(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＰＥＧで符号化したビデオストリームと伝送レートが固定のデータストリームを含む複数のデータストリームをそれぞれＰＥＳパケット化し、更に伝送クロックに基づいて１つのＴＳ（トランスポートストリーム）に多重して伝送するストリーム多重化伝送方法において、
ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲのＴＳパケットは、前記ビデオストリームの３フレーム単位で多重し、
前記伝送レートが固定のデータストリームは、少なくとも１ＴＳパケットの構成に必要なペイロードがメモリに蓄積されている場合に、前記ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲのＴＳパケット送出以外のタイミングにおいて多重し、
伝送路から得られる信号に基づいて伝送容量計算手段が計算した伝送容量から、前記ビデオストリーム以外のＴＳパケット伝送容量合計を差し引いた値の伝送レートになるように、前記ビデオストリームの前記符号化のレートを制御するとともに、
ビデオストリームのＴＳパケットは、前記ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲ及び伝送レートが固定のデータストリームのＴＳパケット送出以外の全てのタイミングに割り当てて多重化することを特徴とするストリーム多重化伝送方法。
【請求項２】
請求項１に記載のストリーム多重化伝送方法において、
前記ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲのＴＳパケットは連続するように多重され、
前記伝送容量計算手段は伝送路から得られる伝送クロックに基づいて伝送容量を計算し、ビデオストリームについて送出可能なペイロードが蓄積されていないときはＮＵＬＬ・ＴＳパケットを送出することを特徴とするストリーム多重化伝送方法。
【請求項３】
複数のデータストリームをそれぞれパケット化し１つのトランスポートストリームに多重して伝送するストリーム多重化伝送装置において、
入力されたデジタル映像信号からＳＡＶ（Ｓｔａｒｔ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｖｉｄｅｏ）を認識すると共に３フレーム毎にパルスを出力するフォーマット検出部と、
前記入力されたデジタル映像信号を、与えられたビデオ符号化レート情報に基づき圧縮するビデオエンコーダと、
前記ビデオエンコーダが出力した圧縮ビデオデータをパケット化するビデオＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ  Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｓｔｒｅｅｍ）生成部と、
オーディオＰＥＳ生成部と、
プライベートＰＥＳ生成部と、
前記ビデオＰＥＳ生成部が出力したＰＥＳを蓄積するビデオペイロードメモリと、
前記オーディオＰＥＳ生成部が出力したＰＥＳを蓄積するオーディオペイロードメモリと、
前記プライベートＰＥＳ生成部が出力したＰＥＳを蓄積するプライベートペイロードメモリと、
伝送路から得られる伝送クロックを１ＴＳ分カウントする動作を繰り返し、カウンタ開始指示信号とカウンタ値を出力するカウンタと、
前記ビデオペイロードメモリからＰＥＳを読み出してビデオＴＳパケットを生成するビデオＴＳパケット制御部と、
前記オーディオペイロードメモリからＰＥＳを読み出してオーディオＴＳパケットを生成するオーディオＴＳパケット制御部と、
前記プライベートペイロードメモリからＰＥＳを読み出してプライベートＴＳパケットを生成するプライベートＴＳパケット制御部と、
前記パルスの入力されたときに、前記カウンタ開始指示信号に従ってＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲのＴＳパケットを所定の順序で続けて出力するＴＳパケット制御部と、
