(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスポートストリーム・スプライサーにおいて、
第１及び第２のトランスポートストリームのＰＣＲをそれぞれ検出する第１及び第２のＰＣＲ検出手段と、
前記第２のトランスポートストリームのデータクロックに基づき前記第２のトランスポートストリームを格納し、前記第１のトランスポートストリームのデータクロックに基づき読み出すバッファ手段と、
前記第１及び第２のＰＣＲ検出手段の出力に基づき前記バッファ手段からの読み出しのタイミングを早くし、若しくは、遅くして読み出して出力するレート制御手段と、
前記第１のＰＣＲ検出手段の出力に基づき前記レート制御手段の出力のＰＣＲを打ち直して変更するタイムスタンプ変更手段と、
前記第１のトランスポートストリームと前記タイムスタンプ変更手段の出力を切り替える信号切替手段と
を備えたことを特徴とするトランスポートストリーム・スプライサー。
【請求項２】
前記レート制御手段が、
前記バッファ手段からの読み出しのタイミングを早くした場合に、前記第２のトランスポートストリームのデータ量を減らす制御を行うことを特徴とする
請求項１記載のトランスポートストリーム・スプライサー。
【請求項３】
前記レート制御手段が、
前記第２のトランスポートストリームからＮＵＬＬデータを除去、ビデオフレームのこま落し、若しくは、ＭＰＥＧの圧縮率を上げることにより前記第２のトランスポートストリームのデータ量を減らす制御を行うことを特徴とする
請求項２記載のトランスポートストリーム・スプライサー。
【請求項４】
前記レート制御手段が、
前記バッファ手段からの読み出しのタイミングを遅くした場合に、前記第２のトランスポートストリームのデータ量を増やす制御を行うことを特徴とする
請求項１記載のトランスポートストリーム・スプライサー。
【請求項５】
前記レート制御手段が、
前記第２のトランスポートストリームに対してＮＵＬＬデータを挿入することにより前記第２のトランスポートストリームのデータ量を増やす制御を行うことを特徴とする
請求項４記載のトランスポートストリーム・スプライサー。
【請求項６】
前記タイムスタンプ変更手段が、
前記第１及び第２のトランスポートストリームのビデオデータのフレームレートを検出し、検出された前記フレームレートに基づき前記第２のトランスポートストリームのＰＣＲを同期させることを特徴とする
請求項１記載のトランスポートストリーム・スプライサー。
【請求項７】
前記レート制御手段が、
前記バッファ手段のデータの残量を検出することでデータレートの違いを認識することを特徴とする
請求項１記載のトランスポートストリーム・スプライサー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ＭＰＥＧ−２（Moving Picture Coding Experts Group／Moving Picture Experts Group：以下、単にＭＰＥＧと呼ぶ。）で用いられるトランスポートストリームを切り替えるトランスポートストリーム・スプライサーに関し、特にトランスポートストリームの基準となるクロック（ＳＴＣ：System Time Clock：以下、ＳＴＣと呼ぶ。）の連続性を確保することが可能なトランスポートストリーム・スプライサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＭＰＥＧ−２ではＭＰＥＧ−１と同様に任意の数の符号化された映像や音声、付加データ等の個別のストリームを多重化して、それぞれの同期を取りながら再生するための方式が規定されている。
【０００３】
ストリームの方式としては１本のストリームを単一のプログラムで構成するプログラムストリーム（ＰＳ：Program Stream）と、１本のストリームを複数のプログラムで構成するトランスポートストリーム（ＴＳ：Transport Stream）の２つの方式が存在する。
【０００４】
さらに、トランスポートストリームは、トランスポートパケットが複数個集まって構成され、このトランスポートパケットはパケットヘッダ、アダプテーションフィールド及びペイロードにより構成される。
【０００５】
また、前記アダプテーションフィールドには符号化した時点の基準時間をデコーダ（複号器）のＳＴＣで再現するための情報であるＰＣＲ（Program Clock Reference）が含まれている。
