JP5411065B2 - Reference clock restoration method, packet multiplexer, packet separator, and transmission system - Google Patents

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Description

本発明は、送信側が一つの伝送媒体を用いて基準クロックを用いて複数種類の信号を同時に伝送する伝送システム、その基準クロック復元方法、伝送システムのパケット多重装置、及び伝送システムのパケット分離装置に関するものである。   The present invention relates to a transmission system in which a transmission side transmits a plurality of types of signals simultaneously using a reference clock using a single transmission medium, a method for restoring the reference clock, a packet multiplexing device for the transmission system, and a packet separation device for the transmission system. Is.

デジタル映像信号、音声信号、データ信号をエラーが発生しうる環境で取り扱うことを想定した通信システムや多チャンネルデジタル放送等の放送システムのような伝送路を介して送受信する場合、一般的にMPEG(Moving Picture Experts Group)−2 Systemsと呼ばれる規格が用いられる(例えば、非特許文献1を参照。)。MPEG−2 Systemsでは、パート1において映像の符号化、パート3において音声の符号化、そしてパート1において、パート2、パート3の信号を多重伝送した場合に、受信された信号が同期をとって再生できるような、多重符号化方式が規格化されている。信号のデータ容量が大きな映像信号の符号化に関して言えば、容量を削減するために、元の映像デジタルデータを圧縮するMPEG方式(MPEG−1:ISO/IEC 11172、MPEG−2:ISO/IEC 13818)に加えて、最近ではH.264/AVC方式(ISO/IEC 14496−10)も実用化されている。   When transmitting / receiving digital video signals, audio signals, and data signals via a transmission line such as a communication system that assumes handling of an error-prone environment or a broadcasting system such as multi-channel digital broadcasting, generally MPEG ( A standard called Moving Picture Experts Group) -2 Systems is used (see, for example, Non-Patent Document 1). In MPEG-2 Systems, when part 1 encodes video, part 3 encodes audio, and part 1 multiplex transmits part 2 and part 3 signals, the received signals are synchronized. Multiple encoding schemes that can be reproduced have been standardized. Regarding encoding of a video signal having a large data capacity, the MPEG system (MPEG-1: ISO / IEC 11172, MPEG-2: ISO / IEC 13818) compresses the original video digital data in order to reduce the capacity. In addition to H.) recently. The H.264 / AVC system (ISO / IEC 14496-10) has also been put into practical use.

これらの圧縮された映像信号・音声信号・データ信号等のデジタル信号は、MPEG−2 Systemsにおいて規定されている4バイトのヘッダが付加された188バイトの固定長を有するTS(Transport Stream)パケットに格納され配信される。デジタル放送システムにおいては、更に16バイトのリードソロモン符号によるFEC(Forward Error Correction)が施された合計204バイトのTSパケットが用いられている。   These compressed digital signals such as video signals, audio signals, and data signals are transferred to TS (Transport Stream) packets having a fixed length of 188 bytes to which a 4-byte header specified in MPEG-2 Systems is added. Stored and distributed. In the digital broadcasting system, a total of 204-byte TS packets subjected to FEC (Forward Error Correction) using a 16-byte Reed-Solomon code are used.

TSパケットには圧縮された映像・音声デジタル信号のほかに、データ信号、番組編成情報やPCR(Program Clock Reference)などの制御信号も格納される。   In addition to the compressed video / audio digital signal, the TS packet also stores a control signal such as a data signal, program scheduling information, and PCR (Program Clock Reference).

デジタル放送では、PCR値とPCRが格納されているTSパケットの時間間隔を用いて、送信側符号部の基準クロックである27MHzのSTC(System Time Clock)に受信側復号部のSTCを同期させている。ここでPCRは42ビットからなり、27MHzでカウントされたカウンタ値で構成されている。   In digital broadcasting, the STC of the receiving side decoding unit is synchronized with the 27 MHz STC (System Time Clock), which is the reference clock of the transmitting side coding unit, using the time interval between the PCR value and the TS packet storing the PCR. Yes. Here, the PCR is composed of 42 bits and is composed of a counter value counted at 27 MHz.

MPEG−2 Systemsでは、受信側復号器のPLL(Phase Lock Loop)が正しく動作し、STCの同期を安定させるため、PCRの送信間隔を100msec以下、ジッタが500nsec以内とするように規定されている。   MPEG-2 Systems stipulates that the PCR (transmission interval) is 100 msec or less and the jitter is 500 nsec or less in order for the receiving side decoder PLL (Phase Lock Loop) to operate correctly and stabilize STC synchronization. .

ところで、IPTVのようなIP(Internet Protocol)網上でTSパケットを伝送する場合、伝送効率向上のため、一つのIPパケットに複数のTSパケットを格納し伝送することが行われる。このとき、格納前にTSパケット間に存在していた無効データは削除されるため、TSパケット間の時間間隔情報は消滅してしまう。このため、TSパケット間の時間間隔情報を復元させることを目的として、TSパケット格納時に、STCの27MHzクロックでカウントされた線形な32bitカウンタ値を4バイトタイムスタンプとしてTSパケットに付与したTTS(Time−stamped TS)が標準化されている(例えば、非特許文献2を参照。)。   By the way, when TS packets are transmitted on an IP (Internet Protocol) network such as IPTV, a plurality of TS packets are stored and transmitted in one IP packet in order to improve transmission efficiency. At this time, since invalid data existing between TS packets before storage is deleted, time interval information between TS packets disappears. For this reason, for the purpose of restoring time interval information between TS packets, a TTS (Timer) in which a linear 32-bit counter value counted by a 27 MHz clock of the STC is added to a TS packet as a 4-byte time stamp when the TS packet is stored. -Stamped TS) is standardized (see, for example, Non-Patent Document 2).

一方、IP網においては、輻輳によりIPパケット到着時間間隔に揺らぎが発生する。さらに、IP網は非同期であるため、網内の装置においてそれぞれ異なった処理クロックが用いられる。各装置においては異なる処理クロックを吸収するために、IPパケット間のIFG(Inter Frame Gap)を挿抜することが行われる。よって、IP網においては、IFGの挿抜によってもIPパケット間隔の揺らぎが発生することになる。   On the other hand, in the IP network, fluctuations occur in the IP packet arrival time interval due to congestion. Furthermore, since the IP network is asynchronous, different processing clocks are used in the devices in the network. In each apparatus, in order to absorb different processing clocks, IFG (Inter Frame Gap) between IP packets is inserted and extracted. Therefore, in the IP network, fluctuations in the IP packet interval also occur due to insertion / extraction of IFG.

このように、通常用いられるIP網においては、IPパケット間隔を保持して伝送することは困難である。従って、通常のTSパケットをIP網で配信するにはIPパケット間隔の揺らぎが発生するので、正しく映像、音声及びデータ信号を再生することが困難である。   As described above, in a normally used IP network, it is difficult to transmit while maintaining the IP packet interval. Therefore, when normal TS packets are distributed over an IP network, fluctuations in the IP packet interval occur, and it is difficult to correctly reproduce video, audio, and data signals.

しかしながら、適応クロック法を用いれば、IPパケットの時間間隔は保存することができる(例えば、非特許文献3を参照。)。これは、以下に述べる方法で行われる。すなわち、送信側装置の処理クロック周波数でカウントしたタイムスタンプをIPパケット内に格納し送信する。IP網を伝送されてきたパケット間隔の揺らいだIPパケットは、受信側装置にバッファリングされ、揺らぎが吸収される。そしてIPパケット内に格納されたタイムスタンプのカウンタ値に基づき受信側装置の処理クロック周波数を送信側装置の処理クロック周波数に適応させることにより、送信側装置と受信側装置とを同期させることができる。このとき、送信側装置のクロックとタイムスタンプにより再生された受信側装置のクロックの周波数が異なる場合、バッファの容量が増減する。受信側装置において、バッファの容量が一定になるように、タイムスタンプによりカウントされた再生クロック周波数を調整することにより、送信側装置のクロックと同期することが可能となる。   However, if the adaptive clock method is used, the time interval of IP packets can be preserved (see, for example, Non-Patent Document 3). This is done in the manner described below. That is, the time stamp counted at the processing clock frequency of the transmission side apparatus is stored in the IP packet and transmitted. An IP packet having a fluctuating packet interval transmitted through the IP network is buffered in the receiving apparatus, and the fluctuation is absorbed. Then, the transmission side apparatus and the reception side apparatus can be synchronized by adapting the processing clock frequency of the reception side apparatus to the processing clock frequency of the transmission side apparatus based on the counter value of the time stamp stored in the IP packet. . At this time, if the frequency of the clock of the transmission side apparatus and the frequency of the clock of the reception side apparatus reproduced by the time stamp are different, the capacity of the buffer increases or decreases. In the receiving side apparatus, it is possible to synchronize with the clock of the transmitting side apparatus by adjusting the reproduction clock frequency counted by the time stamp so that the capacity of the buffer becomes constant.

IP網上でTSパケットを復元するためには、IPパケット時間間隔を保存した後、IPパケットをバッファリングし、IPパケット内に格納されているTSパケットを入力時の時間情報に基づいたクロックでバッファ内のIPパケットから出力することが必要である。   In order to restore TS packets on the IP network, the IP packet time interval is saved, the IP packet is buffered, and the TS packet stored in the IP packet is clocked based on the time information at the time of input. It is necessary to output from the IP packet in the buffer.

この場合においてもTSパケットに対する適応クロック法を用いることにより、送信側装置の処理クロックに受信側装置の処理クロックを同期させることが可能である。   Even in this case, it is possible to synchronize the processing clock of the receiving apparatus with the processing clock of the transmitting apparatus by using the adaptive clock method for TS packets.

