JP7273617B2 - 監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、再多重化装置からのパケットを監視する監視装置に関する。

日本の現行の地上デジタル放送では、ＩＳＤＢ－Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）方式が採用されている（非特許文献１）。ＩＳＤＢ－Ｔ方式では、同一チャンネルの中で、画質と雑音耐性の異なる複数のサービスを提供する階層伝送が行われており、多重化された複数の階層それぞれのデータが再多重化装置により再多重化される。再多重化装置は、複数の階層のデータを再多重化して生成したパケットを、放送波を送信する送信装置に出力する。ここで、ＩＳＤＢ-Ｔ方式では、再多重化装置が送信装置に出力するパケットはＴＳ（Transport Stream）パケットである。そして、ＩＳＤＢ－Ｔ方式では、同じ送信周波数を複数の送信装置が使用するＳＦＮ（Single Frequency Network）を実現するために、ＳＴＬ（Studio to Transmitter Link）区間では、無線伝送によりＴＳパケットが再多重化装置から送信装置に配信される。

一方、次世代の地上デジタル放送では、再多重化装置から送信装置に出力されるパケットとして、現行の地上デジタル放送とは異なるＩＰ（Internet Protocol）形式のパケット（以下、「ＸＭＩ（eXtensible Modulator Interface）パケット」と称する。）を用い、ＩＰ回線を介してＸＭＩパケットを多重化装置から送信装置に配信することが検討されている。

「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式」標準規格、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ３１、一般社団法人電波産業会

ＸＭＩパケットを通信事業者のＩＰ回線を介して配信する場合、回線の種類、パケットが配信される場所、通信事業者の種類などに応じて、ＸＭＩパケットがスイッチおよびルータなどの機器を複数経由して送信装置に配信されるため、伝送遅延、ジッタおよびパケットロスが発生することがある。ＳＦＮを実現するためには、所定の時間内にＸＭＩパケットを配信する必要があるため、ＸＭＩパケットの伝送遅延、ジッタおよびパケットロスが発生すると、安定した放送が困難となる。

本発明の目的は、上述した課題を解決し、再多重化装置からのパケットの伝送遅延を監視し、放送の安定化を図ることができる監視装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る監視装置は、多重化された複数の階層それぞれのデータを再多重化する再多重化装置により生成されたパケットに応じた放送波を送信するテレビ放送所に設けられ、前記パケットを監視する監視装置であって、ＩＰ回線を介して前記再多重化装置から送信されたパケットを受信する受信部と、前記受信部にてパケットを受信した後、次にパケットを受信するまでの経過時間と、前記再多重化装置から前記パケットが出力され、該パケットに応じた放送波が送信されるまでに許容される時間である最大遅延時間、および、前記テレビ放送所に対して予め設定された前記最大遅延時間の調整量を示す時間オフセットの和に応じた閾値時間との比較結果に応じて、通知部に通知を行わせる解析部と、を備える。

また、本発明に係る監視装置において、前記解析部は、前記経過時間が、前記最大遅延時間および前記時間オフセットの和よりも小さい第１の閾値時間を超えた場合、前記通知部に第１の通知を行わせ、前記経過時間が、前記最大遅延時間および前記時間オフセットの和である第２の閾値時間を超えた場合、前記通知部に第２の通知を行わせることが好ましい。

また、本発明に係る監視装置において、前記パケットには、パケットの順序を示すパケットシーケンス番号が含まれ、前記受信部は、前記受信したパケットのパケットシーケンス番号が不連続である場合、前記通知部にパケットロスの発生の通知を行わせることが好ましい。

本発明に係る監視装置によれば、再多重化装置からのパケットの伝送遅延を監視し、放送の安定化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る監視装置を含む配信システムの構成例を示す図である。 図１に示す再多重化装置の構成例を示す図である。 ＴＬＶパケットの構成例を示す図である。 ＦＥＣブロックの構成例を示す図である。 階層別フレームの構成例を示す図である。 図２に示すＸＭＩパケット化部による階層別フレームの分割例を示す図である。 ＸＭＩパケットの構成例を示す図である。 ＭＭＴＰパケットの構成例を示す図である。 次フレーム同期制御情報の構成例を示す図である。 図１に示す監視装置の構成例を示す図である。 図１０に示す表示情報出力部による表示画面の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る監視装置１０を含む配信システム１の構成例を示す図である。図１に示す配信システム１は、演奏所１ａと、テレビ放送所１ｂとを備える。演奏所１ａは、ＰＴＰ（Precision Time Protocol）サーバ２と、再多重化装置３とを備える。テレビ放送所１ｂは、送信装置４と、監視装置１０とを備える。演奏所１ａとテレビ放送所１ｂとは、商用ＩＰ回線５を介して接続されている。本実施形態に係る配信システム１においては、再多重化装置３で生成されたパケットが、商用ＩＰ回線５を介して、テレビ放送所１ｂに、より具体的には、送信装置４および監視装置１０に配信される。テレビ放送所１ｂは、配信されたパケットに応じた放送波を、送信装置４により送信する。

ＰＴＰサーバ２は、システム内の各ノードの時刻を同期させるためのプロトコルであるＰＴＰに従い、再多重化装置３の内部時計と監視装置１０の内部時計とを同期させる。ＰＴＰサーバ２は、時刻同期用のパケットであるＰＴＰパケットを再多重化装置３および監視装置１０との間で往復させ、再多重化装置３の内部時計と監視装置１０の内部時計とを同期させる。

再多重化装置３は、階層伝送の階層ごとに設けられた多重化装置（不図示）から、各階層の映像・音声信号と字幕信号とが多重され、所定の形式にパケット化されたパケット（例えば、ＭＭＴＰ（MPEG Media Transport Protocol）パケット）が入力される。また、再多重化装置３は、各階層のデータよりも低遅延で伝送すべきチャネル（Ｌｃｈ）に対応して設けられた多重化装置から、Ｌｃｈで伝送される映像・音声信号と字幕信号とが多重化され、所定の形式にパケット化されたパケット（ＭＭＴＰパケット）が入力される。多重化装置と再多重化装置３との間の伝送路はＩＰ回線であり、多重化装置からは、ＭＭＴＰパケットを格納したＩＰパケット（ＭＭＴＰ／ＩＰパケット）が、再多重化装置３に出力される。

