(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ列生成源から入力されたフレーム構成を有するデータ列を記録する複数のデータ記録手段と、
前記複数のデータ記録手段に記録されているデータ列を多重化することにより合成するデータ列合成手段と、
前記データ列合成手段が合成したデータ列の構成を示す伝送多重制御情報を生成する制御情報生成手段と、
前記データ列合成手段が合成したデータ列内の予め定められた位置にあるデータを、前記制御情報生成手段により生成された伝送多重制御情報で置換することにより、伝送可能なデータ列とする情報書込手段と、
前記データ列合成手段が合成可能なデータ列が、前記複数のデータ記録手段に記録されているか否かを検出し、記録されている場合に、前記データ列合成手段に合成の開始を指示する制御処理手段とを備え、
前記制御処理手段は、
前記複数のデータ記録手段のうちのいずれか１つがデータ列の書込を開始した時点からの時間を計測するカウンタ手段と、
１フレーム分のデータ列が入力される時間を前記カウンタ手段が計測する以前に、前記複数のデータ記録手段がいずれもデータ列の書込を開始したと判別すると、前記データ列合成手段が合成可能なデータ列が前記複数のデータ記録手段に記録されていると判別する記録判別手段と、
前記記録判別手段により記録されていると判別された場合に、前記カウンタ手段を初期化してリスタートさせ、１フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間を計測するまで待機した後、前記データ列合成手段に合成の開始を指示する合成開始指示手段と、
前記記録判別手段により記録されていると判別されずに前記カウンタ手段によって１フレーム分のデータ列が入力される時間が計測されると、前記データ列合成手段に動作のリセットを指示するとともに前記カウンタ手段を初期化するリセット処理手段とを備える、
ことを特徴とするディジタル信号合成装置。
【請求項２】
データ列生成源から送られたデータ列を複数のメモリに記録し、
前記複数のメモリのうちのいずれか１つがデータ列の書込を開始した時点からの時間を計測し、
１フレーム分のデータ列が入力される時間を計測する以前に、前記複数のメモリがいずれもデータ列の書込を開始したと判別すると、合成可能なデータ列が前記複数のメモリに記録されていると判別し、
合成可能なデータ列が記録されていると判別した場合には、１フレーム分のデータ列が入力される時間だけ待機した後、前記複数のメモリに記録されているデータ列を多重化することによる合成を開始して、合成したデータ列の構成を示す伝送多重制御情報を生成した後、合成したデータ列内の予め定められた位置にあるデータを伝送多重制御情報で置換することにより、伝送可能なデータ列とし、
合成可能なデータ列が記録されていると判別されずに１フレーム分のデータ列が入力される時間が計測された場合には、データ列の合成動作をリセットするとともに時間の計測動作を初期化する、
ことを特徴とするディジタル信号合成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フレーム構成を有するデータ列を合成するためのディジタル信号合成装置に係り、特に、ＢＳ（Broadcasting Satellite）ディジタル放送向けのデータ列を適切に多重化することができるディジタル信号合成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＢＳディジタル放送では、動画情報や音声情報をＭＰＥＧ−２（Moving Picture Expert Group phase 2）の規格に準拠したトランスポートストリーム（Transport Stream）として伝送する。
また、ＢＳディジタル放送では、１つのトランスポンダ（transponder；衛星中継器）により、８つのトランスポートストリームを多重化して伝送することができる。
ＢＳディジタル放送システムの送信側に設けられるディジタル信号合成装置は、こうしたトランスポートストリームを多重化して伝送するためのものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ＢＳディジタル放送システムの送信側では、送信する複数のトランスポートストリームを多重化する際に、各トランスポートストリームの同期が取れておらず、データレートも異なることがある。
こうした場合に、各トランスポートストリームのフレーム同期を取らなければ適切な多重化を行えないという問題があった。
【０００４】
この発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、ディジタル放送向けのフレーム構成を有するデータ列を、適切な多重化により合成することができるディジタル信号合成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく、この発明の第１の観点に係るディジタル信号合成装置は、
