JPH11340937A

JPH11340937A - 多重化装置及び方法

Info

Publication number: JPH11340937A
Application number: JP10148138A
Authority: JP
Inventors: Shoji Shiomoto; 祥司塩本
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】制御データの多重化間隔についての制約を守
りながら制御データを多重させるとともに、多重化バッ
ファ占有量の過度の増大を防ぐことのできる多重化装置
の提供を目的としている。【解決手段】多重化装置１１の制御データ多重制御部
２５は、パケットの送出タイミングを分散させる制御を
行って、当該パケットを多重する多重制御機能を有して
いる。多重データ多重制御部２５は、演算部２５ｂによ
り、各種パケットに対応される上限の多重時間間隔から
の最大公約数、及び最小多重時間間隔の算出等を行う。
この最小多重時間間隔に基づいて各パケットを分散させ
て多重する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数チャンネルの符
号化データを入力し、パケットした上で単一ビットスト
リームに多重出力し、受信側で各プログラムの符号化デ
ータの復号を正常に行うために必要な、各種制御データ
も合わせて多重する多重化装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、動画像信号伝送システムにおい
て、ＭＰＥＧ２（Moving Picture Expert Group 2）等
による画像、音声の圧縮技術および多重化技術を用いて
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信号を単一のビットストリーム
により伝送する技術が広く知られている。

【０００３】このようにして符号化された映像や音声の
複数プログラムの符号化データをパケット化した上で多
重化し、同時にこれらのプログラムの受信側での正常な
デコードのために不可欠な、各プログラム毎の時間情報
であるProgram Clock Reference（PCR）データや、所望
のプログラムを分離し復号するために必要なProgramSpe
cific Information（PSI）データもパケット化した上で
合わせて多重して出力する多重化装置が知られている。

【０００４】多重化装置について、当該多重化装置が送
信装置に適用された場合として図７を用いて説明する。

【０００５】送信装置１００は、ＭＰＥＧ２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
ームと称す。）を生成するＰＥＳストリーム生成部１０
１₁，１０１₂，１０１₃と、入力されるＰＥＳストリー
ムを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 Stream，以下、
ＴＳと称す。）として出力する多重化装置１０４と、こ
の多重化装置１０４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１０５と、この誤り訂正部１０５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１０６と、送信アンテナ１０７とを有して成
る。

【０００６】そして、上記多重化装置１０４は、多重バ
ッファ１１１₁，１１１₂，１１１₃、ヘッダ分析部１１
２、ＴＰヘッダ生成部１１３、ヌルパケット生成部１１
４、制御データ多重制御部１１５、制御データパケット
キュー１２３、制御データ生成部１１６、スイッチ１１
８、チャンネル選択制御部１２０、多重化レジスタ１２
１、ＰＴＳ／ＤＴＳ制御部１２２、及びＴＳ出力制御部
１２４を備えている。そして、制御データ多重制御部１
１５及び多重バッファ１１１₁，１１１₂，１１１₃は、
制御線１１７及び制御線１１９によりチャンネル選択制
御部１２０と接続されている。

【０００７】このような構成を有する多重化装置１０４
は、スイッチ１１８により、上記制御データパケットキ
ュー１２４、ヌルパケット生成部１１４、多重バッファ
１１１₁，１１１₂，１１１_3、及びＴＰヘッダ生成部１１
３をスイッチングして、各種データを多重処理してい
る。スイッチ１１８の制御については、チャンネル選択
制御部１２０が行っている。以下、各部について説明す
る。

【０００８】上記各多重化バッファ１１１₁，１１１₂，
１１１₃では、上記各ＰＥＳストリーム生成部１０１₁，
１０１₂，１０１₃から出力されるデータパケットとされ
るＰＥＳストリーム１１０₁，１１０₂，１１０₃を一時
記憶するＦＩＦＯ形式のバッファであり、ＴＰ化され多
重されるタイミングまで待たされる。なお、ここで入力
される上記ＰＥＳストリーム１１０₁，１１０₂，１１０
₃については、ヘッダ分析部１１２においても取り込ま
れる。

【０００９】上記ヘッダ分析部１１２は、入力された各
ＰＥＳストリーム１１０₁，１１０₂，１１０₃から、Ｐ
ＥＳヘッダや映像や音声のＥＳヘッダの情報を取得し、
ＰＴＳ／ＴＤＳ制御部１２２へ同期管理の情報を供給す
る制御部である。

【００１０】上記制御データ生成部１１６では、制御デ
ータを生成する部分である。具体的には、制御データ
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ＰＳＩ（Program Specific I
nfomation）やプログラム全体または一部のついての各
種情報であるＳＩ（Service Informatio）等である。

【００１１】なお、この制御データ生成部１１６は、多
重化装置１０４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ＰＣＲ（Program Clock Reference）を生成す
る機能を有している場合もある。

【００１２】上記制御データ多重制御部１１５では、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、送出するタイミングが近づいたら、上記制御
データ生成部１１６からその制御データをＴＰ化して、
制御データパケットキュー１２３に出力する制御を行
う。

【００１３】また、この制御データ多重制御部１１５
は、チャンネル選択制御部１２０に対し、各制御データ
の送出タイミングに到達したら、制御データパケットキ
ュー１２３で待機しているＴＰに対する多重要求を送る
機能も有している。

【００１４】上記ヌルパケット生成部１１４では、ＰＥ
Ｓ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もたないデータで
あるが、ビットストリームのすきまを埋めるデータとし
てのＴＰを生成する。

【００１５】上記ＴＰヘッダ生成部１１３では、ＰＥＳ
ストリーム１１０₁，１１０₂，１１０₃がそれぞれの多
重バッファ１１１₁，１１１₂，１１１₃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。

【００１６】上記チャンネル選択制御部１２０は、上述
したように、制御データパケットキュー１２３、各多重
バッファ１１１₁，１１１₂，１１１₃及びヌルパケット
生成部１１４のうち、どのチャンネルのデータを選択す
るかを決定する部分であって、スイッチ１１８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機能を
有している。具体的には、チャンネル選択制御部１２０
により、上記各部の端子ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆのいず
れかの一つの端子と、スイッチ１１８の端子ｇを接続さ
せ選択する。

【００１７】具体的には、このチャンネル選択制御部１
２０は、もし、多重バッファ１１１₁，１１１₂，１１１
₃のいずれかを選択した場合には、当該選択したいずれ
かの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１１３からのＴＰヘッダの読み出しを行うよう
スイッチ１１８を制御する。

【００１８】さらに、このチャンネル選択制御部１２０
は、ＴＰヘッダ生成部１１３を読み出す際には、当該Ｔ
Ｐ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。例え
ば、送るパラメータの内容としては、ＰＩＤ（Program
ID）やadaptation_field_control 等がある。

【００１９】このようにチャンネル選択制御部１２０に
より制御されるスイッチ１１８により多重されたデータ
は、ＴＰデータとして多重化レジスタ１２１に一旦書き
込まれる。

【００２０】上記ＰＴＳ／ＤＴＳ制御部１２２では、Ｐ
ＥＳストリーム１１０₁，１１０₂，１１０₃において既
に挿入されている、あるプログラムのＰＴＳ（Presenta
tionTime Stamp）やＤＴＳ（Decoding Time Stamp）の
値が、そのプログラムのＰＣＲにとって適合するもので
ない場合には、多重化レジスタ１２１上にあるＰＴＳや
ＤＴＳ値の置き換えを行う。

【００２１】このＰＴＳ／ＤＴＳ制御部１２２は、例え
ば、ＰＣＲを多重化装置が有するシステムタイムに従う
値から生成するような場合には、ＰＥＳストリームにお
けるＰＥＳやＤＴＳの情報が基準としているＥＳＣＲ
（Elementary Stream Clock Reference）をヘッダ分析
部１１２でＰＴＳやＤＴＳとともに取得し、ＥＳＣＲと
の位相関係を明らかにした上で、実際に送るＰＣＲにふ
さわしいＰＴＳやＤＴＳ値の置き換える処理を行う。

【００２２】ＴＳ出力制御部１２４では、当該多重化装
置１０４が有するシステムクロックに合わせてタイミン
グをはかり、多重化レジスタ１２１よりＴＳパケットを
読み出し出力する。