再多重化装置３は、各多重化装置から出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットを１系統に再多重化する。具体的には、再多重化装置３は、各多重化装置から出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットからＸＭＩパケットを生成し、１系統に多重化して、商用ＩＰ回線５を介して送信装置４および監視装置１０に送信する。なお、図１においては、送信装置４を１つだけ示しているが、実際には、再多重化装置３は、複数の送信装置４に対して、ＸＭＩパケットを送信する。そして、ＳＦＮを実現するために、複数の送信装置４はそれぞれ、再多重化装置３からの出力に応じた遅延時間および変調パラメータで放送波を送信する。上記の遅延時間および変調パラメータなどの制御情報が送信されることで、複数の送信装置４からの放送波が重複する領域でも、安定して受信することができる。

図２は、再多重化装置３の構成例を示す図である。なお、以下では、Ａ階層、Ｂ階層、Ｃ階層の３つの階層の階層伝送が行われ、また、Ｌｃｈのデータが、Ａ階層、Ｂ階層およびＣ階層のデータと同じ１つのチャネルで伝送されるものとする。

図２に示す再多重化装置３は、パケットフィルタ３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄと、ＩＰヘッダ圧縮部３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃ，３０２ｄ，３０２ｅと、ＴＬＶ（Type Length Value）パケット化部３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ，３０３ｄ，３０３ｅと、ＦＩＦＯ（First in, First Out）バッファ３０４ａ，３０４ｂ，３０４ｃ，３０４ｄ，３０４ｅと、ＦＥＣ（Forward Error Correction）ブロック構成部３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃと、階層別フレーム構成部３０６ａ，３０６ｂ，３０６ｃと、ＸＭＩパケット化部３０７ａ，３０７ｂ，３０７ｃと、Ｌ０シンボル構成部３０８と、Ｌ１シンボル構成部３０９と、同期制御ＸＭＩパケット構成部３１０と、スタッフＸＭＩパケット構成部３１１と、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部３１２とを備える。

パケットフィルタ３０１ａ、ＩＰヘッダ圧縮部３０２ａ、ＴＬＶパケット化部３０３ａ、ＦＩＦＯバッファ３０４ａ、ＦＥＣブロック構成部３０５ａ、階層別フレーム構成部３０６ａおよびＸＭＩパケット化部３０７ａは、Ａ階層に対応して設けられている。

パケットフィルタ３０１ａは、Ａ階層に対応して設けられた多重化装置からＡ階層のＭＭＴＰパケット（ＭＭＴＰ／ＩＰパケット）が入力される。パケットフィルタ３０１ａは、入力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、プロトコル種別、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）ヘッダの送信元ポート番号、宛先ポート番号などに基づき、伝送するパケットを選択（パケットフィルタリング）し、選択したＭＭＴＰパケットをＩＰヘッダ圧縮部３０２ａに出力する。

ＩＰヘッダ圧縮部３０２ａは、必要に応じて、パケットフィルタ３０１ａから出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットのＩＰヘッダの圧縮を行い、ＴＬＶパケット化部３０３ａに出力する。

ＴＬＶパケット化部３０３ａは、ＩＰヘッダ圧縮部３０２ａから出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットをＴＬＶパケットにカプセル化してＴＬＶパケットを生成する。

図３は、ＴＬＶパケットの構成例を示す図である。なお、以下では、各フィールドに付された数字は、各フィールドのビット数の一例を示す。

図３に示すように、ＴＬＶパケットは、予約領域と、パケット種別と、データ長と、データ領域とを含む。パケット種別は、ＴＬＶパケットの種別を示す。データ長は、データ領域に格納されるデータのサイズを示す。ＴＬＶパケット化部３０３ａは、ＩＰヘッダ圧縮部３０２ａから出力されたＩＰパケットをデータ領域に格納する。なお、予約領域については全ビットを“１”とする。

図２を再び参照すると、ＴＬＶパケット化部３０３ａは、生成したＴＬＶパケットをＦＩＦＯバッファ３０４ａに出力する。

ＦＩＦＯバッファ３０４ａは、ＴＬＶパケット化部３０３ａから出力されたＴＬＶパケットを格納し、格納したＴＬＶパケットを格納順にＦＥＣブロック構成部３０５ａに出力する。

ＦＥＣブロック構成部３０５ａは、ＦＩＦＯバッファ３０４ａから出力されたＴＬＶパケットから、一定の周期でＦＥＣブロックを構成する。

図４は、ＦＥＣブロックの構成例を示す図である。

図４に示すように、ＦＥＣブロックは、ＦＥＣブロックヘッダと、主信号領域と、ＢＣＨパリティ領域と、スタッフビット領域を含むＬＤＰＣパリティ領域とを含む。なお、図４では、主信号領域とＢＣＨパリティ領域とを１つずつ図示しているが、それぞれが複数に別れている場合もある。

主信号領域には、ＦＩＦＯバッファ３０４ａから出力されたＴＬＶパケットが格納される。ＦＥＣブロックヘッダは、ＦＥＣブロックの主信号領域に格納される最初のＴＬＶパケットの先頭の位置、具体的には、ＦＥＣブロックに格納される最初のＴＬＶパケットの先頭バイトの位置を、ＦＥＣブロックヘッダを除いたＦＥＣブロックの先頭からのバイト数で示す情報である。ＢＣＨパリティ領域、スタッフビット領域、およびＬＤＰＣパリティ領域にはすべて、ビット“１”が格納される。

