JP6659601B2 - 符号化装置、多重化装置、切替装置、送信システム、および送信方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、放送および通信を連携させたハイブリッドなコンテンツ配信サービスのための符号化装置、多重化装置、切替装置、送信システム、および送信方法に関する。

従来、放送および通信を連携させたハイブリッドなコンテンツ配信サービスを実現する新たな多重化方式として、４Ｋ、８Ｋ放送のデータ多重化方式として、ＭＭＴ（MPEG Media Transport）方式が採用されている。ＭＭＴ方式が採用された送信システムでは、障害が発生した場合においても、機能を維持できるように、２系統以上からなる冗長構成を組むことがある。そして、もしも主系に障害が発生した場合や、メンテナンス等が必要な場合には、切替装置によって主系から冗長系への切替えが行われる。したがって、このような切替装置は、可能な限り主系と冗長系とをシームレスに切替えることが望まれている。非特許文献１には、具体的な運用規定として、「冗長系切り替え時のＭＭＴ運用ガイドライン」が記載されている。

「冗長系切り替え時のＭＭＴ運用ガイドライン」には、送信側ガイドラインと受信側ガイドラインとが記載されており、送信側ガイドラインには、具体的には、以下のように記載されている。

（ガイドラインＴ１．１）
冗長系送信システムは本線系送信システムとＧＯＰ（Group of Pictures）位相をできるだけ合致させておくこと。また、本線信号よりも２フレーム先行して送信されるポインタスロット情報との整合を考慮して系統切替を行うこと。
ＭＰＵ（Media Processing Unit）タイムスタンプとＭＰＵの関係の整合性を考慮して切り替えること。

（ガイドラインＴ１．２）
処理内容が変わる場合、冗長切替でバージョン番号が変化しないことを防ぐため、送信側ではバージョン番号変化をさらに行うこと。

（ガイドラインＴ１．３）
系統切替は、なるべく音声がミュートされた状態で行うこと。

このような送信側ガイドラインに従って、主系と冗長系とをシームレスに切り替える場合、符号化装置によって主系と冗長系とのＧＯＰ位相を揃える処理が実施され、映像データおよび音声データに切替点が作成される。

それに応じて、符号化装置によって作成された切替点が、切替装置によって識別され、主系から冗長系への系統切替が行われる。

ＡＲＩＢ ＴＲ−Ｂ３９ 第７編 第５章 ５．６ 冗長系切り替え時のＭＭＴ運用ガイドライン

しかしながら、このような従来の手法では、以下のような問題がある。

すなわち、ＭＭＴＰ（MPEG Media Transport Protocol）パケットには、切替点を示す情報を付加することができないため、切替装置では、ＭＭＴＰパケットに含まれるＭＭＴＰペイロードに格納された映像データや音声データを解析する必要があり、解析処理の負荷がかかるという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、主系と冗長系との間のＭＭＴＰパケットの切替点を識別可能にする符号化装置および多重化装置を提供することである。また、これによって、映像データや音声データ等の解析を行うことなく、主系と冗長系との間のＭＭＴＰパケットのシームレスな切替を実施する切替装置、送信システム、および送信方法を提供することである。

実施形態の送信システムは、主系と冗長系とのそれぞれに備えられた符号化装置と、主系と冗長系との切替を実施するための切替装置とを備える。符号化装置は、第１の信号を受信し、第１の信号を符号化する符号化部と、第１の信号のＧＯＰ位相を揃えるための第２の信号を出力する位相調整部と、符号化部によって符号化された第１の信号をパケット化して、ＭＭＴＰパケットを生成するパケット化部と、第２の信号に基づいて決定される主系と冗長系との切替点に対応するＭＭＴＰパケットに含まれるＭＰＵシーケンス番号を、所定の値に設定するための指示入力を生成する設定部とを備え、パケット化部は、設定部によって生成された指示入力にしたがって、対応するＭＭＴＰパケットに含まれるＭＰＵシーケンス番号を、所定の値に設定し、ＭＭＴＰパケットを出力する。切替装置は、各符号化装置によって出力された各ＭＭＴＰパケットから、それぞれＭＰＵシーケンス番号を取得する取得部と、取得部によって取得された前記各ＭＰＵシーケンス番号が、所定の値になったことを検出する検出部と、検出部によって、前記所定の値になったことが検出されると、前記切替を実施する切替部とを備える。

本発明の実施形態の送信方法が適用された送信システムの全体構成例を示すブロック図である。 符号化装置の構成例を示すブロック図である。 ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ６０で定義されているＭＭＴＰパケットの構成を示す図である。 ＭＭＴＰペイロードの構成（ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ６０）を示す図である。 ＭＭＴ多重化装置の構成例を示すブロック図である。 冗長切替装置の構成例を示すブロック図である。 冗長切替装置でなされるシームレスな切替を説明するための図である。 本発明の実施形態の送信方法が適用された送信システムの動作例を示すフローチャート（１／３）である。 本発明の実施形態の送信方法が適用された送信システムの動作例を示すフローチャート（２／３）である。 本発明の実施形態の送信方法が適用された送信システムの動作例を示すフローチャート（３／３）である。

以下に、本発明の実施形態の送信方法が適用された送信システムを、図面を参照して説明する。

（送信システムの全体構成）
図１は、本発明の実施形態の送信方法が適用された送信システムの全体構成例を示すブロック図である。

本発明の実施形態の送信システム１０は、放送信号の一例であるＭＭＴＰパケットを処理するために主系と冗長系との２系統を備えている。送信システム１０は、コンピュータを構成するＦＰＧＡ（field-programmable gate array）もしくはＣＰＵ（Central Processing Unit）もしくはこれらの組合せおよびプログラムメモリ（例えばＳＳＤ（Solid State Drive）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の随時書き込みおよび読み出しが可能な不揮発性メモリ）を有し、本実施形態を実施するために必要な制御機能として、主系として、符号化装置２０（＃１）、ＭＭＴ多重化装置３０（＃１）、スクランブラ５０（＃１）、ＩＰ多重化装置６０（＃１）、ＴＬＶ多重化装置７０（＃１）を備え、冗長系として、符号化装置２０（＃２）、ＭＭＴ多重化装置３０（＃２）、スクランブラ５０（＃２）、ＩＰ多重化装置６０（＃２）、ＴＬＶ多重化装置７０（＃２）を備え、主系と冗長系との後段に、主系と冗長系とに共通の冗長切替装置８０を備えている。なお、これらの制御機能はいずれも上記プログラムメモリに格納されたプログラムを上記ＦＰＧＡやＣＰＵに実行させることにより実現される。

