JPH10257452A - デジタルデータ多重化方法及び装置とデータ供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無駄なデータを極力伝送しないようにする効
率の良いデジタルデータの多重化を実現する。 【解決手段】 映像データＡ，Ｂと通信データを多重化
する際、まず、映像データＡ，Ｂを多重した際のビット
レート総計が伝送路の伝送容量に満たない場合には、そ
の不足分をスタッフデータ発生回路１５からのスタッフ
データで埋める。その後、データ入れ替え回路１７でス
タッフデータと通信データを入れ替えることによって、
映像データＡ，Ｂと通信データによる多重化データを作
成する。そのため、スタッフデータはなくなると共に、
伝送路の容量を映像データＡ，Ｂ及び通信データで占有
できる。つまり、スタッフデータという再生時には無駄
なデータを極力伝送しないようにすることができ、効率
の良いデジタルデータの多重化を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の伝送路にて
伝送するために複数のデジタルデータを多重化する技術
に関し、特に可変ビットレートの動画像信号にかかるデ
ジタルデータなどを多重化する場合に有効な技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】デジタル技術の発達により、映像信号に
ついても高効率な圧縮技術が開発され、これをデジタル
変調することによって放送する、いわゆるデジタル放送
が行われようとしている。

【０００３】日本においては、郵政省令第７号および告
示平８第７８号によってデジタル放送の方式が定められ
ている。ここでは衛星放送におけるデジタル放送につい
て定めてあるが、これによると映像信号は国際標準規格
であるＭＰＥＧ２と呼ばれる圧縮方式を使用し、これに
ＱＰＳＫと呼ばれるデジタル変調を施して伝送するよう
に規定されている。

【０００４】１つのＱＰＳＫ変調波（トランスポンダ）
は３０Ｍｂｐｓ程度のデータ伝送能力があり、通常の映
像信号は６〜８Ｍｂｐｓのビットレートで圧縮されるた
め、１つのＱＰＳＫ変調波の中には４個程度の映像信号
を多重化して伝送するのが一般的である。このとき、Ｍ
ＰＥＧ２方式で圧縮された各映像信号は、固定ビットレ
ートのデータとして扱われ、変調波の伝送容量中の所定
の領域を確保するようにして伝送することになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
式では、伝送する複数の映像信号の総和が必ずしも変調
波の伝送容量と一致しないという問題があった。つま
り、例えば８Ｍｂｐｓのビットレートの映像信号を３０
Ｍｂｐｓの容量を持つ変調波で伝送する場合、３個の映
像信号を多重化して伝送することになるが、これでは２
４Ｍｂｐｓしか使用しないことになり、６Ｍｂｐｓの容
量が余ってしまうことになる。従来は、この余り分に符
号上は無効データである「スタッフデータ」を詰め込ん
で伝送することで、伝送容量を埋めるようにしていた。
このように、余り分の伝送容量は、実際に使用しない無
駄なデータを伝送していた。

【０００６】また、ＭＰＥＧ２の映像信号は、その圧縮
手法の特性から、正確な固定ビットレートを実現しにく
いという特徴を持っている。ＭＰＥＧ２では、ピクチャ
ごとにデータ量が異なるため、フィードバック制御で映
像の精度を制御してデータ量を固定になるようにしてい
るが、フィードバック制御は実際のデータ発生に比べ、
ある程度の遅れの後に効果が現れるため、多少ビットレ
ートが変動する。ＭＰＥＧ２では、この変動分に応じて
スタッフデータを挿入することで、固定ビットレートを
実現している。

【０００７】従って、従来のデジタル放送では、伝送容
量の余り分と、各映像信号のビットレート変動分がスタ
ッフデータで埋められており、変調波あたりのデータの
利用効率を低下させていた。さらに、現在はデジタルビ
デオディスク（ＤＶＤ）などのように蓄積型の映像もＭ
ＰＥＧ２方式で圧縮されたデジタル映像になっているの
で、この映像データを放送に利用するという要求が出て
きているが、この場合はさらに無駄が多くなる。なぜな
ら、ＤＶＤなどの蓄積型の映像データは、ＶＢＲ（可変
ビットレート）技術を利用してデータ量の削減を行って
いるためである。

