(57)【要約】【課題】  機器の設置場所、配置、およびネットワーク構成等に依存することなく、各機器間での遅延のない、同期されたＳＴＣカウンタ値が記述されたＴＳパケットを生成する。【解決手段】  実施形態によれば、パケット生成装置は、変換部と、サンプリング部と、パケット生成部と、タイミング制御部とを備えている。変換部は、ＴＡＩ時刻をＳＴＣカウンタ値に変換し、サンプリング部は、変換部によって変換されたＳＴＣカウンタ値を、第１のタイミングにしたがってサンプリングすることによりＰＣＲ値を取得し、パケット生成部は、サンプリング部によって取得されたＰＣＲ値が記述されたＴＳパケットを生成し、ＴＳパケットを、第２のタイミングにしたがって出力し、タイミング制御部は、第１のタイミングと、第２のタイミングとを決定する。【選択図】図１
2020174296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＡＩ（Ｔｅｍｐｓ  Ａｔｏｍｉｑｕｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ：国際原子時）時刻をＳＴＣカウンタ値に変換する変換部と、
前記変換部によって変換されたＳＴＣカウンタ値を、第１のタイミングにしたがってサンプリングすることによりＰＣＲ値を取得するサンプリング部と、
前記サンプリング部によって取得されたＰＣＲ値が記述されたＴＳパケットを生成し、前記ＴＳパケットを、第２のタイミングにしたがって出力するパケット生成部と、
前記第１のタイミングと、前記第２のタイミングとを決定するタイミング制御部と、
を備えたパケット生成装置。
【請求項２】
ＰＴＰパケットから前記ＴＡＩ時刻を再生する再生部をさらに備えた、請求項１に記載のパケット生成装置。
【請求項３】
ＧＰＳ信号から前記ＴＡＩ時刻を再生する再生部をさらに備えた、請求項１に記載のパケット生成装置。
【請求項４】
前記ＴＡＩ時刻に基づいて、音声フレーム番号を算出する第１の算出部と、
前記ＴＡＩ時刻に基づいて、映像フィールド番号を算出する第２の算出部と、
前記ＴＡＩ時刻に基づいて、映像フレーム番号を算出する第３の算出部とをさらに備え、
前記パケット生成部は、前記生成したＴＳパケットを出力する前に、前記ＴＳパケットに、前記音声フレーム番号、前記映像フィールド番号、および前記映像フレーム番号を書き込む、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載のパケット生成装置。
【請求項５】
ＴＡＩ（Ｔｅｍｐｓ  Ａｔｏｍｉｑｕｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ：国際原子時）時刻をＳＴＣカウンタ値に変換する工程と、
前記変換されたＳＴＣカウンタ値を、第１のタイミングにしたがってサンプリングする工程と、
前記サンプリングされたＰＣＲ値が記述されたＴＳパケットを生成する工程と、
前記生成されたＴＳパケットを、第２のタイミングにしたがって出力する工程と、
を備えたパケット生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、地上デジタル放送、衛星放送、ＣＡＴＶ、およびＩＰ再送信等を含む放送システムにおいて、同期制御のために使用されるＴＳパケットを生成する、パケット生成装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、地上デジタル放送、衛星放送、ＣＡＴＶ、およびＩＰ再送信等のための放送システム（配信システムを含む）では、装置故障や放送中の機器のメンテナンス等を想定して、現用系システムと予備系システムとを備えた冗長系統が構築されている。
【０００３】
この種の冗長化された放送システムにおいて、現用系システムと予備系システムとの間でのシームレスな系統切替を実施するためには、これら系統間でＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｔｒｅａｍ）（Ｔ−ＳＴＤモデル）のＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ）カウンタ値を同期させることが必須となる。
【０００４】
ＳＴＣカウンタ値を同期させるためには、まずＳＴＣカウンタ値をサンプリングし、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）として、ＴＳのＰＣＲパケット形式で、一般的には同軸ケーブルであるＤＶＢ−ＡＳＩインターフェースを介して、現用系システムおよび冗長系システムの各機器（例えば、ＭＰＥＧエンコーダ、ＴＳ多重化装置）に入力することによって、各機器内部のＳＴＣカウンタ値を同期させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際特許出願ＷＯ２０１７／０２６２４８号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＮＥＣ技法  Ｖｏｌ．５７  Ｎｏ．４／２００４、「多重化装置の開発」
【非特許文献２】ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−１
