(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のビット列を多重化して伝送ビット列として送信する多重化送信装置において、
少なくともビット列の誤り耐性に関する優先度の数と同数設けられ、各誤り耐性に関する優先度毎に上記ビット列を多重化して優先度別多重化ビット列を出力する複数の多重化手段と、
上記複数の多重化手段毎に設けられ、各多重化手段からの優先度別多重化ビット列をそれぞれ誤り耐性に関する優先度に応じた長さのフレームに分割し、分割したフレーム毎に誤り耐性に関する優先度に応じて誤り訂正符号を付与して、それぞれ同一ビット長の優先度別誤り訂正符号化ビット列として出力する複数の誤り訂正符号化手段と、
上記複数の誤り訂正符号化手段毎に設けられ、各誤り訂正符号化手段からの優先度別誤り訂正ビット列に対しそれぞれ各誤り耐性に関する優先度に応じてインタリーブ処理を行ってそれぞれ優先度別インタリーブビット列として出力する複数のインタリーブ手段と、
上記複数のインタリーブ手段からの各インタリーブビット列を１つのビット列に多重化し、これをフレーミングビット列として出力するフレーミング手段とを備え、
このフレーミングビット列に基づいて伝送ビット列を生成して送信することを特徴とする多重化送信装置。
【請求項２】
複数の誤り訂正符号化手段は、優先度別多重化ビット列を分割して得たフレームのビット長とそれに対応する誤り訂正符号のビット長との和が固定長で、かつ誤り訂正符号は誤り耐性に関する優先度に応じてそれぞれ独自の長さを有するように、誤り訂正符号を各優先度別多重化ビット列に対して付与することを特徴とする請求項１記載の多重化送信装置。
【請求項３】
多重化手段はそれぞれ互いに異なる可変長のパケットを単位にして優先度別多重化ビット列を生成し、
誤り訂正符号化手段は、優先度別多重化ビット列を分割して得たフレームのビット長とそれに対応する誤り訂正符号のビット長との和が固定長になるように、誤り訂正符号を各優先度別多重化ビット列に対して付与することを特徴とする請求項１記載の多重化送信装置。
【請求項４】
フレーミング手段は、フレーム単位にダミービットを付加して一定の長さのフレーミングビット列を出力することを特徴とする請求項１記載の多重化送信装置。
【請求項５】
各ビット列のビットレートと伝送路状態とに応じて各誤り訂正符号化手段における誤り訂正符号の長さを可変制御する誤り訂正符号長制御手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の多重化送信装置。
【請求項６】
複数のビット列を多重化して伝送ビット列として送信する多重化送信方法において、
少なくともビット列の誤り耐性に関する同数設けた優先度毎に上記ビット列を多重化して、優先度毎の複数の優先度別多重化ビット列毎に、各優先度別多重化ビット列をそれぞれ誤り耐性に関する優先度に応じた長さのフレームに分割し、
分割したフレーム毎に誤り耐性に関する優先度に応じて誤り訂正符号を付与すると共に、上記優先度に応じてそれぞれ同一ビット長の優先度別誤り訂正符号化ビット列とし、
上記優先度別誤り訂正符号化ビット列に対してそれぞれ各誤り耐性に各誤り耐性に関する優先度に応じてインタリーブ処理を行って複数の優先度別インタリーブ列とし、
上記複数の優先度別インタリーブビット列を１つのビット列に多重化したフレーミングビット列に基づいて伝送ビット列を生成して送信することを特徴とする多重化送信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のビット列を多重化して伝送する多重化送信装置、多重化受信装置および多重化伝送システムに係り、詳しくは、ディジタル化された映像信号、音響信号、その他の伝送データなどを多重化して伝送するのに好適な多重化送信装置及び多重化送信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル技術、ネットワーク技術などの技術が飛躍的に進歩し、各種メディアのデジタル伝送化が検討されている。
【０００３】
図１０は、郵政省  電気通信審議会答申諮問第７４号：「『デジタル放送方式に係る技術的条件』のうち１２．２〜１２．７５ＧＨｚを使用する衛星デジタル放送方式（２７ＭＨｚ帯域幅を使用するもの）の技術的条件」，（１９９５年７月）及び映像メディア学会誌Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．９，ｐｐ．１３３６−１３４０に開示された従来の多重化送信装置を示すブロック図である。図において、１４は複数のビット列１０１を多重化して多重化ビット列１１７を出力する多重化手段であり、１５は多重化ビット列１１７に対してその誤り訂正符号を付与し、これらを誤り訂正符号化ビット列１１８として出力する誤り訂正符号化手段であり、１６は誤り訂正符号化ビット列１１８のインタリーブ処理を行い、これをインタリーブビット列１１９として出力するインタリーブ処理手段であり、５はこのインタリーブビット列１１９の畳込み符号化処理を行い、これを畳込み符号化ビット列１０６として出力する畳込み符号化手段であり、６はこの畳込み符号化ビット列１０６の変調処理を行い、これを伝送ビット列１０７として出力する変調手段である。
【０００４】
次に動作について説明する。
多重化送信装置に入力された複数のビット列１０１は、多重化手段１４により多重化されて多重化ビット列１１７となり、誤り訂正符号化手段１５により誤り訂正符号を付与されて誤り訂正符号化ビット列１１８となり、インタリーブ処理手段１６によりインタリーブ処理がなされてインタリーブビット列１１９となり、畳込み符号化手段５により畳込み処理がなされて畳込み符号化ビット列１０６となり、変調手段６により変調処理がなされて伝送ビット列１０７となり、図示外の伝送路に送出される。
【０００５】
そして、このような動作に基づいていわゆるマルチメディアデータを符号化、多重化して送信することができる。
なお、従来の多重化受信装置は上記多重化送信装置とは逆の動作を行うものであり、そのブロック図及び動作については説明を省略する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の多重化送信装置、多重化受信装置および多重化伝送システムは以上のように構成されているので、複数のビット列１０１，・・・，１０１には必ず同一の符号化処理が施されてしまい、複数のコンテンツに関するデータを伝送する場合などにおいても、それらに対応する複数のビット列には同一の符号化処理が施されてしまう。