【０００８】ＶＢＲ技術では、映像信号のビットレート
を場面ごとに変化させ、動きの少ない、つまり圧縮率の
上げられる場面では低いビットレートで圧縮し、逆に動
きの激しいような場面では、ビットレートを高く圧縮す
ることにより、平均的な画質を保つ様にしている。これ
により、固定ビットレートの圧縮では動きの少ない場面
では、必要以上に高画質になっていたところを、ＶＢＲ
技術によって平均的な画質となり、その代わりにその場
面ではデータ量を押さえることができることになる。

【０００９】このようにＶＢＲ技術を用いた映像信号を
放送に利用する場合、従来の方法では固定ビットレート
の場合と同様に所定の帯域を確保し、ここに映像信号を
流していた。このときＶＢＲ技術を利用した映像データ
は、その信号の最大ビットレートに相当する帯域を常に
確保する必要がある。そして、場面によって低いビット
レートで圧縮された部分では、確保した帯域との差分に
スタッフデータを挿入して伝送する必要がある。

【００１０】つまり、ＶＢＲ技術を用いて圧縮された映
像信号では、その映像信号の最大ビットレートの帯域を
確保して放送しなければならないことになるため、平均
ビットレートと最大ビットレートとの差分に相当する容
量が無駄になることになってしまう。

【００１１】ところで最近、ＣＡＴＶシステムを利用し
てデータ放送やデータ通信を行いたいという要求が聞か
れるようになってきた。データ放送の内容としては、現
在地上波テレビジョンで提供されている文字多重放送の
ような、映像とは独立した内容を放送するものと考えら
れ、これは比較的少ない情報量で作られている。また、
データ通信では特定の受信機に向けたデータの伝送であ
る。

【００１２】これらのデータ通信、データ放送で伝送さ
れるデータは、一般的に到着時間に対する制限が比較的
緩やかである。つまり、到着時間に対する制限が厳しい
動画像データなどの場合は、１枚の画像を伝送してか
ら、次の画像データを伝送するまでの期間が明確に規定
されており、これを守らないと正しく表示できないた
め、データの到着時間、つまり伝送路の帯域を保証する
ことが必要になるが、文字や静止画などのデータでは、
時間に関係なくすべてのデータを最終的に必要な時点ま
でに伝送すれば正しく表示できるため、データの到着時
間は単にユーザーの待ち時間にしか影響を与えない。そ
のため十分長い時間で伝送を完了しても実際上は問題な
い場合が多い。

【００１３】このような特徴があるデータ通信、データ
放送などでも、ＣＡＴＶで伝送する場合には、固定ビッ
トレートのデータとして伝送する必要がある。なぜなら
伝送路であるデジタル変調波では、固定ビットレートが
与えられ、また同時に多重化される映像データなども固
定ビットレートになるので、通信データの領域も固定ビ
ットレートで確保しておく必要があるためである。

【００１４】このようなデータを供給するためのシステ
ムを図３に示す。このシステムでは、２つの映像データ
Ａ，Ｂと１つの通信データとを多重したのちにデジタル
変調を行って伝送する構成となっている。映像信号Ａ，
Ｂはそれぞれエンコード装置１，２によって圧縮され、
さらにデジタルデータに変換される。そして、このデジ
タルデータに変換された映像データＡ，Ｂと通信データ
は多重化装置１０３によって多重され、デジタル変調装
置４によってデジタル変調されて放送波として供給され
る。

【００１５】さらに、このシステム中の多重化装置１０
３の構成を図４に示す。この多重化装置１０３には、上
述した映像データＡ、映像データＢ及び通信データが入
力されるようになっており、映像データＡは第１緩衝回
路１１０、映像データＢは第２緩衝回路１１１、そして
通信データは第３緩衝回路１１２にそれぞれ一時的に蓄
えられる。選択回路１１３が予め確保されている伝送容
量に従って緩衝回路１１０，１１１，１１２の内の１つ
を順次選択的に指示してデータ出力をさせる。各緩衝回
路１１０，１１１，１１２から送られる信号は多重化回
路１１４にて多重されるのであるが、この多重する際
に、スタッフデータが必要な場合には、選択回路１１３
からの指示に応じてスタッフデータ発生回路１１５から
スタッフデータが多重化回路１１４へ出力される。

【００１６】本多重化装置１０３においては、１８８バ
イトを１単位としたデータを扱うようにされており、選
択回路１３からの一回の指示で、１８８バイトのデータ
が緩衝回路１１０，１１１，１１２から読み出される。
選択回路１１３が各緩衝回路１１０，１１１，１１２を
読み出す順序は、各緩衝回路１１０，１１１，１１２に
入力する映像データＡ，Ｂ及び通信データのビットレー
トに適合するように周期的に決められている。したがっ
て、選択回路１３は出力ビットレートによって決められ
る一定間隔ごとに、それぞれの緩衝回路１１０，１１
１，１１２を前記読み出し順序に従って指定する。

