JP5973746B2 - 送信装置及び受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、トランスポートストリーム（ＴＳ：Transport Stream）のパケットと可変長パケットとを多重伝送する送信装置及びその受信装置に関するものである。

デジタル放送では、トランスポートストリームを用いて映像信号や音声信号を多重化して伝送している。トランスポートストリームとは、ＭＰＥＧ‐２トランスポートストリームのパケットのような同期パターン０ｘ４７で始まる固定長（１８８バイト）パケットの列情報のまとまりをなすものである。

現在のケーブルテレビでは、日本ＣＡＴＶ技術協会標準規格（例えば、非特許文献１参照）に準拠した、１フレームあたり１個のＴＳパケット形式の多重フレームヘッダ情報を格納するスロットと５２個のパケット配置用スロットからなる複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ：Transport Streams Multiplexing Frame）が使用されている。このフレームを用いて、ＢＳデジタル放送や地上デジタル放送の再送信サービスが運用されている。

一方、通信系や蓄積系のファイル型コンテンツ配信サービスを追加するため、衛星放送、地上放送、ケーブルテレビの１チャンネルなどの一つの変調器から送出するＴＳに加えてＩＰ（Internet Protocol）パケットを伝送可能とする方法がいくつか提案されている。

これまで提案されている「ＴＳに加えてＩＰパケットを伝送可能とする技法」は、大きく２つに分けられる。

ＩＰパケットを伝送可能とする技法の１つ目は、ＭＰＥＧ−２ ＳｙｓｔｅｍｓのＴＳパケットにＩＰパケットをカプセル化する方式で、ＭＰＥ（Multi Protocol Encapsulation）（例えば、非特許文献２参照）とＵＬＥ（Unidirectional Lightweight Encapsulation）（例えば、非特許文献３参照）がある。ＭＰＥはＩＰパケットをＭＰＥＧ‐２ Ｓｙｓｔｅｍｓで規定されたセクション形式にカプセル化し、ＴＳパケットに格納する方式である。ＵＬＥはＩＰパケットにＥｔｈｅｒＴｙｐｅフィールド、宛先アドレスフィールド及びＣＲＣフィールドを付加した後、ＭＰＥＧ‐２ Ｓｙｓｔｅｍｓで規定されたプライベートストリームにカプセル化し、ＴＳパケットに格納する方式である。これらの方式は、伝送路符号化側から見ればＴＳパケットなので、既存のＴＳを伝送するための伝送方式が利用でき、ＩＰを用いた新しいサービスを行う方式と従来のＴＳのみを伝送する方式を共通に受信する受信機も作りやすいと考えられる。日本国内では、地上デジタル放送の伝送方式を利用して、ＵＬＥを用いた方式がマルチメディア放送で採用されている。

ＩＰパケットを伝送可能とする技法の２つ目は、高度ＢＳデジタル放送（例えば、非特許文献４参照）やＤＶＢ‐Ｃ２（例えば、非特許文献５参照）などで実現されている。高度ＢＳデジタル放送では、ＩＰパケットをＴＬＶ（type length value）パケット（例えば、非特許文献６，７参照）にカプセル化し、ＴＳとは異なるスロットにＴＬＶパケットを割り当てることで伝送路を共有している。尚、フレーム内のスロットは固定長のため、可変長のＴＬＶパケットを無駄なく割り当てるためにＴＭＣＣ内に割り当てスロット毎にＴＬＶパケットの先頭位置を記述する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。ＤＶＢ‐Ｃ２では、ＩＰパケットをカプセル化したＧＳＥ（Generic Stream Encapsulated）及びＴＳを、それぞれＰＬＰ（Physical Layer Pipe）という共通の形式に変換し、これをフレーム化して伝送する。

ところで、ケーブルテレビで通信サービス用に運用されているＩＰパケットの伝送は、Ｄｏｃｓｉｓ（Data-over-cable Interface Specifications）で実現されている（例えば、非特許文献８参照）。Ｄｏｃｓｉｓでは、４バイトの独自のＭＡＣヘッダとＩＰパケットを載せるペイロードで構成された全長１８８バイトのパケットを伝送する。

特開２００８‐１３６０５２号公報

ＪＣＴＥＡ ＳＴＤ−００２ ５．０版，"デジタル放送有線テレビジョン放送 多重化装置"，日本ＣＡＴＶ技術協会，２００７年１０月 ETSI EN 301 192‐V1.4.1，"Digital Video Broadcasting（DVB）；DVB Specification for data broadcasting，"European Standard，２００４年６月 G. Fairhurst and B. C. Nocker，"Unidirectional Lightweight Encapsulation（ULE）for Transmission of IP Datagrams over an MPEG-2 Transport Stream（TS）"，IETF，RFC4326, ２００５年１２月 ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ４４ １．０版，"高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式"，一般社団法人 電波産業会，２００９年７月２９日 ETSI EN 302 769‐V1.2.1，"Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital transmission system for cable systems(DVB-C2)"，２０１１年４月 S. Aoki and K. Aoki，"Efficient Multiplexing Scheme for IP Packets over the Advanced Satellite Broadcasting System", IEEE Transactions on Consumer Electronics, vol. 55, no. 1, pp.49-55, ２００９年２月 ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３２ １．０版，"デジタル放送における映像符号化、音声符号化及び多重化方式"，一般社団法人 電波産業会，２００１年５月３１日 CableLabs，Data-Over-Cable Service Interface Specifications（DOCSIS）3.0, CM-SP-MULPIv3.0-I17-111117，"MAC and Upper Layer Protocols Interface Specification"，２０１１年１１月１７日