具体的には、送信側装置において、TSパケットにはSTCのクロック周波数と同期した処理クロックを用いてカウントされたタイムスタンプ値が付与されTTSパケットとしてIPパケットに格納される。そのTTSパケットは受信側装置でバッファリングされる。そしてTTSパケット内に格納されたタイムスタンプのカウンタ値に基づき受信側装置の処理クロック周波数を送信側装置の処理クロック周波数に適応させることにより、送信側装置と受信側装置とを同期させることが出来る。このとき、送信側装置のクロックと、タイムスタンプにより再生された受信側装置のクロックの周波数が異なる場合、バッファの容量は増減する。受信側装置においてバッファの容量が一定になるように、タイムスタンプによりカウントされた再生クロック周波数を調整することにより、受信側装置の処理クロックは送信側装置の処理クロックと同期することが可能となる。   Specifically, in the transmission side apparatus, the TS packet is given a time stamp value counted using a processing clock synchronized with the clock frequency of the STC, and stored in the IP packet as a TTS packet. The TTS packet is buffered at the receiving device. Then, the transmission side apparatus and the reception side apparatus can be synchronized by adapting the processing clock frequency of the reception side apparatus to the processing clock frequency of the transmission side apparatus based on the counter value of the time stamp stored in the TTS packet. . At this time, if the frequency of the clock of the transmission side apparatus is different from the frequency of the clock of the reception side apparatus reproduced by the time stamp, the capacity of the buffer increases or decreases. By adjusting the reproduction clock frequency counted by the time stamp so that the capacity of the buffer is constant in the reception side device, the processing clock of the reception side device can be synchronized with the processing clock of the transmission side device. .

適応クロック法は一つのIPまたはTSパケットストリームに対して行われるものであるため、適応クロック法を用いて複数の映像、音声及びデータ信号を多重して伝送するような複数のTSパケットストリームのクロック再生する場合においては、各ストリームを分離して後、それぞれの受信側装置や復号器において適応クロック同期を行う必要がある。   Since the adaptive clock method is performed for one IP or TS packet stream, a clock of a plurality of TS packet streams that multiplex and transmit a plurality of video, audio, and data signals using the adaptive clock method. In the case of reproduction, it is necessary to perform adaptive clock synchronization in each receiving apparatus or decoder after separating each stream.

従って、図1に示すように一つの基準クロック203を有する放送局が複数の符号器202により複数の映像、音声及びデータ信号を伝送する場合、送信側200は基準クロック203より生成したSTCを全ての符号器202に用いることになるため、受信側250は適応クロック法により対応する復号器252で同一のSTCが再生される。図1で、レイヤ2スイッチ205は、パケットに宛先情報として含まれるMAC(Media Access Control)アドレスで中継先を判断し、中継動作を行う。   Therefore, as shown in FIG. 1, when a broadcasting station having one reference clock 203 transmits a plurality of video, audio, and data signals by a plurality of encoders 202, the transmitting side 200 transmits all STCs generated from the reference clock 203. Therefore, the receiving side 250 reproduces the same STC by the corresponding decoder 252 by the adaptive clock method. In FIG. 1, the layer 2 switch 205 determines a relay destination based on a MAC (Media Access Control) address included as destination information in the packet, and performs a relay operation.

ISO/IEC 13818−1ISO / IEC 13818-1 ARIB STD−B24 第二編ARIB STD-B24 Volume 2 R.P.Singh, S.H.Lee, “Adaptive clock synchronization Schemes for real−time traffic in broadband packet networks” in Proc. 8th European Conf. on Electrotechnics, 1988, pp84−88.R. P. Singh, S.H. H. Lee, “Adaptive clock synchronization schemes for real-time traffic in broadband packet networks” in Proc. 8th European Conf. on Electrotechnics, 1988, pp 84-88.

しかし、適応クロック法は、伝送される全ての映像、音声及びデータ信号のTSパケットストリームを分離した後、伝送されるストリーム本数分の各復号器にてクロックを復元するため、受信側に複数ストリーム本数の復号器が必要になるなど受信側の構成が冗長になるという課題があった。この傾向は流れるストリーム数が多くなるほど顕著になる。   However, the adaptive clock method separates all transmitted video, audio, and data signal TS packet streams, and then restores the clock in each decoder for the number of streams to be transmitted. There is a problem that the configuration on the receiving side becomes redundant, for example, the number of decoders is required. This tendency becomes more prominent as the number of flowing streams increases.

さらに、適応クロック法は、バッファリングを行うため、遅延が生じ、映像のリアルタイム性を損なうという課題もある。   Furthermore, since the adaptive clock method performs buffering, there is a problem that a delay occurs and the real-time property of the video is impaired.

そこで、上記課題を解決するために、本発明は、TSパケットを配信網の上流にあるHE(Head−End)からブロードキャストし、通常のIP網のような輻輳による揺らぎが発生せず、かつ、輻輳以外の揺らぎの原因がIFGの挿抜のみであるような非同期の通信網により伝送する場合において、一つの基準クロックを有する送信側から配信された複数の種類の信号を受信側で受信する際に、単一のクロック復元部で受信側の複数の復号器が送信側の各符号器のSTCと同期可能である基準クロック復元方法、パケット多重装置、パケット分離装置及び伝送システムを提供することを目的とする。   Therefore, in order to solve the above problem, the present invention broadcasts TS packets from HE (Head-End) upstream of the distribution network, and does not generate fluctuation due to congestion as in a normal IP network, and When transmitting on the receiving side a plurality of types of signals distributed from the transmitting side having one reference clock when transmitting by an asynchronous communication network in which the cause of fluctuations other than congestion is only IFG insertion / extraction An object of the present invention is to provide a reference clock recovery method, a packet multiplexing device, a packet separation device, and a transmission system in which a plurality of decoders on the receiving side can be synchronized with the STC of each encoder on the transmitting side with a single clock recovery unit. And

上記目的を達成するために、本発明に係る基準クロック復元方法は、伝送フレームにおけるIFGの挿抜により、装置間の処理クロックの違いを吸収しようとするIP網において、パケット分離装置のパケット揺らぎ検出部により得たIFGの挿抜情報に基づき、パケット分離装置内のクロック周波数を変更することによって、パケット多重装置の処理クロックとパケット分離装置の処理クロックを同期させることとした。   In order to achieve the above object, a reference clock restoration method according to the present invention includes a packet fluctuation detection unit of a packet separation device in an IP network that attempts to absorb a difference in processing clock between devices by inserting / extracting an IFG in a transmission frame. Based on the IFG insertion / removal information obtained by the above, the processing frequency of the packet multiplexer and the processing clock of the packet separator are synchronized by changing the clock frequency in the packet separator.

具体的には、本発明に係る基準クロック復元方法は、送信側で、固定長のインターフレームギャップ(IFG:Inter Frame Gap)を挟むように固定長のパケット部を複数並べ、基準クロックに基づき、前記パケット部に信号を格納するパケット多重処理を行い送信した前記伝送フレームを、受信側で、バッファに一時的に保管する際に、前記バッファの保管量が所定範囲に収まるように前記伝送フレームの前記IFGを挿抜するとともに、前記IFGの挿抜情報に基づき、周波数を制御して受信側の基準クロックを前記送信側の基準クロックに同期させる。   Specifically, in the reference clock restoration method according to the present invention, a plurality of fixed-length packet parts are arranged on the transmission side so as to sandwich a fixed-length interframe gap (IFG), and based on the reference clock, When the transmission frame transmitted by performing packet multiplexing processing for storing a signal in the packet part is temporarily stored in the buffer at the receiving side, the transmission frame is stored so that the storage amount of the buffer is within a predetermined range. The IFG is inserted and removed, and the reference clock on the receiving side is synchronized with the reference clock on the transmitting side by controlling the frequency based on the insertion and removal information of the IFG.

パケット多重装置から出力された伝送フレームを受信すると、パケット多重装置とパケット分離装置の処理クロックが異なるため、パケット分離装置ではIFGを挿抜させて上記クロック偏差を吸収する。本基準クロック復元方法は、このIFG挿抜情報を基に受信側の処理クロックの周波数を制御し、送信側の基準クロックに同期させている。   When the transmission frame output from the packet multiplexer is received, the processing clocks of the packet multiplexer and the packet separator differ from each other. Therefore, the packet separator absorbs the clock deviation by inserting and removing the IFG. This reference clock restoration method controls the frequency of the processing clock on the reception side based on this IFG insertion / extraction information and synchronizes with the reference clock on the transmission side.

従って、本発明は、一つの基準クロックを有する送信側から配信された複数の種類の信号を受信側で受信する際に、単一のクロック復元部で受信側の複数の復号器が送信側の各符号器のSTCと同期可能である基準クロック復元方法を提供することができる。   Accordingly, when receiving a plurality of types of signals distributed from a transmission side having one reference clock on the reception side, the present invention allows a plurality of decoders on the reception side to be connected to the transmission side in a single clock recovery unit. A reference clock recovery method that can be synchronized with the STC of each encoder can be provided.

本発明に係る基準クロック復元方法は、前記IFGの挿抜情報が、挿抜が生じた前記IFG直前の前記パケット部から次の挿抜が生じた前記IFG直前の前記パケット部までの前記パケット部の数を用いて近似した前記IFGの挿抜が生じる時間間隔であることを特徴とする。   In the reference clock restoration method according to the present invention, the IFG insertion / extraction information indicates the number of the packet parts from the packet part immediately before the IFG in which the insertion / extraction has occurred to the packet part immediately before the IFG in which the next insertion / extraction has occurred. It is a time interval in which insertion / extraction of the IFG approximated by using occurs.

本基準クロック復元方法は、IFGの挿抜が生じた瞬間を正確に検出することができない場合でも、IFGの挿抜が生じる時間間隔を近似することができる。   This reference clock restoration method can approximate the time interval at which IFG insertion / extraction occurs even when the instant at which IFG insertion / extraction cannot be detected accurately.

本発明に係るパケット多重装置は、固定長のインターフレームギャップ(IFG:Inter Frame Gap)を挟むように固定長のパケット部を複数並べて伝送フレームを生成する伝送フレーム生成部と、基準クロックに基づき、前記伝送フレーム生成部が生成した前記伝送フレームの前記パケット部に信号を格納するパケット多重処理を行い、前記パケット部に信号を格納した前記伝送フレームを送信するパケット入替え部と、を備える。   The packet multiplexing apparatus according to the present invention is based on a transmission frame generation unit that generates a transmission frame by arranging a plurality of fixed-length packet units so as to sandwich a fixed-length interframe gap (IFG), and a reference clock, A packet switching unit that performs packet multiplexing processing for storing a signal in the packet part of the transmission frame generated by the transmission frame generation unit and transmits the transmission frame in which the signal is stored in the packet part.

本パケット多重装置は、基準クロックに基づき、挿抜可能なIFGをパケット部間に配置した伝送フレームを形成し、信号をパケット部に格納することで多重処理を行う。受信側でIFGを挿抜すれば、パケット多重装置とパケット分離装置の処理クロック偏差を吸収できる。   This packet multiplexing apparatus forms a transmission frame in which IFGs that can be inserted and removed are arranged between packet parts based on a reference clock, and performs multiplexing processing by storing signals in the packet parts. If the IFG is inserted / removed on the receiving side, the processing clock deviation between the packet multiplexer and the packet separator can be absorbed.