また、符号化装置２０（＃１）、２０（＃２）、ＭＭＴ多重化装置３０（＃１）、３０（＃２）、および冗長切替装置８０に対して外部入力がなされるように、送信システム１０には、外部入力装置１００が接続されている。

また、スクランブラ５０（＃１）、５０（＃２）、ＩＰ多重化装置６０（＃１）、６０（＃２）、およびＴＬＶ多重化装置７０（＃１）、７０（＃２）は、不要であれば、備えていなくても良い。スクランブラ５０（＃１）、５０（＃２）、ＩＰ多重化装置６０（＃１）、６０（＃２）、およびＴＬＶ多重化装置７０（＃１）、７０（＃２）を備えていない送信システムであっても、本発明の実施形態の送信方法が適用された送信システムであると解釈される。

（符号化装置）
図２は、符号化装置２０の構成例を示すブロック図である。

符号化装置２０（＃１）、２０（＃２）は、例えば図示しない放送マスターシステムから入力された映像信号、音声信号、および字幕信号を、ＭＭＴＰパケット形式の放送信号に変換する装置であって、切替制御受付部２１、ＧＯＰ位相調整部２２、信号符号化部２３、切替情報設定部２４、およびＭＭＴＰパケット化部２５を備えている。符号化装置２０（＃１）、２０（＃２）は、ともに同様な構成をしているので、以下では、上記各構成要素の説明を、主系と冗長系との区別なく行う。

信号符号化部２３は、例えば図示しない放送マスターシステムから入力された映像信号、音声信号、および字幕信号を受信し、受信したこれら信号をそれぞれ符号化（圧縮）し、符号化（圧縮）された映像信号、音声信号、および字幕信号を、切替情報設定部２４およびＭＭＴＰパケット化部２５へそれぞれ出力する。

切替制御受付部２１は、外部入力装置１００から、主系と冗長系との切替の要求を受け付ける。そして、切替制御受付部２１が切替の要求を受け取った場合に、ＧＯＰ位相調整部２２、切替情報設定部２４、およびＭＭＴＰパケット化部２５は、以下に説明するような、主系と冗長系との切替のための処理を実行する。

ＧＯＰ位相調整部２２は、切替制御受付部２１による要求の受付後、映像信号、音声信号、および字幕信号のＧＯＰ位相を揃えるための調整信号を、切替情報設定部２４へ出力する。

切替情報設定部２４は、調整信号に基づいて決定される主系と冗長系との切替点に対応するＭＭＴＰパケットに含まれるＭＰＵシーケンス番号に、所定の値（例えば、０）を設定するための指示入力を生成する。そして、この指示入力を、ＭＭＴＰパケット化部２５へ出力する。

あるいは、切替情報設定部２４は、調整信号に基づいて決定される主系と冗長系との切替点に対応するＭＭＴＰパケットに含まれるタイムスタンプフィールドの最下位ビットを、所定の値（例えば、０）に設定するための指示入力を生成する。そして、この指示入力を、ＭＭＴＰパケット化部２５へ出力する。

図３は、ＡＲＩＢ（一般社団法人電波産業会）の標準規格であるＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ６０で定義されているＭＭＴＰパケットの構成を示す図である。さらに、図４は、図３のデータ構造の末尾に囲み線で示されているＭＭＴＰペイロードの構成（ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ６０）を示す図である。図４の囲み線で示されているＭＰＵ＿ｓｅｑｕｅｎｃｅ＿ｎｕｍｂｅｒが、ＭＰＵシーケンス番号である。

ＭＭＴＰパケット化部２５は、信号符号化部２３によって符号化（圧縮）された映像信号、音声信号、および字幕信号をパケット化して、それぞれのＭＭＴＰパケットを生成する。

このようにしてＭＭＴＰパケット化部２５は、映像信号、音声信号、および字幕信号それぞれのＭＭＴＰパケットを、切替点が識別可能な状態で、ＭＭＴ多重化装置３０へ出力する。

なお、放送マスターシステムから符号化装置２０へは、映像信号、音声信号、および字幕信号の３種類の信号が常に入力される訳ではなく、これらのうち、何れか１つまたは２つしか入力されない場合もあり得る。例えば、放送マスターシステムから符号化装置２０へ、映像信号しか入力されない場合、符号化装置２０は、映像信号のＭＭＴＰパケットのみをＭＭＴ多重化装置３０へ出力する。放送マスターシステムから符号化装置２０へ、映像信号と音声信号とが入力された場合、符号化装置２０は、映像信号のＭＭＴＰパケットと、音声信号のＭＭＴＰパケットとをＭＭＴ多重化装置３０へ出力するという具合である。

（ＭＭＴ多重化装置）
図５は、ＭＭＴ多重化装置３０の構成例を示すブロック図である。

ＭＭＴ多重化装置３０（＃１）、３０（＃２）は、対応する各符号化装置２０（＃１）、２０（＃２）によって出力されたＭＭＴＰパケット（例えば、映像信号のＭＭＴＰパケット、音声信号のＭＭＴＰパケット、および字幕のＭＭＴＰパケット）や、図示しないＥＰＧ（電子番組ガイド）送信装置等から出力されたＭＭＴＰパケット形式のデータを多重し、多重化されたＭＭＴＰパケットを、同じ系統のスクランブラ５０へ出力する。ＭＭＴ多重化装置３０（＃１）、３０（＃２）は、それに加えて、必要に応じて、ＰＡメッセージ等のＭＭＴ−ＳＩの内部生成（再構築）をも行う。このために、ＭＭＴ多重化装置３０（＃１）、３０（＃２）はそれぞれ、入力されるＭＭＴＰパケットの種類数に応じた数の受信部３１、フィルタ部３２、シーケンス番号取得部３３、および切替点検出部３４を備えている。また、多重部３５、制御受付部３６、ＭＭＴ−ＳＩ生成部３８、切替点付替部３９、および送信部４０をそれぞれ１つ備えている。ＭＭＴ多重化装置３０（＃１）、３０（＃２）は、ともに同様な構成をしているので、以下では、上記各構成要素の説明を、主系と冗長系との区別なく行う。