【０００６】
さて、従来のトランスポートストリーム・スプライサーはトランスポートストリームを用いて放送している放送中の画像（トランスポートストリーム）にコマーシャル（トランスポートストリーム）を挿入する場合や、キー局の放送（トランスポートストリーム）の一部にローカル局の放送（トランスポートストリーム）を挿入する場合等に用いられている。
【０００７】
但し、各トランスポートストリームは互いに非同期なＳＴＣに基づき動作するエンコーダ（符号器）によって生成されているため、ビデオのフレームレートやＰＣＲ等のタイミングの同期は保証されていない。
【０００８】
例えば、放送中の画像（トランスポートストリーム１：以下、ＴＳ１と呼ぶ。）にコマーシャル（トランスポートストリーム２：以下、ＴＳ２と呼ぶ。）を挿入する場合を考える。
【０００９】
この場合、”ＴＳ１”と”ＴＳ２”のＰＣＲが異なると、挿入する”ＴＳ２”のビデオのフレーム枚数と、挿入時間に受信した”ＴＳ１”のビデオのフレーム枚数が異なることになる。
【００１０】
また、フレームの枚数はＰＣＲに比例するため、”ＴＳ１”と”ＴＳ２”のＰＣＲが同期していないとビデオフレームとしての連続性が確保できない。
【００１１】
このため、非同期なＳＴＣでエンコードされたトランスポートストリームを切り替える方法として２つの方法が考案されている。
【００１２】
図２はこのような従来のトランスポートストリーム・スプライサーの一例を示す構成ブロック図である。
【００１３】
図２において１及び２はトランスポートストリームをデコードしてアナログビデオ信号に変換するデコーダ、３はアナログビデオ信号を切り替える信号切替手段、４はアナログビデオ信号をエンコードして新たなトランスポートストリームを生成するエンコーダ、１００，１０１及び１０２はトランスポートストリームである。
【００１４】
トランスポートストリーム１００及び１０１はそれぞれデコーダ１及び２に入力され、デコーダ１及び２の出力は信号切替手段３の入力端子にそれぞれ接続される。
【００１５】
また、信号切替手段３の出力はエンコーダ４に接続され、エンコーダ４はトランスポートストリーム１０２を生成して出力する。
【００１６】
ここで、図２に示す従来例の動作を説明する。デコーダ１及び２によって非同期のＰＣＲを有するトランスポートストリーム１００及び１０１はアナログビデオ信号に変換されるが、ＰＣＲはトランスポートストリームをデコードするために必要な情報であり、これらのアナログビデオ信号には存在しない。
【００１７】
すなわち、トランスポートストリーム１００及び１０１をＰＣＲが存在しないアナログビデオ信号に一旦変換し、これらのアナログビデオ信号を切り替えて生成させたアナログビデオ信号をエンコーダ４によって同一のＳＴＣに基づきエンコードしてトランスポートストリームを生成することにより、ＳＴＣの連続性を確保することが可能になる。
【００１８】
一方、図３はこのような従来のトランスポートストリーム・スプライサーの他の一例を示す構成ブロック図である。
【００１９】
図３において５及び６はアナログビデオ信号をエンコードしてトランスポートストリームを生成するエンコーダ、７は基準信号を発生させる基準信号発生器、８はディジタル信号（トランスポートストリーム）を切り替える信号切替手段、１０３及び１０４はアナログビデオ信号、１０５は基準信号、１０６はトランスポートストリームである。
【００２０】
アナログビデオ信号１０３及び１０４はそれぞれエンコーダ５及び６の入力端子に入力され、エンコーダ５及び６の出力は信号切替手段８の入力端子にそれぞれ接続される。
【００２１】
また、基準信号発生器７の出力である基準信号１０５はエンコーダ５及び６の基準入力端子に接続され、信号切替手段８はトランスポートストリーム１０６を生成して出力する。
【００２２】
ここで、図３に示す従来例の動作を説明する。エンコーダ５及び６は同一の基準信号１０５であるＳＴＣに基づきアナログビデオ信号１０３及び１０４をエンコードしてトランスポートストリームをそれぞれ生成して出力する。
【００２３】
