JPH11340935A

JPH11340935A - データ多重化装置及び方法

Info

Publication number: JPH11340935A
Application number: JP14813698A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Kukumiya; 守久々宮; Shoji Shiomoto; 祥司塩本; Osamu Matsunaga; 修松永
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の構成では、多重化装置の出力ビットレ
ートがあらかじめ固定されてしまうために使われない帯
域が存在し、その帯域を埋めるために敢えて受信側で使
用しない信号を発生させるという問題を有していた。【解決手段】ヘッダ分析部２２は、３本のＰＥＳスト
リームのヘッダを分析すし、入力ビットレート情報を読
み取る。ビットレート計算部３４は、ヘッダ分析部２２
で分析されたビットレート情報等より出力ビットレート
を計算する。データ出力制御部３６は、ビットレート計
算部３４で計算されたビットレートに従って多重化レジ
スタ３１から出力バッファ３７に出力されるビットスト
リームのビットレートを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数プログラムの
画像音声符号化データをパケット化し、さらに単一ビッ
トストリームに多重化する多重化装置及び方法に関す
る。

【０００２】

【従来技術】近年、送信側にてＭＰＥＧ（Moving Pictu
re Expert Group）２等による情報圧縮技術および多重
化技術を用いて画像音声情報に対して符号化多重化を行
ない、限られた伝送帯域の下で複数プログラムの高品位
の画像音声データを１本のビットストリームにし、通信
衛星を介して伝送し、受信側においてこのビットストリ
ームを受信し、分離、復号するディジタル衛生放送シス
テムが普及してきた。

【０００３】上記送信側では、上記ＭＰＥＧ２等の符号
化により上記画像音声情報を符号化し、多重化によりそ
れらディジタル符号化データを多重化してビットストリ
ームを形成した後、誤り訂正処理、変調処理を施して送
信アンテナにより通信衛星に向かって伝送する。

【０００４】図１８には、送信側（送信装置１００）で
使われる多重化装置１０４の構成を示す。この多重化装
置１０４は、前段のパケッタイズド・エレメンタリー・
ストリーム（Packetized Elementary Stream、以下ＰＥ
Ｓストリーム記す）生成部１０１₁，１０１₂及び１０１
₃により生成されたＰＥＳストリームを、１８８バイト
という比較的短い伝送単位でトランスポートパケット
（Transport Packet；以下ＴＰと記す）として分解し、
複数のＴＰを時分割多重化してつなげ、トランスポート
ストリーム(Transport Stream；以下ＴＳと記す）とし
て出力する。

【０００５】この多重化装置１０４は、伝送路１１
０₁，１１０₂及び１１０₃から入力されたＰＥＳを多重
化バッファ１１１₁，１１１₂及び１１１₃で一旦バッフ
ァリングする。

【０００６】伝送路１１０₁，１１０₂及び１１０₃を通
るＰＥＳデータのヘッダはヘッダ分析部１１２により常
に解析され、その解析結果はＴＰヘッダ生成部１１３に
送られる。そしてＴＰヘッダ生成部１１３よりＴＰヘッ
ダが生成される。

【０００７】また、ヌル（NULL）パケット生成部１１４
より、ＮＵＬＬパケットが生成される。また、制御デー
タ（Service Information；以下ＳＩと記す）の多重制
御を行う制御データ出力制御部１１５により、ＳＩパケ
ットを制御データ生成部１１６から読み出す。そして、
制御データ出力制御部１１５があらかじめ決められたＳ
Ｉの多重間隔に基づいてチャンネル選択制御部１２０に
制御線１１７を使ってＳＩの多重化要求をする。多重化
バッファ１１１₁，１１１₂及び１１１₃の状態を制御線
１１９を通してチャンネル選択制御部１２０で常に監視
し、また制御データ出力制御部１１５からの要求をチャ
ンネル選択制御部１２０で待っている。多重化バッファ
１１１₁，１１１₂及び１１１₃の状態と制御データ出力
制御部１１５の多重化要求によってチャンネル選択制御
部１２０はスイッチ１１８を制御し、多重するデータを
選択する。多重されたデータは多重化レジスタ１２１に
入る。そして、チャンネル選択制御部１２０及びヘッダ
分析部１１２からの解析結果によって、ＰＴＳ／ＤＴＳ
すげ替え部１２２が、多重化レジスタ１２１内のデータ
に書かれているＰＴＳ／ＤＴＳを書き換える。また、チ
ャンネル選択制御部１２０からの信号を基に連続カウン
タ（Continuous Counter；以下ＣＣと記す）付加部１２
３にて、多重化レジスタ１２１内のデータにＣＣを付加
する。ＰＴＳ／ＤＴＳをすげ替え、ＣＣを付加されたデ
ータは、伝送路を通り一定のビットレートで出力され
る。そして、出力データは、多重化装置１０４に接続さ
れた誤り訂正部１０５で誤り訂正処理が施され、変調部
１０６で変調され、送信アンテナ１０７から通信衛星に
向かって伝送される。

【０００８】しかしながら上記のような構成では、時々
刻々変わる入力レートに比べ、出力されるビットレート
は常に一定に決まっている。そのため、入力されたビッ
トレートの合計が出力ビットレートよりも小さい場合、
復号に必要のないＮＵＬＬパケットを多重してビットレ
ートを水増しし、出力ビットレートに合わせるというこ
とを行っている。この状態では、帯域の有効利用がなさ
れないという問題が起こる。また、あらかじめ設定され
た出力ビットレートを一時的に上回る入力があった場合
に破綻を起こすという問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の構
成では、多重化装置の出力ビットレートがあらかじめ固
定されてしまうために使われない帯域が存在し、その帯
域を埋めるために敢えて受信側で使用しない信号を発生
させるという問題を有している。また、あらかじめ設定
された出力ビットレートを一時的に上回る入力があった
場合に破綻を起こすという問題がある。