受信部３１（＃１）,・・・，３１（＃ｎ）は、ＭＭＴ多重化装置３０に入力されるＭＭＴＰパケットの種類毎に備えられており、例えば、受信部３１（＃１）は、符号化装置２０から出力された映像信号のＭＭＴＰパケットを、受信部３１（＃２）は、符号化装置２０から出力された音声信号のＭＭＴＰパケットを、受信部３１（＃３）は、符号化装置２０から出力された字幕信号のＭＭＴＰパケットを、受信部３１（＃ｎ）は、図示しないＥＰＧから出力された電子番組ガイドのＭＭＴＰパケットを、それぞれ受信し、対応するフィルタ部３２へ出力する。

フィルタ部３２（＃１）,・・・，３２（＃ｎ）は、受信部３１（＃１）,・・・，３１（＃ｎ）にそれぞれ対応して備えられており、例えば、フィルタ部３２（＃１）は、受信部３１（＃１）から出力された映像信号のＭＭＴＰパケットに対してフィルタ処理を行い、フィルタ部３２（＃２）は、受信部３１（＃２）から出力された音声信号のＭＭＴＰパケットに対してフィルタ処理を行い、フィルタ部３２（＃３）は、受信部３１（＃３）から出力された字幕信号のＭＭＴＰパケットに対してフィルタ処理を行い、フィルタ部３２（＃ｎ）は、受信部３１（＃ｎ）から出力された電子番組ガイドの信号のＭＭＴＰパケットに対してフィルタ処理を行う。そして、フィルタ処理したＭＭＴＰパケットを、それぞれ対応するシーケンス番号取得部３３へ出力する。

シーケンス番号取得部３３（＃１）,・・・，３３（＃ｎ）は、フィルタ部３２（＃１）,・・・，３２（＃ｎ）にそれぞれ対応して備えられており、例えば、シーケンス番号取得部３３（＃１）が、フィルタ部３２（＃１）から出力されたＭＭＴＰパケットからＭＰＵシーケンス番号を取得し、シーケンス番号取得部３３（＃２）が、フィルタ部３２（＃２）から出力されたＭＭＴＰパケットからＭＰＵシーケンス番号を取得し、シーケンス番号取得部３３（＃３）が、フィルタ部３２（＃３）から出力されたＭＭＴＰパケットからＭＰＵシーケンス番号を取得し、シーケンス番号取得部３３（＃ｎ）が、フィルタ部３２（＃ｎ）から出力されたＭＭＴＰパケットからＭＰＵシーケンス番号を取得する。そして、取得したＭＰＵシーケンス番号を、それぞれ対応する切替点検出部３４へ出力する。

切替制御受付部３６は、外部入力装置１００から、主系と冗長系との切替の要求を受け付ける。そして、ＭＭＴ多重化装置３０（＃１）、３０（＃２）は、切替制御受付部３６が切替の要求を受け取った場合に、後述する処理を実行する。

切替点検出部３４（＃１）,・・・，３４（＃ｎ）は、シーケンス番号取得部３３（＃１）,・・・，３３（＃ｎ）にそれぞれ対応して備えられており、切替制御受付部３６による要求の受付後、対応するシーケンス番号取得部３３から出力されたシーケンス番号が、所定の値（例えば、０）になったことを検出する。切替点検出部３４（＃１）は、シーケンス番号取得部３３（＃１）から出力されたシーケンス番号が、所定の値（例えば、０）になったことを検出する。同様に、切替点検出部３４（＃２）は、シーケンス番号取得部３３（＃２）から出力されたシーケンス番号が、所定の値（例えば、０）になったことを検出し、切替点検出部３４（＃３）は、シーケンス番号取得部３３（＃３）から出力されたシーケンス番号が、所定の値（例えば、０）になったことを検出し、切替点検出部３４（＃ｎ）は、シーケンス番号取得部３３（＃ｎ）から出力されたシーケンス番号が、所定の値（例えば、０）になったことを検出する。これによって、各切替点検出部３４は、各ＭＭＴＰパケットにおける切替点を把握する。それとともに、各ＭＭＴＰパケットを多重部３５へ出力する。

ＭＭＴ−ＳＩ生成部３８は、ＰＡメッセージ等のＭＭＴ−ＳＩを内部生成（再構築）し、多重部３５へ出力する。

多重部３５は、各切替点検出部３４によって出力されたＭＭＴＰパケットと、ＭＭＴ−ＳＩ生成部３８から出力されたＭＭＴ−ＳＩとを多重化し、多重化されたＭＭＴＰパケットおよびＭＭＩ−ＳＩを、切替点付替部３９へ出力する。

切替点付替部３９は、切替制御受付部３６による要求の受付後、各切替点検出部３４によって、所定の値（例えば、０）になったと検出されたＭＰＵシーケンス番号に対応するＭＭＴＰパケットに含まれるタイムスタンプフィールドの最下位ビットに、所定の値に設定する。例えば、所定の値をゼロとする場合、図３のｔｉｍｅｓｔａｍｐに示すように、３２ビットのフィールドであるタイムスタンプフィールド（timestamp）のうち、最下位の１ビットの値をゼロに付け替える。

あるいは切替点付替部３９は、切替制御受付部３６による要求の受付後、各切替点検出部３４によって、所定の値（例えば、０）になったと検出されたＭＰＵシーケンス番号に対応するＭＭＴＰパケットに、切替を意味する情報を付加する。例えば、新たなデータ情報を、ＭＭＴＰパケットヘッダの拡張ヘッダ領域に付加する。

