JP7166919B2 - 送信装置、及び、データ処理方法 - Google Patents

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Description

本技術は、送信装置、及び、データ処理方法に関し、特に、時刻情報を高精度で効率的に伝送することができるようにした送信装置、及び、データ処理方法に関する。
デジタルテレビ放送の放送方式において、送信側と受信側とで同期をとるための時刻情報として、PCR(Program Clock Reference)を用いることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
ARIB STD-B31 2.2版 一般社団法人 電波産業会
ところで、デジタルテレビ放送の放送方式においては、送信側と受信側とで同期をとるための時刻情報を伝送する場合に、その時刻情報の伝送を高精度で効率的に行うための提案が要請されている。
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、時刻情報を高精度で効率的に伝送することができるようにするものである。
本技術の第１の側面の送信装置は、物理層フレームを生成する生成部と、前記物理層フレームを地上デジタルテレビ放送の放送信号として送信する送信部とを備え、前記物理層フレームには、１つのデータストリーム、又は複数のデータストリームのデータを格納した可変長パケットが含まれ、前記物理層フレームに含まれる複数の可変長パケットのうち、先頭の可変長パケットに、前記物理層フレームの先頭の時刻を示す時刻情報を含み、前記物理層フレームに、複数のデータストリームのデータを格納した可変長パケットが含まれる場合には、データストリームごとに、各データストリームのデータを格納した可変長パケットのうち、先頭の可変長パケットに前記時刻情報を含む送信装置である。
本技術の第１の側面の送信装置は、独立した装置であってもよいし、１つの装置を構成している内部ブロックであってもよい。また、本技術の第１の側面のデータ処理方法は、上述した本技術の第１の側面の送信装置に対応するデータ処理方法である。
本技術の第１の側面の送信装置、及び、データ処理方法においては、物理層フレームが生成され、前記物理層フレームが地上デジタルテレビ放送の放送信号として送信される。また、前記物理層フレームには、１つのデータストリーム、又は複数のデータストリームのデータを格納した可変長パケットが含まれ、前記物理層フレームに含まれる複数の可変長パケットのうち、先頭の可変長パケットに、前記物理層フレームの先頭の時刻を示す時刻情報が含まれ、前記物理層フレームに、複数のデータストリームのデータを格納した可変長パケットが含まれる場合には、データストリームごとに、各データストリームのデータを格納した可変長パケットのうち、先頭の可変長パケットに前記時刻情報が含まれる。
本技術の第２の側面の受信装置は、時刻情報を含む物理層フレームを受信する受信部と、前記時刻情報に基づいて、所定の処理を行う処理部とを備え、前記物理層フレームの先頭には、任意の時刻を示す前記時刻情報を含み、前記受信部は、周波数分割多重化方式（FDM）で送信されてくる、前記物理層フレームを含む放送信号を受信する受信装置である。
本技術の第２の側面の受信装置は、独立した装置であってもよいし、１つの装置を構成している内部ブロックであってもよい。また、本技術の第２の側面のデータ処理方法は、上述した本技術の第２の側面の受信装置に対応するデータ処理方法である。
本技術の第２の側面の受信装置、及び、データ処理方法においては、時刻情報を含む物理層フレームが受信され、前記時刻情報に基づいて、所定の処理が行われる。また、前記物理層フレームの先頭には、任意の時刻を示す前記時刻情報が含まれ、周波数分割多重化方式（FDM）で送信されてくる、前記物理層フレームを含む放送信号が受信される。
本技術の第１の側面、及び、第２の側面によれば、時刻情報を高精度で効率的に伝送することができ、受信装置で高精度なクロック同期（クロックリカバリ）が行われる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術を適用した伝送システムの一実施の形態の構成を示す図である。 送信装置の構成例を示す図である。 受信装置の構成例を示す図である。 MPEG2-TS方式のプロトコルスタックを示す図である。 IP方式のプロトコルスタックを示す図である。 PCRを用いた送信側と受信側のクロック同期を説明する図である。 ISDB-S3のフレーム構成を示す図である。 ISDB-S3のNTP形式の時刻情報の送出タイミングを示す図である。 NTP形式の時刻情報のデータ構造を示す図である。 単一階層の場合の時刻情報の送出タイミングの例を示す図である。 複数階層の場合の時刻情報の送出タイミングの例を示す図である。 NTP時刻情報のシンタックスの例を示す図である。 時刻同期処理の流れを説明するフローチャートである。 コンピュータの構成例を示す図である。
以下、図面を参照しながら本技術の実施の形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．システムの構成
２．本技術の概要
３．本技術の時刻情報の送出タイミング
（Ａ）単一階層の場合
（Ｂ）複数階層の場合
４．本技術の時刻情報のシンタックス
５．時刻同期処理の流れ
６．変形例
７．コンピュータの構成
＜１．システムの構成＞
（伝送システムの構成例）
図１は、本技術を適用した伝送システムの一実施の形態の構成を示す図である。なお、システムとは、複数の装置が論理的に集合したものをいう。
図１において、伝送システム１は、送信装置１０と受信装置２０から構成される。この伝送システム１では、所定の放送方式に準拠したデータ伝送が行われる。
送信装置１０は、所定の放送方式に対応した送信機であって、伝送路３０を介してコンテンツを送信する。例えば、送信装置１０は、放送番組等のコンテンツの映像や音声、字幕のデータと、制御情報を含む放送ストリームを、放送波として、伝送路３０を介して送信する。
受信装置２０は、所定の放送方式に対応した受信機であって、送信装置１０から伝送路３０を介して送信されてくる、コンテンツを受信して出力する。例えば、受信装置２０は、送信装置１０からの放送波を受信して、放送ストリームに含まれる、映像や音声、字幕のデータと制御情報を処理することで、放送番組等のコンテンツの映像や音声を再生する。