【００１７】このようなデータ供給システムから出力さ
れるデータの時間ごとの内訳を図２（ａ）に示す。これ
は時間の経過に応じて伝送容量中の各番組のしめるデー
タ量を概略的に表したものである。伝送データの総量は
常に一定であり、これはデジタル変調装置４の伝送容
量、すなわち伝送路の容量に一致する。

【００１８】映像データＡ、映像データＢ及び通信デー
タは、それぞれ所定の帯域を確保して伝送する。しか
し、前述したように、映像信号では多少のビットレート
変化分に例えばヌルパケットなどと称されるスタッフデ
ータを挿入して余り分を調整しているため、例えば図２
（ａ）中の時刻ｔ１などに示す無駄データ（図中のβ参
照）が存在する。さらに、映像データＢはＶＢＲ技術を
採用したものであり、図２（ａ）の場合には３カ所でビ
ットレートが変化している。この場合、時刻ｔ２などの
ように最大ビットレート（ＢＲｍａｘ）の部分では、無
駄データは少ないかあるいは全くないこととなるが、例
えば時刻ｔ１などのように低いビットレートで伝送する
部分では、無駄データ（図中のα参照）が多くなる。

【００１９】本発明では、上記のような例えばＣＡＴＶ
システム等において無駄なデータを伝送してしまうこと
による問題点を解消するため、無駄なデータを極力伝送
しないようにする効率の良いデジタルデータの多重化を
実現することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、再
生時の時間的制約が相対的に大きく、規定された時間内
に次のデータが存在しないと適切なデータ再生が不可能
な第１のデジタルデータと、再生時の時間的制約が相対
的に少なく、最終的に必要なデータが得られればその時
点で正常なデータとして再生が可能な第２のデジタルデ
ータとを、所定の伝送路にて伝送するために多重化する
デジタルデータの多重化方法において、第１のデジタル
データのビットレートが伝送路の伝送容量に満たない場
合には、その不足分をスタッフデータで埋め、その後、
スタッフデータと第２のデジタルデータを入れ替えるこ
とによって、第１及び第２のデジタルデータを多重化す
ることを特徴とする。

【００２１】本多重化方法は、第１のデジタルデータと
第２のデジタルデータとを所定の伝送路にて伝送するた
めに多重化する方法であるが、これら第１及び第２のデ
ジタルデータは次のような性質を持ったものである。つ
まり、第１のデジタルデータは、再生時の時間的制約が
相対的に大きく、規定された時間内に次のデータが存在
しないと適切なデータ再生ができなくなるデジタルデー
タであり、例えば、動画像にかかるデータなどが挙げら
れる。動画像データの場合は、１枚の画像を伝送してか
ら次の画像データを伝送するまでの期間が明確に規定さ
れており、これを守らないと画像が不自然に停止したり
途中で画像が表示されなくなるなど「動画像」としての
適切な表示ができなくなる。

【００２２】一方、第２のデジタルデータは、再生時の
時間的制約が相対的に少なく、最終的に必要なデータが
得られればその時点で正常なデータとして再生ができる
デジタルデータであり、例えば文字や静止画などのデー
タが挙げられる。これらは、必要な全てのデータを伝送
さえすればその時点で正しく表示できる。そのため、例
えば本来送るべき時間から多少遅れたとしても、データ
が伝送された時点で適切な表示ができ、実際問題として
は、表示される時間が多少ずれるといった程度の影響し
かない。つまり、表示された文字や静止画にて示そうと
する内容自体が変わることはないため、そういった意味
で「再生時の時間的制約が相対的に少なく、最終的に必
要なデータが得られればその時点で正常なデータとして
再生ができる」ようなデータなのである。

【００２３】本発明方法では、これら第１及び第２のデ
ジタルデータを多重化する際に、まず、第１のデジタル
データのビットレートが伝送路の伝送容量に満たない場
合には、その不足分をスタッフデータで埋める。その
後、スタッフデータと第２のデジタルデータを入れ替え
ることによって、第１及び第２のデジタルデータを多重
化するのである。