【００２３】以上のように構成されている従来の多重化
装置１０４は、各ＰＥＳストリーム生成部１０１₁，１
０１₂，１０１₃から送られてきた画像、音声を含むＰＥ
Ｓストリーム１１０₁，１１０₂，１１０₃を単一のビッ
トストリームに多重する処理を行っている。

【００２４】このような構成を有する多重化装置１０４
を備えた送信装置１００は、当該多重化装置１０４によ
り生成された単一のビットストリームに対して、誤り訂
正部１０５により、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し、さらに、変
調部１０６により、例えばＱＰＳＫなどによりディジタ
ル変調処理を施して送信アンテナ１０７から当該データ
の送信を行っている。

【００２５】ところで、上述した多重化装置１０４は、
ビットストリームの多重の際には、入力される各符号化
データを固まりとしてパケット化して多重しており、こ
の場合、必ずある特定のチャンネルのデータ多重を行っ
ている時間においては、それ以外のチャンネルのデータ
は多重を待たなければならない。多重化装置１０４は、
このようなことに対応して、多重化を行う前段に各チャ
ンネルに独立に、上述したような複数の多重化バッファ
１１１₁，１１１₂，１１１₃を備えている。

【００２６】このようなことから、上記多重化装置１０
４は、多重化バッファでの待機が生じることになり、画
像や音声のデータ伝送における遅延が発生する。例え
ば、このような遅延の増大により、多重化バッファ１１
１₁，１１１₂，１１１₃が破綻してしまう恐れが生じる
ため、多重化装置１０４内の各チャンネル毎の多重化バ
ッファサイズの拡大が要求される。よって、上述したよ
うな多重化バッファ１１１₁，１１１₂，１１１₃におけ
る待機時間の増加は、ハードウエアにおける所要バッフ
ァサイズの増大という意味で問題が生じる他、データの
リアルタイム伝送に支障をきたす恐れが生じる。

【００２７】一方で、従来より、制御データを多重する
際には、各制御データ毎に定められた送出間隔以内で多
重を行うという制約がある。なお、このような制約があ
るが、制御データは、同期するための情報であるため
に、できるだけ早い時期に送りたいという要望があるこ
とも事実である。

【００２８】例えば、各制御データの送出間隔は、ＩＳ
Ｏの規格書等で定められており、例えば、ＰＣＲについ
ては、ＭＰＥＧ２ＩＳ(InternationalStandard) 等で
０．１秒以内と規定されている。

【００２９】そこで、従来の多重化装置１０４では、上
述したような制御データの送出間隔についての制約を守
るために、各制御データの送信タイミングのための固有
のタイマーを備えている。各タイマーは、各制御データ
の送出間隔の制約を考慮して設定可能とされ、タイマの
値を参照することにより送出のタイミングを図ってい
る。

【００３０】この場合、チャンネル選択制御部１２０で
は、１パケットの多重を開始するタイミング（多重チャ
ンネル決定時刻）が訪れる度に、多重するチャンネルを
適宜選択するが、その際には、以上で述べたような点を
考慮して、例えば、多重化チャンネル選択のルールを多
重化アルゴリズムとしてあらかじめ用意しておき、その
アルゴリズムにしたがって、多重すべきチャンネルを選
択している。

【００３１】ここで、従来の多重化アルゴリズムの一例
を説明する。従来の多重化アルゴリズムについては、大
きくわけて次の３つのステップにより行われている。

【００３２】まず、第１のステップにおいて、制御デー
タのいずれかのデータが多重要求を出していれば、つま
り、タイマが０になっている制御データがあれば、制御
データを多重化する。

【００３３】一方、第２のステップでは、上記第１のス
テップで多重を行わなかったとき、ＰＥＳ多重化アルゴ
リズムによって、適合するチャンネルがあれば、ＰＥＳ
を多重化する。

【００３４】そして、第３のステップでは、上記第２の
ステップで多重を行わなかったとき、ヌルパケットを多
重化する。

【００３５】例えば、上記第１のステップについては、
多重要求タイミングがデータ間で重複した場合、例え
ば、ＰＣＲ＞ＮＩＴ＞ＣＡＴ＞ＰＡＴ＞ＰＭＴのような
順位に従って各種制御データを多重化する。

【００３６】そして、ある制御データが多重されたら、
それに対応するタイマを再びセットする。上記第２のス
テップの多重化アルゴリズムについては、具体的には、
次のようになる。

【００３７】第１のステップ（以下、第２−１のステッ
プと称す。）では、検索開始チャンネル番号について、
前回の当該第２−１のステップを行った場合の番号に対
しインクリメントする。

【００３８】第２のステップ（以下、第２−２のステッ
プと称す。）では、多重可能かどうかの判別を検索開始
チャンネル番号のチャンネルについて行う。判別につい
ては、多重バッファ占有量が１パケット分以上であれば
そのチャンネルを多重化する。そうでないとき次の第３
のステップへ進む。

【００３９】第３のステップ（以下、第２−３のステッ
プと称す。）では、検索チャンネル番号をインクリメン
トする。新たな検索チャンネル番号について、上記第２
−２のステップと同様のチャンネル選択の判別を行う。
ここで、多重できないと判別したら、以降、この第２−
３のステップの処理を繰り返す。そして、全チャンネル
で多重できない場合当該第２のステップで処理を終了す
る。

【００４０】従来の多重化装置１０４は、以上のような
多重化アルゴリズムを用いて多重チャンネルを決定する
ことにより、出力ビットレートが入力するＰＥＳのビッ
トレート及び制御データで要するビットレートの合計に
比べ大きい場合、つまり、多重するために必要なビット
レート（所要ビットレート）が出力ビットレートに比べ
小さい場合には、多重化バッファの占有量の過度の増大
を防止している。

【００４１】また、制御データの送出間隔の制約につい
ては、タイマの設定値を規定で定められている送出間隔
に比べ多少小さく設定することにより、もし、制御デー
タ間で多重要求タイミングが重複しても、一旦はそのタ
イミングで多重できなくても数パケット後の多重タイミ
ングで多重することができ、ほぼ確実に送出間隔の制約
を満たすことができる。

【００４２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
多重化アルゴリズムによるチャンネル選択制御では、所
要ビットレートが出力ビットレートにほぼ等しいような
状況のもとでは、制御データを多重することにより生じ
る多重化バッファの占有量増大を抑えることが困難とさ
れている。

【００４３】例えば、多重操作の開始時等、画像音声デ
ータに先行して、各制御データを１パケットずつ連続し
て多重化するようにした場合、各制御データをひととお
り多重し終わった時点では、多重化バッファの占有量が
大きく増大するといった問題が生じる。

【００４４】図８及び図９には、具体的な多重化バッフ
ァの占有量の様子を示している。この例では、画像音声
用のデータチャンネル数が３の場合の、各チャンネルの
多重化バッファに固定レートで入力した場合の多重化バ
ッファの占有量（縦軸）の推移を示している。

【００４５】制御データを多重しない多重化処理を行っ
た場合、図８に示すように、多重化バッファの占有量は
２パケット以内に抑えられている。しかし、ここで、制
御データが例えば７パケットが連続して多重化されたと
すると、図９に示すように、連続して７パケットＳＩ₁
〜ＳＩ₇が多重化されることにより、占有量は３パケッ
ト以上に増大してしまう。

【００４６】多重化操作の開始時に例えばこのような多
重化が行われた場合を想定すると、もし、異なる制御デ
ータ間で送出周期が一致しているものがあれば、送出周
期の時間が経過した後に、連続して制御データパケット
を送ることとなり、再び多重バッファの占有量の増大と
いった事態が発生してしまう。

【００４７】また、異なる制御データ間で要求される送
出周期が一致していなくても、互いの送出周期の最小公
倍数で示されるような時間が経過した後には、それらの
制御データが連続して多重されることになり、占有量の
増大につながるという問題があった。したがって、占有
量の増大を防ぐため、連続して制御データを多重するこ
とを避けることが望まれる。

【００４８】このような問題の解決することが望まれる
一方で、制御データ間の多重間隔を広げることの要請も
ある。しかし、この場合、ある制御データ間の多重間隔
を広げたために、他の制御データ間の多重間隔が小さく
なっては意味がなくなってしまう。このようなことか
ら、制御データ間の最小の多重間隔を可能な限り大きく
することが要求されている。