なお、伝送システム１において、伝送路３０は、地上波（地上波放送）のほか、例えば、放送衛星（BS：Broadcasting Satellite）や通信衛星（CS：Communications Satellite）を利用した衛星放送、あるいは、ケーブルを用いた有線放送（CATV）などであってもよい。
（送信装置の構成例）
図２は、図１の送信装置１０の構成例を示す図である。
図２において、送信装置１０は、パケット処理部１１１、制御情報生成部１１２、フレーム生成部１１３、及び変調部１１４から構成される。
パケット処理部１１１は、コンテンツの映像や音声、字幕等のデータを格納したパケットを処理し、フレーム生成部１１３に供給する。また、パケット処理部１１１は、時刻情報をパケットに含めることができる。
制御情報生成部１１２は、受信側での復調処理や復号処理等を行うための制御情報を生成し、フレーム生成部１１３に供給する。
フレーム生成部１１３には、パケット処理部１１１から供給されるパケットと、制御情報生成部１１２から供給される制御情報を処理することで、所定の放送方式に準拠した物理層のフレーム（物理層フレーム）を生成し、変調部１１４に供給する。
変調部１１４は、フレーム生成部１１３から供給される物理層フレームに対し、必要な処理（変調処理）を施して、それにより得られる放送信号を、アンテナ１２１を介して送信する。
送信装置１０は、以上のように構成される。なお、図２においては、説明の都合上、送信装置１０が、あたかも１つの装置から構成されるように記載されているが、送信側の送信装置１０は、図２のブロックの各機能を有する複数の装置から構成されるシステムとすることができる。
（受信装置の構成例）
図３は、図１の受信装置２０の構成例を示す図である。
図３において、受信装置２０は、RF部２１１、復調部２１２、及び処理部２１３から構成される。
RF部２１１は、例えば、チューナ等から構成される。RF部２１１は、アンテナ２２１を介して受信した放送信号に対し、必要な処理を施し、それにより得られる信号を、復調部２１２に供給する。
復調部２１２は、例えば、復調LSI(Large Scale Integration)等から構成される。復調部２１２は、RF部２１１から供給される信号に対し、復調処理を行う。この復調処理では、例えば、制御情報に従い、物理層フレームが処理され、パケットが得られる。復調処理で得られたパケットは、処理部２１３に供給される。
処理部２１３は、例えば、メインSoC(System On Chip)等から構成される。処理部２１３は、復調部２１２から供給されるパケットに対し、所定の処理を行う。ここでは、例えば、パケットとともに、時刻情報が処理され、クロック同期（クロックリカバリ）が行われる。
処理部２１３による処理で得られる映像や音声、字幕等のデータに対しては、後段の回路で、復号処理などが施され、その結果得られる映像や音声が出力される。これにより、受信装置２０では、放送番組等のコンテンツが再生され、その映像や音声が出力されることになる。
受信装置２０は、以上のように構成される。なお、受信装置２０は、例えば、テレビ受像機やセットトップボックス（STB：Set Top Box）等の固定受信機や、携帯電話機やスマートフォン等のチューナを搭載したモバイル受信機として構成される。また、受信装置２０は、車両に搭載される車載機器であってもよい。
＜２．本技術の概要＞
ところで、地上デジタルテレビ放送の放送方式として、日本等が採用している、ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial)がある（例えば、上記の非特許文献１参照）。
ISDB-Tにおいては、主に固定受信機向けの放送であり、12セグメントを使用したハイビジョン放送と、主にモバイル受信機向けの放送であり、１セグメントを使用した「携帯電話・移動体端末向けの１セグメント部分受信サービス」（ワンセグ放送）が規定されている。
その一方で、日本では、地上デジタルテレビ放送の次世代に向けた高度化の検討が開始されている（以下、この高度化の検討がされている規格を、「ISDB-T2」とも称する）。
現行のISDB-Tでは、伝送方式として、現在広く普及しているMPEG2-TS(Transport Stream)方式を採用しているが、次世代のISDB-T2では、放送と通信の連携を目的として、通信の分野で用いられているIP(Internet Protocol)パケットを、デジタルテレビ放送に適用したIP方式を導入することで、より高度なサービスを提供することが期待されている。
（現行の方式と次世代の方式のプロトコルスタックの比較）
図４には、現行のMPEG2-TS方式のプロトコルスタックの例を示している。図４において、「TS」が、MPEG2-TSを表しており、映像や音声、字幕、時刻情報（PCR）、制御情報（PSI/SI）、電子番組表（EPG）、アプリケーション、及びコンテンツ等のデータを多重化したストリームが、放送波として伝送される。
図５には、次世代のIP方式のプロトコルスタックの例を示している。図５において、「TLV」は、TLV(Type Length Value)パケットを表している。TLVパケットは、可変長のパケットであって、IPパケットを格納する。また、「MMT」は、MPEG Media Transportの略で、放送や通信等の多様なネットワークを用いてマルチメディアコンテンツを伝送するためのメディアトランスポート方式である。
このMMTを用いて、映像や音声、字幕、制御情報（MMT-SI）、アプリケーション、及びコンテンツ等のデータが、IPパケットに格納され、さらにIPパケットがTLVパケットにカプセル化され、それにより得られるTLVストリームが、放送波として伝送される。また、時刻情報（NTP）を含むIPパケットもTLVパケットに格納され、TLVストリームとして伝送される。
（現行の方式と次世代の方式の時刻情報の比較）
上述のプロトコルスタックに示したように、現行のMPEG2-TS方式では、時刻情報としてPCRが用いられる。また、次世代のIP方式では、時刻情報として、NTP(Network Time Protocol)形式の時刻情報が用いられることが想定されている。
図６は、現行のMPEG2-TS方式におけるPCRを用いた送信側と受信側のクロック同期を説明する図である。図６において、送信側は、PCRとして、27MHzのクロックカウンタ値を、所定の間隔で、TSパケットに含めて、受信側に送信する。一方、受信側では、TSパケットに含まれるPCRを検出し、そのPCRの値と、27MHzのVCXO(Voltage Controlled Crystal Oscillator)からのSTC(System Time Clock)クロックでカウントしたカウント値とを比較して、その差をVCXOにフィードバックし、VCXOが出力するSTCクロックの周波数を調整することにより、送信側のクロックと受信側のクロックとの同期がとられる。
