JP5578926B2 - デジタルデータ送信装置、受信装置、送信方法、受信方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ＭＰＥＧ−２ ＴＳ信号等のパケット形式のデジタルデータを伝送するシステムにおいて、複数のデジタルデータをパケット単位で時分割多重し、フレームを構成して伝送する技術に関する。

従来、複数のＭＰＥＧ−２ ＴＳ（ＩＳＯ／ＩＥＣ（International Organization for standardization：国際標準化機構／International Electrotechnical Commission：国際電気標準会議)１３８１８−１に規定されるトランスポートストリーム)を、独立性を保った状態で、単一のＴＳを想定した伝送路へ伝送させる方式が提案されている（例えば、特許文献１、非特許文献１を参照）。

この伝送方式は、デジタルデータ送信装置において、ＴＳパケット（同期バイト（０ｘ４７）で始まる固定長（１８８バイト）のパケット、または、これに固定長のパリティバイトを追加したパケット）列にヘッダを付加して周期的なフレームを生成し、フレーム内のスロットに収容される各ＴＳパケットについてのスロット位置の情報（以下、スロット割り当て情報という。）を利用することにより、ＴＳパケット列を多重化するものである。また、デジタルデータ受信装置において、多重化されたＴＳパケット列のフレームを受信し、スロット割り当て情報を利用することにより、ＴＳパケット列を分離する。フレーム内のヘッダは、必要な同期語データと、フレームにおける各ＴＳの位置を示すスロット割り当て情報とを含み、ＴＳパケット形式であることがポイントとなっている。以下、ＴＳパケット形式のヘッダ及びＴＳパケットからなるフレームを多重フレームという。

多重されるデータは、主にＴＳを対象とするが、ＴＳと同様の同期バイトで始まる固定長パケット列のデータであれば、ＴＳと同様に伝送可能である。そこで、「ＭＰＥＧ−２ ＴＳ」と「ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−１には準拠しないがＴＳと同様に同期バイト（０ｘ４７）で始まる固定長パケット列のデータ」とを区別しないで、どちらもＴＳと表記して説明する。

前述の伝送方式において、スロット割り当て情報を生成する方法には、スロット毎にＴＳ＿ｉｄを指定する直接指定方法と、相対ＴＳ番号を利用する間接指定方法がある（非特許文献２を参照）。直接指定方法は、スロット毎にＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄの組を記述し、スロット割り当て情報とするものである。間接指定方法は、多重するＴＳの最大数と同数のＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄを記述すると共に、ＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄを記述した順番で決定する相対ＴＳ番号を、各スロットについて記述し、スロット割り当て情報とするものである。

一方、デジタル同期通信網において、データの位置を示すためにポインタを用いる方法も知られている（非特許文献３を参照）。この方法は、ポインタを、データの先頭位置を表す低速の情報として、高速信号であるフレームに多重して伝送するものであり、ポインタを用いてスロット割り当て情報を生成するものである。

特許第３０５１７２９号公報

ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃ．Ｊ．１８３ "ケーブルテレビ複数ＭＰＥＧ−ＴＳ多重方式の一提案"，映像情報メディア学会技術報告，ＢＣＴ’９９−３３，ｐｐ．７−１２（Ｊｕｌ．１９９９） ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃ．Ｇ．７０７／Ｙ．１３２２

以下、スロット割り当て情報を生成する直接指定方法及び間接指定方法について、１フレームで伝送可能なデータスロット数の最大値を比較する。その条件として、前述の非特許文献１，２と同様に、各データスロットに格納されたＴＳを識別するために、Ｏｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（１６ビット＝２バイト）及びＴＳ＿ｉｄ（１６ビット＝２バイト）が必要であるが、非特許文献１とは異なり、１フレームを構成する１個のヘッダスロット及び複数個のデータスロットにおいて、データスロット数は規定されていないものとする。また、ヘッダスロットには、ＴＳパケット形式の１個のヘッダ（１８８バイト）が格納され、その１８８バイトのうちのスロット割り当て情報を格納する領域は、最大で１７０バイト確保可能であるものとする。

直接指定方法では、１個のヘッダ中に記述できるスロット割り当て情報は、最大で４２スロット分に制限される（１スロットあたり４バイト（１６ビット＋１６ビット）必要になるから、１７０／４＝４２．５により、４×４２＝１６８バイト＜１７０バイト）ため、１フレームのデータスロット数の最大値は４２となる。このとき、フレーム中のヘッダパケットの割合は少なくとも１／４３以上となる。このように、直接指定方法は伝送効率が低いという問題がある。

間接指定方法では、非特許文献２に記載されているとおり、フレームに多重されるＴＳ数が少ない場合に、直接指定方法よりもスロット割り当て情報を記述する領域が小さくなるため、直接指定方法と比べて１フレームのデータスロット数を大きくすることができる。例えば、フレームに多重されるＴＳ数が最大で１５のとき、相対ＴＳ番号は０〜１５であるので４ビットで表すことができる（相対ＴＳ番号「０」は、ＴＳパケットを配置していないスロットを表す）。このとき、１フレームのデータスロット数は最大で２２０（４バイト×１５＋４／８バイト×２２０＝１７０バイト）となる。また、例えば、フレームに多重されるＴＳ数が最大で３１のとき、相対ＴＳ番号は０〜３１であるので５ビットで表すことができる。このとき、１フレームのデータスロット数は最大で７３（４バイト×３１＋５／８バイト×７３＝１６９.６２５バイト）となる。

したがって、フレーム中のヘッダパケットの割合は、それぞれ１／２２１以上、１／７４以上となる。このように、間接指定方法は、伝送路中のヘッダパケットの割合を、直接指定方法よりも低くできる場合があるが、フレームに多重されるＴＳ数が多い場合は、伝送効率が低下するという問題がある。

また、データの位置を示すためにポインタを用いる方法では、低速情報を高速信号に多重化する際に、低速情報に周波数変動または位相ずれがあっても、簡便に多重及び分離が可能であることがポイントとなっている。

しかし、この方法では、低速情報それぞれに対してポインタを記述する必要があるため、前述の例と同様に、フレーム中のデータ数が多くなるに従って、ポインタの情報が大きくなってしまう。このように、この方法は伝送効率が低いという問題がある。

そこで、本発明は、以上の課題を鑑みてなされたものであり、複数のＴＳをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、フレームサイズを大きくすることにより、データの伝送効率を向上させることが可能なデジタルデータ送信装置、受信装置、送信方法、受信方法及びプログラムを提供することにある。

前記課題を解決するため、請求項１の発明は、複数のデジタルデータをパケット単位で時分割多重し、ヘッダスロット及びデータスロットからなるフレームを構成して送信するデジタルデータ送信装置において、前記複数のデジタルデータを前記フレーム内のデータスロットに格納する際の、それぞれのデジタルデータに対して割り当てるデータスロットに関する情報を、スロット割り当て情報として生成するスロット割り当て部と、前記スロット割り当て情報及び前記フレーム同期を確立するためのフレーム同期情報を含むヘッダを生成するヘッダ生成部と、前記ヘッダを前記フレーム内のヘッダスロットに格納し、前記スロット割り当て情報に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれが順番に連続するように、前記複数のデジタルデータを前記データスロットに格納し、多重化してフレームを構成する多重化部と、を備え、前記スロット割り当て部が、前記複数のデジタルデータの速度に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれに割り当てるデータスロット数を算出し、前記デジタルデータ毎に、前記データスロット数を含むスロット割り当て情報を生成する、ことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載のデジタルデータ送信装置において、前記スロット割り当て部が、前記複数のデジタルデータの速度に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれに割り当てる前記データスロットの先頭の番号または末尾の番号を算出し、前記デジタルデータ毎に、前記先頭の番号または末尾の番号を含むスロット割り当て情報を生成する、ことを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載のデジタルデータ送信装置において、前記スロット割り当て部が、前記複数のデジタルデータのそれぞれについて、前記多重化部により多重化されるデジタルデータの速度変換後の速度が元の速度以上になり、かつ、前記速度変換の際に前記デジタルデータに挿入されるパケットの数が最小になるように、割り当てるデータスロット数を決定する、ことを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１から３までのいずれか一項に記載のデジタルデータ送信装置において、前記デジタルデータをＭＰＥＧ２ ＴＳとし、当該デジタルデータ送信装置により送信されるフレームの速度に整合するように、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）の値を書き換える書き換え部を備えたことを特徴とする。