ＭＰＥＧ‐２ ＳｙｓｔｅｍｓのＴＳパケットにＩＰパケットをカプセル化するＭＰＥやＵＬＥによる方式では、上記のように既存の伝送方式を利用できるというメリットがあるが、ＩＰヘッダ情報のほかにＴＳパケットヘッダ、プライベートストリームヘッダ及びセクションヘッダがパケットのヘッダ情報を加える必要がある。更に、ＩＰパケットを固定長のＴＳパケットに収容するとスタッフィングが発生する可能性があるため、オーバーヘッドが大きくなり伝送効率が悪いという欠点がある。オーバーヘッドの量はＩＰパケットのペイロード長によって異なるが、非特許文献５によれば、ペイロード長が２０００バイト付近であれば５〜１４％、４０００バイト付近で４〜８％のオーバーヘッドとなっている。

一方、高度ＢＳデジタル放送やＤＶＢ‐Ｃ２では、ヘッダ情報を伝送制御信号等で共有化してＩＰパケットをカプセル化（高度ＢＳデジタル放送であればＴＬＶパケットにカプセル化し、ＤＶＢ‐Ｃ２であればジェネリックストリームにカプセル化）して多重伝送するため、オーバーヘッドを少なくでき伝送効率の面で利点がある。しかしながら、高度ＢＳデジタル放送やＤＶＢ‐Ｃ２の方式では、ＩＰパケットをカプセル化した信号用にＴＳとは別の専用の受信処理が必要となるため、既存のＴＳのみのシステムとの共用受信機を作る場合に、異なる伝送方式に対応しなければならず、共用できる部分が少なくなり受信機のコスト上昇につながる。

また、Ｄｏｃｓｉｓでは、ＩＰパケットの伝送に関しては既存の通信サービス用の伝送機器と共用できる部分が多いが、デジタル放送のＴＳをＩＰパケットに載せて伝送するために、Ｄｏｃｓｉｓのパケットのヘッダ情報としてＩＰヘッダ及びＭＡＣヘッダが加わり伝送効率が悪くなるという欠点がある。

このため、デジタル放送のＴＳを伝送するのと同時にＩＰパケットなどの可変長パケットを効率よく伝送できる技法が望まれる。

本発明の目的は、上記の課題を考慮して為されたものであり、デジタル放送のＴＳを伝送するのと同時にＩＰパケットなどの可変長パケットを効率よく伝送可能とする、送信装置及び受信装置を提供することにある。

本発明の送信装置は、ＴＳ（Transport Stream）パケットを割り当てる複数のパケット配置用スロットとヘッダ情報用の１つのスロットからなるフレームにて可変長パケットを多重伝送する送信装置であって、伝送するＴＳパケットと同サイズのパケット長であり、且つ先頭に前記ＴＳパケットと同じ同期パターンを割り当てられる固定長の第３のパケット（本願明細書中、「ＴＳ‐ｌｉｋｅパケット」と称される）を生成し、伝送する可変長パケットを分割して各分割された当該可変長パケットのデータを前記第３のパケットに順次割り当てる可変長パケット分割部と、予め定められた複数のパケット配置用スロットを有するフレームにて前記ＴＳパケット及び前記第３のパケットを伝送するために、前記ＴＳパケット及び前記第３のパケットに関するフレーム中の相対的な配列位置を示すための配列位置情報と前記可変長パケットの先頭位置を示すための先頭位置情報とを含む多重フレームヘッダ情報を、当該ＴＳパケット用の既定スロット数の複数ＴＳ多重フレームの形式に合うよう生成する多重フレームヘッダ生成部と、１つのフレームに１つの前記多重フレームヘッダ情報のスロットを配置し、前記ＴＳパケット及び前記第３のパケットを当該１つのフレームのパケット配置用スロットごとに配列して多重化し、当該複数ＴＳ多重フレームとして構成する多重化部と、前記複数ＴＳ多重フレームの多重化信号を外部に送信する送信部と、を備えることを特徴とする。

これにより、可変長パケットをＴＳパケット長のオーバーヘッドが少ない形式のパケットにカプセル化し、ＴＳパケットと同時に可変長パケットを多重化することが可能となることから、伝送路の構成上においても伝送機器の共有化を図りつつ効率よく伝送することが可能となる。

