JP5310892B2

JP5310892B2 - デジタル放送方法

Info

Publication number: JP5310892B2
Application number: JP2012045059A
Authority: JP
Inventors: 裕美藤田; 英紀永山
Original assignee: NTT Electronics Corp
Current assignee: NTT Electronics Corp
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2012-03-01
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2032-03-01
Also published as: BR112014021149B1; BR112014021149A2; JP2013183248A; US9357276B2; WO2013128696A1; US20150163567A1

Description

本発明は、通信回線を用いたデジタル放送方法に関する。

インターネット等の通信回線を用いたデジタル放送において、映像と音声を多重化したＭＰＥＧ−２ＴＳ（Transport Stream）によるハイビジョン放送（高精細動画情報）を行なう場合、要求される転送レートが高い（例えば２４Ｍｂｐｓ以上）ため、コンテンツに直接関係ない情報（Ｎｕｌｌパケット等）を削除して転送レートを下げることが考えられる。

しかし、ＭＰＥＧ−２ＴＳの固定ビットレート（CBR: constant bitrate）伝送の場合、受信側で再生タイミングを再現することができるのは、ジッタやパケットロスの影響を全く受けない環境において一定レートで伝送するモデルである。このモデルでＮｕｌｌパケットを削除し平均レートを下げると、伝送情報の受信が困難になる。

これに対して、ＭＰＥＧ−２ＴＳの各パケットにタイムスタンプを付けてＭＰＥＧ−２ＴＴＳ（Time-stamped Transport Stream）に変換した後にＮｕｌｌパケットを除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。受信側はＭＰＥＧ−２ＴＴＳ中のタイムスタンプにより再生タイミングを正確に再現できる。従って、送信側はＮｕｌｌパケットを削除することができるため、通信回線でのデータ転送の平均レートを実質的に下げることができる。

特開２００７−１０４０８５号公報

ＭＰＥＧ−２ＴＴＳのデータストリームは、所定数のＭＰＥＧ−２ＴＴＳのパケットを集めたグループにヘッダを付したＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットに変換されて送信側から通信回線に送信される。従来は、送信側でＮｕｌｌパケットを削除して、ＮｕｌｌでないＭＰＥＧ−２ＴＴＳパケットをＲＴＰパケットの上限一杯まで詰め込んでいた。このため、送信側のＲＴＰパケット化のタイミングにばらつきが生じ、受信側はバッファを確保してＲＴＰパケットの到着時間のばらつきを吸収する必要があった。さらに、受信側の遅延時間が増大するという問題もあった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は受信側に余分なバッファが不要となり、受信側の遅延時間を短縮でき、通信回線でのデータ転送の平均レートを実質的に下げることができるデジタル放送方法を得るものである。

本発明に係るデジタル放送方法は、ＴＴＳ化処理部がＭＰＥＧ−２ＴＳの各パケットにタイムスタンプを付けてＭＰＥＧ−２ＴＴＳに変換する工程と、グループ構成部が前記ＭＰＥＧ−２ＴＴＳの所定数のパケットを集めてグループを構成する工程と、Ｎｕｌｌパケット除去部が前記グループからＮｕｌｌパケットを削除する工程と、送信部が、前記Ｎｕｌｌパケットが削除された前記グループ内の前記ＭＰＥＧ−２ＴＴＳのパケットを前詰めしてＲＴＰパケットに変換して通信回線に送信する工程とを備えることを特徴とする。

本発明により、受信側に余分なバッファが不要となり、受信側の遅延時間を短縮でき、通信回線でのデータ転送の平均レートを実質的に下げることができる。

本発明の実施の形態に係るデジタル放送システムを示す図である。本発明の実施の形態の方式によるＲＴＰパケット化の例を示す図である。本発明の実施の形態に係るデジタル放送方法のフローチャートである。比較例１の方式によるＲＴＰパケット化の例を示す図である。比較例１に係るデジタル放送方法のフローチャートである。比較例２の方式によるＲＴＰパケット化の例を示す図である。比較例２に係るデジタル放送方法のフローチャートである。本発明の実施の形態及び比較例１，２のそれぞれの方式によるＲＴＰパケット化の例を比較した図である。