【非特許文献３】ＳＭＰＴＥ  ＳＴ  ２０５９−１、２
【非特許文献４】ＲＦＣ  ３５５０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＴＳを用いて冗長系統を構築する従来の放送システムでは、ＳＴＣカウンタ値は各機器毎に生成されている。このため、各機器が、それぞれ独自のＳＴＣカウンタ値を有することになり、異なる機器間でのＳＴＣカウンタ値は、同期が図られている訳ではない。
【０００８】
近年では、例えば地震等の災害時における放送施設に対するリスクを分散するために、互いに離れた場所に設置された機器を組み合わせて冗長系統を実現することも検討されている。
【０００９】
離れた場所に設置された機器同士の間では、上述したように、同じ時刻のＳＴＣカウンタ値が同じ値になることは保証されていない。これを解決するために、一方の機器で用いたＰＣＲパケットを他方に伝送しようとした場合、伝送遅延や伝送のジッタが生じる。また、クラウドのように、実体の存在場所が特定できない機器同士の間でも同様に、伝送遅延が生じる。ＴＳレイヤーのＰＣＲパケットを他方に送るだけでは、離れた機器同士の同時刻のＳＴＣカウンタ値を同じ値にすることができない。
【００１０】
これにより、例えば、絶対時刻が０９：００：００の映像フレームに対し、ある機器ＸはＳＴＣカウンタ値Ａを提示時刻として付加するが、機器Ｘから離れた場所にある機器Ｙは（Ａ−（伝送遅延））を提示時刻として付加することになる。そのため、現用系システムから予備系システムへの切替を行った場合、本来同じＳＴＣカウンタ値が付加されている０９：００：００の映像フレームに異なる提示時刻が付加されるため、映像のスキップやリピートが発生し、シームレスな切替を実現することができない。
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、機器の設置場所、配置、およびネットワーク構成等に依存することなく、各機器間での遅延のない、同期されたＳＴＣカウンタ値が記述されたＴＳパケットを生成することができる、パケット生成装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
実施形態のパケット生成装置は、変換部と、サンプリング部と、パケット生成部と、タイミング制御部とを備えている。変換部は、ＴＡＩ（Ｔｅｍｐｓ  Ａｔｏｍｉｑｕｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ：国際原子時）時刻をＳＴＣカウンタ値に変換し、サンプリング部は、変換部によって変換されたＳＴＣカウンタ値を、第１のタイミングにしたがってサンプリングすることによりＰＣＲ値を取得し、パケット生成部は、サンプリング部によって取得されたＰＣＲ値が記述されたＴＳパケットを生成し、ＴＳパケットを、第２のタイミングにしたがって出力し、タイミング制御部は、第１のタイミングと、第２のタイミングとを決定する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置の構成例を含むブロック図である。
【図２】第１の実施形態のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置が適用される放送システムの構成例を示すブロック図である。
【図３Ａ】ＴＳパケットのデータ構造図である。
【図３Ｂ】ａｄａｐｔａｔｉｏｎ＿ｆｉｅｌｄ（）のデータ構造図である。
【図４】第１の実施形態の変形例のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置の構成例を含むブロック図である。
【図５】第１の実施形態の変形例のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置が適用される放送システムの構成例を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置の構成例を含むブロック図である。
【図７】第２の実施形態のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置が適用される放送システムの構成例を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態の変形例のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】第２の実施形態の変形例のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置が適用される放送システムの構成例を示すブロック図である。
【図１０】第３の実施形態のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の各実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
第１の実施形態のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置について説明する。
