラーを訂正するＲＳ復号器２５、ＲＳ復号器２５を介して訂正されたデータを逆ランダム化（ｄｅｒａｎｄｏｍｉｚｅ）して、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームを出力する逆ランダム化部２６を備える。
したがって、図１のデジタル放送受信機は、デジタル放送送信機の逆過程によりＲＦ信号を基底帯域に変換（Ｄｏｗｎ−ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ）し、該変換された信号を復調及び等化した後にチャネル復号を行って、本来の信号を復元する。
図２は、米国向けデジタル放送（８−ＶＳＢ）システムのセグメント同期信号及びフィールド同期信号が挿入されたＶＳＢデータフレームを示す。図２に示すように、１個のフレームは、２個のフィールドから構成され、１個のフィールドは、最初セグメントである１個のフィールド同期信号セグメントと３１２個のデータセグメントとから構成される。また、ＶＳＢデータフレームにおいて１個のセグメントは、一つのＭＰＥＧ−２パケットに対応し、１個のセグメントは、４シンボルのセグメント同期信号と８２８個のデータシンボルとから構成される。
図２において、同期信号であるセグメント同期信号とフィールド同期信号とは、デジタル放送受信機側で同期及び等化のために使用される。すなわち、フィールド同期信号及びセグメント同期信号は、デジタル放送送信機及び受信機の間に既知のデータであって、受信機側で等化を行う際に基準信号として使用される。
図１の米国向け地上波デジタル放送システムは、従来のＡＴＳＣ
ＶＳＢシステムのノーマルデータにローバストデータを追加して、デュアルストリームを形成して送信できるように構成された方式であって、既存のノーマルデータにローバストデータを共に送信する。
しかしながら、図１の米国向け地上波デジタル放送システムは、ローバストデータの追加によるデュアルストリームの送信にもかかわらず、従来のノーマルデータストリームの送信に応じるマルチパスチャネルでの劣悪な受信性能を改善する効果はほとんどないという問題がある。すなわち、デュアルストリームの改善に応じる受信性能の改善効果がほとんどないという問題がある。また、ローバストデータ（ターボストリーム）に対してもマルチパスチャネル環境で受信性能の改善効果が大きくないという問題があった。これにより、ターボストリーム及びノーマルストリームを効率的に送信し、かつローバストデータ（ターボストリーム）をよりローバストに処理できる形態のデュアル伝送ストリームを生成しなければならない必要性が台頭している。
韓国特許公開第１０−２００４−００６３７７９号公報 米国特許公開第２００５０１５２４１０号公報 米国特許公開第２００５０１５２４１１号公報
そこで、本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、米国向け地上波ＤＴＶシステムであるＡＴＳＣ ＶＳＢ方式の受信性能を向上させるために、ノーマルストリームとターボストリームとを含むデュアル伝送ストリームを生成し、特に、ターボストリームに対してパリティを挿入するための領域を設けることによって、ターボストリームをよりローバストに処理可能にするデュアル伝送ストリームの生成装置及びその方法を提供することにある。
上記の目的を達成すべく、本発明の一実施の形態に係るデュアル伝送ストリームの生成装置は、ノーマルストリームを受信して、前記ノーマルストリームのうち、所定パケットの所定領域に適応的フィールド（ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）を生成するアダプター部と、ターボストリームを前記適応的フィールドに挿入して、デュアル伝送ストリームに対するパケットを生成するスタッファ部と、を備える。
好ましくは、前記ノーマルストリームは、複数のパケットを含み、前記アダプター部は、前記ノーマルストリーム全パケットの一部領域に前記適応的フィールドを生成することができる。
この場合に、前記デュアル伝送ストリームは、複数のパケットで構成される少なくとも一つのフィールドを含み、前記複数のパケット各々は、ターボストリームデータ及びノーマルストリームデータを含むことができる。
また、好ましくは、前記ノーマルストリームは、複数のパケットを含み、前記アダプター部は、前記ノーマルストリームの各パケットのうち、一部パケットの全領域に前記適応的フィールドを生成することができる。
この場合に、前記デュアル伝送ストリームは、複数のパケットで構成される少なくとも一つのフィールドを含み、前記複数のパケットのうち、一部パケットは第１タイプであり、ターボデータを含み、前記複数のパケットのうち、残りのパケットは第２タイプであり、ノーマルデータを含み、前記第１及び第２タイプのパケットは、交互に配置されることができる。
また、好ましくは、前記ノーマルストリームは、複数のパケットを含み、前記アダプター部は、前記ノーマルストリームの一部パケットの一部領域に前記適応的フィールドを生成することができる。