【００４９】また、制御データの上限の多重間隔に対し
て、実際の多重間隔を多少小さく設定する方法を採った
場合には、制御データの伝送レートについては、上限の
多重間隔で多重する場合に比べ大きくなってしまい、伝
送レートを無駄に使用してしまうという問題があった。

【００５０】そこで、本発明では、上述の実情に鑑みて
なさたものであって、制御データの多重化間隔について
の制約を守りながら制御データを多重させるとともに、
多重化バッファ占有量の過度の増大を防ぐことのできる
多重化装置及び方法の提供を目的としている。

【００５１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る多重化装置
は、上述の課題を解決するために、ｎ種類（ただし、ｎ
は２以上の整数）のパケットを多重化する際の同種のパ
ケットについての送出間隔である多重時間間隔の上限に
ついて制約を有し、これらのパケットを多重する多重化
装置において、パケットの送出タイミングを分散させる
制御を行って当該パケットを多重する多重制御手段を備
える。

【００５２】このような構成を有する多重化装置は、多
重制御手段により、多重間隔の上限について制限のある
ｎ種類のパケットを、分散させて送出して多重を行う。

【００５３】これにより、多重化装置は、制約される多
重時間間隔の上限が異なるパケットを、最適な間隔を与
えて送出する。

【００５４】また、本発明に係る多重化方法は、上述の
課題を解決するために、ｎ種類（ただし、ｎは２以上の
整数）のパケットを多重化する際の同種のパケットにつ
いての送出間隔である多重時間間隔の上限について制約
を有し、これらのパケットを多重する多重化装置におい
て、パケットの送出タイミングを分散させる制御を行っ
て当パケットの送出タイミングを分散させる制御を行っ
て当該パケットを多重する。

【００５５】この多重化方法は、多重間隔の上限につい
て制限のあるｎ種類のパケットを、分散させて送出して
多重を行う。

【００５６】この多重化方法により、制約される多重時
間間隔の上限が異なるパケットは、最適な間隔が与えて
送出される。

【００５７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳しく説明する。この実施の形態は、本
発明に係る多重化装置及び方法を、制御データを多重化
して出力するように構成された多重化装置に適用したも
のである。

【００５８】本発明の実施の形態とされる多重化装置
は、ｎ種類（ただし、ｎは２以上の整数）のパケットを
多重化する際の同種のパケットについての送出間隔であ
る多重時間間隔の上限について制約を有し、これらのパ
ケットを多重するように構成されている。

【００５９】そして、図１に示すように、本発明の実施
の形態である多重化装置１１は、送信装置２に適用して
構成されている。

【００６０】上記多重化装置１１において、制御データ
多重制御部２５は、パケットの送出タイミングを分散さ
せる制御を行って、当該パケットを多重する多重制御機
能を有している。これにより、多重化装置１１は、パケ
ットを最適に分散させて多重化することができる。その
ような制御を行うために、多重データ多重制御部２５
は、後述する要求多重間隔Ｋを記憶する機能を有する記
憶部２５ａと、各種演算処理を行う演算部２５ｂとを備
え、制御を行うための各種パラメータの算出を行ってい
る。例えば、演算部２５ｂでは、後述するように、各種
パケットに対応される上限の多重時間間隔からの最大公
約数、及び最小多重時間間隔の算出等が行われる。

【００６１】送信装置２は、この多重化装置１１を、入
力されるＰＥＳストリームを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(Ｔ
Ｓ）として出力する部分として構成している。

【００６２】そして、送信装置２は、ＭＰＥＧ２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、ＰＥＳストリームを生成するＰＥＳストリー
ム生成部１０₁，１０₂，１０₃と、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とを有している。

【００６３】以下に、本発明に係る多重化装置及び方法
が適用される上記多重化装置１１について詳しく説明す
る。

【００６４】上記多重化装置１１は、多重バッファ２１
₁，２１₂，２１₃、ヘッダ分析部１２２、ＴＰヘッダ生
成部２３、ヌルパケット生成部２４、上述した制御デー
タ多重制御部２５、制御データパケットキュー３３、制
御データ生成部２６、スイッチ２８、チャンネル選択制
御部３０、多重化レジスタ３１、ＰＴＳ／ＤＴＳ制御部
３２、及びＴＳ出力制御部３４を備えている。そして、
制御データ多重制御部２５及び多重バッファ２１₁，２
１₂，２１₃は、制御線２７及び制御線２９によりチャン
ネル選択制御部３０と接続されている。

【００６５】このような構成を有する多重化装置１１
は、スイッチ２８により、上記制御データパケットキュ
ー３３、ヌルパケット生成部２４、多重バッファ２
１₁，２１₂，２１_3、及びＴＰヘッダ生成部２３をスイッ
チングして、各種データを多重処理している。そして、
多重化装置１１は、スイッチ２８の制御を、チャンネル
選択制御部３０により行っている。

【００６６】上記各多重化バッファ２１₁，２１₂，２１
₃では、上記各ＰＥＳストリーム生成部１０₁，１０₂，
１０₃から出力されるデータパケットとされるＰＥＳス
トリーム２０₁，２０₂，２０₃を一時記憶する部分を構
成している。この多重化バッファ２１₁，２１₂，２１₃
は、ＴＰ化され多重されるタイミングまで待たされる。
例えば、多重化バッファ２１₁，２１₂，２１₃は、ＦＩ
ＦＯ形式のバッファである。上記ＰＥＳストリーム２０
₁，２０₂，２０₃については、ヘッダ分析部２２におい
ても取り込まれる。

【００６７】上記ヘッダ分析部２２は、入力された各Ｐ
ＥＳストリーム２０₁，２０₂，２０₃から、ＰＥＳヘッ
ダや映像や音声のＥＳヘッダの情報を取得し、ＰＴＳ／
ＴＤＳ制御部３２へ同期管理の情報を供給する制御部で
ある。

【００６８】上記制御データ生成部２６では、制御デー
タを生成する部分である。制御データは、同期をとるた
めの情報や、共に多重化されて送出される制御プログラ
ム等であって、具体的には、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ＰＳ
Ｉ（Program Specific Infomation）やプログラム全体
または一部のついての各種情報であるＳＩ（Service In
formatio）等である。

【００６９】なお、この制御データ生成部２６は、当該
多重化装置１１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ＰＣＲ（Program Clock Reference）を生成す
る機能を有している。

【００７０】上記制御データ多重制御部２５では、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、送出するタイミングが近づいたら、上記制御デ
ータ生成部２６からその制御データをＴＰ化して、制御
データパケットキュー３３に出力する制御を行う。

【００７１】また、この制御データ多重制御部２５は、
チャンネル選択制御部３０に対し、各制御データの送出
タイミングに到達したら、制御データパケットキュー３
３で待機しているＴＰに対する多重要求を送る機能も有
している。

【００７２】そして、この制御データ多重制御部２５
は、上述したように、記憶部２５ａ及び演算部２５ｂを
備えており、この演算部２５ｂ等により、パケット間を
分散させて多重させるための多重スケジューリングに用
いる各種パラメータを算出する。

【００７３】上記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もたないデータであ
るが、ビットストリームのすきまを埋めるデータとして
のＴＰを生成する。

【００７４】上記ＴＰヘッダ生成部２３では、ＰＥＳス
トリーム２０₁，２０₂，２０₃がそれぞれの多重バッフ
ァ２１₁，２１₂，２１₃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。

【００７５】上記チャンネル選択制御部３０は、制御デ
ータパケットキュー３３、各多重バッファ２１₁，２
１₂，２１₃及びヌルパケット生成部２４のうち、どのチ
ャンネルのデータを選択するかを決定する部分であっ
て、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機能を有している。具体的には、こ
のチャンネル選択制御部３０により、上記各部の端子
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆのいずれかの一つの端子と、ス
イッチ２８の端子ｇとが接続され選択する。

【００７６】具体的には、このチャンネル選択制御部３
０は、もし、多重バッファ２１₁，２１₂，２１₃のいず
れかを選択した場合には、当該選択したいずれかの多重
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ＴＰヘッダの読み出しを行うようスイッチ２
８を制御する。