【００２４】ここでいう「スタッフデータ」は、符号上
は無効データ（再生側で棄て去るデータ）であり、デー
タギャップを埋めて伝送メディア固有のデータサイズに
整合（アライメント）させるために用いるデータであ
る。つまり、第１のデジタルデータのビットレートは、
必ずしも伝送路の伝送容量に一致するわけではないの
で、その余り部分をこのスタッフデータで埋めるのであ
る。

【００２５】そして、そのスタッフデータと第２のデジ
タルデータを入れ替えているため、最終的に伝送するデ
ータ中にはスタッフデータはなくなると共に、伝送路を
第１及び第２のデジタルデータで占有できる。つまり、
スタッフデータという再生時には無駄なデータを極力伝
送しないようにすることができ、効率の良いデジタルデ
ータの多重化を行なうことができる。

【００２６】なお、この多重化方法においては、第１の
デジタルデータが複数存在している場合、それらを多重
化した場合の総ビットレートが伝送路の伝送容量に満た
ない場合に、その不足分をスタッフデータで埋めるよう
にしてもよい。複数のデジタルデータを多重化した場合
に、その総ビットレートが伝送路の伝送容量にピッタリ
一致することを常に期待することは現実的でないため、
その不足分をスタッフデータで埋める必要性は高くなる
からである。

【００２７】また、本方法は、第１のデジタルデータが
データ圧縮がなされた動画像信号にかかるものである場
合はスタッフデータで埋める必要性が高くなるため、特
に有効である。なぜなら、例えばＭＰＥＧ２に代表され
るように、動画像信号に対する圧縮手法の特性から正確
な固定ビットレートを実現しにくいからである。上述し
たＭＰＥＧ２の例で言えば、ピクチャごとにデータ量が
異なるため、フィードバック制御で映像の精度を制御し
てデータ量を固定になるようにしているが、フィードバ
ック制御は実際のデータ発生に比べ、ある程度の遅れの
後に効果が現れるため、多少ビットレートが変動するた
めである。

【００２８】そして、その動画像信号にかかる第１のデ
ジタルデータが、可変ビットレートでのデータ圧縮がな
されたものであれば、スタッフデータで埋める必要性が
高くなり、またその量も多くなるため、さらに有効であ
る。つまり、ＤＶＤなどの蓄積型メディアに用いること
を前提とした映像はＶＢＲでのデータ圧縮がされてお
り、この映像データを放送に利用した場合にはさらに無
駄が多くなるからである。この理由は、上述したよう
に、ＶＢＲ技術では、映像信号のビットレートを場面ご
とに変化させ、動きの少ない、つまり圧縮率の上げられ
る場面では低いビットレートで圧縮し、逆に動きの激し
いような場面ではビットレートを高く圧縮することによ
って平均的な画質を保つ様にしているが、ＶＢＲ技術を
用いた映像信号を放送に利用する場合、従来の方法では
まず固定ビットレートで帯域を確保し、ここに映像信号
を流していたからである。つまり、ＶＢＲ技術を利用し
た映像データは、その信号の最大ビットレートで帯域を
確保する必要があり、場面によって低いビットレートで
圧縮された部分では、確保した帯域との差分にはスタッ
フデータを挿入して伝送する必要があるため、平均ビッ
トレートと最大ビットレートとの差分に相当する容量が
無駄になることになってしまうのである。

【００２９】一方、このようなデジタルデータ多重化方
法を実現する上で有効な多重化装置としては、次に示す
ような構成が考えられる。すなわち、再生時の時間的制
約が相対的に大きく、規定された時間内に次のデータが
存在しないと適切なデータ再生が不可能な第１のデジタ
ルデータと、再生時の時間的制約が相対的に少なく、最
終的に必要なデータが得られればその時点で正常なデー
タとして再生が可能な第２のデジタルデータとを、所定
の伝送路にて伝送するために多重化するデジタルデータ
多重化装置において、スタッフデータを発生させるスタ
ッフデータ発生手段と、第１のデジタルデータのビット
レートが伝送路の伝送容量に満たない場合には、スタッ
フデータ発生手段にて発生させたスタッフデータを当該
不足部分に挿入するスタッフデータ挿入手段と、該スタ
ッフデータ挿入手段によって挿入されたスタッフデータ
と第２のデジタルデータを入れ替えるデータ入れ替え手
段とを備えることを特徴とするものである。