この場合に、前記デュアル伝送ストリームは、複数のパケットで構成される少なくとも一つのフィールドを含み、前記複数のパケットのうち、一部パケットは第１タイプであり、ターボデータ及びノーマルデータを含み、前記複数のパケットのうち、残りのパケットは第２タイプであり、ノーマルデータを含み、前記第１及び第２タイプパケットは、交互に配置されることを特徴とすることができる。
また、好ましくは、前記デュアル伝送ストリームは、複数のパケットで構成される少なくとも一つのフィールドを含み、前記複数のパケットのうち、一部パケットは第１タイプであり、ターボデータを含み、前記複数のパケットのうち、一部パケットは第２タイプであり、ターボデータ及びノーマルデータを含み、前記複数のパケットのうち、一部パケットは第３タイプであり、ノーマルデータを含み、前記第１〜第３タイプパケットは、交互に配置されうる。
また、好ましくは、前記ターボストリームパケットを受信して、リードソロモン符号化を行うリードソロモン符号化器と、前記リードソロモン符号化されたターボストリームパケットをインタリーブするインタリーバと、前記インタリーブされたターボストリームパケット内にパリティ挿入領域を設けて、前記スタッファ部に提供するデュプリケイターと、を備えることができる。
また、好ましくは、前記アダプター部は、前記ノーマルストリームパケットの固定された位置にパケット情報を記録するためのオプションフィールドを設けることができる。
また、好ましくは、前記オプションフィールドは、プログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）、オリジナルプログラムクロックレファレンス（ＯＰＣＲ）、適応フィールド拡張長（ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｌｅｎｇｔｈ）、送信プライベートデータ長（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐｒｉｖａｔｅ ｄａｔａ ｌｅｎｇｔｈ）及びマクロブロック数（ｓｐｌｉｃｅ ｃｏｕｎｔｄｏｗｎ）のうち、少なくとも一つの情報が記録されうる。
一方、本発明の一実施の形態に係るデュアル伝送ストリームの生成方法は、（ａ）ノーマルストリームのうち、所定パケットの所定領域に適応的フィールドを生成するステップと、（ｂ）ターボストリームを前記適応的フィールドに挿入して、デュアル伝送ストリームに対するパケットを生成するステップと、を含む。
好ましくは、前記（ａ）ステップは、前記ノーマルストリーム全パケットの一部領域に前記適応的フィールドを生成することができる。
この場合に、前記デュアル伝送ストリームは、複数のパケットで構成される少なくとも一つのフィールドを含み、前記複数のパケット各々は、ターボストリームデータ及びノーマルストリームデータを含むことができる。
また、好ましくは、前記（ａ）ステップは、前記ノーマルストリームは、複数のパケットを含み、前記ノーマルストリームの各パケットのうち、一部パケットの全ペイロード領域に前記適応的フィールドを生成することができる。
この場合に、前記デュアル伝送ストリームは、複数のパケットで構成される少なくとも一つのフィールドを含み、前記複数のパケットのうち、一部パケットは第１タイプであり、ターボデータを含み、前記複数のパケットのうち、残りのパケットは第２タイプであり、ノーマルデータを含み、前記第１及び第２タイプパケットは、交互に配置されうる。
また、好ましくは、前記ノーマルストリームは、複数のパケットを含み、前記（ａ）ステップは、前記ノーマルストリームの一部パケットの一部領域に前記適応的フィールドを生成することができる。
この場合に、前記デュアル伝送ストリームは、複数のパケットで構成される少なくとも一つのフィールドを含み、前記複数のパケットのうち、一部パケットは第１タイプであり、ターボデータ及びノーマルデータを含み、前記複数のパケットのうち、残りのパケットは第２タイプであり、ノーマルデータを含み、前記第１及び第２タイプパケットは、交互に配置されうる。
また、好ましくは、前記デュアル伝送ストリームは、複数のパケットで構成される少なくとも一つのフィールドを含み、前記複数のパケットのうち、一部パケットは第１タイプであり、ターボデータを含み、前記複数のパケットのうち、一部パケットは第２タイプであり、ターボデータ及びノーマルデータを含み、前記複数のパケットのうち、一部パケットは第３タイプであり、ノーマルデータを含み、前記第１〜第３タイプパケットは、交互に配置されうる。
また、好ましくは、前記ターボストリームパケットを受信して、リードソロモン符号化を行うステップと、前記リードソロモン符号化されたターボストリームパケットをインタリーブするステップと、前記インタリーブされたターボストリームパケット内にパリティ挿入領域を設けて、前記（ａ）ステップに提供するステップとを含むことができる。
また、好ましくは、前記（ａ）ステップは、前記ノーマルストリームパケットの固定した位置にパケットにパケット情報を記録するためのオプションフィールドを設けることができる。
また、好ましくは、前記オプションフィールドは、プログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）、オリジナルプログラムクロックレファレンス（ＯＰＣＲ）、適応フィールド拡張長、送信プライベートデータ長及びマクロブロック数のうち、少なくとも一つの情報が記録されうる。