切替点付替部３９は、このようにして、切替を意味する情報が付加されたＭＭＴＰパケットを、送信部４０へ出力する。

送信部４０は、切替点付替部３９から出力されたＭＭＴＰパケットを、スクランブラ５０へ出力する。

（スクランブラ）
スクランブラ５０（＃１）、５０（＃２）は、ともに同様な構成をしており、対応する各ＭＭＴ多重化装置３０（＃１）、３０（＃２）の送信部４０から出力されたＭＭＴＰパケットに対して、著作権保護のための暗号化を施し、暗号化されたＭＭＴＰパケットを、同じ系統のＩＰ多重化装置６０へ出力する。なお、暗号化は必須ではないので、スクランブラ５０を備えていない場合もある。

ＩＰ多重化装置６０（＃１）、６０（＃２）は、ともに同様な構成をしており、対応する各スクランブラ５０（＃１）、５０（＃２）から出力された、ＭＭＴＰパケットを、図示しない他の装置からのＩＰパケット形式のデータと多重化する。そして、多重化の結果得られたＭＭＴＰパケット／ＩＰパケットを、同じ系統のＴＬＶ多重化装置７０へ出力する。

（ＴＬＶ多重化装置）
ＴＬＶ多重化装置７０（＃１）、７０（＃２）は、ともに同様な構成をしており、同じ系統のＩＰ多重化装置６０から出力されたＭＭＴＰパケット／ＩＰパケット（例えば、映像信号のＭＭＴＰパケット／ＩＰパケット、音声信号のＭＭＴＰパケット／ＩＰパケット、および字幕のＭＭＴＰパケット／ＩＰパケット等に該当し、これらはスクランブラ５０が備えられている場合には暗号化されている）を、単一のＴＬＶ伝送フォーマット（ＴＬＶパケット）に変換し、変換によって得られたＴＬＶパケットを、冗長切替装置８０へ出力する。また、ＴＬＶ−ＳＩを内部再生する。

（冗長切替装置）
図６は、冗長切替装置８０の構成例を示すブロック図である。

冗長切替装置８０は、主系と冗長系との切替を実施するための装置であって、切替制御受付部８１、シーケンス番号取得部８２（＃１）、８２（＃２）、切替点検出部８４、および系統切替部８５を備えている。

切替制御受付部８１は、外部入力装置１００から、主系と冗長系との切替の要求を受け付ける。そして、冗長切替装置８０は、切替制御受付部３６が切替の要求を受け取った場合に、以下に説明するような切替のための処理を実行する。

シーケンス番号取得部８２（＃１）は、主系に接続されている。すなわち、ＴＬＶ多重化装置７０（＃１）に接続されており、ＴＬＶ多重化装置７０（＃１）から出力されたＴＬＶパケットを受信し、受信したＴＬＶパケットに含まれるＭＭＴＰパケットからＭＰＵシーケンス番号を取得する。そして、取得したＭＰＵシーケンス番号を、切替点検出部８４へ出力する。また、受信したＴＬＶパケットを、系統選択部８５へ出力する。同様に、冗長系に接続されているシーケンス番号取得部８２（＃２）は、ＴＬＶ多重化装置７０（＃２）から出力されたＴＬＶパケットを受信し、受信したＴＬＶパケットに含まれるＭＭＴＰパケットからＭＰＵシーケンス番号を取得する。そして、取得したＭＰＵシーケンス番号を、切替点検出部８４へ出力する。また、受信したＴＬＶパケットを、系統切替部８５へ出力する。

なお、前述したように、送信システム１０は、スクランブラ５０、ＩＰ多重化装置６０、ＴＬＶ多重化装置７０を省略することができる。このような場合、シーケンス番号取得部８２（＃１）は、ＭＭＴ多重化装置３０（＃１）に接続され、ＭＭＴ多重化装置３０（＃１）から出力されるＭＭＴＰパケットを受信し、ＭＭＴＰパケットからＭＰＵシーケンス番号を取得する。そして、取得したＭＰＵシーケンス番号を、切替点検出部８４へ出力する。また、受信したＭＭＴＰパケットを、系統切替部８５へ出力する。同様に、シーケンス番号取得部８２（＃２）は、ＭＭＴ多重化装置３０（＃２）に接続され、ＭＭＴ多重化装置３０（＃２）から出力されるＭＭＴＰパケットを受信し、ＭＭＴＰパケットからＭＰＵシーケンス番号を取得する。そして、取得したＭＰＵシーケンス番号を、切替点検出部８４へ出力する。また、受信したＭＭＴＰパケットを、系統切替部８５へ出力する。

切替点検出部８４は、切替制御受付部８１による要求の受付後、シーケンス番号取得部８２（＃１）によって取得されたＭＰＵシーケンス番号と、シーケンス番号取得部８２（＃２）によって取得されたＭＰＵシーケンス番号とが、所定の値（例えば、０）になったことを検出すると、検出信号を系統切替部８５へ出力する。

系統切替部８５は、切替点検出部８４から検出信号が出力されると、主系から冗長系への、あるいは、冗長系から主系への切替を実行する。そして、切替後の系統のＴＬＶ多重化装置７０からのＴＬＶパケットを出力する。

このようにして、冗長切替装置８０は、データの解析を行うことなく、主系と冗長系との間のＴＬＶパケットのシームレスな切替を実現する。

図７は、このようなシームレスな切替を補足説明するための図である。

図７においてＭＭＴＰ＿Ｖは、映像データを格納したＭＭＴＰパケットを示し、ＭＭＴＰ＿Ａは、音声データを格納したＭＭＴＰパケットを示す。通常動作時は、系統１と系統２とのＭＰＵシーケンス番号の値と、ＭＰＵ境界の位相とは一致するとは限らない。したがって、図中に示す範囲Ａでは、系統１と系統２とで、ＭＰＵシーケンス番号は一致していない。

このため、本実施形態では、前述したように、符号化装置２０によってＧＯＰ位相が揃えられる。ＧＯＰ位相は、データ種別毎、すなわち、図７の場合では、映像データと音声データとについて個別に揃えられる。

映像データについてＧＯＰ位相が揃えられた状態が、映像ＭＰＵ境界Ｔ_Ａである。映像ＭＰＵ境界Ｔ_Ａでは、映像データのＭＰＵシーケンス番号が０に設定され、映像ＭＰＵ境界Ｔ_Ａ以降では、映像データのシーケンス番号が一致している。