【０００７】
その結果、複数のコンテンツに関するデータを伝送する場合などにおいては、その中で最も重要なコンテンツのデータが正確に伝送されるように符号化処理を設定する必要があるため、その他のコンテンツのデータに関して言えば必要以上に符号化処理がなされてしまうことになり、その分、必要以上に伝送ビット列が冗長となってしまい、伝送効率の低下を招いてしまうなどの課題があった。
【０００８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、伝送ビット列の冗長化を格段に抑制して、複数のコンテンツのビット列を多重化して効率よく伝送することができる多重化送信装置、多重化受信装置および多重化伝送システムを得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る多重化送信装置は、複数のビット列を多重化して伝送ビット列として送信する多重化送信装置において、少なくともビット列の誤り耐性に関する優先度の数と同数設けられ、各誤り耐性に関する優先度毎に上記ビット列を多重化して優先度別多重化ビット列を出力する複数の多重化手段と、多重化手段と同数設けられ、各優先度別多重化ビット列を誤り耐性に関する優先度に応じた長さのフレームに分割し、分割したフレーム毎にその誤り訂正符号を付与し、これらを同一ビット長の優先度別誤り訂正符号化ビット列として出力する複数の誤り訂正符号化手段と、複数の優先度別誤り訂正符号化ビット列を１つのビット列に多重化し、これをフレーミングビット列として出力するフレーミング手段とを備え、このフレーミングビット列に基づいて伝送ビット列を生成して送信するものである。
【００１０】
この発明に係る多重化送信装置は、複数の誤り訂正符号化手段が、優先度別多重化ビット列を分割して得たフレームのビット長とそれに対応する誤り訂正符号のビット長との和が固定長で、かつ誤り訂正符号は誤り耐性に関する優先度に応じてそれぞれ独自の長さを有するように、誤り訂正符号を各優先度別多重化ビット列に対して付与するものである。
【００１１】
この発明に係る多重化送信装置は、多重化手段はそれぞれ互いに異なる可変長のパケットを単位にして優先度別多重化ビット列を生成し、誤り訂正符号化手段は、優先度別多重化ビット列を分割して得たフレームのビット長とそれに対応する誤り訂正符号のビット長との和が固定長になるように、誤り訂正符号を各優先度別多重化ビット列に対して付与するものである。
【００１２】
この発明に係る多重化送信装置は、フレーミング手段が、フレーム単位にダミービットを付加して一定の長さのフレーミングビット列を出力するものである。
【００１３】
この発明に係る多重化送信装置は、各ビット列のビットレートと伝送路状態とに応じて各誤り訂正符号化手段における誤り訂正符号の長さを可変制御する誤り訂正符号長制御手段を設けたものである。
【００１４】
この発明に係る多重化送信装置は、多重化手段と同数設けられ、各優先度別誤り訂正符号化ビット列毎にインタリーブ処理を行い、これを優先度別インタリーブビット列として出力する複数のインタリーブ処理手段を設け、この優先度別インタリーブビット列を優先度別誤り訂正符号化ビット列の代わりにフレーミング手段へ入力するものである。
【００１６】
この発明に係る多重化送信方法は、複数のビット列を多重化して伝送ビット列として送信する多重化送信方法において、少なくともビット列の誤り耐性に関する同数設けた優先度毎に上記ビット列を多重化して、優先度毎の複数の優先度別多重化ビット列毎に、各優先度別多重化ビット列をそれぞれ誤り耐性に関する優先度に応じた長さのフレームに分割し、分割したフレーム毎に誤り耐性に関する優先度に応じて誤り訂正符号を付与すると共に、上記優先度に応じてそれぞれ同一ビット長の優先度別誤り訂正符号化ビット列とし、上記優先度別誤り訂正符号化ビット列に対してそれぞれ各誤り耐性に各誤り耐性に関する優先度に応じてインタリーブ処理を行って複数の優先度別インタリーブ列とし、上記複数の優先度別インタリーブビット列を１つのビット列に多重化したフレーミングビット列に基づいて伝送ビット列を生成して送信するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による多重化送信装置の構成を示すブロック図である。図において、１ａ，・・・，１ｋはビット列１０１の誤り耐性に関する優先度の数と同数設けられ、各誤り耐性に関する優先度毎に上記ビット列１０１を多重化して優先度別多重化ビット列１０２を出力する複数の多重化手段であり、２ａ，・・・，２ｋは多重化手段１ａ，・・・，１ｋと同数設けられ、各優先度別多重化ビット列１０２に対してその誤り訂正符号を付与し、これらを優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３として出力する複数の誤り訂正符号化手段であり、３ａ，・・・，３ｋは多重化手段１ａ，・・・，１ｋと同数設けられ、各優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３毎にインタリーブ処理を行い、これを優先度別インタリーブビット列１０４として出力する複数のインタリーブ処理手段であり、４は複数の優先度別インタリーブビット列１０４を１つのビット列に多重化し、これをフレーミングビット列１０５として出力するフレーミング手段であり、５はこのフレーミングビット列１０５の畳込み符号化処理を行い、これを畳込み符号化ビット列１０６として出力する畳込み符号化手段であり、６はこの畳込み符号化ビット列１０６の変調処理を行い、これを伝送ビット列１０７として出力する変調手段である。
【００１９】
多重化手段１ａ，・・・，１ｋはそれぞれ、誤り耐性に関して優先度が同一の複数のビット列１０１（例えば、映像符号化ビット列、音響符号化ビット列、データ符号化ビット列など）が入力され、この複数のビット列１０１をメディア多重化して番組を生成し、さらに、複数の番組をプログラム多重化して優先度別多重化ビット列１０２を生成して出力する。図２はこの発明の実施の形態１による優先度別多重化ビット列１０２のパケット構成を示す説明図である。図において、１０２ａはＮｃｈ［ビット］の長さのヘッダであり、１０２ｂはＮｃｐ［ビット］の長さのデータが格納されるペイロードであり、この多重化パケットはＮｃ［ビット］（＝Ｎｃｈ＋Ｎｃｐ）の長さとなる。また、１０２ｃはヘッダ１０２ａの先頭に格納され、Ｎｓｙｎｃ［ビット］の長さを有する同期ビットである。なお、この実施の形態１では、メディア多重化後のパケット長およびプログラム多重化後のパケット長が一定である固定長パケットを用い、全ての優先度別多重化ビット列１０２が同一の長さとなるように設定している。