一方、本発明の一実施の形態に係る複数のパケットで構成される少なくとも一つのフィールドを含む伝送ストリームを生成する伝送ストリームの生成装置は、受信されたパケットのペイロード領域に適応的フィールドを生成する生成部と、少なくとも一つのターボデータ及びオプションデータを適応的フィールドに挿入するスタッファとを備える。
好ましくは、前記適応的フィールドは、全ペイロード領域に生成されうる。また、好ましくは、前記ペイロード領域は、ノーマルデータを含むことができる。また、好ましくは、前記ターボデータは、挿入されたパリティ領域及びデータを含むことができる。
また、好ましくは、前記オプションデータは、プログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）、オリジナルプログラムクロックレファレンス（ＯＰＣＲ）、適応フィールド拡張長、送信プライベートデータ長及びマクロブロック数のうち、少なくとも一つの情報でありうる。
また、好ましくは、前記伝送ストリームフィールドは、３１２パケットで構成され、各パケットは、ターボデータ、オプションデータ、及びノーマルデータのうち、少なくとも一つを含むことができる。
前記伝送ストリームは、５２ｎ＋１５，ｎ＝０においてプログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）を含むパケット、５２ｎ＋１５，ｎ＝１においてオリジナルプログラムクロックレファレンス（ＯＰＣＲ）を含むパケット、５２ｎ＋１５，ｎ＝２において適応フィールド拡張長を含むパケット、５２ｎ＋１５，ｎ＝３，４，５において送信プライベートデータ長を含むパケット、及び５２ｎ＋１５，ｎ＝０，１，２，３，４，５においてマクロブロック数を含むパケットのうち、少なくとも一つのパケットで構成されうる。
一方、本発明の一実施の形態に係る複数のパケットで構成される少なくとも一つのフィールドを含む伝送ストリームを生成する伝送ストリームの生成方法は、受信されたパケットのペイロード領域に適応的フィールドを生成するステップと、少なくとも一つのターボデータ及びオプションデータを適応的フィールドに挿入するステップと、を含む。
また、好ましくは、前記適応的フィールドは、全ペイロード領域に生成されうる。また、好ましくは、前記ペイロード領域は、ノーマルデータを含むことができる。また、好ましくは、前記ターボデータは、挿入されたパリティ領域及びデータを含むことができる。
また、好ましくは、前記オプションデータは、プログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）、オリジナルプログラムクロックレファレンス（ＯＰＣＲ）、適応フィールド拡張長、送信プライベートデータ長及びマクロブロック数のうち、少なくとも一つの情報でありうる。
また、好ましくは、前記伝送ストリームフィールドは、３１２パケットで構成され、各パケットは、ターボデータ、オプションデータ、及びノーマルデータのうち、少なくとも一つを含むことができる。
また、好ましくは、前記伝送ストリームは、５２ｎ＋１５，ｎ＝０においてプログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）を含むパケット、５２ｎ＋１５，ｎ＝１においてオリジナルプログラムクロックレファレンス（ＯＰＣＲ）を含むパケット、５２ｎ＋１５，ｎ＝２において適応フィールド拡張長を含むパケット、５２ｎ＋１５，ｎ＝３，４，５において送信プライベートデータ長を含むパケット、及び５２ｎ＋１５，ｎ＝０，１，２，３，４，５においてマクロブロック数を含むパケットのうち、少なくとも一つのパケットで構成されうる。
一方、本発明の他の実施の形態に係る伝送ストリームは、３１２パケットで構成され、各パケットがターボデータ、オプションデータ、及びノーマルデータのうち、少なくとも一つを含む。
好ましくは、前記ターボデータは、挿入されたパリティ領域及びデータで構成されうる。
また、好ましくは、前記オプションデータは、プログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）、オリジナルプログラムクロックレファレンス（ＯＰＣＲ）、適応フィールド拡張長、送信プライベートデータ長及びマクロブロック数のうち、少なくとも一つの情報でありうる。
また、好ましくは、２ｎ＋１５，ｎ＝０においてプログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）を含むパケット、５２ｎ＋１５，ｎ＝１においてオリジナルプログラムクロックレファレンス（ＯＰＣＲ）を含むパケット、５２ｎ＋１５，ｎ＝２において適応フィールド拡張長を含むパケット、５２ｎ＋１５，ｎ＝３，４，５において送信プライベートデータ長を含むパケット、及び５２ｎ＋１５，ｎ＝０，１，２，３，４，５においてマクロブロック数を含むパケットのうち、少なくとも一つのパケットで構成されうる。
また、好ましくは、前記パリティ領域は、ランダム値として選択的に挿入された、複写されたバイトを含むことができる。