さらに、請求項５の発明は、請求項１に記載のデジタルデータ送信装置により送信された複数のデジタルデータを含むフレームを受信し、前記フレームからデジタルデータを分離するデジタルデータ受信装置であって、前記フレーム内のヘッダに含まれるフレーム同期情報に基づいてフレーム同期を確立する同期確立部と、前記フレーム同期が確立したフレーム内のヘッダから、前記デジタルデータ毎のデータスロット数を含むスロット割り当て情報を取得するスロット割り当て情報取得部と、前記スロット割り当て情報に基づいて、前記フレーム内のデータスロットから所定のデジタルデータを分離する分離部と、を備え、前記分離部が、前記スロット割り当て情報に含まれるデジタルデータ毎のデータスロット数に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれが順番に連続して格納された前記データスロットのデータスロット数及びスロット位置をそれぞれのデジタルデータについて算出し、前記所定のデジタルデータがデータスロットに格納されたデータスロット数及びスロット位置を特定し、前記所定のデジタルデータを分離する、ことを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項２に記載のデジタルデータ送信装置により送信された複数のデジタルデータを含むフレームを受信し、前記フレームからデジタルデータを分離するデジタルデータ受信装置であって、前記フレーム内のヘッダに含まれるフレーム同期情報に基づいてフレーム同期を確立する同期確立部と、前記フレーム同期が確立したフレーム内のヘッダから、前記デジタルデータ毎の、前記複数のデジタルデータのそれぞれに対して割り当てられたデータスロットの先頭の番号または末尾の番号を含むスロット割り当て情報を取得するスロット割り当て情報取得部と、前記スロット割り当て情報に基づいて、前記フレーム内のデータスロットから所定のデジタルデータを分離する分離部と、を備え、前記分離部が、前記スロット割り当て情報に含まれるデジタルデータ毎の前記先頭の番号または末尾の番号に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれが順番に連続して格納された前記データスロットのデータスロット数及びスロット位置をそれぞれのデジタルデータについて算出し、前記所定のデジタルデータがデータスロットに格納されたデータスロット数及びスロット位置を特定し、前記所定のデジタルデータを分離する、ことを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項４に記載のデジタルデータ送信装置により送信された複数のＭＰＥＧ２ ＴＳを含むフレームを受信し、前記フレームからＭＰＥＧ２ ＴＳを分離するデジタルデータ受信装置であって、前記フレーム内のヘッダに含まれるフレーム同期情報に基づいてフレーム同期を確立する同期確立部と、前記フレーム同期が確立したフレーム内のヘッダから、前記ＴＳ毎のスロット割り当て情報を取得するスロット割り当て情報取得部と、前記スロット割り当て情報に基づいて、前記フレーム内のデータスロットから所定のＴＳを分離する分離部と、前記分離された前記ＴＳを格納するバッファと、ヌルパケットを生成するヌルパケット生成部と、前記バッファからＴＳを読み出し、前記ヌルパケット生成部からヌルパケットを読み出し、前記読み出したＴＳ及びヌルパケットを切り替え、前記ＴＳにヌルパケットを挿入してＭＰＥＧデコーダーへ出力する切り替え部と、を備え、前記分離部が、前記スロット割り当て情報に含まれる、請求項１におけるＴＳ毎のデータスロット数に基づいて、または、請求項２におけるＴＳ毎の、データスロットの先頭の番号または末尾の番号に基づいて、前記複数のＴＳのそれぞれが順番に連続して格納された前記データスロットのデータスロット数及びスロット位置をそれぞれのＴＳについて算出し、前記所定のＴＳがデータスロットに格納されたデータスロット数及びスロット位置を特定し、前記所定のＴＳを分離して前記バッファに格納し、前記切り替え部が、前記ＴＳに、所定の間隔でヌルパケットを挿入し、前記デジタルデータ送信装置により送信されたフレームの速度と同一の速度のＴＳを出力する、ことを特徴とする。

さらに、請求項８の発明は、複数のデジタルデータをパケット単位で時分割多重し、ヘッダスロット及びデータスロットからなるフレームを構成して送信するデジタルデータ送信方法において、前記複数のデジタルデータの速度に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれに割り当てるデータスロット数、前記データスロットの先頭の番号または末尾の番号を算出し、前記複数のデジタルデータのそれぞれに対して割り当てるデータスロットに関する情報として、前記デジタルデータ毎に、前記データスロット数、前記先頭の番号または前記末尾の番号を含むスロット割り当て情報を生成するステップと、前記スロット割り当て情報、及び前記フレーム同期を確立するためのフレーム同期情報を含むヘッダを生成するステップと、前記ヘッダを前記フレーム内のヘッダスロットに格納し、前記スロット割り当て情報に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれが順番に連続するように、前記複数のデジタルデータを前記データスロットに格納し、多重化してフレームを構成するステップと、を有することを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項８のデジタルデータ送信方法により送信された複数のデジタルデータを含むフレームを受信し、前記フレームからデジタルデータを分離するデジタルデータ受信方法であって、前記フレーム内のヘッダに含まれるフレーム同期情報に基づいてフレーム同期を確立するステップと、前記フレーム同期が確立したフレーム内のヘッダから、前記デジタルデータ毎のデータスロット数、または、前記デジタルデータ毎の、前記複数のデジタルデータのそれぞれに対して割り当てられたデータスロットの先頭の番号若しくは末尾の番号を含むスロット割り当て情報を取得するステップと、前記スロット割り当て情報に含まれるデジタルデータ毎の前記データスロット数、前記先頭の番号または前記末尾の番号に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれが順番に連続して格納された前記データスロットのデータスロット数及びスロット位置を、それぞれのデジタルデータについて算出し、前記所定のデジタルデータが格納されたデータスロット数及びスロット位置を特定し、前記所定のデジタルデータを分離するステップと、を有することを特徴とする。

さらに、請求項１０の発明は、コンピュータを、請求項１から４までのいずれか一項に記載のデジタルデータ送信装置として機能させるためのデジタルデータ送信プログラムにある。

また、請求項１１の発明は、コンピュータを、請求項５から７までのいずれか一項に記載のデジタルデータ受信装置として機能させるためのデジタルデータ受信プログラムにある。

以上のように、本発明によれば、複数のＴＳをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、フレームサイズを大きくすることにより、データの伝送効率を向上させることが可能となる。

本発明の実施形態による送信装置の構成を示すブロック図である。 スロット割り当て部の処理を示すフローチャートである。 多重化部が生成するフレームの構成例を示す図である。 実施例１において、ヘッダ生成部が生成するヘッダの構成例を示す図である。 本発明の実施形態による受信装置の構成を示すブロック図である。 分離部の処理を示すフローチャートである。 実施例２において、ヘッダ生成部が生成するヘッダの構成例を示す図である。 実施例３において、ヘッダ生成部が生成するヘッダの構成例を示す図である。 ＭＰＥＧデコーダーの動作を考慮した受信装置の構成を示すブロック図である。 切り替え部の処理を説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。以下に説明する実施例１〜３は、複数のＴＳをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、各ＴＳをフレーム内のデータスロットに割り当てる際に、各ＴＳに割り当てるスロット数（データスロット数）及びスロット位置を示すスロット割り当て情報を生成する。本実施例１〜３は、各ＴＳに割り当てるスロット数として、できる限り大きな数を設定できるようにすることを特徴とする。スロット割り当て情報として、実施例１は、各ＴＳのＴＳ＿ｉｄ（ＴＳ識別子）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（オリジナルネットワーク識別子）を組み合わせた識別情報（以下、各ＴＳの識別情報という。）及び各ＴＳに割り当てるスロット数を規定し、実施例２は、各ＴＳの識別情報及び各ＴＳに割り当てる先頭のスロット番号を規定し、実施例３は、各ＴＳの識別情報及び各ＴＳに割り当てる末尾のスロット番号を規定する。また、実施例１〜３は、フレーム内のデータスロットに、各ＴＳを順番に連続して格納する。これにより、フレーム内のデータスロット数を増やすことができ、フレームサイズが大きくなるから、フレームサイズに対するデータスロットのサイズの割合が大きくなり、データの伝送効率を向上させることができる。

まず、実施例１について説明する。実施例１は、フレーム内のヘッダに格納されるスロット割り当て情報として、各ＴＳの識別情報と、各ＴＳに割り当てるスロット数（データスロット数）とを具体的に規定し、多重化したＴＳを伝送する例である。送信すべきＴＳの速度は固定とする。

〔送信装置〕
実施例１の送信装置について説明する。図１は、送信装置の構成を示すブロック図であり、この送信装置は、実施例１だけでなく、後述する実施例２，３にも適用がある。この送信装置１は、速度変換部１０−１〜１０−Ｊ、スロット割り当て部１１、ヘッダ生成部１２及び多重化部１３を備えている。送信装置１は、複数のＴＳ１〜ＴＳＪを入力し、スロット割り当て情報を生成し、スロット割り当て情報に基づいて複数のＴＳ１〜ＴＳＪをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して受信装置へ送信する。

送信装置１が送信すべきＪ個（Ｊは整数）のＴＳ１〜ＴＳＪを入力すると、速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、ＴＳ１〜ＴＳＪをそれぞれ入力すると共に、スロット割り当て部１１からＴＳ１〜ＴＳＪに対する速度変換後の正規化速度（１スロットあたりの伝送速度で正規化した速度）を入力する。そして、速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、入力したＴＳ１〜ＴＳＪの速度をそれぞれ測定し、測定した速度（元の速度）を正規化速度に換算し、換算した元の正規化速度と速度変換後の正規化速度との間の差分について、ＴＳ１〜ＴＳＪにヌルパケットをそれぞれ挿入し、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）の値を書き換えることによって、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度を変換し、速度変換後のＴＳ１〜ＴＳＪを多重化部１３に出力する。

尚、速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、ＴＳ１〜ＴＳＪが「ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−１には準拠しないがＴＳと同様に同期バイト（０ｘ４７）で始まる固定長パケット列のデータ」である場合は、適当なスタッフデータを付加して速度変換を行う。また、速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度が固定の場合、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度を測定することなく、予め設定されたＴＳ１〜ＴＳＪの速度または正規化速度により、速度変換を行うようにしてもよい。また、速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、スロット割り当て部１１から正規化速度の代わりにスロット割り当て情報を入力し、スロット割り当て情報から速度変換後の正規化速度を算出し、元の正規化速度と速度変換後の正規化速度との間の差分に相当するヌルパケットをＴＳ１〜ＴＳＪに挿入するようにしてもよい。また、本発明は、送信装置１が伝送すべきＴＳ１〜ＴＳＪの速度が固定の場合に限定されるものではなく、可変の場合であってもよい。

スロット割り当て部１１は、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度情報１〜Ｊを入力し、速度情報１〜Ｊに基づいて、後述する（１）及び（２）の条件を満たすように、速度変換後の正規化速度を決定し、各ＴＳ１〜ＴＳＪに割り当てるスロット数及び位置を規定したスロット割り当て情報を生成する。ここでは、スロット割り当て部１１は、スロット割り当て情報として、各ＴＳの識別情報と、各ＴＳに割り当てるスロット数とを生成する。そして、スロット割り当て部１１は、速度変換後の正規化速度を速度変換部１０−１〜１０−Ｊに出力し、スロット割り当て情報をヘッダ生成部１２及び多重化部１３に出力する。

ここで、正規化速度及びスロット割り当て情報は、ＴＳ１〜ＴＳＪのＴＳパケットが多重化時に欠落しないで所定の条件を満たすように、決定及び生成される。正規化速度を決定する処理の詳細、スロット割り当て情報を生成する処理の詳細、及びスロット割り当て情報の詳細については後述する。

尚、スロット割り当て部１１は、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度が固定の場合、予め設定された速度情報１〜Ｊを入力するようにしてもよい。また、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度が可変の場合、速度変換部１０−１〜１０−Ｊまたは図示しない速度情報測定部により測定された速度情報１〜Ｊを入力するようにしてもよい。この場合、速度情報測定部は、ＴＳ１〜ＴＳＪを入力し、ＴＳ１〜ＴＳＪに基づいて速度情報１〜Ｊをそれぞれ測定する。