これら生成されたトランスポートストリームは同一のＳＴＣに基づきエンコードされているので各々のトランスポートストリームのＰＣＲは同期しており、単純に信号切替手段８でトランスポートストリームを切り替えてもＳＴＣの連続性を確保することが可能になる。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図２に示す従来例では、トランスポートストリームを一旦アナログビデオ信号に変換した後に再度エンコードしてトランスポートストリームを生成しているため、画質の劣化が生じてしまうと言った問題点があった。また、デコーダ及びエンコーダを双方必要とするため装置の回路規模が大きくなってしまうと言った問題点があった。
【００２５】
一方、図３に示す従来例では、２つのエンコーダ５及び６が物理的に離れた場所に存在する場合には、同一の基準信号を用いることが困難であると言った問題点があった。
【００２６】
例えば、ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）等の広域ネットワークを用いて基準信号を分配して共有する方法も考えられるものの、大掛かりなシステムになってしまい、このような広域ネットワークを利用できない場所ではエンコードができなくなってしまう。
【００２７】
また、ＧＰＳ（Global Positioning System）の時計を用いて同期を取る方法も考えられるが、ＧＰＳを受信できない場所ではエンコードができなくなってしまう。
従って本発明が解決しようとする課題は、トランスポートストリームの基準となるクロックの連続性を確保することが可能なトランスポートストリーム・スプライサーを実現することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
トランスポートストリーム・スプライサーにおいて、
第１及び第２のトランスポートストリームのＰＣＲをそれぞれ検出する第１及び第２のＰＣＲ検出手段と、前記第２のトランスポートストリームのデータクロックに基づき前記第２のトランスポートストリームを格納し、前記第１のトランスポートストリームのデータクロックに基づき読み出すバッファ手段と、前記第１及び第２のＰＣＲ検出手段の出力に基づき前記バッファ手段からの読み出しのタイミングを早くし、若しくは、遅くして読み出して出力するレート制御手段と、前記第１のＰＣＲ検出手段の出力に基づき前記レート制御手段の出力のＰＣＲを打ち直して変更するタイムスタンプ変更手段と、前記第１のトランスポートストリームと前記タイムスタンプ変更手段の出力を切り替える信号切替手段とを備えたことにより、トランスポートストリームの基準となるクロックの連続性を確保することが可能になる。
【００２９】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の発明であるトランスポートストリーム・スプライサーにおいて、
前記レート制御手段が、
前記バッファ手段からの読み出しのタイミングを早くした場合に、前記第２のトランスポートストリームのデータ量を減らす制御を行うことにより、トランスポートストリームの基準となるクロックの連続性を確保することが可能になる。
【００３０】
請求項３記載の発明は、
請求項２記載の発明であるトランスポートストリーム・スプライサーにおいて、
前記レート制御手段が、
前記第２のトランスポートストリームからＮＵＬＬデータを除去、ビデオフレームのこま落し、若しくは、ＭＰＥＧの圧縮率を上げることにより前記第２のトランスポートストリームのデータ量を減らす制御を行うことにより、トランスポートストリームの基準となるクロックの連続性を確保することが可能になる。
【００３１】
請求項４記載の発明は、
請求項１記載の発明であるトランスポートストリーム・スプライサーにおいて、
前記レート制御手段が、
前記バッファ手段からの読み出しのタイミングを遅くした場合に、前記第２のトランスポートストリームのデータ量を増やす制御を行うことにより、トランスポートストリームの基準となるクロックの連続性を確保することが可能になる。
【００３２】
請求項５記載の発明は、
請求項４記載の発明であるトランスポートストリーム・スプライサーにおいて、
前記レート制御手段が、
前記第２のトランスポートストリームに対してＮＵＬＬデータを挿入することにより前記第２のトランスポートストリームのデータ量を増やす制御を行うことにより、トランスポートストリームの基準となるクロックの連続性を確保することが可能になる。
【００３３】
請求項６記載の発明は、
請求項１記載の発明であるトランスポートストリーム・スプライサーにおいて、
前記タイムスタンプ変更手段が、