従って、本発明は、一つの基準クロックを有する送信側から配信された複数の種類の信号を受信側で受信する際に、単一のクロック復元部で受信側の複数の復号器が送信側の各符号器のSTCと同期可能である伝送フレームを送信可能なパケット多重装置を提供することができる。   Accordingly, when receiving a plurality of types of signals distributed from a transmission side having one reference clock on the reception side, the present invention allows a plurality of decoders on the reception side to be connected to the transmission side in a single clock recovery unit. It is possible to provide a packet multiplexer capable of transmitting a transmission frame that can be synchronized with the STC of each encoder.

本発明に係るパケット多重装置の前記パケット入替え部は、前記信号の伝送レートに基づき前記信号の格納対象とする前記パケット部の数を決定することを特徴とする。   The packet switching unit of the packet multiplexing apparatus according to the present invention determines the number of the packet units to be stored in the signal based on the transmission rate of the signal.

本パケット多重装置は、伝送レートの異なる映像、音声又はデータ信号のパケットの多重に対しても柔軟に対応可能となる。   This packet multiplexing apparatus can flexibly cope with multiplexing of video, audio or data signal packets having different transmission rates.

一方、本発明に係るパケット分離装置は、前記パケット多重装置からの前記伝送フレームを物理層のバッファに一時的に保管し、前記バッファの保管量が所定範囲に収まるように前記伝送フレームの前記IFGが前記物理層のバッファにて挿抜された箇所を、パケット間隔を測定することにより検出するパケット揺らぎ検出部と、前記パケット揺らぎ検出部が出力する前記IFGの挿抜情報に基づき、周波数を制御して基準クロックを前記パケット多重装置の基準クロックに同期させるクロック制御部と、クロック制御部が制御している基準クロックを用いて、前記バッファから出力された前記伝送フレームの前記パケット部から格納されている信号を取り出し、前記信号の種別毎に出力する出力先切替部と、を備える。   Meanwhile, the packet separation device according to the present invention temporarily stores the transmission frame from the packet multiplexing device in a buffer in a physical layer, and the IFG of the transmission frame so that the storage amount of the buffer is within a predetermined range. Is a packet fluctuation detection unit that detects the location where the packet is inserted and removed in the buffer of the physical layer by measuring the packet interval, and the frequency is controlled based on the IFG insertion / extraction information output by the packet fluctuation detection unit. A clock control unit that synchronizes a reference clock with a reference clock of the packet multiplexer, and a reference clock that is controlled by the clock control unit, and is stored from the packet unit of the transmission frame that is output from the buffer An output destination switching unit that extracts a signal and outputs the signal for each type of the signal.

本パケット分離装置は、パケット多重装置から送信された伝送フレームを受信した際に、パケット多重装置とパケット分離装置間での処理クロック差があることにより生じたIFG揺らぎを検出し、パケット多重装置内の基準クロックを復元し出力する。   When receiving a transmission frame transmitted from the packet multiplexer, this packet separator detects IFG fluctuation caused by a difference in processing clock between the packet multiplexer and the packet separator, and The reference clock is restored and output.

従って、本パケット分離装置は、一つの基準クロックを有する送信側から配信された複数の種類の信号を受信側で受信する際に、単一のクロック復元部で受信側の複数の復号器が送信側の各符号器のSTCと同期可能であるパケット分離装置を提供することできる。   Therefore, when receiving a plurality of types of signals distributed from the transmission side having one reference clock on the reception side, the packet separation apparatus transmits a plurality of reception side decoders using a single clock recovery unit. It is possible to provide a packet separation device that can be synchronized with the STC of each encoder on the side.

本発明に係るパケット分離装置の前記クロック制御部は、挿抜が生じた前記IFG直前の前記パケット部から次の挿抜が生じた前記IFG直前の前記パケット部までの前記パケット部の数を用いて近似した前記IFGの挿抜が生じる時間間隔を前記IFGの挿抜情報としていることを特徴とする。   The clock control unit of the packet separation device according to the present invention approximates using the number of the packet parts from the packet part immediately before the IFG in which insertion / extraction has occurred to the packet part immediately before the IFG in which the next insertion / extraction has occurred. The time interval at which the IFG is inserted / removed is used as the IFG insertion / removal information.

本パケット分離装置は、IFGの挿抜が生じた瞬間を正確に検出することができない場合でも、IFGの挿抜が生じる時間間隔を近似することができる。   Even when the instant at which IFG insertion / removal cannot be accurately detected, the present packet separation apparatus can approximate the time interval at which IFG insertion / removal occurs.

本発明に係る伝送システムは、前記パケット多重装置と、前記パケット分離装置と、を含む。   A transmission system according to the present invention includes the packet multiplexing device and the packet separation device.

本伝送システムは、前記パケット多重装置と前記パケット分離装置を備える。従って、本発明は、一つの基準クロックを有する送信側から配信された複数の種類の信号を受信側で受信する際に、単一のクロック復元部で受信側の複数の復号器が送信側の各符号器のSTCと同期可能である伝送システムを提供することができる。   The transmission system includes the packet multiplexing device and the packet separation device. Accordingly, when receiving a plurality of types of signals distributed from a transmission side having one reference clock on the reception side, the present invention allows a plurality of decoders on the reception side to be connected to the transmission side in a single clock recovery unit. A transmission system that can be synchronized with the STC of each encoder can be provided.

本発明は、一つの基準クロックを有する送信側から配信された複数の種類の信号を受信側で受信する際に、単一のクロック復元部で受信側の複数の復号器が送信側の各符号器のSTCと同期可能である基準クロック復元方法、パケット多重装置、パケット分離装置及び伝送システムを提供することができる。   In the present invention, when receiving a plurality of types of signals distributed from a transmitting side having one reference clock on the receiving side, a plurality of decoders on the receiving side are connected to each code on the transmitting side by a single clock recovery unit. A reference clock restoration method, a packet multiplexing device, a packet separation device, and a transmission system that can be synchronized with the STC of the receiver can be provided.

適応クロック法を用いた伝送システムを説明する図である。It is a figure explaining the transmission system using an adaptive clock method. (a)伝送フレームの構造を説明する図である。(b)パケット部の構造を説明する図である。(A) It is a figure explaining the structure of a transmission frame. (B) It is a figure explaining the structure of a packet part. 本発明に係る基準クロック復元方法を説明する図である。It is a figure explaining the reference clock decompression | restoration method based on this invention. 本発明に係る伝送システムを説明する図である。It is a figure explaining the transmission system concerning the present invention. 本発明に係るパケット多重装置を説明する図である。It is a figure explaining the packet multiplexing apparatus which concerns on this invention. (a)伝送フレームの構造を説明する図である。(b)パケット部の構造を説明する図である。(A) It is a figure explaining the structure of a transmission frame. (B) It is a figure explaining the structure of a packet part. 本発明に係るパケット分離装置を説明する図である。It is a figure explaining the packet separation apparatus which concerns on this invention. IFG挿抜間隔算出方法の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline | summary of the IFG insertion / extraction space | interval calculation method.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

本実施形態の伝送システムは、パケット多重装置と、パケット分離装置と、を含む。伝送システムは、例えば、TSパケットを配信網の上流にあるHE(Head−End)からブロードキャストし、通常のIP網のような輻輳による揺らぎが発生せず、かつ、輻輳以外の揺らぎの原因がIFGの挿抜のみであるような非同期のイーサネット(登録商標)網により伝送する場合に適用される。   The transmission system of the present embodiment includes a packet multiplexing device and a packet separation device. The transmission system, for example, broadcasts TS packets from HE (Head-End) upstream of the distribution network, does not cause fluctuation due to congestion as in a normal IP network, and causes of fluctuations other than congestion are IFG This is applied to the case where transmission is performed by an asynchronous Ethernet (registered trademark) network in which only insertion / extraction is performed.

パケット多重装置は、固定長のIFGを挟むように固定長のパケット部を複数並べて伝送フレームを生成する伝送フレーム生成部と、基準クロックに基づき、前記伝送フレーム生成部が生成した前記伝送フレームの前記パケット部に信号を格納するパケット多重処理を行い、前記パケット部に信号を格納した前記伝送フレームを送信するパケット入替え部と、を備える。   The packet multiplexing device includes: a transmission frame generation unit that generates a transmission frame by arranging a plurality of fixed-length packet units so as to sandwich a fixed-length IFG; and the transmission frame generated by the transmission frame generation unit based on a reference clock A packet switching unit that performs packet multiplexing processing for storing a signal in the packet unit and transmits the transmission frame in which the signal is stored in the packet unit.

パケット多重装置は、外部クロックを入力するポートを有し、入力クロックの周波数を逓倍して(逓倍率:A)生成した基準クロックで多重等の処理を行う機能を有する。さらに、パケット多重装置は、固定長のパケット部(91、92)と固定長のIFG93からなる図2(a)のような伝送フレームを内部において生成する機能を有する。この伝送フレームは、パケット部とIFG93を交互に配列している。伝送フレームのパケット部は、ヘッダパケット部91又は伝送する信号を格納するコンテンツパケット部92である。図2(b)はこのパケット部の構造を説明する図である。パケット部は、プリアンブルとSFD(Start Frame Delimiter)(図において“Preamble+SFD”)、宛先アドレス(図において“DA”)、送信元アドレス(図において“SA”)、VLAN(Virtual LAN)タグヘッダ(図において“VLAN”)、長さとタイプ(図において“Type/Length”)、データ(図において“Payload”)、FCS(Frame Check Sequence)のフィールドを持つ。   The packet multiplexing apparatus has a port for inputting an external clock, and has a function of performing processing such as multiplexing with a reference clock generated by multiplying the frequency of the input clock (multiplication ratio: A). Further, the packet multiplexing apparatus has a function of internally generating a transmission frame as shown in FIG. 2A composed of a fixed-length packet part (91, 92) and a fixed-length IFG 93. In this transmission frame, packet portions and IFGs 93 are alternately arranged. The packet portion of the transmission frame is a header packet portion 91 or a content packet portion 92 that stores a signal to be transmitted. FIG. 2B illustrates the structure of this packet part. The packet part includes a preamble, an SFD (Start Frame Delimiter) (“Preamble + SFD” in the figure), a destination address (“DA” in the figure), a source address (“SA” in the figure), a VLAN (Virtual LAN) tag header (in the figure). "VLAN"), length and type ("Type / Length" in the figure), data ("Payload" in the figure), and FCS (Frame Check Sequence).