前記オーディオペイロードメモリ、前記プライベートペイロードメモリの蓄積状態を監視し、ＴＳパケット送出に必要なペイロードがメモリに蓄積されている場合、前記ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲのＴＳパケット送出以外のタイミングにおいて対応するオーディオＴＳパケット制御部若しくはプライベートＴＳパケット制御部にＴＳパケットを送出させ、前記ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲ、オーディオ、プライベート以外のタイミング全てをビデオＴＳパケットの送出に割り当てるメモリ状態検出部と、
伝送路から得られるクロックに基づいて伝送容量を周期的に計算し、前記伝送容量からビデオＴＳパケット以外のパケット伝送容量合計を差し引いてビデオ符号化レートを算出し、前記ビデオエンコーダに与えるビデオ符号化レート算出部と、を備えるストリーム多重化伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧ−２(Moving Picture Experts Group-2)のトランスポートストリームのように、複数のストリームを入力しパケット多重化する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コーデック技術の発展に伴い、伝送容量の小さな伝送路でも膨大なデータ量の映像信号等を伝送することが可能になった。
トランスポートストリーム(以後、ＴＳと称す)は、映像信号や音声信号を圧縮したデータをペイロードとするパケット群である。
音声信号の符号化レートは、通常固定の符号化レート（例えば３８４ｋｂｉｔ／ｓ）であるため、伝送路の伝送容量が用途により異なっても音声信号の符号化レートは決まり、残りの伝送路の伝送容量に映像信号の伝送レートを割り当てることになる。
図３に、従来技術におけるパケット多重装置の構成例を示し、動作説明する。図３は、ビデオデコーダ３０１、フォーマット検出部３０２、オーディオＡ／Ｄ変換部３０３、ＣＰＵ３０４、ビデオＭＰＥＧエンコーダ３０５、オーディオＭＰＥＧエンコーダ３０６、ＳＴＣカウンタ部３０７、ビデオＰＥＳパケット生成部３０８、オーディオＰＥＳパケット生成部３０９、プライベートＰＥＳパケット生成部３１０、ＳＴＣカウンタ値ホールド部３１１、ビデオペイロードメモリ３１２、オーディオペイロードメモリ３１３、プライベートペイロードメモリ３１４、ＰＣＲ符号化部３１５、ビデオＴＳパケット制御部３１６、オーディオＴＳパケット制御部３１７、プライベートＴＳ制御部３１８、ＰＡＴ・ＴＳパケット制御部３１９、ＰＭＴ・ＴＳパケット制御部３２０、ＰＣＲ・ＴＳパケット制御部３２１、バイトカウンタ部３２２、ＴＳパケットカウンタ部３２３、ＴＳパケット送出指示情報格納ＲＯＭ３２４、伝送モード切り替え部３２５より構成される。
【０００３】
ビデオデコーダ３０１、フォーマット検出部３０２、オーディオＡ／Ｄ変換部３０３、ビデオＭＰＥＧエンコーダ３０５、オーディオＭＰＥＧエンコーダ３０６、ビデオＰＥＳパケット生成部３０８、オーディオＰＥＳパケット生成部３０９、プライベートＰＥＳパケット生成部３１０、ビデオペイロードメモリ３１２の書き込み側、オーディオペイローオメモリ３１３の書き込み側、プライベートペイロードメモリ３１４の書き込み側、ＳＴＣカウンタ部３０７は、ビデオデコーダ３０１の出力である映像用クロック３２９を基準として動作する。  例えば、２７ＭＨｚである。
また、ビデオペイロードメモリ３１２の読み出し側、オーディオペイロードメモリ３１３の読み出し側、プライベートペイロードメモリ３１４の読み出し側、ビデオＴＳパケット生成部３１６、オーディオＴＳパケット生成部３１７、プライベートＴＳパケット生成部３１８、ＰＡＴ・ＴＳパケット生成部３１９、ＰＭＴ・ＴＳパケット生成部３２０、ＰＣＲ・ＴＳパケット生成部３２１、バイトカウンタ部３２２、ＴＳパケットカウンタ部３２３、ＴＳパケット送出指示情報格納ＲＯＭ３２４は、伝送路から得られる伝送クロック３７２を基準として動作する。  例えば、伝送容量が８Ｍｂｉｔ／ｓの場合は、バイト処理のため１／８となり、１ＭＨｚとなる。
【０００４】
続いて、このパケット多重装置の動作について詳しく説明する。
ビデオデコーダ３０１は、アナログ映像信号３２５(例えばＮＴＳＣ信号)を得ると、上記信号をＡ／Ｄ変換してデコードし、デジタル映像信号３２８と、映像用クロック３２９を出力する。