前記第１及び第２のトランスポートストリームのビデオデータのフレームレートを検出し、検出された前記フレームレートに基づき前記第２のトランスポートストリームのＰＣＲを同期させることにより、トランスポートストリームの基準となるクロックの連続性を確保することが可能になる。
【００３４】
請求項７記載の発明は、
請求項１記載の発明であるトランスポートストリーム・スプライサーにおいて、
前記レート制御手段が、
前記バッファ手段のデータの残量を検出することでデータレートの違いを認識することにより、記憶容量が有限であるバッファ手段のオバーフロー等の不具合を防止することが可能になる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係るトランスポートストリーム・スプライサーの一実施例を示す構成ブロック図である。
【００３８】
図１において９及び１０はＰＣＲ検出手段、１１はバッファ手段、１２はレート制御手段、１３はタイムスタンプ変更手段、１４は信号切替手段、１０７，１０８及び１０９はトランスポートストリームである。
【００３９】
また、１１及び１２はデータレート調整手段５０を、１３はＰＣＲ同期手段５１をそれぞれ構成している。
【００４０】
第１のトランスポートストリーム１０７はＰＣＲ検出手段１０の入力端子、レート制御手段１２の読出クロック入力端子及び信号切替手段１４の一方の入力端子に入力される。
【００４１】
第２のトランスポートストリーム１０８はＰＣＲ検出手段９の入力端子、バッファ手段１１の入力端子及び書込クロック入力端子にそれぞれ接続される。
【００４２】
ＰＣＲ検出手段９の出力はレート制御手段１２の一方の検出信号入力端子に接続され、ＰＣＲ検出手段１０の出力はレート制御手段１２の他方の検出信号入力端子及びタイムスタンプ変更手段１３の検出信号入力端子にそれぞれ接続される。
【００４３】
バッファ手段１１の出力はレート制御手段１２の入力端子に接続され、レート制御手段１２の出力はタイムスタンプ変更手段１３の入力端子に接続される。また、タイムスタンプ変更手段１３の出力は信号切替手段１４の他方の入力端子に接続され、信号切替手段１４はトランスポートストリーム１０９を出力する。
【００４４】
ここで、図１に示す実施例の動作を説明する。図１に示す実施例はトランスポートストリーム１０８のデータレートをトランスポートストリーム１０７のデータレートに合わせると共にトランスポートストリーム１０８のＰＣＲを打ち直して変更する。
【００４５】
先ず、ＰＣＲ検出手段９及び１０はトランスポートストリーム１０８及び１０７のＰＣＲをそれぞれ検出する。
【００４６】
また、トランスポートストリーム１０８のデータクロックはバッファ手段１１の書込クロック信号として用いられて、トランスポートストリーム１０８がバッファ手段１１に書き込まれる。
【００４７】
バッファ手段１１はトランスポートストリーム１０７とトランスポートストリーム１０８のデータレートの相違を吸収するものであり、ＦＩＦＯ（First-In First-Out）バッファ等が用いられる。
【００４８】
バッファ手段１１に格納されたトランスポートストリーム１０８はトランスポートストリーム１０７のデータクロックを読出クロック信号として読み出され、レート制御手段１２に出力される。
【００４９】
レート制御手段１２はＰＣＲ検出手段９及び１０で検出されたトランスポートストリーム１０８及び１０７のＰＣＲに基づきトランスポートストリーム１０８のデータレートを調整してタイムスタンプ変更手段１３に出力する。
【００５０】
例えば、トランスポートストリーム１０８のＰＣＲがトランスポートストリーム１０７のＰＣＲよりも進んでいる、言い換えれば、トランスポートストリーム１０８のデータレートがトランスポートストリーム１０７のデータレートより大きい場合、レート制御手段１２はバッファ手段１１からの読み出しタイミングを早くする。
【００５１】
そして、レート制御手段１２はトランスポートストリーム１０８のデータ量を減らす制御を行う。
【００５２】
具体的には、トランスポートストリーム１０８から”ＮＵＬＬデータ”を除去、ビデオフレームのこま落しを行う、若しくは、ＭＰＥＧの圧縮率を上げる等を行う。
【００５３】
一方、例えば、トランスポートストリーム１０８のＰＣＲがトランスポートストリーム１０７のＰＣＲよりも遅れている、言い換えれば、トランスポートストリーム１０８のデータレートがトランスポートストリーム１０７のデータレートより小さい場合、レート制御手段１２はバッファ手段１１からの読み出しタイミングを遅くする。