【００３０】そして、このデジタルデータ多重化装置に
おいては、第１のデジタルデータは複数存在し、それら
を多重化する第１の多重化手段を備えている場合、スタ
ッフデータ挿入手段は、第１の多重化手段によって多重
化された複数の第１のデジタルデータの総ビットレート
が伝送路の伝送容量に満たない場合には、スタッフデー
タを当該不足部分に挿入するよう構成することが考えら
れる。

【００３１】そして、これらのデジタルデータ多重化装
置においては、第１のデジタルデータがデータ圧縮がな
された動画像信号にかかるものである場合、さらにはそ
の動画像信号にかかる第１のデジタルデータが、可変ビ
ットレートでのデータ圧縮がなされたものであれば、ス
タッフデータで埋める必要性が高くなり有効である。

【００３２】これら多重化装置の作用効果については、
上述した多重化方法についての説明において述べたもの
と同様なので、ここでは省略する。また、第１のデジタ
ルデータ及び第２のデジタルデータを発生させるデータ
発生装置と、そのデータ発生装置にて発生させた第１の
デジタルデータ及び第２のデジタルデータを多重化する
ための上述のデジタルデータ多重化装置と、そのデジタ
ルデータ多重化装置にて多重化されたデジタルデータを
伝送路へ出力するデータ出力装置とを備えることを特徴
とするデータ供給システムとして構成してもよい。

【００３３】これは、例えばＣＡＴＶシステムなどの放
送局側が備えるためのデータ供給システムなどに適用で
きる。

【００３４】

【発明の実施の形態】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。本実施形態はＭＰＥＧ２に
準拠したデータ供給システムに用いる多重化装置として
実現した場合の一例である。

【００３５】本データ供給システムの概略構成を説明す
る。図３に示すように、映像信号Ａ，Ｂはそれぞれエン
コード装置１，２によって圧縮され、さらにデジタルデ
ータに変換されて多重化装置３に入力する。多重化装置
３には通信データも入力し、エンコード装置１，２にて
デジタルデータに変換された映像データＡ，Ｂと通信デ
ータが多重化装置３によって多重され、デジタル変調装
置４によってデジタル変調されて放送波として供給され
る。

【００３６】このシステム中の多重化装置３の構成を図
１に示す。本多重化装置３は、第１緩衝回路１０、第２
緩衝回路１１及び第３緩衝回路１２の３つの緩衝回路
と、選択回路１３と、多重化回路１４と、スタッフデー
タ発生回路１５と、スタッフデータ検出回路１６と、デ
ータ入れ替え回路１７とを備えている。

【００３７】第１緩衝回路１０は圧縮された映像データ
Ａ、第２緩衝回路１１は圧縮された映像データＢをそれ
ぞれ受け取って一時的に蓄えるものであり、第３緩衝回
路１２は通信データを受け取って一時的に蓄えるもので
ある。また、選択回路１３は、予め確保されている伝送
容量に従って第１緩衝回路１０あるいは第２緩衝回路１
１のいずれかを選択的に指示して映像データを出力させ
るものであり、映像データＡ，Ｂのビットレートが確保
された帯域の伝送容量に対して少なく、その余り分を埋
めるデータの送出が必要な場合には、タッフデータ発生
回路１５に指示をしてスタッフデータを出力させる。

【００３８】これら第１緩衝回路１０からの映像データ
Ａ、第２緩衝回路１１からの映像データＢ、あるいはス
タッフデータ発生回路１５からのスタッフデータは多重
化回路１４にて多重され、この多重化データはデータ入
れ替え回路１７へ出力されることとなる。

【００３９】スタッフデータ検出回路１６は、この多重
化回路１４からデータ入れ替え回路１７へ出力される多
重化データ中よりスタッフデータを検出するためのもの
であり、スタッフデータを検出すると、その検出結果を
第３緩衝回路１２及びデータ入れ替え回路１７へ所定の
指示信号を出力する。そして、データ入れ替え回路１７
は、多重化回路１４から出力された多重化データ中に含
まれるスタッフデータの代わりに第３緩衝回路１２から
の出力される通信データを入れ替えて出力するものであ
る。

【００４０】なお、本実施形態では、映像データＡ，Ｂ
は圧縮された動画像データであり、「第１のデジタルデ
ータ」に相当する。また、通信データが「第２のデジタ
ルデータ」に相当する。ここで、第１及び第２のデジタ
ルデータに分けたのは、その性質からである。