一方、本発明の他の実施の形態に係る伝送ストリームは、それぞれがターボデータ、オプションフィールドのオプションデータ、及びノーマルデータのうち、少なくとも一つを含む複数のパケットを含み、オプションフィールドの位置は、各パケット内でターボデータとオーバーラップ（ｏｖｅｒｌａｐ）しないように構成されうる。
一方、本発明の他の実施の形態に係る伝送ストリームの生成方法は、デュアル伝送ストリームからターボストリームを検出するステップと、前記検出されたターボストリームのパリティ挿入領域にターボストリームに対するパリティデータを付加することによって、ターボデータをローバストデータストリームに変換するステップと、を含む。
好ましくは、デュプリケイターにより前記ターボストリームの前記パリティ挿入領域を生成するステップをさらに含むことができる。
本発明によると、米国向け地上波ＤＴＶシステムであるＡＴＳＣ ＶＳＢ方式の受信性能を向上させるために、ノーマルストリームとターボストリームとを含むデュアル伝送ストリームを生成できる。この場合に、デュアル伝送ストリームの構成を多様に変更して、ターボストリーム及びノーマルストリームを効率的に送信できるようになる。また、本デュアル伝送ストリームの生成装置は、デジタル放送送信システムに適用されて、従来のノーマルデータ送信システムと互換性を有し、かつ多様な受信環境での受信性能を改善させることができる。
従来のデジタル放送（ＡＴＳＣＶＳＢ）送受信システムの構成を示すブロック図である。 従来のＡＴＳＣＶＳＢデータのフレーム構造を示す例示図である。 本発明の一実施の形態に係るデュアル伝送ストリームの生成装置の構成を示すブロック図である。 図３のデュアル伝送ストリームの生成装置で受信するノーマルストリームの構成の一例を示す模式図である。 適応的フィールドが設けられたノーマルストリーム構成の一例を示す模式図である。 本発明の一実施の形態に係るデュアル伝送ストリームの生成装置から生成されるデュアル伝送ストリームの多様な構成を説明するための模式図である。 本発明の一実施の形態に係るデュアル伝送ストリームの生成装置から生成されるデュアル伝送ストリームの多様な構成を説明するための模式図である。 本発明の一実施の形態に係るデュアル伝送ストリームの生成装置から生成されるデュアル伝送ストリームの多様な構成を説明するための模式図である。 本発明の一実施の形態に係るデュアル伝送ストリームの生成装置から生成されるデュアル伝送ストリームの多様な構成を説明するための模式図である。 本発明の一実施の形態に係るデュアル伝送ストリームの生成装置から生成されるデュアル伝送ストリームの多様な構成を説明するための模式図である。 本発明の一実施の形態に係るデュアル伝送ストリームの生成装置の細部構成を説明するためのブロック図である。
以下、添付された図面を参照して、本発明について詳細に説明する。
図３は、本発明の一実施の形態に係るデュアル伝送ストリームの生成装置の構成を示すブロック図である。図３によるデュアル伝送ストリームの生成装置は、アダプター部（ａｄａｐｔｏｒ ｐａｒｔ）１１０及びスタッファ部（ｓｔｕｆｆｅｒ ｐａｒｔ）１２０を備える。
アダプター部１１０は、ノーマルストリームを受信してノーマルストリームの所定パケットのうち、所定領域に適応的フィールド（ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）を生成する。適応的フィールドの生成位置は、デュアル伝送ストリームの構造に応じて多様に設定されうる。これについては、後述する部分で説明する。
スタッファ部１２０は、ノーマルストリームに設けられた適応的フィールド内にターボストリームを挿入して、デュアル伝送ストリームを生成する。デュアル伝送ストリームとは、ターボストリーム及び／又はノーマルストリームを含む多様なパケットが混在するストリームを意味する。ターボストリームとは、所定の圧縮規格に応じて圧縮して、その中に挿入されたパリティに対する領域を有するようにローバストに処理したデータストリームを意味する。ノーマルストリーム、ターボストリームは、放送撮影装置などのような外部モジュール及び／又は圧縮処理モジュール（例えば、ＭＰＥＧ２モジュール）、ビデオ符号化器、オーディオ符号化器などのような多様な内部モジュールから受信することができる。
スタッファ部１２０で生成されたデュアル伝送ストリームの一フレームは、少なくとも一つ以上のフィールドを含む。各フィールドは、複数のパケットから構成される。ターボストリームは、複数のパケットの一部に配置されうる。
図４は、本デュアル伝送ストリームの生成装置に受信されるノーマルパケット構成の一例を示す模式図である。図４によると、ノーマルストリームの一パケットは、同期信号（ＳＹＮＣ）、ヘッダ（Ｈｅａｄｅｒ）、ノーマルデータを含むことができる。ヘッダ部分には、送信エラー指標（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｅｒｒｏｒ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ペイロード開始指標（Ｐａｙｌｏａｄ Ｓｔａｒｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、送信優先順位（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）、パケット識別子（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ：ＰＩＤ）などが含まれることができる。