【００５４】
そして、レート制御手段１２はトランスポートストリーム１０８のデータ量を増やす制御を行う。
【００５５】
具体的には、トランスポートストリーム１０８に対して”ＮＵＬＬデータ”を挿入する等を行う。
【００５６】
そして、タイムスタンプ変更手段１３はＰＣＲ検出手段１０の検出したＰＣＲに基づきデータレートが調整されたトランスポートストリーム１０８のＰＣＲを打ち直して変更すると共に信号切替手段１４に出力する。
【００５７】
最後に、信号切替手段１４はトランスポートストリーム１０７とデータレートが調整されＰＣＲが同期されたトランスポートストリーム１０８とを適宜切り替えてトランスポートストリーム１０９として出力する。
【００５８】
但し、トランスポートストリーム１０７とデータレートが調整されＰＣＲが同期されたトラスポートストリーム１０８とはデータレート及びＰＣＲの同期がなされているので、信号切替手段１４は信号の同期に関して何ら制御する必要性はない。
【００５９】
この結果、２つのトランスポートストリームのＰＣＲを検出し、検出されたＰＣＲに基づき一方のトランスポートストリームのデータレートを調整し及びＰＣＲを打ち直して変更することにより、トランスポートストリームの基準となるクロックの連続性を確保することが可能になる。
【００６０】
なお、図１に示す実施例ではトランスポートストリームの切り替えについて説明しているが、ＭＰＥＧ−２のストリームの方式であるプログラムストリームに関しても適用可能である。
【００６１】
また、図１に示す実施例では２つのトランスポートストリームの同期を取るために２つのトランスポートストリームのＰＣＲを検出して基準としているが、２つのトランスポートストリームのビデオデータのフレームレートを検出して基準としても構わない。
【００６２】
また、レート制御手段１２は検出されたＰＣＲに基づきデータレートの違いを認識しているが、バッファ手段１１のデータの残量を検出することでデータレートの違いを認識することも可能である。
【００６３】
この場合には、記憶容量が有限であるＦＩＦＯバッファ等のバッファ手段１１のオバーフロー等の不具合を防止することが可能になる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
請求項１，２，３，４及び請求項５の発明によれば、２つのトランスポートストリームのＰＣＲを検出し、検出されたＰＣＲに基づき一方のトランスポートストリームのデータレートを調整し及びＰＣＲを打ち直して変更することにより、トランスポートストリームの基準となるクロックの連続性を確保することが可能になる。
【００６５】
また、請求項６の発明によれば、２つのトランスポートストリームのビデオデータのフレームレートを検出し、検出されたフレームレートに基づき一方のトランスポートストリームのＰＣＲを同期させることにより、トランスポートストリームの基準となるクロックの連続性を確保することが可能になる。
【００６６】
また、請求項７の発明によれば、バッファ手段のデータの残量を検出することでデータレートの違いを認識することにより、記憶容量が有限であるバッファ手段のオバーフロー等の不具合を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトランスポートストリーム・スプライサーの一実施例を示す構成ブロック図である。
【図２】従来のトランスポートストリーム・スプライサーの一例を示す構成ブロック図である。
【図３】従来のトランスポートストリーム・スプライサーの他の一例を示す構成ブロック図である。
【符号の説明】
１，２  デコーダ
３，８，１４  信号切替手段
４，５，６  エンコーダ
７  基準信号発生器
９，１０  ＰＣＲ検出手段
１１  バッファ手段
１２  レート制御手段
１３  タイムスタンプ変更手段
５０  データレート調整手段
５１  ＰＣＲ同期手段
１００，１０１，１０２，１０６，１０７，１０８，１０９  トランスポートストリーム
１０３，１０４  アナログビデオ信号
１０５  基準信号
【図１】
0003705231.tif 000002
【図２】
0003705231.tif 000003
【図３】
0003705231.tif 000004