【００２０】
誤り訂正符号化手段２ａ，・・・，２ｋはそれぞれ、優先度別多重化ビット列１０２が入力され、この優先度別多重化ビット列１０２を所定の長さのフレームに分割し、この分割したフレーム毎にその誤り訂正符号を付与し、これらを優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３として出力する。なお、この実施の形態１ではリードソロモン符号（ＲＳ符号；Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ  ｃｏｄｅ）化を行い、また、優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３の長さは固定長とした。図３はこの発明の実施の形態１による優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３のフレーム構成を示す説明図である。図において、１０３ａはＮｄ［ビット］の長さのデータが格納されるデータ部であり、１０３ｂはＮｅ［ビット］の長さの誤り訂正符号が格納される誤り訂正符号部であり、このフレームはＮｆ［ビット］（＝Ｎｄ＋Ｎｅ）の長さとなる。
【００２１】
なお、リードソロモン符号（ＲＳ符号；Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ  ｃｏｄｅ）は、ビット列をブロック化し、ブロック単位で独立に誤り訂正符号化処理を行って生成されるブロック符号の一種であり、誤り訂正符号として一般的に用いられている。また、本実施の形態１のように２段階の符号化を行う場合には、後述する畳込み符号化手段５での誤り訂正符号と区別するために、この誤り訂正符号化手段２ａ，・・・，２ｋで生成する誤り訂正符号を外符号（ｏｕｔｅｒ  ｃｏｄｅ）とも呼ぶ。
【００２２】
インタリーブ処理手段３ａ，・・・，３ｋはそれぞれ、各優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３毎にインタリーブ処理を行い、これを優先度別インタリーブビット列１０４として出力する。
【００２３】
図４はこの発明の実施の形態１によるインタリーブ処理手段３ａ，・・・，３ｋと後述するデインタリーブ処理手段の構成を示すブロック図である。同図では、周期（インタリーブの深さ）Ｎの畳み込みインタリーブをバイト単位で行っている。図において、２０ａ，・・・，２０ｎはそれぞれ第１番目から第ｎ番目のＮ本のバイト伝送路であり、２１ｂ，・・・，２１ｎはそれぞれ第ｍ（ｍ＝２，・・・，Ｎ）番目のバイト伝送路２０ａ，・・・，２０ｎに設けられ、単位遅延時間をＭとした場合に（Ｍ×（ｍ−１））ずつの遅延時間を有する（Ｎ−１）個の遅延素子であり、２２は優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３をバイト毎に上記各バイト伝送路２０ａ，・・・，２０ｎに順次分配する第一スイッチであり、２３はこの第一スイッチ２２と同期して各バイト伝送路２０ａ，・・・，２０ｎに順次接続される第二スイッチである。２４ａ，・・・，２４ｎはそれぞれ第１番目から第ｎ番目のＮ本の第二バイト伝送路であり、２５ａ，・・・，２５（Ｎ−１）はそれぞれ第ｏ（ｏ＝１，・・・，Ｎ−１）番目の第二バイト伝送路２４ａ，・・・，２４ｎに設けられ、単位遅延時間をＭとした場合に（Ｍ×ｏ）ずつの遅延時間を有する（Ｎ−１）個の第二遅延素子であり、２６は第一スイッチ２２と同期して各第二バイト伝送路２４ａ，・・・，２４ｎに順次接続される第三スイッチであり、２７は第一スイッチ２２と同期して各第二バイト伝送路２４ａ，・・・，２４ｎに順次接続される第四スイッチである。
【００２４】
そして、例えば、上記Ｎを優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３のビット数を１バイトのビット数で割った値と同数に設定するとともに、上記単位遅延時間Ｍをこの優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３の伝送速度に同期させ、上記４つのスイッチ２２，２３，２６，２７を１バイト毎に切り替えることにより、インタリーブ処理手段３ａ，・・・，３ｋでは、各優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３がバイト単位毎に上記優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３の伝送速度分ずつ離散した優先度別インタリーブビット列１０４を得ることができ、デインタリーブ処理手段１０ａ，・・・，１０ｋでは、このように離散したバイト単位をまとめて各優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３を再生することができる。なお、この場合、インタリーブの深さＮとＭの積は優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３のフレーム長Ｎｆと等しくなる。これにより、伝送路上でバースト的な誤りが発生しても受信側で元の順序に戻すこと（デインタリーブ；ｄｅ−ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）によりバースト誤りを拡散してランダム誤りに変えることができるため、インタリーブ処理を行わない場合と比べると、より短い誤り訂正符号で同等の誤り訂正処理が可能になる。
【００２５】
また、上述したように、インタリーブ処理において優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３の先頭バイトが必ず「遅延＝０」の第一番目のバイト伝送路２０ａを通るように構成することで、デインタリーブ処理手段１０ａ，・・・，１０ｋにおいては、「遅延＝Ｍ×（Ｎ−１）」の第一番目のバイト伝送路だけを見ることで容易に優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３の先頭バイトを検出できるという利点が生じる。
