JPH11205760A

JPH11205760A - 多重化装置

Info

Publication number: JPH11205760A
Application number: JP10005631A
Authority: JP
Inventors: Koji Arii; 浩二有井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-01-14
Filing date: 1998-01-14
Publication date: 1999-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】ＶＯＤシステムにおいても受信側で確実に選
択した番組を視聴できる安価で高速な多重化装置を提供
する。【解決手段】ＦＩＦＯメモリ構造とランダムアクセス
メモリ構造の２つの構造を併せ持ち、複数のビットスト
リームを夫々蓄積する第１のメモリ手段と、複数のビッ
トストリームの符号化レートから複数のビットストリー
ム間の多重化スケジュールを決定する多重化制御手段
と、複数のビットストリームのヘッダ情報とヘッダ位置
を示すメモリアドレスを検出するヘッダ検出手段と、ヘ
ッダ情報を管理制御するヘッダ管理制御手段と、多重化
スケジュール順にメモリアドレスを格納する第２のメモ
リ手段と、第２のメモリ手段からのメモリアドレスに基
づいて第１のメモリ手段より複数のビットストリームを
読み出して時分割多重処理を行う多重化手段とを備え
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、例えば、ビデオオ
ンデマンドシステム等で用いられ、映画等のビデオ素材
を対象にして、そのビデオ素材の映像及び映像に対応し
た音声、複数の言語による吹き替え音声をＭＰＥＧ２、
ＭＰＥＧオーディオ標準に沿って生成したビットストリ
ームを、多重化して多重ビットストリームを生成し、ケ
ーブル、ネットワーク等の伝送手段を用いてデジタル伝
送する際に使用される多重化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、我が国においても、放送局と各家
庭とをケーブル回線で結んだケーブルテレビジョン（以
下、ＣＡＴＶと略記する）システムの発展が目ざまし
い。

【０００３】ＣＡＴＶシステムは、もともと、地上波放
送の届かない難視聴地域への再送信を目的として開発さ
れたものではあるが、雑音の影響を受けにくい等の理由
から伝送周波数帯域を広くとることができるため、地上
波放送に比べて、同じ周波数帯域であっても多チャンネ
ル化が可能である。

【０００４】この特徴を生かして、ＣＡＴＶシステムで
は、単なる地上波放送の再送信に停まることなく、ＣＡ
ＴＶ局の自主放送や、ホームショッピングなどの各種デ
ータサービスを含めた双方向通信を行う大規模な都市型
ＣＡＴＶシステムへと急速に発展してきている。

【０００５】一方、伝送路として、従来からの同軸ケー
ブルに代わって光ファイバケーブルを使用し、デジタル
信号による双方向通信を行うデジタル伝送方式のＣＡＴ
Ｖ（以下、Ｄ−ＣＡＴＶと略記する）システムの研究
が、最近盛んに行われており、このＤ−ＣＡＴＶシステ
ムで提供される新しいサービスに対する視聴者の期待感
も次第に高まってきている。

【０００６】Ｄ−ＣＡＴＶシステムを開発するにあたり
重要となる要素の１つとして、デジタル化された映像信
号や音声信号、その他の情報データ等を圧縮処理する技
術が挙げられる。このデータ圧縮処理技術の規格として
は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Image Coding Experts
Group ）、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding Expe
rts Group ）およびＨ．２６１等が主流であるが、最近
ではＩＳＯ（国際標準化機構）／ＩＥＣ（国際電気標準
会議）１３８１８［ISO/IEC JTC(Joint Technical Comm
ittee)1/SC(Subcommittee)29/WG(Working Group)11］で
提案されている方式等も検討されている。

【０００７】このＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８では、上述
したデータ圧縮方式を規定するだけでなく、放送局側
で、番組を構成するデジタル映像、音声データおよびそ
の他の情報データ毎に、それぞれ圧縮処理を施したビッ
トストリームを多重して放送し、受信機側で所望の番組
を選択的に受信するというようなデジタル放送システム
のための制御部分についても特定方式を規格として決定
している。

【０００８】また、Ｄ−ＣＡＴＶシステムでは、使用す
る光ファイバケーブルの特性である広帯域、低損失、無
誘導等の特徴を生かすと共に、ＭＰＥＧ２等映像信号や
音声信号の圧縮技術を使用することで、従来のアナログ
方式のＣＡＴＶシステムに比べ、はるかに多くのチャン
ネル数をとることが可能となっている。

【０００９】例えば、従来のアナログ放送での１チャン
ネル分に相当する帯域幅６Ｍ〜８ＭＨｚを使うものとす
れば、３０〜４０ＭｂＰＳ（bit Per Second)のデジタ
ル伝送が可能であるが、ＭＰＥＧ２を使うことによって
現行テレビ放送並の品質を備えた動画像を６ＭｂＰＳ程
度にまで圧縮することができる。更に、６４値ＱＡＭ等
のデジタル変調技術による伝送フレーム組立や誤り訂正
などの情報を含めたとしても、結果的には、帯域幅６Ｍ
〜８ＭＨｚにて４〜６チャンネルの多重化が可能とな
る。