このようにしてクロック同期に用いられるPCRは、MPEG2-TS上で伝送されるものであるため、次世代のIP方式では用いられず、TLVパケットに即した時刻情報の伝送方式が必要となる。例えば、次世代の衛星デジタルテレビ放送の放送方式として、ISDB-S3がある（例えば、非特許文献２参照）。
非特許文献２：ARIB STD-B44 2.1版 一般社団法人 電波産業会
ISDB-S3では、TLVパケットを用いた時刻情報の伝送方式が規定されており、NTP形式の時刻情報を含むIPパケットが、TLVパケットに格納されることになる。NTP(Network Time Protocol)は、ネットワークに接続される機器において、機器が持つ時計を、正しい時刻に同期するための通信プロトコルである。
ここで、図７及び図８を参照して、ISDB-S3における、NTP形式の時刻情報を含むIPパケットを格納したTLVパケットの送信タイミングについて説明する。図７には、ISDB-S3のフレーム構成を示している。このフレーム構成については、上記の非特許文献２の「3.3 変調信号のフレーム構成」にその詳細が記載されているが、変調スロットごとに、スロットを単位として生成される信号である伝送主信号が伝送されることになる。
また、図８には、NTP形式の時刻情報を含むIPパケットを格納したTLVパケットの配置例を示している。このTLVパケットの配置例については、上記の非特許文献２の「3.1 主信号におけるNTPによる協定世界時の伝送」にその詳細が記載されているが、例えば、１フレームを３つのTLVストリームで用いる場合に、NTP形式の時刻情報を含むIPパケットを格納したTLVパケットが、TLVストリームIDごとに割り当てられたスロットのうち、最初のスロット（例えば、スロット#1，スロット#41，スロット#81）の先頭に配置されることになる。
なお、図９には、NTP形式の時刻情報のデータ構造の例を示している。このデータ構造については、下記の非特許文献３の「3.1 NTP形式の構成」にその詳細な内容が記載されている。そのため、ここでは、その詳細な説明は省略するが、64ビットのtransmit_timestampには、送信タイムスタンプとして、クライアントへの応答を送出したサーバの時刻が、NTP長形式で指定される。ただし、NTP長形式は、秒単位を示す32ビットのフィールドと、1秒以下を示す32ビットのフィールドから構成される。
非特許文献３：ARIB STD-B60 1.6版 一般社団法人 電波産業会
以上のように、現行の放送方式においても、送信側と受信側とで同期をとるための時刻情報を伝送するための伝送方式が規定されているが、地上デジタルテレビ放送の次世代に向けた高度化にあたって、時刻情報の伝送方式を別途策定する必要があり、時刻情報の伝送を高精度で効率的に行うための提案が要請されている。
本技術は、そのような要請に応えるために、地上デジタルテレビ放送の次世代に向けた高度化に対応して、時刻情報の伝送を高精度で効率的に行うことができるようにするものである。すなわち、本技術では、物理層フレームの先頭に、その先頭の時刻（任意の時刻）を示す時刻情報が含まれるようにすることで、時刻情報の伝送を高精度で効率的に行えるようにする。
以下、本技術による時刻情報の伝送について説明するが、以下の説明では、本技術を適用した次世代の地上デジタルテレビ放送における物理層のフレームを、ISDB-T2フレームと称するものとする。また、時刻情報としては、NTPで規定される時刻の情報（以下、NTP時刻情報ともいう）が用いられる場合を例示する。
＜３．本技術の時刻情報の送出タイミング＞
現行のISDB-Tでは、放送信号の多重化の方式として、周波数分割多重化方式（FDM：Frequency Division Multiplexing）が採用されている。次世代のISDB-T2においても同様に、周波数分割多重化方式（FDM）が採用されることが想定される。
この周波数分割多重化方式（FDM）を採用した場合には、所定の周波数帯域（例えば6MHz）が、複数のセグメントに周波数分割され、１又は複数のセグメントごとの帯域を利用した階層伝送が行われる。この場合に、周波数分割で得られる、１又は複数のセグメントの周波数帯域からなる階層ごとに、例えば、異なるサービスのデータを伝送することができる。
すなわち、各階層は、１又は複数のセグメントをまとめた単位である。なお、ISDB-Tにおいては、OFDMセグメントが用いられている。ここで、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）（直交周波数分割多重）では、伝送帯域内に多数の直交するサブキャリア（副搬送波）が設けられ、デジタル変調が行われる。
（Ａ）単一階層の場合
図１０は、単一階層の場合の時刻情報の送出タイミングの例を示す図である。
図１０においては、上側に、送信装置１０で処理されるデータが模式的に表され、下側に、受信装置２０で処理されるデータが模式的に表されている。また、図１０において、横方向が時間を表しており、その方向は、図中の左側から右側に向かう方向とされる。
まず、送信装置１０で処理されるデータについて説明する。
送信装置１０では、TLVパケットに対し、必要な処理を施すことで、ISDB-T2フレームが得られる。
TLVパケットは、可変長パケットであり、例えば、4～65536バイトのサイズとされる。TLVパケットを、図中の「Data」で表している。また、NTP時刻情報が、図中の「NTP」で表されている。
OFDMシンボルを、図中の「Symbol」で表している。Symbol#0乃至Symbol#nのn+1個のOFDMシンボルで、１つのISDB-T2フレームが構成される。つまり、このISDB-T2フレームが、物理層フレームとして、データを伝送する単位となる。
ただし、放送信号の多重化の方式として、周波数分割多重化方式（FDM）を採用した場合、OFDMシンボルは、さらにセグメント単位に分割される。セグメントを、図中の「Seg」で表している。Seg#0乃至Seg#mのm+1個のセグメントで、１つのOFDMシンボルが構成される。
ここで、本技術においては、NTP時刻情報が、ISDB-T2フレームの先頭になるように挿入される。このNTP時刻情報には、NTPで規定される時刻の情報として、ISDB-T2フレームの先頭の時刻が含まれる。