プリアンブルは、LANに接続しているインタフェースに伝送フレーム送信の開始を認識させ、同期をとるタイミングを与えるための信号である。SFDは、その次のビットから宛先アドレス部が始まることを示す。例えば、プリアンブルが7バイト、SFDが1バイトである。   The preamble is a signal for allowing the interface connected to the LAN to recognize the start of transmission frame transmission and to give synchronization timing. The SFD indicates that the destination address part starts from the next bit. For example, the preamble is 7 bytes and the SFD is 1 byte.

宛先アドレスは、宛先となるステーションのインタフェースのMACアドレスである。例えば、宛先アドレスは6バイトである。送信元アドレスは、伝送フレームを送信したインタフェースのMACアドレスである。例えば、送信アドレスは6バイトである。   The destination address is the MAC address of the interface of the station that is the destination. For example, the destination address is 6 bytes. The source address is the MAC address of the interface that transmitted the transmission frame. For example, the transmission address is 6 bytes.

VLANタグヘッダは、スイッチングハブが利用するVLAN用のタグヘッダが指定される(例えば、IEEE802.1Qを参照。)。本実施形態では、信号を多重する際の多重番号が記載される。例えば、VLANタグヘッダは4バイトである。   As the VLAN tag header, a tag header for VLAN used by the switching hub is designated (for example, refer to IEEE 802.1Q). In this embodiment, a multiplex number for multiplexing signals is described. For example, the VLAN tag header is 4 bytes.

長さとタイプは、次のデータフィールドに格納される信号の長さとタイプが指定される。例えば、長さとタイプは2バイトである。データは、送信する信号が格納される。FCSは、伝送フレームのエラーを検出する値が入力される。例えば、その値は、宛先アドレス、送信元アドレス、長さ/タイプ、データの各フィールドから計算したCRC(Cyclic Redundancy Check)値である。受信側でも同様にCRCを計算し、FCSフィールドの値と一致しない場合はエラーが発生したと判断し、その伝送フレームを破棄する。例えば、FCSは4バイトである。   The length and type specify the length and type of the signal stored in the next data field. For example, the length and type are 2 bytes. In the data, a signal to be transmitted is stored. The FCS receives a value for detecting an error in the transmission frame. For example, the value is a CRC (Cyclic Redundancy Check) value calculated from each field of destination address, source address, length / type, and data. Similarly, the reception side calculates the CRC, and if it does not match the value of the FCS field, it determines that an error has occurred and discards the transmission frame. For example, FCS is 4 bytes.

このとき、パケット部は、ヘッダパケット部とコンテンツパケット部であり、伝送フレームは一つのヘッダパケット部と複数のコンテンツパケット部(個数:M個)から構成される。これらヘッダパケット部および各コンテンツパケット部内のVLANフィールドには伝送フレーム内の位置情報を示す固有の番号(多重番号)が定義されている。   At this time, the packet part is a header packet part and a content packet part, and the transmission frame is composed of one header packet part and a plurality of content packet parts (number: M). A unique number (multiplex number) indicating position information in the transmission frame is defined in the VLAN field in the header packet part and each content packet part.

TTSパケットが複数個格納された信号は各符号器から出力され、パケット多重装置内部において予め決められた多重番号のコンテンツパケット部に格納される。このとき、前記パケット入替え部は、前記信号の伝送レートに基づき前記信号の格納対象とする前記パケット部の数を決定する。高速な映像、音声及びデータ信号について、複数の多重番号を割り当てることにより伝送レートの異なる映像、音声及びデータ信号の多重に対しても柔軟に対応可能となる。   A signal in which a plurality of TTS packets are stored is output from each encoder, and stored in a content packet portion having a predetermined multiplex number in the packet multiplexer. At this time, the packet switching unit determines the number of the packet units to be stored in the signal based on the transmission rate of the signal. By assigning a plurality of multiplexing numbers to high-speed video, audio and data signals, it is possible to flexibly cope with multiplexing of video, audio and data signals having different transmission rates.

一方、パケット分離装置は、前記パケット多重装置からの前記伝送フレームを物理層のバッファに一時的に保管し、前記バッファの保管量が所定範囲に収まるように前記伝送フレームの前記IFGが前記物理層のバッファにて挿抜された箇所を、パケット間隔を測定することにより検出するパケット揺らぎ検出部と、前記パケット揺らぎ検出部が出力する前記IFGの挿抜情報に基づき、周波数を制御して基準クロックを前記パケット多重装置の基準クロックに同期させるクロック制御部と、クロック制御部が制御している基準クロックを用いて、前記バッファから出力された前記伝送フレームの前記パケット部から格納されている信号を取り出し、前記信号の種別毎に出力する出力先切替部と、を備える。   On the other hand, the packet separation device temporarily stores the transmission frame from the packet multiplexing device in a buffer of the physical layer, and the IFG of the transmission frame is stored in the physical layer so that the storage amount of the buffer is within a predetermined range. The packet fluctuation detection unit that detects the portion inserted / extracted in the buffer by measuring the packet interval, and the reference clock by controlling the frequency based on the IFG insertion / extraction information output by the packet fluctuation detection unit A clock control unit that synchronizes with a reference clock of the packet multiplexing device, and a reference clock that is controlled by the clock control unit, takes out a signal stored from the packet part of the transmission frame output from the buffer, And an output destination switching unit that outputs each signal type.

パケット分離装置は、パケット多重装置から送信された伝送フレームを受信し、パケット多重装置との処理クロック差があることにより生じたIFG揺らぎを検出することにより、パケット多重装置内の処理クロック周波数を復元し、さらにはパケット多重装置の基準クロックを復元し出力する。   The packet separator receives the transmission frame transmitted from the packet multiplexer and restores the processing clock frequency in the packet multiplexer by detecting the IFG fluctuation caused by the difference in processing clock with the packet multiplexer. In addition, the reference clock of the packet multiplexer is restored and output.

パケット多重装置から出力された伝送フレームを受信すると、パケット多重装置とパケット分離装置の処理クロックが異なるため、パケット分離装置はIFGを挿抜させて上記クロック偏差を吸収する。例えば、IEEE802.3では上記IFGの伸縮は物理層において4バイト単位で行うように規定されている。この動作は物理層内のクロック偏差吸収バッファ内にパケットをバッファリングし、バッファ量の時間的変化を監視しバッファが破綻しないよう制御するものである。   When the transmission frame output from the packet multiplexer is received, the processing clocks of the packet multiplexer and the packet separator differ from each other. Therefore, the packet separator absorbs the clock deviation by inserting and removing the IFG. For example, IEEE 802.3 stipulates that the expansion and contraction of the IFG is performed in units of 4 bytes in the physical layer. In this operation, a packet is buffered in a clock deviation absorption buffer in the physical layer, a time change of the buffer amount is monitored, and control is performed so that the buffer does not fail.

例えば、パケット多重装置の処理クロック周波数がパケット分離装置に比べ高い場合、パケット分離装置内のバッファがオーバーフローするため、パケット分離装置は、バッファにオーバーフローの閾値を設定し、その閾値を越えた場合4バイトのIFGを削除する。   For example, when the processing clock frequency of the packet multiplexer is higher than that of the packet separator, the buffer in the packet separator overflows. Therefore, the packet separator sets an overflow threshold in the buffer, and exceeds the threshold 4 Delete byte IFG.

一方、パケット多重装置の処理クロック周波数がパケット分離装置に比べ低い場合、バッファがアンダーフローするため、パケット分離装置は、バッファにアンダーフローの閾値を設定し、その閾値を下回った場合4バイトのIFGを挿入する。   On the other hand, when the processing clock frequency of the packet multiplexer is lower than that of the packet separator, the buffer underflows. Therefore, the packet separator sets an underflow threshold value in the buffer, and if the threshold value falls below the threshold, the 4-byte IFG Insert.

図3は、本実施形態の基準クロック復元方法を説明する処理フローである。本基準クロック復元方法は、次の通りである。パケット分離装置にパケットが入力すると(ステップS01)、パケット揺らぎ検出部が一つ前のパケットとの間隔が設定値か否かを判断する(ステップS02)。パケット揺らぎ検出部は、一つ前のパケットとの間隔を観測することでIFGの挿抜を判断できる。パケット揺らぎ検出部が、一つ前のパケットとの間隔が設定値であると判断した場合、クロック制御部はクロック周波数の調整を行わない(ステップS03)。パケット揺らぎ検出部は、一つ前のパケットとの間隔が変化したとき、その間隔が伸びたか否かを判断する(ステップS04)。その間隔が縮んだ場合、すなわち4バイトのIFG削除を検出した場合、クロック制御部は、パケット分離装置の処理クロック周波数を大きくする(ステップS06)。一方、その間隔が伸びた場合、すなわち4バイトのIFGの挿入を検出した場合、クロック制御部は、パケット分離装置の処理クロック周波数を小さくする(ステップS05)。このように、本実施形態の基準クロック復元方法は、パケット多重装置とパケット分離装置の処理クロック周波数を同期させることができる。   FIG. 3 is a processing flow for explaining the reference clock restoration method of this embodiment. This reference clock restoration method is as follows. When a packet is input to the packet separator (step S01), the packet fluctuation detection unit determines whether or not the interval from the previous packet is a set value (step S02). The packet fluctuation detection unit can determine whether the IFG has been inserted or removed by observing the interval from the previous packet. When the packet fluctuation detection unit determines that the interval from the previous packet is a set value, the clock control unit does not adjust the clock frequency (step S03). When the interval with the previous packet changes, the packet fluctuation detection unit determines whether the interval has increased (step S04). When the interval is shortened, that is, when 4-byte IFG deletion is detected, the clock control unit increases the processing clock frequency of the packet separation device (step S06). On the other hand, when the interval is increased, that is, when insertion of 4-byte IFG is detected, the clock control unit decreases the processing clock frequency of the packet separation device (step S05). Thus, the reference clock restoration method of this embodiment can synchronize the processing clock frequencies of the packet multiplexer and the packet separator.