なお、ＦＥＣブロックのサイズは、送信装置４で行われるＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号化の符号長（Short, Middle, Long）に応じて、三種類のサイズが設定される。また、主信号領域、ＢＣＨパリティ領域、スタッフビット領域、およびＬＤＰＣパリティ領域のサイズは、符号化率に応じて定まる。

ＦＥＣブロック構成部３０５ａは、ＦＩＦＯバッファ３０４ａから出力されたＴＬＶパケットを出力順に連結して主信号領域に格納し、ＦＥＣブロックごとに、ＦＥＣブロックヘッダの値を設定する。なお、ＦＥＣブロック構成部３０５ａは、主信号領域に格納するＴＬＶパケットがＦＩＦＯバッファ３０４ａに存在しない場合には、ヌルタイプのＴＬＶパケットを主信号領域に格納する。

図２を再び参照すると、ＦＥＣブロック構成部３０５ａは、構成したＦＥＣブロックを階層別フレーム構成部３０６ａに出力する。

階層別フレーム構成部３０６ａは、ＦＥＣブロック構成部３０５ａから出力されたＦＥＣブロックから階層別フレームを構成する。図５は、階層別フレームの構成例を示す図である。

図５に示すように、階層別フレームは、ＦＥＣブロック領域で構成される。ＦＥＣブロック領域には、ＦＥＣブロック構成部３０５ａから出力されたＦＥＣブロックを連結したものや、ＦＥＣブロックの断片が格納される。ＦＥＣブロック領域にはＦＥＣブロックポインタが含まれる。ＦＥＣブロックポインタは、ＦＥＣブロック領域の開始位置から、当該フレームに格納するＦＥＣブロックの先頭を含む最初のＦＥＣブロックの先頭ビットの位置をビット単位で示す。ＦＥＣブロックの先頭が階層別フレームに存在しない場合、ＦＥＣブロックポインタの値は０ｘ７ＦＦＦとする。

階層別フレーム構成部３０６ａは、ＦＥＣブロック構成部３０５ａから出力されたＦＥＣブロックを出力順に連結し、ＦＥＣブロック領域に格納するとともに、ＦＥＣブロック領域に格納したＦＥＣブロックの位置からＦＥＣブロックポインタを算出し、フレームヘッダに格納する。

図２を再び参照すると、階層別フレーム構成部３０６ａは、構成した階層別フレームをＸＭＩパケット化部３０７ａに出力する。

ＸＭＩパケット化部３０７ａは、階層別フレーム構成部３０６ａから出力された階層別フレームからＸＭＩパケットを構成する。具体的には、ＸＭＩパケット化部３０７ａは、図６に示すように、階層別フレームを所定のサイズ（図６では、１０４４８ビット）に分割し、データユニットを構成する。詳細は後述するが、ＸＭＩパケットは、ヘッダと、データユニット領域とを含んでいる。ＸＭＩパケット化部３０７ａは、データユニット領域にデータユニットを格納する。なお、図６に示すように、最後のデータユニットが所定のサイズ未満（図６では、１０４４８ビット未満）となることがある。この場合、ＸＭＩパケット化部３０７ａは、所定のサイズに満たないデータユニットに所定のビット（スタッフビット）を付加して所定のサイズにして、データユニット領域に格納する。

図２を再び参照すると、ＸＭＩパケット化部３０７ａは、生成したＸＭＩパケット（Ａ階層ＸＭＩパケット）をＸＭＩパケット送出スケジューラ部３１２に出力する。なお、ＸＭＩパケットの構成の詳細については、後述する。

パケットフィルタ３０１ｂ、ＩＰヘッダ圧縮部３０２ｂ、ＴＬＶパケット化部３０３ｂ、ＦＩＦＯバッファ３０４ｂ、ＦＥＣブロック構成部３０５ｂ、階層別フレーム構成部３０６ｂおよびＸＭＩパケット化部３０７ｂは、Ｂ階層に対応して設けられている。パケットフィルタ３０１ｃ、ＩＰヘッダ圧縮部３０２ｃ、ＴＬＶパケット化部３０３ｃ、ＦＩＦＯバッファ３０４ｃ、ＦＥＣブロック構成部３０５ｃ、階層別フレーム構成部３０６ｃおよびＸＭＩパケット化部３０７ｃは、Ｃ階層に対応して設けられている。Ａ階層に対応する構成と、Ｂ，Ｃ階層に対応する構成とは同じであるため、Ｂ，Ｃ階層に対応する構成については説明を省略する。

パケットフィルタ３０１ｄ、ＩＰヘッダ圧縮部３０２ｄ，３０２ｅ、ＴＬＶパケット化部３０３ｄ，３０３ｅ、ＦＩＦＯバッファ３０４ｄ，３０４ｅ、Ｌ０シンボル構成部３０８およびＬ１シンボル構成部３０９は、Ｌｃｈに対応して設けられている。

パケットフィルタ３０１ｄは、Ｌｃｈに対応して設けられた多重化装置からＬｃｈのＭＭＴＰ／ＩＰパケットが入力される。パケットフィルタ３０１ｄは、入力されたＩＰパケットのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、プロトコル種別、ＵＤＰヘッダの送信元ポート番号、宛先ポート番号などに基づき、伝送するパケットを選択（パケットフィルタリング）し、選択したＭＭＴＰ／ＩＰパケットをＩＰヘッダ圧縮部３０２ｄまたはＩＰヘッダ圧縮部３０２ｅに出力する。

ＩＰヘッダ圧縮部３０２ｄは、必要に応じて、パケットフィルタ３０１ｄから出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットのＩＰヘッダの圧縮を行い、ＴＬＶパケット化部３０３ｄに出力する。ＩＰヘッダ圧縮部３０２ｅは、必要に応じて、パケットフィルタ３０１ｄから出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットのＩＰヘッダの圧縮を行い、ＴＬＶパケット化部３０３ｅに出力する。