【００４１】つまり、第１のデジタルデータは、再生時
の時間的制約が相対的に大きく、規定された時間内に次
のデータが存在しないと適切なデータ再生ができなくな
るような性質を持つものである。動画像データの場合
は、１枚の画像を伝送してから次の画像データを伝送す
るまでの期間が明確に規定されており、これを守らない
と画像が不自然に停止したり途中で画像が表示されなく
なるなど「動画像」としての適切な表示ができなくな
る。

【００４２】一方、第２のデジタルデータは、再生時の
時間的制約が相対的に少なく、最終的に必要なデータが
得られればその時点で正常なデータとして再生ができる
デジタルデータである。例えば文字や静止画などのデー
タが挙げられる。これらは、必要な全てのデータを伝送
さえすればその時点で正しく表示できる。そのため、例
えば本来送るべき時間から遅れたとしてもデータが伝送
された時点で適切な表示ができ、実際問題としては、表
示される時間が多少ずれるといった程度の影響しかな
い。つまり、表示された文字や静止画にて示そうとする
内容自体が変わることはないため、そういった意味で
「再生時の時間的制約が相対的に少なく、最終的に必要
なデータが得られればその時点で正常なデータとして再
生ができる」ようなデータなのである。

【００４３】また、スタッフデータ発生回路１５が発生
させる「スタッフデータ」は、符号上は無効データ（再
生側で棄て去るデータ）であり、データギャップを埋め
て伝送メディア固有のデータサイズに整合（アライメン
ト）させるために用いるデータである。つまり、上述し
たように映像データＡ，Ｂのビットレートは、必ずしも
予め確保された伝送容量に一致するわけではないので、
その余り部分をこのスタッフデータで埋めるのである。

【００４４】このような構成の本多重化装置３は、デー
タを１８８バイトを１単位として扱うようにされてお
り、選択回路１３からの一回の指示で１８８バイトのデ
ータが第１緩衝回路１０あるいは第２緩衝回路１１から
読み出される。選択回路１３が各緩衝回路１０，１１に
対してデータの読出指示を出す順序は、各緩衝回路１
０，１１に入力する映像データＡ，Ｂのビットレートに
適合するように周期的に決められている。したがって、
選択回路１３は、出力ビットレートによって決められる
一定間隔ごとに各緩衝回路１０，１１を、上述の読み出
し順序に従って指定する。

【００４５】また、映像データＡ，Ｂのビットレートの
総和が伝送容量に対して少ない場合には、選択回路１３
はスタッフデータ発生回路１５を指示し、データ量調整
のためのスタッフデータを挿入させる。そして、この挿
入されたスタッフデータをスタッフデータ検出回路１６
が検出し、所定に指示信号を第３緩衝回路１２及びデー
タ入れ替え回路１７へ出力する。この指示信号を受けた
第３緩衝回路１２は通信データをデータ入れ替え回路１
７へ出力するため、データ入れ替え回路１７では、多重
化回路１４から出力された多重化データ中に含まれるス
タッフデータを第３緩衝回路１２からの出力された通信
データと入れ替える。したがって、このように映像デー
タＡ，Ｂと通信データが多重されたデータが最終的に出
力されることとなる。

【００４６】本多重化装置３においては、映像データＡ
と映像データＢの２つのデータを多重する手法として
は、図４を用いて説明した従来例での動作と同様であ
る。つまり、固定ビットレート（ＣＢＲ）である映像デ
ータＡについては、伝送容量として確保されるのが固定
ビットレート分であり、その容量に足らない部分が無駄
データであるスタッフデータで埋められ（図２（ａ）中
のβ参照）、可変ビットレート（ＶＢＲ）である映像デ
ータＢについては、伝送容量として確保されるのが最大
ビットレート分であり、それ以外のビットレートの部分
が無駄データであるスタッフデータで埋められる（図２
（ａ）中のα参照）。本実施形態では、多重化回路１４
からの出力時点では、各映像データＡ，Ｂについて見る
とそのようなデータ構成となっている。

【００４７】そして本実施形態では、多重化回路１４か
らの出力時点では映像データＡ，Ｂ以外の領域がスタッ
フデータを埋められており、後段のデータ入れ替え回路
１７にて、そのスタッフデータが全て通信データに入れ
替えられて出力される。このときのデータ入れ替え回路
１７からの出力、すなわちシステムとして考えた場合に
は多重化装置３からデジタル変調装置４へ出力される時
点でのデータは、図２（ｂ）に示すようになる。