そして、受信側で、ＴＳパケットと可変長パケットにデータを格納する第３のパケット（即ち、本願明細書中の「ＴＳ‐ｌｉｋｅパケット」）とを識別する復調処理を軽減させることができ、効率よく伝送することが可能となる。

また、本発明の送信装置において、前記可変長パケットの先頭位置情報は、各パケット配置用スロットに当該可変長パケットの先頭が含まれるか否かを示す情報であり、当該先頭が含まれる際の先頭位置情報には前記同期パターンから数えて何バイト目かを示す情報が記述されていることを特徴とする。

これにより、伝送効率としてオーバーヘッドを軽減させることができ、効率よく伝送することが可能となる。

また、本発明の送信装置において、前記可変長パケットは、ＩＰ（Internet Protocol）パケット、ＴＬＶ（type length value）パケット、又はＧＳＥ（Generic Stream Encapsulated）パケットのいずれかからなることを特徴とする。

このように、パケット長の情報を有する任意のタイプの可変長パケットを多重化した信号を伝送することができる。

また、本発明の送信装置において、前記送信部は、前記多重化信号をケーブルテレビの伝送路にて伝送することを特徴とする。

これにより、高度ＢＳデジタル放送も利用可能なＴＬＶ（type length value）パケット形式でＩＰパケットのデータを伝送可能とすることで伝送機器の共有率を高め、再送信装置を考慮した広い用途での利用や利用効率の高い伝送システムの構築が可能となる。

更に、本発明の受信装置は、ＴＳ（Transport Stream）パケット形式のヘッダ情報を有するＴＳパケット列の多重化信号から可変長パケットのデータを受信する受信装置であって、ＴＳパケット用の既定スロット数の複数ＴＳ多重フレームの形式に合うよう生成されている多重フレームヘッダ情報を含む当該複数ＴＳ多重フレームで伝送されるＴＳパケット列の多重化信号を受信する受信部と、前記多重フレームヘッダ情報からＴＳパケット及び当該ＴＳパケットと同サイズのパケット長であり、且つ先頭に前記ＴＳパケットと同じ同期パターンを割り当てられる固定長の第３のパケットに関するフレーム中の相対的な配列位置を示すための配列位置情報と前記可変長パケットの先頭位置を示すための先頭位置情報とを抽出し、前記配列位置情報を基にＴＳパケット列から当該第３のパケットのデータを分離する分離部と、前記先頭位置情報を基に前記第３のパケットのデータから当該可変長パケットを再構成して復元する可変長パケット復元部と、を備えることを特徴とする。

これにより、可変長パケットをＴＳパケット長のオーバーヘッドが少ない形式のパケットにカプセル化され、ＴＳパケットと同時に可変長パケットを多重化されていながら容易に可変長パケットを抽出できることから、伝送路の構成上においても伝送機器の共有化を図りつつ効率よく伝送することが可能となる。

また、本発明の受信装置において、前記第３のパケットの先頭には前記ＴＳパケットと同じ同期パターンを割り当てられており、前記受信部は、前記ＴＳパケットと前記第３のパケットとを当該複数ＴＳ多重フレームの同一のパケットとみなして受信することを特徴とする。

これにより、ＴＳパケットと可変長パケットにデータを格納する第３のパケット（即ち、本願明細書中の「ＴＳ‐ｌｉｋｅパケット」）とを識別する復調処理を軽減させることができ、効率よく伝送することが可能となる。

また、本発明の受信装置において、前記可変長パケットの先頭位置情報は、各パケット配置用スロットに当該可変長パケットの先頭が含まれるか否かを示す情報であり、当該先頭が含まれる際の先頭位置情報には前記同期パターンから数えて何バイト目かを示す情報が記述されていることを特徴とする。

これにより、伝送効率としてオーバーヘッドを軽減させることができ、効率よく伝送することが可能となる。

また、本発明の受信装置において、前記可変長パケットは、ＩＰ（Internet Protocol）パケット、ＴＬＶ（type length value）パケット、又はＧＳＥ（Generic Stream Encapsulated）パケットのいずれかからなることを特徴とする。

このように、パケット長の情報を有する任意のタイプの可変長パケットが多重化された信号を受信して分離することができる。

また、本発明の受信装置において、前記受信部は、前記多重化信号をケーブルテレビの伝送路にて受信することを特徴とする。

これにより、高度ＢＳデジタル放送で規格化されているＴＬＶ（type length value）パケット形式でＩＰパケットのデータを伝送可能とすることで伝送機器の共有率を高め、再送信装置を考慮した広い用途での利用や利用効率の高い伝送システムの構築が可能となる。