ＴＬＶパケット化部３０３ｄは、ＩＰヘッダ圧縮部３０２ｄから出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットをＴＬＶパケットにカプセル化してＴＬＶパケットを生成し、ＦＩＦＯバッファ３０４ｄに出力する。ＴＬＶパケット化部３０３ｅは、ＩＰヘッダ圧縮部３０２ｅから出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットをＴＬＶパケットにカプセル化してＴＬＶパケットを生成し、ＦＩＦＯバッファ３０４ｅに出力する。

ＦＩＦＯバッファ３０４ｄは、ＴＬＶパケット化部３０３ｄから出力されたＴＬＶパケットを格納し、格納したＴＬＶパケットを格納順にＬ０シンボル構成部３０８に出力する。ＦＩＦＯバッファ３０４ｅは、ＴＬＶパケット化部３０３ｅから出力されたＴＬＶパケットを格納し、格納したＴＬＶパケットを格納順にＬ１シンボル構成部３０９に出力する。

Ｌ０シンボル構成部３０８は、ＦＩＦＯバッファ３０４ｄから出力されたＴＬＶパケットからシンボル（Ｌ０シンボル）を構成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部３１２に出力する。Ｌ１シンボル構成部３０９は、ＦＩＦＯバッファ３０４ｅから出力されたＴＬＶパケットからシンボル（Ｌ１シンボル）を構成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部３１２に出力する。

現行のＩＳＤＢ-Ｔ方式では、信号帯域幅が１３のセグメントに分割されている。一方、次世代の地上デジタル放送では、信号帯域幅を３３あるいは３５のセグメントに分割することが検討されている。セグメント数を増やすことで、各階層のビットレートを細かく調整することが可能となり、柔軟性を向上させることができる。Ｌ０シンボルは、例えば、部分受信用の９セグメントで伝送され、Ｌ１シンボルは、それ以外の非部分受信用の２４あるいは２６セグメントで伝送される。したがって、パケットフィルタ３０１ｄによるパケットフィルタリングも、このような割り振りに応じて行われる。

同期制御ＸＭＩパケット構成部３１０は、送信装置４がＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）フレームを構成するための伝送パラメータ、ＯＦＤＭフレームを送信するタイミング、ＴＭＣＣ（Transmission Multiplexing Configuration Control）情報といった伝送制御に関する情報を示す同期制御情報をデータユニット領域に格納したＸＭＩパケット（同期制御ＸＭＩパケット）を構成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部３１２に出力する。なお、同期制御ＸＭＩパケット構成部３１０は、階層別フレームを分割する所定のサイズに同期制御情報が満たない場合には、スタッフビットを同期制御情報に付加して所定のサイズにしてデータユニット領域に格納する。

スタッフＸＭＩパケット構成部３１１は、データユニットと同じサイズのスタッフビットのみがデータユニット領域に格納されたＸＭＩパケット（スタッフＸＭＩパケット）を構成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部３１２に出力する。スタッフＸＭＩパケットは、変調方式や符号化率が異なる場合にも、再多重化装置３が毎秒出力するＸＭＩパケットの数を一定とするために用いられる。

ＸＭＩパケット送出スケジューラ部３１２は、ＸＭＩパケット化部３０７ａから出力されたＡ階層ＸＭＩパケット、ＸＭＩパケット化部３０７ｂから出力されたＢ階層ＸＭＩパケット、ＸＭＩパケット化部３０７ｃから出力されたＣ階層ＸＭＩパケット、Ｌ０シンボル構成部３０８から出力されたＬ０シンボル、Ｌ１シンボル構成部３０９から出力されたＬ１シンボル、同期制御ＸＭＩパケット構成部３１０から出力された同期制御ＸＭＩパケットおよびスタッフＸＭＩパケット構成部３１１から出力されたスタッフＸＭＩパケットを、商用ＩＰ回線５を介して送信装置４に送信する。

ＸＭＩパケット送出スケジューラ部３１２は、ＯＦＤＭフレームの先頭で、同期制御ＸＭＩパケットを１個出力する。続いて、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部３１２は、各階層のＸＭＩパケット（Ａ階層ＸＭＩパケット、Ｂ階層ＸＭＩパケットおよびＣ階層ＸＭＩパケット）を出力する。各階層のＸＭＩパケットを全て出力すると、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部３１２は、ＯＦＤＭフレームを構成するＸＭＩパケットの数が一定数となるように、スタッフＸＭＩパケットを出力する。なお、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部３１２は、ＯＦＤＭフレーム内のＸＭＩパケットの出力の終了を示すために、例えば、少なくとも１つのスタッフＸＭＩパケットを出力してもよい。

ここで、Ａ階層ＸＭＩパケット、Ｂ階層ＸＭＩパケットおよびＣ階層ＸＭＩパケット（データユニットを伝送するＸＭＩパケット）のデータユニット領域には、Ｌ０シンボルおよびＬ１シンボルを格納するために、所定のバイト数（例えば、４バイト）のチャンネル情報領域（Ｌ０シンボル格納用領域およびＬ１シンボル格納用領域）が設けられる。ＸＭＩパケット送出スケジューラ部３１２は、Ｌ０シンボル構成部３０８からＬ０シンボルが出力されると、データユニットを伝送するＸＭＩパケットのＬ０シンボル格納用領域に、入力されたＬ０シンボルを速やかに（低遅延で）割り当て、送信装置４に出力する。また、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部３１２は、Ｌ１シンボル構成部３０９からＬ１シンボルが出力されると、データユニットを伝送するＸＭＩパケットのＬ１シンボル格納用領域に、入力されたＬ１シンボルを速やかに（低遅延で）割り当て、送信装置４に出力する。こうすることで、Ｌｃｈのデータを低遅延で送信装置４に出力することができる。なお、ＬｃｈのＴＬＶパケットが無い場合には、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部３１２は、Ｌｃｈデータ用ヌルＴＬＶパケットをチャンネル情報領域に格納する。