【００１０】具体的には、４５０ＭＨｚ双方向ＣＡＴＶ
システムでは、同軸ＣＡＴＶ網を使用することで約５０
チャンネルのアナログ信号伝送が可能であるが、その全
チャンネルをデジタル化した場合には、２００〜３００
チャンネルの多重伝送が可能となり、更に、光伝送技術
を使用すれば伝送帯域が広がるために一層の多チャンネ
ル化が実現可能となる。

【００１１】このようなデジタル変調技術を用いて多チ
ャンネル化を実現するために複数の番組を構成するビッ
トストリームを多重する多重化装置が必要になる。その
技術的内容は、例えば特開平９−１６２８２１号公報に
多重化装置の一例が開示されている。その内容を以下簡
単に説明する。

【００１２】図７は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１に
規定された放送および通信用ビットストリームの信号フ
ォーマットの一例を示す図である。

【００１３】同図において、映像データおよび音声デー
タはそれぞれフレーム構成をなす。映像データおよび音
声データの１フレームは、ＰＥＳ（Packetized Element
aryStream）と呼ばれるパケットデータにヘッダを付加
したものとなっている。ＰＥＳは可変長である。

【００１４】一方、情報データはセクション形式をな
す。情報データの１セクションは、予め定められた長さ
に分割された情報データにヘッダを付加したものとなっ
ている。そして、上記映像データおよび音声データの各
１フレームと情報データの１セクションは、それぞれ１
８４バイトごとに区切られたのち４バイトのヘッダが付
加されることにより、ＴＳ（Transport Stream）と呼ば
れる１８８バイトのパケットとなり、これらのパケット
が所定の順序で時分割多重されて１系統のビットストリ
ームが生成される。

【００１５】なお、図７では映像データ、音声データお
よび情報データをそれぞれ１系統ずつ多重する場合を示
したが、実際には例えばマルチアングル放送のように複
数系統の映像データを時分割多重する場合や、マルチリ
ンガル放送のように複数系統の音声データを時分割多重
する場合、さらには複数系統の情報データを時分割多重
する場合など、多種類のバリエーションが考えられる。

【００１６】図８は、多重放送システムで使用する放送
送信装置のデータ多重化回路の構成を示す回路ブロック
図である。なお、この回路では、映像データ２系統、音
声データ２系統および情報データ１系統を多重して１つ
の編成チャンネル（または１つのプログラム）を構成す
るものとして説明する。

【００１７】入力端子２０１，２０２にはそれぞれ映像
データが入力され、また入力端子２０３，２０４にはそ
れぞれ音声データが入力され、さらに入力端子２０５に
は付加データとしての情報データが入力される。

【００１８】端子２０１，２０２に入力された映像デー
タは、それぞれ映像エンコーダ２１１，２１２によって
圧縮エンコード処理が行なわれ、その可変レート出力は
ＦＩＦＯメモリ２２１，２２２でバッファリングされ
る。ＦＩＦＯメモリ２０１，２０２から固定レートで出
力された映像データは、それぞれパケット化回路２３
１，２３２でパケット化されてメモリ２４１，２４２に
入力される。

【００１９】入力端子２０３，２０４に入力された音声
データに関しても同様に、音声エンコーダ２１３，２１
４、ＦＩＦＯメモリ２２３，２２４およびパケット化回
路２３３，２３４で系統処理され、これにより音声パケ
ットとなってメモリ２４３，２４４に格納される。ま
た、入力端子２０５に入力された情報データは、パケッ
ト化回路２３５でパケット化されたのちメモリ２４５に
格納される。

【００２０】パケット多重コントローラ２５は、上記各
メモリ２４１〜２４５に格納されているデータ量を監視
しながら、各メモリがオーバフローまたはアンダフロー
を起こさないようにデータの読出しタイミング等を制御
し、これにより各メモリ２４１〜２４５のデータを時分
割多重して図示しないプログラム多重化回路へ出力す
る。

【００２１】ＰＭＴ出力部２６は、番組に対応したプロ
グラムマップテーブルを保持している。ＰＭＴには、映
像データ、音声データおよび情報データを識別するため
のＰＩＤ（Packet Identify）、番組に関する記述等が
載せられる。リンク情報出力部２７は、各番組に対応し
たリンク情報テーブルを保持している。そして、これら
のＰＭＴ出力部２６およびリンク情報出力部２７に保持
されたプログラムマップテーブルのデータおよびリンク
情報テーブルのデータは、上記パケット多重コントロー
ラ２５の読出し制御によりほぼ一定の間隔で読み出され
て、上記各映像データおよび音声データに時分割多重さ
れて１系統のビットストリームが生成される。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｄ−ＣＡＴ
Ｖの多チャンネルの伝送路を用いて視聴者の要求に従っ
て映画等の番組を個別に配信するビデオオンデマンドシ
ステム（以下、ＶＯＤシステムと略記する）に対する期
待が高まっている。

【００２３】ＶＯＤシステムでは、まず番組を構成する
映像ソース、音声ソース毎に、それぞれ圧縮処理を施
し、さらに映像データおよび音声データの各１フレーム
は、それぞれ１８４バイトごとに区切られたのち４バイ
トのヘッダが付加されることにより、ＴＳ（Transport
Stream）と呼ばれる１８８バイトのパケットとなり、こ
れらのパケットが所定の順序で時分割多重されて１系統
のビットストリームが生成され、一旦サーバの蓄積装置
に蓄積される。これを送信側では視聴者の再生要求に従
って読み出して多重化装置で多重化して出力する。受信
側では視聴者が要求した番組を選択的に受信し映像や音
声を再生する。また、受信側では視聴者の要求に従って
一時停止、早送り再生、巻き戻し再生等の特殊再生を行
うことが可能である。