図１は、本発明の実施の形態に係るデジタル放送システムを示す図である。このシステムは送信機１と受信機２に分かれる。送信機１が送信したＲＴＰパケットをインターネット等の通信回線３を介して受信機２が受信する。送信機１は、映像・音声エンコーダ（圧縮・多重装置）４、ＴＴＳ化処理部５、グループ構成部６、Ｎｕｌｌパケット除去部７、及び送信部８を備える。

図２は本発明の実施の形態の方式によるＲＴＰパケット化の例を示す図である。図３は本発明の実施の形態に係るデジタル放送方法のフローチャートである。これらの図に沿って本実施の形態のデジタル放送方法を説明する。

まず、映像・音声エンコーダ（圧縮・多重装置）４が、通常放送に使われるＭＰＥＧ−２ＴＳを出力する。ここで、ＭＰＥＧ−２ＴＳには、放送局等で元の映像からエンコードされる際に、再生タイミングを調整するために、映像等を含まないＮｕｌｌパケットが挿入されている。

次に、ＴＴＳ化処理部５がＭＰＥＧ−２ＴＳの各パケットにタイムスタンプを付けてＭＰＥＧ−２ＴＴＳに変換する。具体的には、ＴＴＳ化処理部５にＭＰＥＧ−２ＴＳが入力され（ステップＳ１）、映像・音声エンコーダ（圧縮・多重装置）４から受信したエンコード時の時刻情報をタイムスタンプとしてＭＰＥＧ−２ＴＳのパケットに付ける（ステップＳ２）。

次に、グループ構成部６がＭＰＥＧ−２ＴＴＳパケットをグループに追加する（ステップＳ３）。グループ構成部６はＭＰＥＧ−２ＴＴＳパケットの所定数ｎ個に到達するまでステップＳ１〜Ｓ３を繰り返す（ステップＳ４）。

次に、グループ構成部６はｎ個のパケットのグループをＮｕｌｌパケット除去部７に渡す。Ｎｕｌｌパケット除去部７はｎ個のパケットのグループから不要なＮｕｌｌパケットを削除する。具体的には、タイムスタンプが付けられたＴＳのヘッダを読み（ステップＳ５）、この中のパケットＩＤ（ＰＩＤ）をチェックする（ステップＳ６）。ＰＩＤがＮｕｌｌパケットを意味する“ＰＩＤ＝１ＦＦＦ”である場合は、そのＴＴＳパケットを削除し（ステップＳ７）、ステップＳ５に戻る。一方、ＰＩＤが“ＰＩＤ＝１ＦＦＦ”でない場合は、そのＴＴＳパケットは有効な情報を含むのでＭＰＥＧ−２ＴＴＳをＲＴＰペイロード部に追加する（ステップＳ８）。１つのグループに含まれるＭＰＥＧ−２ＴＴＳのｎ個のパケットを処理するまでステップＳ５〜Ｓ８を繰り返す（ステップＳ９）。

次に、送信部８が、Ｎｕｌｌパケットが削除されたグループ内のＭＰＥＧ−２ＴＴＳのパケットを前詰めし、ヘッダを付してＲＴＰパケットに変換して通信回線３に送信する（ステップＳ１０）。

続いて、本実施の形態の効果を比較例１，２と比較して説明する。図４は比較例１の方式によるＲＴＰパケット化の例を示す図である。図５は比較例１に係るデジタル放送方法のフローチャートである。比較例１では、Ｎｕｌｌパケットを区別せずにＭＰＥＧ−２ＴＳパケットを１つのＲＴＰパケットに上限一杯まで詰め込む（ステップＳ１１〜Ｓ１４）。これによりＲＴＰパケット化のタイミングにばらつきが生じないため、ＭＰＥＧ−２ＴＳのＣＢＲ伝送の場合、ジッタやパケットロスの影響を全く受けない環境では、受信側で再生タイミングを再現することができる。