【００４８】例えば時刻ｔ２においては、映像データ
Ａ，Ｂ及び通信データはそれぞれ確保された伝送容量分
に一致しているため、（ａ）に示す従来と同じで無駄デ
ータは生じない。しかし、時刻ｔ１について見てみる
と、（ａ）に示す従来の場合には映像データＡについて
は無駄データβ、映像データＢについては無駄データα
がそれぞれ生じており、全体としては無駄なデータの占
める割合がかなり多くなる。それに対して、図２（ｂ）
に示す本実施形態の場合には、（ａ）に示す無駄データ
β及び無駄データαの分も全て通信データに入れ替えら
れており、無駄なデータが発生しない。

【００４９】以上説明したように、本多重化装置３によ
れば、第１のデジタルデータとしての映像データＡ，Ｂ
と第２のデジタルデータとしての通信データを多重化す
る際に、まず、映像データＡ，Ｂを多重した際のビット
レート総計が伝送路の伝送容量に満たない場合には、そ
の不足分をスタッフデータで埋める。その後、データ入
れ替え回路１７でスタッフデータと通信データを入れ替
えることによって、映像データＡ，Ｂと通信データによ
る多重化データを作成するのである。

【００５０】そのため、スタッフデータはなくなると共
に、伝送路の容量を映像データＡ，Ｂ及び通信データで
占有できる。つまり、スタッフデータという再生時には
無駄なデータを極力伝送しないようにすることができ、
効率の良いデジタルデータの多重化を行なうことができ
る。

【００５１】なお、図２（ｂ）に示す例では、第１のデ
ジタルデータが映像データＡ及び映像データＢという２
つのデータで構成される前提で説明したが、これらの内
のいずれか一つと通信データとを多重する場合も同様の
効果がある。つまり、上述した無駄データとなるスタッ
フデータは、映像データＡ，Ｂそれぞれについて挿入さ
れるものだからである。もちろん、３つ以上の映像デー
タで第１のデジタルデータが構成されていてもよい。

【００５２】また、図２（ｂ）に示す例では、映像デー
タＡが固定ビットレート（ＣＢＲ）、映像データＢが可
変ビットレート（ＶＢＲ）という前提で説明したが、２
つ以上の映像データを用いる場合には、それらがＣＢＲ
であってもＶＢＲであっても構わない。但し、当然であ
るが、上述したようにＶＢＲの映像データの場合ほど多
重化回路１４にて挿入するスタッフデータの量が多くな
るため、無駄データの削減という点では、ＶＢＲの場合
の効果は顕著である。

【００５３】このＶＢＲでのデータ圧縮がされた映像デ
ータとしては、例えばＤＶＤなどの蓄積型メディアに用
いることを前提とした映像が挙げられる。この映像デー
タを放送用として援用する場合に本案は有効である。な
お、本実施形態では、第１のデジタルデータとしてデー
タ圧縮がなされた動画像信号にかかるものを前提として
説明したが、この場合には、スタッフデータで埋める必
要性が高くなるため特に有効である。なぜなら、例えば
ＭＰＥＧ２に代表されるように、動画像信号に対する圧
縮手法の特性から正確な固定ビットレートを実現しにく
いからである。例えばＭＰＥＧ２ではピクチャごとにデ
ータ量が異なるため、フィードバック制御で映像の精度
を制御してデータ量を固定になるようにしているが、フ
ィードバック制御は実際のデータ発生に比べ、ある程度
の遅れの後に効果が現れるため、多少ビットレートが変
動するためである。

【００５４】以上、実施の形態に基づき本発明を説明し
たが、本発明は上記実施形態になんら限定されるもので
はなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形改
良が可能であることは容易に推察されるものである。例
えば、上記実施形態では、映画やＴＶ番組等に用いる動
画像にかかるデータを第１のデジタルデータとして考え
たが、この第１のデジタルデータとしては、上述した
「再生時の時間的制約が相対的に大きく、規定された時
間内に次のデータが存在しないと適切なデータ再生がで
きなくなるような性質を持つもの」であればよく、動画
像以外でもその条件を満たすものであれば同様に適用で
きる。例えば音楽情報などであっても適用は可能であ
る。近年のマルチメディア技術の発展に伴い、適用範囲
はますます拡大していくと思われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態の多重化装置のブロック図である。