【００２４】しかしながら、前述した多重化装置ではＶ
ＯＤシステムにおいて複数の視聴者が同一の番組を要求
して視聴する場合、多重されたビットストリーム中には
同一の番組のストリームが複数存在することになる。番
組データにはあらかじめ他の番組と区別するために番組
ごとにＰＩＤが付与されているが、同一の番組を要求し
た場合は同一の番組データが同一のＰＩＤのまま多重さ
れ、受信側ではどのＰＩＤを指定すれば要求した番組が
再生できるのか判断できない。

【００２５】また、配信される番組が多カ国語に対応し
た、具体的には、１つのビデオデータに対して、たとえ
ば日本語、英語、フランス語、スペイン語など複数のオ
ーディオデータを多重したストリームである場合、再生
に必要とされる音声は１カ国語であるにもかかわらず、
すべてのオーディオデータを多重して伝送しなければな
らず、１視聴者に割り当てる伝送帯域が増大してしま
う。

【００２６】一方、伝送帯域を増大させないように日本
語、英語、フランス語、スペイン語などを別の番組にす
ると、同一のタイトルで数倍の量のビットストリームを
サーバに持たなければならず、サーバの蓄積メディアを
圧迫してしまう。

【００２７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、ＶＯＤシステムにおいても受信側で
確実に選択した番組を視聴できるように安価で高速に多
重可能な多重化装置を提供することを目的としている。

【００２８】更に、本発明は、多カ国語の番組を配信す
る際も伝送帯域を増大させず、効果的に伝送しうる多重
化装置を安価で提供することを目的としている。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明の多重化装置は、
圧縮符号化されたビデオデータ、オーディオデータを少
なくとも含む複数のビットストリームを夫々多重化して
多重化ビットストリームを生成する多重化装置であり、
ＦＩＦＯ（First In First Out）メモリ構造とランダム
アクセスメモリ構造の２つの構造を併せ持ち、複数のビ
ットストリームを夫々蓄積する第１のメモリ手段と、複
数のビットストリームの符号化レートから複数のビット
ストリーム間の多重化スケジュールを決定する多重化制
御手段と、第１のメモリ手段上の複数のビットストリー
ムのヘッダ情報とヘッダ位置を示すメモリアドレスを検
出するヘッダ検出手段と、ヘッダ情報及びメモリアドレ
スを管理制御するヘッダ管理制御手段と、多重化スケジ
ュール順にメモリアドレスを格納する第２のメモリ手段
と、第２のメモリ手段からのメモリアドレスに基づいて
第１のメモリ手段より複数のビットストリームを順に読
み出して時分割多重処理を行う多重化手段とを備えてい
ることを特徴とするものである。

【００３０】またヘッダ管理制御手段は複数のビットス
トリームに付与するＰＩＤを多重化装置内で重複しない
ように管理するＰＩＤ管理手段と、第１のメモリ手段上
の複数のビットストリームのヘッダ情報内のＰＩＤを、
ＰＩＤ管理手段が付与したＰＩＤに書き換えるＰＩＤ変
換手段を備えていることを特徴とするものである。

【００３１】従って本発明によれば、ＶＯＤシステムに
おいても番組に固有のＰＩＤをシステム固有のＰＩＤに
書き換えることが出来るため、複数の視聴者が同一の番
組を選択して視聴しても、受信側で選択した番組を視聴
することが可能となる多重化装置を提供するものであ
る。

【００３２】またヘッダ管理制御手段は複数のオーディ
オデータから１つを選択して多重化対象とするオーディ
オ選択手段を備えていることを特徴とするものである。

【００３３】従って本発明によれば、多カ国語の番組を
配信する際に、複数のオーディオデータのうち１つを選
択して多重するため、伝送帯域を増大させず、効果的に
伝送することが可能となる多重化装置を提供するもので
ある。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実施の形態
に関し、添付の図面を参照しながら説明する。なお、同
一要素に付いては同一符号を付与して、説明の重複を省
略する。

【００３５】（実施の形態１）図２は、ＶＯＤシステム
における実施の形態１の多重化装置の配置を示す図であ
る。

【００３６】図２において、１１は映画等のビットスト
リームを蓄積し要求に従って出力するサーバ、１２は本
実施の形態の多重化装置、１３は多重化装置１２の出力
を６４ＱＡＭ変調する６４ＱＡＭ変調器、１４は複数の
６４ＱＡＭ変調器１２の出力を混合する混合器である。

【００３７】図１に、図２における多重化装置、すなわ
ち、実施の形態１の多重化装置の全体の構成を示す。

【００３８】図１において、１は第１のメモリ手段、２
は多重化制御手段、３はヘッダ検出手段、４はヘッダ管
理制御手段、５は第２のメモリ手段、６は多重化手段、
７はＦＩＦＯメモリ（First In First Out)である。ヘ
ッダ管理制御手段４はＰＩＤ管理手段８とＰＩＤ変換手
段９及び記憶手段１０からなる。