また、パケット多重装置が入力ポートから入力された基準クロックを逓倍率Aで逓倍して処理クロックを生成させた場合、パケット分離装置は逓倍率Aの逆数1/Aで処理クロックを逓倍して基準クロックとし、パケット分離装置から複数の復号器へその基準クロックを出力してもよい。パケット多重装置で生成した処理クロックは基準クロックをA倍することにより生成させたものであるため、パケット分離装置で復元した処理クロックを1/A倍して生成したクロックはパケット多重装置に入力させた基準クロックと同期することになる。   Further, when the packet multiplexer generates the processing clock by multiplying the reference clock input from the input port by the multiplication factor A, the packet separation device multiplies the processing clock by the reciprocal 1 / A of the multiplication factor A. The reference clock may be output from the packet separator to a plurality of decoders. Since the processing clock generated by the packet multiplexer is generated by multiplying the reference clock by A, the clock generated by multiplying the processing clock restored by the packet separator by 1 / A is input to the packet multiplexer. It will be synchronized with the reference clock.

本クロック同期方式は、伝送フレーム内のパケット部間のIFGの伸縮を検出することのみで可能であり、適応クロック法のようなバッファ監視を用いた制御を行う必要がない。このため、本クロック同期方式は、パケットのクロック再生処理に伴うクロック同期までの時間を小さくすることが可能である。   This clock synchronization method is only possible by detecting the expansion / contraction of the IFG between the packet parts in the transmission frame, and it is not necessary to perform control using buffer monitoring as in the adaptive clock method. For this reason, this clock synchronization method can reduce the time until clock synchronization associated with the clock recovery processing of a packet.

また、パケット分離装置は、受信した伝送フレームのコンテンツパケット部内のVLANフィールドに記入されている多重番号を検出し、分離すべき番号である場合、予め指定されたポートへ、コンテンツパケット部内の信号を出力させることで多重された信号を分離することができる。   Further, the packet separation device detects the multiplex number written in the VLAN field in the content packet portion of the received transmission frame, and if it is a number to be separated, the packet separation device sends the signal in the content packet portion to a predesignated port. Multiplexed signals can be separated by outputting them.

本実施形態のパケット多重装置及びパケット分離装置は、一つの基準クロックを有する放送局等が複数の映像、音声及びデータ信号を遠隔地に送信する場合でも、一つのクロック復元処理のみで、受信側の複数の復号器が送信側の個々の符号器のSTCに対応するSTCを使用することができ、受信側にクロック復元装置を複数設置する必要がなくなる。   The packet multiplexing device and the packet separation device according to the present embodiment can receive only one clock recovery process even when a broadcasting station or the like having one reference clock transmits a plurality of video, audio, and data signals to a remote place. The plurality of decoders can use STCs corresponding to the STCs of the individual encoders on the transmission side, and there is no need to install a plurality of clock recovery devices on the reception side.

(実施例)
図4は、本実施例の伝送システム301を示す図である。伝送システム301は、送信側200にパケット多重装置201と、受信側250にパケット分離装置251と、を含む。送信側200は、一つの共通の基準クロック203で動作するN個の符号器202を有する放送局とパケット多重装置201を有する。受信側250は、パケット分離装置251と、パケット分離装置251が出力する基準クロック253で動作するN個の復号器252を有する。
(Example)
FIG. 4 is a diagram illustrating the transmission system 301 of the present embodiment. The transmission system 301 includes a packet multiplexing device 201 on the transmission side 200 and a packet separation device 251 on the reception side 250. The transmission side 200 includes a broadcast station having N encoders 202 that operate with one common reference clock 203 and a packet multiplexing apparatus 201. The receiving side 250 includes a packet separator 251 and N decoders 252 that operate on a reference clock 253 output from the packet separator 251.

伝送システム301は、一つの共通の基準クロック203で動作するN個の符号器202を有する放送局に遠隔地に向けて全ての映像、音声及びデータ信号を伝送させ、それぞれの符号器202と復号器252のSTCを同期させることを目的とする。   The transmission system 301 transmits all video, audio, and data signals to a remote station to a remote station having N encoders 202 operating with one common reference clock 203, and decodes them with each encoder 202. The purpose is to synchronize the STC of the device 252.

例えば、符号器202とパケット多重装置201とのインタフェースは1GE(one Gigabit Ethernet(登録商標))、復号器202とパケット分離装置251とのインタフェースは1GE、パケット多重装置とパケット分離装置とのインタフェースは10GE(Ten Gigabit Ethernet(登録商標))である。   For example, the interface between the encoder 202 and the packet multiplexer 201 is 1GE (one Gigabit Ethernet (registered trademark)), the interface between the decoder 202 and the packet separator 251 is 1GE, and the interface between the packet multiplexer and the packet separator is 10GE (Ten Gigabit Ethernet (registered trademark)).

符号器202は複数のTSパケットを一つのパケット(例えば、イーサネット(登録商標)パケット)に格納し出力している。このとき、TSパケットの時間間隔を保持するためにTSパケットにはタイムスタンプが付与されたTTSが用いられる。また、タイムスタンプに用いられているクロック周波数は基準クロックから生成された27MHzが用いられている。   The encoder 202 stores and outputs a plurality of TS packets in one packet (for example, Ethernet (registered trademark) packet). At this time, a TTS with a time stamp is used for the TS packet in order to hold the time interval of the TS packet. The clock frequency used for the time stamp is 27 MHz generated from the reference clock.

パケット多重装置201は、図2のような伝送フレームを生成する。パケット多重装置201は、各符号器202から出力されたパケットを予め決められた多重番号の伝送フレーム内のコンテンツパケット部に多重し、伝送フレームを出力する。例えば、IEEE802.3において規定されているように、10GEの内部処理は156.25MHzの周波数をもつ基準クロック203を用いて64bitパラレル処理される。   The packet multiplexer 201 generates a transmission frame as shown in FIG. The packet multiplexing device 201 multiplexes the packet output from each encoder 202 into the content packet portion in the transmission frame having a predetermined multiplex number, and outputs the transmission frame. For example, as specified in IEEE 802.3, 10GE internal processing is 64-bit parallel processed using a reference clock 203 having a frequency of 156.25 MHz.

パケット多重装置201は、符号器202が使用する基準クロック203が入力されており、基準クロック203を逓倍することにより10GEの処理クロックを生成する。放送では映像及び音声信号を乱れずに伝送させるため、基準クロック203には高精度な周波数が要求されている。デジタル放送の場合、基準クロック203としてルビジウム発信器を用いた10MHzのクロックを用いるのが一般的である。そこで本実施例においても基準クロック203の周波数は10MHzとする。   The packet multiplexer 201 receives the reference clock 203 used by the encoder 202, and generates a 10GE processing clock by multiplying the reference clock 203. In broadcasting, video and audio signals are transmitted without being disturbed, and the reference clock 203 is required to have a highly accurate frequency. In the case of digital broadcasting, a 10 MHz clock using a rubidium oscillator is generally used as the reference clock 203. Therefore, also in this embodiment, the frequency of the reference clock 203 is 10 MHz.

図5は、パケット多重装置201を説明する図である。パケット多重装置201は、固定長のIFGを挟むように固定長のパケット部を複数並べて伝送フレームを生成する伝送フレーム生成部12と、基準クロック203に基づき、伝送フレーム生成部12が生成した前記伝送フレームの前記パケット部に信号を格納するパケット多重処理を行い、前記パケット部に信号を格納した前記伝送フレームを送信するパケット入替え部14と、を備える。   FIG. 5 is a diagram for explaining the packet multiplexer 201. The packet multiplexing device 201 includes a transmission frame generation unit 12 that generates a transmission frame by arranging a plurality of fixed-length packet units so as to sandwich a fixed-length IFG, and the transmission generated by the transmission frame generation unit 12 based on a reference clock 203. A packet switching unit that performs packet multiplexing processing for storing a signal in the packet part of the frame and transmits the transmission frame in which the signal is stored in the packet part.

パケット多重装置201は、1GEのポートから入力された映像、音声及びデータ信号を、伝送フレームに多重する多重部10と、外部入力された基準クロック203から多重部の処理クロックを生成するクロック変換部20を持つ。   The packet multiplexer 201 includes a multiplexer 10 that multiplexes video, audio, and data signals input from a 1GE port into a transmission frame, and a clock converter that generates a processing clock of the multiplexer from an externally input reference clock 203. Have 20.

クロック変換部20の周波数変換部21では入力された基準クロック203を逓倍し、そのクロックを処理クロックとして多重部10へ送出する。入力された基準クロック203が10MHz、多重部10の処理クロックが156.25MHzである場合には、逓倍率Aは156.25/10=125/8となる。   The frequency conversion unit 21 of the clock conversion unit 20 multiplies the input reference clock 203 and sends the clock to the multiplexing unit 10 as a processing clock. When the input reference clock 203 is 10 MHz and the processing clock of the multiplexing unit 10 is 156.25 MHz, the multiplication factor A is 156.25 / 10 = 125/8.

多重部10は、各符号化器202より送出された映像、音声及びデータ信号を格納した各パケットが入力される。パケット入替え部14は、各パケットを伝送フレーム生成部12で生成された伝送フレームの固定位置に搭載し、多重を行う。   Multiplexer 10 receives each packet storing video, audio and data signals sent from each encoder 202. The packet switching unit 14 mounts each packet at a fixed position of the transmission frame generated by the transmission frame generation unit 12 and performs multiplexing.

まず、多重待機部15は、予め指定されたコンテンツパケット部が伝送フレーム生成部12から出力されるまでパケットをポート毎にバッファリングする。多重番号識別部13は、伝送フレーム生成部12から出力された伝送フレームの各コンテンツパケット部のVLANフィールドに記載されている多重番号を識別する。このとき、識別した多重番号が多重位置テーブル11に記載され、かつポート毎に異なる多重番号と一致した場合、多重番号識別部13は、そのポートに該当する多重待機部15に対し、後段の多重番号付与部16へパケットを出力するように指示する。   First, the multiplex standby unit 15 buffers a packet for each port until a content packet unit designated in advance is output from the transmission frame generation unit 12. The multiplex number identifying unit 13 identifies the multiplex number described in the VLAN field of each content packet part of the transmission frame output from the transmission frame generating unit 12. At this time, if the identified multiplex number is written in the multiplex position table 11 and matches a multiplex number that differs for each port, the multiplex number identifying unit 13 sends the multiplex waiting unit 15 corresponding to that port to the subsequent multiplex number. Instructs the number assigning unit 16 to output a packet.