本発明によれば、デジタル放送のＴＳを伝送するのと同時にＩＰパケットなどの可変長パケットを効率よく伝送することが可能となる。また、既存のケーブルテレビで実用化されている日本ＣＡＴＶ技術協会標準規格に準拠した複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）のデータ構造配列情報を拡張することで、可変長パケットをＴＳパケット長のオーバーヘッドが少ない形式のパケットにカプセル化し、ＴＳパケットと同時に可変長パケットを複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）に多重化することが可能となることから、効率的に既存のＴＳとともに可変長パケットを伝送することができるとともに、伝送路の構成上においても伝送機器の共有化を図ることができ、安価に、効率の良い伝送システムを構築できる。また、高度ＢＳデジタル放送で規格化されているＴＬＶ（type length value）パケット形式でＩＰパケットのデータを伝送可能とすることで伝送機器の共有率を高め、再送信装置を考慮した広い用途での利用や利用効率の高い伝送システムの構築が可能となる。

本発明による一実施形態の送信装置の概略構成図である。 本発明による一実施形態の送信装置における可変長パケット分割部での可変長パケットの分割例を説明する図である。 本発明による一実施形態の送信装置における複数ＴＳ多重フレームの一例を示す図である。 本発明による一実施形態の送信装置における多重フレームヘッダ情報の一例を示す図である。 本発明による一実施形態の受信装置の概略構成図である。 本発明による一実施形態の送信装置の一実施例を示す図である。 本発明による一実施形態の受信装置の一実施例を示す図である。

以下、本発明による一実施形態の送信装置１０及び受信装置２０について、図面を参照してそれぞれ詳細に説明する。本例では、ＩＰパケットやＴＬＶパケット或いはＧＳＥパケットなどの可変長パケットを、ＴＳパケットと同時に複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）に多重化して伝送する例について説明する。複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）は、ＴＳパケットを割り当てる複数のパケット配置用スロットと多重フレームヘッダ情報用の１つのスロットからなる。

〔送信装置〕
図１は、本発明による一実施形態の送信装置１０の概略構成図である。送信装置１０は、可変長パケット分割部１１と、多重化部１２と、多重フレームヘッダ生成部１３と、送信部１４とを備える。

可変長パケット分割部１１は、伝送するＴＳパケットと同サイズのパケット長の第３のパケット（以下、「ＴＳ‐ｌｉｋｅパケット」と称する）を生成し、伝送する可変長パケットを分割して各分割された当該可変長パケットのデータをＴＳ‐ｌｉｋｅパケットに順次割り当て、多重化部１２に送出する。

多重フレームヘッダ生成部１３は、予め定められた複数のパケット配置用スロットを有するフレームにてＴＳパケット及びＴＳ‐ｌｉｋｅパケットを伝送するために、ＴＳパケット及びＴＳ‐ｌｉｋｅパケットに関するフレーム中の相対的な配列位置を示すための配列位置情報（即ち、ストリーム種別を示す情報）と可変長パケットの先頭位置を示すための先頭位置情報とを含む多重フレームヘッダ情報を生成し、多重化部１２に送出する。本発明に係る多重フレームヘッダ情報は、詳細に後述するが、既存の複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）におけるデータ構造配列情報を基に、上記の配列位置情報と先頭位置情報とを含むように拡張したものである。

多重化部１２は、１つのフレームに１つの多重フレームヘッダ情報のスロットを配置し、ＴＳパケット及びＴＳ‐ｌｉｋｅパケットを当該１つのフレームのパケット配置用スロットごとに配列して多重化し、多重フレームヘッダ情報のスロットを加えて複数ＴＳ多重フレームとして構成し、送信部１４に送出する。

送信部１４は、多重化部１２から得られる複数ＴＳ多重フレームの多重化信号に対して、所定の符号化変調を施し搬送波として外部に送信する。複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）による搬送波（多重化信号）は、ケーブルテレビにおけるケーブル通信網を伝送路として利用することができる。

このように、送信装置１０において、まず、可変長パケット分割部１１によって、入力した可変長パケットを分割し、分割したデータを固定長のＴＳ‐ｌｉｋｅパケットにカプセル化する。また、可変長パケット分割部１１は、ＴＳ‐ｌｉｋｅパケット内での可変長パケットの先頭位置情報を生成して、多重フレームヘッダ生成部１３に送出する。

図２に、可変長パケット分割部１１での可変長パケットの分割例を示す。可変長パケット分割部１１に入力した可変長パケットを１８７バイトごとに分割し、先頭に１バイトの同期パターン（０ｘ４７を記述）を付加した１８８バイト長のＴＳ‐ｌｉｋｅパケットにカプセル化し、多重化部１２に供給する。また、可変長パケットに格納されているパケット長情報から可変長パケットの先頭位置がＴＳ‐ｌｉｋｅパケットの同期パターン（０ｘ４７）から数えて何バイト目であるかを示す情報を当該先頭位置情報により多重フレームヘッダ生成部１３に供給する。

図２において、可変長パケットの先頭位置情報は、１つ目のＴＳ‐ｌｉｋｅパケットのパケット配置用スロットは１バイト目を示す‘０’、２つ目は‘先頭位置なしを示す値’、３つ目はＸバイト目を示す‘Ｘ−１’、４つ目はＹバイト目を表す‘Ｙ−１’、５つ目は‘先頭位置なしを示す値’となる。