【００１０】そこで、この発明は上記実情に鑑みてなさ
れたものであり、入力信号のビットレートを認識し、そ
の入力ビットレートより動的に出力ビットレートを設定
し、受信側で使用しない信号を発生させないデータ多重
化装置及び方法の提供を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、複数ｎ個の符号化ストリームデータを多
重化するデータ多重化装置において、上記複数ｎ個の符
号化ストリームデータを一時的に記憶する複数ｎ個の記
憶手段と、上記複数ｎ個の符号化ストリームデータに付
加されているレート情報を検出するレート情報検出手段
と、上記複数ｎ個の記憶手段のデータ占有量を検索して
いずれかの記憶手段を選択する選択制御手段と、上記選
択制御手段により選択された記憶手段からの符号化スト
リームを切り替え出力する切り替え手段と、上記切り替
え手段からの切り替え出力を多重化するための出力手段
とを備える。

【００１２】また、本発明は、上記課題を解決するため
に、複数ｎ個の符号化ストリームデータを多重化するデ
ータ多重化装置において、上記複数ｎ個の符号化ストリ
ームデータを一時的に記憶する複数ｎ個の記憶手段と、
上記複数ｎ個の記憶手段のデータ占有量を検索していず
れかの記憶手段を選択する選択制御手段と、上記選択制
御手段により選択された記憶手段からの符号化ストリー
ムを切り替え出力する切り替え手段と、上記切り替え手
段からの切り替え出力を多重化するための出力手段と、
上記符号化ストリームデータの入力レート情報に基づい
て上記出力手段からの多重化ビットストリームの目標出
力レートを計算するレート計算手段とを備える。

【００１３】また、本発明は、上記課題を解決するため
に、複数ｎ個の符号化ストリームデータを多重化するデ
ータ多重化方法において、上記複数ｎ個の符号化ストリ
ームを一時的に記憶する記憶部のデータ占有量を検索し
ていずれかの記憶部を選択し、この記憶部からの符号化
ストリームを切り替えて多重化データを出力し、その多
重化データを用いて多重化ビットストリームを形成する
と共に、上記複数ｎ個の符号化ストリームデータに付加
されているレート情報を検出する。

【００１４】また、本発明は、上記課題を解決するため
に、複数ｎ個の符号化ストリームデータを多重化するデ
ータ多重化方法において、上記複数ｎ個の符号化ストリ
ームを一時的に記憶する記憶部のデータ占有量を検索し
ていずれかの記憶部を選択し、この記憶部からの符号化
ストリームを切り替えて多重化データを出力し、その多
重化データを用いて多重化ビットストリームを形成する
と共に、上記符号化ストリームデータの入力レート情報
に基づいて上記多重化ビットストリームの目標出力レー
トを計算する。

【００１５】このように、この発明は、入力するデジタ
ル信号にその入力ビットレートを記録して多重化装置に
入力、もしくは外部より入力ビットレートを多重化装置
に入力する事によって、多重化装置にて入力信号のビッ
トレートを認識し、その入力ビットレートより動的に出
力ビットレートを計算し設定、制御することによって構
成したものである。

【００１６】上記のような構成によれば、多重化後のデ
ジタル信号において受信側で不要な信号が含まれること
なく、限られた帯域を有効に使用することが可能とな
る。また、破綻を起こすことがなくなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るデータ多重化
装置及び方法の実施の形態について説明する。この実施
の形態は、図１に示すディジタル衛星放送システム１の
送信装置２側に設けた多重化装置１１である。

【００１８】先ず、ディジタル衛星放送システム１の概
略構成を説明する。このディジタル衛星放送システム１
は、送信装置２と受信装置４とからなり、送信装置２よ
り人工衛星３に向けて送信された送信信号を、受信装置
４で受け取り、再生可能な映像音声信号とする。

【００１９】送信装置２は、ＭＰＥＧ（Moving Picture
Expert Group）２等による情報圧縮技術を用いて画像
音声情報に対して符号化処理を施し、パケッタイズド・
エレメンタリー・ストリーム（Packetized Elementary
Stream、以下ＰＥＳストリーム記す）を生成するｎ個の
ＰＥＳストリーム生成部１０₁，１０₂・・・１０_nと、
ｎ個のＰＥＳストリームを１８８バイトという比較的短
い伝送単位でトランスポートパケットとして分解し、こ
れら複数のトランスポートパケットを時分割多重化して
つなげ、トランスポートストリーム(Transport Strea
m；以下ＴＳと記す）として出力する多重化装置１１
と、この多重化装置１１からのＴＳに伝送時に発生する
ノイズが重畳されても受信側で正しいコードに訂正でき
るように、あらかじめ誤り訂正のための符号化を施す誤
り訂正部１２と、この誤り訂正部１２からの出力コード
に例えばＱＰＳＫなどによりディジタル変調処理を施す
変調部１３と、送信アンテナ１４とを有して成る。

【００２０】ＰＥＳストリーム生成部１０₁，１０₂・・
・１０_nからの複数の出力コード（ＰＥＳストリーム）
は、多重化装置１１に入力され、ＴＰにパケット化され
た上で多重され、ＴＳとして出力される。このＴＳに対
し、誤り訂正部１２では、伝送時に発生するノイズが重
畳されても受信側で正しいコードに訂正できるように、
あらかじめ誤り訂正のための符号化を施す。誤り訂正部
１２の出力コードは変調部１３でＱＰＳＫなどによりデ
ィジタル変調され出力され、送信アンテナ１４より人工
衛星３に向け送信される。