【００１６】
図１は、第１の実施形態のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置の構成例を含むブロック図である。
【００１７】
パケット生成装置１ａは、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２と、ＰＣＲ値サンプリング部３と、ＰＣＲパケット生成部４と、ＰＣＲパケット生成タイミング制御部５とを備えている。
【００１８】
図２は、第１の実施形態のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置が適用される放送システムの構成例を示すブロック図である。
【００１９】
パケット生成装置１ａは、図２に例示されるように、例えば、地上デジタル放送、衛星放送、ＣＡＴＶ、およびＩＰ再送信等のための放送システム（配信システムを含む）１００ａに適用される。具体的には、パケット生成装置１ａは、放送システム１００ａに適用されている複数のエンコーダ２２および複数の多重化装置２４のおのおののように、放送システム１００ａを構成している各機器に組み込まれて使用される。
【００２０】
図２において、ＰＴＰサーバ７は、ＧＰＳ８から出力されたＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に基づいて、ＴＡＩ時刻が打刻されたＰＴＰパケットを生成し、出力する。
【００２１】
時刻再生部６ａは、ＰＴＰサーバ７から出力されたＰＴＰパケットを受信し、ＰＴＰパケットに打刻されているＴＡＩ（Ｔｅｍｐｓ  Ａｔｏｍｉｑｕｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ：国際原子時）時刻をサンプリングする。ＴＡＩ時刻は、１９７０年１月１日を時刻の基準とする時刻である。
【００２２】
つまり、時刻再生部６ａは、１９７０年１月１日を基準として、その時刻のＳＴＣカウンタ値をゼロとして、ＰＴＰパケットからＴＡＩ時刻を再生する。
【００２３】
ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２は、時刻再生部６ａによって再生されたＴＡＩ時刻を、以下のようにして、ＳＴＣカウンタ値に変換する。
【００２４】
ＴＡＩ時刻は一例として、整数部４８ビット、小数部３２ビットの合計８０ビットで表現される。現在主流である６４ビットのＣＰＵでは、８０ビットを扱う演算を単純に行うことができない。
【００２５】
また、ＴＡＩ時刻では、２のべき乗で正確に表現できない小数（循環小数等）を取り扱うため、マッピング方法が一意になるようにしなければ、異なる機器間でＳＴＣカウンタ値への変換時に誤差が生じる。変換前に一定の規則（例えばミリ秒精度となるよう四捨五入すること）によりＴＡＩ時刻の小数部を丸めることにより、６４ビット演算で扱うことができる。
【００２６】
しかし、ミリ秒精度ではＳＴＣカウンタ値で要求される２７ＭＨｚ精度（１クロックが約３７ナノ秒）は得られないため、適用するシステムによっては支障を生じる。そこで、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２は、以下のような手法により、より高い精度でＴＡＩ時刻をＳＴＣカウンタ値に変換する。
【００２７】
すなわち、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２は、６４ビット演算で計算できる範囲で扱う値の範囲を狭める処理を繰り返し、最後のステップのみで誤差を発生させる。
【００２８】
この処理では、ＳＴＣカウンタ値がラップする時間長さ（例えば、２３３／９０，０００秒）を決定し、ＴＡＩ時刻に対する時間長さ（例えば、２３３／９０，０００秒）の剰余を算出する。つまり、剰余を算出するために、ＳＴＣカウンタ値がラップする時間長さ（例えば、２３３／９０，０００秒）を整数倍して得られる整数または有限小数の剰余を算出する。ただし、有限小数で剰余を算出する場合、一旦、有限小数が整数となるように、ＴＡＩ時刻および有限小数を１０ｎ倍（ｎは自然数）する。
【００２９】
次に、算出された剰余を、ＳＴＣカウンタ値（例えば、９０ｋＨｚのｂａｓｅと、２７ｋＨｚのｅｘｔｅｎｓｉｏｎとからなるＰＣＲ用時刻）に変換する。つまり、第１の周波数（９０ｋＨｚ）のｂａｓｅと、第２の周波数（２８ＭＨｚ）のｅｘｔｅｎｓｉｏｎとからなるＳＴＣカウンタ値を決定する。
【００３０】
上記処理の具体例を以下に示す。
【００３１】
ここで、ＴＡＩ時刻は、整数部は４８ビット（２進数）であり、小数部は３２ビット（０〜９９９，９９９，９９９＊１０−９）であり、実質３０ビットである。
【００３２】
整数部（４８ビット）  
１２３４ ５６７８ ９ＡＢＣ（１６進表記）  
２０，０１５，９９８，３４３，８６８（１０進表記）  
小数部（３２ビット、０〜０．９９９ ９９９ ９９９ （１０進表記）の範囲なので実質３０ビット）  
１２３４ ５６７８（１６進表記）  
０．３０５ ４１９ ８９６（１０進表記）  
１０進数表記で、２０，０１５，９９８，３４３，８６８．３０５ ４１９ ８９６秒を例にして、説明を続ける。