次に、再多重化装置３が生成するＸＭＩパケットの構成について、図７を参照して説明する。

図７に示すように、ＸＭＩパケットは、ＩＰｖ４ヘッダ、ＵＤＰヘッダ、ＭＭＴＰヘッダ、およびＭＭＴＰペイロードを含む。ＭＭＴＰペイロードには、ＸＭＩヘッダおよびデータユニット領域が含まれる。データユニット領域には、（スタッフビットが付加された）同期制御情報、所定のビット数のデータユニット、スタッフビットが付加されて所定のビット数となったデータユニット、あるいは、所定のビット数のスタッフビットが格納される。なお、上述したように、データユニット領域に（スタッフビットが付加された）同期制御情報以外が格納されるＸＭＩパケットについては、データユニット領域にＬ０シンボルおよびＬ１シンボルを格納するためのチャンネル情報領域が設けられるが、図７においては記載を省略している。

ＩＰｖ４ヘッダは、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ３２ 第３部に規定されるＩＰｖ４ヘッダ部と同様の構成を有する。ＵＤＰヘッダは、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ３２ 第３部に規定されるＵＤＰヘッダ部と同様の構成を有する。ＭＭＴＰパケットは、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６０に規定されるＭＭＴＰパケットと同様の構成を有するが、そのペイロードにＸＭＩパケットを格納している点が異なる。すなわち、ＭＭＴＰパケットのペイロード（ＭＭＴＰペイロード）にＸＭＩヘッダ以下が格納される。

図８は、ＸＭＩパケットに含まれるＭＭＴＰパケットの構成例を示す図である。

図８に示すように、ＭＭＴＰパケットは、バージョンと、パケットカウンタフラグと、ＦＥＣフラグと、リザーブ領域と、拡張ヘッダフラグと、ＲＡＰフラグと、ペイロードタイプと、パケット識別子と、配信タイムスタンプと、パケットシーケンス番号と、パケットカウンタと、拡張領域と、データ部分領域とを含む。

バージョンは、ＭＭＴプロトコルのバージョンを示す。パケットカウンタフラグは、パケットカウンタが存在するか否かを示す。ＦＥＣフラグは、ＭＭＴＰパケットのＡＬ－ＦＥＣ（Application Layer-Forward Error Correction）に関する情報を示す。ＡＬ－ＦＥＣとは、送信側において、映像や音声などデータを含むパケット（ソースパケット）に基づき、誤り訂正符号を用いてリペアパケットを生成し、生成したリペアパケットをソースパケットとともに送信することにより、伝送中に一部のパケットがロスした場合でも、受信側では、受信したソースパケットおよびリペアパケットに基づき、ロスしたパケットを生成することを可能とする技術である。ＦＥＣフラグは、ＭＭＴＰパケットが、ＡＬ－ＦＥＣで保護しないパケットであるか、ＡＬ－ＦＥＣで保護するパケットのうち、ソースパケットであるか、ＡＬ－ＦＥＣで保護するパケットのうち、リペアパケットであるかなどを示す。

拡張ヘッダフラグは、パケットのヘッダの拡張を行うか否かを示す。ＲＡＰフラグは、ＭＭＴＰパケットのペイロード（ＭＭＴＰペイロード）がランダムアクセスポイントの先頭を含むか否かを示す。ペイロードタイプは、ＭＭＴＰペイロードのタイプを示す。パケット識別子は、ペイロードのデータの種類を示す。配信タイムスタンプは、ＭＭＴＰパケットの先頭バイトが送信エンティティ（再多重化装置３）から出力される時刻を示す。パケットシーケンス番号は、同じパケット識別子を有するＭＭＴＰパケットの順序を示す。パケットカウンタは、パケット識別子の値に関わらず、同一のＩＰデータフローにおけるＭＭＴＰパケットの順序を示す。パケットカウンタフラグが、パケットカウンタが存在しないことを示す場合、パケットカウンタはＭＭＴＰパケットに含まれない。

データ部分領域は、図７に示すＭＭＴＰペイロードに相当する。ＸＭＩパケットが同期制御ＸＭＩパケットである場合、そのＸＭＩパケットに含まれるＭＭＴＰパケットのＭＭＴＰペイロードには、図７に示すように、同期制御情報が含まれる。同期制御情報には、次のＯＦＤＭフレームの同期制御情報である次フレーム同期制御情報が含まれる。

図９は、次フレーム同期情報の構成例を示す図である。

図９に示すように、次フレーム同期情報は、リザーブ領域と、切り替えタイミング指標と、ガードインターバル比と、伝送モードと、非部分受信帯域のＴＭＣＣ情報と、部分受信帯域のＴＭＣＣ情報と、ネットワーク同期情報とを含む。

切り替えタイミング指標は、伝送モードおよびガードインターバル比の切り替えタイミングを示す。ガードインターバル比は、ガードインターバル比に応じた値が設定される。伝送モードは、伝送モード（モード１～モード４）に応じた値が設定される。非部分受信帯域のＴＭＣＣ情報は、非部分受信用のセグメントにおける伝送パラメータを示すＴＭＣＣ情報である。部分受信帯域のＴＭＣＣ情報は、部分受信用のセグメントにおける伝送パラメータを示すＴＭＣＣ情報である。

ネットワーク同期情報は、複数の送信装置４が放送波を送信するタイミングを同期させるために必要な情報である。ネットワーク同期情報には、例えば、最大遅延時間および時間オフセットなどの遅延制御に関する情報が含まれる。

最大遅延時間は、再多重化装置３からテレビ放送所１ｂ（送信装置４）への信号の出力時刻に対し、ＳＦＮにおける各テレビ放送所１ｂの送信アンテナから放送波を発射するまでの時間間隔である。すなわち、最大遅延時間は、再多重化装置３からパケット（ＸＭＩパケット）が出力され、そのパケットに応じた放送波が送信されるまでに許容される時間である。また、時間オフセットは、送信装置４が設けれたテレビ放送所１ｂに対して予め設定された、最大遅延時間の調整量を示す。なお、ネットワーク同期情報には、テレビ放送所１ｂを識別するための送信所ＩＤが含まれる。送信所ＩＤを用いて、テレビ放送所１ｂに設けられた送信装置４それぞれに対して、時間オフセットを調整することができる。送信装置４はそれぞれ、最大遅延時間と、自装置に設定された時間オフセットとに応じた遅延時間で放送波を送信することで、ＳＦＮを実現することができる。