【００２６】
フレーミング手段４は、複数の優先度別インタリーブビット列１０４を１つのビット列に多重化し、これをフレーミングビット列１０５として出力する。具体的には、複数の優先度別インタリーブビット列１０４を一旦メモリに書き込んだ後、書き込み順序とは異なる順序にて読み出すことにより複数の優先度別インタリーブビット列１０４毎にビットの並び替えを行うフレーミング処理を行い、これをフレーミングビット列１０５として出力する。図５はこの発明の実施の形態１によるフレーミング手段４の動作を示す説明図である。図において、４ａは複数の行と複数の列とからなるマトリックイメージにて記載され、複数の優先度別インタリーブビット列１０４を記憶するメモリ領域であり、４ｃはそれぞれ各優先度別インタリーブビット列１０４がメモリ領域４ａの列方向に沿って書き込まれる優先度別インタリーブビット列書込領域であり、４ｂは上記書き込み方向における最初の一列に書き込まれ、各優先度別インタリーブビット列書込領域のサイズデータなどが書き込まれるフレーム情報書込領域である。そして、読み出し時には、行毎に順番に読み出され、フレーミングビット列１０５はこの読み出し順に配列された複数のビット列にて構成される。
【００２７】
なお、各優先度別インタリーブビット列書込領域４ｃの領域サイズは、誤り耐性に関する優先度別の伝送レートの比に基づき決められる。また、フレーム情報書込領域４ｂは伝送路誤りの影響を受けないように強度な誤り訂正符号化処理が行われる。
【００２８】
畳込み符号化手段５は、フレーミングビット列１０５の畳込み符号化処理を行い、これを畳込み符号化ビット列１０６として出力する。なお、前述の誤り訂正符号化手段２ａ，・・・，２ｋでの誤り訂正処理と区別するため、畳込み符号化手段５で生成する畳込み符号を内符号（ｉｎｎｅｒ  ｃｏｄｅ）とも呼ぶ。
【００２９】
変調手段６は、畳込み符号化ビット列１０６の変調処理を行い、これを伝送ビット列１０７として出力する。
【００３０】
次に動作について説明する。
多重化送信装置に入力された複数のビット列１０１は、その誤り耐性の優先度に応じた多重化手段１ａ，・・・，１ｋにより多重化されて複数の優先度別多重化ビット列１０２となり、誤り訂正符号化手段２ａ，・・・，２ｋにより誤り訂正符号を付与されて複数の優先度誤り訂正符号化ビット列１０３となり、インタリーブ処理手段３ａ，・・・，３ｋによりインタリーブ処理がなされて複数の優先度別インタリーブビット列１０４となり、フレーミング手段４によりフレーミング処理がなされてフレーミングビット列１０５となり、畳込み符号化手段５により畳込み処理がなされて畳込み符号化ビット列１０６となり、変調手段６により変調処理がなされて伝送ビット列１０７となり、図示外の伝送路に送出される。そして、このような動作に基づいていわゆる複数のマルチメディアデータをその誤り耐性の優先度に応じて符号化し、多重化して送信される。
【００３１】
次にこの実施の形態１における上記各ビット列の処理内容について詳細に説明する。
この実施の形態１では複数の誤り訂正符号化手段２ａ，・・・，２ｋが、優先度別多重化ビット列１０２を分割して得たフレームのビット長Ｎｄとそれに対応する誤り訂正符号のビット長Ｎｅとの和Ｎｆが固定長で、かつ誤り訂正符号Ｎｅは誤り耐性に関する優先度に応じてそれぞれ独自の長さを有するように、誤り訂正符号を各優先度別多重化ビット列１０２に対して付与する。つまり、各多重化手段１ａ，・・・，１ｋはそれぞれ一定の固定長の優先度別多重化ビット列１０２を出力するものであるが、優先度＝１が誤り耐性に関する優先度を最優先、すなわち最も強い誤り耐性が要求されるものとし、優先度の値が大きくなるにしたがって優先度が低くなる、すなわち要求される誤り耐性能力が小さくなるものとした場合、多重化手段１ａ，・・・，１ｋにおける多重化は、各優先度毎にそれぞれパケット長Ｎｃｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｋ）［ビット］の固定長パケットを単位に行われ、Ｎｃ１＜Ｎｃ２＜・・・＜Ｎｃｋの関係の固定パケット長にて多重化が行われる。従って、優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３の長さをＮｆｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｋ）［ビット］、データ長さをＮｄｉ［ビット］、誤り訂正符号の長さをＮｅｉとすると、以下の関係（式１），（式２），（式３）が成り立っている。
Ｎｃｉ＝Ｎｄｉ                                              （式１）
Ｎｄ１＋Ｎｅ１＝Ｎｄ２＋Ｎｅ２＝・・・＝Ｎｄｋ＋Ｎｅｋ      （式２）
Ｎｆ１＝Ｎｆ２＝・・・＝Ｎｆｋ                              （式３）
【００３２】
なお、一般的には誤り訂正符号に必要なビット長は各ビット列１０１の誤り耐性に関する優先度に応じて異なるものであり、１回のインタリーブ処理に利用される優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３の数や、１つのフレーミングビット列１０５に反映させるビット数に応じて設定すれば良い。
【００３３】
図６は伝送ビット列１０７から複数のビット列１０１を再生する、この発明の実施の形態１による多重化受信装置の構成を示すブロック図である。図において、７は受信した伝送ビット列１０７の復調処理を行い、これを復調ビット列１０８として出力する復調手段であり、８はこの復調ビット列１０８をビタビ復号化処理を行い、これを復号化ビット列１０９として出力するビタビ復号化手段であり、９はこの復号化ビット列１０９から誤り耐性に関する優先度別に複数の優先度別インタリーブビット列１０４を再生するデフレーミング手段であり、１０ａ，・・・，１０ｋはそれぞれ、この各優先度別インタリーブビット列１０４が入力され、優先度別インタリーブビット列１０４から優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３を再生する複数のデインタリーブ処理手段であり、１１ａ，・・・，１１ｋはそれぞれ各優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３が入力され、この優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３から優先度別多重化ビット列１０２を再生する複数の誤り訂正復号化手段であり、１２ａ，・・・，１２ｋはそれぞれ各優先度別多重化ビット列１０２が入力され、この優先度別多重化ビット列１０２から各ビット列１０１を再生する複数の多重分離手段である。