図１０においては、TLVパケットのcase1として、ISDB-T2フレームの境界と、TLVパケットの境界とが一致している場合が示されている。このcase1の場合には、ISDB-T2フレームとTLVパケットで境界が一致しているため、ISDB-T2フレームの先頭（境界）に、NTP時刻情報を挿入することができる。
また、図１０においては、TLVパケットのcase2として、ISDB-T2フレームの境界と、TLVパケットの境界とが一致していない場合が示されている。このcase2の場合には、ISDB-T2フレームとTLVパケットで境界が一致していないため、ISDB-T2フレームの先頭（境界）が、TLVパケット（例えばData#a）の途中となって、当該TLVパケットの後に、NTP時刻情報が挿入される。
このように、送信装置１０では、ISDB-T2フレームの先頭に、ISDB-T2フレームの先頭の時刻を示すNTP時刻情報が挿入されるが、ISDB-T2フレームとTLVパケットで境界が一致している場合と、境界が一致していない場合があり、それらの境界が一致していない場合には、NTP時刻情報の挿入位置が境界からずれた位置（途中のTLVパケットの分だけずれた位置）となる。
次に、受信装置２０で処理されるデータについて説明する。
受信装置２０では、ISDB-T2フレームに対し、必要な処理を施すことで、TLVパケットが得られる。ここでは、１つのISDB-T2フレームからは、複数のTLVパケットとともに、その先頭に配置されたNTP時刻情報が得られる。このNTP時刻情報は、当該ISDB-T2フレームの先頭の時刻を示している。
上述のcase1の場合、ISDB-T2フレームとTLVパケットとで境界が一致しているので、受信装置２０では、ISDB-T2フレームの先頭に挿入されたNTP時刻情報が示すISDB-T2フレームの先頭の時刻を参照して、クロックリカバリを行うことができる。
一方で、上述のcase2の場合、ISDB-T2フレームとTLVパケットとで境界が一致していないので、NTP時刻情報の挿入位置が、ISDB-T2フレームの境界からずれた位置となるが、送信装置１０において、NTP時刻情報が挿入されるタイミングは一定である。したがって、受信装置２０では、ISDB-T2フレームからNTP時刻情報が得られるタイミングに従い、当該NTP時刻情報が示すISDB-T2フレームの先頭の時刻を参照して、クロックリカバリを行うことができる。
このように、受信装置２０では、TLVパケットのcase1の場合だけでなく、TLVパケットのcase2の場合でも、ISDB-T2フレームから得られるNTP時刻情報のタイミングさえ守っていれば、クロックリカバリを行うことが可能となる。
これにより、送信装置１０と受信装置２０との間では、NTP時刻情報によるクロック同期が実現され、受信装置２０では、ISDB-T2フレームの先頭に含まれるNTP時刻情報ごとに、複数のTLVパケット（Data#0乃至Data#z）を処理することが可能となる。
以上のように、単一階層の場合において、ISDB-T2フレームの先頭に、その先頭の時刻を示すNTP時刻情報が含まれるようにすることで、時刻情報の伝送が高精度で効率的に行われ、受信装置２０では、そのNTP時刻情報を用い、クロック同期（クロックリカバリ）を行うことができる。
また、MPEG2-TS方式では、時刻情報としてPCRが用いられ、いわゆるスムージングが必須であったため、任意のパケットにPCRを挿入すればよかったが、本技術では、図１０に示すように、ISDB-T2フレームの先頭に、NTP時刻情報を挿入することで、可変長のパケットであるTLVパケットを用いる場合に、受信装置２０側で、TLVパケット単位のスムージングを行わないときでも対応することが可能となる。
（Ｂ）複数階層の場合
図１１は、複数階層の場合の時刻情報の送出タイミングの例を示す図である。
図１１においては、上述の図１０と同様に、上側に、送信装置１０で処理されるデータ、下側に、受信装置２０で処理されるデータがそれぞれ模式的に表されている。また、図１１においても、横方向が時間を表している。
まず、送信装置１０で処理されるデータについて説明する。
上述したように、n+1個のOFDMシンボル（Symbol#0乃至Symbol#n）により、１つのISDB-T2フレームが構成される。また、放送信号の多重化の方式として、周波数分割多重化方式（FDM）を採用した場合、m+1個のセグメント（Seg#0乃至Seg#m）により、１つのOFDMシンボルが構成される。
ここで、本技術においては、NTP時刻情報が、ISDB-T2フレームの先頭になるように挿入される。このNTP時刻情報には、NTPで規定される情報として、ISDB-T2フレームの先頭の時刻が含まれる。
図１１においては、TLVパケットのcase1として、ISDB-T2フレームの境界と、TLVパケットの境界とが一致している場合が示されている。このcase1の場合には、ISDB-T2フレームとTLVパケットで境界が一致しているため、ISDB-T2フレームの先頭（境界）に、NTP時刻情報が挿入される。
ただし、図１１の例では、階層０乃至階層２の３階層の場合を示しているので、１つのISDB-T2フレームには、階層０乃至階層２の階層ごとのTLVパケットが含まれている。
ここでは、階層０乃至階層２の階層ごとに、ISDB-T2フレームの先頭の時刻を示すNTP時刻情報が挿入されるようにする。例えば、階層０について、複数のTLVパケット（Data#0乃至Data#3）の先頭に、NTP時刻情報が挿入される。また、階層１について、複数のTLVパケット（Data#4乃至Data#y）の先頭に、NTP時刻情報が挿入され、階層２について、複数のTLVパケット（Data#y+1乃至Data#z）の先頭に、NTP時刻情報が挿入される。
また、図１１においては、TLVパケットのcase2として、ISDB-T2フレームの境界と、TLVパケットの境界とが一致していない場合が示されている。このcase2の場合には、ISDB-T2フレームとTLVパケットで境界が一致していないため、ISDB-T2フレームの先頭（境界）が、TLVパケット（例えばData#a）の途中となって、当該TLVパケットの後に、NTP時刻情報が挿入される。
TLVパケットのcase2の場合においても、TLVパケットのcase1の場合と同様に、階層０乃至階層２の階層のデータ（複数のTLVパケット）ごとに、ISDB-T2フレームの先頭の時刻を示すNTP時刻情報が挿入される。