次に、監視装置１０の構成について、図１０を参照して説明する。

図１０に示すように、監視装置１０は、設定部１１と、設定情報記憶部１２と、ＸＭＩ受信部１３と、ＸＭＩ解析部１４と、ＴＬＶ抽出部１５（ＴＬＶ抽出部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ）と、ＭＭＴＰ送信部１６（ＭＭＴＰ送信部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ）と、表示情報バッファ１７と、表示情報出力部１８と、表示部１９とを備える。ＸＭＩ受信部１３は受信部の一例であり、ＸＭＩ解析部１４は解析部の一例であり、表示部１９は通知部の一例である。

ＴＬＶ抽出部１５ａおよびＭＭＴＰ送信部１６ａは、Ａ階層に対応して設けられている。ＴＬＶ抽出部１５ｂおよびＭＭＴＰ送信部１６ｂは、Ｂ階層に対応して設けられている。ＴＬＶ抽出部１５ｃおよびＭＭＴＰ送信部１６ｃは、Ｃ階層に対応して設けられている。ＴＬＶ抽出部１５ｄおよびＭＭＴＰ送信部１６ｄは、Ｌ０シンボルに対応して設けられている。ＴＬＶ抽出部１５ｅおよびＭＭＴＰ送信部１６ｅは、Ｌ１シンボルに対応して設けられている。なお、図１０においては、記載を省略しているが、ＰＴＰサーバ２との間のＰＴＰパケットの往復により、再多重化装置３の内部時計と監視装置１０の内部時計とは同期しているものとする。

設定部１１は、システムの管理者により設定された、監視装置１０の各種設定に関する設定ファイルが外部から入力される。設定部１１は、入力された設定ファイルに示される設定情報を設定情報記憶部１２に記憶させる。設定情報記憶部１２に記憶された設定情報を参照することで、監視装置１０の各部は動作する。

ＸＭＩ受信部１３は、再多重化装置３から商用ＩＰ回線５を介して送信されてきたＸＭＩパケット（ＸＭＩ／ＩＰパケット）を受信する。ＸＭＩ受信部１３は、受信したＸＭＩパケットをＸＭＩ解析部１４に出力する。また、ＸＭＩ受信部１３は、受信パケット数、パケットロス数、入力ビットレートなどの情報を、表示情報バッファ１７に出力する。図８を参照して説明したように、ＸＭＩパケットには、パケットシーケンス番号が含まれている。ＸＭＩ受信部１３は、受信したＸＭＩパケットのパケットシーケンス番号を参照し、パケットシーケンス番号が不連続である場合（パケットシーケンス番号の欠落、および、入れ替わりが発生した場合）、パケットロスが発生したと判定する。ＸＭＩ受信部１３は、例えば、順次に受信したＸＭＩパケットのパケットシーケンス番号が１，２，３，５，６である場合（欠落が発生した場合）、パケットロス数は１であると判定する。また、ＸＭＩ受信部１３は、例えば、順次に受信したＸＭＩパケットのパケットシーケンス番号が１，２，４，３，５，６である場合（パケットの入れ替わりが発生した場合）、パケットロス数は１であると判定する。

ＸＭＩ解析部１４は、ＸＭＩ受信部１３から出力されたＸＭＩパケットに含まれるＴＭＣＣ情報および伝送パラメータ情報などを取得し、表示情報バッファ１７に出力する。

また、ＸＭＩ解析部１４は、ＸＭＩ受信部１３でＸＭＩパケットを受信した後、次にＸＭＩパケットを受信するまでの経過時間（ＸＭＩパケットの受信間隔）と、最大遅延時間および時間オフセットの和に応じた閾値時間との比較を行う。そして、ＸＭＩ解析部１４は、比較の結果、ＸＭＩパケットの受信間隔が閾値時間を超えた場合、表示情報出力部１８に警報を表示するように指示する。上述したように、送信装置４はそれぞれ、最大遅延時間と、自装置に設定された時間オフセットとに応じた遅延時間で放送波を送信することで、ＳＦＮを実現することができる。したがって、ＸＭＩパケットの受信間隔が最大遅延時間および時間オフセットの和よりも大きくなると、送信装置４は、最大遅延時間と時間オフセットとに応じた遅延時間で放送波を送信することができなくなる。その結果、ＳＦＮを実現することができなくなってしまう。

そこで、ＸＭＩ解析部１４は、例えば、ＸＭＩパケットの受信間隔が、最大遅延時間および時間オフセットの和よりも小さい第１の閾値時間（例えば、最大遅延時間および時間オフセットの和の７０－８０％程度の時間）を超えた場合、ＸＭＩパケットの伝送遅延によりＳＦＮが困難になる可能性があることを示す表示（第１の通知）を表示情報出力部１８に表示させる。また、ＸＭＩ解析部１４は、例えば、ＸＭＩパケットの受信間隔が、最大遅延時間および時間オフセットの和である第２の閾値時間を超えた場合、ＸＭＩパケットの伝送遅延によりＳＦＮが成り立たなくなったことを示す通知（第２の通知）を表示情報出力部１８に表示させる。このように、再多重化装置３からのＸＭＩパケットの伝送遅延を監視し、ＸＭＩパケットの受信間隔と、最大遅延時間および時間オフセットの和に応じた閾値時間との比較結果に応じて通知を行うことで、伝送遅延によりＳＦＮが成り立たなくなる可能性を低減し、放送の安定化を図ることができる。