データ列生成源から入力されたフレーム構成を有するデータ列を記録する複数のデータ記録手段と、
前記複数のデータ記録手段に記録されているデータ列を多重化することにより合成するデータ列合成手段と、
前記データ列合成手段が合成したデータ列の構成を示す伝送多重制御情報を生成する制御情報生成手段と、
前記データ列合成手段が合成したデータ列内の予め定められた位置にあるデータを、前記制御情報生成手段により生成された伝送多重制御情報で置換することにより、伝送可能なデータ列とする情報書込手段と、
前記データ列合成手段が合成可能なデータ列が、前記複数のデータ記録手段に記録されているか否かを検出し、記録されている場合に、前記データ列合成手段に合成の開始を指示する制御処理手段とを備え、
前記制御処理手段は、
前記複数のデータ記録手段のうちのいずれか１つがデータ列の書込を開始した時点からの時間を計測するカウンタ手段と、
１フレーム分のデータ列が入力される時間を前記カウンタ手段が計測する以前に、前記複数のデータ記録手段がいずれもデータ列の書込を開始したと判別すると、前記データ列合成手段が合成可能なデータ列が前記複数のデータ記録手段に記録されていると判別する記録判別手段と、
前記記録判別手段により記録されていると判別された場合に、前記カウンタ手段を初期化してリスタートさせ、１フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間を計測するまで待機した後、前記データ列合成手段に合成の開始を指示する合成開始指示手段と、
前記記録判別手段により記録されていると判別されずに前記カウンタ手段によって１フレーム分のデータ列が入力される時間が計測されると、前記データ列合成手段に動作のリセットを指示するとともに前記カウンタ手段を初期化するリセット処理手段とを備える、
ことを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、制御処理手段は、複数のデータ記録手段に記録されているデータ列がデータ列合成手段により合成可能であるか否かを検出し、合成可能である場合に、データ列合成手段にデータ列を合成させることができる。また、データ列合成手段は、複数のデータ記憶手段に記憶されているデータ列を多重化することにより合成するので、非同期の状態で入力されたデータ列のタイミングを調整することができる。
これにより、フレーム構成を有するデータ列を、適切な多重化により合成することができる。また、データ列生成源から入力されたデータ列が合成可能であるか否かを適切に判別し、適切な多重化によりデータ列を合成することができる。
【０００９】
また、この発明の第２の観点に係るディジタル信号合成方法は、
データ列生成源から送られたデータ列を複数のメモリに記録し、
前記複数のメモリのうちのいずれか１つがデータ列の書込を開始した時点からの時間を計測し、
１フレーム分のデータ列が入力される時間を計測する以前に、前記複数のメモリがいずれもデータ列の書込を開始したと判別すると、合成可能なデータ列が前記複数のメモリに記録されていると判別し、
合成可能なデータ列が記録されていると判別した場合には、１フレーム分のデータ列が入力される時間だけ待機した後、前記複数のメモリに記録されているデータ列を多重化することによる合成を開始して、合成したデータ列の構成を示す伝送多重制御情報を生成した後、合成したデータ列内の予め定められた位置にあるデータを伝送多重制御情報で置換することにより、伝送可能なデータ列とし、
合成可能なデータ列が記録されていると判別されずに１フレーム分のデータ列が入力される時間が計測された場合には、データ列の合成動作をリセットするとともに時間の計測動作を初期化する、
ことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の実施の形態に係るディジタル信号合成装置について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、この発明の実施の形態に係るディジタル信号合成装置１００の構成を示す図である。このディジタル信号合成装置１００は、放送事業者等のデータ列生成源から送られたフレーム構成のデータ列を、多重化することにより合成し、例えば、ＩＳＤＢ−Ｓ（Integrated Services Digital Broadcasting-Satellite）方式に対応したフレーム構成のデータ列に変換し、例えばＢＳ（Broadcasting Satellite）ディジタル放送向けのディジタル信号として出力する。また、このディジタル信号合成装置１００に送られるデータ列は、ＭＰＥＧ−２（Moving Picture Expert Group phase 2）の規格に準拠したトランスポートストリーム（Transport Stream）を構成している。
【００１３】