【００３３】
この時点で、７８（＝４８＋３０）ビットの精度が必要となり、６４ビット演算では精度が足りない。
【００３４】
２３３ｃｌｏｃｋ＠９０ｋＨｚ＝９５４４３．７１７６８８８８８８・・・秒は無限小数であるため、５６２５倍して整数化する。これによって、９５，４４３．７１７６８８８８８８・・・×５，６２５＝５３６，８７０，９１２秒となる。すなわち、５３６，８７０，９１２秒で２３３ｃｌｏｃｋ＠９０ｋＨｚが５，６２５回ラップ（周回）する。ラップした後は０から再度カウントするため、必要な情報はラップ後の剰余（ｍｏｄｕｌｏ）となる。
【００３５】
これより、５３６，８７０，９１２秒のｍｏｄｕｌｏを求めて、整数部のダイナミックレンジを縮小する。  
２０，０１５，９９８，３４３，８６８％５３６，８７０，９１２＝３７７，００２，６８４秒  
これにより、整数部分は０〜５３６，８７０，９１１（０ｘ１ＦＦＦ ＦＦＦＦ）までの２９ビット幅に削減され、小数部分と併せて５９（＝２９＋３０）ビットの精度となる。余りの整数部と小数部とを合わせると、５３６，８７０，９１２．３０５ ４１９ ８９６秒となる（１）。
【００３６】
この段階で、２７ＭＨｚでのサイクル数を求めると、５３６，８７０，９１２．３０５ ４１９ ８９６／（１／２７，０００，０００）＝１．４４９ ５５１ ４６３ ２２４ ６３３ｅ＋１６となる。すなわち、演算精度は６４ビット必要になる。
【００３７】
ＳＴＣカウンタ値を、９０ｋＨｚ部分（ｂａｓｅ）と２７ＭＨｚ部分（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）とに分離するため、ｂａｓｅは３００で割った値（整数）を、ｅｘｔｅｎｓｉｏｎは３００のｍｏｄｕｌｏを求めると、  
ｂａｓｅ＝（１．４４９５５１４６３２２４６３３×１０１６）／３００＝４８，３１８，３８２，１０７，４８７
ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ＝（１．４４９５５１４６３２２４６３３×１０１６）％３００＝２３４となる。
【００３８】
ｂａｓｅ部分を１６進数で表現すると、０ｘ２ＢＦ２ ００００ ６Ｂ５Ｆであり、３３ビットを超える部分を捨てる（ラップさせる）と、０ｘ０ ００００ ６Ｂ５Ｆ（１０進数で２７，４８７）となる。これを、（結果１）とする。
【００３９】
なお、一般的な浮動小数の表現は、仮数部が５２ビット、指数部が１１ビット、符号が１ビットなので、浮動小数点演算を行う時点で、６４ビット精度の整数を扱うには丸め誤差が生じる。
【００４０】
次に、２７ＭＨｚでのサイクル数を求める前に、更にダイナミックレンジを縮小した場合を示す。
【００４１】
前述した（１）をナノ秒で表記すると、５３６，８７０，９１２，３０５，４１９，８９６ナノ秒となる。９５４４３．７１７６８８８８８８・・・ 秒を９倍すると、８５８，９９３．４５９２秒、すなわち８５８，９９３，４５９，２００，０００ナノ秒となる。ナノ秒を単位として考えると、ｍｏｄｕｌｏ演算の除数の下５桁が０である。したがって、１０万ナノ秒を単位としてｍｏｄｕｌｏ演算を行い、ダイナミックレンジをさらに縮小する。これにより、０〜９５４４３．７１７６８８８８８８のレンジになるため、４７（＝１７＋３０）ビットの精度となる。
【００４２】
５３６，８７０，９１２，３０５，４％８５８，９９３，４５９，２（桁区切りのカンマは意図的にナノ秒表記の位置としている）  
＝５，３６８，７０９，１２３，０５４％８，５８９，９３４，５９２  
＝３，０５４  
＝３０５，４（１０万ナノ秒）  
上記のｍｏｄｕｌｏと、ｍｏｄｕｌｏ算出時に無視した下位５桁を併せると、３０５，４１９，８９６ナノ秒となる。この上位６桁は３０５，４１９マイクロ秒となる。ＳＴＣカウンタ値は２７ＭＨｚでカウントするため（１マイクロ秒で２７サイクルをカウント）、そのカウント値は８，２４６，３１３サイクルとなる。
【００４３】
一方、下位３桁は０．８９６マイクロ秒なので、０．８９６×２７＝２４．１９２サイクルとなり、四捨五入すると２４サイクルとなる。これを上記と加算すると、８，２４６，３３７サイクル＠２７ＭＨｚとなる。
【００４４】
ＳＴＣカウンタ値を、９０ｋＨｚ部（ｂａｓｅ）と２７ＭＨｚ部（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）とに分離するため、ｂａｓｅは３００で割った値（整数）を、ｅｘｔｅｎｓｉｏｎは３００のｍｏｄｕｌｏを求めると、  
ｂａｓｅ＝８，２４６，３３７／３００＝２７，４８７  
ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ＝ ８，２４６，３３７ ３００＝２３７  
となる。
【００４５】
ここで、仮に、ｂａｓｅが２３３を超える値である場合、２進数で表現した下位３３ビットをｂａｓｅとするが、上記の演算結果ではラップ処理は不要である。これを（結果２）とする。
【００４６】
（結果１）と（結果２）を比較すると、以下のように、２７ＭＨｚ精度で３クロックのずれがある。  