ヘッダ生成部１２は、スロット割り当て部１１からスロット割り当て情報（各ＴＳの識別情報及び各ＴＳに割り当てるスロット数）を入力し、スロット割り当て情報を含むヘッダを生成し、多重化部１３に出力する。ヘッダの詳細については後述する。

多重化部１３は、速度変換部１０−１〜１０−Ｊから速度変換後のＴＳ１〜ＴＳＪを入力し、スロット割り当て部１１からスロット割り当て情報を入力し、ヘッダ生成部１２からヘッダを入力する。そして、多重化部１３は、スロット割り当て情報に基づいて、ＴＳ１〜ＴＳＪに割り当てるスロット数及び位置を算出し、ＴＳ１〜ＴＳＪをフレーム内のデータスロットに順番に連続して格納すると共に、ヘッダをフレーム内のヘッダスロットに格納して多重化し、フレームを構成して出力する。多重化部１３により出力されたフレームは、送信装置１から放送網の伝送路を介して後述する受信装置へ、放送波として伝送される。

（スロット割り当て部）
次に、図１に示したスロット割り当て部１１の処理について詳細に説明する。前述のとおり、スロット割り当て部１１は、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度情報１〜Ｊに基づいて、後述する条件（１）及び（２）を満たすように、速度変換後の正規化速度を決定すると共に、フレームを構成するデータスロットの数を決定し、さらに、各ＴＳ１〜ＴＳＪに割り当てるスロット数及び位置を規定したスロット割り当て情報を生成する。

図２は、スロット割り当て部１１の処理を示すフローチャートである。まず、スロット割り当て部１１は、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度情報１〜Ｊを入力する（ステップＳ２０１）。そして、スロット割り当て部１１は、以下の条件（１）及び（２）を満たすように、入力した速度情報１〜Ｊの正規化速度に基づいて、各ＴＳ１〜ＴＳＪに割り当てるスロット数を決定する（ステップＳ２０２）。このスロット数が速度変換後の正規化速度になる。ここでは、速度変換部１０−１〜１０−Ｊにおいて、１スロットあたりの伝送速度（正規化速度）を単位として速度変換が行われるものとする。
（１）各ＴＳ１〜ＴＳＪの速度変換後の正規化速度が、元の正規化速度（入力した正規化速度）以上になること。
（２）速度変換部１０−１〜１０−Ｊにおいて各ＴＳ１〜ＴＳＪの速度変換後の正規化速度に従って挿入されるヌルパケットまたはスタッフデータの数が、最小の整数になること。

条件（１）は、ＴＳ１〜ＴＳＪのＴＳパケットが多重化時に欠落しないようにするためである。また、条件（２）は、伝送効率の観点から、ヌルパケットまたはスタッフデータは可能な限り少ない方が良いからである。

例えば、入力した正規化速度がＴＳ＝４１.３４・・・の場合、条件（１）を満たす速度変換後の正規化速度はＴＳ＝４１．３４・・・以上であり、条件（２）を満たすヌルパケットの最小の整数は４２−４１．３４・・・のスロット数に対応するパケット数である。したがって、スロット割り当て部１１は、このＴＳに割り当てるスロット数（正規化速度）を４２に決定する。

スロット割り当て部１１は、各ＴＳ１〜ＴＳＪをフレーム内のデータスロットに格納する際のスロット位置を、各ＴＳ１〜ＴＳＪについてそれぞれ順番に連続して配置するように決定する（ステップＳ２０３）。例えば、ＴＳ１の割り当てスロット数が４２、ＴＳ２の割り当てスロット数が２２の場合、ＴＳ１に、連続したデータスロットの番号である第１〜第４２スロット目を割り当て、ＴＳ２に、ＴＳ１の次に連続したデータスロットの番号である第４３〜第６４スロット目に割り当てる。割り当てるスロット位置は、フレーム内のデータスロットにおいて、連続していればどの位置でも構わない。

スロット割り当て部１１は、予め設定されたＴＳ１〜ＴＳＪのＴＳ＿ｉｄ（ＴＳ識別子）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（オリジナルネットワーク識別子）を組み合わせてＴＳの識別情報を生成し、ＴＳ１〜ＴＳＪの識別情報と、ステップＳ２０２にて決定した、ＴＳ１〜ＴＳＪに割り当てるスロット数とを規定したスロット割り当て情報を生成する（ステップＳ２０４）。このスロット割り当て情報は、ヘッダを構成する一部のデータとなる。尚、ステップＳ２０３におけるスロット位置の決定及びステップＳ２０４におけるスロット割り当て情報の生成に際し、フレーム内のデータスロットにＴＳ１〜ＴＳＪが配置され、さらに空きが生じる場合もあり、その場合は、データスロットに空きスロットが存在することになる。

スロット割り当て部１１は、ステップＳ２０２にて決定した各ＴＳ１〜ＴＳＪのスロット数である速度変換後の正規化速度を速度変換部１０−１〜１０−Ｊにそれぞれ出力し、ステップＳ２０４にて生成したスロット割り当て情報をヘッダ生成部１２及び多重化部１３に出力する（ステップＳ２０５）。

（具体例）
次に、スロット割り当て部１１によるスロット割り当て情報を生成する処理について、具体例を挙げて説明する。送信装置１が入力するＴＳの数を４（Ｊ＝４）、送信装置１が入力するＴＳについて、各ＴＳ１〜ＴＳ４の１スロットあたりの伝送速度で正規化した速度（正規化速度）をそれぞれＴＳ１＝４１.３４・・・、ＴＳ２＝２１.９８・・・、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝４.１１・・・とする。また、フレームを構成するデータスロットの数を９９、ヘッダスロットの数を１、多重するＴＳの最大数を１５とする。

ここで、１スロットあたりの伝送速度で正規化した速度（正規化速度）とは、ＴＳの速度を、１スロットを用いたときのデータの伝送速度で除算した速度を表す。例えば、１スロットあたりの伝送速度が１Ｍｂｐｓ、入力するＴＳの速度が２Ｍｂｐｓのとき、正規化速度は２／１＝２となる。

まず、スロット割り当て部１１は、前記ＴＳ１〜ＴＳ４の正規化速度を入力し、前述の条件（１）及び（２）を満たすように、入力した正規化速度に基づいて、各ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるスロット数を決定する。ここでは、速度変換部１０−１〜１０−４において、１スロットあたりの伝送速度（正規化速度）を単位として速度変換が行われるものとする。

この場合、スロット割り当て部１１は、各ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるスロット数を、ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５に決定する。すなわち、スロット割り当て部１１は、ＴＳ１〜ＴＳ４の速度変換後の正規化速度として、ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５を決定する。これにより、速度変換部１０−１は、ＴＳ１に対し、速度変換後の正規化速度と元の正規化速度の差分である４２−４１.３４・・・のヌルパケットまたはスタッフデータを挿入することにより、速度変換を行う。同様に、速度変換部１０−２〜１０−４は、ＴＳ２〜ＴＳ４に対し、２２−２１.９８・・・、３０−３０＝０、５−４.１１・・・のヌルパケットまたはスタッフデータを挿入することにより、速度変換を行う。

スロット割り当て部１１は、決定したＴＳ１〜ＴＳ４のスロット数に基づいて、各ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるフレーム内のスロット位置を、ＴＳ毎に連続するように決定し、各ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるスロット数及び位置を規定したスロット割り当て情報を生成する。具体的には、スロット割り当て部１１は、ＴＳ１から順番に、１番目のスロットから割り当て、フレーム内の第１〜第４２スロット目をＴＳ１のパケットに割り当て、第４３〜第６４スロット目をＴＳ２のパケットに割り当て、第６５〜第９４スロット目をＴＳ３のパケットに割り当て、第９５〜第９９スロット目をＴＳ４のパケットに割り当てる。したがって、スロット割り当て情報のスロット数は、ＴＳ１から順に、４２，２２，３０，５（ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５）となる。これにより、ヘッダ生成部１２は、スロット割り当て情報を含むヘッダを生成し、多重化部１３は、スロット割り当て情報に基づいて、入力したＴＳをフレーム内のデータスロットに格納し、フレームを構成する。

（フレーム）
次に、多重化部１３が生成するフレームの構成例について説明する。図３は、フレームの構成例を示す図である。このフレームは、実施例１だけでなく、後述する実施例２，３においても適用される。前述のとおり、多重化部１３は、スロット割り当て情報に基づいて、前述の具体例で示したＴＳ１〜ＴＳ４をフレーム内のデータスロットに格納すると共に、ヘッダをフレーム内のヘッダスロットに格納して多重化し、図３に示すフレームを構成する。

図３を参照して、このフレームは、１個のヘッダスロット、及び９９個のデータスロットから構成される。ヘッダスロットには、ヘッダ生成部１２により生成されたヘッダが格納される。データスロットには、スロット割り当て部１１により生成されたスロット割り当て情報に基づいて、ＴＳ１からＴＳ４まで順番に、４２個のＴＳ１、２２個のＴＳ２、３０個のＴＳ３及び５個のＴＳ４が格納される。

（ヘッダ）
次に、ヘッダ生成部１２が生成するヘッダの構成例について説明する。図４は、ヘッダの構成例を示す図である。ヘッダ生成部１２は、スロット割り当て部１１により生成されたスロット割り当て情報を含む、図４に示すヘッダを生成する。１フレームを構成する１個のヘッダスロット及び複数個のデータスロットにおいて、ヘッダスロットのサイズは１８８バイトとし、その１８８バイトのうちのスロット割り当て情報を格納する領域は、最大で１７０バイトとし、フレームに多重されるＴＳの種類の数を最大で１５とする。

図４を参照して、ヘッダは、パケット同期情報、フレーム同期情報、ＴＳ１〜ＴＳ１５のＴＳ＿ｉｄ（ＴＳ識別子）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（オリジナルネットワーク識別子）、ＴＳ１〜ＴＳ１５のスロット割り当て数、及びその他の情報から構成される。パケット同期情報（０ｘ４７、ビット数８）は、ＴＳパケット形式のデータの先頭を表し、パケット同期を確立するためのデータである。フレーム同期情報（０ｘ１ａ８６、ビット数１６）は、フレーム同期を確立するためのデータ、すなわち、ヘッダを検出するためのデータである。