このように、送信装置１０では、ISDB-T2フレームの先頭に、ISDB-T2フレームの先頭の時刻を示すNTP時刻情報が挿入されるが、ISDB-T2フレームとTLVパケットで境界が一致している場合と、境界が一致していない場合があり、それらの境界が一致していない場合には、NTP時刻情報の挿入位置が境界からずれた位置（途中のTLVパケットの分だけずれた位置）となる。
また、複数階層の場合には、各階層のデータ単位で、その先頭に、ISDB-T2フレームの先頭の時刻を示すNTP時刻情報が挿入されることになる。
次に、受信装置２０で処理されるデータについて説明する。
上述したように、１つのISDB-T2フレームからは、複数のTLVパケットとともに、各階層のデータ（複数のTLVパケット）の先頭に配置されたNTP時刻情報が得られる。このNTP時刻情報は、当該ISDB-T2フレームの先頭の時刻を示している。すなわち、複数階層の場合には、各階層のデータの先頭に、ISDB-T2フレームの先頭の時刻を示すNTP時刻情報が挿入されているため、階層ごとに、NTP時刻情報が得られる。
例えば、図１１においては、TLVパケットのcaseAとして、階層０乃至階層２の３階層のうち、階層２のみが選択された場合が示されている。
このcaseAの場合に、上述のcase1で、ISDB-T2フレームとTLVパケットで境界が一致しているとき、階層２のデータの先頭に、NTP時刻情報が挿入されているので、受信装置２０では、階層２のデータの先頭に挿入されたNTP時刻情報が示すISDB-T2フレームの先頭の時刻を参照して、クロックリカバリを行うことができる。
一方で、このcaseAの場合に、上述のcase2で、ISDB-T2フレームとTLVパケットで境界が一致していないとき、NTP時刻情報の挿入位置が、ISDB-T2フレームの境界からずれた位置となるが、送信装置１０において、階層２のデータの先頭に、NTP時刻情報が挿入されるタイミングは一定である。したがって、受信装置２０では、ISDB-T2フレームから、階層２のNTP時刻情報が得られるタイミングに従い、当該NTP時刻情報が示すISDB-T2フレームの先頭の時刻を参照して、クロックリカバリを行うことができる。
また、例えば、図１１においては、TLVパケットのcaseBとして、階層０乃至階層２の３階層のうち、階層１と階層２が選択された場合が示されている。
このcaseBの場合に、上述のcase1で、ISDB-T2フレームとTLVパケットで境界が一致しているとき、階層１のデータの先頭に、NTP時刻情報が挿入されているので、受信装置２０では、階層１のデータの先頭に挿入されたNTP時刻情報が示すISDB-T2フレームの先頭の時刻を参照して、クロックリカバリを行うことができる。
一方で、このcaseBの場合に、上述のcase2で、ISDB-T2フレームとTLVパケットで境界が一致していないとき、NTP時刻情報の挿入位置が、ISDB-T2フレームの境界からずれた位置となるが、送信装置１０において、階層１のデータの先頭に、NTP時刻情報が挿入されるタイミングは一定である。したがって、受信装置２０では、ISDB-T2フレームから、階層１のNTP時刻情報が得られるタイミングに従い、当該NTP時刻情報が示すISDB-T2フレームの先頭の時刻を参照して、クロックリカバリを行うことができる。
なお、ここで説明したTLVパケットのcaseA，caseBは、一例であって、例えば、階層０乃至階層２のすべての階層が選択された場合などであっても、同様に、階層ごとに挿入されるNTP時刻情報が示すISDB-T2フレームの先頭の時刻を参照することで、クロックリカバリを行うことが可能となる。
このように、受信装置２０では、図１０に示した単一階層の場合だけでなく、図１１に示した複数階層の場合でも、ISDB-T2フレームから得られるNTP時刻情報のタイミングさえ守っていれば、クロックリカバリを行うことが可能となる。
これにより、送信装置１０と受信装置２０との間では、NTP時刻情報によるクロック同期が実現され、受信装置２０では、階層のデータの先頭に含まれるNTP時刻情報ごとに、複数のTLVパケットを処理することが可能となる。
以上のように、複数階層の場合において、ISDB-T2フレームの各階層のデータ（複数のTLVパケット）の先頭に、ISDB-T2フレームの先頭の時刻を示すNTP時刻情報が含まれるようにすることで、時刻情報の伝送が高精度で効率的に行われ、受信装置２０では、その階層ごとのNTP時刻情報を用い、クロック同期（クロックリカバリ）を行うことができる。
また、MPEG2-TS方式では、時刻情報としてPCRが用いられ、いわゆるスムージングが必須であったため、任意のパケットにPCRを挿入すればよかったが、本技術では、図１１に示すように、ISDB-T2フレームの各階層のデータ先頭に、NTP時刻情報を挿入することで、可変長のパケットであるTLVパケットを用いる場合に、受信装置２０側で、TLVパケット単位のスムージングを行わないときでも対応することが可能となる。
特に、図１１の例の場合には、TLVパケットが可変長であるだけでなく、階層が複数となるため、スムージングを行うことがさらに困難になるが、本技術では、スムージングを行わない場合でも対応可能であるため、複数階層を採用したときでも、容易に対応することができる。
＜４．本技術の時刻情報のシンタックス＞
ところで、ISDB-T2では、新たな制御情報として、現行のISDB-Tと同様に、TMCC(Transmission Multiplexing Configuration Control)が規定される予定である。TMCCは、複数の伝送パラメータが混在する階層伝送において、受信装置２０での復調処理や復号処理などを行うための伝送制御情報である。
そして、上述した説明では、ISDB-T2フレームの先頭に、当該ISDB-T2フレームの先頭の時刻を示すNTP時刻情報を挿入する場合を説明したが、NTPで規定される時刻の情報を、この伝送制御情報（TMCC）に含めるようにしてもよい。以下、NTP時刻情報を、伝送制御情報（TMCC）に含めて伝送する場合を説明する。
（NTP時刻情報のシンタックス）
図１２は、NTP時刻情報のシンタックスの例を示す図である。
1ビットのNTP_FLAGは、NTP時刻情報が含まれることを示すフラグである。例えば、NTP_FLAGとして、"0"が設定された場合には、NTP時刻情報が含まれていないことを示し、"1"が設定された場合には、NTP時刻情報が含まれていることを示す。