【００２１】次に受信装置４側について概要を説明す
る。人工衛星３より発せられたＲＦ信号は受信アンテナ
１６にて受信され、ＬＮＢ（LowNoise Block Converte
r）１５により、ＩＦ信号へと中間周波数への周波数変
換が施され、いわゆるセットトップボックスと呼ばれて
いる統合受信復号装置（Integrated Receiver Decode
r；以下ＩＲＤと記す）１７へ入力される。ＩＲＤ１７
では、ＩＦ信号を入力し、復調や映像音声コードの所望
のプログラムへの分離、デコード信号処理を行って、Ｔ
Ｖ受像機１８で再生可能な映像音声信号を出力する。

【００２２】以上に概略を説明したディジタル衛星放送
システム１において、本発明の実施の形態となる多重化
装置１１は、ｎ個のＰＥＳストリームを１８８バイトと
いう比較的短い伝送単位でトランスポートパケットとし
て分解し、これら複数のトランスポートパケットを時分
割多重化してつなげ、トランスポートストリーム(Trans
port Stream；以下ＴＳと記す）として出力する。

【００２３】先ず、多重化装置１１の第１の実施例につ
いて説明する。この第１の実施例は、図２に示すよう
に、ＰＥＳストリーム生成部１０₁，１０₂，１０₃から
の３つの出力コード（ＰＥＳストリーム）を伝送路２０
₁，２０₂，２０₃を介して受け取り、一時的に記憶する
ＦＩＦＯ形式のバッファである多重化バッファ２１₁，
２１₂及び２１₃と、受信側でプログラムを選択したりデ
コードしたりするために必要な情報等をＴＰ化しておく
制御データ生成部２６と、この制御データ生成部２６か
ら制御データを読み出す制御データ出力制御部２５と、
ビットストリームのすきまを埋めるコードとしてのＴＰ
を生成するヌルパケット生成部２４と、３本のＰＥＳス
トリームのヘッダを分析するヘッダ分析部２２と、３本
のＰＥＳストリームから抜き出したデータを含む所定量
のデータをパケット化するときに必要なＴＰヘッダを生
成するＴＰヘッダ生成部２３と、制御データ生成部２
６、各多重化バッファ２１₁，２２₂及び２３₃、ヌルパ
ケット生成部２４、ＴＰヘッダ生成部２３のうち、どの
チャンネルのコードを選択するかを決定するチャンネル
選択制御部３０と、チャンネル選択制御部３０の制御に
より制御データ生成部２６、各多重化バッファ２１₁，
２２₂及び２３₃、ヌルパケット生成部２４、ＴＰヘッダ
生成部２３のうちの一のチャンネルのコードを切り換え
るスイッチ２８と、このスイッチ２８により切り換え選
択されたコードを記憶する多重化レジスタ３１と、この
多重化レジスタ３１内部で多重しているプログラムの、
再生出力時刻管理情報（Presentation Time Stamp；以
下ＰＴＳと記す）を復号時刻管理情報（Decoding Time
Stamp；以下ＤＴＳと記す）の値にすげ替えるＰＴＳ／
ＤＴＳすげ替え部３２と、また多重化レジスタ３１内部
のデータに連続カウント値（ＣＣ）を付加するＣＣ付加
部３３と、ヘッダ分析部２２で分析されたビットレート
情報等のより出力ビットレートを計算するビットレート
計算部３４と、このビットレート計算部３４で計算され
たビットレートに従って出力ビットレートを制御するデ
ータ出力制御部３６と、多重化レジスタ３１からの多重
化ストリーム（ＴＳ）のビットレートをデータ出力制御
部３６が制御する際の作業用記憶手段となる出力バッフ
ァ３７とを備えて成る。

【００２４】先ず、この多重化装置１１に上記ＰＥＳス
トリームを生成して入力するＰＥＳストリーム生成部１
０₁，１０₂・・・１０_nの具体例について説明する。Ｐ
ＥＳストリーム生成部１０₁，１０₂・・・１０_nには、
図３の（ａ）又は図３の（ｂ）に示すように符号化装置
（エンコーダ）が内蔵されており、例えば、ＭＰＥＧ２
による圧縮符号化が行われている。図３の（ａ）は、例
えば光ディスク再生装置や、ハードディスク装置等のデ
ータ発生装置４０₁及び４０₂からの画像信号及び音声信
号をそれぞれのエンコーダ４１₁及び４１₂でＭＰＥＧ２
により圧縮符号化し、それらを多重化部４２で多重化し
て一つの番組（プログラム）を生成し、出力端子４３か
らＰＥＳストリームとして生成するＰＥＳストリーム生
成部を示している。また、図３の（ｂ）は、データ発生
装置４４からの画像信号をエンコーダ４５でＭＰＥＧ２
により圧縮符号化し、ＰＥＳストリームとして生成する
ＰＥＳストリーム生成部を示している。

【００２５】多重化バッファ２１₁，２１₂及び２１₃は
それぞれＰＥＳストリームを一時記憶するＦＩＦＯ形式
のバッファである。この多重化バッファ２１₁，２１₂及
び２１₃の中で、上記３本のＰＥＳストリームは、トラ
ンスポートパケット（Transport Packet；以下ＴＰと記
す）としてパケット化されてから多重されるタイミング
まで待たされる。

【００２６】制御データ生成部２６では、受信側でプロ
グラムを選択したりデコードしたりするために必要な情
報であるプログラム仕様情報（Program Specific Infom
ation；以下ＰＳＩと記す）やプログラム全体または一
部についての各種情報であるサービス情報（Service In
formation；以下ＳＩと記す）を生成し、ＴＰ化してお
く。また場合によっては、多重化装置内部の基本クロッ
クから生成されるシステムタイムを用いて、その参照値
としての各プログラムに固有のプログラム時刻基準参照
値（Program Clock Reference；以下ＰＣＲと記す）を
生成する。そして、制御データ毎の送出周期を管理して
おき、ある制御データについて送出すべきタイミングに
至ったらチャンネル選択制御部３０に対し、各制御デー
タの多重要求を送ると同時に、その制御データのＴＰを
制御データ生成部２６内の出力レジスタ内に待機させて
おく。