【００３９】図３は第１のメモリ手段１の構成を示す図
である。第１のメモリ手段１はＦＩＦＯ構造とランダム
アクセスメモリ構造の２つの構造を併せ持っている。

【００４０】図３において、２１はメモリ、２２はＦＩ
ＦＯ動作時にメモリの書き込みアドレスを発生するライ
トカウンタ、２３はライトカウンタの値をロードあるい
はストアするライトポインタレジスタ、２４はＦＩＦＯ
動作時にメモリの読み出しアドレスを発生するリードカ
ウンタ、１５はリードカウンタの値をロードあるいはス
トアするリードポインタレジスタ、１６はアクセス調停
装置、１７は各アドレスを切り替えるアドレスセレクタ
である。

【００４１】図４は実施の形態１の多重化装置が多重化
処理の対象とするビットストリームのデータ構造を説明
する図である。

【００４２】図４において３１はビットストリーム、３
２はパケット、３３はヘッダ、３４は同期バイト、３５
はＰＩＤである。

【００４３】図１、図２及び図３を用いて説明する。Ｖ
ＯＤシステムにおいて、視聴者は端末(図示せず)からサ
ーバ１１に対して所望の番組の再生を要求する。サーバ
１１は要求に従って対応するビットストリームの符号化
レートとＰＭＴの内容を多重化装置１２に通知し多重化
開始を要求する。その後、サーバ１１は対応するビット
ストリームを読み出して、多重化装置１２のチャンネル
０の第１のメモリ手段１に書き込む。

【００４４】ＰＭＴには、ビデオデータ、オーディオデ
ータおよび情報データを識別するためのＰＩＤ、番組に
関する記述等が載せられている。

【００４５】図３に示すように、第１のメモリ手段１は
書き込み用のデータバスと書き込み要求信号Ａ及びポー
トのビジー信号であるＢＵＳＹＡからなる書き込み専用
のポートＡと，読み書き可能のデータバスと出力要求信
号Ｂ，書き込み要求信号Ｂとポートのビジー信号である
ＢＵＳＹＢからなるポートＢの２つのポートを持ってお
り、ポートＡはサーバ１１（図２）、ポートＢはヘッダ
検出手段４（図１）、多重化手段６（図１）等に接続さ
れている。

【００４６】図３で、サーバ１１（図２）からの書き込
み要求信号Ａがイネーブルになると、第１のメモリ手段
１内のアクセス調停装置１６はメモリ２１の動作モード
をＦＩＦＯ書き込みモードにして、メモリ２１の使用権
をサーバ１１に与える。具体的にはメモリに与えるアド
レスをライトカウンタ２２の出力になるようにアドレス
セレクタ１７を切り替え、メモリに与えるデータをサー
バの出力データであるデータＡに切り替え、ポートＢ側
のメモリビジー信号をビジーにする。

【００４７】第１のメモリ手段１はサーバ１１の書き込
み動作に従ってライトカウンタ２２を順にカウントアッ
プさせながらビットストリームをメモリ２１に書き込
む。ライトカウンタ２２の値はライトポインタレジスタ
２３に格納される。

【００４８】書き込みが終了したら、第１のメモリ手段
１はヘッダ検出手段３に対して書き込み終了を通知す
る。

【００４９】サーバ１１（図２）は複数の端末(図示せ
ず)からの要求に従って複数のチャンネルに対して、上
記動作を夫々行う。

【００５０】ヘッダ検出手段３はライトポインタレジス
タ２３、リードポインタレジスタ１５からリードアドレ
スとライトアドレスを読み出して、メモリ２１内のビッ
トストリームを参照することが出来る。ヘッダ検出手段
３またはヘッダ検出制御手段４からの出力要求信号Ｂあ
るいは書き込み要求信号Ｂがイネーブルになると、アク
セス調停装置１６は、メモリ２１の動作モードをランダ
ムアクセスモードにして、メモリ２１の使用権をヘッダ
検出手段３またはヘッダ検出制御手段４に与える。具体
的にはメモリに与えるアドレスをポートＢ側のアドレス
であるアドレスＢの入力になるようにアドレスセレクタ
１７を切り替え、メモリに与えるデータをポートＢ側の
入出力データであるデータＢに切り替え、ポートＡ側の
メモリビジー信号をビジーにする。

【００５１】ヘッダ検出手段３はメモリ２１のアドレス
を発生してメモリ２１のランダムアクセスを行うことが
出来る。

【００５２】ヘッダ検出手段３はリードアドレスの先頭
から順にメモリ２１内を検索して同期バイトを検出す
る。同期バイトが検出されるとそのメモリアドレスを各
パケットの先頭アドレスとして順にヘッダ管理制御手段
４に転送する。パケット長は１８８バイトであるのでヘ
ッダ検出手段３は１８８バイト毎に同期バイト３４が存
在することを確認する。この動作をライトアドレスに達
するまで行う。ヘッダ管理制御手段４では記憶手段１０
に各パケットの先頭アドレスを順に記憶しておく。

【００５３】夫々のビットストリームは図４のような構
成をしており１８８バイトでパケット３２を構成する。
各パケット３２にはヘッダ情報３３が付加されており、
同期バイト３４やストリーム識別情報であるＰＩＤ３５
等が記録されている。サーバ１１から転送されたビット
ストリームのヘッダ情報３３にはサーバ１１内で番組ご
とに管理されているＰＩＤ３５が付与されている。