【００３４】
次に動作について説明する。
伝送路から多重化受信装置に入力された伝送ビット列１０７は、復調手段７にて復調されて復調ビット列１０８となり、ビタビ復号化手段８にて復号化されて復号化ビット列１０９となり、デフレーミング手段９にて再生されて優先度別の複数の優先度別インタリーブビット列１０４となり、デインタリーブ処理手段１０ａ，・・・，１０ｋにてデインタリーブ処理されて複数の優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３となり、誤り訂正復号化手段１１ａ，・・・，１１ｋにて復号化されて複数の優先度別多重化ビット列１０２となり、多重分離手段１２ａ，・・・，１２ｋにて再生されて複数のビット列１０１となる。
【００３５】
以上のように、この実施の形態１によれば、少なくともビット列１０１の誤り耐性に関する優先度の数と同数設けられ、各誤り耐性に関する優先度毎に上記ビット列１０１を多重化して優先度別多重化ビット列１０２を出力する複数の多重化手段１ａ，・・・，１ｋと、多重化手段１ａ，・・・，１ｋと同数設けられ、各優先度別多重化ビット列１０２を所定の長さのフレームに分割し、分割したフレーム毎にその誤り訂正符号を付与し、これらを優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３として出力する複数の誤り訂正符号化手段２ａ，・・・，２ｋと、複数の優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３を１つのビット列に多重化し、これをフレーミングビット列１０５として出力するフレーミング手段４とを備え、このフレーミングビット列１０５に基づいて伝送ビット列１０７を生成して送信するので、ビット列１０１毎にその誤り耐性に関する優先度に応じた符号化処理を行うことができる。従って、伝送するコンテンツ毎にそのビット列１０１の誤り耐性に関する優先度を設定することにより、伝送するコンテンツに応じた誤り訂正符号の付与処理を行うことができる効果がある。
【００３６】
また、多重化手段１ａ，・・・，１ｋと同数設けられ、各優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３毎にインタリーブ処理を行い、これを優先度別インタリーブビット列１０４として出力する複数のインタリーブ処理手段３ａ，・・・，３ｋを設け、この優先度別インタリーブビット列１０４を優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３の代わりにフレーミング手段４へ入力するので、ビット列１０１毎にその誤り耐性に関する優先度に応じたインタリーブ処理を行うことができる。従って、伝送するコンテンツ毎にそのビット列１０１の誤り耐性に関する優先度を設定することにより、伝送するコンテンツに応じたインタリーブ処理を行うことができる効果がある。
【００３７】
そして、例えば、誤り耐性に関する優先度が異なる複数のビット列１０１を多重化して送信する際に、誤り耐性に関する優先度が低いビット列１０１を誤り耐性に関する優先度が高いビット列１０１と同様に符号化処理およびインタリーブ処理をすることがなくなるので、伝送ビット列１０７の冗長化を格段に抑制することができ、複数のコンテンツのビット列１０１を多重化して効率よく伝送することができる効果がある。
【００３８】
また、重要な情報（コンテンツ）に対しては通常よりも誤り耐性を強化して伝送することも可能となり、伝送路の品質に応じて受信情報が段階的に劣化する、所謂グレースフルデグラデーションの実現が可能となる効果がある。
【００３９】
この実施の形態１によれば、複数の誤り訂正符号化手段２ａ，・・・，２ｋが、優先度別多重化ビット列１０２を分割して得たフレームのビット長Ｎｄとそれに対応する誤り訂正符号のビット長Ｎｅとの和Ｎｆが固定長で、かつ誤り訂正符号Ｎｅは誤り耐性に関する優先度に応じてそれぞれ独自の長さを有するように、誤り訂正符号Ｎｅを各優先度別多重化ビット列１０２に対して付与するので、例えば、各フレーミング手段４では上記固定長Ｎｆを単位として並べ替え処理を行うことができる。従って、フレーミング手段４における処理を複雑化させることなく、しかも、フレーミングビット列１０５にダミービットを挿入する必要が無いので、簡易な構成でしかも伝送ビット列１０７の冗長化を効果的に抑制することができ、伝送効率も最大にすることができる効果がある。
【００４０】
この実施の形態１によれば、伝送ビット列１０７に基づいて誤り耐性に関する優先度毎の複数の優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３を再生するデフレーミング手段９と、上記各優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３が入力され、この優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３から優先度別多重化ビット列１０２を再生する複数の誤り訂正復号化手段１１ａ，・・・，１１ｋと、上記各優先度別多重化ビット列１０２が入力され、この優先度別多重化ビット列１０２から各ビット列１０１を再生する複数の多重分離手段１２ａ，・・・，１２ｋとを備えたので、ビット列１０１毎にその誤り耐性に関する優先度に応じた符号化処理がなされた伝送ビット列１０７に基づいて各ビット列１０１を再生することができる。また、上記各優先度別インタリーブビット列１０４が入力され、この優先度別インタリーブビット列１０４から優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３を再生する複数のデインタリーブ処理手段１０ａ，・・・，１０ｋを備えたので、ビット列１０１毎にその誤り耐性に関する優先度に応じたインタリーブ処理がなされた伝送ビット列１０７に基づいて各ビット列１０１を再生することができる。従って、伝送するコンテンツ毎にそのビット列１０１の誤り耐性に関する優先度が設定されていても、各ビット列１０１を再生することができ、複数のコンテンツのビット列１０１を多重化して効率よく伝送することができる効果がある。また、グレースフルデグラデーションがなされた伝送ビット列１０７に基づいて各ビット列１０１を再生することもできる効果がある。