スロット割り当て部１１により生成されるスロット割り当て情報は、前述した間接指定方法と同様に、多重するＴＳのＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ、及び、相対ＴＳ番号で表される各ＴＳのスロット割り当て数で表される。ＴＳ１〜ＴＳ１５のスロット割り当て数は、そのビット数が８であり、最大値は２５５となる。

このＴＳ１〜ＴＳ１５のスロット割り当て数の最大値２５５は、フレーム内のデータスロット数（前述の具体例では９９）より大きいが、スロット割り当て数の最大値は、フレーム内のデータスロット数以上である必要はない。スロット割り当て数の最大値が小さいほど、スロット割り当て情報を記述する領域の大きさ、すなわち、ビット数が少なくなり、フレームサイズを大きくできるため伝送効率が良くなるからである。しかし、スロット割り当て数のビット数を少なくした結果、スロット割り当て数の最大値がフレーム内のデータスロット数より小さくなる場合、各ＴＳに割り当てるスロット数が足りなくなり、パケットが欠落する可能性がある。したがって、スロット割り当て数の最大値は、各ＴＳの伝送速度、伝送路の速度（フレームを用いたときの全データの伝送速度）、フレーム内のデータスロット数に応じて適切に設定する必要がある。

以上のように、実施例１の送信装置１によれば、スロット割り当て部１１は、ＴＳ１〜ＴＳＪの正規化速度に基づいて、速度変換後の正規化速度が元の正規化速度以上になること（１）、かつ、速度変換後の正規化速度に従って挿入されるヌルパケットまたはスタッフデータの数が最小の整数になること（２）の２つの条件を満たすように、ＴＳ１〜ＴＳＪに割り当てるスロット数及び速度変換後の正規化速度を決定し、フレーム内のデータスロットに連続して配置するようにスロット位置を決定し、スロット割り当て情報を生成するようにした。そして、速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、入力したＴＳ１〜ＴＳＪに、速度変換後の正規化速度と元の正規化速度との差分に相当するヌルパケットまたはスタッフデータを挿入し、ＴＳの速度を変換し、ヘッダ生成部１２が、スロット割り当て情報を含むヘッダを生成し、多重化部１３が、スロット割り当て情報に基づいて、フレームを構成して受信装置へ送信するようにした。

また、スロット割り当て情報は、図４に示したように、スロット数を含むが実際のスロット位置を直接的に示す情報は含んでおらず、スロット数のみによって各ＴＳに割り当てるスロット位置も示すようにした。つまり、一定サイズのスロット割り当て情報において、各ＴＳに割り当てるスロット数のビット幅を広く設定することができるから、各ＴＳに割り当てるスロット数を増やすことができる。また、ＴＳの数も増やすことができる。したがって、フレームサイズが大きくなるから、データの伝送効率を向上させることができる。尚、実施例１と従来の直接指定方法及び間接指定方法との間で、データの伝送効率を比較した結果については後述する。

つまり、実施例１の送信装置１によれば、複数のＴＳ１〜ＴＳＪをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、フレームサイズを大きくすることができ、データの伝送効率を向上させることができる。

〔受信装置〕
次に、実施例１の受信装置について説明する。図５は、本発明の実施形態による受信装置の構成を示すブロック図であり、この受信装置は、後述する実施例２，３にも適用がある。この受信装置２は、同期確立部２０、スロット割り当て情報取得部２１及び分離部２２を備えている。受信装置２は、図１に示した送信装置１により送信された、ＴＳ１〜ＴＳＪが多重化されたフレームを、伝送路を介して受信し、フレーム同期を確立し、フレーム内のヘッダからスロット割り当て情報を取得し、スロット割り当て情報に基づいて、要求されたＴＳをフレームから分離して出力する。

同期確立部２０は、フレームを入力し、フレーム内のヘッダからフレーム同期情報（０ｘ１ａ８６）のパターンを取得することにより、フレーム同期を確立し、フレーム同期のタイミング位置を示す同期情報（フレームの先頭位置を示す情報）をスロット割り当て情報取得部２１に出力する。具体的には、同期確立部２０は、フレーム同期情報のパターンを３回連続して正しいタイミングで受信したことを判定することにより、フレームの先頭位置を決定する。これにより、フレーム同期が確立する。

スロット割り当て情報取得部２１は、フレームを入力すると共に、同期確立部２０から、フレームの先頭位置を示す同期情報を入力し、同期情報に基づいてフレームからヘッダを検出し、検出したヘッダからスロット割り当て情報（各ＴＳの識別情報及び各ＴＳに割り当てたスロット数）を取得する。そして、スロット割り当て情報取得部２１は、スロット割り当て情報を分離部２２に出力する。

分離部２２は、フレームを入力し、スロット割り当て情報取得部２１からスロット割り当て情報を入力し、受信装置２において分離が要求されたＴＳの識別情報（ＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ）を入力する。そして、分離部２２は、スロット割り当て情報に基づいて、要求されたＴＳを、フレーム内のデータスロットから取得することにより、要求されたＴＳを全てのＴＳから分離し、出力する。

（分離部）
次に、図５に示した分離部２２の処理について詳細に説明する。図６は、分離部２２の処理を示すフローチャートである。まず、分離部２２は、フレーム、スロット割り当て情報、及び、分離が要求されたＴＳの識別情報を入力する（ステップＳ６０１）。

分離部２２は、スロット割り当て情報（各ＴＳの識別情報及び各ＴＳに割り当てたスロット数）に基づいて、各ＴＳに割り当てたスロット数及びスロット位置を算出する（ステップＳ６０２）。

分離部２２は、スロット割り当て情報に含まれる各ＴＳの識別情報（ＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ）に対し、要求されたＴＳの識別情報と一致するＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄを検索し、その位置（要求されたＴＳが何番目のＴＳであるかを示す位置）を特定する（ステップＳ６０３）。これにより、要求されたＴＳが格納されているデータスロットの番号を認識することができる。

分離部２２は、ステップＳ６０３にて特定した、要求されたＴＳの位置から、ステップＳ６０２にて算出した各ＴＳに割り当てたスロット数及びスロット位置を参照して、要求されたＴＳが格納されているスロット数及びスロット位置を特定する。そして、分離部２２は、要求されたＴＳを、フレーム内のデータスロットから取得し、出力する（ステップＳ６０４）。このようにして、要求されたＴＳが、フレームに格納されている全てのＴＳから分離される。

（具体例）
次に、分離部２２による、要求されたＴＳを分離する処理について、具体例を挙げて説明する。例えば、要求されたＴＳの識別情報がＴＳ＿ｉｄ＝０ｘ０００２、Ｏｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ＝０ｘ１００１であり、ヘッダから取得されたスロット割り当て情報が図４に示した情報である場合を想定する。

分離部２２は、図６に示したステップＳ６０２において、スロット割り当て情報取得部２１により取得されたスロット割り当て情報（ＴＳ１〜ＴＳ４の識別情報及びＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てたスロット数（ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５））に基づいて、ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てたスロット数（ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５）及びスロット位置（ＴＳ１：第１〜第４２スロット目、ＴＳ２：第４３〜第６４スロット目、ＴＳ３：第６５〜第９４スロット目、ＴＳ４：第９５〜第９９スロット目）を算出する。

分離部２２は、ステップＳ６０３において、要求されたＴＳの識別情報がＴＳ＿ｉｄ＝０ｘ０００２、Ｏｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ＝０ｘ１００１であるから、このＴＳの識別情報が、スロット割り当て情報内の各ＴＳの識別情報であるＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄの表の２番目に記述されていることを判断し（図４を参照）、要求されたＴＳがＴＳ２であり、２番目の位置であることを特定する。これにより、ＴＳ２は、第４３〜第６４スロット目のデータスロットに格納されていることになる。

分離部２２は、ステップＳ６０４において、要求されたＴＳ２を、フレーム内の第４３〜第６４スロット目のデータスロットから取得する。そして、分離部２２は、要求されたＴＳ２を、フレームから分離し、出力する。

以上のように、実施例１の受信装置２によれば、送信装置１からＴＳ１〜ＴＳＪが多重されたフレームを受信し、同期確立部２０は、フレーム内のヘッダからフレーム同期情報パターンを取得してフレーム同期を確立し、スロット割り当て情報取得部２１は、フレーム同期が確立した状態で、フレーム内のヘッダからスロット割り当て情報を取得し、分離部２２は、スロット割り当て情報に基づいて、要求されたＴＳのスロット割り当て数を取得し、要求されたＴＳのスロット位置を特定し、フレーム内のデータスロットから、要求されたＴＳを取得するようにした。

これにより、要求されたＴＳをフレームから分離することができる。また、受信装置２が受信するフレームは、ＴＳがデータスロットに連続して格納されており、スロット割り当て情報には、スロット位置を直接示す情報が含まれておらず、ビット幅が広く設定されたスロット数を含んでいる。これにより、サイズを大きくしたフレームが送信装置１から伝送されるから、データの伝送効率を向上させることができる。つまり、実施例１の受信装置２によれば、複数のＴＳ１〜ＴＳＪをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、サイズを大きくしたフレームを受信してＴＳを分離することができ、データの伝送効率を向上させることができる。

次に、実施例２について説明する。実施例２は、スロット割り当て情報として、各ＴＳの識別情報と、各ＴＳに割り当てる先頭のスロット番号とを規定し、多重化したＴＳを伝送する例である。送信すべきＴＳの速度は固定とする。実施例１では、スロット割り当て情報として、各ＴＳに割り当てるスロット数を規定したが、実施例２では、スロット数の代わりに先頭のスロット番号を規定する。

〔送信装置〕
まず、実施例２の送信装置１について説明する。実施例２の送信装置１は、図１に示した実施例１の送信装置１と同様に、速度変換部１０−１〜１０−Ｊ、スロット割り当て部１１、ヘッダ生成部１２及び多重化部１３を備えている。実施例１の送信装置１と実施例２の送信装置１とは、同じ構成をしている点で同一であるが、スロット割り当て部１１及び多重化部１３の処理が異なる点で相違する。速度変換部１０−１〜１０−Ｊ及びヘッダ生成部１２の処理は、実施例１と同様であるので、これらの説明は省略する。