図４の全体ノーマルパケットは、総１８８バイトで構成されることができ、この中で１バイトは同期信号、３バイトはヘッダ、１８４バイトはペイロード、すなわち、ノーマルデータ記録領域又は同期信号若しくはヘッダを含まない領域として活用できる。本デュアル伝送ストリームは、図４の構造のようなノーマルパケットを含むノーマルストリームを受信して、ノーマルパケット内に適応的フィールドを生成することができる。この場合に、各パケットのペイロード領域の一部を利用して、適応的フィールドを生成できる。
図５は、適応的フィールドが設けられたノーマルパケットの構成の一例を示す模式図である。図５によると、ノーマルパケットは、同期信号、ヘッダ、適応的フィールド、ノーマルデータ領域を備える。適応的フィールドは、適応的フィールドヘッダ（Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄ ｈｅａｄｅｒ：以下、ＡＦヘッダと称する）及びスタッフ（ｓｔｕｆｆｉｎｇ）領域を備える。ＡＦヘッダは、適応的フィールドの位置、大きさなどを知らせるための情報が記録される領域であって、２バイトで構成されうる。スタッフ領域の大きさは、適応的フィールドに挿入するデータの量により多様化することができる。例えば、スタッフ領域の大きさをＮバイトというとき、Ｎは、０〜１８２のうちの何れか一つの値になりうる。一方、ノーマルパケットで適応的フィールドが生成されることによって、ペイロード領域、すなわち、ノーマルデータ領域は、Ｎ分だけ減少する。すなわち、全体ペイロード領域が１８４バイトであると、適応フィールド生成以後のノーマルデータ領域は、１８４−Ｎバイトで構成される。一方、適応的フィールドが生成されるに伴い、ヘッダ部分には、適応的フィールドをコントロールするためのコントロール領域が追加されうる。
スタッファ部１２０は、図５のノーマルパケットの適応的フィールドにターボストリームを挿入することによって、デュアル伝送ストリームを生成できる。一方、図５では、適応的フィールドがペイロード領域の一部にのみ生成されたものと示されているが、本発明の多様な実施の形態において適応的フィールドがペイロード領域全体を占めることもできる。例えば、適応フィールドがすべてのペイロード領域を占めると、パケットは、ターボストリームに全体的に挿入されうる。
本発明の多様な実施の形態によって、多様な伝送ストリームは、一つ以上のパケット及び一つ以上のパケットタイプを用いて構成される。図６は、本デュアル伝送ストリームの生成装置から生成されるデュアル伝送ストリームの構成の一例を示す模式図である。図６によると、デュアル伝送ストリームは、複数のパケットが接続した形態で実現される。同図において、各パケットは、ターボストリーム及びノーマルストリームを含む。すなわち、デュアルパケットは、同期信号、ヘッダ、ＡＦヘッダ、ターボストリームデータ、ノーマルストリームデータを含む。このように、ターボストリーム及びノーマルストリームを全て含む構造のパケットが連続的に配置される形態でデュアル伝送ストリームを構成できる。
図７は、本デュアル伝送ストリームの生成装置から生成されるデュアル伝送ストリーム構成の他の例を示す模式図である。図７によるデュアル伝送ストリームの一部パケット７１０（デュアルパケット）は、ターボストリーム及びノーマルストリームを全て含む。また、他のパケット７２０（ノーマルパケット）は、ノーマルストリームのみを含む。このようなデュアルパケット７１０及びノーマルパケット７２０は、交互的、任意のパターン、及び／又は図７によるデュアル伝送ストリームを構成する任意の方式で配置されうる。
例えば、デュアル伝送ストリームフレームの１フィールド（Ｆｉｅｌｄ）が３１２パケットで構成される場合であると、ターボストリーム及びノーマルストリームを全て含む形態の７８デュアルパケット７１０になり得、２３４ノーマルパケット７２０は、その中に配列される。
一方、デュアル伝送ストリームの３１２パケット中にターボストリーム及びノーマルストリームを全て含む形態のデュアルパケット７１０を７０個挿入する場合ならば、デュアル伝送ストリームは、ターボストリーム及びノーマルストリームを全て含む形態のパケット７１０とノーマルストリームのみが存在するパケットとが１：３の割合で４パケットずつ７０回繰り返され、残った３２パケットは、ノーマルストリームパケットのみで構成されうる。換言すれば、ノーマルパケットのような、任意の個数のデュアルパケット及び他のパケットは、デュアル伝送ストリームのフレームフィールド内で好ましく混合されうる。