例えば、NTP_FLAGとして、"1"が設定された場合、NTP時刻情報が含まれていることを示しているので、NTP時刻情報として、leap_indicatorと、transmit_timestampが配置される。
2ビットのleap_indicatorは、現在月の最後の１分に、うるう秒を挿入、あるいは削除することを示す。
うるう秒は、協定世界時（UTC）において、世界時のUT1との差を調整するために追加もしくは削除される秒である。NTPは、協定世界時（UTC）を使って時刻を送受信するものであるため、うるう秒の調整が必要となる。
64ビットのtransmit_timestampは、NTPで規定される時刻の情報であり、サーバの時刻をNTP長形式で示す。なお、NTPのフォーマットは、IETF(Internet Engineering Task Force)によるRFC(Request for Comments)で規定されている。
このようなNTP時刻情報が、伝送制御情報（TMCC）に含められることになる。
ただし、上述の図１０や図１１を参照して述べたように、ISDB-T2フレームの先頭に、NTP時刻情報を挿入する場合には、伝送制御情報（TMCC）に、図１２に示したNTP時刻情報が含まれるようにしてもよいし、あるいは含まれないようにしてもよい。
すなわち、本技術による時刻情報（NTP時刻情報）の伝送方法としては、次の３通りがある。第１に、ISDB-T2フレームの先頭に、NTP時刻情報を挿入し、かつ、伝送制御情報（TMCC）にもNTP時刻情報を含める場合である。第２に、ISDB-T2フレームの先頭に、NTP時刻情報を挿入するが、伝送制御情報（TMCC）には、NTP時刻情報を含めない場合である。第３に、ISDB-T2フレームの先頭に、NTP時刻情報を挿入しないが、伝送制御情報（TMCC）には、NTP時刻情報を含める場合である。
ここでは、ISDB-T2フレームの先頭に、NTP時刻情報を必ず挿入するという運用が行われる場合には、NTP時刻情報が必須の情報となるので、伝送制御情報（TMCC）において、図１２に示したNTP_FLAGを記述するかどうかは、任意とすることができる。
なお、図１２において、Mnemonicとして、uimsbf(unsigned integer most significant bit first)が指定された場合、ビット演算をして、整数として扱われることを意味する。また、bslbf(bit string, left bit first)が指定された場合には、ビット列として扱われることを意味する。
＜５．時刻同期処理の流れ＞
次に、図１３のフローチャートを参照して、本技術による時刻情報を用いた送信側と受信側の時刻同期処理（クロック同期）の流れを説明する。
なお、図１３において、ステップＳ１０１乃至Ｓ１０２の処理は、図１の送信装置１０により実行される送信側の処理である。また、ステップＳ２０１乃至Ｓ２０３の処理は、図１の受信装置２０により実行される受信側の処理である。
ステップＳ１０１において、フレーム生成部１１３は、ISDB-T2フレームを生成する。ここでは、ISDB-T2フレームの先頭には、その先頭の時刻を示すNTP時刻情報が含まれるようにする。その際に、ISDB-T2フレームの境界と、TLVパケットの境界とが一致している場合のほかに、ISDB-T2フレームの境界と、TLVパケットの境界とがずれている場合もある。
すなわち、上述した図１０の単一階層の場合、１つのISDB-T2フレームには、単一階層についての複数のTLVパケットが含まれ、複数のTLVパケットの先頭に、NTP時刻情報が挿入される。また、上述した図１１の複数階層の場合、１つのISDB-T2フレームには、複数階層ごとに、複数のTLVパケットが含まれ、複数階層ごとに、複数のTLVパケットの先頭に、NTP時刻情報が挿入される。
ステップＳ１０２において、変調部１１４は、ステップＳ１０１の処理で生成されたISDB-T2フレームに対し、必要な処理を施して、それにより得られる放送信号（ISDB-T2フレーム）を、アンテナ１２１を介して送信する。
ステップＳ２０１において、RF部２１１は、アンテナ２２１を介して、送信装置１０から送信されてくる放送信号（ISDB-T2フレーム）を受信する。
ステップＳ２０２において、復調部２１２は、ステップＳ２０１の処理で受信された放送信号から得られるISDB-T2フレームを処理する。このISDB-T2フレームを処理することで、ISDB-T2フレームから、当該ISDB-T2フレームの先頭の時刻を示すNTP時刻情報とTLVパケットが得られるので、それらのNTP時刻情報とTLVパケットが順次、復調部２１２から処理部２１３に出力される。
ステップＳ２０３において、処理部２１３は、ステップＳ２０２の処理で得られるNTP時刻情報に基づいて、所定の処理を行う。ここでは、処理部２１３は、復調部２１２から処理部２１３に順次出力されるデータのうち、NTP時刻情報が示すISDB-T2フレームの先頭の時刻を参照することで、クロック同期（クロックリカバリ）を行うことができる。
すなわち、上述した図１０の単一階層の場合、復調部２１２では、復調処理によって、１つのISDB-T2フレームから、複数のTLVパケットとともに、その先頭に挿入された、ISDB-T2フレームの先頭の時刻を示すNTP時刻情報が得られる。そして、復調部２１２は、復調処理で得られるNTP時刻情報とTLVパケットを順次、処理部２１３に出力する。これにより、処理部２１３では、復調部２１２から一定のタイミングで出力されるNTP時刻情報が示すISDB-T2フレームの先頭の時刻を参照して、クロックリカバリを行うことが可能となる。
また、上述した図１１の複数階層の場合には、各階層のデータ（複数のTLVパケット）の先頭に、ISDB-T2フレームの先頭の時刻を示すNTP時刻情報が挿入されているため、復調部２１２では、復調処理によって、１つのISDB-T2フレームから、階層ごとに、NTP時刻情報が得られる。復調部２１２は、復調処理で得られるNTP時刻情報とTLVパケットを順次、処理部２１３に出力する。これにより、処理部２１３では、復調部２１２から一定のタイミングで出力される、階層ごとに挿入されたNTP時刻情報が示すISDB-T2フレームの先頭の時刻を参照して、クロックリカバリを行うことが可能となる。
以上、時刻同期処理の流れを説明した。
＜６．変形例＞
上述した説明では、時刻情報として、NTPで規定される時刻の情報が用いられる場合を説明したが、それに限らず、例えば、PTP(Precision Time Protocol)や3GPP(Third Generation Partnership Project)で規定されている時刻の情報や、GPS(Global Positioning System)情報に含まれる時刻の情報、その他独自に決定された形式の時刻の情報等の任意の時刻の情報を用いることができる。