【００５４】サーバ１１から転送されたビットストリー
ムをそのまま多重すると他のチャンネルに同一の番組が
存在した場合、端末(図示せず)側で判別できないという
問題が発生する。

【００５５】そのため図１、図２及び図４において、ヘ
ッダ管理制御手段４では多重化装置内で多重する複数の
ビットストリームのＰＩＤ３５（図４）を多重化装置内
で重複しないように一元的に管理する。ＰＩＤ管理手段
８ではサーバ１１（図２）からの多重化開始要求ごとに
各チャンネルのビデオ、オーディオのＰＩＤ３５（図
４）を割り当てる。ＰＩＤ変換手段９では記憶手段１０
に記憶した各パケットの先頭アドレスから各パケットの
ＰＩＤ３５（図４）の位置を算出し、ＰＩＤ管理手段８
に割り当てられたＰＩＤの値を対応するメモリアドレス
の位置に書き込む。

【００５６】ヘッダ管理制御手段４はサーバ１１（図
２）より通知されたＰＭＴのビデオ、オーディオのＰＩ
ＤをＰＩＤ管理手段８に割り当てられたＰＩＤの値に書
き換え、第１のメモリ手段１に書き込む。

【００５７】多重化制御手段２は各チャンネルのビット
ストリームの符号化レートに従って第１のメモリ手段１
の読み出し順序を決定する。本実施の形態では説明の簡
略化のためすべてのチャンネルのビットストリームが同
一の符号化レートで符号化されたものとする。

【００５８】多重化制御手段２は各チャンネルの符号化
レートからパケットの読み出し順を決定する。本実施の
形態の場合はすべてのチャンネルのビットストリームが
同一の符号化レートなので各チャンネルごと順にパケッ
トを読み出すような多重化スケジュールになる。多重す
べきビットストリームがサーバ１１から転送されていな
い場合は、ヌルパケットをＦＩＦＯメモリ７に書き込む
ように多重化スケジュールを行う。また一定間隔でＰＭ
Ｔを送出するように多重化スケジュールを行う。

【００５９】多重化制御手段２はヘッダ管理制御手段４
で記憶した各パケットの先頭アドレスを多重化スケジュ
ール順に第２のメモリ手段５に書き込む。第２のメモリ
手段５はＦＩＦＯ構造をしている。

【００６０】多重化手段６は第２のメモリ手段５よりパ
ケット３２の先頭アドレスを読み出し、その先頭アドレ
スから１８８バイトを第１のメモリ手段１から読み出
す。

【００６１】多重化手段６からの出力要求信号Ｂがイネ
ーブルになると、アクセス調停装置１６は、メモリ２１
の動作モードをＦＩＦＯ読み出しモードにして、メモリ
２１の使用権を多重化手段６に与える。具体的にはメモ
リに与えるアドレスをリードカウンタ２４の出力になる
ようにアドレスセレクタ１７を切り替え、メモリから出
力するデータを多重化手段６の入力データであるデータ
Ｂに切り替え、ポートＡ側のメモリビジー信号をビジー
にする。

【００６２】第１のメモリ手段１は多重化手段６の読み
出し動作に従ってリードカウンタ２４を順にカウントア
ップさせながらビットストリームをメモリ２１から読み
出す。リードカウンタ２４の値はリードポインタレジス
タ１５に格納される。

【００６３】第１のメモリ手段１から読み出したビット
ストリームはＦＩＦＯメモリ７に書き込まれる。多重化
手段６は第２のメモリ手段５に蓄積されているメモリア
ドレスがなくなるまで、あるいはＦＩＦＯメモリ７がフ
ルになるまで上記動作を続ける。

【００６４】ＦＩＦＯメモリ７は６４ＱＡＭ変調器１３
からのクロックに同期して読み出される。このクロック
及び多重化装置の出力インタフェースは社団法人日本Ｃ
ＡＴＶ技術協会の標準規格で定められている。６４ＱＡ
Ｍ変調器１３からのクロックは3.9555MHzであり、８ビ
ット幅で読み出される。

【００６５】このようにして複数のビットストリームを
多重化して多重ビットストリームとして出力する。

【００６６】以上のように実施の形態１では、第１のメ
モリ手段をＦＩＦＯ構造とランダムアクセスメモリ構造
の２つの構造を併せ持ったものにすることによって、ビ
ットストリームを操作する際はランダムアクセスでき、
高速にデータを多重化する際はＦＩＦＯ動作をすること
が可能になり、ビットストリームを操作しても、高速に
データを転送することの出来る多重化装置を提供するも
のである。

【００６７】さらに、ＰＩＤ管理手段とＰＩＤ変換手段
を多重化装置内に設けることによって、ＶＯＤシステム
においてもサーバに負担を掛けることなく、柔軟にＰＩ
Ｄを設定することが可能である。

【００６８】（実施の形態２）図２は、ＶＯＤシステム
における実施の形態２の多重化装置の配置を示す図であ
る。図２については、実施の形態１で説明したので、こ
こでは説明を省略する。

【００６９】図５は、本実施の形態の多重化装置の全体
の構成を示す図である。図５において、４１はオーディ
オ選択手段であり、その他の符号に関しては、図１と同
様である。