図１を参照するに、多重フレームヘッダ生成部１３は、既存の複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）におけるデータ構造配列情報に対して、ＴＳ‐ｌｉｋｅパケット及びＴＳパケットをフレーム内のパケット配置用スロットごとに配列する配列位置情報（即ち、ストリーム種別を示す情報）と、可変長パケット分割部１１から供給される可変長パケットの先頭位置情報とを付加して、本発明に係る多重フレームヘッダ情報を多重化部１２に供給する。

図３は、送信装置１０における複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）の一例を示す図である。複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）は、本発明に係る多重フレームヘッダ情報を格納するスロットと、ＴＳ‐ｌｉｋｅパケット及びＴＳパケットを割り当てる５２個のパケット配置用スロットを有し、スロット長は１８８バイトである。

また、図４に、本発明に係る多重フレームヘッダ情報の一例を示す。まず、日本ＣＡＴＶ技術協会標準規格に準拠し現在運用されている複数ＴＳ伝送時のＴＳパケットのフレーム内のデータ構造配列情報では、ＴＳの伝送ストリームＩＤ（ts_id/original_network_id）の情報と相対ストリーム番号としての相対ＴＳ番号(relative_ts_number)の情報を対応させて与えられている。相対ストリーム番号としての相対ＴＳ番号の情報は、フレームの各パケット配置用スロットに格納されたＴＳパケットの相対的な配置位置を示している。そして、相対ストリーム番号の情報を用いて間接的に伝送ストリームＩＤ（ts_id/original_network_id）の情報と対応させることで各ストリームのデータ構造配列が分かるようになっている。

そこで、本実施形態の送信装置１０においては、この既存の複数ＴＳ多重フレームのデータ構造配列情報を拡張して、ＴＳ‐ｌｉｋｅパケット及びＴＳパケットをフレーム内のパケット配置用スロットごとに配列する新たなデータ構造配列情報をつくるために、伝送ストリームＩＤ毎にストリームがＴＳパケット、もしくはＴＳ‐ｌｉｋｅパケットであるかを示すストリーム種別の情報を新たに付加したものとする。これにより、既存の複数ＴＳ多重フレームのデータ構造配列情報に含まれている相対ストリーム番号の情報及び伝送ストリームＩＤの情報とは別にストリーム種別の情報を加えることで、ＴＳ‐ｌｉｋｅパケット及びＴＳパケットをフレーム内のパケット配置用スロットごとに配列する配列位置情報を含むデータ構造配列情報を定めて多重フレームヘッダ生成部１３に設定しておくことができる。

多重フレームヘッダ生成部１３は、拡張したデータ構造配列情報と、可変長パケットの先頭位置情報として可変長パケット分割部１１から供給された値とを基に多重フレームヘッダ情報のパケットを生成する。つまり、多重フレームヘッダ生成部１３は、既存の複数ＴＳ多重フレームのデータ構造配列情報に対して、配列位置情報（即ち、ストリーム種別を示す情報）及び可変長パケットの先頭位置の情報を付加した多重フレームヘッダ情報を生成して多重化部１２に供給する。ここで、図４に例示するように、当該ストリーム種別の情報及び可変長パケットの先頭位置情報は、既存のデータ構造配列情報を含むヘッダ情報の拡張情報の領域に格納することができる。

図１を参照するに、多重化部１２は、伝送するＴＳパケットと、可変長パケット分割部１１から供給されるＴＳ‐ｌｉｋｅパケットとを入力し、多重フレームヘッダ生成部１３から供給された多重フレームヘッダ情報のデータ構造配列を基に、ＴＳパケット及びＴＳ‐ｌｉｋｅパケットをフレームに多重化した信号を送信部に供給する。

送信部１４では、フレームに多重化したＴＳパケット及びＴＳ‐ｌｉｋｅパケットの信号を所定の符号化変調方式で変調信号を生成し、この変調信号を、伝送する周波数に変換した搬送波（多重化信号）を生成して出力する。

〔受信装置〕
図５は、本発明による一実施形態の受信装置２０の概略構成図である。受信装置２０は、ＴＳパケット形式のヘッダ情報を有するＴＳパケット列の多重化信号から可変長パケットのデータを受信する装置であり、受信部２１と、分離部２２と、可変長パケット復元部２３とを備える。

受信部２１は、ＴＳパケット形式のヘッダ情報を図４に例示した本発明に係る多重フレームヘッダ情報として有する複数ＴＳ多重フレームで伝送されるＴＳパケット列の搬送波（多重化信号）を受信して復調し、分離部２２に送出する。