送信装置１のスロット割り当て部１１は、図２に示したフローチャートの処理により、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度情報１〜Ｊに基づいて、前述した条件（１）及び（２）を満たすように、スロット割り当て情報を生成する。ここでは、スロット割り当て部１１は、スロット割り当て情報として、各ＴＳの識別情報及び各ＴＳに割り当てる先頭のスロット番号を生成する。具体的には、スロット割り当て部１１は、予め設定された各ＴＳ識別子及びオリジナルネットワーク識別子を組み合わせて各ＴＳの識別情報を生成し、各ＴＳに割り当てる先頭のスロット番号を生成することにより、スロット割り当て情報を生成する。このスロット割り当ては、ＴＳ１から順番に、第１スロット目のデータスロットから行うものとする。尚、スロット割り当て情報には、ＴＳｎｕｌｌの割り当て開始スロット番号が含まれており、フレーム内のデータスロットに空きスロットが存在する場合、ＴＳｎｕｌｌの割り当て開始スロット番号に、空きスロットの先頭のスロット番号が規定される。ＴＳｎｕｌｌの割り当て開始スロット番号については後述する。

多重化部１３は、スロット割り当て部１１からスロット割り当て情報（各ＴＳの識別情報及び各ＴＳに割り当てる先頭のスロット番号）を入力し、このスロット割り当て情報に基づいて、各ＴＳに割り当てるスロット数及び位置を算出し、各ＴＳを順番に連続して所定のデータスロットに格納すると共に、ヘッダをフレーム内のヘッダスロットに格納して多重化し、フレームを構成して出力する。

（具体例）
次に、スロット割り当て部１１により生成されるスロット割り当て情報について、具体例を挙げて説明する。実施例１と同様に、送信装置１が入力するＴＳの数を４（Ｊ＝４）、送信装置１が入力するＴＳの正規化速度をそれぞれＴＳ１＝４１.３４・・・、ＴＳ２＝２１.９８・・・、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝４.１１・・・とする。また、フレームを構成するデータスロットの数を９９、ヘッダスロットの数を１、多重するＴＳの最大数を１５とする。また、実施例１の具体例と同様に、スロット割り当て部１１は、各ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるスロット数（速度変換後の正規化速度）を、ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５に決定するものとする。つまり、スロット割り当て部１１は、ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるスロット数（ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５）及びスロット位置（ＴＳ１：第１〜第４２スロット目、ＴＳ２：第４３〜第６４スロット目、ＴＳ３：第６５〜第９４スロット目、ＴＳ４：第９５〜第９９スロット目）を、図２に示したステップＳ２０１〜ステップＳ２０３にて決定するものとする。

スロット割り当て部１１は、図２に示したステップＳ２０４において、ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるスロット数（ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５）及びスロット位置（ＴＳ１：第１〜第４２スロット目、ＴＳ２：第４３〜第６４スロット目、ＴＳ３：第６５〜第９４スロット目、ＴＳ４：第９５〜第９９スロット目）に基づいて、ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てる先頭のスロット番号（ＴＳ１：第１スロット目、ＴＳ２：第４３スロット目、ＴＳ３：第６５スロット目、ＴＳ４：第９５スロット目）を指定する。尚、ＴＳ１に割り当てる先頭のスロット番号は、固定の第１スロット目とする。

そして、スロット割り当て部１１は、予め設定されたＴＳ１〜ＴＳ４のＴＳ＿ｉｄ（ＴＳ識別子）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（オリジナルネットワーク識別子）を組み合わせてＴＳの識別情報を生成し、このＴＳ１〜ＴＳ４の識別情報とＴＳ２〜ＴＳ４に割り当てる先頭のスロット番号とからなるスロット割り当て情報を生成する。尚、ＴＳ１に割り当てる先頭のスロット番号は常に１であるから、スロット割り当て情報には含まない。これにより、ヘッダ生成部１２は、パケット同期情報、フレーム同期情報、スロット割り当て情報及びその他の情報からなるヘッダを生成する。

一方、多重化部１３は、スロット割り当て部１１からスロット割り当て情報（ＴＳ１〜４の識別情報及びＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てる先頭のスロット番号（ＴＳ１：第１スロット目、ＴＳ２：第４３スロット目、ＴＳ３：第６５スロット目、ＴＳ４：第９５スロット目））を入力し、このスロット割り当て情報に基づいて、ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるスロット数（ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５）及びスロット位置（ＴＳ１：第１〜第４２スロット目、ＴＳ２：第４３〜第６４スロット目、ＴＳ３：第６５〜第９４スロット目、ＴＳ４：第９５〜第９９スロット目）を算出し、図３に示したように、ＴＳ１〜ＴＳ４を所定のデータスロットに格納すると共に、ヘッダをフレーム内のヘッダスロットに格納して多重化し、フレームを構成して出力する。

（ヘッダ）
次に、ヘッダ生成部１２が生成するヘッダの構成例について説明する。図７は、実施例２におけるヘッダの構成例を示す図である。ヘッダ生成部１２は、スロット割り当て部１１により生成されたスロット割り当て情報を含むヘッダ（図７に示すヘッダ）を生成する。１フレームを構成する１個のヘッダスロット及び複数個のデータスロットにおいて、ヘッダスロットのサイズは１８８バイトとし、その１８８バイトのうちのスロット割り当て情報を格納する領域は、最大で１７０バイトとし、フレームに多重されるＴＳの種類の数を最大で１５とする。

図７を参照して、ヘッダは、パケット同期情報、フレーム同期情報、ＴＳ１〜ＴＳ１５のＴＳ＿ｉｄ（ＴＳ識別子）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（オリジナルネットワーク識別子）、ＴＳ２〜ＴＳ１５の割り当て開始スロット番号、ＴＳｎｕｌｌの割り当て開始スロット番号、及びその他の情報から構成される。ここで、ＴＳ１〜ＴＳ１５のＴＳ＿ｉｄ（ＴＳ識別子）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（オリジナルネットワーク識別子）、ＴＳ２〜ＴＳ１５の割り当て開始スロット番号及びＴＳｎｕｌｌの割り当て開始スロット番号が、スロット割り当て情報である。

パケット同期情報、フレーム同期情報、ＴＳ１〜ＴＳ１５のＴＳ＿ｉｄ（ＴＳ識別子）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（オリジナルネットワーク識別子）は、実施例１と同様であるから説明を省略する。前述の具体例では、ＴＳ１〜ＴＳ４のＴＳ＿ｉｄ（ＴＳ識別子）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（オリジナルネットワーク識別子）には、予め設定されたそれぞれのデータが記述され、ＴＳ５〜ＴＳ１５のそれらには、０ｘＦＦＦＦが記述される。ＴＳ２〜ＴＳ１５の割り当て開始スロット番号には、ＴＳ２〜ＴＳ１５に割り当てる先頭のスロット番号が記述され、８ビットで表される。前述の具体例では、ＴＳ２〜ＴＳ４の割り当て開始スロット番号には、４３（０ｘ２Ｂ）、６５（０ｘ４１）、９５（０ｘ５Ｆ）が記述され、ＴＳ５〜ＴＳ１５のそれらには、００（０ｘ００）が記述される。尚、ＴＳ１の割り当て開始スロット番号は常に１であるから、ヘッダには含まない。

ＴＳｎｕｌｌの割り当て開始スロット番号には、空きスロットの先頭のスロット番号が記述される。全てのＴＳ１〜ＴＳ１５をスロットの先頭から順番に割り当てたとしても、フレームの後方に空きスロットが生じる場合がある。そこで、ＴＳｎｕｌｌの割り当て開始スロット番号には、その空きスロットの先頭のスロット番号が記述される。前述の具体例では、空きスロットは生じないため、ＴＳｎｕｌｌの割り当て開始スロット番号は０ｘ００である。受信装置２は、このＴＳｎｕｌｌの割り当て開始スロット番号を取得し、これが０ｘ００の場合、フレームを構成する全てのデータスロットにＴＳが格納されていることを判断し、これが０ｘ００でない場合、ＴＳが格納されている最終のスロット番号を判断する。そして、受信装置２は、データスロットに格納されている最終のＴＳのスロット数を算出することができる。

以上のように、実施例２の送信装置１によれば、実施例１と同様に、複数のＴＳ１〜ＴＳＪをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、フレームサイズを大きくすることができ、データの伝送効率を向上させることができる。尚、実施例２と従来の直接指定方法及び間接指定方法との間で、データの伝送効率を比較した結果については後述する。

〔受信装置〕
次に、実施例２の受信装置２について説明する。実施例２の受信装置２は、図５に示した実施例１の受信装置２と同様に、同期確立部２０、スロット割り当て情報取得部２１及び分離部２２を備えている。実施例１の受信装置２と実施例２の受信装置２とは、同じ構成をしている点で同一であるが、分離部２２の処理が異なる点で相違する。同期確立部２０及びスロット割り当て情報取得部２１の処理は、実施例１と同様であるので、これらの説明は省略する。

分離部２２は、図６に示したフローチャートの処理により、フレームを入力し、スロット割り当て情報取得部２１により取得されたスロット割り当て情報（各ＴＳの識別情報及び各ＴＳに割り当てた先頭のスロット番号）を入力し、受信装置２において分離が要求されたＴＳの識別情報を入力し、スロット割り当て情報に基づいて、要求されたＴＳを、フレーム内のデータスロットから取得することにより、要求されたＴＳを全てのＴＳから分離し、出力する。

（具体例）
前述の具体例において、スロット割り当て情報取得部２１は、フレーム内のヘッダから、スロット割り当て情報（ＴＳ１〜ＴＳ４の識別情報及びＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てた先頭のスロット番号（ＴＳ１：第１スロット目、ＴＳ２：第４３スロット目、ＴＳ３：第６５スロット目、ＴＳ４：第９５スロット目））を取得する。

分離部２２は、図６に示したステップＳ６０２において、スロット割り当て情報取得部２１により取得されたスロット割り当て情報（ＴＳ１〜ＴＳ４の識別情報及びＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てた先頭のスロット番号（ＴＳ１：第１スロット目、ＴＳ２：第４３スロット目、ＴＳ３：第６５スロット目、ＴＳ４：第９５スロット目））に基づいて、ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てたスロット数（ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５）及びスロット位置（ＴＳ１：第１〜第４２スロット目、ＴＳ２：第４３〜第６４スロット目、ＴＳ３：第６５〜第９４スロット目、ＴＳ４：第９５〜第９９スロット目））を算出する。