一方、インターネット等の通信回線を用いたデジタル放送において、ハイビジョン放送を行なうことを考える。ハイビジョン放送では要求される転送レートが高く、これを下げるためＮｕｌｌパケットを削除することが考えられるが、受信側で再生タイミングの再現が困難になる。よって、Ｎｕｌｌパケットを削除することができないため、比較例１はデジタル放送への適用が難しい。

図６は比較例２の方式によるＲＴＰパケット化の例を示す図である。図７は比較例２に係るデジタル放送方法のフローチャートである。比較例２では、ＭＰＥＧ−２ＴＳの各パケットにタイムスタンプを付けてＭＰＥＧ−２ＴＴＳに変換して通信回線３に送信する（ステップＳ１５〜Ｓ２２）。このため、受信機２で受け取ったＭＰＥＧ−２ＴＴＳのパケットのタイミングや順序が送信側からずれても、受信機２は正しいタイミングや順序でパケットを再配列することができる。即ち、受信機２はＭＰＥＧ−２ＴＴＳ中のタイムスタンプにより再生タイミングや順序を正確に再現できる。従って、送信機１はＮｕｌｌパケットを削除することができるため、通信回線３でのデータ転送の平均レートを実質的に下げることができる。

しかし、比較例２では、Ｎｕｌｌパケットを削除して、ＮｕｌｌでないＭＰＥＧ−２ＴＴＳパケットをＲＴＰパケットの上限一杯まで詰め込む。このため、送信側のＲＴＰパケット化のタイミングにばらつきが生じ、受信側はバッファを確保してＲＴＰパケットの到着時間のばらつきを吸収する必要がある。さらに、受信側の遅延時間が増大する。

これに対して、本実施の形態では、Ｎｕｌｌパケットも含めて所定数のパケットを集めてグループを構成し、そのグループからＮｕｌｌパケットを削除して残ったＭＰＥＧ−２ＴＴＳのパケットを前詰めしてＲＴＰパケットに変換する。これにより、ＲＴＰパケットが一定間隔で生成されるため、受信側に余分なバッファが不要となり、受信側の遅延時間を短縮できる。なお、１つのグループ中にＮｕｌｌでないＭＰＥＧ−２ＴＴＳパケットが一つも存在しない場合でも、そのグループだけでＲＴＰパケット化する。なお、このためにＲＴＰパケット全体の長さは一定ではなくなるが、仕様上は問題ない。

図８は本発明の実施の形態及び比較例１，２のそれぞれの方式によるＲＴＰパケット化の例を比較した図である。比較例１では、Ｎｕｌｌパケットも含めてＲＴＰパケット化しているため、転送負荷が大きい。比較例２では、Ｎｕｌｌパケットを削除して転送負荷を軽減しているが、ＲＴＰパケット化のタイミングにばらつきが生じる。よって、受信側でＲＴＰパケットの到着間隔も一定でなくなるため、余分なバッファが必要となり、遅延時間が増大する。これに対して、本実施の形態は、転送負荷は比較例２と同レベルであり、ＲＴＰパケット化のタイミングは比較例１と同レベルである。よって、本実施の形態では、受信側に余分なバッファが不要となり、受信側の遅延時間を短縮でき、通信回線でのデータ転送の平均レートを実質的に下げることができる。

１送信機
２受信機
３通信回線
５ＴＴＳ化処理部
６グループ構成部
７Ｎｕｌｌパケット除去部
８送信部

Claims

ＴＴＳ化処理部がＭＰＥＧ−２ＴＳ（Transport Stream）の各パケットにタイムスタンプを付けてＭＰＥＧ−２ＴＴＳ（Time-stamped Transport Stream）に変換する工程と、
グループ構成部が前記ＭＰＥＧ−２ＴＴＳの所定数のパケットを集めてグループを構成する工程と、
Ｎｕｌｌパケット除去部が前記グループからＮｕｌｌパケットを削除する工程と、
送信部が、前記Ｎｕｌｌパケットが削除された前記グループ内の前記ＭＰＥＧ−２ＴＴＳのパケットを前詰めしてＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットに変換して通信回線に送信する工程とを備えることを特徴とするデジタル放送方法。