フォーマット検出部３０２はデジタル映像信号３２８と映像用クロック３２９を得ると、デジタル映像信号３２８のフォーマットが正常であるか異常であるかを検出する。  例えば、デジタル映像信号３２８がＩＴＵ−Ｒ６５６である場合デジタル映像信号３２８に存在するＳＡＶ(Start Active Video)をトリガとし、映像用クロック３２９を基準とする画素カウンタおよびラインカウンタを動作させ、順次ＳＡＶを得た時点の上記カウンタ値が常に一定値であるかの判断によりフォーマットの正常と異常を判断する。
オーディオＡ／Ｄ変換部３０３はアナログ音声信号３２６を得ると、上記信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル音声信号３３３(例えばＰＣＭ信号)とデジタルオーディオクロック３７９を出力する。
ビデオＭＰＥＧエンコーダ３０５は、ＣＰＵ３０４から得るビデオ符号化レート情報３７８に基づき、デジタル映像信号３３０を圧縮し、圧縮したビデオ圧縮データ３３４とビデオ圧縮クロック３３５を出力する。
【０００５】
ＣＰＵ３０４は、伝送モード切替部３２５からのモード設定情報３７６を得ると、ビデオ符号化レート情報３７８を生成し、ビデオＭＰＥＧエンコーダ３０５に出力する。  なお、モード設定情報３７６はターゲットの伝送容量に対応したビデオ符号化レートの情報を外部からスイッチ等で設定するものである。
オーディオＭＰＥＧエンコーダ３０６は、デジタル音声信号３３３とデジタルオーディオクロック３７９を得ると、上記信号を圧縮し、圧縮したオーディオ圧縮データ３３６とオーディオ圧縮クロック３３７を出力する。
伝送モード切替部３２５は複数の伝送路の伝送容量に対応したスイッチ情報に基づき、ビデオ符号化レート設定情報３７６を出力する。
ビデオＰＥＳ生成部３０８は、ビデオ圧縮データ３３４とビデオ圧縮クロック３３５を得ると、上記データにヘッダ等を付加してパケット化したビデオＰＥＳデータ３３８と書き込み信号３３９を生成し、ビデオＰＥＳデータ３３８を、ビデオペイロードメモリ３１２に書き込む。  ここで、ＰＥＳとは、Packetized   Elementary Streamの略である。
オーディオＰＥＳ生成部３０９は、オーディオ圧縮データ３３６とオーディオ圧縮クロック３３７を得ると、上記データにヘッダ等を付加してパケット化したオーディオＰＥＳデータ３４０と書き込み信号３４１を生成し、オーディオ圧縮データ３４０をオーディオペイロードメモリ３１３に書き込む。
プライベートＰＥＳ生成部３１０は、プライベートデータ３２７を得ると上記データにヘッダ等を付加してパケット化したプライベートＰＥＳデータ３４２とプライベートクロック３４３を生成し、プライベートＰＥＳデータ３４２をプライベートペイロードメモリ３１４に書き込む。
【０００６】
ＳＴＣカウンタ部３０７は、映像用クロック３３１を得ると、上記クロックを基準として４２ｂｉｔのカウンタを動作させる。  ＳＴＣとは、System Clock  Referenceの略であり、上記映像用クロック３３１と同一のクロックを受信側で再生させるためのＰＬＬ処理で必要なカウンタ値である。
ＳＴＣカウンタ値ホールド部３１１は、ＰＣＲ符号化部３１５からのホールド信号３４６に従い、ＳＴＣカウンタ値３４４をホールドし、ホールドされたＳＴＣカウンタ値３４５を出力する。
ＰＣＲとは、Program Clock Referenceの略であり、ＳＴＣカウンタ値を符号化した値である。
ＰＣＲ符号化部３１５は、ＰＣＲ・ＴＳパケット制御部３２１からのＰＣＲ読み出し信号３５７に従い、ホールドされたＳＴＣカウンタ値３４５を符号化し、ＰＣＲ値３５６を出力する。
バイトカウンタ部３２２は、伝送クロック３７２を得ると伝送クロック３７２を基準として１８８バイトまたは２０４バイトのカウンタを繰り返し動作させ、ＴＳパケットのＴＳパケット開始指示信号３５９と上記カウンタ値３５８を出力する。  １８８バイトまたは２０４バイトは１ＴＳパケットを意味する。
ＴＳパケットカウンタ部３２３はＴＳパケット開始指示信号３５９をイネーブルとして伝送クロック３７２を基準に動作するカウンタを動かし、ＴＳパケットカウンタ値３７４をＴＳパケット送出指示情報格納ＲＯＭ３２４に出力する。
ＴＳパケット送出指示情報格納ＲＯＭ３２４は、ＴＳパケットカウンタ値３７４に従い、ＲＯＭ内部の情報、所謂ビデオＴＳパケット送出指示信号３６１、オーディオＴＳパケット送出指示信号３６３、プライベートＴＳパケット送出指示信号３６５、ＰＡＴ・ＴＳパケット送出指示信号３６７、ＰＭＴ・ＴＳパケット送出指示信号３６９、ＰＣＲ・ＴＳパケット送出指示信号３７１を出力する。