分離部２２は、ステップＳ６０３において、要求されたＴＳの識別情報がＴＳ＿ｉｄ＝０ｘ０００２、Ｏｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ＝０ｘ１００１であるから、このＴＳの識別情報が、スロット割り当て情報内の各ＴＳの識別情報であるＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄの表の２番目に記述されていることを判断し、要求されたＴＳがＴＳ２であり、２番目の位置であることを特定する。これにより、ＴＳ２は、第４３〜第６４スロット目のデータスロットに格納されていることになる。

分離部２２は、ステップＳ６０４において、要求されたＴＳ２を、フレーム内の第４３〜第６４スロット目のデータスロットから取得する。そして、分離部２２は、要求されたＴＳ２を、フレームから分離し、出力する。

以上のように、実施例２の受信装置２によれば、実施例１と同様に、複数のＴＳ１〜ＴＳＪをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、サイズを大きくしたフレームを受信してＴＳを分離することができ、データの伝送効率を向上させることができる。

次に、実施例３について説明する。実施例３は、スロット割り当て情報として、各ＴＳの識別情報と、各ＴＳに割り当てた末尾のスロット番号とを規定し、多重化したＴＳを伝送する例である。送信すべきＴＳの速度は固定とする。実施例１では、スロット割り当て情報として、各ＴＳに割り当てたスロット数を規定し、実施例２では、先頭のスロット番号を規定したが、実施例３では、スロット数または先頭のスロット番号の代わりに、末尾のスロット番号を規定する。

〔送信装置〕
まず、実施例３の送信装置１について説明する。実施例３の送信装置１は、図１に示したように、速度変換部１０−１〜１０−Ｊ、スロット割り当て部１１、ヘッダ生成部１２及び多重化部１３を備えている。実施例２の送信装置１と実施例３の送信装置１とは、同じ構成をしている点で同一であるが、スロット割り当て部１１及び多重化部１３の処理が異なる点で相違する。速度変換部１０−１〜１０−Ｊ及びヘッダ生成部１２の処理は、実施例１，２と同様であるので、これらの説明は省略する。

送信装置１のスロット割り当て部１１は、図２に示したフローチャートの処理により、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度情報１〜Ｊに基づいて、前述した条件（１）及び（２）を満たすように、各ＴＳに割り当てるスロット数及び位置を規定したスロット割り当て情報を生成する。ここでは、スロット割り当て部１１は、スロット割り当て情報として、各ＴＳの識別情報と、各ＴＳに割り当てる末尾のスロット番号とを生成する。具体的には、スロット割り当て部１１は、予め設定された各ＴＳ識別子及びオリジナルネットワーク識別子を組み合わせて各ＴＳの識別情報を生成し、各ＴＳに割り当てる末尾のスロット番号を生成することにより、スロット割り当て情報（各ＴＳの識別情報及び各ＴＳに割り当てる末尾のスロット番号）を生成する。このスロット割り当ては、ＴＳ１から順番に、第１スロット目のデータスロットから行うものとする。

多重化部１３は、スロット割り当て部１１からスロット割り当て情報（各ＴＳの識別情報及び各ＴＳに割り当てる末尾のスロット番号）を入力し、このスロット割り当て情報に基づいて、各ＴＳに割り当てるスロット数及び位置を算出し、各ＴＳを順番に連続して所定のデータスロットに格納すると共に、ヘッダをフレーム内のヘッダスロットに格納して多重化し、フレームを構成して出力する。

（具体例）
次に、スロット割り当て部１１により生成されるスロット割り当て情報について、具体例を挙げて説明する。実施例１，２の具体例と同様に、送信装置１が入力するＴＳの数を４（Ｊ＝４）、送信装置１が入力するＴＳの正規化速度をそれぞれＴＳ１＝４１.３４・・・、ＴＳ２＝２１.９８・・・、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝４.１１・・・とする。また、フレームを構成するデータスロットの数を９９、ヘッダスロットの数を１、多重するＴＳの最大数を１５とする。また、実施例１，２の具体例と同様に、スロット割り当て部１１は、各ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるスロット数（速度変換後の正規化速度）を、ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５に決定するものとする。つまり、スロット割り当て部１１は、ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるスロット数（ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５）及びスロット位置（ＴＳ１：第１〜第４２スロット目、ＴＳ２：第４３〜第６４スロット目、ＴＳ３：第６５〜第９４スロット目、ＴＳ４：第９５〜第９９スロット目）を、図２に示したステップＳ２０１〜ステップＳ２０３にて決定するものとする。

スロット割り当て部１１は、図２に示したステップＳ２０４において、ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるスロット数（ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５）及びスロット位置（ＴＳ１：第１〜第４２スロット目、ＴＳ２：第４３〜第６４スロット目、ＴＳ３：第６５〜第９４スロット目、ＴＳ４：第９５〜第９９スロット目）に基づいて、ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てる末尾のスロット番号（ＴＳ１：第４２スロット目、ＴＳ２：第６４スロット目、ＴＳ３：第９４スロット目、ＴＳ４：第９９スロット目）を指定する。

そして、スロット割り当て部１１は、予め設定されたＴＳ１〜ＴＳ４のＴＳ＿ｉｄ（ＴＳ識別子）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（オリジナルネットワーク識別子）を組み合わせてＴＳの識別情報を生成し、このＴＳ１〜ＴＳ４の識別情報とＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てる末尾のスロット番号とからなるスロット割り当て情報を生成する。これにより、ヘッダ生成部１２は、パケット同期情報、フレーム同期情報、スロット割り当て情報及びその他の情報からなるヘッダを生成する。

一方、多重化部１３は、スロット割り当て部１１からスロット割り当て情報（ＴＳ１〜４の識別情報及びＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てる末尾のスロット番号（ＴＳ１：第４２スロット目、ＴＳ２：第６４スロット目、ＴＳ３：第９４スロット目、ＴＳ４：第９９スロット目））を入力し、このスロット割り当て情報に基づいて、ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるスロット数（ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５）及びスロット位置（ＴＳ１：第１〜第４２スロット目、ＴＳ２：第４３〜第６４スロット目、ＴＳ３：第６５〜第９４スロット目、ＴＳ４：第９５〜第９９スロット目）を算出し、図３に示したように、ＴＳ１〜ＴＳ４を所定のデータスロットに格納すると共に、ヘッダをフレーム内のヘッダスロットに格納して多重化し、フレームを構成して出力する。

（ヘッダ）
次に、ヘッダ生成部１２が生成するヘッダの構成例について説明する。図８は、実施例３におけるヘッダの構成例を示す図である。ヘッダ生成部１２は、スロット割り当て部１１により生成されたスロット割り当て情報を含むヘッダ（図８に示すヘッダ）を生成する。１フレームを構成する１個のヘッダスロット及び複数個のデータスロットにおいて、ヘッダスロットのサイズは１８８バイトとし、その１８８バイトのうちのスロット割り当て情報を格納する領域は、最大で１７０バイトとし、フレームに多重されるＴＳの種類の数を最大で１５とする。

図８を参照して、ヘッダは、パケット同期情報、フレーム同期情報、ＴＳ１〜ＴＳ１５のＴＳ＿ｉｄ（ＴＳ識別子）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（オリジナルネットワーク識別子）、ＴＳ１〜ＴＳ１５を割り当てた末尾のスロット番号及びその他の情報から構成される。ここで、ＴＳ１〜ＴＳ１５のＴＳ＿ｉｄ（ＴＳ識別子）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（オリジナルネットワーク識別子）、ＴＳ２〜ＴＳ１５を割り当てた末尾のスロット番号が、スロット割り当て情報である。パケット同期情報、フレーム同期情報、ＴＳ１〜ＴＳ１５のＴＳ＿ｉｄ（ＴＳ識別子）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（オリジナルネットワーク識別子）は、実施例１，２と同様であるから説明を省略する。前述の具体例では、ＴＳ１〜ＴＳ４のＴＳ＿ｉｄ（ＴＳ識別子）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（オリジナルネットワーク識別子）には、予め設定されたそれぞれのデータが記述され、ＴＳ５〜ＴＳ１５のそれらには、０ｘＦＦＦＦが記述される。ＴＳ１〜ＴＳ１５を割り当てた末尾のスロット番号は、８ビットで表される。前述の具体例では、ＴＳ１〜ＴＳ４を割り当てた末尾のスロット番号には、４２（０ｘ２Ａ）、６４（０ｘ４０）、９４（０ｘ５Ｅ）、９９（０ｘ６３）が記述され、ＴＳ５〜ＴＳ１５のそれらには、００（０ｘ００）が記述される。

以上のように、実施例３の送信装置１によれば、実施例１，２と同様に、複数のＴＳ１〜ＴＳＪをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、フレームサイズを大きくすることができ、データの伝送効率を向上させることができる。尚、実施例３と従来の直接指定方法及び間接指定方法との間で、データの伝送効率を比較した結果については後述する。

〔受信装置〕
次に、実施例３の受信装置２について説明する。実施例３の受信装置２は、図５に示したように、同期確立部２０、スロット割り当て情報取得部２１及び分離部２２を備えている。実施例２の受信装置２と実施例３の受信装置２とは、同じ構成をしている点で同一であるが、分離部２２の処理が異なる点で相違する。同期確立部２０及びスロット割り当て情報取得部２１の処理は、実施例１，２と同様であるので、これらの説明は省略する。

分離部２２は、図６に示したフローチャートの処理により、フレームを入力し、スロット割り当て情報取得部２１により取得されたスロット割り当て情報（各ＴＳの識別情報及び各ＴＳに割り当てた末尾のスロット番号）を入力し、受信装置２において分離が要求されたＴＳの識別情報を入力し、スロット割り当て情報に基づいて、要求されたＴＳを、フレーム内のデータスロットから取得することにより、要求されたＴＳを全てのＴＳから分離し、出力する。

（具体例）
前述の具体例において、スロット割り当て情報取得部２１は、フレーム内のヘッダから、スロット割り当て情報（ＴＳ１〜ＴＳ４の識別情報及びＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てた末尾のスロット番号ＴＳ１：第４２スロット目、ＴＳ２：第６４スロット目、ＴＳ３：第９４スロット目、ＴＳ４：第９９スロット目）を取得する。