【００７７】さらに、このチャンネル選択制御部３０
は、ＴＰヘッダ生成部２３を読み出す際には、当該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。例えば、
送るパラメータの内容としては、ＰＩＤ（Program ID）
やadaptation_field_control 等がある。

【００７８】このようにチャンネル選択制御部３０によ
り制御されるスイッチ２８により多重されたデータは、
ＴＰデータとして多重化レジスタ３１に一旦書き込まれ
る。

【００７９】上記ＰＴＳ／ＤＴＳ制御部３２では、ＰＥ
Ｓストリーム２０₁，２０₂，２０₃において既に挿入さ
れている、あるプログラムのＰＴＳ（Presentation Tim
e Stamp）やＤＴＳ（Decoding Time Stamp）の値が、そ
のプログラムのＰＣＲにとって適合するものでない場合
には、多重化レジスタ３１上にあるＰＴＳやＤＴＳ値の
置き換えを行う。

【００８０】このＰＴＳ／ＤＴＳ制御部３２は、例え
ば、ＰＣＲを多重化装置が有するシステムタイムに従う
値から生成するような場合には、ＰＥＳストリームにお
けるＰＥＳやＤＴＳの情報が基準としているＥＳＣＲ
（Elementary Stream Clock Reference）をヘッダ分析
部２２でＰＴＳやＤＴＳとともに取得し、ＥＳＣＲとの
位相関係を明らかにした上で、実際に送るＰＣＲにふさ
わしいＰＴＳやＤＴＳ値の置き換える処理を行う。

【００８１】ＴＳ出力制御部３４では、当該多重化装置
１１が有するシステムクロックに合わせてタイミングを
はかり、多重化レジスタ３１よりＴＳパケットを読み出
し出力する。

【００８２】以上のような構成部を有する多重化装置１
１は、各ＰＥＳストリーム生成部１０₁，１０₂，１０₃
から送られてきた画像、音声を含むＰＥＳストリーム２
０₁，２０₂，２０₃を単一のビットストリームに多重す
る処理を行う。多重化装置１１は、例えば、ＰＥＳスト
リームを１８８バイトという比較的短い伝送単位のトラ
ンスポートパケット（ＴＰ）として分解して、これら複
数のトランスポートパケットを時分割多重してつなげ、
トランスポートストリームとして出力している。

【００８３】そして、送信装置２は、この多重化装置１
１により生成された単一のビットストリームに対して、
誤り訂正部１２により、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し、さら
に、変調部１３により、例えばＱＰＳＫなどによりディ
ジタル変調処理を施して送信アンテナ１４から当該デー
タの送信を行っている。

【００８４】次に、この多重化装置１１により実現され
る多重スケジューリングについて説明する。なお、ある
パケットの多重開始時刻から次のパケットの多重開始時
刻において、１つのパケットのみが多重できる時間幅を
基準にして説明するが、この１つのパケットのみが多重
できる時間幅の単位を以後、スロット[slot]と称する。

【００８５】また、条件としては、多重の対象とされる
制御データのパケット化のためのパケットの種類が複数
あることを前提としている。さらに、この各種パケット
については、従来からもあるように、パケットの多重間
隔に制約がある。そして、多重化に際しては、この制約
された多重間隔にのみ制限されるものとしている。すな
わち、多重化装置１１は、複数種類ある多重すべきパケ
ットを、当該各パケット毎に異なる多重時間間隔に制約
された、すなわち、上限のある多重時間間隔のもとで多
重を行っている。

【００８６】具体的には、多重時間間隔の制約は、ある
パケットについて、１００msec とされており、すなわ
ち、この場合、多重化装置１１は、この１００msec以内
に当該パケットを多重しなくてはならない。以下の説明
では、この制約される多重時間間隔を数式により一般化
して示す。

【００８７】例えば、データ固有に多重時間間隔の制約
として上限多重時間間隔を有するパケットの種類が n
種類あるものとし、各種類それぞれのパケットに対応さ
れるこの上限の多重時間間隔を多重時間間隔ａ（ｋ）
（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）として示す。このとき、上
述したように、制約を守るとすれば、多重時間間隔≦ａ（ｋ）を満たさなくてはならないことになる。なお、この多重
時間間隔ａ（ｋ）の値については、パケット多重周期で
正規化された値で整数値として、ここでは便宜上、その
単位として上述したスロットを用いる。例えば、多重時
間間隔（以下、単に多重間隔と称す。）ａ（ｋ）＝２０
０スロットでは、上述したような諸条件から、２０１ス
ロット以上多重する時間間隔を空けてはならないという
ことを意味する。

【００８８】ここで、各種パケットを多重する場合にお
いて、全てのパケットについて多重間隔をその許容され
る最大値である多重間隔ａ（ｋ）の間隔で多重するとい
う要件を満たして行うことのみについて考えてみる。例
えば、この場合、各多重間隔ａ（１）,ａ（２），・・
・，ａ（ｎ）の最小公倍数を多重間隔の多重パターンの
単位として多重スケジューリングすることによりその要
件を満たした多重化が実現される。

【００８９】例えば、このことを式で表すと、ＬＣＭ（ａ）＝ＬＣＭ（ａ（１），ａ（２），・・・，
ａ（ｎ）) となる。ここで、ＬＣＭ（）は、最小公倍数を算出する
関数とする。

【００９０】すなわち、各パケットの多重間隔のパター
ンについては、ＬＣＭ（ａ）のスロット周期で同じ多重
パターンを繰り返すことにより、上述したように、許容
される多重間隔の最大値の間隔を維持した多重が可能に
なる。これを図２及び図３を用いて具体的に説明する。

【００９１】図２において横軸の単位は上述したスロッ
トを示す。この例では、パケットが２種類あり、多重間
隔ａ（１）＝１２スロットのパケットＰ１及び多重間隔
ａ（２）＝８スロットのパケットＰ２を多重している。

【００９２】多重スケジュールは、この図２に示すよう
に、時刻０スロットにおいてパケットＰ１を多重し、時
刻１スロットにおいてパケットＰ２を多重しており、そ
の後において各スロットＰ１，Ｐ２は、各パケットに固
有の上記各多重間隔に従って多重されている。すなわ
ち、パケットＰ１については、時刻０スロット以後、多
重間隔ａ（１）＝１２に従って多重し、また、パケット
Ｐ２については、時刻１スロット以後、多重間隔ａ
（２）＝８に従って多重する。

【００９３】このような多重スケジュールとした場合、
２４スロットが一多重パターン周期として繰り返される
ことになる。ここで一多重パターン周期とされた２４ス
ロットは、上述した最小公倍数ＬＣＭ（ａ）の値に該当
することがわかる。

【００９４】したがって、多重間隔ａ（ｋ）で多重する
という条件のもとで、上述した最小公倍数ＬＣＭ（ａ）
を多重パターンとすることは、以降のスロットにおい
て、すなわち、全スロットにおいても、その多重パター
ンを維持した繰り返し動作となる。つまり、一多重パタ
ーン周期を決定することは、１つの円の円周上を上記最
小公倍数ＬＣＭ（ａ）を等分したポイントを考え、それ
らのポイントにおいて、マークする位置を考えることと
同じである。このことを図３を用いて説明する。

【００９５】上記図３は、上記図２に示す一多重パター
ン周期を円表示のタイムスケジュールとして表したもの
である。ここで、ポイントが多重スロットに、マークす
る位置が制御データパケットの多重スロット位置にな
る。また、スロット単位で時間が経過することは、円周
上で１ポイント分まわることを意味している。

【００９６】この図３に示すように、時刻０スロットに
おいて、パケットＰ１の多重を開始し、その直後の時刻
１スロットにおいてパケットＰ２の多重を開始すると、
最小で１スロット、最大で８スロットの多重間隔が空く
ことがわかる。

【００９７】このようなことを踏まえ、次に、各パケッ
トの多重において、最小となる互いのスロット間隔（最
小多重間隔）を最大にすることについて、例えば、１つ
のポイント上に複数のマークが可能だと仮定して考えて
みる。