【００７０】また、図５の第１のメモリ手段１は実施の
形態１に示す第一のメモリ手段と同様に図３に示す構成
を持つものである。

【００７１】図６は本実施の形態の多重化装置が多重化
処理の対象とするビットストリームのデータ構造を説明
する図である。

【００７２】図６において５１はビデオパケット、５２
は英語音声のオーディオパケット、５３は日本語音声の
オーディオパケット、５４はフランス語音声のオーディ
オパケット、５５はスペイン語音声のオーディオパケッ
トである。

【００７３】本実施の形態では映画等の原音声および吹
き替え音声の複数種類の音声と映像を１つの番組として
多重されたビットストリームの多重について説明する。

【００７４】本実施の形態で用いるビットストリームは
図６に示す構成をしている。このビットストリームは１
映像に対して４カ国語の音声で構成されている。これら
の音声はあらかじめ１カ国語のみが選択され、他の3カ
国語のデータは廃棄されて再生されることを前提として
生成されている。つまり、４カ国語のどれを選択して再
生しても映像と同期して再生できるよう、同一の時間情
報を持つように生成されている。

【００７５】本実施の形態ではビデオパケット５１のＰ
ＩＤはａ、英語音声のオーディオパケット５２のＰＩＤ
はｂ１、日本語音声のオーディオパケット５３のＰＩＤ
はｂ２、フランス語音声のオーディオパケット５４のＰ
ＩＤはｂ３、スペイン語音声のオーディオパケット５５
のＰＩＤはｂ４とする。

【００７６】図２のＶＯＤシステムにおいて、視聴者は
端末(図示せず)からサーバ１１に対して所望の番組の再
生を要求する。視聴者は番組を指定する際にその番組が
多カ国語対応の番組であれば、再生する言語を指定す
る。サーバ１１は要求に従って対応するビットストリー
ムの符号化レートとＰＭＴの内容及び再生する言語のＰ
ＩＤを多重化装置に通知し多重化開始を要求する。その
後、サーバ１１は対応するビットストリームを読み出し
て、多重化装置のチャンネル０の第１のメモリ手段１に
書き込む。

【００７７】ＰＭＴには、ビデオデータ、オーディオデ
ータおよび情報データを識別するためのＰＩＤ、番組に
関する記述等が載せられている。

【００７８】図３において、第１のメモリ手段１はＡ，
Ｂの２つのポートを持っており、ポートＡはサーバ１
１、ポートＢはヘッダ検出手段４、多重化手段６等に接
続されている。図３に第１のメモリ手段１の構成を示
す。

【００７９】図３において、サーバ１１（図２）からの
書き込み要求信号Ａがイネーブルになると、第１のメモ
リ手段１内のアクセス調停装置１６（図３）はメモリ２
１の動作モードをＦＩＦＯ書き込みモードにして、メモ
リ２１の使用権をサーバ１１に与える。具体的にはメモ
リに与えるアドレスをライトカウンタ２２の出力になる
ようにアドレスセレクタ１７を切り替え、メモリに与え
るデータをサーバの出力データであるデータＡに切り替
え、ポートＢ側のメモリビジー信号をビジーにする。

【００８０】第１のメモリ手段１はサーバ１１の書き込
み動作に従ってライトカウンタ２２を順にカウントアッ
プさせながらビットストリームをメモリ２１に書き込
む。ライトカウンタ２２の値はライトポインタレジスタ
２３に格納される。

【００８１】書き込みが終了したら、第１のメモリ手段
１はヘッダ検出手段３に対して書き込み終了を通知す
る。

【００８２】サーバ１１（図２）は複数の端末(図示せ
ず)からの要求に従って複数のチャンネルに対して、上
記動作を夫々行う。

【００８３】図５のヘッダ検出手段３は、図３のライト
ポインタレジスタ２３、リードポインタレジスタ１５か
らリードアドレスとライトアドレスを読み出して、メモ
リ２１内のビットストリームを参照することが出来る。

【００８４】図５のヘッダ検出手段３またはヘッダ検出
制御手段４からの出力要求信号Ｂあるいは書き込み要求
信号Ｂがイネーブルになると、図３のアクセス調停装置
１６は、メモリ２１の動作モードをランダムアクセスモ
ードにして、メモリ２１の使用権をヘッダ検出手段３ま
たはヘッダ検出制御手段４に与える。

【００８５】具体的にはメモリに与えるアドレスをポー
トＢ側のアドレスであるアドレスＢの入力になるように
アドレスセレクタ１７を切り替え、メモリに与えるデー
タをポートＢ側の入出力データであるデータＢに切り替
え、ポートＡ側のメモリビジー信号をビジーにする。

【００８６】図５のヘッダ検出手段３は、図３のメモリ
２１のアドレスを発生してメモリ２１のランダムアクセ
スを行うことが出来る。

【００８７】図５のヘッダ検出手段３はリードアドレス
の先頭から順に図３のメモリ２１内を検索して同期バイ
トを検出する。同期バイトが検出されるとそのメモリア
ドレスとそのパケットのＰＩＤ３５をヘッダ管理制御手
段４に転送する。パケット長は１８８バイトであるので
ヘッダ検出手段３は１８８バイト毎に同期バイト３４が
存在することを確認する。この動作をライトアドレスに
達するまで行う。