ＸＭＩ解析部１４は、ＸＭＩ受信部１３から出力されたＸＭＩパケットからデータユニットを抽出し、そのＸＭＩパケットがＡ階層ＸＭＩパケットである場合には、抽出したデータユニットを、Ａ階層に対応して設けられたＴＬＶ抽出部１５ａに出力する。また、ＸＭＩ解析部１４は、ＸＭＩパケットがＢ階層ＸＭＩパケットである場合には、抽出したデータユニットを、Ｂ階層に対応して設けられたＴＬＶ抽出部１５ｂに出力する。また、ＸＭＩ解析部１４は、ＸＭＩパケットがＣ階層ＸＭＩパケットである場合には、抽出したデータユニットを、Ｃ階層に対応して設けられたＴＬＶ抽出部１５ｃに出力する。なお、ＸＭＩパケットのＸＭＩヘッダには、ＸＭＩパケットのデータユニット領域に格納されるのが、同期制御情報であるか、Ａ階層、Ｂ階層あるいはＣ階層のデータユニットであるか、スタッフビットであるかを示す情報（データユニット種別）が含まれる。ＸＭＩ解析部１４は、ＸＭＩパケットのデータユニット種別を参照することで、ＸＭＩパケットに含まれるデータユニットの出力先を決定する。

また、ＸＭＩ解析部１４は、Ａ階層、Ｂ階層およびＣ階層のＸＭＩパケットに含まれるデータユニットを、Ｌ０シンボルに対応するＴＬＶ抽出部１５ｄおよびＬ１シンボルに対応するＴＬＶ抽出部１５ｅに出力する。

ＴＬＶ抽出部１５ａは、ＸＭＩ解析部１４から出力されたデータユニットを連結してＡ階層のフレームを構成し、構成したＡ階層のフレームからＡ階層のＴＬＶパケットを抽出する。ＴＬＶ抽出部１５ａは、抽出したＡ階層のＴＬＶパケットをＭＭＴＰ送信部１６ａに出力する。ＴＬＶ抽出部１５ｂは、ＴＬＶ抽出部１５ａと同様にして、ＸＭＩ解析部１４から出力されたデータユニットからＢ階層のＴＬＶパケットを抽出し、ＭＭＴＰ送信部１６ｂに出力する。ＴＬＶ抽出部１５ｃは、ＴＬＶ抽出部１５ａと同様にして、ＸＭＩ解析部１４から出力されたデータユニットからＣ階層のＴＬＶパケットを抽出し、ＭＭＴＰ送信部１６ｃに出力する。

ＴＬＶ抽出部１５ｄは、ＸＭＩ解析部１４から出力されたデータユニットに含まれるＬ０シンボルを連結してＴＬＶパケットを抽出し、ＭＭＴＰ送信部１６ｄに出力する。ＴＬＶ抽出部１５ｅは、ＸＭＩ解析部１４から出力されたデータユニットに含まれるＬ１シンボルを連結してＴＬＶパケットを抽出し、ＭＭＴＰ送信部１６ｅに出力する。

ＭＭＴＰ送信部１６ａは、ＴＬＶ抽出部１５ａから出力されたＴＬＶパケットに含まれるＡ階層のＭＭＴＰパケット（ＭＭＴＰ／ＩＰパケット）を抽出し、不図示のＭＭＴデコーダ（受信機）に出力する。ＭＭＴＰ送信部１６ｂは、ＭＭＴＰ送信部１６ａと同様にして、Ｂ階層のＭＭＴＰパケット（ＭＭＴＰ／ＩＰパケット）をＭＭＴデコーダに出力する。ＭＭＴＰ送信部１６ｃは、ＭＭＴＰ送信部１６ａと同様にして、Ｃ階層のＭＭＴＰパケット（ＭＭＴＰ／ＩＰパケット）をＭＭＴデコーダに出力する。ＭＭＴＰ送信部１６ｄは、ＭＭＴＰ送信部１６ａと同様にして、Ｌｃｈ（Ｌ０ｃｈ）のＭＭＴＰパケット（ＭＭＴＰ／ＩＰパケット）をＭＭＴデコーダに出力する。ＭＭＴＰ送信部１６ｅは、ＭＭＴＰ送信部１６ａと同様にして、Ｌｃｈ（Ｌ１ｃｈ）のＭＭＴＰパケット（ＭＭＴＰ／ＩＰパケット）をＭＭＴデコーダに出力する。ＭＭＴデコーダは、各階層のＭＭＴＰ／ＩＰパケットをデコードしてテレビモニタに映像および音声を再生させる。

ＭＭＴＰ送信部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅはそれぞれ、ＭＭＴＰパケットの出力ビットレートの情報を表示情報バッファ１７に記憶させる。

表示情報バッファ１７は、所定時間分の、ＸＭＩ受信部１３から出力された受信パケット数、パケットロス数、入力ビットレートなどの情報、ＸＭＩ解析部１４から出力されたＴＭＣＣ情報および伝送パラメータ情報、および、ＭＭＴＰ送信部１６から出力された出力ビットレートの情報を記憶する。

表示情報出力部１８は、表示情報バッファ１７に記憶された所定時間分の情報を記録したログファイルを生成する。また、表示情報出力部１８は、表示情報バッファ１７に記憶された情報に応じた画面を表示部１９に表示させる。また、表示情報出力部１８は、ＸＭＩ解析部１４から、ＸＭＩパケットの受信間隔と、最大遅延時間および時間オフセットの和に応じた閾値時間との比較に基づき、所定の通知を表示するように指示されると、その指示に応じた通知を表示部１９に表示させる。

図１１は、表示情報出力部１８が表示部１９に表示させる表示画面６の一例を示す図である。

図１１に示すように、表示情報出力部１８が表示部１９に表示させる表示画面６には、例えば、設定表示領域６１、情報表示領域６２、回線品質表示領域６３および出力ビットレート表示領域６４が含まれる。

設定表示領域６１には、例えば、監視装置１０へのＸＭＩパケットの入力元のアドレス、ＭＭＴＰパケットの出力先のアドレス、ログファイルの出力の有無、後述するグラフの表示周期などの設定に関する情報などが表示される。

