(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル放送の番組信号と同番組信号に対する信号処理を制御するための放送制御情報とを送信するデジタル放送送信装置と、前記デジタル放送送信装置から送信された番組信号と放送制御情報とを受信するデジタル放送受信装置とを有するデジタル放送信号中継システムであって、
前記デジタル放送送信装置は、
番組信号と同番組信号に対する放送制御情報に対して同じ値の時刻制御情報を設定する設定手段と、
前記設定手段によって時刻制御情報が設定された放送制御情報を前記デジタル放送受信装置に対して送信する第１送信手段と、
前記設定手段によって時刻制御情報が設定された番組信号を符号化して、前記デジタル放送受信装置に対して送信する第２送信手段を有し、
前記デジタル放送受信装置は、
前記第１送信手段によって送信された放送制御情報を受信し、この放送制御情報に設定された時刻制御情報を抽出すると共に、当該放送制御情報をもとにした各種処理を実行させる放送制御情報抽出手段と、
前記第２送信手段によって送信された符号化された番組信号を受信して復号化し、この番組信号に設定された時刻制御情報を抽出する番組信号復号化手段と、
前記放送制御情報抽出手段によって抽出された時刻制御情報と前記番組信号復号化手段によって抽出された時刻制御情報とをもとに、制御のタイミングを指示する制御タイミング指示手段とを有したことを特徴とするデジタル放送信号中継システム。
【請求項２】
前記デジタル放送受信装置の前記制御タイミング指示手段は、
前記放送制御情報抽出手段によって抽出される時刻制御情報と、前記番組信号復号化手段によって抽出される時刻制御情報とを比較する比較手段と、
前記比較手段によって時刻制御情報が一致した場合に制御のタイミングを示す信号を出力する制御トリガ手段とを有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中継システム。
【請求項３】
前記デジタル放送送信装置の前記第１送信手段によって放送制御情報が送信された後に、前記第２送信手段によって番組信号が送信され、
前記デジタル放送受信装置の前記放送制御情報抽出手段は、前記第１送信手段によって送信された放送制御情報を抽出して、直ちに当該放送制御情報をもとにした各種処理を実行させることを特徴とする請求項１記載のデジタル放送信号中継システム。
【請求項４】
前記デジタル放送送信装置は、前記放送制御情報に自装置の運行時刻を示す現在時刻情報を含め、
前記デジタル放送受信装置は、前記デジタル放送送信装置から受信した放送制御情報に含まれる現在時刻情報をもとに自装置の運行時刻を校正し、この校正された運行時刻をもとに制御を切り替えることを特徴とする請求項１記載のデジタル放送信号中継システム。
【請求項５】
デジタル放送の番組信号と同番組信号に対する信号処理を制御するための放送制御情報とを送信するデジタル放送送信装置であって、
番組信号と同番組信号に対する放送制御情報に対して同じ値の時刻制御情報を設定する設定手段と、
前記設定手段によって時刻制御情報が設定された放送制御情報を前記デジタル放送受信装置に対して送信する第１送信手段と、
前記設定手段によって時刻制御情報が設定された番組信号を符号化して、前記デジタル放送受信装置に対して送信する第２送信手段と
を具備したことを特徴とするデジタル放送送信装置。
【請求項６】
デジタル放送送信装置から送信された番組信号と放送制御情報とを受信するデジタル放送受信装置であって、
前記デジタル放送送信装置によって送信された放送制御情報を受信し、この放送制御情報に設定された時刻制御情報を抽出すると共に、当該放送制御情報をもとにした各種処理を実行させる放送制御情報抽出手段と、
前記デジタル放送送信装置によって送信された符号化された番組信号を受信して復号化し、この番組信号に設定された時刻制御情報を抽出する番組信号復号化手段と、
前記放送制御情報抽出手段によって抽出された時刻制御情報と前記番組信号復号化手段によって抽出された時刻制御情報とをもとに、制御のタイミングを指示する制御タイミング指示手段と