図１に示すように、このディジタル信号合成装置１００は、複数のデータメモリ１０と、ＴＳ（トランスポートストリーム）合成処理部１１と、伝送情報生成部１２と、伝送情報書込部１３と、制御処理部１４とを備えている。
【００１４】
複数のデータメモリ１０は、半導体メモリ等から構成されるＦＩＦＯ（First In First Out；先入先出）メモリであり、放送事業者等のデータ列生成源から送られたデータ列を一時的に記録して、フレームタイミングを調整するためのものである。
図１では、一例として、このディジタル信号合成装置１００が４つのデータメモリ１０１〜１０４を備えている場合を示している。
ここで、各データメモリ１０１〜１０４は、独立した書込クロックと読出クロックにより読み書きが可能であり、記録したデータは一旦読み出されると消去され、データ列を連続的に書込／読出することができる。
【００１５】
ＴＳ合成処理部１１は、マルチプレクサ等から構成され、各データメモリ１０１〜１０４から送られたデータ列を時分割で多重化することにより合成し、送信用のフレーム構成を有するデータ列に変換するためのものである。ＴＳ合成処理部１１は、トランスポートストリームを合成することにより作成したデータ列を伝送情報書込部１３に送る。
【００１６】
伝送情報生成部１２は、ＴＳ合成処理部１１が多重化したデータ列の伝送方式や符号化率、各スロットに格納されるトランスポートストリームのＩＤ番号等を示すＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）といった伝送多重制御情報を生成するためのものである。伝送情報生成部１２は、制御処理部１４の制御に従って伝送多重制御情報を生成し、伝送情報書込部１３に送る。
【００１７】
伝送情報書込部１３は、ＴＳ合成処理部１１から受けたデータ列が構成するフレームにおいて予め定められたスロットの先頭部分にある同期ワードを、伝送情報生成部１２により生成された伝送多重制御情報で置換することにより、フレームを構成するデータ列を伝送可能な形式にする。伝送情報書込部１３は、伝送可能となったデータ列を、ディジタル変調器等を備えた外部の送信設備等に出力する。
【００１８】
制御処理部１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、このディジタル信号合成装置１００全体の動作を制御するためのものである。
例えば、制御処理部１４は、このディジタル信号合成装置１００に入力されるデータ列を取得して各データ列をデータメモリ１０１〜１０４に書き込むタイミングを特定し、各データメモリ１０１〜１０４に書込クロックを供給する。
また、制御処理部１４は、複数のデータメモリ１０に記録されたデータ列をＴＳ合成処理部１１が読み出して合成する際、ＴＳ合成処理部１１に、データ列を読み出すタイミング等を指示する合成制御信号を送る。
ここで、制御処理部１４は、複数のデータメモリ１０に記録されるデータ列がＴＳ合成処理部１１により合成可能なタイミングで入力されているか否かを判別するため、フレームカウンタ１４ａを備えている。
【００１９】
フレームカウンタ１４ａは、複数のデータメモリ１０１〜１０４のうちのいずれか１つが最初にトランスポートストリームのヘッダーデータの記録を開始した時点からの時間を計測するためのものである。
フレームカウンタ１４ａが時間の計測を開始すると、制御処理部１４は、トランスポートストリームの１フレーム分に相当するデータが送られる時間だけ経過した時点で、全てのデータメモリ１０１〜１０４がデータ列の書込を開始しているか否かを判別する。すなわち、制御処理部１４は、データメモリ１０１〜１０４に書き込まれるデータにより構成されるトランスポートストリームのヘッダーデータの入力タイミングのずれが１フレーム時間以下であるか否かを判別する。
【００２０】
このようにして、制御処理部１４は、ＴＳ合成処理部１１が複数のトランスポートストリームを合成してディジタル放送用のフレーム構成を有するデータ列を作成できるか否かを判別し、判別結果に従った合成制御信号を生成してＴＳ合成処理部１１に送る。
【００２１】
また、制御処理部１４は、取得した各データ列ごとの伝送方式やスロット位置を決定し、ＴＳ合成処理部１１及び伝送情報生成部１２を制御して、例えばＩＳＤＢ−Ｓ方式に対応したフレーム構成を有するディジタル放送向けのデータ列を作成させる。
【００２２】
以下に、この発明の実施の形態に係るディジタル信号合成装置１００の動作を説明する。
このディジタル信号合成装置１００は、フレーム構成を有する複数のトランスポートストリームに対応したデータ列を、データ列ごとにＦＩＦＯで一時的に記録することによりフレーム同期を確立し、適切な多重化による合成が可能な装置である。
【００２３】
このディジタル信号合成装置１００は、放送事業者等のデータ列生成源から送られた複数のトランスポートストリームに対応するデータ列を合成し、ディジタル放送用のフレーム構成を有するデータ列を作成する。