【００９８】上記仮定のもとで、全てのパケットについ
てポイント０上にマークすると、図４に示すように、円
周上でのマーク位置は、ポイント０から数えて、パケッ
トＰ１，Ｐ２に固有の各多重間隔ａ（１），ａ（２）の
公約数の倍数ポイント上に存在することになる。これ
は、各多重間隔ａ（１），ａ（２）についての、の最大
公約数ＧＣＤ（ａ）の倍数ポイント上に存在することを
意味することにもなる。なお、ここで、ＧＣＤ（）は、
最大公約数を求めるための関数とする。

【００９９】このように、１つのポイント上に複数のマ
ークが可能であるという条件としてみた場合では、上記
最大公約数ＧＣＤ（ａ）の間隔がマーク間の最小多重間
隔が最大値をとる。すなわち、パケットＰ１,Ｐ２は全
て、ポイント０を起点として、最大公約数ＧＣＤ（ａ）
の倍数ポイントである４ポイントおき毎のポイント（図
４において示す印□）のいずれかに位置される。

【０１００】なお、この図４に示す条件では、上述した
ように、すべてのパケットがポイント０上にあることと
している。次に、この条件、すなわち、すべてのパケッ
トがポイント０上にあるという条件を取り除いた場合に
ついて考えてみる。

【０１０１】上述したような条件を取り除いた場合にお
いて、パケットの最小間隔を最大にするには、ポイント
０上でパケット数だけのマークがあることを考慮して、
先に求めた最大公約数ＧＣＤ（ａ）に対して、図５に示
すように、均等にマーク位置を分散させるようにすれば
よい。すなわち、図５において示すように、４ポイント
おき毎にあるポイント（図５において示す□印）の間隔
をパケット数２で等分した位置にポイント（図５におい
て示す△印）を設けて、この図５において示す□印のポ
イント上にパケットＰ１を、図５において示す△印のポ
イント上におパケットＰ２を、それぞれの多重間隔ａ
（ｋ）にしたがって配置すれるように分散すればパケッ
ト間の最小多重間隔を最大にすることができる。なお、
この図５の場合では、スロット間の最小多重時間間は２
スロットである。

【０１０２】以上のことを換言すると、スロット間の最
小多重間隔を最小にするには、先ず、当該各パケットの
多重間隔ａ（ｋ）の間の最大公約数ＧＣＤ（ａ）を求
め、これを多重間隔の異なる各パケットの種類の数ｎで
割ることにより導き出されることになる。ただし、値ｎ
によっては、上記ＧＣＤ（ａ）／ｎの値は整数でなくな
るが、この場合、小数部分を切り捨てる。

【０１０３】すなわち、多重間隔の単位を１つのパケッ
トについての多重化時間幅である１スロットとしたと
き、パケットの最小多重間隔は、ｎ種類のパケットに対
応する上記上限の多重時間間隔についての最大公約数Ｇ
ＣＤを当該種類の数ｎで割ることにより算出された商Ｇ
ＣＤ／ｎの整数部分の値であるスロット数となる。

【０１０４】このようにして、最小となる互いのスロッ
ト間隔を最大にとることで、制御データの多重スロット
位置の分散化が可能となり、ストリーム入力をバッファ
リングする多重バッファの占有量増大を最小限に抑える
ことが可能となる。また以上の場合、最小多重間隔MinM
uxInterval(a)（以下ＭＭＩ（ａ）と示す。）は、 MinMuxInterval(a)＝ｍａｘ(ｆｌｏｏｒ(ＧＣＤ(ａ)／ｎ), １) ・・・(1) として式化することができる。ここで、ｆｌｏｏｒ
（ｍ）は、ｍ以下の最大の整数値、すなわち、値ｍを越
えない最大の整数値を求める関数を表すものとし、ｍａ
ｘ（ｘ，ｙ）はａとｂのうち最大値を求める関数を表す
ものとする。

【０１０５】ここで、関数ｍａｘ（）を用いているの
は、上述した関数ｆｌｏｏｒ(ＧＣＤ(ａ)／ｎ)が０のと
きのための例外的な処置のためである。すなわち、これ
により、上記ｎ種類のパケットに対応する上記多重間隔
についての最大公約数ＧＣＤを当該種類の数ｎで割るこ
とにより算出された商ＧＣＤ／ｎの整数部分の値とされ
るスロット数が０のときは、少なくとも上記最小多重間
隔を１スロット確保することができる。

【０１０６】また、例えば、１つのデータを送るデータ
長が複数のパケットを要する場合には、そのデータが格
納されるパケットの多重間隔ａ（ｋ）をそのパケット数
で割った値で適用することにより、上述したような、パ
ケットの分散を維持しながら、多重することが可能にな
る。

【０１０７】すなわち、例えば、１つのデータを送るの
に４パケットが必要とされ、当該使用するパケットの多
重間隔ａ（ｋ）＝１００がであるとき、１００／４＝２
５を新たに多重間隔ａ（ｋ）として置き換えて、上述し
たような最小多重間隔の算出式を適用する。

【０１０８】以上のような、制御データ間の最小多重間
隔が最大となるパラメータの導出は、具体的には次のよ
うな手順によって行われる。

【０１０９】ステップ１として、多重間隔ａ（ｋ）（ｋ
＝１，２，・・・，ｎ）の設定を行う。ここで、１デー
タ長が複数のパケットを要する場合には、上述したよう
に、多重間隔ａ（ｋ）を１データ長さをパケット化する
ために必要なそのパケット数で割ったものを多重間隔ａ
（ｋ）に置き換える。

【０１１０】ステップ２として、最小多重間隔ｆｌｏｏ
ｒ(ＧＤＣ（ａ）／ｎ) を求める。

【０１１１】このような導出手順により、上述した最小
多重間隔が算出される。このようにして算出されたパラ
メータを用いて上記制御データ多重制御２５は、制御デ
ータの多重を制御している。次に、この制御データ多重
制御部２５の処理の流れについて説明する。この制御デ
ータ多重制御２５が、制御リセット時、制御開始時、通
常制御時についてい行う制御について説明する。

【０１１２】まず、例えば、制御リセット時において、
制御データ多重制御部２５は、上記ステップ１及びステ
ップ２において、最小多重間隔を算出する。

【０１１３】そして、上記制御開始時の処理を行った後
に、制御データ多重制御部２５は、最初の多重チャンネ
ル要求時刻に、あるパケットについて、チャンネル選択
制御部３０に多重要求を出し、制御データパケットキュ
ー３３にそのパケットを入力する。また各パケット固有
に有するタイマを多重間隔ａ（ｋ）の値にセットする。
このタイマにより、各パケットが各多重間隔ａ（ｋ）に
従って多重されることになる。この処理を、上記ステッ
プ２において求めた最小多重間隔で、各パケットについ
てひととおり行う。

【０１１４】そして、通常制御時には次のような処理を
行う。タイマの値が０になったパケットについて、チャ
ンネル選択制御部３０に多重要求を出し、制御データパ
ケットキュー３３にそのパケットを入力する。またその
パケットが固有に有するタイマを多重間隔ａ（ｋ）の値
に再びセットする。

【０１１５】制御データ多重制御部２５は、以上のよう
に算出される最小多重間隔に基づいてパケットの送出処
理を行う。これにより、各パケットは、分散されて多重
されることになる。

【０１１６】なお、通常制御時において、新たな制御デ
ータが追加になったり、制御データの多重間隔が変化し
たりした場合には、直ちに制御リセット時の処理に戻る
ようにすることもできる。これにより、多重バッファで
の占有量増大を最小限に抑えることが可能になる。

【０１１７】以上では、多重化装置１１は、制御データ
の各パケット毎の多重間隔にのみ制約がある場合におい
て分散した多重化を実現している。次に説明する多重化
装置１１は、上述したような制約下で、各制御パケット
間の多重間隔に最低限分散化させたい間隔が要求される
場合に、この要求を満たすパケットの多重化を実現す
る。

【０１１８】例えば、上記多重間隔ａ（ｋ）の値をその
まま用いると、上記式（１）の値が極度に小さくなる場
合があり、多重スロット位置の分散化が図れないことが
生じる。多重化装置１１は、このような場合に対応し
て、最低限分散化したい多重間隔を可能にする。