ビデオＴＳパケット制御部３１６はビデオＴＳパケット送出指示信号３６１とビデオペイロードメモリ３１２の蓄積状態３４９により、読み出し信号３４８を生成し、ビデオペイロードメモリ３１２からビデオＰＥＳデータ３４７を読み出し、バイトカウンタ値３５８とＴＳパケット開始指示信号３５９に基づきヘッダ等を付加し、ビデオＴＳパケット３６０を生成し出力する。
【０００７】
オーディオＴＳパケット制御部３１７はオーディオＴＳパケット送出指示信号３６３とオーディオペイロードメモリ３１３の蓄積状態３５２により、読み出し信号３５１を生成し、オーディオペイロードメモリ３１３からオーディオＰＥＳデータ３５０を読み出し、バイトカウンタ値３５８とＴＳパケット開始指示信号３５９に基づきヘッダ等を付加し、オーディオＴＳパケット３６２を生成し出力する。
プライベートＴＳパケット制御部３１８はプライベートＴＳパケット送出指示信号３６５とプライベートペイロードメモリ３１４の蓄積状態３５５により、読み出し信号３５４を生成し、プライベートペイロードメモリ３１４からプライベートＰＥＳデータ３５３を読み出し、バイトカウンタ値３５８とＴＳパケット開始指示信号３５９に基づきヘッダ等を付加し、プライベートＴＳパケット３６４を生成し出力する。
ＰＡＴ・ＴＳパケット制御部３１９はＰＡＴ・ＴＳパケット送出指示信号３６７に従い、バイトカウンタ値３５８とＴＳパケット開始指示信号３５９に基づきヘッダ等を付加し、ＰＡＴ・ＴＳパケット３６６を生成し出力する。
ＰＭＴ・ＴＳパケット制御部３２０はＰＭＴ・ＴＳパケット送出指示信号３６９に従い、バイトカウンタ値３５８とＴＳパケット開始指示信号３５９に基づきヘッダ等を付加し、ＰＭＴ・ＴＳパケット３６８を生成し出力する。
ＰＣＲ・ＴＳ制御部３２１はＰＣＲ・ＴＳパケット送出指示信号３７１に従い、読み出し信号３５７を生成し、ＰＣＲ符号化部３１５からＰＣＲ値３５６を読み出し、バイトカウンタ値３５８とＴＳパケット開始指示信号３５９に基づきヘッダ等を付加し、ＰＣＲ・ＴＳパケット３７０を生成し出力する。  以上のようにして、上記ＴＳパケットが多重されＴＳ３７５が生成される。
【０００８】
続いて、ＴＳパケット送出指示情報格納ＲＯＭ３２４の送出指示情報の生成方法とそれぞれのペイロードメモリとの関係について説明する。  まず、送出指示情報の生成方法について説明する。
ここでは、ＴＳパケット送出指示情報格納ＲＯＭ３２４は、８１９２バイトの容量を持つものとする。  ここで、４つの異なる伝送路の伝送容量に対応するように、この容量８１９２を４分割し、２０４８を１つの伝送容量に対応させその２０４８バイトの空間に、それぞれのＴＳパケット送出指示情報を格納する。  そして、ＴＳパケットカウンタ部３２３からのＴＳパケットカウンタ値３７４と設定情報３７６に従い、それぞれのＴＳパケット送出指示信号が出力される。運用上、１００ｍｓに１回以上の伝送が規定されているＴＳパケットは、ＰＣＲ・ＴＳパケットとＰＡＴ・ＴＳパケット、ＰＭＴ・ＴＳパケットである。
例えば、伝送路の伝送容量が１０Ｍｂｉｔ／ｓの場合、伝送クロック３７２はバイト単位のクロックになるため、１／８されて１．２５ＭＨｚとなる。
そこで、１ＴＳパケットの時間は、(１／１．２５ＭＨｚ)×１８８によって、１５０．４μｓとなる。  そのため、２０４８バイトの空間が一回りする時間は１５０．４μｓ×２０４８で３０８ｍｓとなる。  ここで、ＰＣＲ・ＴＳパケット、ＰＡＴ・ＴＳパケット、ＰＭＴ・ＴＳパケットの送出指示情報を２０４８空間に１回の割り当てとすると、１回／３０８ｍｓとなり前記規定に違反する。  従って、２０４８空間に６回の割り当てをすると、１回／７７ｍｓとなり、前記規定を満足する。
同様に、オーディオＴＳパケットは、オーディオ符号化レート３８４ｋｂｉｔ／ｓ固定のため、ヘッダ等の付加されたオーディオＴＳパケットの伝送レートは上記算出方法で２０４８空間に１１２割り当てれば、オーディオＴＳパケットの伝送レートを満足する。  プライベートＴＳパケットの伝送レートも同様に算出し、仮に１９．２ｋｂｉｔ／ｓであれば、２０４８空間に７回割り当てればプライベートＴＳパケットの伝送レートを満足する。