例えば、このディジタル信号合成装置１００には、図２に例示するような４つのトランスポートストリームＴＳ１〜ＴＳ４が入力され、これらを合成して、ディジタル放送向けのディジタル信号ＤＯを出力する。
ここで、各トランスポートストリームＴＳ１〜ＴＳ４は、ヘッダーデータを含んだスロットＳＬ１〜ＳＬ４をそれぞれ有しており、スロットＳＬ１〜ＳＬ４が入力されるタイミングは一致していない。すなわち、各トランスポートストリームＴＳ１〜ＴＳ４は、非同期の状態でこのディジタル信号合成装置１００に入力される。
【００２４】
制御処理部１４は、各トランスポートストリームＴＳ１〜ＴＳ４を構成するデータ列を取得し、データ列をデータメモリ１０に書き込むタイミングを規定するクロックを生成してデータメモリ１０に供給する。
また、制御処理部１４は、ＴＳ合成処理部１１に、データメモリ１０からデータ列を読み出すタイミング等を示す合成制御信号を送り、ＴＳ合成処理部１１にデータ列の合成を開始させる。
【００２５】
ＴＳ合成処理部１１は、制御処理部１４から受けた合成制御信号に示されるタイミングでデータメモリ１０に記録されているデータ列を読み出し、時分割多重化を施すことにより合成し、送信用のフレーム構成を有するデータ列に変換する。
ＴＳ合成処理部１１は、合成したデータ列を伝送情報書込部１３に送る。
また、この際、伝送情報生成部１２は、制御処理部１４の制御に従って、ＴＳ合成処理部１１が多重化したデータ列の伝送方式、符号化率、トランスポートストリームのＩＤ番号等を示す伝送多重制御情報を生成し、伝送情報書込部１３に送る。
【００２６】
伝送情報書込部１３は、ＴＳ合成処理部１１から送られたデータ列が構成するフレームにおいて、予め定められたスロットの先頭部分の同期ワードを、伝送情報生成部１２から受けた伝送多重制御情報で置換することにより、データ列を伝送可能な形式にする。
伝送情報書込部１３は、伝送可能な形式としたデータ列をエンコーダ、ディジタル変調器等からなる送信設備に供給する。
このようにして、このディジタル信号合成装置１００は、多重化したフレーム構成のデータ列を作成することができる。
【００２７】
次に、このディジタル信号合成装置１００にトランスポートストリームＴＳ１〜ＴＳ４が非同期の状態で入力される際に、制御処理部１４が実行する処理について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２８】
制御処理部１４は、このディジタル信号合成装置１００の電源が投入されると、放送事業者等のデータ列生成源からデータ列の供給が開始されるまでの間に、図３のフローチャートに示す処理を開始する。
【００２９】
この処理を開始すると、制御処理部１４は、トランスポートストリームＴＳ１〜ＴＳ４のうちのいずれかのヘッダーデータを含んだスロットＳＬ１〜ＳＬ４が入力されたことを検出し、データ列の入力が開始されたことを検出する（ステップＳ１）。
【００３０】
データ列の入力開始を検出すると、制御処理部１４は、フレームカウンタ１４ａを制御して、時間の計測を開始させる（ステップＳ２）。フレームカウンタ１４ａは、制御処理部１４の制御に従って、時間の計測を開始し、１フレーム分のデータ列が伝送される時間が経過するまで計測を続ける。
【００３１】
制御処理部１４は、データメモリ１０１〜１０４が、いずれもトランスポートストリームＴＳ１〜ＴＳ４を構成するデータ列の書込を開始したか否かを判別する（ステップＳ３）。
【００３２】
制御処理部１４は、データメモリ１０１〜１０４のうちにデータ列の書込を開始していないものがあると判別すると（ステップＳ３にてＮＯ）、フレームカウンタ１４ａを読み取って、１フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ４）。
【００３３】
ここで、各トランスポートストリームＴＳ１〜ＴＳ４が正常に供給されている場合、ヘッダーデータを含んでいるスロットＳＬ１〜ＳＬ４がこのディジタル信号合成装置１００に入力されるタイミングは、他のスロットＳＬ１〜ＳＬ４が入力されるタイミングから１フレーム以上大きくずれることはない。
そこで、制御処理部１４は、フレームカウンタ１４ａが１フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間を計測したか否かを判別することにより、トランスポートストリームＴＳ１〜ＴＳ４が正常に供給されているか否かを判別する。
【００３４】
制御処理部１４は、１フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間が経過していないと判別すると（ステップＳ４にてＮＯ）、処理をステップＳ３にリターンし、再び、データ列の書込を開始したか否かを判別する。
【００３５】
一方、制御処理部１４は、１フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間が経過したと判別すると（ステップＳ４にてＹＥＳ）、トランスポートストリームＴＳ１〜ＴＳ４が適切に入力されていないとして、ＴＳ合成処理部１１がトランスポートストリームＴＳ１〜ＴＳ４を合成できないと判別する。