を具備したことを特徴とするデジタル放送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル放送テレビジョン番組の番組信号と番組信号に対する信号処理を制御するための放送制御情報とを扱うデジタル放送信号中継システム、デジタル放送送信装置、デジタル放送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アナログ放送の中継回線伝送では、アナログ映像の垂直帰線消去期間に多重されたＮｅｔ局制御信号により、番組切り替えや音声のモードなど制御情報を伝送し制御する方法が採られてきた。この信号は「番伝制御信号」あるいは「ネットキュー信号」と呼ばれているものである。アナログでの中継伝送は所要帯域が狭く、従って信号圧縮を行わないため伝送遅延は少なかった（数ｍｓのオーダー）。
【０００３】
一方、デジタル放送においては、通常、番組信号（映像、音声）と番組信号に対する信号処理を制御するための放送制御情報とをフレーム構造にして圧縮して伝送が行なわれるため、エンコーダとデコーダによる遅延が数１００ｍｓから１秒程度にもなる。また、その遅延は一定ではなく、エンコーダの設定条件によりばらつく可能性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、デジタル放送においては、１１２５ライン方式の高精細テレビジョン放送（ＨＤＴＶサービス）が中心となるケースが期待されているが、一方、従来の５２５ライン標準テレビジョンサービスも行われる。この場合、画面アスペクト比は４：３フル画面、１６：９フル画面、あるいは１６：９レターボックス画面など幾つかの画面アスペクトモードで放送されることになる。このため、受信機の走査形式を放送側に合わせるための放送制御情報は、ＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts Group 2）符号化の際にエレメンタリーストリーム（ＥＳ：Elementary Stream）のシーケンスヘッダ部に映像フレーム単位で正確に挿入し、送出する必要がある。また、音声についてもモノラルから５．１ｃｈステレオまで多数のモードが使用可能であるが、モードを切り替える時には受信デコーダの切り替えタイミングも違和感を生じない時間精度が要求される。
【０００５】
また、中継回線による遠隔局（受信局）においては、圧縮中継伝送の関係から伝送遅延が増加するにも関わらず、ローカル番組への差替え、コマーシャルやローカルスーパーの挿入など繊密かつ正確な処理が要求される。
【０００６】
しかしながら、番組信号及び放送制御情報を圧縮して伝送をすることに伴うエンコーダとデコーダによる処理の遅延により、受信局での番組差替えなどの処理やモード制御のタイミングの誤差が生じ、切替誤差による不要画面の出現や画面アスペクトモードのモード制御の時間誤差により、受信機でのモード不整合が生じる可能性があった。
【０００７】
本発明は前記のような事情を考慮してなされたもので、受信局でのデジタル放送用番組信号に対する処理を円滑かつ効率的に行うことが可能なデジタル放送信号中継システム、デジタル放送送信装置、デジタル放送受信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、デジタル放送の番組信号と同番組信号に対する信号処理を制御するための放送制御情報とを送信するデジタル放送送信装置と、前記デジタル放送送信装置から送信された番組信号と放送制御情報とを受信するデジタル放送受信装置とを有するデジタル放送信号中継システムであって、前記デジタル放送送信装置は、番組信号と同番組信号に対する放送制御情報に対して同じ値の時刻制御情報を設定する設定手段と、前記設定手段によって時刻制御情報が設定された放送制御情報を前記デジタル放送受信装置に対して送信する第１送信手段と、前記設定手段によって時刻制御情報が設定された番組信号を符号化して、前記デジタル放送受信装置に対して送信する第２送信手段を有し、前記デジタル放送受信装置は、前記第１送信手段によって送信された放送制御情報を受信し、この放送制御情報に設定された時刻制御情報を抽出すると共に、当該放送制御情報をもとにした各種処理を実行させる放送制御情報抽出手段と、前記第２送信手段によって送信された符号化された番組信号を受信して復号化し、この番組信号に設定された時刻制御情報を抽出する番組信号復号化手段と、前記放送制御情報抽出手段によって抽出された時刻制御情報と前記番組信号復号化手段によって抽出された時刻制御情報とをもとに、制御のタイミングを指示する制御タイミング指示手段とを有したことを特徴とする。