分離部２２は、図６に示したステップＳ６０２において、スロット割り当て情報取得部２１により取得されたスロット割り当て情報（ＴＳ１〜ＴＳ４の識別情報及びＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てた末尾のスロット番号ＴＳ１：第４２スロット目、ＴＳ２：第６４スロット目、ＴＳ３：第９４スロット目、ＴＳ４：第９９スロット目））に基づいて、ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てたスロット数（ＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５）及びスロット位置（ＴＳ１：第１〜第４２スロット目、ＴＳ２：第４３〜第６４スロット目、ＴＳ３：第６５〜第９４スロット目、ＴＳ４：第９５〜第９９スロット目）を算出する。

分離部２２は、ステップＳ６０３において、要求されたＴＳの識別情報がＴＳ＿ｉｄ＝０ｘ０００２、Ｏｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ＝０ｘ１００１であるから、このＴＳの識別情報が、スロット割り当て情報内の各ＴＳの識別情報であるＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄの表の２番目に記述されていることを判断し、要求されたＴＳがＴＳ２であり、２番目の位置であることを特定する。これにより、ＴＳ２は、第４３〜第６４スロット目のデータスロットに格納されていることになる。

分離部２２は、ステップＳ６０４において、要求されたＴＳ２を、フレーム内の第４３〜第６４スロット目のデータスロットから取得する。そして、分離部２２は、要求されたＴＳ２を、フレームから分離し、出力する。

以上のように、実施例３の受信装置２によれば、実施例１と同様に、複数のＴＳ１〜ＴＳＪをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、サイズを大きくしたフレームを受信してＴＳを分離することができ、データの伝送効率を向上させることができる。

また、実施例３の受信装置２によれば、最後に割り当てたＴＳ（前述の具体例ではＴＳ４）の末尾のスロット番号を参照することにより、フレームの後方に空きスロットが生じる場合でも、最後に割り当てたＴＳを正しく分離することができる。実施例３では空きスロットが生じないため、最後に割り当てたＴＳの末尾のスロット番号は、フレームの末尾のスロット番号と等しくなる。

〔実施例１〜３の効果〕
次に、実施例１〜３による伝送効率の向上効果について、前述した従来の直接指定方法及び間接指定方法と比較した例を挙げて説明する。例えば、多重するＴＳ数を３１とした場合、実施例１〜３では、スロット割り当て情報に規定されるスロット数またはスロット番号を表すビット幅を全ＴＳで固定とすると、最大で１ＴＳあたり１１ビットを使うことができる。ヘッダにスロット割り当て情報が格納される領域を最大で１７０バイト確保可能であるとき、ＴＳの識別情報が格納される領域を除くバイト数は、１７０−（４×３１）＝４６バイト＝３６８ビットとなり、これをＴＳ数（３１）で割ると３６８／３１＝１１.８７・・・ビットとなり、小数点以下を切り捨てると１１ビットになるからである。

この場合、スロット割り当て情報に規定されるスロット数またはスロット番号の最大値は２０４８（＝２^１１）となる。スロット割り当て情報にスロット数を規定する実施例１の場合、及びスロット割り当て情報に末尾のスロット番号を格納する実施例３の場合、１個のＴＳでフレーム内の全スロットを使用する場合を想定すると、フレーム内のデータスロット数はスロット数またはスロット番号の最大値以下とする必要がある。また、スロット割り当て情報に先頭のスロット番号を規定する実施例２の場合も、空きスロットがフレームの末尾に１個だけ発生する場合（空きスロットの先頭のスロット番号が、フレームの末尾のスロット番号となる場合）を想定すると、フレーム内のデータスロット数はスロット番号の最大値以下とする必要がある。すなわち、実施例１〜３の場合とも、１フレームのデータスロット数は最大で２０４８となる。

一方、前述したとおり、従来の直接指定方法の場合、１フレームのデータスロット数の最大値は４２であり、間接指定方法の場合は７３である。したがって、実施例１〜３では、従来の直接指定方法及び間接指定方法に比べ、１フレームのデータスロット数を４２または７３から２０４８へ大幅に増やすことができ、フレームサイズが大きくなるから、データの伝送効率を向上させることができる。

〔実施例１〜３にＭＰＥＧデコーダーを適用した例〕
次に、実施例１〜３の受信装置１，２において、フレームの伝送速度と同じ速度で要求されたＴＳを出力し、かつＭＰＥＧデコーダーを適用した例について説明する。ＴＳを出力する速度がフレームの伝送速度と同じ速度である場合、受信装置１，２では各ＴＳの伝送速度を再生する必要がないため、回路が簡便になる。

図９は、本実施例の受信装置の構成を示すブロック図である。この受信装置３は、同期確立部２０、スロット割り当て情報取得部２１、分離部２２、バッファ２３、ヌルパケット生成部２４及び切り替え部２５を備えている。同期確立部２０、スロット割り当て情報取得部２１及び分離部２２は、実施例１〜３と同様であるから説明を省略する。尚、スロット割り当て情報取得部２１は、スロット割り当て情報を分離部２２及び切り替え部２５に出力する。

バッファ２３は、分離部２２により分離されたＴＳを蓄積する。蓄積されたＴＳは、切り替え部２５により読み出される。ヌルパケット生成部２４は、ヌルパケットを生成する。生成されたヌルパケットは、切り替え部２５により読み出される。

切り替え部２５は、要求されたＴＳの識別情報を入力すると共に、スロット割り当て情報取得部２１からスロット割り当て情報を入力する。そして、切り替え部２５は、要求されたＴＳが割り当てられたスロット数と、フレーム内のヘッダを含む全スロット数との間の比率に従って、ある程度均一にＴＳパケットがＴＳ内に配置するように、バッファ２３からのＴＳパケットの読み出しと、ヌルパケット生成部２４からのヌルパケットの読み出しとを切り替え、予め設定された伝送路の速度（フレームを用いたときの全データの伝送速度）で、要求されたＴＳを出力する。ここで、ＴＳ内にＴＳパケットとヌルパケットが均一に配置するようにしたのは、受信装置３が出力したＴＳをデコードするＭＰＥＧデコーダー２６のバッファアンダーフローやオーバーフローを防ぐためである。

すなわち、切り替え部２５は、要求されたＴＳを出力する際に、ＴＳパケットまたはヌルパケットがバースト的に存在しないように、ＴＳパケット間に予め規定した間隔で、ヌルパケットを挿入して、伝送路の速度で出力する。尚、送信装置１の速度変換部（書き換え部）１０−１〜１０−Ｊは、ＰＣＲの値を、ヌルパケット挿入後に整合するように、すなわち、送信装置１により送信されるフレームの伝送速度に整合するように、書き換えておく。ここで、ＰＣＲは、送信装置１のクロックが発生する値（時刻）を所定間隔でサンプルした番組時刻基準値情報であり、ＭＰＥＧデコーダー２６がＴＳをデコードする際に用いられる。

ヌルパケットを挿入する間隔は、ＴＳパケットまたはヌルパケットがある程度バースト的に存在しないようになっていれば、どのように規定してもよい。例えば、パケット列の1パケット目から順に、ＴＳパケット及びヌルパケットのそれぞれに対し、「（その時点までに）パケット列に割り振られたパケット数÷パケット列に割り振られるべきパケット数」を計算し、この値の小さい方のパケット（ＴＳパケットまたはヌルパケット）、またはこの値が同じ場合はＴＳパケットを選択することにより、ＴＳに対して挿入するヌルパケットの位置を決定する、という規則を用いた場合について、前記具体例を用いて説明する。

図１０は、前記具体例において、切り替え部２５によってＴＳ２のＴＳパケットと挿入するヌルパケットの並び順を決定する計算過程を説明する図である。例えばＴＳ２の場合、フレーム内に２２個のＴＳが割り当てられており、また１フレームの全スロット数は１００であるから、ＴＳ２に対して挿入するヌルパケットの数は、７８となる（１００−２２＝７８）。したがって、「パケット列に割り振られるべきパケット数」は、ＴＳパケットは２２、ヌルパケットは７８である。

まず、切り替え部２５は、１パケット目について、ＴＳパケット及びヌルパケットの計算を行い、ＴＳパケットの計算結果（Ａ÷Ｂ＝０÷２２＝０）とヌルパケットの計算結果（Ｃ÷Ｄ＝０÷７８＝０）とを比較し、両計算結果は同じであるから、ＴＳパケットを選択する。そして、バッファ２３からＴＳパケットを読み出し、ＭＰＥＧデコーダー２６に出力する。次に、切り替え部２５は、２パケット目について、前記計算を行い、ＴＳパケットの計算結果（Ａ÷Ｂ＝１÷２２＝０．０４５）とヌルパケットの計算結果（Ｃ÷Ｄ＝０÷７８＝０）とを比較し、ヌルパケットの計算結果の方が小さいから、ヌルパケットを選択する。ＴＳパケットの計算においてＡ＝１としたのは、既に１パケット目でＴＳパケットが割り振られているからである。そして、ヌルパケット生成部２４からヌルパケットを読み出し、ＭＰＥＧデコーダー２６に出力する。

このように、切り替え部２５は、ＴＳパケット及びヌルパケットからなるパケット列の１パケット目から、ＴＳパケットまたはヌルパケットを順次選択し、ＭＰＥＧデコーダー２６に出力する。

以上のように、図９に示した受信装置３によれば、出力するＴＳ内にＴＳパケットまたはヌルパケットがバースト的に存在することを回避しながら、各ＴＳの伝送速度を再生することなく、要求されたＴＳを出力することができる。

尚、実施例１〜３において、送信装置１の速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、速度変換部１１から入力する速度変換後の正規化速度に基づいて、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度を変換するようにしたが、速度変換前の正規化速度によっては速度変換しない場合もあり得る。前記具体例において、送信装置１が入力するＴＳ１〜ＴＳ４の正規化速度がＴＳ１＝４２、ＴＳ２＝２２、ＴＳ３＝３０、ＴＳ４＝５の場合は、速度変換する必要がないから、速度変換部１０−１〜１０−４は、入力したＴＳ１〜ＴＳ４の速度を変換することなく、入力した速度のままでＴＳ１〜ＴＳ４を出力する。