また、上述した説明では、時刻情報は、物理層フレームの先頭の時刻を示すとして説明したが、それに限らず、任意の時刻を示すようにしてもよい。例えば、時刻情報は、物理層フレームのストリームにおける所定の位置の時刻（絶対的な時刻）を表すようにすることができる。つまり、このストリームにおける所定の位置の時刻とは、所定の位置のビットが、送信装置１０で処理されている最中の所定のタイミングの時刻である。また、物理層フレームにプリアンブルを設ける構造が採用された場合には、当該プリアンブルに、時刻情報を含めるようにしてもよい。
上述した説明としては、デジタルテレビ放送の規格として、日本等で採用されている方式であるISDB(Integrated Services Digital Broadcasting)を説明したが、本技術は、米国等が採用する方式であるATSC(Advanced Television Systems Committee)や、欧州の各国等が採用する方式であるDVB(Digital Video Broadcasting)などに適用するようにしてもよい。
すなわち、ATSCやDVBでは、放送信号の多重化の方式として、周波数分割多重化方式（FDM）ではなく、時分割多重化方式（TDM：Time Division Multiplexing）が採用されるが、この時分割多重化方式（TDM）を採用した場合でも、本技術を適用することができる。また、上述した階層は、概念的にはPLP(Physical Layer Pipe)として捉えることも可能である。この場合、複数階層は、M-PLP(Multiple-PLP)であるとも言える。
また、デジタルテレビ放送の規格としては、地上波放送のほか、放送衛星（BS：Broadcasting Satellite)や通信衛星（CS：Communications Satellite）等を利用した衛星放送や、ケーブルテレビ（CATV）等の有線放送などの規格にも適用することができる。
また、上述したパケットやフレーム、制御情報などの名称は、一例であって、他の名称が用いられる場合がある。ただし、これらの名称の違いは、形式的な違いであって、対象のパケットやフレーム、制御情報などの実質的な内容が異なるものではない。例えば、TLVパケットは、ALP(ATSC Link-layer Protocol)パケットやGenericパケットなどを称される場合がある。また、フレームとパケットは、同じ意味で用いられる場合がある。
また、本技術は、伝送路として、放送網以外の伝送路、すなわち、例えば、インターネットや電話網等の通信回線（通信網）などを利用することを想定して規定されている所定の規格（デジタルテレビ放送の規格以外の規格）などにも適用することができる。その場合には、伝送システム１（図１）の伝送路３０として、インターネットや電話網などの通信回線が利用され、送信装置１０は、インターネット上に設けられたサーバとすることができる。そして、当該通信サーバと、受信装置２０とが、伝送路３０（通信回線）を介して双方向の通信を行うことになる。
＜７．コンピュータの構成＞
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。図１４は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示す図である。
コンピュータ１０００において、CPU(Central Processing Unit)１００１、ROM(Read Only Memory)１００２、RAM(Random Access Memory)１００３は、バス１００４により相互に接続されている。バス１００４には、さらに、入出力インターフェース１００５が接続されている。入出力インターフェース１００５には、入力部１００６、出力部１００７、記録部１００８、通信部１００９、及び、ドライブ１０１０が接続されている。
入力部１００６は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部１００７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記録部１００８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部１００９は、ネットワークインターフェースなどよりなる。ドライブ１０１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体１０１１を駆動する。
以上のように構成されるコンピュータ１０００では、CPU１００１が、ROM１００２や記録部１００８に記録されているプログラムを、入出力インターフェース１００５及びバス１００４を介して、RAM１００３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
コンピュータ１０００（CPU１００１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブル記録媒体１０１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線又は無線の伝送媒体を介して提供することができる。
コンピュータ１０００では、プログラムは、リムーバブル記録媒体１０１１をドライブ１０１０に装着することにより、入出力インターフェース１００５を介して、記録部１００８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線又は無線の伝送媒体を介して、通信部１００９で受信し、記録部１００８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM１００２や記録部１００８に、あらかじめインストールしておくことができる。
ここで、本明細書において、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に行われる必要はない。すなわち、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含む。また、プログラムは、１のコンピュータ（プロセッサ）により処理されるものであってもよいし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであってもよい。