【００２７】ヌルパケット生成部２４では、ＰＥＳデー
タも制御データも多重する必要のないタイミングにおい
て、データとしては何の意味も持たないコードである
が、ビットストリームのすきまを埋めるコードとしての
ＴＰを生成する。

【００２８】ＴＰヘッダ生成部２３では３本のＰＥＳス
トリームが多重化バッファ２１₁，２１₂及び２２₃から
多重化のために読み出される際に、それに先行して多重
しておく必要のあるＴＰヘッダを生成する。

【００２９】チャンネル選択制御部３０は、制御データ
生成部２６、各多重化バッファ２１₁，２１₂及び２
１₃、ヌルパケット生成部２４のうち、どのチャンネル
のコードを選択するかを決定し、スイッチ２８に選択信
号を送ることにより、多重チャンネルを制御する制御部
である。もし、多重化バッファ２１₁，２１₂及び２１₃
のいずれかを選択した場合には、多重バッファからの読
み出しに先行して、ＴＰヘッダ生成部２３からの読み出
しを行うようスイッチ２８を制御する。また、ＴＰヘッ
ダ生成部２３から読み出す際には、ＴＰヘッダに記述す
る内容のうち、読み出すチャンネルとタイミングによっ
て変化するパラメータを送る。送る内容としては、パケ
ット識別番号（Packet ID；以下ＰＩＤと記す）やアダ
プテーション・フィールド・コントロール信号（adapta
tion＿field＿control）等がある。スイッチ２８により
多重されたコードはＴＰコードとして多重化レジスタ３
１に送られる。ＰＴＳ／ＤＴＳすげ替え部３２では、
多重化レジスタ３１内部で多重しているプログラムの、
ＰＴＳやＤＴＳの値が、そのプログラムのＰＣＲにとっ
て適正なものでない場合には、ＰＴＳやＤＴＳ値の置き
換えを行う。

【００３０】ヘッダ分析部２２は、伝送路２０₁，２０₂
及び２０₃を通るＰＥＳストリームののヘッダを常に分
析していて、その解析結果をＴＰヘッダ生成部２３及び
ビットレート計算部３４に送る。ＰＥＳストリームのヘ
ッダには、入力ビットレートに関するビットレート情報
が記録されている。具体的には、図４の（Ａ）に示すＰ
ＥＳヘッダのＰＥＳヘッダオプション内の、図４の
（Ｄ）に示すオプションフィールド内の、図４の（Ｅ）
に示すＰＥＳプライベート・データエリアにビットレー
ト情報が書かれおり、ヘッダ分析部２２は上記ＰＥＳプ
ライベート・データエリアを常に分析する。そして、Ｐ
ＥＳストリームの入力ビットレートを上記ＴＰヘッダ生
成部２３及びビットレート計算部３４に送る。

【００３１】ビットレート計算部３４は、ヘッダ分析部
２２より送られた上記入力ビットレート、制御データ出
力制御部２５により制御データ生成部２６から読み出さ
れた制御データの多重分のビットレート情報を得て、出
力ビットレートを計算してデータ出力制御部３６に出力
ビットレートを伝える。

【００３２】このように多重化装置１１では、ヘッダ分
析部２２が伝送路２０₁，２０₂及び２０₃を通るデータ
のヘッダを常に解析していて、その解析結果をＴＰヘッ
ダ生成部２３へ送る。そしてＴＰヘッダ生成部２３より
ＴＰヘッダが生成される。また、ヌルパケット生成部２
４より、ＮＵＬＬパケットが生成される。また、制御デ
ータの多重制御を行う制御データ出力制御部２５３によ
り、ＳＩパケットを制御データ生成部２６から読み出
す。そして、制御データ出力制御部２５があらかじめ決
められたＳＩの多重間隔に基づいてチャンネル選択制御
部３０に制御線２７を使って制御データの多重化要求を
する。多重化バッフア２の状態を制御線１２を通してチ
ャンネル選択制御部１３で常に監視し、またＳＩ制御部
３からの要求をチャンネル選択制御部１３で待ってい
る。多重化バッファ２１₁，２１₂及び２１₃の状態と制
御データ出力制御部２５の多重化要求によってチャンネ
ル選択制御部３０はスイッチ２８を制御し、多重するデ
ータを選択する。多重されたデータは多重化レジスタ３
１に入る。そして、チャンネル選択制御部３０及びヘッ
ダ分析部２２からの解析結果によって、ＰＴＳ／ＤＴＳ
すげ替え部３２が、多重化レジスタ３１内のデータに書
かれているＰＴＳ／ＤＴＳを書き換える。また、チャン
ネル選択制御部３０からの信号を基にＣＣ付加部３３に
て、多重化レジスタ３１内のデータにＣＣを付加する。
ビットレート計算部３４は、ヘッダ分析部２２よりあら
かじめ入力データに書かれていた入力データのビットレ
ート、制御データ出力制御部２５よりＳＩパケットの多
重分のビットレートを得て、出力ビットレートを計算し
てデータ出力制御部３６に出力ビットレートを伝える。
出力ビットレートは、入力データのビットレートやＳＩ
パケットの多重状況が変わるごとにビットレート計算部
３４で再計算される。データ出力制御部３６ビットレー
ト計算部３４で計算したビットレートにより伝送路のビ
ットレートを制御する。そして、ＰＴＳ／ＤＴＳがすげ
替えられ、ＣＣが付加されたデータは、出力バッファ３
７内部にてデータ出力制御部１９によって出力レートを
制御され、伝送路を通り出力される。