ビデオＴＳパケットの割り当ては、２０４８空間から上記ビデオＴＳパケット以外の割り当て分を差し引いた１９０５となり、ビデオＴＳパケットの伝送レートが決定する。  このように伝送路の伝送容量に依存し、それぞれのＴＳパケットの割り当てを計算してＲＯＭに格納し、４つの伝送路を外部より選択することになる。
【０００９】
続いて、図４で送出指示信号とペイロードメモリ蓄積状態について説明する。各送出指示信号は、Ｌｏｗレベルでアクティブとする。  また、各ペイロードメモリの蓄積状態は、Ｈｉｇｈレベルで送出可能なペイロードデータがメモリに蓄積されているものとする。
ビデオＴＳパケット送出指示信号３６１がＬｏｗで、かつ、ビデオペイロードメモリ蓄積状態３４９がＨｉｇｈの時、ビデオＴＳパケット３６０を送出する。ビデオペイロードメモリ蓄積状態３４９がＬｏｗの時は、ＮＵＬＬ・ＴＳパケットを送出する。  なお、ＮＵＬＬ・ＴＳパケットとは本来意味のないパケットである。
オーディオＴＳパケット送出指示信号３６３がＬｏｗで、かつオーディオペイロードメモリ蓄積状態３５２がＨｉｇｈの時、オーディオＴＳパケット３６２を送出する。  オーディオメモリ蓄積状態３４９がＬｏｗの時は、ＮＵＬＬ・ＴＳパケットを送出する。
プライベートＴＳパケット送出指示信号３６５がＬｏｗで、かつプライベートペイロードメモリ蓄積状態３５５がＨｉｇｈの時は、プライベートＴＳパケット３６４を送出する。  プライベートメモリ蓄積状態３４９がＬｏｗの時は、ＮＵＬＬ・ＴＳパケットを送出する。
ＰＡＴ・ＴＳパケット送出指示信号３６７がＬｏｗの時、ＰＡＴ・ＴＳパケット３６６を送出する。  ＰＭＴ・ＴＳパケット送出指示信号３６９がＬｏｗの時、ＰＭＴ・ＴＳパケット３６８を送出する。  ＰＣＲ・ＴＳパケット送出指示信号３７１がＬｏｗの時、ＰＣＲ・ＴＳパケット３７０を送出する。
以上の様にしてそれぞれのＴＳパケットが多重されＴＳ３７５が生成される。ところで、ビデオＴＳパケット以外のＴＳパケットの伝送レートは、伝送路の伝送容量が異なっても固定である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述した様に、ＴＳパケット送出指示情報格納ＲＯＭを使用するＴＳパケットの伝送指示方法では、予めターゲットの伝送路の伝送容量から各ＴＳパケットの送出指示情報を計算し、ＲＯＭに格納する必要がある。  また、複数の伝送路に対応するには複数の送出指示情報を用意し、ターゲットの伝送路に対応する前記情報を外部より選択する必要がある。
したがって、伝送路の伝送容量が異なる度に送出指示情報の計算と送出指示情報の選択が必要になり、装置としての汎用性が失われることになる。
本発明はこれらの欠点を除去し、伝送容量に依存しない各ＴＳパケットの多重が実現できるパケット多重装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、複数のデータストリームをそれぞれパケット化し１つのデータストリームに多重して伝送するストリーム多重化伝送方法において、上記複数のデータストリームの多重化を、それぞれ予め定められたパケットの多重化割り当て順位に基づき制御し、１つのデータストリームに多重化するものである。
また、複数のデータストリームの多重化を、パケットの多重される間隔が規定されているデータストリームは所定フレーム単位で行い、伝送レートが固定のデータストリームは、少なくとも１パケットの構成に必要なペイロードがメモリに蓄積されている場合に行い、これらデータストリームのパケットレートの合計と伝送レートの差分をビデオデータストリームのパケットの伝送レートに割り当て多重化するものである。
また、複数のデータストリームの多重化を、パケットの多重される間隔が規定されているデータストリームは映像信号のフレーム単位で行い、入力データがパケットのペイロードに格納されるビデオデータを含む複数の種類のデータストリームは、パケットの構成に必要なペイロードのメモリの蓄積状態をそれぞれ監視し、ペイロードがメモリに蓄積されている場合に行い、ビデオデータストリームを除く他のデータストリームのパケットレートの合計と伝送レートの差分をビデオデータストリームのパケットの伝送レートに自動的に割り当て多重化するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明によるパケット多重装置の一実施例のブロック構成を示し以下詳細に説明する。