また、音声データについてＧＯＰ位相が揃えられた状態が、音声ＭＰＵ境界Ｔ_Ｂである。音声ＭＰＵ境界Ｔ_Ｂでは、音声データのＭＰＵシーケンス番号が０に設定され、音声ＭＰＵ境界Ｔ_Ｂ以降では、音声データのシーケンス番号が一致している。

切替点検出部８４は、このようにＭＰＵシーケンス番号が０に設定されているＭＭＴＰパケットを検出すると、検出信号を系統切替部８５へ出力し、系統切替部８５は、検出信号を受信すると、切替を実行する。

これによって、例えば図７の例では、映像ＭＭＴＰについては、映像ＭＰＵ境界Ｔ_Ａにおいて切替が行われる。映像ＭＰＵ境界Ｔ_Ａ以降は、系統１と系統２とにおいて、同じ映像ＭＭＴＰパケットが同じタイミングで出力されているので、映像ＭＰＵ境界Ｔ_Ａにおいて主系から冗長系への切替を行うことにより、シームレスな映像切替を実現する。

同様に、音声ＭＭＴＰについては、音声ＭＰＵ境界Ｔ_Ｂにおいて切替が行われる。音声ＭＰＵ境界Ｔ_Ｂ以降は、系統１と系統２とにおいて、同じ音声ＭＭＴＰパケットが同じタイミングで出力されているので、映像ＭＰＵ境界Ｔ_Ａにおいて主系から冗長系への切替を行うことにより、シームレスな音声切替を実現する。

なお、冗長切替装置８０の変形例について説明する。

変形例では、シーケンス番号取得部８２（＃１）は、ＴＬＶパケットに含まれるＭＭＴＰパケットから、ＭＰＵシーケンス番号を取得する代わりに、タイムスタンプフィールドの値を取得する。そして、取得したタイムスフィールドの値を、切替点検出部８４へ出力する。

同様に、シーケンス番号取得部８２（＃２）は、ＴＬＶパケットに含まれるＭＭＴＰパケットから、ＭＰＵシーケンス番号を取得する代わりに、タイムスタンプフィールドの値を取得する。そして、取得したタイムスフィールドの値を、切替点検出部８４へ出力する。

そして、切替点検出部８４は、切替制御受付部８１による要求の受付後、シーケンス番号取得部８２（＃１）から出力された取得されたタイムスタンプフィールドの値の最下位ビットと、シーケンス番号取得部８２（＃２）から出力された取得されたタイムスタンプフィールドの値の最下位ビットとが、所定の値（例えば、０）になったことを検出すると、検出信号を系統切替部８５へ出力する。

このようにしても、冗長切替装置８０は、データの解析を行うことなく、主系と冗長系との間のＭＭＴＰパケットのシームレスな切替を実現する。

（ＭＭＴ送信システムの全体動作）
次に、図１のような構成のＭＭＴ送信システムの動作について図８〜図１０のフローチャートを用いて説明する。

主系の符号化装置２０（＃１）には、例えば図示しない放送マスターシステムから映像信号、音声信号、および字幕信号が入力される。同様に、冗長系の符号化装置２０（＃２）にも、例えば図示しない放送マスターシステムから映像信号、音声信号、および字幕信号が入力される（Ｓ１）。

これら信号は、信号符号化部２３によって受信され、信号符号化部２３では、受信したこれら信号に対する符号化（圧縮）がそれぞれなされ、符号化された映像信号、音声信号、および字幕信号が、切替情報設定部２４およびＭＭＴＰパケット化部２５へそれぞれ出力される。

このような状態で、切替制御受付部２１が、外部入力装置１００から、切替の要求を受け取る（Ｓ２）と、符号化装置２０は、以下に説明するような切替のための処理を実行する。

まず、ＧＯＰ位相調整部２２において、映像信号、音声信号、および字幕信号のＧＯＰ位相を揃えるための調整信号が生成され、切替情報設定部２４へ出力される（Ｓ３）。

切替情報設定部２４では、調整信号に基づいて決定される主系と冗長系との切替点に対応するＭＭＴＰパケット（図３）に含まれるＭＰＵシーケンス番号（図４）に、所定の値（例えば、０）を設定するための指示入力が生成される（Ｓ４）。この指示入力は、切替情報設定部２４からＭＭＴＰパケット化部２５へ出力される。

あるいは、切替情報設定部２４では、調整信号に基づいて決定される主系と冗長系との切替点に対応するＭＭＴＰパケットに含まれるタイムスタンプフィールド（図３）の最下位ビットを、所定の値（例えば、０）に設定するための指示入力が生成される。この場合も、生成された指示入力は、ＭＭＴＰパケット化部２５へ出力される。

ＭＭＴＰパケット化部２５では、信号符号化部２３によって符号化（圧縮）された映像信号、音声信号、および字幕信号がパケット化され、それぞれのＭＭＴＰパケットが生成される。また、ＭＭＴＰパケット化部２５では、切替情報設定部２４から、切替点に対応するＭＭＴＰパケットに含まれるＭＰＵシーケンス番号を、所定の値（例えば、０）に設定するための指示入力が出力された場合、この指示入力にしたがって、対応するＭＭＴＰパケットに含まれるＭＰＵシーケンス番号が、所定の値（例えば、０）に設定される（Ｓ５）。

あるいは、ＭＭＴＰパケット化部２５では、切替情報設定部２４から、切替点に対応するＭＭＴＰパケットに含まれるタイムスタンプフィールドの最下位ビットを、所定の値（例えば、０）に設定するための指示入力が出力された場合、この指示入力に従って、切替点に対応するＭＭＴＰパケットに含まれるタイムスタンプフィールドの最下位ビットが所定の値（例えば、０）に設定される。

このようにしてＭＭＴＰパケット化部２５では、映像信号、音声信号、および字幕信号それぞれのＭＭＴＰパケットが、切替点が識別可能な状態で、ＭＭＴ多重化装置３０へ出力される（Ｓ６）。