【００４１】
そして、このような多重化送信装置と多重化受信装置とを備えた多重化伝送システムでは以上の効果を期待することができる。
【００４２】
なお、このような実施の形態１に示した多重化伝送システムは例えば、伝送路として衛星や地上波、ケーブル、光ファイバを用いたディジタル放送システムとして利用することができる。
【００４３】
実施の形態２．
この実施の形態２の多重化送信装置は、多重化手段１ａ，・・・，１ｋがそれぞれ互いに異なる可変長にて優先度別多重化ビット列１０２を生成し、誤り訂正符号化手段２ａ，・・・，２ｋが優先度別多重化ビット列１０２を分割して得たフレームのビット長Ｎｄとそれに対応する誤り訂正符号のビット長Ｎｅとの和Ｎｆが固定長になるように、誤り訂正符号を各優先度別多重化ビット列に対して付与するように変更され、多重化受信装置もこれに応じた変更がなされた以外は実施の形態１の多重化送信装置と同様の構成である。
【００４４】
次に動作について説明する。
各多重化手段１ａ，・・・，１ｋは誤り耐性の優先度にかかわらず可変長パケットベースで優先度別多重化ビット列１０２を生成し、各誤り訂正符号化手段２ａ，・・・，２ｋは、この優先度別多重化ビット列１０２の先頭と優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３の先頭とのアラインメント（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）をとることなく、誤り耐性の優先度にかかわらず優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３が一定の固定長となるように誤り訂正符号化を行う。また、各誤り訂正符号化手段２ａ，・・・，２ｋは、これとともに、優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３のヘッダ部分に優先度別多重化ビット列１０２の先頭を示すユニークワードと優先度別多重化ビット列１０２の長さを示す情報とを格納し、多重化受信装置ではこれらのビット列識別ビットに基づいて各優先度別多重化ビット列１０２を再生する。これ以外の動作は実施の形態１と同様であり説明を省略する。
【００４５】
以上のように、この実施の形態２によれば、多重化手段１ａ，・・・，１ｋがそれぞれ互いに異なる可変長のパケットＮｃｐを単位にして優先度別多重化ビット列１０２を生成し、誤り訂正符号化手段２ａ，・・・，２ｋが、優先度別多重化ビット列１０２を分割して得たフレームのビット長Ｎｄとそれに対応する誤り訂正符号のビット長Ｎｅとの和Ｎｆが固定長になるように、誤り訂正符号Ｎｅを各優先度別多重化ビット列１０２に対して付与するので、各優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３に含まれる優先度別多重化ビット列（＝優先度別誤り訂正符号化ビット列の長さ−誤り訂正符号の長さ）を各ビット列１０１毎に自由に設定することができる。従って、各ビット列１０１毎にビットレートを自由に設定することができる効果がある。また、このような伝送ビット列１０７から各ビット列１０１を再生することができる効果がある。
【００４６】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３によるフレーミング手段４の動作を示す説明図である。図において、４ｄはフレームに付加されたダミービットである。これ以外は図５と同様であり同一の符号を付して説明を省略する。なお、この実施の形態３では、ダミービットは各優先度別インタリーブビット列１０４毎にその長さを調整するように付加されている。そして、多重化受信装置もこれに応じた変更がなされた以外の構成は実施の形態１と同様であり説明を省略する。
【００４７】
次に動作について説明する。
フレーミング手段４は複数の優先度別インタリーブビット列１０４を１つのビット列に多重化し、これをフレーミングビット列１０５として出力する。そして、この際、メモリ領域の各列が１つの優先度別インタリーブビット列１０４のみが割り付けられるようにダミービット４ｄを付加する。これ以外の動作は実施の形態１と同様であり説明を省略する。
【００４８】
以上のように、この実施の形態３によれば、フレーミング手段４が、フレーム単位にダミービットを付加して一定の長さのフレーミングビット列Ｎｆｉ（ｉ＝１，・・・，ｋ）を出力するので、各優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３に含まれる優先度別多重化ビット列の長さＮｄおよび誤り訂正符号の長さＮｅを各ビット列１０１毎に自由に設定することができる。従って、各ビット列１０１毎にビットレートおよび誤り耐性に関する優先度を自由に設定することができる効果がある。また、このような伝送ビット列１０７から各ビット列１０１を再生することができる効果がある。
【００４９】
なお、この実施の形態３では実施の形態１との組み合わせで説明をしたが実施の形態２との組み合わせであっても同様の効果を奏する。
【００５０】
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４によるフレーミング手段４の動作を示す説明図である。図において、４ｅはフレームに付加されたダミービットである。これ以外は図７と同様であり同一の符号を付して説明を省略する。なお、この実施の形態４では、ダミービット４ｅはフレームの最後にその長さを調整するように付加されている。そして、多重化受信装置もこれに応じた変更がなされた以外の構成は実施の形態１と同様であり説明を省略する。
【００５１】
次に動作について説明する。
フレーミング手段４は複数の優先度別インタリーブビット列１０４を１つのビット列に多重化し、これをフレーミングビット列１０５として出力する。そして、この際、メモリ領域の最後の列に一定のメモリ領域サイズとなるようにダミービット４ｅを付加する。これ以外の動作は実施の形態１と同様であり説明を省略する。