【０００９】
【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について説明する。本実施形態におけるデジタル放送信号中継システムは、デジタル放送の番組信号と番組信号に対する信号処理を制御するための放送制御情報とを符号化して送信する送信局側のデジタル放送送信装置と、デジタル放送送信装置から送信された番組信号と放送制御情報とを受信し復号化して出力する受信局（中継局）側のデジタル放送受信装置とを有して構成される。
【００１０】
図１は本実施形態に係わるデジタル放送信号中継システムにおける送信局側となるデジタル放送送信装置のシステム構成を示すブロック図である。
【００１１】
図１に示すように、デジタル放送送信装置は、映像音声スイッチャ１０、中継用エンコーダ１２、放送用エンコーダ１４、送信局情報・制御系ＤＳ（データサーバ），ＡＰＣ（自動番組切替制御装置）１６、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１８，１９が設けられている。
【００１２】
映像音声スイッチャ１０は、フレーム構造の複数の番組信号１〜ｎ（番組映像信号と番組音声信号とを含む）を選択的に中継用エンコーダ１２及び放送用エンコーダ１４に対して出力する。
【００１３】
中継用エンコーダ１２及び放送用エンコーダ１４は、映像音声スイッチャ１０から出力される番組信号をＭＰＥＧ２符号化方式に基づく可変長符号化を施し、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム（ＴＳ）パケットに変換して出力する。中継用エンコーダ１２は、後述するデジタル放送受信装置に対して送信する信号に対する処理を実行する（中継用エンコーダ１２の詳細な構成を図２に示す）。
【００１４】
送信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ１６は、中継用エンコーダ１２から出力される番組信号に対する信号処理を制御するための放送制御情報を中継用エンコーダ１２に対して提供する。送信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ１６は、番組編成データをデータサーバに蓄積すると共に、この蓄積された番組編成データに基づいて番組信号の信号処理に必要な放送制御情報を中継用エンコーダ１２に提供する。
【００１５】
マルチプレクサ１８は、中継用エンコーダ１２の出力ＴＳパケットに各種制御データを多重化して、デジタル中継回線を通じて中継用のＴＳ信号として中継局（受信局）に対して送信する。
【００１６】
マルチプレクサ１９は、放送用エンコーダ１４の出力ＴＳパケットに各種制御データを多重化して、送信局からのデジタル放送信号として送出する。
【００１７】
図２は、図１中に示す中継用エンコーダ１２の詳細な構成を示すブロック図である。    図２に示すように、中継用エンコーダ１２には、映像符号化回路２０、音声符号化回路２１、ＰＴＳ設定回路２２、映像ＰＥＳ生成回路２３、音声ＰＥＳ生成回路２４、放送制御情報ＰＥＳ生成回路２５、一次マルチプレクサ２６が設けられている。なお、各部で扱われる情報の詳細については図３に示している。
【００１８】
映像符号化回路２０は、映像音声スイッチャ１０から出力された番組映像信号を符号化して、ＭＰＥＧ２のＥＳ（Elementary Stream）にして出力する。映像符号化回路２０は、番組映像信号の符号化が完了した後に、番組映像信号のＥＳにＰＴＳ設定回路２２から供給される時刻制御情報、すなわちタイムスタンプコード（ＰＴＳ（Presentation Time Stamp）（後述する）を付与して出力する。
【００１９】
音声符号化回路２１は、映像音声スイッチャ１０から出力された番組音声信号を符号化して、ＭＰＥＧ２のＥＳにして出力する。音声符号化回路２１は、番組音声信号の符号化が完了した後に、ＰＴＳ設定回路２２から供給されるＰＴＳを付与して出力する。
【００２０】