分離部２２は、多重フレームヘッダ情報からＴＳパケット及び当該ＴＳパケットと同サイズのパケット長のＴＳ-ｌｉｋｅパケットに関するフレーム中の相対的な配列位置を示すための配列位置情報と可変長パケットの先頭位置を示すための先頭位置情報とを抽出し、配列位置情報を基にＴＳパケット列から当該ＴＳ-ｌｉｋｅパケットのデータを分離し、先頭位置情報及びＴＳ-ｌｉｋｅパケットのデータ列を可変長パケット復元部２３に送出する。

可変長パケット復元部２３は、先頭位置情報を基にＴＳ-ｌｉｋｅパケットのデータから当該可変長パケットを再構成して復元する。

このように、受信装置２０において、受信部２１では、受信した搬送波を復調してフレームを取り出して分離部２２へ出力し、分離部２２では、多重フレームヘッダ情報に格納されているデータ構造配列情報の配列位置情報を基にＴＳパケットとＴＳ-ｌｉｋｅパケットを抜き出して分離する。出力されたＴＳ-ｌｉｋｅパケットは、先頭位置情報とともに可変長パケット復元部２３に供給される。可変長パケット復元部２３では、分離部２２から供給された可変長パケットの先頭位置情報を基にＴＳ-ｌｉｋｅパケットのデータを合成し可変長パケットを復元する。

これにより、デジタル放送のＴＳを伝送するのと同時にＩＰパケットなどの可変長パケットを効率よく伝送することが可能となる。また、既存のケーブルテレビで実用化されている日本ＣＡＴＶ技術協会標準規格に準拠した複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）におけるデータ構造配列情報を拡張することで、可変長パケットをＴＳパケット長のオーバーヘッドが少ない形式のパケットにカプセル化し、ＴＳパケットと同時に可変長パケットを複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）に多重化することが可能となることから、伝送路の構成上においても伝送機器の共有化を図ることができ、効率の良い伝送システムを構築できる。

次に、図６及び図７を参照して、本発明による一実施例の送信装置１０ａと受信装置２０ａについて説明する。本例では、ＴＳパケット（ＭＰＥＧ‐２ ＳｙｓｔｅｍｓのＴＳパケット）とは別に、可変長パケットであるＴＬＶパケットを多重して伝送する例について説明する。

（実施例の送信装置）
図６は、本発明による一実施例の送信装置１０ａのブロック図である。送信装置１０ａは、可変長パケット分割部１１ａと、ＴＳＭＦ多重化部１２ａと、多重フレームヘッダ生成部１３ａと、送信部１４ａとを備える。また、送信装置１０ａは、データ構造配列情報設定部１３１を備える。可変長パケット分割部１１ａは、レート調整部１１１と、ＴＳ-ｌｉｋｅパケット化部１１２とを備える。送信部１４ａは、ＱＡＭ変調部１４１，１４２とを備える。

可変長パケット分割部１１ａ、ＴＳＭＦ多重化部１２ａ、多重フレームヘッダ生成部１３ａ及び送信部１４ａは、それぞれ図１を参照して説明した可変長パケット分割部１１、多重化部１２、多重フレームヘッダ生成部１３及び送信部１４に対応する。

データ構造配列情報設定部１３１は、相対ストリーム番号の情報及び伝送ストリームＩＤの情報を含む既存のＴＳパケットのデータ構造配列情報に対して、ＴＳパケットや可変長パケットのストリーム種別の情報を含めて拡張したデータ構造配列情報を多重フレームヘッダ生成部１３ａに設定する機能を有する。

ＴＬＶパケットは、ＩＰｖ４パケット／ＩＰｖ６パケット／ヘッダ圧縮ＩＰパケット／伝送制御信号／Ｎｕｌｌの５種類のタイプを持ち、先頭にパケットタイプ及びパケット長の値を付加した可変長パケットであり、広い用途に利用できる仕様となっている（例えば、非特許文献４，７参照）。

レート調整部１１１は、ＴＬＶパケットの伝送レートを調整するためにＮｕｌｌを挿入する機能部である。

ＴＳ-ｌｉｋｅパケット化部１１２は、レート調整後のＴＬＶパケットのデータをＴＳ-ｌｉｋｅパケットにカプセル化して、ＴＳＭＦ多重化部１２ａに送出する。

また、ＴＳ-ｌｉｋｅパケット化部１１２は、ＴＬＶパケットの先頭位置を示すための先頭位置情報を多重フレームヘッダ生成部１３ａに送出する。

多重フレームヘッダ生成部１３ａは、データ構造配列情報設定部１３１から供給される拡張したデータ構造配列情報に、ＴＳ-ｌｉｋｅパケット化部１１２から得られる先頭位置情報を加え、図４に例示する多重フレームヘッダ情報を生成してＴＳＭＦ多重化部１２ａに送出する。

ＴＳＭＦ多重化部１２ａは、伝送するＴＳパケットと、可変長パケット分割部１１ａから供給されるＴＳ‐ｌｉｋｅパケットとを入力し、多重フレームヘッダ生成部１３ａから供給された多重フレームヘッダ情報のデータ構造配列情報を基に、ＴＳパケット及びＴＳ‐ｌｉｋｅパケットをフレームに多重化し、多重フレームヘッダ情報のフレームを加えて複数ＴＳ多重フレームを構築し送信部１４ａに供給する。

