(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星（ＢＳ）デジタル放送あるいは地上デジタル放送を受信して得られるトランスポートストリームであって、複数のトランスポートストリームを周期フレーム構造にパケット単位で時分割多重する多重化装置において、
各トランスポートストリームに、複数ある優先度のうちの１つを設定し、全てのトランスポートストリームに１または複数の優先度を設定する設定手段と、
前記トランスポートストリームをグループ分けして各グループ毎の入力パケット数をフレーム周期で測定する測定手段と、
該測定手段で測定したパケット数が別途規定したパケット数の規定値を越えたか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記測定したパケット数が別途規定したパケット数の規定値を越えたと判定したグループに属するトランスポートストリームについて、その越えた分のパケットに設定された優先度あるいはそのフレーム期間中に送られた全パケットに設定された優先度を、それより低い優先度に下げる処理を行い、さらにフレーム毎の各トランスポートストリームのパケット数の割当てについては優先度の高い方から必要な分のパケット数を確保する処理を行う処理手段と
を有することを特徴とする複数トランスポートストリーム多重化装置。
【請求項２】
前記トランスポートストリームの伝送多重制御（ＴＭＣＣ）情報を受信してそのトランスポートストリームのレートを認識し、該認識したレートに基づいて入力パケット数の前記規定値を計算する演算手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の複数トランスポートストリーム多重化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のトランスポートストリームを多重する際に、複数のトランスポートストリームを独立性を保ったまま周期フレーム構造にパケット単位で時分割多重する複数トランスポートストリーム多重化装置に関する。
【０００２】
本発明は、特に複数トランスポートストリーム伝送方式を採用するＢＳデジタル放送のケーブルテレビ再送信や通信分野に好適である。
【０００３】
【従来の技術】
複数のトランスポートストリーム（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−１に規定されるトランスポートストリーム、以下、ＴＳと記述）を、独立性を保ったまま１つの伝送路で伝送するために、ＴＳパケット（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−１に規定されるＴＳパケット、またはこれに固定長のパリティバイトを追加したパケット）列に周期的なフレーム構造を持たせ、その相対的な位置（スロット）情報を利用することにより、多重、分離する方式は、ＢＳ（放送衛星）デジタル放送方式で実現されている（郵政省令平成１０年第５７号）。
【０００４】
また、１ＴＳ伝送を想定した伝送路においても、簡易にフレーム構造を導入して、複数のＴＳを多重伝送、受信分離できる装置が特願平１０−３５２２４８号で本出願人により提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＢＳデジタル放送では、フレーム中に各ＴＳのパケットを多重していく際に、ＴＳ毎の割当てスロット数を固定している。そのため、規定に反するＴＳパケット数が送られてきても、割当てスロット数を超過するパケットは破棄され、不足分はヌルパケットが送出されて、１中継器を共有する複数のＴＳ間の独立性が保たれるという利点がある。一方、スロット数固定の場合、可変レートのＴＳについても最大レートでスロット数を割当てることになり、多重効率を上げるような運用はできない。
【０００６】
一方、フレーム毎に各ＴＳへの割当てスロット数を変えれば、可変レートのＴＳを統計多重効果により効率良く多重できる可能もある。複数のプログラムをひとつのＴＳに統計多重するケースでは、各入力のレート監視を行い、その合計が出力のレートを越えることのないように、エンコーダ側にフィードバックをかけるといった手法により輻輳制御を行うのが一般的であるが、複数のＴＳを独立性を保ったままフレームに多重するケースでは、フィードバック制御が不可能な場合もあり、その場合、輻輳時にはバッファで平滑化できない分についてはパケット廃棄が生じることになる。すなわち、あるＴＳのレートが増加して全ＴＳのレートの合計が多重できるレートを越えた時に、他のＴＳのパケットが廃棄される可能性がある。そのため、放送などのように他のＴＳと独立に運用されるＴＳを含むフレーム化に統計多重を適用するには対策が必要である。
【０００７】
フィードバックを伴わない輻輳制御の方法としては、ＡＴＭ（非同期転送モード）スイッチなどにおける、重み付けフェアキューイング（ＷＦＱ）法、重み付けラウンドロビン（ＷＲＲ）法、ブライオリティ（ＰＱ）法などのバッファ処理がある。しかし、これらの手法だけでは、ある特定のストリームのパケット（または、セル）廃棄がないことを保証することはできず、またＷＦＱ法では実装が複雑になるし、ＷＲＲ法、ＰＱ法では優先度の低いストリームについてはジッタが大きくなる可能性がある、という点もある（参考文献：「Gigabit Networking」（ギガビット・ネットワーキング）; Craig Partridge著、Addison-Wesley Publishing Company 刊（訳書：ソフトバンク刊、西田竹志  監修））。