図８は、本デュアル伝送ストリームの生成装置から生成されるデュアル伝送ストリーム構成のさらに他の例を示す模式図である。図８によるデュアル伝送ストリームの一部パケット８１０は、ターボストリームを含む形態で実現され、他のパケット８２０は、ノーマルストリームを含む形態で実現される。このような一部パケット８１０及び他のパケット８２０は、交互的、任意のパターン、及び／又は他の方式で配置されうる。同図では、ターボパケット８１０とノーマルパケット８２０とが１：３の割合で配置された状態を示しているが、ｎ：ｍ（ｎ，ｍは、自然数）の割合で配置されうる。すなわち、１：４、２：２、２：３などの多様な割合で配置されうる。
図９は、本デュアル伝送ストリームの生成装置から生成されるデュアル伝送ストリーム構成のさらに他の例を示す模式図である。図９によると、デュアル伝送ストリームを構成する複数のパケットのうち、第１パケット９０５（ターボパケット）には、ターボストリームのみが配置され、第２パケット９２０（ノーマルパケット）には、ターボストリーム及びノーマルストリームが全て配置され、第３パケットには、ノーマルストリームのみが配置されうる。第１〜第３パケットは、交互に配置されうる。この場合に、第１〜第３パケットのそれぞれの配置割合は、ｎ：ｍ：ｘ（ｎ，ｍ，ｘは、自然数）になりうる。図９によると、１：１：２の割合で配置されていることが分かる。
図１０は、本発明の一実施の形態によるデュアル伝送ストリームを拡張させて示す模式図である。デュアルパケット１０１０及びノーマルパケット１０２０は、図７に示したものと同様である。図１０によると、ターボストリーム及びノーマルストリームを全て含んでいるデュアルパケット１０１０と、ノーマルストリームのみを含んでいるノーマルパケット１０２０が交互に配置されていることが分かる。しかしながら、任意のパターン及び／又は他の方式で配置されることも可能である。一方、図１０によると、デュアル伝送ストリーム内の一部パケットには、オプションフィールドが設けられうる。オプションフィールドとは、オプションパケット１０３０及び／又は他のパケットに対する多様な情報を記録できる領域である。
オプションフィールドの位置は、パケット内でターボストリームと重複しないように指定された位置に固定されうる。また、図１０によると、オプションフィールドの代表的な例として、プログラムクロックレファレンス（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ：ＰＣＲ）が第１５番目のパケットに固定配置される。
オプションパケット１０３０のオプションフィールドに記録される情報は、プログラムクロックレファレンス（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ：ＰＣＲ）、オリジナルプログラムクロックレファレンス（Ｏｒｉｇｉｎａｌ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ：ＯＰＣＲ）、適応フィールド拡張長（ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｌｅｎｇｔｈ）、送信プライベートデータ長（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐｒｉｖａｔｅ ｄａｔａ ｌｅｎｇｔｈ）、マクロブロック数（ｓｐｌｉｃｅ ｃｏｕｎｔｄｏｗｎ）のうち、少なくとも一つ又はこれらの結合になりうる。
各パケット情報が記録されるオプションフィールドの位置は、ターボストリームが配置される領域と重複しないように固定させることができる。例えば、３１２パケットが５２パケットグループにより分割されるとき、デュアル伝送ストリーム内で多様なオプションパケットの位置は、以下のように表現されうる。
プログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）は（６バイト使用）：５２ｎ＋１５，ｎ＝０
オリジナルプログラムクロックレファレンス（ＯＰＣＲ）は（６バイト使用）：５２ｎ＋１５，ｎ＝１
適応フィールド拡張長は（２バイト使用）：５２ｎ＋１５，ｎ＝２
送信プライベートデータ長は（５バイト使用）：５２ｎ＋１５，ｎ＝３，４，５
マクロブロック数は（１バイト使用）：５２ｎ＋１５，ｎ＝０，１，２，３，４，５
したがって、ＰＣＲパケットは、デュアル伝送ストリームの第１５番目のパケットに位置でき、ＯＰＣＲパケットは、第６７番目のパケットに位置でき、送信プライベートデータ長パケットは、第１７１、第２２３、第２７５番目のパケットに配置されうる。
図６〜図１０に示す構成の他にも、適応フィールドのオプションフィールドを除いたナルデータにターボストリームを挿入したデュアル伝送ストリームパケットは、多様に構成されることができる。また、ターボストリームの割合は、デュアル伝送ストリームパケットの構成により調節できる。
図１１は、図３におけるデュアル伝送ストリームの生成装置の構成をさらに細部的に示すブロック図である。図１１によると、本デュアル伝送ストリームの生成装置は、アダプター部１１０、スタッファ部１２０、リードソロモン符号化器１３０、インタリーバ１４０、デュプリケイター１５０を備えることができる。アダプター部１１０及びスタッファ部１２０は、ノーマルストリームとターボストリームとを一つの伝送ストリーム内に設ける機能を果たすので、ＭＵＸ段と称することができる。
