(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２以上の系統で互いに独立して圧縮符号化されたフレーム構造のデジタル放送信号を同期させて選択的に導出するデジタル放送信号同期切替送出装置において、
与えられる情報に基づいて時刻を調整可能な時刻管理手段を有し、この時刻管理手段による時刻に基づいて前記各系統のデジタル放送信号を入力してそのうちの一方を選択的に導出する切替部と、
前記切替部の各入力系統に設けられ、それぞれ与えられる情報に基づいて時刻を調整可能な時刻管理手段を有し、この時刻管理手段による時刻に基づいて入力信号を前記デジタル放送信号に変換するとともに、フレーム単位で時刻情報を付加する信号処理部と、
系統切替時に、前記切替部及び各系統の信号処理部に与えるべきフレーム同期信号中の所定情報領域に基準時刻情報を挿入して前記切替部及び各系統の信号処理部それぞれの時刻管理手段に共通に与え、切替元及び切替先の信号処理部の出力を同期させた上で前記切替部の切り替えを行なう同期発生制御部とを具備してなることを特徴とするデジタル放送信号同期切替送出装置。
【請求項２】
前記デジタル放送信号はＭＰＥＧ２(Moving Picture Experts Group 2)符号化方式で規定されるフォーマットで生成されたビットストリームであり、前記信号処理部は入力信号を前記ビットストリームに変換して前記切替部に送出することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送信号同期切替送出装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、入力映像信号を前記ビットストリームに符号化する映像符号化部であることを特徴とする請求項２記載のデジタル放送信号同期切替送出装置。
【請求項４】
前記映像符号化部は、前記時刻管理手段による時刻に基づいて入力映像信号をビットストリームに符号化するとともに、フレーム単位で計測時刻値を付加し、前記同期発生制御部は、ＳＤＩ(Serial Digital Interface)を用いた基準信号中の補助信号パケットに基準時刻値を挿入して前記切替部及び各系統の映像符号化部それぞれの時刻管理手段に共通に与えることを特徴とする請求項３記載のデジタル放送信号同期切替送出装置。
【請求項５】
前記同期発生制御部は、ＳＤＩを用いた基準信号中の補助信号パケットに基準時刻値を挿入して前記切替部及び各系統の映像符号化部それぞれの時刻管理手段に共通に与えて、前記切替元となる映像符号化部の出力のフレーム位相と切替先となる映像符号化部の出力のフレーム位相とを一致させた上で、前記切替部に対し前記ビットストリームの切替可能点で切り替えを行なうように切替制御することを特徴とする請求項４記載のデジタル放送信号同期切替送出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デジタル放送送出設備に係り、特に２以上の系統で互いに独立して圧縮符号化されビットストリームを同期させて選択的に導出する同期切替制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル放送の実用化が進められており、このデジタル放送においては、ＭＰＥＧ２(Moving Picture Experts Group 2)で規格されている符号化方式により圧縮符号化されたビットストリームを各スタジオ機器で切り替え、同期化、多重化した上で放送するようにしている。
【０００３】
また、このようなデジタル放送送出設備にあっては、機器の故障時や保守時に、ビットストリームの系統切り替えを行なう必要が生じた場合に、系統間でビットストリームを同期させた上で、切り替えを行なうことにより、受信機側でデコードした映像に乱れを起こさせないようにする必要がある。
【０００４】