【００３３】したがって上記第１の実施例によれば、出
力ビットレートは、入力ビットレート・制御データ等の
多重状況によって動的に設定制御される。このことで無
駄のない出力ビットレートで出力することが可能にな
り、限られた帯域の有効利用が可能となる。

【００３４】次に、上記多重化装置の第２の実施例とな
る多重化装置５０について図５を参照しながら説明す
る。以下、上記第１の実施例と異なる部分について説明
する。異なる部分はビットレート計算部５１である。ビ
ットレート計算部５１は、外部の記載していないビット
レートデータ入力部より制御信号端子５２を通して入力
データのビットレート情報得る、また制御データ出力制
御部２５より制御線２７を通してＳＩパケットの多重分
のビットレート情報を得て出力ビットレートを計算し、
データ出力制御部３６に出力ビットレートを伝える。

【００３５】したがって上記第２の実施例の多重化装置
５０によれば、出力ビットレートは、入力ビットレート
・制御データ等の多重状況によって動的に設定制御され
る。このことで無駄のない出力ビットレートで出力する
ことが可能になり、限られた帯域の有効利用が可能とな
る。

【００３６】次に、上記多重化装置の第３の実施例とな
る多重化装置５５について図６を参照しながら説明す
る。以下、上記第１の実施例と異なる部分について説明
する。異なる部分はビットレート計算部５６である。ビ
ットレート計算部５６は、外部の記載していないビット
レートデータ入力部より制御信号端子５７及び５８を通
して入力データのビットレートとＳＩパケットのビット
レートを得る。そして、ビットレート計算部５６は、出
力ビットレートを計算し、データ出力制御部３６に出力
ビットレートを伝える。

【００３７】したがって上記第３の実施例によれば、出
力ビットレートは、入力ビットレート・制御データ等の
多重状況によって動的に設定制御される。このことで無
駄のない出力ビットレートで出力することが可能にな
り、限られた帯域の有効利用が可能となる。

【００３８】次に、上記多重化装置の第４の実施例とな
る多重化装置６０について図７を参照しながら説明す
る。以下、上記第１の実施例と異なる部分について説明
する。異なる部分はビットレート計算部６１である。ビ
ットレート計算部６１は、ヘッダ分析部２２よりあらか
じめ入力データに書かれていた入力データのビットレー
ト情報、また制御データ出力制御部２５からＳＩパケッ
ト多重分のビットレート情報を制御線２７を通して得て
出力ビットレートを計算し、データ出力制御部３６に出
力ビットレートを伝える。また、ビットレート計算部６
１は、記載していない外部の入力装置より制御信号端子
６２を介して、設定するビットレートの上限値、下限値
が設定される。出力ビットレートは、入力データのビッ
トレートやＳＩパケットの多重状況が変わるごとにビッ
トレート計算部６１で再計算される。ただし、上限値を
設定した場合は、上限値を上回る計算結果の場合、出力
ビットレートを上限値に設定する、下限値を設定した場
合、下限値を下回る計算結果の場合、出力ビットレート
を下限値に設定する。上限値／下限値に出力ビットレー
トが設定された場合、制御線を用いてチャンネル選択制
御部３０に設定出力ビットレートを伝え、例えば下限値
を設定された場合ＮＵＬＬパケットを挿入するなどして
出力ビットレートに応じたチャンネル選択を行う。デー
タ出力制御部３６は、ビットレート計算部６１で計算し
たビットレートにより伝送路のビットレートを制御す
る。

【００３９】したがって上記第４の実施例によれば、出
力ビットレートは、入力ビットレート・制御データ等の
多重状況によって動的に設定制御される。このことで無
駄のない出力ビットレートで出力することが可能にな
り、限られた帯域の有効利用が可能となる。

【００４０】次に、上記多重化装置の第５の実施例とな
る多重化装置６３について図８を参照しながら説明す
る。以下、上記第１の実施例と異なる部分について説明
する。まず、本来は必要のない付加的なストリームを生
成する他ストリーム生成部６６と、その多重化バッファ
６８が追加されている。この他ストリームは、帯域に余
裕がある場合に多重するもので、本来は無くてもかまわ
ないストリームである。この付加的なストリームの内容
としては、ニュース速報や天気予報、広告等のようなス
トリームが考えられる。その他の変更個所は、ビットレ
ート計算部６４である。ビットレート計算部６４は、ヘ
ッダ分析部２２よりあらかじめ入力データに書かれてい
た入力データのビットレート、また制御データ出力制御
部２５からＳＩパケット多重分のビットレートを制御線
３５を通して得て、全てのストリームの所要ビットレー
ト（最低限必要なビットレート）を計算する。また、記
載していない外部の入力装置より制御信号端子６５を介
して、伝送路のビットレートがビットレート計算部６４
に入力される。所要ビットレートは、入力データのビッ
トレートやＳＩパケットの多重状況が変わるごとにビッ
トレート計算部６４で再計算される。ただし、計算した
結果が、伝送路に設定したビットレートより低い値であ
った場合は、制御線を使用してチャンネル選択制御部３
０に多重化バッファ６８の多重要求を出す。

【００４１】したがって上記第５の実施例によれば、入
力ビットレート・制御データ等の多重状況によッて動的
に付加的なストリームを多重する。このことで設定した
伝送路の出力ビットレートを無駄なく使用することが可
能になり、限られた帯域の有効利用が可能となる。