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
また、本技術は、以下のような構成をとることができる。
（１）
物理層フレームを生成する生成部と、
前記物理層フレームを送信する送信部と
を備え、
前記物理層フレームの先頭には、任意の時刻を示す時刻情報を含む
送信装置。
（２）
前記送信部は、前記物理層フレームを含む放送信号を、周波数分割多重化方式（FDM：Frequency Division Multiplexing）で送信する
（１）に記載の送信装置。
（３）
前記物理層フレームの境界と、前記物理層フレームに含まれるパケットの境界とが一致している
（２）に記載の送信装置。
（４）
前記物理層フレームの境界と、前記物理層フレームに含まれるパケットの境界とがずれている
（２）に記載の送信装置。
（５）
前記物理層フレームには、単一の階層のデータが含まれ、
前記単一の階層のデータの先頭に、前記時刻情報が含まれる
（２）に記載の送信装置。
（６）
前記物理層フレームには、複数の階層のデータが含まれ、
前記複数の階層のデータごとに、その先頭に、前記時刻情報が含まれる
（２）に記載の送信装置。
（７）
前記物理層フレームに含まれる伝送制御情報は、前記時刻情報を含む
（１）乃至（６）のいずれかに記載の送信装置。
（８）
前記時刻情報は、NTP(Network Time Protocol)で規定される時刻の情報であり、
前記時刻情報は、前記物理層フレームの先頭の時刻を示している
（１）乃至（７）のいずれかに記載の送信装置。
（９）
送信装置のデータ処理方法において、
前記送信装置が、
物理層フレームを生成し、
前記物理層フレームを送信する
ステップを含み、
前記物理層フレームの先頭には、任意の時刻を示す時刻情報を含む
データ処理方法。
（１０）
時刻情報を含む物理層フレームを受信する受信部と、
前記時刻情報に基づいて、所定の処理を行う処理部と
を備え、
前記物理層フレームの先頭には、任意の時刻を示す前記時刻情報を含む
受信装置。
（１１）
前記受信部は、周波数分割多重化方式（FDM）で送信されてくる、前記物理層フレームを含む放送信号を受信する
（１０）に記載の受信装置。
（１２）
前記処理部は、前記時刻情報に基づいて、クロック同期を行う
（１１）に記載の受信装置。
（１３）
前記物理層フレームの境界と、前記物理層フレームに含まれるパケットの境界とが一致している
（１２）に記載の受信装置。
（１４）
前記物理層フレームの境界と、前記物理層フレームに含まれるパケットの境界とがずれている
（１２）に記載の受信装置。
（１５）
前記物理層フレームには、単一の階層のデータが含まれ、
前記単一の階層のデータの先頭に、前記時刻情報が含まれる
（１２）に記載の受信装置。
（１６）
前記物理層フレームには、複数の階層のデータが含まれ、
前記複数の階層のデータごとに、その先頭に、前記時刻情報が含まれる
（１２）に記載の受信装置。
（１７）
前記物理層フレームに含まれる伝送制御情報は、前記時刻情報を含む
（１０）乃至（１６）のいずれかに記載の受信装置。
（１８）
前記時刻情報は、NTPで規定される時刻の情報であり、
前記時刻情報は、前記物理層フレームの先頭の時刻を示している
（１０）乃至（１７）のいずれかに記載の受信装置。
（１９）
受信装置のデータ処理方法において、
前記受信装置が、
時刻情報を含む物理層フレームを受信し、
前記時刻情報に基づいて、所定の処理を行う
ステップを含み、
前記物理層フレームの先頭には、任意の時刻を示す前記時刻情報を含む
データ処理方法。
１ 伝送システム， １０ 送信装置， ２０ 受信装置， ３０ 伝送路， １１１ パケット処理部， １１２ 制御情報生成部， １１３ フレーム生成部， １１４ 変調部， ２１１ RF部， ２１２ 復調部， ２１３ 処理部， １０００ コンピュータ， １００１ CPU

Claims (6)

  1. 物理層フレームを生成する生成部と、
    前記物理層フレームを地上デジタルテレビ放送の放送信号として送信する送信部と
    を備え、
    前記物理層フレームには、１つのデータストリーム、又は複数のデータストリームのデータを格納した可変長パケットが含まれ、
    前記物理層フレームに含まれる複数の可変長パケットのうち、先頭の可変長パケットに、前記物理層フレームの先頭の時刻を示す時刻情報を含み、
    前記物理層フレームに、複数のデータストリームのデータを格納した可変長パケットが含まれる場合には、データストリームごとに、各データストリームのデータを格納した可変長パケットのうち、先頭の可変長パケットに前記時刻情報を含む
    送信装置。
  2. 前記物理層フレームの境界と、前記物理層フレームに含まれる可変長パケットの境界とが一致している場合、前記物理層フレームに含まれる複数の可変長パケットのうち、先頭の可変長パケットに前記時刻情報を含む
    請求項１に記載の送信装置。
  3. 前記物理層フレームの境界と、前記物理層フレームに含まれる可変長パケットの境界とがずれている場合、前記物理層フレームに含まれる複数の可変長パケットのうち、前記物理層フレームを跨いだ可変長パケットを除いた先頭の可変長パケットに前記時刻情報を含む
    請求項１に記載の送信装置。
  4. 前記可変長パケットは、TLV(Type Length Value)パケットである
    請求項１に記載の送信装置。
  5. 前記時刻情報は、NTP(Network Time Protocol)で規定される時刻の情報である
    請求項１に記載の送信装置。
  6. 送信装置のデータ処理方法において、
    前記送信装置が、
    物理層フレームを生成し、
    前記物理層フレームを地上デジタルテレビ放送の放送信号として送信する
    ステップを含み、
    前記物理層フレームには、１つのデータストリーム、又は複数のデータストリームのデータを格納した可変長パケットが含まれ、
    前記物理層フレームに含まれる複数の可変長パケットのうち、先頭の可変長パケットに、前記物理層フレームの先頭の時刻を示す時刻情報を含み、
    前記物理層フレームに、複数のデータストリームのデータを格納した可変長パケットが含まれる場合には、データストリームごとに、各データストリームのデータを格納した可変長パケットのうち、先頭の可変長パケットに前記時刻情報を含む
    データ処理方法。
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