【００８８】図５のヘッダ管理制御手段４では記憶手段
１０に各パケットの先頭アドレスとＰＩＤ３５を順に記
憶しておく。

【００８９】夫々のビットストリームは図４のような構
成をしており１８８バイトでパケット３２を構成する。
各パケット３２にはヘッダ情報３３が付加されており、
同期バイト３４やストリーム識別情報であるＰＩＤ３５
等が記録されている。サーバ１１から転送されたビット
ストリームのヘッダ情報３３にはサーバ１１内で番組ご
とに管理されているＰＩＤ３５が付与されている。

【００９０】また、本実施の形態ではビットストリーム
が１つの映像に対して４つの音声で構成されているた
め、そのまま多重すると、必要のない音声データまで伝
送することになり、不必要に伝送帯域を増大させてしま
うことになる。

【００９１】そのためヘッダ管理制御手段４では各ビッ
トストリーム内の複数種類の音声のうち多重化装置内で
多重する音声を選択している。

【００９２】図５において、オーディオ選択手段４１で
は記憶手段１０に記憶していた各パケットの先頭アドレ
スとＰＩＤのテーブルからサーバ１１（図２）から設定
されたオーディオのＰＩＤ３５を検索し、それ以外のオ
ーディオパケットの先頭アドレスを記憶手段１０内のテ
ーブルから削除する。例えば英語音声を選択した場合、
ＰＩＤがｂ１であるパケットの先頭アドレスをテーブル
に残し、ＰＩＤがｂ２、ｂ３、ｂ４のパケットの先頭ア
ドレスをテーブルから削除する。

【００９３】ヘッダ管理制御手段４では多重化装置内で
多重する複数のビットストリームのＰＩＤ３５を多重化
装置内で重複しないように一元的に管理する。ＰＩＤ管
理手段８ではサーバ１１（図２）からの多重化開始要求
ごとに各チャンネルのビデオ、オーディオのＰＩＤ３５
を割り当てる。

【００９４】ＰＩＤ変換手段９では記憶した各パケット
の先頭アドレスから各パケットのＰＩＤ３５の位置を算
出し、ＰＩＤ管理手段８に割り当てられたＰＩＤ３５を
対応するメモリアドレスの位置に書き込む。

【００９５】ヘッダ管理制御手段４はサーバ１１（図
２）より通知されたＰＭＴのビデオ、オーディオのＰＩ
ＤをＰＩＤ管理手段８に割り当てられたＰＩＤの値に書
き換え、第１のメモリ手段１に書き込む。

【００９６】多重化制御手段２は各チャンネルのビット
ストリームの符号化レートに従って第１のメモリ手段１
の読み出し順序を決定する。本実施の形態では説明の簡
略化のためすべてのチャンネルのビットストリームが同
一の符号化レートで符号化されたものとする。

【００９７】多重化制御手段２は各チャンネルの符号化
レートからパケットの読み出し順を決定する。本実施の
形態の場合はすべてのチャンネルのビットストリームが
同一の符号化レートなので各チャンネルごと順にパケッ
トを読み出すような多重化スケジュールになる。多重す
べきビットストリームがサーバ１１から転送されていな
い場合は、ヌルパケットをＦＩＦＯメモリ７に書き込む
ように多重化スケジュールを行う。また一定間隔でＰＭ
Ｔを送出するように多重化スケジュールを行う。

【００９８】多重化制御手段２はヘッダ管理制御手段４
で記憶した各パケットの先頭アドレスを多重化スケジュ
ール順に第２のメモリ手段５に書き込む。第２のメモリ
手段５はＦＩＦＯ構造をしている。

【００９９】多重化手段６は第２のメモリ手段５よりパ
ケット３２の先頭アドレスを読み出し、その先頭アドレ
スから１８８バイトを第１のメモリ手段１から読み出
す。

【０１００】多重化手段６からの出力要求信号Ｂがイネ
ーブルになると、アクセス調停装置１６は、メモリ２１
の動作モードをＦＩＦＯ読み出しモードにして、メモリ
２１の使用権を多重化手段６に与える。具体的にはメモ
リに与えるアドレスをリードカウンタ２４の出力になる
ようにアドレスセレクタ１７を切り替え、メモリから出
力するデータを多重化手段６の入力データであるデータ
Ｂに切り替え、ポートＡ側のメモリビジー信号をビジー
にする。

【０１０１】図３の第１のメモリ手段１は、多重化手段
６（図５）の読み出し動作に従ってリードカウンタ２４
を順にカウントアップさせながらビットストリームをメ
モリ２１から読み出す。リードカウンタ２４の値はリー
ドポインタレジスタ１５に格納される。

【０１０２】図５において、第１のメモリ手段１から読
み出したビットストリームはＦＩＦＯメモリ７に書き込
まれる。多重化手段６は第２のメモリ手段５に蓄積され
ているメモリアドレスがなくなるまで、あるいはＦＩＦ
Ｏメモリ７がフルになるまで上記動作を続ける。