【００５２】
以上のように、この実施の形態４によれば、フレーミング手段４が、フレーム単位にダミービットを付加して一定の長さのフレーミングビット列１０５を出力するので、各優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３に含まれる優先度別多重化ビット列の長さＮｄおよび誤り訂正符号の長さＮｅを各ビット列１０１毎に自由に設定することができる。従って、各ビット列１０１毎にビットレートおよび誤り耐性に関する優先度を自由に設定することができる効果がある。また、このような伝送ビット列１０７から各ビット列１０１を再生することができる効果がある。
【００５３】
なお、この実施の形態４では実施の形態１との組み合わせで説明をしたが実施の形態２，実施の形態３との組み合わせであっても同様の効果を奏する。
【００５４】
実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５による多重化送信装置の構成を示すブロック図である。図において、１３はフレーミング手段４から出力される誤り訂正符号化特性制御信号１１４と多重化受信装置から出力される誤り訂正特性制御信号１１５とが入力され、これらに応じて各誤り訂正符号化手段２ａ，・・・，２ｋに対して誤り訂正符号の長さを可変制御する誤り訂正符号長制御信号１１６を出力する誤り訂正符号長制御手段である。そして、多重化受信装置もこれに応じた変更がなされた以外の構成は実施の形態１と同様であり説明を省略する。
【００５５】
次に動作について説明する。
ある誤り耐性に関する優先度のビットレートが時間的に増加した場合、フレーミング手段４は誤り訂正符号化特性制御信号１１４を出力し、これに応じて上記優先度に対応する誤り訂正符号Ｎｅを短くする。これにより各優先度別誤り訂正符号化ビット列１０３の長さＮｆは一定の長さに制御され、上記ビットレートの変動に拘わらず、他の誤り耐性に関する優先度のビット列１０１の伝送帯域が変化しなくなる。
【００５６】
伝送路の状態が悪化した場合、多重化受信装置は誤り訂正特性制御信号１１５を出力し、これに応じて各誤り訂正符号Ｎｅを長くする（強化する）。これにより伝送路の状態に拘わらず一定の正確さにてビット列１０１を伝送することができる。なお、この実施の形態５では上記誤り訂正特性制御信号１１５が多重化受信装置から出力されるように構成したが、この誤り訂正特性制御信号１１５は、受信機側の受信状態に基づき誤り訂正符号化特性を制御することができる信号であればよく、受信状態を考慮して送信機側で生成した信号であってもよい。これ以外の動作は実施の形態１と同様であり説明を省略する。
【００５７】
以上のように、この実施の形態５によれば、各ビット列１０１のビットレートと伝送路状態とに応じて各誤り訂正符号化手段２ａ，・・・，２ｋにおける誤り訂正符号の長さＮｅを可変制御する誤り訂正符号長制御手段１３を設けたので、各ビット列１０１のビットレートと伝送路状態とに応じて誤り耐性を適応的に制御でき、より柔軟かつ効率的な多重化伝送が可能となる効果がある。
【００５８】
なお、この実施の形態５では実施の形態１との組み合わせで説明をしたが実施の形態２から実施の形態４との組み合わせであっても同様の効果を奏する。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、複数のビット列を多重化して伝送ビット列として送信する多重化送信装置において、少なくともビット列の誤り耐性に関する優先度の数と同数設けられ、各誤り耐性に関する優先度毎に上記ビット列を多重化して優先度別多重化ビット列を出力する複数の多重化手段と、多重化手段と同数設けられ、各優先度別多重化ビット列を所定の長さのフレームに分割し、分割したフレーム毎にその誤り訂正符号を付与し、これらを優先度別誤り訂正符号化ビット列として出力する複数の誤り訂正符号化手段と、複数の優先度別誤り訂正符号化ビット列を１つのビット列に多重化し、これをフレーミングビット列として出力するフレーミング手段とを備え、このフレーミングビット列に基づいて伝送ビット列を生成して送信するので、ビット列毎にその誤り耐性に関する優先度に応じた符号化処理を行うことができる。従って、伝送するコンテンツ毎にそのビット列の誤り耐性に関する優先度を設定することにより、伝送するコンテンツに応じた誤り訂正符号の付与処理を行うことができる効果がある。
【００６０】
そして、例えば、誤り耐性に関する優先度が異なる複数のビット列を多重化して送信する際に、誤り耐性に関する優先度が低いビット列を誤り耐性に関する優先度が高いビット列と同様に符号化処理をすることがなくなるので、伝送ビット列の冗長化を格段に抑制することができ、複数のコンテンツのビット列を多重化して効率よく伝送することができる効果がある。
【００６１】
また、重要な情報（コンテンツ）に対しては通常よりも誤り耐性を強化して伝送することも可能となり、伝送路の品質に応じて受信情報が段階的に劣化する、所謂グレースフルデグラデーションの実現が可能となる効果がある。
【００６２】
この発明によれば、複数の誤り訂正符号化手段が、優先度別多重化ビット列を分割して得たフレームのビット長とそれに対応する誤り訂正符号のビット長との和が固定長で、かつ誤り訂正符号は誤り耐性に関する優先度に応じてそれぞれ独自の長さを有するように、誤り訂正符号を各優先度別多重化ビット列に対して付与するので、例えば、各フレーミング手段では上記固定長を単位として並べ替え処理を行うことができる。従って、各フレーミング手段における処理を複雑化させることなく、しかも、フレーミングビット列にダミービットを挿入する必要が無いので、簡易な構成でしかも伝送ビット列の冗長化を効果的に抑制することができ、伝送効率も最大にすることができる効果がある。
【００６３】
この発明によれば、多重化手段がそれぞれ互いに異なる可変長のパケットを単位にして優先度別多重化ビット列を生成し、誤り訂正符号化手段が、優先度別多重化ビット列を分割して得たフレームのビット長とそれに対応する誤り訂正符号のビット長との和が固定長になるように、誤り訂正符号を各優先度別多重化ビット列に対して付与するので、各優先度別誤り訂正符号化ビット列に含まれる優先度別多重化ビット列（＝優先度別誤り訂正符号化ビット列の長さ−誤り訂正符号の長さ）を各ビット列毎に自由に設定することができる。従って、各ビット列毎にビットレートを自由に設定することができる効果がある。