送信部１４におけるＱＡＭ変調部１４１，１４２は、それぞれ複数ＴＳ多重フレームを構築した信号に対してＱＡＭ変調を施し、この変調信号をそれぞれのＴＳパケット及びＴＳ‐ｌｉｋｅパケットに対応する複数のチャンネルの周波数に変換した搬送波（多重化信号）を生成して外部に出力する。

（実施例の受信装置）
図７は、本発明による一実施例の受信装置２０ａのブロック図である。本実施例の実施例の受信装置２０ａは、受信部２１ａと、分離部２２ａと、可変長パケット復元部２３ａとを備える。受信部２１ａは、ＱＡＭ復調部２１１，２１２を備える。可変長パケット復元部２３ａは、ＴＬＶパケット復元部２３１を備える。

受信部２１ａ、分離部２２ａ及び可変長パケット復元部２３ａは、それぞれ図５を参照して説明した受信部２１、分離部２２及び可変長パケット復元部２３に対応する。

受信部２１ａは、ＴＳパケット形式のヘッダ情報を多重フレームヘッダ情報とした複数ＴＳ多重フレームで伝送されるＴＳパケット列の多重化信号について、それぞれのＴＳパケット及びＴＳ‐ｌｉｋｅパケットに対応する複数のチャンネルの周波数に変換した搬送波で受信して復調し、分離部２２ａに送出する。

分離部２２ａは、多重フレームヘッダ情報からＴＳパケット（本例では、ＭＰＥＧ‐２ ＳｙｓｔｅｍｓのＴＳパケット）及び当該ＴＳパケットと同サイズのパケット長のＴＳ-ｌｉｋｅパケットに関するフレーム中の相対的な配列位置を示すための配列位置情報と可変長パケットの先頭位置を示すための先頭位置情報とを抽出し、配列位置情報を基にＴＳパケット列から当該ＴＳ-ｌｉｋｅパケットのデータを分離し、先頭位置情報及びＴＳ-ｌｉｋｅパケットのデータ列を可変長パケット復元部２３ａに送出する。

可変長パケット復元部２３ａにおけるＴＬＶパケット復元部２３１では、先頭位置情報を基に、ＴＬＶパケットのデータを格納するＴＳ-ｌｉｋｅパケットのデータを合成してＴＬＶパケットを復元する。

この実施例では、ＴＳに対して可変長パケットであるＴＬＶパケットを多重する例を説明したが、多重する可変長パケットとしてＩＰパケットやＧＳＥパケットについても同様に、多重化することが可能である。即ち、パケット長情報を持つ可変長パケットであれば、送信側では上記と同様に分割して複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）に多重化して伝送し、受信側では受信した搬送波（多重化信号）から可変長パケットを復元することができる。尚、ＩＰパケットやＧＳＥパケットを直接ＴＳ‐ｌｉｋｅパケットにカプセル化することができるが、ＩＰパケットをＴＬＶパケットに一旦カプセル化した後、上記のようにＴＬＶパケットからＴＳ‐ｌｉｋｅパケットにカプセル化するように構成してもよい。

これにより、デジタル放送のＴＳを伝送するのと同時にＩＰパケットなどの可変長パケットを効率よく伝送することが可能となる。また、既存のケーブルテレビで実用化されている日本ＣＡＴＶ技術協会標準規格に準拠した複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）におけるデータ配列構造情報を拡張することで、可変長パケットをＴＳパケット長のオーバーヘッドが少ない形式のパケットにカプセル化し、ＴＳパケットと同時に可変長パケットを複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）に多重化することが可能となることから、伝送路の構成上においても伝送機器の共有化を図ることができ、効率の良い伝送システムを構築できる。

さらに、高度ＢＳデジタル放送でも規格化されているＴＬＶ（type length value）パケット形式でＩＰパケットのデータを伝送可能とすることで伝送機器の共有率を高め、再送信装置を考慮した広い用途での利用や利用効率の高い伝送システムの構築が可能となる。

上述の実施形態及び実施例では特定の例を基に説明したが、様々な応用が可能である。例えば、ＴＳパケットと同時にＴＬＶパケットを多重する例について説明したが、欧州規格に準拠するＧＳＥパケットや今後利用される他の可変長パケットについても適用可能である。

本発明によれば、デジタル放送のＴＳを伝送するのと同時にＩＰパケットなどの可変長パケットを効率よく伝送することが可能となるので、可変長パケットを利用する送信装置及び受信装置の用途に有用である。特に、既存のケーブルテレビで利用される複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ）のデータ構造配列情報を拡張することで、効率的に既存のＴＳとともに可変長パケットを伝送することができることから、ケーブルテレビの伝送路を利用した可変長パケットの伝送用途に有用である。