【０１１９】具体的には、上記式（１）の値をある程度
大きくとるために、最小多重間隔が最低限分散させたい
多重間隔の要求とされる多重間隔として、要求多重間隔
Ｋスロット[slot]を設定する。また、場合によっては、
多重間隔ａ（ｋ）については、Ｋの倍数で設定しなお
す。

【０１２０】例えば、上記多重間隔ａ（ｋ）（ｋ＝１，
２，・・・，ｎ）をそのまま用いたときに、ｆｌｏｏｒ
(ＧＣＤ（ａ）／ｎ)≧Ｋとなる場合には、多重間隔ａ
（ｋ）、及び上記式（１）をそのまま適用すればよい
が、ｆｌｏｏｒ(ＧＣＤ（ａ）／ｎ)＜Ｋとなる場合に
は、各多重間隔ａ（ｋ）をａ’（ｋ）＝Ｎ×ｂ（ｋ）・・・（２）として新たな多重時間として再設定する。ここで、Ｎ≧
Ｋ×ｎであって、Ｎ，ｂ（ｋ）は整数であり、新たな多
重間隔ａ’（ｋ）は、元の多重間隔とされる上記多重間
隔ａ（ｋ）を越えない最大の整数となる。

【０１２１】このような値により多重間隔を再設定し
て、上記式（１）において、ｆｌｏｏｒ(ＧＤＣ
（ａ’）／ｎ)≧Ｋとすることで、多重スロット位置の
分散化を図ることができる。すなわち、最小多重間隔が
最低限分散化したい多重間隔の要求とされる所定の要求
多重間隔Ｋよりも小さい場合には、新たな多重間隔ａ’
（ｋ）として、上記要求多重間隔Ｋの整数倍以上であ
り、且つ元の多重間隔ａ（ｋ）を越えない値に置き換え
ることにより、所望の多重スロット位置の分散化を図る
ことができる。

【０１２２】なお、要求多重間隔Ｋの値の取りうる範囲
については、全ての多重間隔ａ（ｋ）をそのまま用いる
か、上記式（２）で再設定できる限りにおいて、大きく
とることが可能である。つまり、上記式（２）より、Ｋ
×ｎが全てのオリジナルの上記多重間隔ａ（ｋ）以下で
ないといけない。これはすなわち、Ｋ≦ｆｌｏｏｒ(ａ＿ｍｉｎ／ｎ) ・・・（３）ここで、ａ＿ｍｉｎは多重間隔ａ（ｋ）（ｋ＝１，２，
・・・，ｎ）の中の最小値でなくてはならないことを意
味する。

【０１２３】すなわち、要求多重間隔Ｋは、上記元の多
重間隔の内の最小の多重間隔ａ＿ｍｉｎをその種類の数
ｎで割ることにより算出される商ａ＿ｍｉｎ／ｎ以下の
値であることが条件とされる。

【０１２４】このように要求多重間隔Ｋを設定すること
により、最低限度において要求多重間隔Ｋパケット毎の
制御データの多重が可能となり、多重化バッファの占有
量増大を抑えることが可能となる。

【０１２５】上記多重化装置１１は、多重間隔ａ（ｋ）
の値を再設定する場合には、上限多重間隔の条件を守る
ために、上記式（２）に基づき、多重間隔ａ（ｋ）の値
を小さくする方向、すなわち、制御データの伝送ビット
レートを大きくする方向で再設定する必要がある。した
がって、上記要求多重間隔Ｋの値をあまり大きく設定し
すぎると多重間隔ａ（ｋ）の値を小さくするような再設
定の必要性が生じ、それに伴い制御データの伝送ビット
レートを増大させる結果となってしまう。よって、要求
多重間隔Ｋの値については、必ずしも大きくすればいい
というものではないことがわかる。

【０１２６】次に、上限多重間隔の条件に加え、制御デ
ータの伝送ビットレートに上限値が制約された場合にお
いて、上述のように要求多重間隔を満たすことを実現す
る多重化装置１１について説明する。

【０１２７】具体的には、上記要求多重間隔Ｋが設定さ
れ、多重間隔ａ（ｋ）の再設定によって得られる制御デ
ータの伝送ビットレートについて上限値が定められてい
るような場合において、上述のように再設定にして得ら
れる新たな多重間隔ａ’（ｋ）に基づく伝送レートを計
算値、その上限値以内に抑えられるかについてチェック
を行い、もし上限値を越えていた場合には、上記要求多
重間隔Ｋの値を小さくすることにより、当該制約される
伝送レートを満たした多重を行うことができる。ここ
で、伝送ビットレートは、多重間隔ａ（１），・・・，
ａ（ｎ）の各々から求まる各伝送ビットレートでもよい
し、トータルビットレートであってもよい。

【０１２８】例えば、パケットの種類ｎ＝４の場合に、
上記要求多重間隔Ｋ＝８と設定された場合において、オ
リジナルの多重間隔ａ（ｋ）を用いたときに、ＧＣＤ
（ａ）＝１になるとする。このとき、上記整数値Ｎ＝３
２を適用すると、多重間隔ａ’（ｋ）は、３２の倍数
で、オリジナルの上記多重間隔ａ（ｋ）以下の最大値と
して新たな多重間隔ａ’（ｋ）を再設定すればよい。そ
して、それによって得られる制御データのトータルの伝
送ビットレートについて、上限値に制約がある場合に
は、再設定した多重間隔ａ’（ｋ）から求まる伝送ビッ
トレートを計算し、もしその伝送ビットレートがその上
限値を越えている場合には、要求多重間隔Ｋの値を小さ
くして多重間隔ａ（ｋ）の再設定を試みて、繰り返し処
理により適切な多重間隔ａ’（ｋ）を導き出す。

【０１２９】以上のような演算処理を実行することによ
り、多重化装置１１は、ｎ種類のパケットを分散させて
多重化するを実現することができる。

【０１３０】次に、伝送ビットの上限についての制約を
有する場合の多重間隔ａ’（ｋ）、及び上記最小多重間
隔ＭＭＩ（ａ）を求めるための手順について図６に示す
フローチャートを用いて説明する。ここで、この最小多
重間隔ＭＭＩ（ａ）は、制御データ多重制御部２５にお
ける演算処理によって求められる。すなわち、演算部２
５ｂにより演算処置がなされ、この演算の際に必要とさ
れる要求多重間隔Ｋや演算結果等の値は、記憶部２５ａ
に記憶される。

【０１３１】先ず、ステップＳ１で設定された上記要求
多重間隔Ｋに基づいて、続くステップＳ２において、上
記式（３）を満たすか否かの判別処理を行う。このステ
ップＳ２において上記式（３）が満たされないことを確
認した場合には、上記ステップＳ１に戻り、要求多重間
隔Ｋの新たな設定を読み込む。また、このステップＳ２
において上記式（３）が満たされることを確認した場合
には、ステップＳ３に進む。

【０１３２】上記ステップＳ３では、上記式（２）より
新たな多重間隔ａ’（ｋ）の設定を行う。そして、続く
ステップＳ４において、上記式（１）よりＭＭＩ
（ａ’）を求め、ステップＳ５に進む。

【０１３３】上記ステップＳ５では、伝送ビットレート
を求め、当該求めたビットレートが許容される上限のビ
ットレート以下であるか否かの判別を行う。

【０１３４】このステップＳ５において、求めたビット
レートが許容される上限のビットレート以下であること
を確認した場合には、多重間隔として上記新たな多重間
隔ａ’（ｋ）、及び要求多重間隔Ｋの値をそれぞれ確定
して、ステップＳ７に進み当該処理を終了する。

【０１３５】一方、ステップＳ５において、求めたビッ
トレートが許容される上限のビットレートを越えている
ことを確認した場合には、ステップＳ６に進む。

【０１３６】ステップＳ６では、新たに設定された多重
間隔ａ’（ｋ）が再設定可能か否かの判別を行う。ここ
で、再設定可能であることを確認した場合には、上記ス
テップＳ３からの処理をやり直す。一方、再設定不可能
であることを確認した場合には、上記ステップＳ１から
の処理をやり直す。