ＭＭＴ多重化装置３０（＃１）、３０（＃２）の各々では、ＭＭＴＰパケットの種類毎に備えられている受信部３１（＃１）,・・・，３１（＃ｎ）によって、符号化装置２０から出力されたＭＭＴＰパケット（例えば、映像信号のＭＭＴＰパケット、音声信号のＭＭＴＰパケット、および字幕のＭＭＴＰパケット）や、図示しないＥＰＧ（電子番組ガイド）送信装置等から出力されたＭＭＴＰパケット形式のデータがそれぞれ個別の受信部３１によって受信され、対応するフィルタ部３２へ出力される。

受信部３１（＃１）,・・・，３１（＃ｎ）にそれぞれ対応して備えられている各フィルタ部３２（＃１）,・・・，３１（＃ｎ）では、対応する受信部３１から出力されたＭＭＴＰパケットに対してフィルタ処理が行われ、フィルタ処理されたＭＭＴＰパケットが、それぞれ対応するシーケンス番号取得部３３へ出力される（Ｓ７）。

フィルタ部３２（＃１）,・・・，３２（＃ｎ）にそれぞれ対応して備えられている各シーケンス番号取得部３３（＃１）,・・・，３３（＃ｎ）では、対応するフィルタ部３２から出力されたＭＭＴＰパケットからＭＰＵシーケンス番号が取得され、取得されたＭＰＵシーケンス番号が、それぞれ対応する切替点検出部３４へ出力される（Ｓ８）。

外部入力装置１００から、切替制御受付部３６に対して、切替の要求がなされると、以下に説明するような切替のための処理が実行される。

シーケンス番号取得部３３（＃１）,・・・，３３（＃ｎ）にそれぞれ対応して備えられている各切替点検出部３４（＃１）,・・・，３４（＃ｎ）では、切替制御受付部３６による要求の受付後、対応するシーケンス番号取得部３３から出力されたシーケンス番号が、所定の値（例えば、０）になったことが検出される。これによって、各切替点検出部３４において、各ＭＭＴＰパケットにおける切替点が把握されるとともに、各ＭＭＴＰパケットが、多重部３５へ出力される（Ｓ９）。

多重部３５では、各切替点検出部３４から出力されたＭＭＴＰパケットと、ＭＭＴ−ＳＩ生成部３８から出力されたＭＭＴ−ＳＩとが多重化され、多重化されたＭＭＴＰパケットおよびＭＭＩ−ＳＩが、切替点付替部３９へ出力される（Ｓ１０）。

切替点付替部３９では、切替制御受付部３６による要求の受付後、各切替点検出部３４によって、所定の値になったと検出されたＭＰＵシーケンス番号に対応するＭＭＴＰパケットに含まれるタイムスタンプフィールドの最下位ビットに、所定の値が設定される（Ｓ１１）。

あるいは切替点付替部３９では、切替制御受付部３６による要求の受付後、各切替点検出部３４によって、所定の値（例えば、０）になったと検出されたＭＰＵシーケンス番号に対応するＭＭＴＰパケットに、切替を意味する情報が付加される。例えば、新たなデータ情報が、ＭＭＴＰパケットヘッダの拡張ヘッダ領域へ付加される。

このようにして切替を意味する情報を付加されたＭＭＴＰパケットは、切替点付替部３９から送信部４０へ出力され、さらに送信部４０から、スクランブラ５０へと出力される。すなわち、主系のＭＭＴ多重化装置３０（＃１）の送信部４０からは、主系のスクランブラ５０（＃１）へ出力され、冗長系のＭＭＴ多重化装置３０（＃２）の送信部４０からは、冗長系のスクランブラ５０（＃２）へ出力される。

スクランブラ５０（＃１）、５０（＃２）では、それぞれ対応するＭＭＴ多重化装置３０（＃１）、３０（＃２）の送信部４０から出力されたＭＭＴＰパケットに対して、著作権保護のための暗号化が施され、暗号化されたＭＭＴＰパケットが、同じ系統のＩＰ多重化装置６０へと出力される（Ｓ１２）。

ＩＰ多重化装置６０（＃１）、６０（＃２）では、それぞれ対応するスクランブラ５０（＃１）、５０（＃２）から出力されたＭＭＴＰパケットが、図示しない他の装置からのＩＰパケット形式のデータと多重化される（Ｓ１３）。そして、多重化の結果得られた暗号化されたＭＭＴＰパケット／ＩＰパケットが、対応するＴＬＶ多重化装置７０へ出力される。

ＴＬＶ多重化装置７０（＃１）、７０（＃２）では、それぞれ対応するＩＰ多重化装置６０（＃１）、６０（＃２）から出力されたＭＭＴＰパケット／ＩＰパケットが、ＴＬＶ伝送フォーマットへ変換されるとともに、ＴＬＶ−ＳＩが内部生成され、変換によって得られたＴＬＶパケットが、冗長切替装置８０へ出力される（Ｓ１４）。

冗長切替装置８０では、切替制御受付部８１において、外部入力装置１００からの主系と冗長系との切替の要求が受信される。すると、冗長切替装置８０では、以下に説明するような切替のための動作が実行される。

まず、主系に接続されているシーケンス番号取得部８２（＃１）では、主系のＴＬＶ多重化装置７０（＃１）から出力されたＴＬＶパケットが受信され、受信されたＴＬＶパケットに含まれるＭＭＴＰパケットから、ＭＰＵシーケンス番号が取得される（Ｓ１５）。そして、取得されたＭＰＵシーケンス番号が、切替点検出部８４へと出力される。また、受信されたＴＬＶパケットが、系統切替部８５へ出力される。

冗長系に接続されているシーケンス番号取得部８２（＃２）でも同様に、冗長系のＴＬＶ多重化装置７０（＃２）から出力されたＴＬＶパケットが受信され、受信されたＴＬＶパケットに含まれるＭＭＴＰパケットから、ＭＰＵシーケンス番号が取得される。そして、取得されたＭＰＵシーケンス番号が、切替点検出部８４へと出力される。また、受信されたＴＬＶパケットが、系統切替部８５へと出力される。