多重番号付与部16は、多重待機部15から送出されたパケットにVLANフィールドに指定の多重番号を付与する。パケット入替え部14は、多重番号識別部13が出力した伝送フレームのパケット部を多重番号付与部16から到着した同じ多重番号のパケットに入れ替える。本処理が複数のパケットストリームに対して行われることで、複数パケットが伝送フレームへ多重される。   The multiplex number assigning unit 16 assigns a designated multiplex number to the VLAN field to the packet transmitted from the multiplex standby unit 15. The packet replacing unit 14 replaces the packet part of the transmission frame output from the multiple number identifying unit 13 with a packet having the same multiple number that has arrived from the multiple number assigning unit 16. By performing this process on a plurality of packet streams, a plurality of packets are multiplexed into a transmission frame.

パケット入替え部14から出力された伝送フレームは後段のパケット分離装置へと送出される。   The transmission frame output from the packet switching unit 14 is sent to the subsequent packet separator.

図6(a)は、パケット多重装置201が送信する伝送フレーム構造を説明する図である。伝送フレームは、一つのヘッダパケット部91と複数のコンテンツパケット部92から構成される。図6(b)は、ヘッダパケット部91およびコンテンツパケット部92の構造を説明する図である。ヘッダパケット部91およびコンテンツパケット部92のサイズはそれぞれ336バイト及び1536バイトの固定長とし、これらパケット間のIFG93は、前述したようにIFGの挿抜処理が4バイト単位で行われるため、その倍数である64バイトとしている。   FIG. 6A is a diagram for explaining a transmission frame structure transmitted by the packet multiplexer 201. The transmission frame is composed of one header packet part 91 and a plurality of content packet parts 92. FIG. 6B illustrates the structure of the header packet unit 91 and the content packet unit 92. The header packet portion 91 and the content packet portion 92 have fixed sizes of 336 bytes and 1536 bytes, respectively, and the IFG 93 between these packets is a multiple of the IFG insertion / extraction processing performed in units of 4 bytes as described above. There are 64 bytes.

伝送フレーム内のコンテンツパケット部92数は伝送する映像、音声及びデータ信号の数、若しくは伝送容量により自由に設定してよい。本例では781個の場合で説明する。伝送フレーム内の一つのコンテンツパケット部92に一つの映像、音声又はデータ信号のストリームを割り当てる場合、1ストリーム当たり約10Mbpsとなる。また複数のコンテンツパケット部92を割り当てれば、地上デジタル放送1ch(約17Mbps)、BSデジタル放送1ch(約23Mbps)、さらには、より高精細な100Mbpsを超える伝送レートを有する映像、音声及びデータ信号も柔軟に対応することが可能となる。   The number of content packet units 92 in the transmission frame may be freely set according to the number of video, audio and data signals to be transmitted, or the transmission capacity. In this example, the case of 781 will be described. When one video, audio, or data signal stream is assigned to one content packet unit 92 in a transmission frame, the stream is about 10 Mbps. If a plurality of content packet sections 92 are allocated, digital terrestrial broadcasting 1ch (about 17 Mbps), BS digital broadcasting 1ch (about 23 Mbps), and video, audio and data signals having a transmission rate exceeding 100 Mbps with higher definition. Can be handled flexibly.

図7は、パケット分離装置251を説明する図である。パケット分離装置251は、パケット多重装置からの前記伝送フレームを物理層のバッファに一時的に保管し、前記バッファの保管量が所定範囲に収まるように前記伝送フレームの前記IFGが前記物理層のバッファにて挿抜された箇所を、パケット間隔を測定することにより検出するパケット揺らぎ検出部32と、パケット揺らぎ検出部32が出力するIFGの挿抜情報に基づき、周波数を制御して基準クロックをパケット多重装置201の基準クロックに同期させるクロック制御部41と、クロック制御部41が制御している基準クロックを用いて、バッファから出力された伝送フレームのパケット部から格納されている信号を取り出し、信号の種別毎に出力する出力先切替部34と、を備える。   FIG. 7 is a diagram for explaining the packet separation device 251. The packet separation device 251 temporarily stores the transmission frame from the packet multiplexing device in a physical layer buffer, and the IFG of the transmission frame is stored in the physical layer buffer so that the storage amount of the buffer is within a predetermined range. The packet fluctuation detecting unit 32 for detecting the position inserted and removed by measuring the packet interval, and the reference clock signal by controlling the frequency based on the IFG insertion / extraction information output from the packet fluctuation detecting unit 32 The clock control unit 41 synchronized with the reference clock 201 and the reference clock controlled by the clock control unit 41 are used to extract the signal stored from the packet part of the transmission frame output from the buffer, and the signal type And an output destination switching unit 34 for outputting each time.

パケット分離装置251は、物理層チップ(不図示)と、分離位置テーブル31、パケット揺らぎ検出部32、多重番号識別部33、出力先切替部34、及び多重番号削除部35を有する分離部30と、クロック制御部41、クロック調整部42、及び周波数変換部43を有する基準クロック生成部40と、を持つ。   The packet separation device 251 includes a physical layer chip (not shown), a separation position table 31, a packet fluctuation detection unit 32, a multiplex number identification unit 33, an output destination switching unit 34, and a multiplex number deletion unit 35. A reference clock generation unit 40 having a clock control unit 41, a clock adjustment unit 42, and a frequency conversion unit 43.

パケット多重装置201から出力された伝送フレームはパケット揺らぎ検出部32へ入力される。分離部30において用いられる処理クロックは、パケット分離装置251起動時にパケット多重装置201の処理クロックと同期が取れていないため、物理層チップは、処理クロックの違いを解消するように伝送フレームのIFGを挿抜する。従って、受信した伝送フレームのパケット部間隔、すなわちパケットの到着時刻が揺らぐ。   The transmission frame output from the packet multiplexer 201 is input to the packet fluctuation detection unit 32. Since the processing clock used in the separation unit 30 is not synchronized with the processing clock of the packet multiplexing device 201 when the packet separation device 251 is activated, the physical layer chip uses the IFG of the transmission frame so as to eliminate the difference in the processing clock. Insert and remove. Therefore, the packet part interval of the received transmission frame, that is, the arrival time of the packet fluctuates.

パケット揺らぎ検出部32は、このパケット到着時刻の揺らぎを検出する。具体的には、パケット揺らぎ検出部32は、受信したパケット部と、そのひとつ前に到着したパケット部との間隔を測定し、その値が予め指定されているパケット部間隔ではないことを検出した場合、後段のクロック制御部41にIFG挿抜情報を送出する。ここで、IFG挿抜情報とは、IFGが挿入されていた又は削除されていたという情報、挿抜バイト数の情報、及び一つ前の挿抜が生じた時点から今回挿抜が発生したときまでの時間情報、の3つである。   The packet fluctuation detection unit 32 detects the fluctuation of the packet arrival time. Specifically, the packet fluctuation detection unit 32 measures the interval between the received packet unit and the packet unit that arrives immediately before, and detects that the value is not the packet unit interval specified in advance. In this case, IFG insertion / extraction information is sent to the clock control unit 41 at the subsequent stage. Here, the IFG insertion / extraction information is information that the IFG has been inserted or deleted, information on the number of insertion / extraction bytes, and time information from when the previous insertion / extraction occurred until the current insertion / extraction occurred. These are the three.

クロック制御部41は、パケット揺らぎ検出部32から送信されてきたIFG挿抜情報を基にクロック調整部42が出力する処理クロックの周波数を制御する。具体的には、IFGが挿入されたというIFGの挿抜情報の場合には、パケット分離装置251の処理クロック周波数はパケット多重装置201の処理クロック周波数と比べ大きいと想定されるので、クロック制御部41は、クロック調整部42が出力する処理クロックの周波数を減少させる。一方、IFGが削除されたというIFGの挿抜情報の場合には、パケット分離装置251の処理クロック周波数はパケット多重装置201の処理クロック周波数と比べ小さいと想定されるので、クロック制御部41は、クロック調整部42が出力する処理クロックの周波数を増加させる。クロック調整部42が行う処理クロックの周波数の増加量又は減少量は一定値でも可変値でもよい。   The clock control unit 41 controls the frequency of the processing clock output from the clock adjustment unit 42 based on the IFG insertion / extraction information transmitted from the packet fluctuation detection unit 32. Specifically, in the case of IFG insertion / extraction information indicating that an IFG has been inserted, the processing clock frequency of the packet separation device 251 is assumed to be larger than the processing clock frequency of the packet multiplexing device 201, and thus the clock control unit 41. Decreases the frequency of the processing clock output from the clock adjustment unit 42. On the other hand, in the case of IFG insertion / extraction information indicating that the IFG has been deleted, since the processing clock frequency of the packet separation device 251 is assumed to be smaller than the processing clock frequency of the packet multiplexing device 201, the clock control unit 41 The frequency of the processing clock output from the adjustment unit 42 is increased. The amount of increase or decrease in the frequency of the processing clock performed by the clock adjustment unit 42 may be a constant value or a variable value.

図8は、IFG挿抜間隔算出方法を説明する図である。伝送フレーム内のヘッダパケット部はコンテンツパケット部の数に比べ非常に少ないので、処理クロックの周波数調整量を算出するのに無視できるものとする。   FIG. 8 is a diagram for explaining an IFG insertion / extraction interval calculation method. Since the header packet part in the transmission frame is very small compared to the number of content packet parts, it can be ignored in calculating the frequency adjustment amount of the processing clock.

一つ前の挿抜が生じた時点から今回挿抜が発生したときまでの時間(Tinterval[sec])とパケット多重装置201とパケット分離装置251との処理クロックの周波数差(Δf[Hz])の関係は以下のように求められる。 The time (T interval [sec]) from the time when the previous insertion / extraction occurs to the time when this insertion / extraction occurs and the frequency difference (Δf [Hz]) between the processing clocks of the packet multiplexer 201 and the packet separator 251 The relationship is sought as follows.