図１は、ビデオデコーダ1０１、フォーマット検出部1０２、オーディオＡ／Ｄ変換部１０３、ＣＰＵ１０４、ビデオＭＰＥＧエンコーダ１０５、オーディオＭＰＥＧエンコーダ１０６、ＳＴＣカウンタ部１０７、ビデオＰＥＳパケット生成部１０８、オーディオＰＥＳパケット生成部１０９、プライベートＰＥＳパケット生成部１１０、ＳＴＣカウンタ値ホールド部１１１、ビデオペイロードメモリ１１２、オーディオペイロードメモリ１１３、プライベートペイロードメモリ１１４、ＰＣＲ符号化部１１５、ビデオＴＳパケット制御部１１６、オーディオＴＳパケット制御部１１７、プライベートＴＳ制御部１１８、ＰＡＴ・ＴＳパケット制御部１１９、ＰＭＴ・ＴＳパケット制御部１２０、ＰＣＲ・ＴＳパケット制御部１２１、バイトカウンタ部１２２、メモリ蓄積状態検出部１２３、ビデオ符号化レート計算部１７３より構成される。
ビデオデコーダ１０１、フォーマット検出部１０２、オーディオＡ／Ｄ変換部１０３、ビデオＭＰＥＧエンコーダ１０５、オーディオＭＰＥＧエンコーダ１０６、ビデオＰＥＳパケット生成部１０８、オーディオＰＥＳパケット生成部１０９、プライベートＰＥＳパケット生成部１１０、ビデオペイロードメモリ１１２の書き込み側、オーディオペイローオメモリ１１３の書き込み側、プライベートペイロードメモリ１１４の書き込み側、ＳＴＣカウンタ部１０７は、ビデオデコーダ１０１の出力と、例えば２７ＭＨｚである映像用クロック１２８を基準として動作する。
【００１３】
ビデオペイロードメモリ１１２の読み出し側、オーディオペイロードメモリ１１３の読み出し側、プライベートペイロードメモリ１１４の読み出し側、ビデオＴＳパケット生成部１１６、オーディオＴＳパケット生成部１１７、プライベートＴＳパケット生成部１１８、ＰＡＴ・ＴＳパケット生成部１１９、ＰＭＴ・ＴＳパケット生成部１２０、ＰＣＲ・ＴＳパケット生成部１２１、バイトカウンタ部１２２、メモリ蓄積状態検出部１２３は、伝送路から得られる伝送クロック１７１を基準として動作する。  例えば、伝送容量が８Ｍｂｉｔ／ｓの場合はバイト処理のため、１／８となり１ＭＨｚとなる。
続いて、本発明のパケット多重装置の動作について詳しく説明する。  ビデオデコーダ１０１はアナログ映像信号１２４（例えばＮＴＳＣ信号）を得ると上記信号をＡ／Ｄ変換してデコードし、デジタル映像信号１２７とこのデジタル映像信号と同位相の映像用クロック１２８を出力する。
フォーマット検出部１０２はデジタル映像信号１２７と映像用クロック１２８を得ると、デジタル映像信号１２７のフォーマット(例えばＩＴＵ−Ｒ６５６)が正常か異常かを検出する。  例えば、デジタル映像信号１２７に存在するＳＡＶをトリガとし映像用クロック１２８を基準とする画素カウンタ及びラインカウンタを動作させ、順次ＳＡＶを認識した時点の上記カウンタ値が常に一定値であるかの判断によって、フォーマットの正常と異常を判断する。  一方、映像信号の３フレームパルス１２９を出力する。  ３フレームパルスとは３フレーム間隔のパルス、所謂９９ｍｓ間隔のパルスである。
【００１４】
オーディオＡ／Ｄ変換部１０３はアナログ音声信号１２５を得ると上記信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル音声信号１７９(例えばＰＣＭ信号)とデジタルオーディオクロック１８１を出力する。
ビデオＭＰＥＧエンコーダ１０５は、ＣＰＵ１０４からのビデオ符号化レート情報１７８に基づき、デジタル映像信号１３０を圧縮し、圧縮したビデオ圧縮データ１３３とビデオ圧縮クロック１３４を出力する。
ＣＰＵ１０４は、ビデオ符号化レート計算部１７３からの伝送容量情報１７６を得て、ビデオ符号化レート情報１７８をビデオＭＰＥＧエンコーダ１０５に出力する。
オーディオＭＰＥＧエンコーダ１０６は、デジタル音声信号１７９とデジタルオーディオクロック１８１を得ると、上記信号を圧縮し、圧縮したオーディオ圧縮データ１３５とオーディオ圧縮クロック１３６を出力する。
ビデオ符号化レート計算部１７３は伝送クロック１７１を基準とするカウンタとクロック１７４を基準とするカウンタを動作させ、後者のカウンタ値の所定の値で、前者のカウンタ値を周期的にサンプルし、サンプルしたカウンタ値から伝送路の伝送容量を計算し、伝送容量情報１７６を出力する。  クロック１７４は外部の水晶発振器等のクロック、または映像用クロック１２８であってもよい。
【００１５】