リードソロモン符号化器１３０は、外部からターボストリームを受信して、リードソロモン符号化を行う機能を果たす。すなわち、リードソロモン符号化器１３０は、同期信号、ヘッダ、ターボデータ領域から構成されたターボストリームを受信する。全体ターボストリームパケットは、１８８ｂｙｔｅで構成されることができ、このうち、同期信号（ＳＹＮＣ）が１バイト、ヘッダが３バイト、ターボデータが１８４バイトで構成されることができる。リードソロモン符号化器１３０は、ターボストリームのうち、同期信号を除き、ターボデータ領域に対するパリティを演算して２０バイト大きさのパリティを付加する。結果的に、最終符号化されたターボストリームの一パケットは、総２０７バイトで構成され、そのうち、３個のバイトはヘッダ、１８４バイトはターボデータ、２０バイトはパリティに割り当てられる。
インタリーバ１４０は、リードソロモン符号化されたターボストリームをインタリーブして、デュプリケイター１５０に提供する。
デュプリケイター１５０は、ターボストリーム内にパリティを挿入するためのパリティ挿入領域を設けた後、ターボストリームをスタッファ部１２０に提供する。
スタッファ部１２０は、アダプター部１１０により適応的フィールドが設けられたノーマルストリームを受信し、デュプリケイター１５０から提供されたターボストリームを適応的フィールドに挿入してデュアル伝送ストリームを構成する。このようなデュアルパケットは、本発明の一実施の形態によってデュアル伝送ストリーム内に含まれることができる。
デュプリケイター１５０がパリティ挿入領域を設ける過程を具体的に説明すると、デュプリケイター１５０は、まず、ターボストリームの構成１８８バイトを２個又は４個のバイトに区分する。区分された各バイトには、本来のバイトのビット値のうち、一部とナルデータ（例えば、０）とが満たされる。ナルデータが満たされた領域がパリティ挿入領域になる。
さらに具体的に説明すると、以下のとおりである。すなわち、入力を２倍の大きさにする場合であると、一バイトに入っていくビットがＭＳＢからａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈで表現され、その順に入力されると仮定するとき、デュプリケイター１５０の出力は、ａ，ａ，ｂ，ｂ，ｃ，ｃ，ｄ，ｄ，ｅ，ｅ，ｆ，ｆ，ｇ，ｇ，ｈ，ｈのように表現されうる。この場合にＭＳＢから表示すると、ａ，ａ，ｂ，ｂ，ｃ，ｃ，ｄ，ｄ（例えば、複写されたバイトの初め８ビット）からなる１ｂｙｔｅとｅ，ｅ，ｆ，ｆ，ｇ，ｈ，ｈ（例えば、複写されたバイトの残っている８ビット）からなる１ｂｙｔｅの２バイト出力が順次出力されていることが分かる。
入力を４倍の大きさにする場合であると、デュプリケイター１５０の出力は、ａ，ａ，ａ，ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ｂ，ｃ，ｃ，ｃ，ｃ，ｄ，ｄ，ｄ，ｄ，ｅ，ｅ，ｅ，ｅ，ｆ，ｆ，ｆ，ｇ，ｇ，ｇ，ｇ，ｈ，ｈ，ｈ，ｈのように表現されることができる。このように４個のバイトが出力される。一方、デュプリケイター１５０は、必ず入力ビットを複写する必要無しに指定された位置以外の位置には、他の任意の値、すなわち、ナルデータを入れることもできる。例えば、デュプリケイターが入力を２倍にする場合であると、上のａ，ａ，ｂ，ｂ，ｃ，ｃ，．．．出力の代わりにａ，ｘ，ｂ，ｘ，ｃ，ｘ．．．のように二つの連続したビットのうち、前部分のみが本来の入力を維持し、後部分は、ｘで表現される任意の値が入っていくようにすることができる。又は、これとは反対に後部分のみが本来の入力を維持するようにすることもできる。換言すれば、デュプリケイター１５０は、代りに以前ビットを挿入でき、出力は、ｘ，ａ，ｘ，ｂ，ｘ，ｃ，ｘ，．．．，などと類似に現れることができる。出力を４倍にする場合にも、本来の入力は、第１番目、第２番目、第３番目、第４番目の位置のうち、何れか１ケ所にのみ位置させ、残りは、任意の値を入れることもできる。
本デュアル伝送ストリームの生成装置により生成されたデュアル伝送ストリームは、ランダム化、符号化、ローバスト処理、同期信号マルチプレックス、変調などの過程を経て受信装置に送信される。この場合に、ローバスト処理過程では、デュアル伝送ストリームからターボストリームのみを検出し、検出されたターボストリーム内に設けられたパリティ挿入領域、すなわち、デュプリケイター１５０により設けられたパリティ挿入領域にターボストリームに対するパリティを付加して、ターボストリームをローバストなデータストリームにする作業が行われる。生成されたデュアル伝送ストリームを処理して送信する構成は、従来の技術を利用して多様な方式で実現できるので、これについての具体的な説明は省略する。
一方、本発明の一実施の形態に係るデュアル伝送ストリームの生成方法を説明すると、まず、ノーマルストリームを受信して、ノーマルストリームのノーマルパケット内に適応的フィールドを生成する。適応的フィールドの生成位置及び大きさは、ターボストリームの量により変わりうる。具体的には、ノーマルパケットのペイロード領域の一部又は全てを適応的フィールドとして使用することができる。その後、別途に受信されるターボストリームを適応的フィールドに挿入して、デュアル伝送ストリームを生成する。この場合に、ターボストリームに対しては、リードソロモン符号化及びインタリーブを行い、パリティ挿入領域を設けた後、適応的フィールドに挿入できる。本デュアル伝送ストリームの生成方法は、図３及び図１１によって容易に把握できるので、本デュアル伝送ストリームの生成方法を説明するためのフローチャートは、その図示を省略する。