また、実施例１〜３において、送信装置１は速度変換部１０−１〜１０−Ｊを備えるようにしたが、速度変換部１０−１〜１０−Ｊは必ずしも必要ではない。すなわち、実施例１〜３の送信装置１と同等の機能を、スロット割り当て部１１、ヘッダ生成部１２及び多重化部１３を備えた送信装置と、速度変換部１０−１〜１０−Ｊを備えた速度変換装置とにより構成される送信システムに実現させる。送信装置のスロット割り当て部１１は、速度変換後の正規化速度またはスロット割り当て情報を速度変換装置へ出力する。速度変換装置の速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、送信装置から速度変換後の正規化速度またはスロット割り当て情報を入力し、速度変換処理を行い、速度変換後のＴＳ１〜ＴＳＪを送信装置へ出力する。送信装置の多重化部１３は、速度変換装置から速度変換後のＴＳ１〜ＴＳＪを入力し、多重化処理を行う。

本発明の実施形態による送信装置１及び受信装置２，３のハード構成としては、通常のコンピュータを使用することができる。送信装置１及び受信装置２，３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等の揮発性の記憶媒体、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶媒体、及びインターフェース等を備えたコンピュータによって構成される。送信装置１に備えた速度変換部１０−１〜１０−Ｊ、スロット割り当て部１１、ヘッダ生成部１２及び多重化部１３の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。また、受信装置２に備えた同期確立部２０、スロット割り当て情報取得部２１及び分離部２２の各機能も、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。また、受信装置３に備えた同期確立部２０、スロット割り当て情報取得部２１、分離部２２、バッファ２３、ヌルパケット生成部２４及び切り替え部２５の各機能も、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。これらのプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもできる。

１ 送信装置
２，３ 受信装置
１０ 速度変換部
１１ スロット割り当て部
１２ ヘッダ生成部
１３ 多重化部
２０ 同期確立部
２１ スロット割り当て情報取得部
２２ 分離部
２３ バッファ
２４ ヌルパケット生成部
２５ 切り替え部
２６ ＭＰＥＧデコーダー

Claims (11)

1. 複数のデジタルデータをパケット単位で時分割多重し、ヘッダスロット及びデータスロットからなるフレームを構成して送信するデジタルデータ送信装置において、
   前記複数のデジタルデータを前記フレーム内のデータスロットに格納する際の、それぞれのデジタルデータに対して割り当てるデータスロットに関する情報を、スロット割り当て情報として生成するスロット割り当て部と、
   前記スロット割り当て情報及び前記フレーム同期を確立するためのフレーム同期情報を含むヘッダを生成するヘッダ生成部と、
   前記ヘッダを前記フレーム内のヘッダスロットに格納し、前記スロット割り当て情報に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれが順番に連続するように、前記複数のデジタルデータを前記データスロットに格納し、多重化してフレームを構成する多重化部と、を備え、
   前記スロット割り当て部は、前記複数のデジタルデータの速度に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれに割り当てるデータスロット数を算出し、前記デジタルデータ毎に、前記データスロット数を含むスロット割り当て情報を生成する、ことを特徴とするデジタルデータ送信装置。
2. 請求項１に記載のデジタルデータ送信装置において、
   前記スロット割り当て部は、前記複数のデジタルデータの速度に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれに割り当てる前記データスロットの先頭の番号または末尾の番号を算出し、前記デジタルデータ毎に、前記先頭の番号または末尾の番号を含むスロット割り当て情報を生成する、ことを特徴とするデジタルデータ送信装置。
3. 請求項１または２に記載のデジタルデータ送信装置において、
   前記スロット割り当て部は、前記複数のデジタルデータのそれぞれについて、前記多重化部により多重化されるデジタルデータの速度変換後の速度が元の速度以上になり、かつ、前記速度変換の際に前記デジタルデータに挿入されるパケットの数が最小になるように、割り当てるデータスロット数を決定する、ことを特徴とするデジタルデータ送信装置。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載のデジタルデータ送信装置において、
   前記デジタルデータをＭＰＥＧ２ ＴＳとし、
   当該デジタルデータ送信装置により送信されるフレームの速度に整合するように、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）の値を書き換える書き換え部を備えたことを特徴とするデジタルデータ送信装置。
5. 請求項１に記載のデジタルデータ送信装置により送信された複数のデジタルデータを含むフレームを受信し、前記フレームからデジタルデータを分離するデジタルデータ受信装置であって、
   前記フレーム内のヘッダに含まれるフレーム同期情報に基づいてフレーム同期を確立する同期確立部と、
   前記フレーム同期が確立したフレーム内のヘッダから、前記デジタルデータ毎のデータスロット数を含むスロット割り当て情報を取得するスロット割り当て情報取得部と、
   前記スロット割り当て情報に基づいて、前記フレーム内のデータスロットから所定のデジタルデータを分離する分離部と、を備え、
   前記分離部は、前記スロット割り当て情報に含まれるデジタルデータ毎のデータスロット数に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれが順番に連続して格納された前記データスロットのデータスロット数及びスロット位置をそれぞれのデジタルデータについて算出し、前記所定のデジタルデータがデータスロットに格納されたデータスロット数及びスロット位置を特定し、前記所定のデジタルデータを分離する、ことを特徴とするデジタルデータ受信装置。
6. 請求項２に記載のデジタルデータ送信装置により送信された複数のデジタルデータを含むフレームを受信し、前記フレームからデジタルデータを分離するデジタルデータ受信装置であって、
   前記フレーム内のヘッダに含まれるフレーム同期情報に基づいてフレーム同期を確立する同期確立部と、
   前記フレーム同期が確立したフレーム内のヘッダから、前記デジタルデータ毎の、前記複数のデジタルデータのそれぞれに対して割り当てられたデータスロットの先頭の番号または末尾の番号を含むスロット割り当て情報を取得するスロット割り当て情報取得部と、
   前記スロット割り当て情報に基づいて、前記フレーム内のデータスロットから所定のデジタルデータを分離する分離部と、を備え、
   前記分離部は、前記スロット割り当て情報に含まれるデジタルデータ毎の前記先頭の番号または末尾の番号に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれが順番に連続して格納された前記データスロットのデータスロット数及びスロット位置をそれぞれのデジタルデータについて算出し、前記所定のデジタルデータがデータスロットに格納されたデータスロット数及びスロット位置を特定し、前記所定のデジタルデータを分離する、ことを特徴とするデジタルデータ受信装置。
7. 請求項４に記載のデジタルデータ送信装置により送信された複数のＭＰＥＧ２ ＴＳを含むフレームを受信し、前記フレームからＭＰＥＧ２ ＴＳを分離するデジタルデータ受信装置であって、
   前記フレーム内のヘッダに含まれるフレーム同期情報に基づいてフレーム同期を確立する同期確立部と、
   前記フレーム同期が確立したフレーム内のヘッダから、前記ＴＳ毎のスロット割り当て情報を取得するスロット割り当て情報取得部と、
   前記スロット割り当て情報に基づいて、前記フレーム内のデータスロットから所定のＴＳを分離する分離部と、
   前記分離された前記ＴＳを格納するバッファと、
   ヌルパケットを生成するヌルパケット生成部と、
   前記バッファからＴＳを読み出し、前記ヌルパケット生成部からヌルパケットを読み出し、前記読み出したＴＳ及びヌルパケットを切り替え、前記ＴＳにヌルパケットを挿入してＭＰＥＧデコーダーへ出力する切り替え部と、を備え、
   前記分離部は、前記スロット割り当て情報に含まれる、請求項１におけるＴＳ毎のデータスロット数に基づいて、または、請求項２におけるＴＳ毎の、データスロットの先頭の番号または末尾の番号に基づいて、前記複数のＴＳのそれぞれが順番に連続して格納された前記データスロットのデータスロット数及びスロット位置をそれぞれのＴＳについて算出し、前記所定のＴＳがデータスロットに格納されたデータスロット数及びスロット位置を特定し、前記所定のＴＳを分離して前記バッファに格納し、
   前記切り替え部は、前記ＴＳに、所定の間隔でヌルパケットを挿入し、前記デジタルデータ送信装置により送信されたフレームの速度と同一の速度のＴＳを出力する、ことを特徴とするデジタルデータ受信装置。
8. 複数のデジタルデータをパケット単位で時分割多重し、ヘッダスロット及びデータスロットからなるフレームを構成して送信するデジタルデータ送信方法において、
   前記複数のデジタルデータの速度に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれに割り当てるデータスロット数、前記データスロットの先頭の番号または末尾の番号を算出し、前記複数のデジタルデータのそれぞれに対して割り当てるデータスロットに関する情報として、前記デジタルデータ毎に、前記データスロット数、前記先頭の番号または前記末尾の番号を含むスロット割り当て情報を生成するステップと、
   前記スロット割り当て情報、及び前記フレーム同期を確立するためのフレーム同期情報を含むヘッダを生成するステップと、
   前記ヘッダを前記フレーム内のヘッダスロットに格納し、前記スロット割り当て情報に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれが順番に連続するように、前記複数のデジタルデータを前記データスロットに格納し、多重化してフレームを構成するステップと、を有することを特徴とするデジタルデータ送信方法。
9. 請求項８のデジタルデータ送信方法により送信された複数のデジタルデータを含むフレームを受信し、前記フレームからデジタルデータを分離するデジタルデータ受信方法であって、
   前記フレーム内のヘッダに含まれるフレーム同期情報に基づいてフレーム同期を確立するステップと、
   前記フレーム同期が確立したフレーム内のヘッダから、前記デジタルデータ毎のデータスロット数、または、前記デジタルデータ毎の、前記複数のデジタルデータのそれぞれに対して割り当てられたデータスロットの先頭の番号若しくは末尾の番号を含むスロット割り当て情報を取得するステップと、
   前記スロット割り当て情報に含まれるデジタルデータ毎の前記データスロット数、前記先頭の番号または前記末尾の番号に基づいて、前記複数のデジタルデータのそれぞれが順番に連続して格納された前記データスロットのデータスロット数及びスロット位置を、それぞれのデジタルデータについて算出し、前記所定のデジタルデータが格納されたデータスロット数及びスロット位置を特定し、前記所定のデジタルデータを分離するステップと、を有することを特徴とするデジタルデータ受信方法。
10. コンピュータを、請求項１から４までのいずれか一項に記載のデジタルデータ送信装置として機能させるためのデジタルデータ送信プログラム。
11. コンピュータを、請求項５から７までのいずれか一項に記載のデジタルデータ受信装置として機能させるためのデジタルデータ受信プログラム。

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