【０１３７】このような一連の処理により、多重化装置
１１は、伝送レート及び要求多重間隔Ｋに基づいて新た
な多重間隔ａ’（Ｋ）を算出することができる。

【０１３８】次に、上述した処理に対応した実施例とし
て具体的な数値を当てはめて説明する。

【０１３９】第１の実施例として、その条件は、出力ビ
ットレートを１５．０４（＝１８８×８×１００００）
Ｍ[bps]、上記パケットの種類ｎ＝２（パケットＰ１、
パケットＰ２）、パケットＰ１の許容送出間隔（上限の
多重間隔）を１００ｍ［sec］、パケットＰ２の許容送
出間隔（上限の多重間隔）を３３ｍ[sec]、制御データ
の上限伝送レート６５ｋ[bps]、及び要求多重間隔Ｋ＝
５０[pkt]としている。なお、許容送出間隔の上限（９
０msec，３０msec）で送出すれば、伝送レートは、６０
６１６[bps]である。また、許容送出間隔（時間）から
上記多重間隔への変換により、多重間隔ａ（１）＝1000
0/(1000/100))＝1000，ａ（２）＝10000/(1000/33))＝3
30になる。

【０１４０】これらの値に基づく処理について上述した
図６に示すフローチャートに従って説明すると、上記ス
テップＳ１に対応して、要求多重間隔Ｋ＝５０の設定が
行われることになる。続いて、上記ステップＳ２に対応
して、上記式（３）を満たすか否かの判別を行う。ここ
で、要求多重間隔Ｋ≦１６５となり、上記設定された要
求多重間隔Ｋ＝５０により上記式（３）が満たされたこ
とが確認される。

【０１４１】そして、上記ステップＳ３に対応して、上
記式（２）により新たな多重間隔ａ’（ｋ）の設定を行
う。すなわち、Ｎ≧１００より、Ｎ＝３３０で再設定を
行う。このとき、多重間隔ａ’（１）＝９９０，ａ’
（２）＝３３０となる。なお、上記値Ｎの設定方法は、
いろいろあるが、できるだけ大きい値から調べる。

【０１４２】続いて、上記ステップＳ４に対応して、式
（１）より、最小多重間隔ＭＭＩ（ａ’）を求める。す
なわち、最大公約数ＧＣＤ（ａ’）＝３３０及び上記式
（１）より、最小多重間隔ＭＭＩ（ａ’）＝１６５を算
出する。

【０１４３】そして、上記ステップＳ５に対応して、伝
送ビットレートを求め、上限ビットレート以下か否かを
判別を行う。すなわち、パケットＰ１の伝送ビットレー
トとして1504000／990＝15192[bps]を求め、パケットＰ
２の伝送ビットレートとして1504000／330＝45576[bps]
を求める。そして、両者の合計60768＜65000であること
を確認し、伝送レートにおいても問題がないことを確認
する。

【０１４４】このような処理の後、上記ステップＳ７に
対応して各値を確定される。すなわち、再設定された多
重間隔ａ’（１）＝９９０，ａ’（２）＝３３０、最小
多重間隔ＭＭＩ（ａ’）＝１６５が確定される。

【０１４５】以上が、第１の実施例における条件により
行われる処理及びその結果である。次に第２の実施例に
ついて説明する。第２の実施例の条件は、出力ビットレ
ートを１５．０４（＝１８８×８×１００００）Ｍ[bp
s]、上記パケットの種類ｎ＝２（パケットＰ１、パケッ
トＰ２）、パケットＰ１の許容送出間隔（上限の多重間
隔）を９０ｍ［sec］、パケットＰ２の許容送出間隔
（上限の多重間隔）を３３ｍ[sec]、制御データの上限
伝送レート６７ｋ[bps]、及び要求多重間隔Ｋ＝５０[pk
t]としている。なお、許容送出間隔の上限（９０msec，
３０msec）で送出すれば、伝送レートは、６２２８６[b
ps]である。また、上記第１の実施例とは、パケットＰ
１の許容送出間隔、制御データの上限伝送レートにおい
て異なった条件とされている。そして、許容送出間隔か
ら多重間隔への変換により、多重間隔ａ（１）＝10000/
(1000/90))＝900、ａ（２）＝10000/(1000/33))＝330に
なる。

【０１４６】このような条件とされた場合において、ま
ず、上記ステップＳ１に対応して、要求多重間隔Ｋ＝５
０の設定を行う。続いて、上記ステップＳ２に対応し
て、上記式（３）を満たすか否かの判別を行う。ここ
で、要求多重間隔Ｋ≦１６５となり、上記設定された要
求多重間隔Ｋ＝５０により式（３）が満たされたことが
確認される。

【０１４７】そして、上記ステップＳ３に対応して、Ｎ
≧１００より、Ｎ＝３３０で再設定を行う。このとき、
新たな多重間隔ａ’（１）＝６６０，ａ’（２）＝３３
０となる。

【０１４８】続いて、上記ステップＳ４に対応して、最
大公約数ＧＣＤ（ａ’）＝３３０及び上記式（１）よ
り、最小多重間隔ＭＭＩ（ａ’）＝１６５を算出する。

【０１４９】そして、上記ステップＳ５に対応して、パ
ケットＰ１の伝送ビットレートとして1504000／660＝22
788[bps]を求め、パケットＰ２の伝送ビットレートとし
て1504000／330＝45576[bps]を求める。そして、両者の
合計68363＜67000であることから伝送レートが不適格で
あると判断し、上記ステップＳ６に進む。

【０１５０】上記ステップＳ６に対応して、新たな多重
間隔ａ’（ｋ）を再設定可能か否かの判別する。すなわ
ち、他の組合わせとして、値Ｎを３３０から１減じ、Ｎ
＝３２９で再設定を試みる。ここで、再設定可能になる
ので、上記ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ５
を順に処理を進み、ステップＳ５で再び判別処理を行
う。このステップＳ５では、再び不適格として判断され
る。そして、同じように、Ｎを減らしながら試みるが、
Ｎ＝３０１になるまで同様に不適格として判別される。
そして、Ｎ＝３００として処理を再び行う。

【０１５１】すなわち、上記ステップＳ３に対応して、
新たな多重間隔ａ’（１）＝９００，ａ’（２）＝３０
０で再設定可能とされる。

【０１５２】そして、上記ステップＳ４に対応して、最
大公約数ＧＣＤ（ａ’）＝３００及び上記式（１）によ
り、最小多重間隔ＭＭＩ（ａ’）＝１５０を算出する。

【０１５３】続いて、上記ステップＳ５に対応して、パ
ケットＰ１の伝送ビットレートとして1504000／900＝16
711[bps]を求め、パケットＰ２の伝送ビットレートとし
て1504000／300＝50133[bps]を求める。そして、両者の
合計66844＜67000であることが確認できるので、伝送レ
ートにおいても問題がないことと判断する。

【０１５４】最後に、上記ステップＳ７に対応して、再
設定されて多重間隔ａ’（１）＝９００，ａ’（２）＝
３００、最小多重間隔ＭＭＩ（ａ’）＝１５０を確定す
る。

【０１５５】このように多重化装置１１は、各条件に基
づいて処理を行い、最適な多重スケジュールのための各
種パラメータを導き出している。

【０１５６】以上のように、多重化装置１１によれば、
多重するデータの多重時間間隔について制約を有するデ
ータについて、個々のデータの多重時間間隔を可能な限
り大きくした状態で、上記データ間の多重タイミングを
分散化することができる。

【０１５７】例えば、伝送レートの上限の制約を満たし
た上で、上記式（１）の値が２以上であれば、連続して
制御データを送ることだけは避けられ、最低限の多重タ
イミングの分散化が可能となる。

【０１５８】また、特に、個々のデータの多重時間間隔
が最小となる間隔を最大限に広げることが可能となり、
入力ストリームを多重化する前段に位置する多重バッフ
ァにとって、多重データが上記データに集中することに
よってもたらされる占有量の増大を最小限に抑えること
ができる。すなわち、各データ毎に送出時間間隔につい
て制約をもつような制御データについて、上記制約を遵
守しながら制御データの多重タイミングを意図的に分散
させて制御データの多重を行うために、画像音声符号化
データを多重する前段にある各チャンネル毎に有する多
重化バッファの占有量の増大という事態を避けることが
可能になる。

【０１５９】これにより、多重化装置１１は、多重化バ
ッファの大きさを最小限に抑えることが可能となり、ま
た、多重化バッファにおけるデータ蓄積によるデータ伝
送の過度の遅延を抑えることもできる。