【００４２】次に、上記多重化装置の第６の実施例とな
る多重化装置７０について図９を参照しながら説明す
る。以下、上記第１の実施例と異なる部分について説明
する。異なる部分はビットレート計算部７１である。ビ
ットレート計算部７１は、ヘッダ分析部２２よりあらか
じめ入力データに書かれていた入力データのビットレー
ト情報、また制御データ出力制御部２５からＳＩパケッ
ト多重分のビットレート情報を制御線３５を通して得て
出力ビットレートを計算し、データ出力制御部３６に出
力ビットレートを伝える。また、ビットレート計算部７
１は、計算により求めた出力ビットレートをＴＰヘッダ
生成部２３に送る。

【００４３】ＴＰヘッダ生成部２３は、上記出力ビット
レートを、図１０の（Ａ）に示すヘッダの、図１０の
（Ｂ）に示すオプション・フィールドの、図１０の
（Ｃ）に示すトランスポート・プライベート・データ領
域に記録する。

【００４４】したがって上記第６の実施例によれば、出
力ビットレートは、入力ビットレート・制御データ等の
多重状況によって動的に設定制御される。このことで無
駄のない出力ビットレートで出力することが可能にな
り、限られた帯域の有効利用が可能となる。また、出力
ビットレート情報がＴＳヘッダに記載されているので、
デコード側では容易に、伝送されてきたストリームのビ
ットレートを把握することができる。

【００４５】次に、上記多重化装置の第７の実施例とな
る多重化装置７３について図１１を参照しながら説明す
る。以下、上記第１の実施例と異なる部分について説明
する。この多重化装置７３に供給されるＰＥＳストリー
ムでは、上記入力ビットレート情報が、図１２に示すよ
うに、ペイロード領域に書かれている。

【００４６】このため、多重化装置７３では、ペイロー
ド領域に記載された入力ビットレート情報を、多重化バ
ッファ２１₁，２１₂及び２１₃を介してヘッダ分析部２
２で読み出して分析している。

【００４７】この場合のヘッダ分析部２２の構成を図１
３に示す。内部には、３バイトバッファ９５と、バッフ
ァ読み出し回路９６とを備え、多重化バッファ２１から
読み出したペイロード領域データの３バイトを次々と読
み出しながらビットレート情報を把握している。このビ
ットレート情報はビットレート計算部７４に入力され
る。

【００４８】ビットレート計算部７４は、ヘッダ分析部
２２がＰＥＳストリームのペイロード領域から読み出し
た入力データのビットレート、また制御データ出力制御
部２５からＳＩパケット多重分のビットレートを制御線
３５を通して得て、出力ビットレートを計算し、データ
出力制御部３６に伝える。

【００４９】したがって上記第７の実施例によれば、出
力ビットレートは、入力ビットレート・制御データ等の
多重状況によって動的に設定制御される。このことで無
駄のない出力ビットレートで出力することが可能にな
り、限られた帯域の有効利用が可能となる。

【００５０】次に、上記多重化装置の第８の実施例とな
る多重化装置７６について図１４を参照しながら説明す
る。以下、上記第１の実施例と異なる部分について説明
する。この多重化装置７６に供給されるＰＥＳストリー
ムでも、上記入力ビットレート情報が、図１２に示すよ
うに、ペイロード領域に書かれている。

【００５１】このため、多重化装置７６では、ペイロー
ド領域に記載された入力ビットレート情報を、多重化バ
ッファ２１₁，２１₂及び２１₃を介してビットレート計
算部７７で読み出している。

【００５２】この場合のビットレート計算部７７は、図
１５に示すようなバッファ読み出し回路９７を内蔵し、
このバッファ読み出し回路９７が読み出した入力データ
のビットレート、また制御データ出力制御部２５からＳ
Ｉパケット多重分のビットレートを制御線３５を通して
得て、出力ビットレートを計算し、データ出力制御部３
６に伝える。

【００５３】したがって上記第８の実施例によれば、出
力ビットレートは、入力ビットレート・制御データ等の
多重状況によって動的に設定制御される。このことで無
駄のない出力ビットレートで出力することが可能にな
り、限られた帯域の有効利用が可能となる。

【００５４】次に、上記多重化装置の第９の実施例とな
る多重化装置７９について図１６を参照しながら説明す
る。以下、上記第１の実施例と異なる部分について説明
する。異なる部分はビットレート計算部８０である。ビ
ットレート計算部８０は、ヘッダ分析部２２からビット
レート情報を受け取るのではなく、ＰＥＳストリーム生
成部内部の上記図３に示した各符号化部から直接、符号
化のデータ量情報を制御線８１を通して受け取る。ま
た、ビットレート計算部８０は、制御データ出力制御部
２５からのＳＩパケットの多重分のビットレート情報を
制御線８１を介して受け取る。そして、これらビットレ
ート情報から出力ビットレートを計算し、データ出力制
御部３６に出力ビットレートを伝える。

【００５５】したがって上記第９の実施例の多重化装置
７９によれば、出力ビットレートは、入力ビットレート
・制御データ等の多重状況によって動的に設定制御され
る。このことで無駄のない出力ビットレートで出力する
ことが可能になり、限られた帯域の有効利用が可能とな
る。

【００５６】上述した第１〜第９の実施例となる多重化
装置１１、５０、５５、６０、６３、７０、７３、７６
及び７９により伝送路に出力された多重化ストリーム
（ＴＳ）は、誤り訂正部１２で誤り訂正処理が施され、
一定レートのストリームとされ、変調部１３で変調され
た後、送信アンテナ１４から通信衛星３に向けて伝送さ
れる。

【００５７】すなわち、上記各多重化装置により、入力
ビットレートに応じて出力ビットレートが動的に決定さ
れたビットストリームは、例えば、出力ビットレートが
低ければ、誤り訂正部１２で付加される誤り訂正符号を
多くすることができ、伝送路でのノイズに強いストリー
ムを送信することができる。