ところで、上記のようなデジタル放送送出設備では、各系統のスタジオ機器間で同期運転させるために、各スタジオ機器にＳＴＣ(System Time Clock)を内蔵しておき、このＳＴＣで計測される時間に基づいて各スタジオ機器を動作させることが考えられている。しかし、各系統では、互いに独立して動作するため、各スタジオ機器のＳＴＣは周期こそ同期が取られるもののＳＴＣの値が機器ごとにまちまちであるので、このようなＳＴＣ値の異なる各系統のビットストリームを切り替えて送出すると、受信機側においてデコードした映像に一瞬乱れが生じることになり、視聴者に対し違和感を与えるものとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、デジタル放送送出設備にあっては、各スタジオ機器のＳＴＣ値が系統間で異なるため、各系統のビットストリームをそのまま切り替えて送出すると、受信機側においてデコード映像が安定しないという問題を有している。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、各系統のビットストリームを系統間で同期させた上で、系統切り替えを送出信号に乱れを生じさせることなくスムーズに行なうことが可能なデジタル放送信号同期切替送出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るデジタル放送信号同期切替送出装置は、少なくとも２以上の系統で互いに独立して圧縮符号化されたフレーム構造のデジタル放送信号を同期させて選択的に導出するデジタル放送信号同期切替送出装置において、与えられる情報に基づいて時刻を調整可能な時刻管理手段を有し、この時刻管理手段による時刻に基づいて各系統のデジタル放送信号を入力してそのうちの一方を選択的に導出する切替部と、切替部の各入力系統に設けられ、それぞれ与えられる情報に基づいて時刻を調整可能な時刻管理手段を有し、この時刻管理手段による時刻に基づいて切替部に送出するデジタル放送信号に処理を加えるとともに、フレーム単位で時刻情報を付加する信号処理部と、系統切替時に、切替部及び各系統の信号処理部に与えるべきフレーム同期信号中の所定情報領域に基準時刻情報を挿入して切替部及び各系統の信号処理部それぞれの時刻管理手段に共通に与え、切替元及び切替先の信号処理部の出力を同期させた上で切替部の切り替えを行なう同期発生制御部とを備えるようにしたものである。
【０００８】
特に、デジタル放送信号はＭＰＥＧ２符号化方式で規定されるフォーマットで生成されたビットストリームであり、信号処理部は入力映像信号をビットストリームに符号化する映像符号化部である場合に、映像符号化部は、時刻管理手段による時刻に基づいて入力映像信号をビットストリームに符号化するとともに、フレーム単位で計測時刻値を付加し、同期発生制御部は、ＳＤＩ(Serial Digital Interface)を用いた基準信号中の補助信号パケットに基準時刻値を挿入して切替部及び各系統の映像符号化部それぞれの時刻管理手段に共通に与えて、切替元となる映像符号化部の出力のフレーム位相と切替先となる映像符号化部の出力のフレーム位相とを一致させた上で、切替部に対しビットストリームの切替可能点で切り替えを行なうように切替制御することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、系統切替時に、各系統の映像符号化部及び切替部それぞれの時刻管理手段で計測される計測時刻値を同期させるために、同期発生制御部によりビットストリーム同期用に使用されるＳＤＩ信号中の補助信号パケットを利用して基準時刻値が各系統の映像符号化部及び切替部それぞれに通知される。そして、ＳＤＩ信号を受信した各系統の映像符号化部は、この受信結果に基づいて系統間でフレーム位相を揃えるように映像信号をビットストリームに符号化するとともに、ＳＤＩ信号の補助信号パケットから基準時刻値を抽出し、それぞれ時刻管理手段で計測される計測時刻値を基準時刻値に置き換え、送出するビットストリームのフレーム毎に基準時刻値を付加する。一方、ＳＤＩ信号を受信した切替部は、ＳＤＩ信号の補助信号パケットから基準時刻値を抽出し、時刻管理手段で計測される計測時刻値を基準時刻値に置き換えるとともに、基準時刻値に基づいて系統切り替えを行なう。
【００１０】
従ってこの発明によれば、ＳＤＩ信号の補助信号パケットを利用して各系統の映像符号化部の出力を系統間で同期させつつ各出力の時刻値に連続性を持たせることができ、以後、切替部における系統切替時のタイミング制御を容易に行なえるようになる。このため、時刻調整用の信号ラインを新たに設ける必要がなく、簡単な構成で各系統のビットストリームの切り替えを送出信号に乱れを生じさせることなくスムーズに行なうことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明に係わるデジタル放送信号同期切替送出装置の一実施形態を示すブロック構成図である。符号１１は２系統のＭＰＥＧ２符号化方式によるビットストリームを入力してそのうちの一方を選択的に導出する切替器である。