また、以上では、本発明の好ましい実施の形態について図示し説明したが、本発明は、上述した特定の実施の形態に限定されるものではなく、請求の範囲から請求する本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当該発明が属する技術分野における通常の知識を有した者により多様な変形実施が可能なことはもちろんで、このような変形実施は、本発明の技術的思想又は展望から個別的に理解されてはならない。
１１ ランダム化部
１２ リードソロモン符号化器（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ ｅｎｃｏｄｅｒ）
１３ インタリーバ
１４ トレリス符号化器（２／３ ｒａｔｅ ｔｒｅｌｌｉｓ ｅｎｃｏｄｅｒ）
１５ 多重化部
１６ 変調部
２１ 復調部
２２ 等化部
２３ ビタビ復号器
２４ デインタリーバ
２５ ＲＳ復号器
２６ 逆ランダム化部
１１０ アダプター部
１２０ スタッファ部
１３０ リードソロモン符号化器
１４０ インタリーバ
１５０ デュプリケイター

Claims (8)

  1. 付加データストリームを受信し、ＲＳエンコードを行ってパリティを付加するＲＳエンコーダと、
    前記ＲＳエンコードされた付加データストリームに予め設定されたバイトを挿入することにより、パリティを挿入するためのパリティ挿入領域を設けるデュプリケイターと、
    エラーに強健に処理された前記付加データストリームをノーマルデータストリーム内に挿入して伝送ストリームを構成するスタッファ部と、を含み、
    前記伝送ストリームは、
    一つのフィールド単位内で付加データストリームパケット及びノーマルデータストリームパケットが混在された形態であり、
    前記付加データストリームに設けられたパリティ挿入領域にパリティが付加されることを特徴とする伝送ストリーム生成装置。
  2. 前記伝送ストリームは、
    付加データストリームパケット及びノーマルデータストリームパケットが交互に反復配置されたものであることを特徴とする請求項１に記載の伝送ストリーム生成装置。
  3. 前記伝送ストリームは、
    交互に反復配置される付加データストリームパケット及びノーマルデータストリームパケットが、予め設定された周期毎に繰り返される形態であることを特徴とする請求項１に記載の伝送ストリーム生成装置。
  4. 前記伝送ストリームをＲＳ符号化するＲＳ符号化部と、
    前記ＲＳ符号化された伝送ストリームをインターリービングするインターリービング部と、を更に含み、
    前記インターリービングされた伝送ストリームは、
    一つのフィールド単位内で、付加データストリームパケット、付加データとノーマルデータを含むパケット、及びノーマルデータストリームパケットが混在された形態であることを特徴とする請求項１に記載の伝送ストリーム生成装置。
  5. （ａ）付加データストリームを受信し、ＲＳエンコードを行ってパリティを付加するステップと、
    （ｂ）前記ＲＳエンコードされた付加データストリームに予め設定されたバイトを挿入することにより、パリティを挿入するためのパリティ挿入領域を設けるステップと、
    （ｃ）エラーに強健に処理された前記付加データストリームをノーマルデータストリーム内に挿入して伝送ストリームを構成するステップと、を含み、
    前記伝送ストリームは、
    一つのフィールド単位内で付加データストリームパケット及びノーマルデータストリームパケットが混在された形態であり、
    前記付加データストリームに設けられたパリティ挿入領域にパリティが付加されることを特徴とする伝送ストリーム生成方法。
  6. 前記伝送ストリームは、
    付加データストリームパケット及びノーマルデータストリームパケットが交互に反復配置されたものであることを特徴とする請求項５に記載の伝送ストリーム生成方法。
  7. 前記伝送ストリームは、
    交互に反復配置される付加データストリームパケット及びノーマルデータストリームパケットが、予め設定された周期毎に繰り返される形態であることを特徴とする請求項５に記載の伝送ストリーム生成方法。
  8. 前記伝送ストリームをＲＳ符号化するステップと、
    前記ＲＳ符号化された伝送ストリームをインターリービングするステップと、を更に含み、
    前記インターリービングされた伝送ストリームは、
    一つのフィールド単位内で、付加データストリームパケット、付加データとノーマルデータを含むパケット、及びノーマルデータストリームパケットが混在された形態であることを特徴とする請求項５に記載の伝送ストリーム生成方法。
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