【００５８】なお、上記図１に示した受信装置４内部に
おいて、上記伝送ストリームをデコードするのはＩＲＤ
１７である。このＩＲＤ１７の構成を図１７に示す。

【００５９】入力端子８２よりＬＮＢ１５からのＩＦ信
号を入力し、フロントエンド部８３において、チューニ
ング処理を受け、ＱＰＳＫ復調され、さらに、必要に応
じてエラー訂正を施されるデマルチプレクサ８４へ出力
する。

【００６０】デマルチプレクサ８４はＴＰのコード列に
フレーミングし、ＴＰ毎に所望のデータであるかどうか
の判別処理を行う。つづいて、もし所望のコードが暗号
化されているコードであれば、デスクランブラ８５にコ
ードを供給する。デスクランブラ８５は、ＩＣカード９
４から供給されるデスクランブルキーをもとに、データ
の暗号を解読する。デスクランブラ８５の出力コードは
デマルチプレクサ８４を経由してＤＲＡＭ８６へ一旦記
憶させる。

【００６１】ＭＰＥＧ２によるビデオデコーダ８７は、
ＤＲＡＭ８６から読み出されたコードを適宜コードバッ
ファであるＤＲＡＭ８８に一旦記憶させ、タイミングを
はかりながらＭＰＥＧ２のデコード処理を行い、さらに
ＮＴＳＣの信号にエンコードして、アナログの輝度信
号、色差信号、またはコンポジット信号に変換して出力
する。

【００６２】ＭＰＥＧによるオーディオデコーダ８９
は、ＤＲＡＭ８６から読み出されたコードを適宜コード
バッファであるＤＲＡＭ９０に一旦記憶させ、タイミン
グをはかりながらＭＰＥＧ２のデコード処理を行い、Ｄ
／Ａ変換を施して出力する。

【００６３】ＣＰＵ９２ではＲＯＭ９１に埋め込まれた
プログラムコードにしたがって、フロントパネル９３か
らのユーザコマンドに対する処理、フロントエンド部８
３，デマルチプレクサ８４，ＩＣカードインターフェー
ス９５の制御を行う。また、デマルチプレクサ８４を介
して、ビデオデコーダ８７，オーディオデコーダ８９を
制御する。

【００６４】

【発明の効果】以上に説明したように、発明によれば、
入力レートに合わせた、出力レートの設定を自動的に行
うことが可能なため、常に余分なパケットを多重するこ
となく、効率的に多重化できる。そのため帯域の有効利
用が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態となる多重化装置を送信装
置側に設けたディジタル衛星放送システムの概略構成を
示すブロック図である。

【図２】上記多重化装置の第１の実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図３】上記第１の実施例にＰＥＳストリームを送るＰ
ＥＳストリーム生成部の具体例を示すブロック図であ
る。

【図４】ＰＥＳストリームのヘッダに記載されているビ
ットレート情報の位置を示す図である。

【図５】上記多重化装置の第２の実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図６】上記多重化装置の第３の実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図７】上記多重化装置の第４の実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図８】上記多重化装置の第５の実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図９】上記多重化装置の第６の実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図１０】上記第６の実施例においてビットレート情報
が記載されるＴＰヘッダの位置を示す図である。