（結果１）  ２７，４８７（ｂａｓｅ）、２３４（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）  
（結果２）  ２７，４８７（ｂａｓｅ）、２３７（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）  
ビデオ・オーディオの復号・提示タイミング（ＤＴＳ値、ＰＴＳ値）の制御は９０ｋＨｚの精度でよいため、以上の結果より、（結果１）の手法、および（結果２）の手法のどちらを用いても問題ないと考えることができる。
【００４７】
しかし、システムクロック（ＳＴＣカウンタ値（ＰＣＲ用時刻））は２７ＭＨｚの精度が期待される。したがって、あるシステムを構築する場合、関連するすべての機器で演算方法（精度）を統一することが望ましい。演算精度を機器間で統一することの難易度を考慮すると、（結果１）よりも（結果２）の手法の方が好適な場合がある。
【００４８】
特に（結果１）の手法の場合、単なる手順だけでなく、浮動小数点演算部分も統一しておく必要があり、様々なベンダーやプラットフォームで構成されるシステムを考慮すると避けるべきである。
【００４９】
ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２は、上記の様な演算により得られたＳＴＣカウンタ値を、ＰＣＲ値サンプリング部３へ出力する。
【００５０】
ＰＣＲ値サンプリング部３は、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２から出力されたＳＴＣカウンタ値を、ＰＣＲパケット生成タイミング制御部５によって決定された第１のタイミングにしたがってサンプリングすることによって、ＰＣＲ値を取得する。
【００５１】
ＰＣＲパケット生成部４は、ＰＣＲ値サンプリング部３によってサンプリングされたＰＣＲ値を、ＴＳパケットのａｄａｐｔａｔｉｏｎ＿ｆｉｅｌｄ（）内のＰＣＲフィールドに書き込むことによって、ＰＣＲ値が記述されたＰＣＲパケットを生成し、生成したＰＣＲパケットをＴＳパケットの形式で、ＰＣＲパケット生成タイミング制御部５によって決定された第２のタイミングにしたがって出力する。
【００５２】
図３Ａは、ＴＳパケットのデータ構造図である。また、図３Ｂは、ａｄａｐｔａｔｉｏｎ＿ｆｉｅｌｄ（）のデータ構造図である。
【００５３】
図３Ａに示すＴＳパケットの構造図、および図３Ｂに示すａｄａｐｔａｔｉｏｎ＿ｆｉｅｌｄ（）の構造図は、非特許文献２から引用したものである。ａｄａｐｔａｔｉｏｎ＿ｆｉｅｌｄ（）は、図３Ａに示すように、ＴＳパケットに含まれている。また、ＰＣＲ値は、ａｄａｐｔａｔｉｏｎ＿ｆｉｅｌｄ（）の構造図中のｐｒｏｇｒａｍ＿ｃｌｏｃｋ＿ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ｂａｓｅとｐｒｏｇｒａｍ＿ｃｌｏｃｋ＿ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ｅｘｔｅｎｓｉｏｎに含まれている。
【００５４】
ＰＣＲパケット生成タイミング制御部５は、第１のタイミングと、第２のタイミングとを決定し、ＰＣＲ値サンプリング部３が、第１のタイミングでＰＣＲ値をサンプリングするように、ＰＣＲパケット生成部４が、第２のタイミングでＴＳパケットを生成するように制御する。例えば、第１のタイミングと第２のタイミングとは、一定の時間差があるものの、同周期である。
【００５５】
ＰＣＲパケット生成部４から出力されたＴＳパケットは、パケット生成装置１ａが組み込まれているエンコーダ２２や多重化装置２４のような放送システム１００ａ内の各機器において、ＳＴＣカウンタ値を同期させるために使用される。
【００５６】
図２に例示する放送システム１００ａは、圧縮多重系制御装置１０を備えている。
【００５７】
圧縮多重系制御装置１０は、映像音声を圧縮符号化し、地上デジタル放送方式のような所定の放送方式に準拠した放送ＴＳ信号を生成し、ＳＴＬ伝送装置／ＯＦＤＭ変調器のような送信設備へ出力する。
【００５８】
圧縮多重系制御装置１０は、冗長化のために、同一構成の現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとを備えており、現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとのそれぞれが、複数のエンコーダ２２（一例として、ＨＤエンコーダ２２（＃１）、ＳＤ１エンコーダ２２（＃２）、ＳＤ２エンコーダ２２（＃３）、ワンセグエンコーダ２２（＃４））と、多重化装置２４と、スクランブラ２５とを備えている。
【００５９】
圧縮多重系制御装置１０はまた、現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとに共通して設けられたフレーム切替装置３０を備えている。
【００６０】