そこで、制御処理部１４は、ＴＳ合成処理部１１に動作のリセットを指示する合成制御信号を送ると共にフレームカウンタ１４ａを初期化するなどのリセットするための処理を実行し（ステップＳ５）、処理をステップＳ１にリターンする。
【００３６】
また、制御処理部１４は、上記ステップＳ３にて、データメモリ１０１〜１０４がいずれもデータ列の書込を開始したと判別すると（ステップＳ３にてＹＥＳ）、フレームカウンタ１４ａを初期化したのちリスタートさせることにより、１フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間を計測させる（ステップＳ６）。
【００３７】
データメモリ１０１〜１０４は、ＦＩＦＯでデータ列の書込／読出を行うことから、データ列の書込が開始された直後より読出を開始すると、ＴＳ合成処理部１１が読み出すデータがなくなってしまうことがある。
そこで、制御処理部１４は、各データメモリ１０１〜１０４に少なくとも１フレーム分のデータが蓄積されるまで待機した後、ＴＳ合成処理部１１にデータ列の読出を指示する合成制御信号を送ることで、適切な多重化による合成を可能とする。
【００３８】
すなわち、制御処理部１４は、フレームカウンタ１４ａを監視して、このディジタル信号合成装置１００に１フレーム分のデータ列が入力されるまでの時間が経過したか否かを判別し（ステップＳ７）、経過していないと判別すると（ＮＯ）、ループ処理を実行して待機する。
【００３９】
一方、制御処理部１４は、１フレーム分のデータが入力されるまでの時間が経過したと判別すると（ステップＳ７にてＹＥＳ）、ＴＳ合成処理部１１にデータ列を合成する処理の開始を指示する合成制御情報を送る。
ＴＳ合成処理部１１は、制御処理部１４から送られた合成制御情報に従って、データ列の合成を開始し（ステップＳ８）、図３のフローチャートに示す処理を終了する。
これにより、制御処理部１４は、ＴＳ合成処理部１１が合成可能なデータ列が入力されているか否かを検出し、入力されている場合に、合成の開始を指示することができ、非同期で入力されるデータ列を適切に多重化することができる。
【００４０】
以上説明したように、この発明によれば、非同期の状態で入力されるデータ列を一時的に記憶してタイミングを調整し、合成が可能なデータ列が入力されているか否かを判別してフレーム構成のデータ列を合成することができる。
これにより、例えばＭＰＥＧ−２の規格に準拠した、ディジタル放送向けのフレーム構成を有するデータ列を受けて適切に多重化することができる。
【００４１】
この発明は、上記実施の形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施の形態では、４つのトランスポートストリームＴＳ１〜ＴＳ４を合成するために、データメモリ１０１〜１０４を設けてデータ列を一時的に記録するものとして説明したが、データメモリ１０の数は任意に変更可能である。
【００４２】
また、データメモリ１０は、ＦＩＦＯメモリでなくてもよく、例えば、デュアルポートＲＡＭ（Random Access Memory）を用いて構成し、スロットのヘッダーを書き込んだアドレスをＴＳ合成処理部１１が特定して読み出すようにしてもよい。
【００４３】
また、この発明は、ディジタル放送向けのフレーム構成を有するデータ列を多重化する場合に限定されず、フレーム構成を有する複数系列のデータ列を多重化する様々な場合に適用可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明のように、この発明によれば、フレーム構成を有する複数のデータ列を一時的に記録して、タイミングを調整し、合成可能なデータ列が入力されていることを検出して合成することができる。
これにより、ディジタル放送向けのフレーム構成を有するデータ列を適切に多重化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るディジタル信号合成装置の構成を示す図である。
【図２】ディジタル信号合成装置がデータ列を合成する動作を説明するための図である。
【図３】制御処理部が実行する処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０，１０１〜１０４    データメモリ
１１    ＴＳ合成処理部
１２    伝送情報生成部
１３    伝送情報書込部
１４    制御処理部
１４ａ    フレームカウンタ
１００    ディジタル信号合成装置
ＴＳ１〜ＴＳ４    トランスポートストリーム
ＳＬ１〜ＳＬ４    スロット
ＤＯ    ディジタル信号
【図１】
0003806571.tif 000002
【図２】
0003806571.tif 000003
【図３】
0003806571.tif 000004