情報表示領域６２には、例えば、ＰＴＰによる同期状態、回線品質情報（入力ビットレート）、ＸＭＩパケットに含まれるＴＭＣＣ情報および伝送パラメータ情報などが表示される。

回線品質表示領域６３には、ＸＭＩパケットの伝送遅延時間の平均値および最大値を示すグラフ６３１、および、所定時間内に受信されたＸＭＩパケットのジッタの分布を示すグラフ６３２などが表示される。なお、ＸＭＩパケットのジッタは、そのＸＭＩパケットの伝送遅延時間と、所定時間内に受信されたＸＭＩパケットの伝送遅延時間の平均値との差異である。グラフ６３２では、所定時間内に受信されたＸＭＩパケットのジッタの分布（伝送遅延時間の平均値に対するばらつき）を、各ジッタに対応する矩形の濃淡で示している。

出力ビットレート表示領域６４には、Ａ階層、Ｂ階層、Ｃ階層、Ｌ０ｃｈおよびＬ１ｃｈそれぞれの出力ビットレートを示すグラフが表示される。

なお、図１０においては、監視装置１０が表示部１９を備える例を用いて説明したが、これに限られるものではない。監視装置１０は、外部に設けられた表示装置に、表示情報バッファ１７に記憶された情報に応じた画面などを表示させてもよい。

また、本実施形態においては、ＸＭＩパケットの受信間隔と閾値時間との比較結果に応じた通知として、表示部１９への表示を行う例を用いて説明したが、これに限られるものではない。例えば、アラーム音を発生させるなどして通知が行われてもよい。

このように本実施形態においては、監視装置１０は、ＩＰ回線（商用ＩＰ回線５）を介して再多重化装置３から送信されたパケット（ＸＭＩパケット）を受信するＸＭＩ受信部１３と、ＸＭＩ受信部１３にてパケットを受信した後、次にパケットを受信するまでの経過時間と、最大遅延時間および時間オフセットの和に応じた閾値時間との比較結果に応じて、通知部に通知を行わせる（表示部１９に表示を行わせる）ＸＭＩ解析部１４とを備える。

このように、再多重化装置３からのＸＭＩパケットの伝送遅延を監視し、ＸＭＩパケットの受信間隔と、最大遅延時間および時間オフセットの和に応じた閾値時間との比較結果に応じた通知を行うことで、伝送遅延によりＳＦＮが成り立たなくなる可能性を低減し、放送の安定化を図ることができる。

なお、本実施形態では、監視装置１０の構成および動作について説明したが、本発明はこれに限られず、多重化された複数の階層それぞれのデータを再多重化する再多重化装置３により生成されたパケットを監視する監視方法として構成されてもよい。

また、実施形態では特に触れていないが、監視装置１０が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭなどの記録媒体であってもよい。

あるいは、監視装置が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ、および、メモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成され、監視装置１０に搭載されるチップが提供されてもよい。

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨および範囲内で、多くの変更および置換が可能であることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形および変更が可能である。例えば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを１つに組み合わせたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。

１ 配信システム
１ａ 演奏所
１ｂ テレビ放送所
２ ＰＴＰサーバ
３ 再多重化装置
４ 送信装置
５ 商用ＩＰ回線
６ 表示画面
１０ 監視装置
１１ 設定部
１２ 設定情報記憶部
１３ ＸＭＩ受信部（受信部）
１４ ＸＭＩ解析部（解析部）
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ ＴＬＶ抽出部
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ ＭＭＴＰ送信部
１７ 表示情報バッファ
１８ 表示情報出力部
１９ 表示部（通知部）
６１ 設定表示領域
６２ 情報表示領域
６３ 回線品質表示領域
６４ 出力ビットレート表示領域
３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄ パケットフィルタ
３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃ，３０２ｄ，３０２ｅ ＩＰヘッダ圧縮部
３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ，３０３ｄ，３０３ｅ ＴＬＶパケット化部
３０４ａ，３０４ｂ，３０４ｃ，３０４ｄ，３０４ｅ ＦＩＦＯバッファ
３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ ＦＥＣブロック構成部
３０６ａ，３０６ｂ，３０６ｃ 階層別フレーム構成部
３０７ａ，３０７ｂ，３０７ｃ ＸＭＩパケット化部
３０８ Ｌ０シンボル構成部
３０９ Ｌ１シンボル構成部
３１０ 同期制御ＸＭＩパケット構成部
３１１ スタッフＸＭＩパケット構成部
３１２ ＸＭＩパケット送出スケジューラ部

Claims (3)

1. 多重化された複数の階層それぞれのデータを再多重化する再多重化装置により生成されたパケットに応じた放送波を送信するテレビ放送所に設けられ、前記パケットを監視する監視装置であって、
   ＩＰ回線を介して前記再多重化装置から送信されたパケットを受信する受信部と、
   前記受信部にてパケットを受信した後、次にパケットを受信するまでの経過時間と、前記再多重化装置から前記パケットが出力され、該パケットに応じた放送波が送信されるまでに許容される時間である最大遅延時間、および、前記テレビ放送所に対して予め設定された前記最大遅延時間の調整量を示す時間オフセットの和に応じた閾値時間と、の比較結果に応じて、通知部に通知を行わせる解析部と、を備える監視装置。
2. 請求項１に記載の監視装置において、
   前記解析部は、
   前記経過時間が、前記最大遅延時間および前記時間オフセットの和よりも小さい第１の閾値時間を超えた場合、前記通知部に第１の通知を行わせ、
   前記経過時間が、前記最大遅延時間および前記時間オフセットの和である第２の閾値時間を超えた場合、前記通知部に第２の通知を行わせる、監視装置。
3. 請求項１または２に記載の監視装置において、
   前記パケットには、パケットの順序を示すパケットシーケンス番号が含まれ、
   前記受信部は、前記受信したパケットのパケットシーケンス番号が不連続である場合、前記通知部にパケットロスの発生の通知を行わせる、監視装置。
   
   

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