【００１２】
この切替器１１の第１入力端子にはエンコーダ１２が接続され、第２入力端子にはエンコーダ１３が接続されている。これら切替器１１及びエンコーダ１２，１３は、系統切替時に同期発生制御器１４によって制御される。
【００１３】
エンコーダ１２は、入力される例えばＳＤＴＶ(Standard Definition TV)方式の映像信号に対しＭＰＥＧ２符号化方式に基づく可変長圧縮符号化を施し、ＭＰＥＧ２のビットストリーム（Ａ素材）に変換する。また、エンコーダ１３は、入力されるＳＤＴＶ方式の映像信号に対しＭＰＥＧ２符号化方式に基づく可変長圧縮符号化を施し、ＭＰＥＧ２のビットストリーム（Ｂ素材）に変換する。
【００１４】
同期発生制御器１４は、切替器１１に対し、ユーザ指定入力操作による切替情報に従って任意の入力系統と１つの出力系統とを接続させる。このとき、出力系統に接続される入力系統を切り替える場合には、切替元にエンコーダ１２が接続されているか否かを判別し、エンコーダ１２が接続されているとき、切替元となるエンコーダ１２と切替先となるエンコーダ１３にフレーム同期信号としてＳＤＩ(Serial Digital Interface)を用いた基準信号（以下、ＳＤＩ信号と称する）を与えてエンコーダ１３の出力とエンコーダ１２の出力とを同期させた上で切替器１１の切替制御を行なう。
【００１５】
ところで、この実施形態では、切替器１１及びエンコーダ１２、１３にそれぞれＳＴＣ(System Time Clock)を内蔵している。すなわち、切替器１１及びエンコーダ１２、１３は、それぞれＳＴＣによる時刻に基づいて動作することになる。また、エンコーダ１２，１３は、入力映像信号をビットストリームに変換するとともに、フレーム単位でＳＴＣで計測されるＳＴＣ値を付加して出力する。
【００１６】
次に、上記構成による動作について図２、図３及び図４を参照して説明する。
このシステムにおいて、エンコーダ１２，１３は、互いに独立して同一のビットストリームを生成する。ここで、エンコーダ１２の出力とエンコーダ１３の出力との切替を容易にするためには、両者のビットストリームの切替可能なフレーム位相を合わせることが考えられる。この場合の切替器１１の切替処理の様子を図２（ａ）〜（ｄ）に示す。
【００１７】
しかしながら、エンコーダ１２とエンコーダ１３で独立してビットストリームを生成しているため、フレーム位相は合わせられてもＳＴＣで計測されるＳＴＣ値が異なることになり、切替器１１でエンコーダ１２の出力（図２（ａ）に示す）をエンコーダ１３の出力（図２（ｂ）に示す）に切り替えると、図２（ｃ）に示すように送出信号のＳＴＣ値が不連続となり、図２（ｄ）に示すように受信機側においてデコード映像に乱れが生じ、視聴者に対し違和感を与えるものとなる。
【００１８】
そこで、この発明では、同期発生制御器１４により、切替器１１及びエンコーダ１２，１３それぞれのＳＴＣを調整して切替器１１からＳＴＣ値に連続性を持たせた送出信号を送出できるようにする。この場合の切替処理の様子を図３（ａ）〜（ｄ）に示す。
【００１９】
まず、同期発生制御器１４は、系統切替指示を入力すると、切替器１１及びエンコーダ１２，１３にそれぞれ与えるべきＳＤＩ信号中の補助信号パケットに基準ＳＴＣ値を挿入して切替器１１及びエンコーダ１２，１３に供給する。すると、切替器１１及びエンコーダ１２，１３は、入力されたＳＤＩ信号の補助信号パケットから基準ＳＴＣ値を抽出して、それぞれＳＴＣで計測されるＳＴＣ値を基準ＳＴＣ値に置き換えるように調整を行なう。また、エンコーダ１２，１３は、出力すべきビットストリームのフレーム中に基準ＳＴＣ値を付加することで、図３（ａ），（ｂ）に示すように、系統間で同期したＳＴＣ値を持つビットストリームを送出できるようになる。以後、同期発生制御器１４は、図３（ｃ）に示すように、切替器１１に対しフレーム境目でエンコーダ１２から出力されるビットストリームがエンコーダ１３で出力されるビットストリームに切り替わるように、切替タイミングを制御する。このとき、切替器１１のＳＴＣは、同期発生制御器１４がもつＳＴＣと同期しているため、容易に切替タイミングを制御できる。