IFGの挿抜はIEEE.802.3によると、10GEにおいては4バイト単位で生じる。つまり、IFGの挿抜が生じる時間間隔はバッファの蓄積量がオーバーフロー若しくはアンダーフローとなる閾値に比べ4バイト離れた蓄積量より再度閾値に到達するまでの時間である。従って、IFGの挿抜が生じる時間間隔Tintervalは、
interval = 4×8/(|Δf|×8×8)
= 1/(2×|Δf|) ・・・(1)
となる。
IFG insertion / extraction is performed by IEEE. According to 802.3, it occurs in units of 4 bytes in 10GE. In other words, the time interval at which IFG insertion / extraction occurs is the time until the buffer reaches the threshold again from the storage amount that is 4 bytes away from the threshold at which the buffer storage amount overflows or underflows. Therefore, the time interval T interval at which IFG insertion / extraction occurs is
T interval = 4 × 8 / (| Δf | × 8 × 8)
= 1 / (2 × | Δf |) (1)
It becomes.

また、Δfは
|Δf| = 1/(2×Tinterval) ・・・(2)
となる。
Δf is | Δf | = 1 / (2 × T interval ) (2)
It becomes.

一方、Δfはパケット多重装置の処理クロック(ftx[Hz])とパケット分離装置の処理クロック(frx [Hz])を用いると
Δf = ftx−frx ・・・(3)
と表すことができる。
On the other hand, if Δf is the processing clock (f tx [Hz]) of the packet multiplexer and the processing clock (f rx [Hz]) of the packet separator, Δf = f tx −f rx (3)
It can be expressed as.

しかし、パケット揺らぎ検出部32ではIFGのバイト数を数える機能のみのため、IFGの挿抜が生じた瞬間を正確に検出することはできない。そこで、パケット分離装置251は、IFGの挿抜が起きているIFGの直前のパケットに着目し、それらパケット間のパケット数を用いてIFGの挿抜が生じる時間間隔を近似する。具体的には、クロック制御部41は、挿抜が生じたIFG直前のパケット部から次の挿抜が生じたIFG直前のパケット部までのパケット部の数を用いて近似したIFGの挿抜が生じる時間間隔をIFGの挿抜情報としている。   However, since the packet fluctuation detection unit 32 has only a function of counting the number of IFG bytes, it cannot accurately detect the moment when the IFG insertion / extraction occurs. Therefore, the packet separator 251 pays attention to the packet immediately before the IFG where the IFG insertion / extraction occurs, and approximates the time interval at which the IFG insertion / extraction occurs using the number of packets between the packets. Specifically, the clock control unit 41 uses the number of packet parts from the packet part immediately before the IFG in which insertion / extraction has occurred to the packet part immediately before the next IFG to generate an approximate IFG insertion / extraction time interval. Is IFG insertion / extraction information.

伝送システム301での伝送フレームにおいて、コンテンツパケット部間のバイト数は1600バイトである。従って、IFGの挿抜がない場合、パケット分離装置251で受信したコンテンツパケット部間隔Tは、
= (1600×8)/((frx)×8×8)
= 200/frx ・・・(4)
となる。
In the transmission frame in the transmission system 301, the number of bytes between the content packet parts is 1600 bytes. Therefore, when there is no IFG insertion / extraction, the content packet part interval T p received by the packet separation device 251 is:
T p = (1600 × 8) / ((f rx ) × 8 × 8)
= 200 / f rx (4)
It becomes.

ここで、パケット分離装置251において生じたIFGが挿抜する間に存在するパケット数(Ninterval)は(1)、(4)式を用いて、
interval
= Tinterval/T
= (1/(2×|Δf|))/(200/frx
= frx/(|Δf|×400) ・・・(5)
となる。
Here, the number of packets (N interval ) existing while the IFG generated in the packet separator 251 is inserted / removed is calculated using the equations (1) and (4):
N interval
= T interval / T p
= (1 / (2 × | Δf |)) / (200 / f rx )
= F rx / (| Δf | × 400) (5)
It becomes.

従って、パケット多重装置201とパケット分離装置251との処理クロックの周波数差|Δf|は、
|Δf| = frx/(Ninterval×400) ・・・(6)
となる。
Therefore, the frequency difference | Δf | of the processing clock between the packet multiplexer 201 and the packet separator 251 is
| Δf | = f rx / (N interval × 400) (6)
It becomes.

例えば、frxはイーサネット(登録商標)の規格より156.25MHzより±100ppm以下の誤差の周波数であると規定されているため、frxを156.25MHzと近似することができて、
|Δf| ≒
(156.25×10)/(Ninterval×400) ・・・(7)
となる。
For example, f rx Ethernet because it is defined as the frequency of the following error ± 100ppm than 156.25MHz than standard (registered trademark), and can be approximated to 156.25MHz to f rx,
| Δf | ≒
(156.25 × 10 6 ) / (N interval × 400) (7)
It becomes.

さらにNintervalはコンテンツパケット部数となるため、実際の検出は自然数Ninterval’である。従って、
interval’= [Ninterval] ・・・(8)
となる。
Further, since N interval is the number of content packet copies, the actual detection is a natural number N interval '. Therefore,
N interval '= [N interval ] (8)
It becomes.

ここで、処理クロック周波数はIEEE802.3により±100ppmの範囲内となるため、Nintervalのとりうる値の最小値はパケット多重装置201とパケット分離装置251との間の処理クロック偏差が200ppmの場合となる。そのときのNintervalの値は12.76・・となり、小数点以下はNintervalの値に対して誤差と考えることができる。 Here, since the processing clock frequency falls within a range of ± 100 ppm according to IEEE 802.3, the minimum value that N interval can take is when the processing clock deviation between the packet multiplexer 201 and the packet separator 251 is 200 ppm. It becomes. The value of N interval at that time is 12.76 ··, and the portion after the decimal point can be considered as an error with respect to the value of N interval .

よって、(8)式を以下に近似することができる。
interval’ = Ninterval ・・・(9)
従って、(7)、(9)式を用いてパケット多重装置201とパケット分離装置251との処理クロックの周波数差は以下の式表すことができる。
|Δf| ≒
(156.25×10)/(Ninterval’×400) ・・・(10)
さらに符号識別子Flagを用いることで、
Δf =ftx−frx
=Flag×(156.25×10)/(Ninterval’×400)
・・・(11)
とすることができる。
Therefore, the equation (8) can be approximated as follows.
N interval '= N interval (9)
Accordingly, the frequency difference between the processing clocks of the packet multiplexing apparatus 201 and the packet separation apparatus 251 can be expressed by the following expression using the expressions (7) and (9).
| Δf | ≒
(156.25 × 10 6 ) / (N interval '× 400) (10)
Furthermore, by using the code identifier Flag,
Δf = f tx −f rx
= Flag × (156.25 × 10 6 ) / (N interval '× 400)
(11)
It can be.

以上より、frxは、
rx
=ftx
−Flag×(156.25×10)/(Ninterval’×400)
・・・(12)
となり、Flagは、
Flag
=(ftx −frx )×(Ninterval’×400)/(156.25×10) ・・・(13)
となる。Flagの大きさは1となるように定義し、(13)式のパラメータNinterval’が(5)式より必ず正の値をとるため、Flagは、大きさが1、符号は(ftx−frx)と同じということになる。
From the above, f rx is
f rx
= F tx
-Flag × (156.25 × 10 6 ) / (N interval '× 400)
(12)
And Flag is
Flag
= (F tx -f rx ) × (N interval '× 400) / (156.25 × 10 6 ) (13)
It becomes. The size of the flag is defined to be 1, and the parameter N interval 'in the equation (13) always takes a positive value from the equation (5). Therefore, the size of the flag is 1, and the sign is ( ftx− f rx ).

パケット揺らぎ検出部32がIFGの挿入を検出した場合、パケット分離装置251内の処理クロック周波数差に関する偏差吸収バッファがアンダーフローしたことを意味する。つまり、frx>ftxとなるため(13)式よりFlag=−1となる。Flag=−1の場合、クロック制御部41はクロック調整部42のクロック周波数を速くする処理を行い、パケット多重装置201の処理クロックにパケット分離装置251の処理クロックを同期させる。 When the packet fluctuation detection unit 32 detects the insertion of IFG, it means that the deviation absorption buffer related to the processing clock frequency difference in the packet separator 251 has underflowed. That is, since F rx > f tx , Flag = −1 from the equation (13). When Flag = −1, the clock control unit 41 performs processing for increasing the clock frequency of the clock adjustment unit 42, and synchronizes the processing clock of the packet separation device 251 with the processing clock of the packet multiplexing device 201.

一方、パケット揺らぎ検出部32がIFGの削除を検出した場合、パケット分離装置251内の処理クロック周波数差に関する偏差吸収バッファがオーバーフローしたことを意味する。つまり、frx<ftxとなるため(13)式よりFlag=+1となる。Flag=+1の場合、クロック制御部41はクロック調整部42のクロック周波数を遅くする処理を行い、パケット多重装置201の処理クロックにパケット分離装置251の処理クロックを同期させる。 On the other hand, when the packet fluctuation detection unit 32 detects the deletion of the IFG, it means that the deviation absorption buffer related to the processing clock frequency difference in the packet separation device 251 has overflowed. That is, since f rx <f tx , Flag = + 1 from the equation (13). In the case of Flag = + 1, the clock control unit 41 performs a process of reducing the clock frequency of the clock adjustment unit 42 and synchronizes the processing clock of the packet separation device 251 with the processing clock of the packet multiplexing device 201.

このように、クロック制御部41はIFGの挿抜情報を用いてパケット分離装置251のクロック周波数を調整することが可能となる。この周波数の調整をIFGの挿抜が生じる毎に行うことで処理クロックfrxはパケット多重装置201の処理クロックftxに収束する。 As described above, the clock control unit 41 can adjust the clock frequency of the packet separation device 251 using the IFG insertion / extraction information. The processing clock f rx converges to the processing clock f tx of the packet multiplexer 201 by performing this frequency adjustment every time an IFG is inserted or removed.

また、クロック調整部42で調整した処理クロック(156.25MHz)は後段の周波数変換部43にも出力される。周波数変換部43はPLLなどを用いて、10MHzの基準クロック周波数を生成する。このとき逓倍率はパケット多重装置201で用いた逓倍率Aの逆数である1/Aを用いること、及びクロック調整部42が調整した処理クロックfrxがパケット多重装置201の処理クロックftxと同期するように調整されるということを勘案すると、周波数変換部43から出力された基準クロックはパケット多重装置201に入力された基準クロックと同期する。 Further, the processing clock (156.25 MHz) adjusted by the clock adjustment unit 42 is also output to the subsequent frequency conversion unit 43. The frequency conversion unit 43 generates a reference clock frequency of 10 MHz using a PLL or the like. At this time, the multiplication factor is 1 / A, which is the reciprocal of the multiplication factor A used in the packet multiplexer 201, and the processing clock f rx adjusted by the clock adjustment unit 42 is synchronized with the processing clock f tx of the packet multiplexer 201. In consideration of the fact that the adjustment is performed, the reference clock output from the frequency conversion unit 43 is synchronized with the reference clock input to the packet multiplexer 201.