【００６４】
この発明によれば、フレーミング手段が、フレーム単位にダミービットを付加して一定の長さのフレーミングビット列を出力するので、各優先度別誤り訂正符号化ビット列に含まれる優先度別多重化ビット列の長さおよび誤り訂正符号の長さを各ビット列毎に自由に設定することができる。従って、各ビット列毎にビットレートおよび誤り耐性に関する優先度を自由に設定することができる効果がある。
【００６５】
この発明によれば、各ビット列のビットレートと伝送路状態とに応じて各誤り訂正符号化手段における誤り訂正符号の長さを可変制御する誤り訂正符号長制御手段を設けたので、各ビット列のビットレートと伝送路状態とに応じて誤り耐性を適応的に制御でき、より柔軟かつ効率的な多重化伝送が可能となる効果がある。
【００６６】
この発明によれば、多重化手段と同数設けられ、各優先度別誤り訂正符号化ビット列毎にインタリーブ処理を行い、これを優先度別インタリーブビット列として出力する複数のインタリーブ処理手段を設け、この優先度別インタリーブビット列を優先度別誤り訂正符号化ビット列の代わりにフレーミング手段へ入力するので、ビット列毎にその誤り耐性に関する優先度に応じたインタリーブ処理を行うことができる。従って、伝送するコンテンツ毎にそのビット列の誤り耐性に関する優先度を設定することにより、伝送するコンテンツに応じたインタリーブ処理を行うことができる効果がある。
【００６７】
この発明によれば、伝送ビット列から複数のビット列を分離生成して出力する多重化受信装置において、伝送ビット列に基づいて誤り耐性に関する優先度毎の複数の優先度別誤り訂正符号化ビット列を再生するデフレーミング手段と、上記各優先度別誤り訂正符号化ビット列が入力され、この優先度別誤り訂正符号化ビット列から優先度別多重化ビット列を再生する複数の誤り訂正復号化手段と、上記各優先度別多重化ビット列が入力され、この優先度別多重化ビット列から各ビット列を再生する複数の多重分離手段とを備えたので、ビット列毎にその誤り耐性に関する優先度に応じた符号化処理がなされた伝送ビット列に基づいて各ビット列を再生することができる。従って、伝送するコンテンツ毎にそのビット列の誤り耐性に関する優先度が設定されていても、各ビット列を再生することができ、複数のコンテンツのビット列を多重化して効率よく伝送することができる効果がある。また、グレースフルデグラデーションがなされた伝送ビット列に基づいて各ビット列を再生することもできる効果がある。
【００６８】
この発明によれば、伝送ビット列から複数のビット列を分離生成して出力する多重化受信装置において、伝送ビット列に基づいて誤り耐性に関する優先度毎の複数の優先度別インタリーブビット列を再生するデフレーミング手段と、上記各優先度別インタリーブビット列が入力され、この優先度別インタリーブビット列から優先度別誤り訂正符号化ビット列を再生する複数のデインタリーブ処理手段と、上記各優先度別誤り訂正符号化ビット列が入力され、この優先度別誤り訂正符号化ビット列から優先度別多重化ビット列を再生する複数の誤り訂正復号化手段と、上記各優先度別多重化ビット列が入力され、この優先度別多重化ビット列から各ビット列を再生する複数の多重分離手段とを備えたので、ビット列毎にその誤り耐性に関する優先度に応じた符号化処理およびインタリーブ処理がなされた伝送ビット列に基づいて各ビット列を再生することができる効果がある。
【００６９】
この発明によれば、上記多重化送信装置と上記多重化受信装置とを備えているので、複数のコンテンツのビット列を多重化して効率よく伝送することができ、また、グレースフルデグラデーションがなされた伝送ビット列に基づいて各ビット列を再生することもできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による多重化送信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による優先度別多重化ビット列のパケット構成を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による優先度別誤り訂正符号化ビット列のフレーム構成を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるインタリーブ処理手段とデインタリーブ処理手段の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるフレーミング手段の動作を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１による多重化受信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態３によるフレーミング手段の動作を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態４によるフレーミング手段の動作を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態５による多重化送信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の多重化送信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ａ，・・・，１ｋ  多重化手段、２ａ，・・・，２ｋ  誤り訂正符号化手段、３ａ，・・・，３ｋ  インタリーブ処理手段、４  フレーミング手段、９  デフレーミング手段、１０ａ，・・・，１０ｋ  デインタリーブ処理手段、１１ａ，・・・，１１ｋ  誤り訂正復号化手段、１２ａ，・・・，１２ｋ  多重分離手段、１３  誤り訂正符号長制御手段。
【図１】
0003540154.tif 000002
【図２】
0003540154.tif 000003
【図３】
0003540154.tif 000004
【図４】
0003540154.tif 000005
【図５】
0003540154.tif 000006
【図６】
0003540154.tif 000007
【図７】
0003540154.tif 000008
【図８】
0003540154.tif 000009
【図９】
0003540154.tif 000010
【図１０】
0003540154.tif 000011