圧縮多重系制御装置１０はさらにまた、ＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）フレーム同期信号を生成し、生成したＩＳＤＢ−Ｔフレーム同期信号を多重化装置２４へ出力するフレーム同期信号生成装置５０を備えている。なお、ここではＩＳＤＢ−Ｔを例としているが、ＩＳＤＢ−Ｓ、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  ｓｔａｎｄａｒｄｓ）やＤＶＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）方式などのＴＳを用いた放送方式にも適用することができる。
【００６１】
ＨＤエンコーダ２２（＃１）、ＳＤ１エンコーダ２２（＃２）、ＳＤ２エンコーダ２２（＃３）、およびワンセグエンコーダ２２（＃４）はそれぞれ、映像音声を圧縮符号化し、圧縮符号化された映像音声を、パケット生成部１ａから受信したＰＣＲパケットを用いて各機器内部のＳＴＣカウンタ値を同期させ、ＴＳまたはＴＳ  ｏｖｅｒ  ＩＰ化し、多重化装置２４へ出力する。映像音声は、ＭｏＩＰパケットとすることができる。
【００６２】
映像信号およびＰＴＰパケットは、各エンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）それぞれへ、イーサネット（登録商標）ケーブルによって入力することができる。なお、図２は、例として、４つのエンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）を図示しているが、エンコーダ２２の数は、４つに限定されず、３つ以下、あるいは、５つ以上とすることもできる。
【００６３】
多重化装置２４は、各エンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）によって圧縮符号化された映像音声を、パケット生成部１ａから受信したＰＣＲパケットと、フレーム同期信号生成装置５０から出力されたＩＳＤＢ−Ｔフレーム同期信号とを用いて、ＩＳＤＢ−Ｔフレーム構成を有する放送ＴＳ信号に多重化し、スクランブラ２５へ出力する。
【００６４】
スクランブラ２５は、多重化装置２４から出力された放送ＴＳ信号に対して、スクランブル処理を施し、スクランブル処理された放送ＴＳ信号を、フレーム切替装置３０へ出力する。
【００６５】
フレーム切替装置３０は、スクランブラ２５から出力された放送ＴＳ信号に対して、フレーム同期信号生成装置５０から受信するＩＳＤＢ−Ｔフレーム同期信号を用いて、フレーム位相調整を行い、フレーム位相調整された放送ＴＳ信号を、ＳＴＬ伝送装置、ＯＦＤＭ変調器等の送信設備へ出力する。
【００６６】
上述した放送システム１００ａ内の機器のうち、現用系システム２０Ａおよび予備系システム２０Ｂのすべてのエンコーダ２２および多重化装置２４にはそれぞれ、ＰＣＲパケット生成装置１ａが組み込まれている。スクランブラ２５にも、パケット生成装置１ａを組み込むことができる。
【００６７】
ＢＣＰ（Ｂｕｓｉｎｅｓｓ  Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ  Ｐｌａｎ）やクラウドでの送出設備構築など、離れた場所や存在場所が特定できない送出設備間で、冗長系統をシームレスに切り替えるためには、各機器が参照するＳＴＣカウンタ値の同期が必要である。
【００６８】
放送システム１００ａでは、複数のエンコーダ２２や多重化装置２４のような各機器に、パケット生成装置１ａを組み込むことによって、これら各機器において、ＰＴＰパケットから再生したＴＡＩ時刻からＳＴＣカウンタ内を再生しているので、これら各機器は、物理的な位置、配置、ネットワーク構成に関わらず、同じＳＴＣカウンタ値を持つことができるようになる。
【００６９】
以上説明したように、パケット生成装置１ａは、エンコーダ２２、多重化装置２４、およびスクランブラ２５のように、現用系システム２０Ａおよび予備系システム２０Ｂのすべての機器に組み込むことができる。
【００７０】
パケット生成装置１ａが組み込まれた各機器は、パケット生成装置１ａによって出力されたＴＳパケットによってＳＴＣカウンタ値を同期させることが可能となる。また、ＴＳパケットは、従来使用されているＤＶＢ−ＡＳＩ経由で既存の機器に分配することができるので、パケット生成装置１ａ以外は既存のハードウェア構成のままで、各機器は、設置場所、配置、およびネットワーク構成に依存することなく、ＳＴＣカウンタ値を同期させることが可能となる。したがって、例えばクラウド上の仮想化環境のように、他の機器と物理的に離れた場所に機器を設置しても、各機器のＳＴＣカウンタ値を同期させることができ、現用系システム２０Ａから予備系システム２０Ｂへのシームレスな切替を実現する放送システム１００ａを構築することが可能となる。
【００７１】
したがって、クラウド上に構築されたアプリケーションのように、複数地点で生成されたＴＳパケットを、まとめて１つのサービスとする、マルチアングルやピクチャインピクチャ等においても、たとえ、アプリケーションを実行する装置の物理的な位置、配置、ネットワーク構成などを正確に把握または制御できなくても、それらの映像音声を同期させることが可能となるＴＳを生成することができる。
【００７２】