１０，１０ａ 送信装置
１１，１１ａ 可変長パケット分割部
１２，１２ａ 多重化部
１３，１３ａ 多重フレームヘッダ生成部
１４，１４ａ 送信部
２０，２０ａ 受信装置
２１，２１ａ 受信部
２２，２２ａ 分離部
２３，２３ａ 可変長パケット復元部
１１１ レート調整部
１１２ ＴＳ-ｌｉｋｅパケット化部
１３１ データ構造配列情報設定部
１４１，１４２ ＱＡＭ変調部
２１１，２１２ ＱＡＭ復調部
２３１ ＴＬＶパケット復元部

Claims (9)

1. ＴＳ（Transport Stream）パケットを割り当てる複数のパケット配置用スロットとヘッダ情報用の１つのスロットからなるフレームにて可変長パケットを多重伝送する送信装置であって、
   伝送するＴＳパケットと同サイズのパケット長であり、且つ先頭に前記ＴＳパケットと同じ同期パターンを割り当てられる固定長の第３のパケットを生成し、伝送する可変長パケットを分割して各分割された当該可変長パケットのデータを前記第３のパケットに順次割り当てる可変長パケット分割部と、
   予め定められた複数のパケット配置用スロットを有するフレームにて前記ＴＳパケット及び前記第３のパケットを伝送するために、前記ＴＳパケット及び前記第３のパケットに関するフレーム中の相対的な配列位置を示すための配列位置情報と前記可変長パケットの先頭位置を示すための先頭位置情報とを含む多重フレームヘッダ情報を、当該ＴＳパケット用の既定スロット数の複数ＴＳ多重フレームの形式に合うよう生成する多重フレームヘッダ生成部と、
   １つのフレームに１つの前記多重フレームヘッダ情報のスロットを配置し、前記ＴＳパケット及び前記第３のパケットを当該１つのフレームのパケット配置用スロットごとに配列して多重化し、当該複数ＴＳ多重フレームとして構成する多重化部と、
   前記複数ＴＳ多重フレームの多重化信号を外部に送信する送信部と、
   を備えることを特徴とする送信装置。
2. 前記可変長パケットの先頭位置情報は、各パケット配置用スロットに当該可変長パケットの先頭が含まれるか否かを示す情報であり、当該先頭が含まれる際の先頭位置情報には前記同期パターンから数えて何バイト目かを示す情報が記述されていることを特徴とする、請求項１に記載の送信装置。
3. 前記可変長パケットは、ＩＰ（Internet Protocol）パケット、ＴＬＶ（type length value）パケット、又はＧＳＥ（Generic Stream Encapsulated）パケットのいずれかからなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の送信装置。
4. 前記送信部は、前記多重化信号をケーブルテレビの伝送路にて伝送することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の送信装置。
5. ＴＳ（Transport Stream）パケット形式のヘッダ情報を有するＴＳパケット列の多重化信号から可変長パケットのデータを受信する受信装置であって、
   ＴＳパケット用の既定スロット数の複数ＴＳ多重フレームの形式に合うよう生成されている多重フレームヘッダ情報を含む当該複数ＴＳ多重フレームで伝送されるＴＳパケット列の多重化信号を受信する受信部と、
   前記多重フレームヘッダ情報からＴＳパケット及び当該ＴＳパケットと同サイズのパケット長であり、且つ先頭に前記ＴＳパケットと同じ同期パターンを割り当てられる固定長の第３のパケットに関するフレーム中の相対的な配列位置を示すための配列位置情報と前記可変長パケットの先頭位置を示すための先頭位置情報とを抽出し、前記配列位置情報を基にＴＳパケット列から当該第３のパケットのデータを分離する分離部と、
   前記先頭位置情報を基に前記第３のパケットのデータから当該可変長パケットを再構成して復元する可変長パケット復元部と、
   を備えることを特徴とする受信装置。
6. 前記第３のパケットの先頭には前記ＴＳパケットと同じ同期パターンを割り当てられており、前記受信部は、前記ＴＳパケットと前記第３のパケットとを当該複数ＴＳ多重フレームの同一のパケットとみなして受信することを特徴とする、請求項５に記載の受信装置。
7. 前記可変長パケットの先頭位置情報は、各パケット配置用スロットに当該可変長パケットの先頭が含まれるか否かを示す情報であり、当該先頭が含まれる際の先頭位置情報には前記同期パターンから数えて何バイト目かを示す情報が記述されていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の受信装置。
8. 前記可変長パケットは、ＩＰ（Internet Protocol）パケット、ＴＬＶ（type length value）パケット、又はＧＳＥ（Generic Stream Encapsulated）パケットのいずれかからなることを特徴とする、請求項５から７のいずれか一項に記載の受信装置。
9. 前記受信部は、前記多重化信号をケーブルテレビの伝送路にて受信することを特徴とする、請求項５から８のいずれか一項に記載の受信装置。