【０１０３】ＦＩＦＯメモリ７は６４ＱＡＭ変調器１３
（図２）からのクロックに同期して次段に（図示せず）
読み出される。このクロック及び多重化装置の出力イン
タフェースは社団法人日本ＣＡＴＶ技術協会の標準規格
で定められている。６４ＱＡＭ変調器１３からのクロッ
クは3.9555MHzであり、８ビット幅で読み出される。こ
のようにして複数のビットストリームを多重化して多重
ビットストリームとして出力する。

【０１０４】以上のように実施の形態２ではオーディオ
選択手段を多重化装置内に設けることによって、多カ国
語の番組においてもサーバ及び伝送帯域に負担を掛ける
ことなく、音声の選択が安価で高速に行える多重化装置
を提供するものである。

【０１０５】以上により、本発明にかかる多重化装置に
関して説明したが、本発明に使用されるデジタル動画像
符号化標準はＭＰＥＧ２に限定されるものでない。将来
規定される新しいフェーズに対しても、本発明が同様に
適用し得る限り、それらは本発明の技術的範囲に属す
る。

【０１０６】

【発明の効果】本発明によれば、第１のメモリ手段をＦ
ＩＦＯ構造とランダムアクセスメモリ構造の２つの構造
を併せ持ったものにすることによって、ビットストリー
ムを操作する際はランダムアクセスでき、高速にデータ
を多重化する際はＦＩＦＯ動作をすることが可能にな
り、ビットストリームを操作しても、高速にデータを転
送することの出来る多重化装置を提供することが出来
る。

【０１０７】さらに、ＰＩＤ管理手段とＰＩＤ変換手段
を多重化装置内に設けることによって、ＶＯＤシステム
においてもサーバに負担を掛けることなく、柔軟にＰＩ
Ｄを設定することが可能な多重化装置を提供することが
出来る。

【０１０８】更に、本発明によれば、オーディオ選択手
段を多重化装置内に設けることによって、多カ国語の番
組においてもサーバ及び伝送帯域に負担を掛けることな
く、音声の選択が安価で高速に行える多重化装置を提供
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の多重化装置の全体の構成を示す
図

【図２】ＶＯＤシステムにおける多重化装置の基本的な
配置を示す図

【図３】第１のメモリ手段の構成を示す図

【図４】実施の形態１の多重化装置が多重化処理の対象
とするビットストリームのデータ構造を説明する図

【図５】実施の形態１の多重化装置の全体の構成を示す
図

【図６】実施の形態２の多重化装置が多重化処理の対象
とするビットストリームのデータ構造を説明する図

【図７】ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１に規定された放
送および通信用ビットストリームの信号フォーマットの
一例を示す図

【図８】多重放送システムで使用する放送送信装置のデ
ータ多重化回路の構成を示す回路ブロック図

【符号の説明】

１第１のメモリ手段２多重化制御手段３ヘッダ検出手段４ヘッダ管理制御手段５第２のメモリ手段６多重化手段７ＦＩＦＯメモリ８ＰＩＤ管理手段９ＰＩＤ変換手段１０記憶手段２１メモリ２２ライトカウンタ２３ライトポインタレジスタ２４リードカウンタ１５リードポインタレジスタ１６アクセス調停装置１７アドレスセレクタ４１オーディオ選択手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮符号化されたビデオデータ及びオー
ディオデータを少なくとも含む複数のビットストリーム
を夫々多重化して多重化ビットストリームを生成する多
重化装置において、ＦＩＦＯメモリ構造とランダムアクセスメモリ構造の２
つの構造を併せ持ち、前記複数のビットストリームを夫
々蓄積する第１のメモリ手段と、前記複数のビットストリームの符号化レートから前記複
数のビットストリーム間の多重化スケジュールを決定す
る多重化制御手段と、前記第１のメモリ手段上の前記複数のビットストリーム
のヘッダ情報とヘッダ位置を示すメモリアドレスを検出
するヘッダ検出手段と、前記ヘッダ情報及び前記メモリアドレスを管理制御する
ヘッダ管理制御手段と、前記多重化スケジュール順に前記メモリアドレスを格納
する第２のメモリ手段と、前記第２のメモリ手段からの前記メモリアドレスに基づ
いて前記第１のメモリ手段より前記複数のビットストリ
ームを順に読み出して時分割多重処理を行う多重化手段
とを備えていることを特徴とする多重化装置。
【請求項２】前記ヘッダ管理制御手段は前記複数のビ
ットストリームに割り当てるＰＩＤを前記多重化装置内
で重複しないように管理するＰＩＤ管理手段と、前記第１のメモリ手段上の前記複数のビットストリーム
の前記ヘッダ情報内のＰＩＤを、前記ＰＩＤ管理手段が
割り当てたＰＩＤに書き換えるＰＩＤ変換手段とを備え
ていることを特徴とする請求項１記載の多重化装置。
【請求項３】前記ビットストリームを構成するオーデ
ィオデータは、少なくとも複数種類のオーディオデータ
を含み、再生時には、前記複数のオーディオデータのう
ちあらかじめ１種類のみが選択され、他のデータは廃棄
されることを前提とした同一の時間情報を有するビット
ストリームであることを特徴とする請求項１記載の多重
化装置。
【請求項４】前記ヘッダ管理制御手段は複数のオーデ
ィオデータから１つを選択して多重化対象とするオーデ
ィオ選択手段を備えていることを特徴とする請求項１記
載の多重化装置。