なお、離れた位置にある機器から出力されるＴＳで冗長系統を構築する場合、各機器からフレーム切替装置３０までの伝送遅延が異なったり、ジッタが加わることがあり対策が必要である。そこで、本発明に基づいて生成したＴＳに、ＲＦＣ  ３５５０に例示されるような手法でＲＴＰパケットヘッダのｔｉｍｅｓｔａｍｐフィールドに値を設定することで、フレーム切替装置３０の入力部で伝送遅延の差を補正することができる。
【００７３】
（変形例）
第１の実施形態の変形例について説明する。
【００７４】
図４は、第１の実施形態の変形例のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置の構成例を含むブロック図である。
【００７５】
第１の実施形態の変形例のパケット生成装置１ｂは、図１に例示されるパケット生成装置１ａに、時刻再生部６ｂを組み込んだ構成をしている。時刻再生部６ｂは、図１に例示される時刻再生部６ａと同一の構成をしている。
【００７６】
図５は、第１の実施形態の変形例のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置が適用される放送システムの構成例を示すブロック図である。
【００７７】
第１の実施形態の変形例のパケット生成装置１ｂが適用される放送システム１００ｂは、図２に例示される時刻再生部６ａを省略し、パケット生成装置１ａの代わりに、パケット生成装置１ｂを備えている。
【００７８】
このように時刻再生部６ｂを内蔵しているパケット生成装置１ｂであっても、パケット生成装置１ａと同様に、ＰＴＰサーバ７から出力されたＰＴＰパケットに基づいて、最終的にはＴＳパケットを出力することができるので、パケット生成装置１ａと同様の効果を奏することができる。
【００７９】
［第２の実施形態］
第２の実施形態のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置について説明する。
【００８０】
本実施形態では、第１の実施形態で説明した部分と同一部分については、同一符号を付し、重複説明を避ける。
【００８１】
図６は、第２の実施形態のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置の構成例を含むブロック図である。
【００８２】
図６は、時刻再生部６ａの代わりに時刻再生部６ｃを備えていることが、図１と異なるが、パケット生成装置１ｃは、パケット生成装置１ａと同一の構成をしている。
【００８３】
図７は、第２の実施形態のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置が適用される放送システムの構成例を示すブロック図である。
【００８４】
放送システム１００ｃは、時刻再生部６ｃと、パケット生成装置１ｃと、圧縮多重系制御装置１０とを備えている。
【００８５】
時刻再生部６ｃは、ＧＰＳ８からのＧＰＳ信号からＴＡＩ時刻を再生することが、時刻再生部６ａと異なる。
【００８６】
また、パケット生成装置１ｃは、前述したようにパケット生成装置１ａと同一の構成をしており、ＰＲＣパケット生成装置１ａと同様に、圧縮多重系制御装置１０におけるエンコーダ２２や多重化装置２４のような各機器に組み込まれる。そして、時刻再生部６ｃによって再生されたＴＡＩ時刻に基づいて、パケット生成装置１ａによってなされる処理と同様の処理が行われ、最終的にはＴＳパケットを出力する。
【００８７】
出力されたＴＳパケットは、第１の実施形態で説明したように、従来使用されているＤＶＢ−ＡＳＩ経由で既存の機器に分配することができるので、離れた場所に設置された機器間の同期にＰＴＰパケットを用いなくても、時刻再生部６ｃが、ＧＰＳ８等の衛星測位システムからの電波を受信してＴＡＩ時刻を再生し、パケット生成装置１ｃを、エンコーダ２２や多重化装置２４のような各機器に個別に設置した構成とすることで、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００８８】
（変形例）
第２の実施形態の変形例について説明する。
【００８９】
図８は、第２の実施形態の変形例のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置の構成例を示すブロック図である。
【００９０】
第２の実施形態の変形例のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置１ｄは、図６に例示されるパケット生成装置１ｃに、時刻再生部６ｄを組み込んだ構成をしている。時刻再生部６ｄは、図６に例示される時刻再生部６ｃと同一の構成をしている。
【００９１】
図９は、第２の実施形態の変形例のパケット生成装置が適用される放送システムの構成例を示すブロック図である。
【００９２】
第２の実施形態の変形例のパケット生成装置１ｄが適用される放送システム１００ｄは、図７に例示される時刻再生部６ｃを省略し、パケット生成装置１ｃの代わりに、パケット生成装置１ｄを備えている。
【００９３】
このように時刻再生部６ｄを内蔵しているパケット生成装置１ｄであっても、パケット生成装置１ｃと同様に、ＧＰＳ８から出力されたＧＰＳ信号に基づいて、最終的にはＴＳパケットを出力することができるので、パケット生成装置１ｃと同様の効果を奏することができる。