ビデオＰＥＳ生成部１０８は、ビデオ圧縮データ１３３とビデオ圧縮クロック１３４を得ると上記データにヘッダ等を付加してパケット化したビデオＰＥＳデータ１３８と書き込み信号１３９を生成し、ビデオＰＥＳデータ１３８をビデオペイロードメモリ１１２に書き込む。
オーディオＰＥＳ生成部１０９はオーディオ圧縮データ１３５とオーディオ圧縮クロック１３６を得ると上記データにヘッダ等を付加しパケット化したオーディオＰＥＳデータ１４０と書き込み信号１４１を生成し、オーディオ圧縮データ１４０をオーディオペイロードメモリ１１３に書き込む。
プライベートＰＥＳ生成部１１０は、プライベートデータ１２６を得ると上記データにヘッダ等を付加してパケット化したプライベートＰＥＳデータ１４２とプライベートクロック１４３を生成し、プライベートＰＥＳデータ１４２をプライベートペイロードメモリ３１４に書き込む。
ＳＴＣカウンタ部１０７は、映像用クロック１３１を基準として４２ｂｉｔのカウンタを動作させ、ＳＴＣカウンタ値１３７を出力する。
【００１６】
ＳＴＣカウンタ値ホールド部１１１はＰＣＲ符号化部１１５からのホールド信号１４５に従い、ＳＴＣカウンタ値１３７をホールドし、ホールドされたＳＴＣカウンタ値１４４を出力する。
ＰＣＲ符号化部１１５はＰＣＲ・ＴＳパケット制御部１２１からのＰＣＲ読み出し信号１５６に従い、ホールドされたＳＴＣカウンタ値１４４を符号化して、ＰＣＲ１５５を出力する。
バイトカウンタ部１２２は伝送クロック１７１を得ると、伝送クロック１７１を基準として１８８バイトまたは２０４バイトのカウンタを繰り返し動作させ、バイトカウンタ開始指示信号１５８と、バイトカウンタ値１５７を出力する。  ここで、１８８バイトまたは２０４バイトは、１ＴＳパケットを意味する。
ビデオＴＳパケット制御部１１６は、ビデオ送出指示信号１６０とビデオペイロードメモリ１１２の蓄積状態１４８によって、読み出し信号１４７を生成し、ビデオペイロードメモリ１１２からビデオＰＥＳデータ１４６を読み出し、バイトカウンタ値１５７とＴＳパケット開始指示信号１５８に従いヘッダ等を付加し、ビデオＴＳパケット１５９を生成し出力する。
オーディオＴＳパケット制御部１１７は、オーディオ送出指示信号１６２とオーディオペイロードメモリ１１３の蓄積状態１５１により、読み出し信号１５０を生成し、オーディオペイロードメモリ１１３からオーディオＰＥＳデータ１４９を読み出し、バイトカウンタ値１５７とＴＳパケット開始指示信号１５８に従いヘッダ等を付加し、オーディオＴＳパケット１６１を生成し出力する。
プライベートＴＳパケット制御部１１８は、プライベート送出指示信号１６４とプライベートペイロードメモリ１１４の蓄積状態１５４により、読み出し信号１５３を生成し、プライベートペイロードメモリ１１４からプライベートＰＥＳデータ１５２を読み出し、バイトカウンタ値１５７とＴＳパケット開始指示信号１５８に従いヘッダ等を付加し、プライベートＴＳパケット１６３を生成し出力する。
【００１７】
ＰＣＲ・ＴＳ制御部１２１は、フォーマット検出部１０２からの３フレームパルス１２９を得て、ＰＣＲ読み出し信号１５６を生成し、ＰＣＲ値１５５を読み出し、バイトカウンタ値１５７とＴＳパケット開始指示信号１５８に従いヘッダ等を付加し、ＰＣＲ・ＴＳパケット１６８を生成し出力する。  また、ＰＣＲ・ＴＳパケットを送出したことを示す送出完了信号１８０を出力する。
ＰＭＴ・ＴＳパケット制御部１２０は、ＰＣＲ・ＴＳパケット送出完了信号１８０を得てバイトカウンタ値１５７とＴＳパケット開始指示信号１５８に従い、ヘッダ等を付加しＰＭＴ・ＴＳパケット１６７を生成し出力する。  また、ＰＣＲ・ＴＳパケットとＰＭＴ・ＴＳパケットの送出が完了した事を示す完了信号１９０を出力する。
ＰＡＴ・ＴＳパケット制御部１１９は、ＰＣＲ・ＴＳパケットとＰＭＴ・ＴＳパケットの送出完了信号１９０を得てバイトカウンタ値１５７とＴＳパケット開始指示信号１５８に従いヘッダ等を付加し、ＰＡＴ・ＴＳパケット１６５を生成し出力する。  また、ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲのＴＳパケットの送出が完了したことを示す送出完了信号１６６をメモリ蓄積状態検出部１２３に出力する。