【００２０】
これにより、受信機側でデコードされる映像は、図３（ｄ）に示すように、映像の乱れのない綺麗につながった映像となる。
【００２１】
なお、同期発生制御器１４から発生されるＳＤＩ信号は、図４に示すような５２５ライン方式のフレーム同期信号であり、図中斜線領域が補助信号多重可能領域である。なお、この図４では、横がワード番号を示し、縦がライン番号を示し、１ワードが１０ｂｉｔである。また、この実施形態における補助信号パケットの多重位置は、ライン５３、１４３、２３３、３１６、４０６、４９６であり、図中黒印で示されている。
【００２２】
以上のように上記実施形態では、系統切替時に、切替器１１及びエンコーダ１２，１３それぞれのＳＴＣで計測されるＳＴＣ値を同期させるために、同期発生制御器１４によりビットストリーム同期用に使用されるＳＤＩ信号中の補助信号パケットを利用して基準ＳＴＣ値が切替器１１及びエンコーダ１２，１３それぞれに通知される。そして、ＳＤＩ信号を受信したエンコーダ１２，１３は、この受信結果に基づいて系統間でフレーム位相を揃えるように映像信号に圧縮符号化を施してビットストリームに変換するとともに、ＳＤＩ信号の補助信号パケットから基準ＳＴＣ値を抽出し、それぞれＳＴＣで計測される計測ＳＴＣ値を基準ＳＴＣ値に置き換え、送出するビットストリームのフレーム毎に基準ＳＴＣ値を付加する。一方、ＳＤＩ信号を受信した切替器１１は、ＳＤＩ信号の補助信号パケットから基準ＳＴＣ値を抽出し、ＳＴＣで計測される計測ＳＴＣ値を基準ＳＴＣ値に置き換えるとともに、系統切替時に、基準ＳＴＣ値に基づいて系統切り替えを行なう。
【００２３】
従って、ＳＤＩ信号の補助信号パケットを利用してエンコーダ１２，１３の出力を系統間で同期させつつ各出力の時刻値に連続性を持たせることができ、以後、同期発生制御器１４において、切替器１１における系統切替時のタイミング制御を容易に行なえるようになる。このため、ＳＴＣ調整専用の信号ラインを新たに設ける必要がなく簡単な構成で安価な設備投資で実現でき、しかも各系統のビットストリームの切り替えを送出信号に乱れを生じさせることなくスムーズに行なうことができる。
【００２４】
なお、上記実施形態では、互いに信号形式が同一のＳＤＴＶ方式のビットストリーム同士を切り替える場合について説明したが、互いに信号形式が異なる２系統のビットストリームを切り替える場合にも適用可能である。また、同じ信号形式である２系統のビットストリームを取り扱う場合に、一方の系統のビットストリームが例えば３：２プルダウン構造である場合にも適用可能である。
【００２５】
また、上記実施形態では、切替器１１の入力側にエンコーダ１２，１３を接続した場合について説明したが、エンコーダ１２，１３以外にビットストリームに処理を加えるビットストリーム処理器を切替器１１の入力側に接続した場合でも、それぞれのビットストリームを同期させる必要がある場合に本発明が有効となる。さらに、エンコーダの種類について、ＭＰＥＧ２以外の規格に従ったものであってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、各系統のビットストリームを系統間で同期させた上で、系統切り替えを送出信号に乱れを生じさせることなくスムーズに行なうことが可能なデジタル放送信号同期切替送出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わるデジタル放送信号同期切替送出装置の一実施形態を示すブロック構成図。
【図２】上記実施形態のシステム構成における処理動作を説明するためのタイミング図。
【図３】同じく上記実施形態のシステム構成における処理動作を説明するためのタイミング図。
【図４】上記実施形態で適用されるＳＤＩ信号のフォーマットを示す図。
【符号の説明】
１１…切替器、
１２，１３…エンコーダ、
１４…同期発生制御器。
【図１】
0004357070.tif 000002
【図２】
0004357070.tif 000003
【図３】
0004357070.tif 000004
【図４】
0004357070.tif 000005