【図１１】上記多重化装置の第７の実施例の構成を示す
ブロック図である。

【図１２】上記第７の実施例に入力されるＰＥＳストリ
ームにおいて、ビットレート情報が記載されている位置
を示す図である。

【図１３】上記第７の実施例でビットレート情報を検出
する要部の詳細な構成を示す図である。

【図１４】上記多重化装置の第８の実施例の構成を示す
ブロック図である。

【図１５】上記第８の実施例でビットレート情報を検出
する要部の詳細な構成を示す図である。

【図１６】上記多重化装置の第９の実施例の構成を示す
ブロック図である。

【図１７】上記ディジタル衛星放送システムの要部とな
る統合受信復号装置の構成を示すブロック図である。

【図１８】従来の多重化装置の構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１１多重化装置、２１多重化バッファ、２２ヘッ
ダ分析部、２３ＴＰヘッダ生成部、２４ヌルパケッ
ト生成部、２５制御データ出力制御部、２６制御デー
タ生成部、２８スイッチ、３０チャンネル選択制御
部３１多重化レジスタ、３２ＰＴＳ／ＤＴＳすげ替
え部、３３ＣＣ付加部、３４ビットレート計算部、
３６データ出力制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数ｎ個の符号化ストリームデータを多
重化するデータ多重化装置において、上記複数ｎ個の符号化ストリームデータを一時的に記憶
する複数ｎ個の記憶手段と、上記複数ｎ個の符号化ストリームデータに付加されてい
るレート情報を検出するレート情報検出手段と、上記複数ｎ個の記憶手段のデータ占有量を検索していず
れかの記憶手段を選択する選択制御手段と、上記選択制御手段により選択された記憶手段からの符号
化ストリームを切り替え出力する切り替え手段と、上記切り替え手段からの切り替え出力を多重化するため
の出力手段とを備えることを特徴とするデータ多重化装
置。
【請求項２】上記切り替え手段は、上記複数ｎ個の記
憶手段からの符号化ストリームデータの他に、上記符号
化ストリームデータが構成するプログラムに関する制御
データや、上記ビットストリームの隙間を埋めるデー
タ、さらにはパケット化データのヘッダデータを、上記
選択制御手段の制御により切り替えることを特徴とする
請求項１記載のデータ多重化装置。
【請求項３】上記レート情報検出手段は、上記符号化
ストリームデータのヘッダ部に付加されているレート情
報を検出することを特徴とする請求項１記載のデータ多
重化装置。
【請求項４】上記レート情報検出手段は、上記符号化
ストリームデータのペイロード領域に付加されているレ
ート情報を検出することを特徴とする請求項１記載のデ
ータ多重化装置。
【請求項５】上記レート情報検出手段からのレート情
報を用いて上記出力手段からの多重化ビットストリーム
の目標出力レートを計算するレート計算手段と、このレ
ート計算手段からの目標出力レートに従って上記多重化
ビットストリームの出力レートを制御する出力制御手段
とを備えることを特徴とする請求項１記載のデータ多重
化装置。
【請求項６】上記レート計算手段には、上記ビットス
トリームとして多重される制御データのビットレート情
報も供給されることを特徴とする請求項５記載のデータ
多重化装置。
【請求項７】上記レート計算手段は、上限若しくは下
限値に基づいて、上記目標出力レートを計算することを
特徴とする請求項５記載のデータ多重化装置。
【請求項８】上記選択制御手段は、上記レート計算手
段で計算された目標出力レートと伝送路に設定されてい
る出力レートとの差を求め、その差を埋めるだけの他の
データを上記切り替え手段を制御して他のデータ生成手
段から取り出し、上記出力手段に送ることを特徴とする
請求項５記載のデータ多重化装置。
【請求項９】複数ｎ個の符号化ストリームデータを多
重化するデータ多重化装置において、上記複数ｎ個の符号化ストリームデータを一時的に記憶
する複数ｎ個の記憶手段と、上記複数ｎ個の記憶手段のデータ占有量を検索していず
れかの記憶手段を選択する選択制御手段と、上記選択制御手段により選択された記憶手段からの符号
化ストリームを切り替え出力する切り替え手段と、上記切り替え手段からの切り替え出力を多重化するため
の出力手段と、上記符号化ストリームデータの入力レート情報に基づい
て上記出力手段からの多重化ビットストリームの目標出
力レートを計算するレート計算手段とを備えることを特
徴とするデータ多重化装置。
【請求項１０】上記切り替え手段は、上記複数ｎ個の
記憶手段からの符号化ストリームデータの他に、上記符
号化ストリームデータが構成するプログラムに関する制
御データや、上記ビットストリームの隙間を埋めるデー
タ、さらにはパケット化データのヘッダデータを、上記
選択制御手段の制御により切り替えることを特徴とする
請求項９記載のデータ多重化装置。
【請求項１１】上記符号化ストリームの入力レート情
報は、外部から上記レート計算手段に供給されることを
特徴とする請求項９記載のデータ多重化装置。
【請求項１２】上記レート計算手段には、上記ビット
ストリームとして多重される制御データのビットレート
情報も外部から供給されることを特徴とする請求項１１
記載のデータ多重化装置。
【請求項１３】上記レート計算手段からの目標出力レ
ートに従って上記多重化ビットストリームの出力レート
を制御する出力制御手段を備えることを特徴とする請求
項９記載のデータ多重化装置。
【請求項１４】上記レート計算手段は、上限若しくは
下限値に基づいて、上記目標出力レートを計算すること
を特徴とする請求項９記載のデータ多重化装置。
【請求項１５】上記選択制御手段は、上記レート計算
手段で計算された目標出力レートと伝送路に設定されて
いる出力レートとの差を求め、その差を埋めるだけの他
のデータを上記切り替え手段を制御して他のデータ生成
手段から取り出し、上記出力手段に送ることを特徴とす
る請求項９記載のデータ多重化装置。
【請求項１６】複数ｎ個の符号化ストリームデータを
多重化するデータ多重化方法において、上記複数ｎ個の符号化ストリームを一時的に記憶する記
憶部のデータ占有量を検索していずれかの記憶部を選択
し、この記憶部からの符号化ストリームを切り替えて多
重化データを出力し、その多重化データを用いて多重化
ビットストリームを形成すると共に、上記複数ｎ個の符
号化ストリームデータに付加されているレート情報を検
出することを特徴とするデータ多重化方法。
【請求項１７】上記レート情報を用いて上記多重化ビ
ットストリームの目標出力レートを計算し、この目標出
力レートに従って上記多重化ビットストリームの出力レ
ートを制御することを特徴とする請求項１６記載のデー
タ多重化方法。
【請求項１８】上限若しくは下限値に基づいて、上記
目標出力レートを計算することを特徴とする請求項１７
記載のデータ多重化方法。
【請求項１９】上記目標出力レートと伝送路に設定さ
れている出力レートとの差を求め、その差を埋めるだけ
の他のデータを他のデータ生成手段から取り出してビッ
トストリームを形成することを特徴とする請求項１７記
載のデータ多重化方法。
【請求項２０】複数ｎ個の符号化ストリームデータを
多重化するデータ多重化方法において、上記複数ｎ個の符号化ストリームを一時的に記憶する記
憶部のデータ占有量を検索していずれかの記憶部を選択
し、この記憶部からの符号化ストリームを切り替えて多
重化データを出力し、その多重化データを用いて多重化
ビットストリームを形成すると共に、上記符号化ストリ
ームデータの入力レート情報に基づいて上記多重化ビッ
トストリームの目標出力レートを計算することを特徴と
するデータ多重化方法。
【請求項２１】上記符号化ストリームの入力レート情
報は、外部から供給されることを特徴とする請求項２０
記載のデータ多重化方法。
【請求項２２】上記ビットストリームとして多重され
る制御データのビットレート情報も外部から供給される
ことを特徴とする請求項２０記載のデータ多重化方法。
【請求項２３】上限若しくは下限値に基づいて、上記
目標出力レートを計算することを特徴とする請求項２０
記載のデータ多重化方法。
【請求項２４】上記目標出力レートと伝送路に設定さ
れている出力レートとの差を求め、その差を埋めるだけ
の他のデータを他のデータ生成手段から取り出してビッ
トストリームを形成することを特徴とする請求項２０記
載のデータ多重化方法。