切替点検出部８４では、切替制御受付部８１による要求の受付後、シーケンス番号取得部８２（＃１）によって取得されたＭＰＵシーケンス番号と、シーケンス番号取得部８２（＃２）によって取得されたＭＰＵシーケンス番号とが、所定の値（例えば、０）になったことが検出されると、検出信号が系統切替部８５へ出力される（Ｓ１６）。

系統切替部８５では、切替点検出部８４から検出信号が出力されると、主系から冗長系への切替、あるいは、冗長系から主系への切替が実行される（Ｓ１７）。これによって、切替後の系統のＴＬＶパケットが出力される。

このようにして、冗長切替装置８０では、データの解析を行うことなく、主系と冗長系との間のＴＬＶパケットのシームレスな切替が実現される。

上述したように、本実施形態の送信方法が適用された送信システムによれば、符号化装置２０およびＭＭＴ多重化装置３０によって、主系と冗長系との間のＭＭＴＰパケットの切替点の識別が可能となる。これによって、冗長切替装置８０では、映像や音声といったデータの解析を行うことなく、主系と冗長系との間のＴＬＶパケットのシームレスな切替を実施することが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０ パケット送信システム、２０ 符号化装置、２１ 切替制御受付部、２２ ＧＯＰ位相調整部、２３ 信号符号化部、２４ 切替情報設定部、２５ ＭＭＴＰパケット化部、３０ ＭＭＴ多重化装置、３１ 受信部、３２ フィルタ部、３３ シーケンス番号取得部、３４ 切替点検出部、３５ 多重部、３６ 切替制御受付部、３８ ＭＭＴ−ＳＩ生成部、３９ 切替点付替部、４０ 送信部、５０ スクランブラ、６０ ＩＰ多重化装置、７０ ＴＬＶ多重化装置、８０ 冗長切替装置、８１ 切替制御受付部、８２ シーケンス番号取得部、８４ 切替点検出部、８５ 系統切替部、１００ 外部入力装置。

Claims (11)