【０００８】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、その目的は、複数のトランスポートストリームを周期フレーム構造にパケット単位で時分割多重する多重化装置において、重要なトランスポートストリームが他のトランスポートストリームの影響を受けない仕組みと、可変レートのトランスポートストリームの効率の良い多重を、両立させることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、衛星（ＢＳ）デジタル放送あるいは地上デジタル放送を受信して得られるトランスポートストリームであって、複数のトランスポートストリームを周期フレーム構造にパケット単位で時分割多重する多重化装置において、
各トランスポートストリームに、複数ある優先度のうちの１つを設定し、全てのトランスポートストリームに１または複数の優先度を設定する設定手段と、前記トランスポートストリームをグループ分けして各グループ毎の入力パケット数をフレーム周期で測定する測定手段と、該測定手段で測定したパケット数が別途規定したパケット数の規定値を越えたか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記測定したパケット数が別途規定したパケット数の規定値を越えたと判定したグループに属するトランスポートストリームについて、その越えた分のパケットに設定された優先度あるいはそのフレーム期間中に送られた全パケットに設定された優先度を、それより低い優先度に下げる処理を行い、さらにフレーム毎の各トランスポートストリームのパケット数の割当てについては優先度の高い方から必要な分のパケット数を確保する処理を行う処理手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記複数のトランスポートストリームの一部は、衛星（ＢＳ）デジタル放送あるいは地上デジタル放送を受信して得られるトランスポートストリームであって、そのトランスポートストリームの伝送多重制御（ＴＭＣＣ）情報を受信してそのトランスポートストリームのレートを認識し、該認識したレートに基づいて入力パケット数の前記規定値を計算する演算手段をさらに有することを特徴とする。
（作用）
本発明では、各トランスポートストリームに、ひとつ以上ある優先度のいずれかを設定し、トランスポートストリーム毎あるいはトランスポートストリームをまとめたグループ毎の入力パケット数をフレーム周期で測定し、測定したパケット数が別途規定したパケット数を越えた場合には、そのトランスポートストリームについて、越えた分のパケットあるいはそのフレーム期間中に送られた全パケットの優先度を下げる処理を行い、さらにフレーム毎の各トランスポートストリームのパケット数の割当てについては優先度の高い方から必要な分のパケット数を確保する処理を行う。
【００１２】
これにより、本発明によれば、例えばケーブルテレビで複数のトランスポートストリームを多重する際に、独立性を保証しつつ、フレーム化する装置でスロット数の割り当てが変化する場合に効率的な多重ができることと、放送再送信号のような特定のトランスポートストリームを優先制御できることとを両立させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態における複数トランスポートストリーム多重化装置の構成を示す。ここでは、入力ＴＳ（トランスポートストリーム）が複数Ｍ個（Ｍは正の整数）、優先度が２階層の例について説明する。Ｎ個（Ｎは正の整数）のＴＳの優先度が高く、残り（Ｍ−Ｎ）個のＴＳの優先度は低いとする。
【００１４】
優先度が高いＮ個のＴＳについては、入力パケット数の規定値（以下、最大入力パケット数という）の合計が、フレームを構成する全パケット数を越えないように設定する。優先度の低い（Ｍ−Ｎ）個のＴＳについては、最大入力パケット数は任意に設定できる。
【００１５】
上記各ＴＳをそれぞれバッファ１に入力する。各バッファ１の容量はフレームを構成する全パケット数分のデータ量に、ある程度のマージンを持たせたものとする。この時、バッファ１では、フレーム毎に入力パケット数を監視し、その情報を制御部２に渡す。
【００１６】
制御部２では、最大入力パケット数と実際に入力されたパケット数をＴＳ毎に比較し、実際に入力されたパケット数が最大入力パケット数を越えている場合には、そのＴＳについて、越えた分のパケット、あるいはそのフレーム期間中に送られた全パケットの優先度を下げる処理を行う。ここまでで、そのフレーム期間での優先度が確定し、さらに制御部２は、フレーム毎の各ＴＳのパケット数の割当については、優先度の高い方から必要な分（すなわち、入力パケット数分）の割当て数を確保して行く処理を行う。
【００１７】
多重化部３では、制御部２からのパケット割当情報に基づき、バッファ１から送られるパケットをフレームに多重していく。
【００１８】
この場合、優先度が高い方のＴＳについては、必ず必要なスロット数が割当てられるので、それ自身の入力パケット数が最大入力パケット数以下である限り、他のＴＳの影響でバッファのオーバーフローが生じることはない。ここで、最大パケット数を越えた分のパケットの優先度を下げる処理は、そのパケットを破棄することにより実現することが可能である。