【００９４】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の変形例について説明する。
【００９５】
図１０は、第３の実施形態のパケット生成方法が適用されたパケット生成装置の構成例を示すブロック図である。
【００９６】
第３の実施形態のパケット生成装置１ｅは、第１または第２の実施形態のパケット生成装置１ａ、１ｃに、音声フレーム番号算出部９ｈ、映像フィールド番号算出部９ｉ、および映像フレーム番号算出部９ｊを付加した構成としている。
【００９７】
また、時刻再生部６ｅは、時刻再生部６ａまたは時刻再生部６ｃと同様の構成をしており、時刻再生部６ａの構成の場合、ＰＴＰパケットからＴＡＩ時刻を再生し、時刻再生部６ｃの場合、ＧＰＳ信号からＴＡＩ時刻を再生する。
【００９８】
なお、パケット生成装置１ｅは、時刻再生部６ｅを組み込んだ構成であってもよい。
【００９９】
音声フレーム番号算出部９ｈ、映像フィールド番号算出部９ｉ、および映像フレーム番号算出部９ｊはそれぞれ、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２と並列に接続されており、時刻再生部６から出力されたＴＡＩ時刻を受け取ることができる。
【０１００】
音声フレーム番号算出部９ｈ、映像フィールド番号算出部９ｉ、および映像フレーム番号算出部９ｊは、それぞれ除算器９ｈ１、９ｉ１、９ｊ１と、整数化部９ｈ２、９ｉ２、９ｊ２とを備えている。除算器９ｈ１、９ｉ１、９ｊ１は、時刻再生部６から出力されたＴＡＩ時刻を１音声フレーム期間、１映像フィールド期間、１映像フレーム期間で除し、整数化部９ｈ２、９ｉ２、９ｊ２は、除算器９ｈ１、９ｉ１、９ｊ１によって除された商の整数部を、それぞれ音声フレーム番号、映像フィールド番号、映像フレーム番号とする。
【０１０１】
この場合、例えば、音声フレーム番号算出部９ｈについては、４８ｋＨｚ Ｆｓの場合、１音声フレーム期間を１０２４／４８０００秒とし、映像フィールド番号算出部９ｉについては、５９．９４ｉ信号の場合、１映像フィールド期間を１０００／（３０＊１００１）秒とし、映像フレーム番号算出部９ｊについては、５９．９４ｉ信号の場合、１映像フレーム期間を１０００／（３０＊１００１）秒とするように、演算精度を考慮して各算出部を構成してもよい。
【０１０２】
また、映像に関しては、ＳＭＰＴＥ  ＳＴ  ２０５９に基づいて生成したＢ．Ｂ．（Ｂｌａｃｋ  Ｂｕｒｓｔ）信号で整数化のタイミングを制御することで、演算精度が低い実装における誤差を抑制することができる。例えば、除算結果の小数部が０．９〜０．９９９・・・の時に、Ｂ．Ｂ．に基づくＶｓｙｎｃ（垂直同期信号）がアクティブになった場合は、整数化時に値を切り上げる。また、除算結果が１．０以上になっても、Ｖｓｙｎｃがアクティブになるまでは、整数化時に値を更新しないという具合である。
【０１０３】
このように、音声フレーム番号算出部９ｈ、映像フィールド番号算出部９ｉ、および映像フレーム番号算出部９ｊはそれぞれ、ＴＡＩ時刻に基づいて、音声フレーム番号、映像フィールド番号、および映像フレーム番号を算出し、ＰＣＲパケット生成部４へ出力する。
【０１０４】
ＰＣＲパケット生成部４は、音声フレーム番号算出部９ｈから出力された音声フレーム番号、映像フィールド番号算出部９ｉから出力された映像フィールド番号、および映像フレーム番号算出部９ｊから出力された映像フレーム番号を、ＴＳパケット内の指定されたデータフィールド内に書き込んでから、ＴＳパケットを出力する。
【０１０５】
以上のように、ＰＣＲパケット生成部４は、音声フレーム番号、映像フィールド番号、および映像フレーム番号のような付加的な情報を加えたＴＳパケットを出力することが可能となる。
【０１０６】
なお、第１および第２の実施形態の各変形例のパケット生成装置１ｂ、１ｄに、音声フレーム番号算出部９ｈ、映像フィールド番号算出部９ｉ、および映像フレーム番号算出部９ｊを付加したパケット生成装置であっても同様な作用効果を奏することができる。
【０１０７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０８】
１・・パケット生成装置、２・・ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部、３・・ＰＣＲ値サンプリング部、４・・ＰＣＲパケット生成部、５・・ＰＣＲパケット生成タイミング制御部、６・・時刻再生部、７・・ＰＴＰサーバ、８・・ＧＰＳ、９ｈ・・音声フレーム番号算出部、９ｈ１・・除算器、９ｈ２・・整数化部、９ｉ・・映像フィールド番号算出部、９ｉ１・・除算器、９ｉ２・・整数化部、９ｊ・・映像フレーム番号算出部、９ｊ１・・除算器、９ｊ２・・整数化部、１０・・圧縮多重系制御装置、２０Ａ・・現用系システム、２０Ｂ・・予備系システム、２２・・エンコーダ、２４・・多重化装置、２５・・スクランブラ、３０・・フレーム切替装置、５０・・フレーム同期信号生成装置、１００・・放送システム。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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