一方、パケット揺らぎ検出部32は、伝送フレームをそのまま多重番号識別部33へ出力する。多重番号識別部33は、伝送フレーム内の各コンテンツパケット部に格納される信号がどの出力ポートに出力されるべきかという分離位置テーブル31の情報を基に、受信したコンテンツパケット部の多重番号を認識し、出力するべきポートを識別する。このとき、多重番号識別部33が識別した多重番号が分離位置テーブル31の情報にない場合、そのコンテンツパケット部の信号は削除される。   On the other hand, the packet fluctuation detection unit 32 outputs the transmission frame to the multiplex number identification unit 33 as it is. The multiplex number identification unit 33 determines the multiplex number of the received content packet part based on the information in the separation position table 31 indicating which output port the signal stored in each content packet part in the transmission frame should be output to. Identify ports that should be recognized and output. At this time, if the multiplex number identified by the multiplex number identifying unit 33 is not included in the information of the separation position table 31, the signal of the content packet unit is deleted.

多重番号識別部33は出力ポートの識別後、後段の出力先切替部34に指定のポートに出力されるべきコンテンツパケット部の信号及び出力先ポート情報を同時に送出する。出力先切替部34は、その情報を基に出力先を切替え、当該コンテンツパケット部の信号を各出力ポートへ出力する。出力ポートから出力された信号は、後段の多重番号削除部35へ入力される。   After identifying the output port, the multiplex number identifying unit 33 simultaneously transmits the signal of the content packet unit to be output to the designated port and the output destination port information to the output destination switching unit 34 in the subsequent stage. The output destination switching unit 34 switches the output destination based on the information, and outputs the signal of the content packet unit to each output port. The signal output from the output port is input to the subsequent multiplex number deletion unit 35.

多重番号削除部35では、パケット多重装置201において、映像、音声及びデータ信号のコンテンツパケットのVLANフィールドに付与された多重番号情報の削除を行い、パケット多重装置201に入力されたパケットと同じパケットを復元する。   In the multiplex number deletion unit 35, the packet multiplex device 201 deletes the multiplex number information given to the VLAN field of the content packet of the video, audio and data signals, and the same packet as the packet input to the packet multiplex device 201 is obtained. Restore.

以上のように、分離部30は映像、音声及びデータ信号のパケットを分離し、指定のポートから出力する。   As described above, the separation unit 30 separates the video, audio, and data signal packets and outputs them from the designated port.

本実施例では、パケット間隔が1600バイトの場合について説明したが、パケット間隔が1600バイト以外の固定長の伝送フレームを作成する場合には、上述した数式で“400(=1600/4)”と記載されている部分が、パケット間隔バイト数/4と変化するだけで、計算方法は変わらない。   In the present embodiment, the case where the packet interval is 1600 bytes has been described. However, when a fixed-length transmission frame having a packet interval other than 1600 bytes is created, “400 (= 1600/4)” in the above formula is used. The described method only changes with the number of packet interval bytes / 4, and the calculation method does not change.

一つの基準クロックを有する放送局が複数の映像、音声及びデータ信号を配信する場合において利用される。また、本発明を用いれば、配信時に複数の中継局を介して映像、音声及びデータ信号を配信する場合にも一つの基準を各中継局にて復元することが可能となる。   This is used when a broadcasting station having one reference clock delivers a plurality of video, audio and data signals. Further, if the present invention is used, it is possible to restore one reference at each relay station even when video, audio, and data signals are distributed via a plurality of relay stations at the time of distribution.

10:多重部
11:多重位置テーブル
12:伝送フレーム生成部
13:多重番号識別部
14:パケット入替え部
15:多重待機部
16:多重番号付与部
20:クロック変換部
21:周波数変換部
30:分離部
31:分離位置テーブル
32:パケット揺らぎ検出部
33:多重番号識別部
34:出力先切替部
35:多重番号削除部
40:基準クロック生成部
41:クロック制御部
42:クロック調整部
43:周波数変換部
91:ヘッダパケット部
92:コンテンツパケット部
93:IFG
150:伝送路
200:送信側
201:パケット多重装置
202:符号器
203:基準クロック
250:受信側
251:パケット分離装置
252:復号器
253:基準クロック
301:伝送システム
10: Multiplexer 11: Multiplex position table 12: Transmission frame generator 13: Multiplex number identification unit 14: Packet replacement unit 15: Multiplex standby unit 16: Multiplex number assigning unit 20: Clock converter 21: Frequency converter 30: Separation Unit 31: Separation position table 32: Packet fluctuation detection unit 33: Multiplex identification unit 34: Output destination switching unit 35: Multiplex number deletion unit 40: Reference clock generation unit 41: Clock control unit 42: Clock adjustment unit 43: Frequency conversion Part 91: Header packet part 92: Content packet part 93: IFG
150: Transmission path 200: Transmission side 201: Packet multiplexer 202: Encoder 203: Reference clock 250: Reception side 251: Packet separation device 252: Decoder 253: Reference clock 301: Transmission system

Claims (7)

送信側で、
固定長のインターフレームギャップ(IFG:Inter Frame Gap)を挟むように固定長のパケット部を複数並べ、基準クロックに基づき、前記パケット部に信号を格納するパケット多重処理を行い送信した前記伝送フレームを、
受信側で、
バッファに一時的に保管する際に、
前記バッファの保管量が所定範囲に収まるように前記伝送フレームの前記IFGを挿抜するとともに、前記IFGの挿抜情報に基づき、周波数を制御して受信側の基準クロックを前記送信側の基準クロックに同期させる基準クロック復元方法。
On the sending side,
A plurality of fixed-length packet parts are arranged so as to sandwich a fixed-length inter-frame gap (IFG: Inter Frame Gap), and the transmission frame transmitted by performing packet multiplexing processing for storing a signal in the packet part based on a reference clock ,
On the receiving side,
When temporarily storing in the buffer,
The IFG of the transmission frame is inserted / removed so that the storage amount of the buffer falls within a predetermined range, and the frequency is controlled based on the insertion / removal information of the IFG to synchronize the receiving-side reference clock with the transmitting-side reference clock The reference clock recovery method.
前記IFGの挿抜情報が、挿抜が生じた前記IFG直前の前記パケット部から次の挿抜が生じた前記IFG直前の前記パケット部までの前記パケット部の数を用いて近似した前記IFGの挿抜が生じる時間間隔であることを特徴とする請求項1に記載の基準クロック復元方法。   Insertion / extraction of the IFG approximated using the number of packet parts from the packet part immediately before the IFG in which the insertion / extraction has occurred to the packet part immediately before the IFG in which the next insertion / extraction has occurred. The method of claim 1, wherein the time interval is a time interval. 固定長のインターフレームギャップ(IFG:Inter Frame Gap)を挟むように固定長のパケット部を複数並べて伝送フレームを生成する伝送フレーム生成部と、
基準クロックに基づき、前記伝送フレーム生成部が生成した前記伝送フレームの前記パケット部に信号を格納するパケット多重処理を行い、前記パケット部に信号を格納した前記伝送フレームを送信するパケット入替え部と、
を備えるパケット多重装置。
A transmission frame generation unit that generates a transmission frame by arranging a plurality of fixed-length packet units so as to sandwich a fixed-length interframe gap (IFG),
Based on a reference clock, a packet multiplex process for storing a signal in the packet part of the transmission frame generated by the transmission frame generation part, and a packet replacement part for transmitting the transmission frame storing the signal in the packet part;
A packet multiplexing device.
前記パケット入替え部は、前記信号の伝送レートに基づき前記信号の格納対象とする前記パケット部の数を決定することを特徴とする請求項3に記載のパケット多重装置。   4. The packet multiplexing apparatus according to claim 3, wherein the packet replacement unit determines the number of the packet units to be stored in the signal based on a transmission rate of the signal. 請求項3又は4に記載のパケット多重装置からの前記伝送フレームを物理層のバッファに一時的に保管し、前記バッファの保管量が所定範囲に収まるように前記伝送フレームの前記IFGが前記物理層のバッファにて挿抜された箇所を、パケット間隔を測定することにより検出するパケット揺らぎ検出部と、
前記パケット揺らぎ検出部が出力する前記IFGの挿抜情報に基づき、周波数を制御して基準クロックを前記パケット多重装置の基準クロックに同期させるクロック制御部と、
クロック制御部が制御している基準クロックを用いて、前記バッファから出力された前記伝送フレームの前記パケット部から格納されている信号を取り出し、前記信号の種別毎に出力する出力先切替部と、
を備えるパケット分離装置。
5. The transmission frame from the packet multiplexer according to claim 3 or 4 is temporarily stored in a buffer of a physical layer, and the IFG of the transmission frame is stored in the physical layer so that a storage amount of the buffer is within a predetermined range. A packet fluctuation detection unit for detecting a portion inserted and removed in the buffer by measuring a packet interval;
A clock control unit that controls the frequency and synchronizes the reference clock with the reference clock of the packet multiplexer based on the IFG insertion / extraction information output by the packet fluctuation detection unit;
Using a reference clock controlled by a clock control unit, an output destination switching unit that extracts a signal stored from the packet unit of the transmission frame output from the buffer and outputs the signal for each type of the signal;
A packet separating apparatus.
前記クロック制御部は、挿抜が生じた前記IFG直前の前記パケット部から次の挿抜が生じた前記IFG直前の前記パケット部までの前記パケット部の数を用いて近似した前記IFGの挿抜が生じる時間間隔を前記IFGの挿抜情報としていることを特徴とする請求項5に記載のパケット分離装置。   The clock control unit is a time at which the insertion / extraction of the IFG approximated using the number of the packet parts from the packet part immediately before the IFG in which insertion / extraction has occurred to the packet part immediately before the IFG in which the next insertion / extraction has occurred. 6. The packet separation device according to claim 5, wherein the interval is used as information on insertion / extraction of the IFG. 請求項3又は4に記載のパケット多重装置と、
請求項5又は6に記載のパケット分離装置と、
を含む伝送システム。
The packet multiplexing device according to claim 3 or 4,
The packet separator according to claim 5 or 6,
Including transmission system.
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