【００１９】
以上、優先度が２つに分かれている場合について説明したが、それ以外の場合（優先度が３つ以上に分かれている場合）でも優先度が最高のＴＳについて、最大入力パケット数の合計がフレームを構成する全パケット数を越えないように設定しておけば、上記の説明はそのまま当てはまり、優先度が最高のＴＳが他のＴＳの影響でパケット廃棄されることはない。
（第２の実施形態）
次に、デジタル放送を受信して得られるＴＳなどのように、予め一定レートであることが保証されているＴＳを含む複数のＴＳを多重する場合を考える。この場合には、それら一定レートのＴＳをグループにまとめ、そのグループの合計入力パケット数について最大入力パケット数の規定を行う。その理由は、最大入力パケット数は整数で与えるため、ＴＳ毎に最大入力パケット数を規定するよりも繰上げが減って、最大入力パケット数の合計が小さくなる、という利点があるためである。一定レートであることが保証されないＴＳについては１ＴＳで１グループとする。その際に、同じ優先度に、複数のグループがあってもよいが、最高の優先度については各グループの最大入力パケット数の合計がフレームを構成する全パケット数を越えないように設定する。
【００２０】
この本発明の第２の実施形態における装置構成を、図２のブロック図を参照して説明する。ＢＳデジタル放送をデジタル放送受信部４で受信して得られるＮ個の一定レートのＴＳ（トランスポートストリーム）を高い優先度とし、それ以外の（Ｍ−Ｎ）個のＴＳを低い優先度とする。ここでは、Ｎ個の一定レートのＴＳをトランスポンダ毎に２つのグループに分けた場合を例にしている。トランスポンダ毎に分けた理由は、もし一方のトランスポンダからの送信波を受信する受信機が壊れて、一定レート以上のＴＳを出力した場合でも、もう一方のグループの割当てパケット数を減らすことがないようにするためである。
【００２１】
これらのＴＳを対応のバッファ１にインターフェースし、これらバッファ１は、グループ分けされたＴＳをグループ毎に、フレーム周期で入力パケット数を測定し、その測定した入力パケット数の情報を制御部２に渡す。
【００２２】
制御部２では、実際に入力されたパケット数と最大入力パケット数とを比較して、実際に入力されたパケット数が最大入力パケット数（入力パケット数の規定値）を越えている場合には、越えた分のパケット、あるいはそのＴＳのパケットすべての優先度を下げる。
【００２３】
ここまでで、そのフレーム期間での優先度が確定し、優先度の高い方から入力パケット数分の割当て数を確保して行き、多重化部３でパケットをフレームに多重していく。
【００２４】
本発明の第１の実施形態で行った説明と同様に、本第２の実施形態の場合にも、優先度が最高のＴＳだけで、入力パケット数がフレームを構成する全パケット数を越えることはなく、必ず必要なスロット数が割当てられるので、優先度最高のＴＳについてはパケットが廃棄されることはない。
【００２５】
また、一定レートのＴＳがＢＳデジタル、放送あるいは地上デジタル放送を受信して得られるＴＳであれば、ＴＭＣＣ情報（ＢＳの場合、郵政省告示第２６０号別表第１６号）から各ＴＳのレートがわかるので、このレートを基に最大入力パケット数を計算することが可能である。これにより、受信したＴＳのレートが変わっても最大入力パケット数を自動設定できる。
（他の実施形態）
なお、本発明の目的は、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記録媒体（記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し、実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。そのプログラムコードを記録し、またテーブル等の変数データを記録する記録媒体としては、例えばフロッピディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどを用いことができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力ＴＳの合計レートが増大して出力可能なレートを上回っても、優先度の低いトランスポートストリームから順にバッファのオーバーフローが発生することになり、最大レート規制値以下で入力された優先度最高のトランスポートストリームについては、バッファのオーバーフローが発生することはない。
【００２７】
これにより、本発明によれば、優先度最高のトランスポートストリームについてはパケット廃棄の可能性の無いことを保証しつつ、可変レートのトランスポートストリームの統計多重による高効率な多重が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における複数トランスポートストリーム多重化装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態における複数トランスポートストリーム多重化装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  バッファ
２  制御部
３  多重化部
４  デジタル放送受信部
【図１】
0003962193.tif 000002
【図２】
0003962193.tif 000003