メモリ状態検出部１２３は、ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲのＴＳパケット送出完了信号１６６を得、ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲのＴＳパケット送出以外のタイミングにおいて、オーディオペイロードメモリ１１３の蓄積状態信号１５２と、プライベートペイロードメモリ１１４の蓄積状態信号１５２を検出し、ＴＳパケット送出に必要なペイロードがメモリに蓄積されている場合、ＴＳパケットを生成し送出し、ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＰＣＲ、オーディオ、プライベート以外のタイミング全てをビデオＴＳパケットの送出に割り当てる。  以上の様に、各ＴＳパケットが多重されてＴＳ１７２が生成される。
【００１８】
続いて、本発明のパケット多重化の送出方法ついて、図２で詳細に説明する。ビデオペイロードメモリ蓄積状態信号１４８とオーディオペイロードメモリ蓄積状態信号１５１とプライベートペイロードメモリ蓄積状態信号１５４はＨｉｇｈレベルで送出可能なペイロードが蓄積されていることを示す。
運用上、１００ｍｓ以内に１回以上と規定されているＰＣＲ・ＴＳパケット、ＰＡＴ・ＴＳパケット、ＰＭＴ・ＴＳパケットの伝送は、伝送クロックに依存しない３フレームパルス１２９(９９ｍｓ)をトリガとして、次のＴＳパケット開始指示信号１５８でＰＣＲ・ＴＳパケット１６８、ＰＭＴ・ＴＳパケット１６７、ＰＡＴ・ＴＳパケット１６６を順に伝送する。
オーディオＴＳパケット１６１とプライベートＴＳパケット１６３の伝送は、ＴＳパケット開始指示信号１５８に従って、各ペイロードメモリの蓄積状態が、Ｈｉｇｈの時に伝送する。  共にメモリ状態がＨｉｇｈの場合はどちらかを優先して伝送する。
ビデオＴＳパケットの伝送は、上記ＴＳパケット以外の伝送タイミングで同様にメモリの蓄積状態により伝送する。
続いて、ビデオ符号化レートの計算について説明する。  ビデオ符号化レート計算部１７３は伝送クロック１７１を基準とするカウンタとクロック１７４を基準とするカウンタを動作させる。  例えば、クロック１７４を２７ＭＨｚと仮定するとクロック１７４を基準とするカウンタ値を、０から２７００００００まで(１秒)繰り返しカウントさせ、カウンタ値が０の時に外部クロック１７１を基準とするカウンタ値をホールドし、カウンタ値から外部クロック、所謂伝送容量を計算し、上記情報をＣＰＵ１０４に出力する。  ＣＰＵ１０４は、上記情報を得て、伝送容量からビデオＴＳパケット以外のパケット伝送容量合計を差し引き、ビデオ符号化レートを計算し、ビデオＭＰＥＧエンコーダに設定する。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によって異なる伝送容量の伝送路に自動的に対応できるパケット多重が実現でき、汎用的なパケット多重装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパケット多重装置の概要を示すブロック図
【図２】本発明のパケット多重装置のパケット多重のタイムチャート
【図３】従来技術のパケット多重の概要を示すブロック図
【図４】従来技術のパケット多重のタイムチャート
【符号の説明】
１０１：ビデオデコーダ、１０２：フォーマット検出部、１０３：オーディオＡ／Ｄ変換部、１０４：ＣＰＵ、１０５：ビデオＭＰＥＧエンコーダ、１０６：オーディオＭＰＥＧエンコーダ、１０７：ＳＴＣカウンタ部、１０８：ビデオＰＥＳパケット生成部、１０９：オーディオＰＥＳパケット生成部、１１０：プライベートＰＥＳパケット生成部、１１１：ＳＴＣカウンタ値ホールド部、１１２：ビデオペイロードメモリ、１１３：オーディオペイロードメモリ、１１４：プライベートペイロードメモリ、１１５：ＰＣＲ符号化部、１１６：ビデオＴＳパケット制御部、１１７：オーディオＴＳパケット制御部、１１８：プライベートＴＳパケット制御部、１１９：ＰＡＴ・ＴＳパケット制御部、１２０：ＰＭＴ・ＴＳパケット制御部、１２１：ＰＣＲ・ＴＳパケット制御部、１２２：バイトカウンタ部、１２３：メモリ状態検出部、１７３：ビデオ符号化レート計算部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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