【０１６０】さらに、多重化装置１１は、上記制約を有
するデータについて、伝送ビットレートの上限値に制約
がある場合にも、その制約内で、データ間の多重タイミ
ングを分散化することが可能となり、上記データの多重
間隔分散化による伝送ビットレートの増大を防ぐことが
できる。

【０１６１】なお、本実施の形態では、制御データ多重
制御部２５が各種パラメータの演算を行っているがこれ
に限定されず、例えば、チャンネル選択制御部３０によ
ってこれら演算を行い、上述したようなパラメータを算
出することもできる。なお、この場合には、チャンネル
選択制御部３０は、上記制御データ多重制御部２５が備
え持つような演算部及び記憶部を備える。

【０１６２】

【発明の効果】本発明に係る多重化装置は、パケットの
送出タイミングを分散させる制御を行って当該パケット
を多重する多重制御手段を備えることにより、多重間隔
の上限について制限のあるｎ種類のパケットを、分散さ
せて送出して多重を行うことができる。これにより、多
重化装置は、制約される多重間隔の上限が異なるパケッ
トに、分散化させて最適な間隔を与えて送出することが
できる。

【０１６３】よって、この多重化装置は、各種パケット
の多重時間間隔の制約を遵守しながら制御データの多重
タイミングを意図的に分散させて制御データの多重を行
うことができ、共に送出される画像音声符号化データ等
を多重する前段にある各チャンネル毎に有する多重化バ
ッファの占有量の増大という事態を避けることができる
ようになる。

【０１６４】また、本発明に係る多重化方法は、パケッ
トの送出タイミングを分散させる制御を行って当該パケ
ットを多重することにより、多重間隔の上限について制
限のあるｎ種類のパケットを、分散させて送出して多重
を行うことができる。この多重化方法により、制約され
る多重間隔の上限が異なるパケットを、分散化させて最
適な間隔を与えて送出することができる。

【０１６５】よって、この多重化方法により、各種パケ
ットの多重時間間隔の制約を遵守しながら制御データの
多重タイミングを意図的に分散させて制御データの多重
を行うことができ、共に送出される画像音声符号化デー
タ等を多重する前段にある各チャンネル毎に有する多重
化バッファの占有量の増大という事態を避けることがで
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である多重化装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】上記多重化装置が実現する分散した多重タイミ
ングを説明するために用いた図である。

【図３】上記多重化装置が実現する分散した多重タイミ
ングを説明するために用いたものであって、円によって
表されれる多重タイミングを示す図である。

【図４】上記多重化装置が実現する分散した多重タイミ
ングを説明するために用いたものであって、円によって
表されれる多重タイミングにおいて、ポイント０位置に
各パケットの多重開始点を位置させたときを示す図であ
る。

【図５】上記多重化装置が実現する分散した多重タイミ
ングを説明するために用いたものであって、円によって
表されれる多重タイミングにおいて、各パケットの多重
開始点が分散されたときを示す図である。

【図６】各条件に基づいて上記多重化装置が行う分散し
た多重を実現させるための一連の処理を示すフローチャ
ートである。

【図７】従来の多重化装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図８】従来の多重化装置が行う多重化タイミングを示
す図である。

【図９】従来の多重化装置が行う多重化タイミングでっ
て、制御データが多重化される場合も含めて示す図であ
る。

【符号の説明】

２送信装置、１１多重装置、２５制御データ多重
制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎ種類（ただし、ｎは２以上の整数）の
パケットを多重化する際の同種のパケットについての送
出間隔である多重時間間隔の上限について制約を有し、
これらのパケットを多重する多重化装置において、上記パケットの送出タイミングを分散させる制御を行っ
て当該パケットを多重する多重制御手段を備えることを
特徴とする多重化装置。
【請求項２】上記ｎ種類のパケット間における最小多
重時間間隔を最大にす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】上記多重時間間隔の単位を１つのパケッ
トについての多重化時間幅である１スロットとしたと
き、上記最小多重時間間隔は、上記ｎ種類のパケットに
対応する上記上限の多重時間間隔についての最大公約数
ＧＣＤを当該種類の数ｎで割ることにより算出された商
ＧＣＤ／ｎの整数部分の値であるスロット数とすること
を特徴とする請求項２記載の多重化装置。
【請求項４】上記ｎ種類のパケットに対応する上記上
限の多重時間間隔についての最大公約数ＧＣＤを当該種
類の数ｎで割ることにより算出された商ＧＣＤ／ｎの整
数部分の値が０のときは、上記最小多重時間間隔を１に
することを特徴とする請求項３記載の多重化装置。
【請求項５】上記ｎ種類のパケットについて最低限分
散化したい多重間隔の要求に応じて所定の要求多重時間
間隔Ｋが定められ、上記最小多重時間間隔がこの要求多
重時間間隔Ｋよりも小さい場合には、新たな上限の多重
時間間隔ａ’（ｋ）（ただし、ｋ＝１〜ｎ）として、上
記要求多重時間間隔Ｋの整数倍以上であり、且つ元の上
記上限の多重時間間隔ａ（ｋ）を越えない値に置き換え
ることを特徴とする請求項３記載の多重化装置。
【請求項６】上記整数倍は、上記パケットの種類の数
ｎの倍数であることを特徴とする請求項５記載の多重化
装置。
【請求項７】上記要求の多重時間間隔Ｋは、上記元の
上限の多重時間間隔の内の最小の多重時間間隔ａ＿ｍｉ
ｎを上記種類の数ｎで割ることにより算出される商ａ＿
ｍｉｎ／ｎ以下の値であることを特徴とする請求項５記
載の多重化装置。
【請求項８】上記要求多重時間間隔の設定は、伝送ビ
ットレートに基づいて決定することを特徴とする請求項
５記載の多重化装置。
【請求項９】ｎ種類（ただし、ｎは２以上の整数）の
パケットを多重化する際の同種のパケットについての送
出間隔である多重時間間隔の上限について制約を有し、
これらのパケットを多重する多重化方法において、上記パケットの送出タイミングを分散させる制御を行っ
て当該パケットを多重することを特徴とする多重化方
法。
【請求項１０】上記ｎ種類のパケット間における最小
多重時間間隔を最大にすることを特徴とする請求項９記
載の多重化方法。
【請求項１１】上記多重時間間隔の単位を１つのパケ
ットについての多重化時間幅である１スロットとしたと
き、上記最小多重時間間隔は、上記ｎ種類のパケットに
対応する上記上限の多重時間間隔についての最大公約数
ＧＣＤを当該種類の数ｎで割ることにより算出された商
ＧＣＤ／ｎの整数部分の値であるスロット数とするを特
徴とする請求項１０記載の多重化方法。
【請求項１２】上記ｎ種類のパケットに対応する上記
上限の多重時間間隔についての最大公約数ＧＣＤを当該
種類の数ｎで割ることにより算出された商ＧＣＤ／ｎの
整数部分の値が０のときは、上記最小多重時間間隔を１
にすることを特徴とする請求項１１記載の多重化方法。
【請求項１３】上記ｎ種類のパケットについて最低限
分散化したい多重間隔の要求に応じて所定の要求多重時
間間隔Ｋが定められ、上記最小多重時間間隔がこの要求
多重時間間隔Ｋよりも小さい場合には、新たな上限の多
重時間間隔ａ’（ｋ）（ただし、ｋ＝１〜ｎ）として、
上記要求多重時間間隔Ｋの整数倍以上であり、且つ元の
上記上限の多重時間間隔ａ（ｋ）を越えない値に置き換
えることを特徴とする請求項１１記載の多重化方法。
【請求項１４】上記整数倍は、上記パケットの種類の
数ｎの倍数であることを特徴とする請求項１３記載の多
重化方法。
【請求項１５】上記要求の多重時間間隔Ｋは、上記元
の上限の多重時間間隔の内の最小の多重時間間隔ａ＿ｍ
ｉｎを上記種類の数ｎで割ることにより算出される商ａ
＿ｍｉｎ／ｎ以下の値であることを特徴とする請求項１
３記載の多重化方法。
【請求項１６】上記要求多重時間間隔の設定は、伝送
ビットレートに基づいて決定することを特徴とする請求
項１３記載の多重化方法。