【図２】 多重化装置から出力されるデータ状況を時間
的経過と共に示しており、（ａ）は従来、（ｂ）は本実
施形態の場合をそれぞれ示すタイムチャートである。

【図３】 多重化装置を含むデータ供給システムの概略
ブロック図である。

【図４】 従来の多重化装置のブロック図である。

【符号の説明】

１，２…エンコード装置 ３…多重化装置 ４…デジタル変調装置 １０…第１緩衝回路 １１…第２緩衝回路 １２…第３緩衝回路 １３…選択回路 １４…多重化回路 １５…スタッフデータ発生回路 １６…スタッフデータ検出回路 １７…データ入れ替え回路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 再生時の時間的制約が相対的に大きく、
   規定された時間内に次のデータが存在しないと適切なデ
   ータ再生が不可能な第１のデジタルデータと、再生時の
   時間的制約が相対的に少なく、最終的に必要なデータが
   得られればその時点で正常なデータとして再生が可能な
   第２のデジタルデータとを、所定の伝送路にて伝送する
   ために多重化するデジタルデータの多重化方法におい
   て、 前記第１のデジタルデータのビットレートが前記伝送路
   の伝送容量に満たない場合には、その不足分をスタッフ
   データで埋め、 その後、前記スタッフデータと前記第２のデジタルデー
   タを入れ替えることによって、前記第１及び第２のデジ
   タルデータを多重化することを特徴とするデジタルデー
   タ多重化方法。
2. 【請求項２】 前記第１のデジタルデータは複数存在
   し、それらを多重化した場合の総ビットレートが前記伝
   送路の伝送容量に満たない場合に、その不足分を前記ス
   タッフデータで埋めることを特徴とする請求項１に記載
   のデジタルデータ多重化方法。
3. 【請求項３】 前記第１のデジタルデータは、データ圧
   縮がなされた動画像信号にかかるものであることを特徴
   とする請求項１又は２に記載のデジタルデータ多重化方
   法。
4. 【請求項４】 前記動画像信号にかかる第１のデジタル
   データは、可変ビットレートでのデータ圧縮がなされた
   ものであることを特徴とする請求項３に記載のデジタル
   データ多重化方法。
5. 【請求項５】 再生時の時間的制約が相対的に大きく、
   規定された時間内に次のデータが存在しないと適切なデ
   ータ再生が不可能な第１のデジタルデータと、再生時の
   時間的制約が相対的に少なく、最終的に必要なデータが
   得られればその時点で正常なデータとして再生が可能な
   第２のデジタルデータとを、所定の伝送路にて伝送する
   ために多重化するデジタルデータ多重化装置において、 スタッフデータを発生させるスタッフデータ発生手段
   と、 前記第１のデジタルデータのビットレートが前記伝送路
   の伝送容量に満たない場合には、前記スタッフデータ発
   生手段にて発生させたスタッフデータを当該不足部分に
   挿入するスタッフデータ挿入手段と、 該スタッフデータ挿入手段によって挿入されたスタッフ
   データと前記第２のデジタルデータを入れ替えるデータ
   入れ替え手段と、 を備えることを特徴とするデジタルデータ多重化装置。
6. 【請求項６】 前記第１のデジタルデータは複数存在
   し、それらを多重化する第１の多重化手段を備え、 前記スタッフデータ挿入手段は、前記第１の多重化手段
   によって多重化された複数の第１のデジタルデータの総
   ビットレートが前記伝送路の伝送容量に満たない場合に
   は、前記スタッフデータを当該不足部分に挿入するよう
   構成されていることを特徴とする請求項５に記載のデジ
   タルデータ多重化装置。
7. 【請求項７】 前記第１のデジタルデータはデータ圧縮
   がなされた動画像信号にかかるものであることを特徴と
   する請求項５又は６に記載のデジタルデータ多重化装
   置。
8. 【請求項８】 前記動画像信号にかかる第１のデジタル
   データは、可変ビットレートでのデータ圧縮がなされた
   前記第１のデジタルデータは、動画像信号にかかるもの
   であることを特徴とする請求項７に記載のデジタルデー
   タ多重化装置。
9. 【請求項９】 前記第１のデジタルデータ及び第２のデ
   ジタルデータを発生させるデータ発生装置と、 該データ発生装置にて発生させた第１のデジタルデータ
   及び第２のデジタルデータを多重化するための前記請求
   項５〜８いずれかに記載のデジタルデータ多重化装置
   と、 該デジタルデータ多重化装置にて多重化されたデジタル
   データを前記伝送路へ出力するデータ出力装置とを備え
   ることを特徴とするデータ供給システム。