1. 放送信号を送信するための主系と冗長系とを備えた送信システムに適用され、前記主系と前記冗長系とのそれぞれに備えられた符号化装置であって、
   第１の信号を受信し、前記第１の信号を符号化する符号化部と、
   前記第１の信号のＧＯＰ（Group of Pictures）位相を揃えるための第２の信号を出力する位相調整部と、
   前記符号化部によって符号化された前記第１の信号をパケット化して、ＭＭＴＰ（MPEG Media Transport Protocol）パケットを生成するパケット化部と、
   前記第２の信号に基づいて決定される前記主系と前記冗長系との切替点に対応する前記ＭＭＴＰパケットに含まれるＭＰＵ（Media Processing Unit）シーケンス番号を、所定の値に設定するための指示入力を生成する設定部とを備え、
   前記パケット化部は、前記設定部によって生成された指示入力にしたがって、前記対応するＭＭＴＰパケットに含まれるＭＰＵシーケンス番号を、前記所定の値に設定するようにした符号化装置。
2. 放送信号を送信するための主系と冗長系とを備えた送信システムに適用され、前記主系と前記冗長系とのそれぞれに備えられた符号化装置であって、
   第１の信号を受信し、前記第１の信号を符号化する符号化部と、
   前記第１の信号のＧＯＰ（Group of Pictures）位相を揃えるための第２の信号を出力する位相調整部と、
   前記符号化部によって符号化された前記第１の信号をパケット化して、ＭＭＴＰ（MPEG Media Transport Protocol）パケットを生成するするパケット化部と、
   前記第２の信号に基づいて決定される前記主系と前記冗長系との切替点に対応する前記ＭＭＴＰパケットに含まれるタイムスタンプフィールドの最下位ビットを、所定の値に設定するための指示入力を生成する設定部とを備え、
   前記パケット化部は、前記設定部によって生成された指示入力にしたがって、前記対応するＭＭＴＰパケットに含まれるタイムスタンプフィールドの最下位ビットを、前記所定の値に設定するようにした符号化装置。
3. 前記第１の信号は、映像信号、音声信号、および字幕信号のうちの少なくとも何れかである、請求項１または２に記載の符号化装置。
4. 放送信号を送信するための主系と冗長系とを備えた送信システムに適用され、前記主系と前記冗長系とのそれぞれに備えられた多重化装置であって、
   多重化されるＭＭＴＰ（MPEG Media Transport Protocol）パケットからＭＰＵ（Media Processing Unit）シーケンス番号を取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された前記ＭＰＵシーケンス番号が、第１の所定の値になったことを検出する検出部と、
   前記検出部によって、前記第１の所定の値になったと検出されたＭＰＵシーケンス番号に対応するＭＭＴＰパケットに含まれるタイムスタンプフィールドの最下位ビットに、第２の所定の値を設定する設定部と、
   を備える多重化装置。
5. 放送信号を送信するための主系と冗長系とを備えた送信システムに適用され、前記主系と前記冗長系とのそれぞれに備えられた多重化装置であって、
   多重化されるＭＭＴＰ（MPEG Media Transport Protocol）パケットからＭＰＵ（Media Processing Unit）シーケンス番号を取得する取得部と、
   前記取得部によって取得されたＭＰＵシーケンス番号が、所定の値になったことを検出する検出部と、
   前記検出部によって、前記所定の値になったと検出されたＭＰＵシーケンス番号に対応するＭＭＴＰパケットに、前記主系と前記冗長系との切替を意味する情報を付加する付加部と、
   を備える多重化装置。
6. 放送信号を送信するための主系と冗長系とを備えた送信システムに適用され、前記主系と前記冗長系との切替を実施するための切替装置であって、
   前記主系から出力されたＭＭＴＰ（MPEG Media Transport Protocol）パケットから、および、前記冗長系から出力されたＭＭＴＰパケットから、それぞれＭＰＵ（Media Processing Unit）シーケンス番号を取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された両ＭＰＵシーケンス番号が、所定の値になったことを検出する検出部と、
   前記検出部によって前記所定の値になったことが検出されると、前記切替を実施する切替部と、
   を備える切替装置。
7. 放送信号を送信するための主系と冗長系とを備えた送信システムに適用され、前記主系と前記冗長系との切替を実施するための切替装置であって、
   前記主系から出力されたＭＭＴＰ（MPEG Media Transport Protocol）パケットから、および、前記冗長系から出力されたＭＭＴＰパケットから、それぞれタイムスタンプフィールドの値を取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された両タイムスタンプフィールドの値の最下位ビットが、所定の値になったことを検出する検出部と、
   前記検出部によって前記所定の値になったことが検出されると、前記切替を実施する切替部と、
   を備える切替装置。
8. 放送信号を送信するための主系と冗長系とを備えた送信システムであって、
   前記主系と前記冗長系とのそれぞれに備えられた符号化装置と、
   前記主系と前記冗長系との切替を実施するための切替装置とを備え、
   前記符号化装置は、
   第１の信号を受信し、前記第１の信号を符号化する符号化部と、
   前記第１の信号のＧＯＰ（Group of Pictures）位相を揃えるための第２の信号を出力する位相調整部と、
   前記符号化部によって符号化された前記第１の信号をパケット化して、ＭＭＴＰ（MPEG Media Transport Protocol）パケットを生成するパケット化部と、
   前記第２の信号に基づいて決定される前記主系と前記冗長系との切替点に対応する前記ＭＭＴＰパケットに含まれるＭＰＵ（Media Processing Unit）シーケンス番号を、所定の値に設定するための指示入力を生成する設定部とを備え、
   前記パケット化部は、前記設定部によって生成された指示入力にしたがって、前記対応するＭＭＴＰパケットに含まれるＭＰＵシーケンス番号を、前記所定の値に設定し、前記ＭＭＴＰパケットを出力し、
   前記切替装置は、
   前記各符号化装置によって出力された各ＭＭＴＰパケットから、それぞれ前記ＭＰＵシーケンス番号を取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された前記各ＭＰＵシーケンス番号が、前記所定の値になったことを検出する検出部と、
   前記検出部によって、前記所定の値になったことが検出されると、前記切替を実施する切替部とを備える、送信システム。
9. 放送信号を送信するための主系と冗長系とを備えた送信システムであって、
   前記主系と前記冗長系とのそれぞれに備えられた符号化装置と、
   前記主系と前記冗長系との切替を実施するための切替装置とを備え、
   前記符号化装置は、
   第１の信号を受信し、前記第１の信号を符号化する符号化部と、
   前記第１の信号のＧＯＰ（Group of Pictures）位相を揃えるための第２の信号を出力する位相調整部と、
   前記符号化部によって符号化された前記第１の信号をパケット化して、ＭＭＴＰ（MPEG Media Transport Protocol）パケットを生成するするパケット化部と、
   前記第２の信号に基づいて決定される前記主系と前記冗長系との切替点に対応する前記ＭＭＴＰパケットに含まれるタイムスタンプフィールドの最下位ビットを、所定の値に設定するための指示入力を生成する設定部とを備え、
   前記パケット化部は、前記設定部によって生成された指示入力にしたがって、前記対応するＭＭＴＰパケットに含まれるタイムスタンプフィールドの最下位ビットを、前記所定の値に設定し、前記ＭＭＴＰパケットを出力し、
   前記切替装置は、
   前記各符号化装置によって出力された各ＭＭＴＰパケットから、それぞれ前記タイムスタンプフィールドの値を取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された前記各タイムスタンプフィールドの値の最下位ビットが、前記所定の値になったことを検出する検出部と、
   前記検出部によって前記所定の値になったことが検出されると、前記切替を実施する切替部とを備える、送信システム。
10. 放送信号を送信するための主系と冗長系とを備えた送信システムに適用される送信方法であって、
    前記主系と前記冗長系とのそれぞれに備えられた符号化装置において、
    第１の信号を受信し、前記第１の信号を符号化し、
    前記第１の信号のＧＯＰ（Group of Pictures）位相を揃えるための第２の信号を出力し、
    前記符号化された前記第１の信号をパケット化して、ＭＭＴＰ（MPEG Media Transport Protocol）パケットを生成し、
    前記第２の信号に基づいて決定される前記主系と前記冗長系との切替点に対応する前記ＭＭＴＰパケットに含まれるＭＰＵ（Media Processing Unit）シーケンス番号を、所定の値に設定するための指示入力を生成し、
    前記生成された指示入力にしたがって、前記対応するＭＭＴＰパケットに含まれるＭＰＵシーケンス番号を、前記所定の値に設定し、前記ＭＭＴＰパケットを出力し、
    前記主系と前記冗長系との切替を実施するための切替装置において、
    前記各符号化装置によって出力された各ＭＭＴＰパケットから、それぞれ前記ＭＰＵシーケンス番号を取得し、
    前記取得された前記各ＭＰＵシーケンス番号が、前記所定の値になったことを検出すると、前記切替を実施する、送信方法。
11. 放送信号を送信するための主系と冗長系とを備えた送信システムに適用される送信方法であって、
    前記主系と前記冗長系とのそれぞれに備えられた符号化装置において、
    第１の信号を受信し、前記第１の信号を符号化し、
    前記第１の信号のＧＯＰ（Group of Pictures）位相を揃えるための第２の信号を出力し、
    前記符号化された前記第１の信号をパケット化して、ＭＭＴＰ（MPEG Media Transport Protocol）パケットを生成し、
    前記第２の信号に基づいて決定される前記主系と前記冗長系との切替点に対応する前記ＭＭＴＰパケットに含まれるタイムスタンプフィールドの最下位ビットを、所定の値に設定するための指示入力を生成し、
    前記生成された指示入力にしたがって、前記対応するＭＭＴＰパケットに含まれるタイムスタンプフィールドの最下位ビットを、前記所定の値に設定し、前記ＭＭＴＰパケットを出力し、
    前記主系と前記冗長系との切替を実施するための切替装置において、
    前記各符号化装置によって出力された各ＭＭＴＰパケットから、それぞれ前記タイムスタンプフィールドの値を取得し、
    前記取得された両タイムスタンプフィールドの値の最下位ビットが、前記所定の値になったことを検出すると、前記切替を実施する、送信方法。