ＰＴＳ設定回路２２は、映像同期信号とＭＰＥＧ規定による９０ＫＨｚのＳＴＣ（System Time Clock）クロックからＰＴＳを生成し、映像符号化回路２０、音声符号化回路２１、放送制御情報ＰＥＳ生成回路２５に対して供給し、番組映像信号、番組音声信号、放送制御情報に対し、圧縮映像フレーム毎のＰＴＳコードを設定させる。ＰＴＳは、ＭＰＥＧ規格で規定された３３ビット長の時刻符号の一種である。
【００２１】
映像ＰＥＳ生成回路２３は、映像符号化回路２０から出力された番組映像信号に対するＥＳに対して、ＰＴＳを含むＭＰＥＧ２のＰＥＳ（Picture Elementary
Stream）を生成する。
【００２２】
音声ＰＥＳ生成回路２４は、音声符号化回路２１から出力された番組音声信号に対するＥＳに対して、ＰＴＳを含むＭＰＥＧ２のＰＥＳを生成して出力する。
【００２３】
放送制御情報ＰＥＳ生成回路２５は、放送制御情報にＰＴＳ設定回路２２から供給されたＰＴＳを付加して、ＰＴＳを含むＭＰＥＧ２のＰＥＳを生成して出力する。放送制御情報ＰＥＳ生成回路２５は、映像符号化回路２０に入力された番組映像信号（映像フレーム）と同時刻に入力された放送制御情報に対して、その映像フレームと同じ値のＰＴＳを付加する。また、放送制御情報には、受信局（中継局）において、番組信号（番組映像信号、番組音声信号）に対する切り替え、制御のタイミングを示す制御トリガ情報を含んでいる。
【００２４】
なお、映像ＰＥＳ生成回路２３、音声ＰＥＳ生成回路２４、放送制御情報ＰＥＳ生成回路２５からの出力は、所定の時間差をもって受信局（中継局）に対して送信される。本実施形態では放送制御情報ＰＥＳ生成回路２５からの放送制御情報に対応するＰＥＳがＴＳパケット（ＴＳＰ）にされて、番組音声信号と番組音声信号に対応するＰＥＳに先立って直ちに受信局（中継局）送信されるものとする。
【００２５】
一次マルチプレクサ２６は、映像ＰＥＳ生成回路２３、音声ＰＥＳ生成回路２４、及び放送制御情報ＰＥＳ生成回路２５からそれぞれ出力されたＰＥＳを多重化し、多重ＴＳパケット（ＴＳＰ）にして出力する。一次マルチプレクサ２６から出力された多重ＴＳパケットは、マルチプレクサ１８において各種制御データが多重化されて、デジタル中継回線を通じて中継用のＴＳ信号として中継局（受信局）に対して送信される。
【００２６】
図３には、本実施形態におけるデジタル放送信号中継システムで扱われる情報の詳細な構造を示している。
図３（ａ）は、ＭＰＥＧ２のＰＥＳ構造を示すものである。ＰＥＳヘッダは可変長であり、パケットスタートコードプリフィックス（packet start code prefix）と呼ばれる固定パターンの開始コードから始まり、さらにストリームＩＤ（strem id）やＰＥＳパケット長（PES packet length）、ＰＴＳなどが付加される。ＰＥＳパケットデータ部も可変長であり、ここにはＥＳそのものが存在する。
【００２７】
図３（ｂ）は、ＭＰＥＧ２のＴＳ構造を示すものである。ＴＳヘッダは、４バイトの固定長で、同期バイト（sync byte）と呼ばれる固定パターンの開始コードから始まり、アダプテーションフィールド（Adaptation Field）の有無を示すアダプテーションフィールド制御情報（Adaptation Field Control）などが存在する。ＴＳのバイト数は、１８８バイトの固定長であるので、１８８からＴＳのヘッダ長（４バイト）とアダプテーションフィールド（ＡＦ）のバイト数を引いた値がペイロードのバイト数となる。ペイロードにはＰＥＳパケットそのものが存在するが、一つのＴＳのペイロードで全てのＰＥＳが伝送できない場合には、それに続くＴＳパケットのペイロードに残りのＰＥＳを乗せて送信する。
【００２８】
図３（ｃ）は、ＥＳとＰＥＳとＴＳとの関係を示すものである。図３（ｃ２）に示すＰＥＳのＰＥＳパケットデータには、ＥＳ（図３（ｃ１））そのものが存在し、図３（ｃ３）に示すＴＳパケットのペイロードには必要なバイト数に分割されたＰＥＳが存在する。
【００２９】
次に、本実施形態におけるデジタル放送信号中継システムにおける、例えば図１に示すデジタル放送送信装置に対して遠隔地（例えば地方など）に配置される受信局（中継局）側となるデジタル放送受信装置について説明する。
【００３０】
図４は、デジタル放送信号中継システムにおける受信局側となるデジタル放送局（デジタル放送受信装置）のシステム構成を示すブロック図である。
【００３１】
図４に示すように、デジタル放送受信装置は、スイッチャ３０、映像・音声デコーダ３１（番組信号復号化手段）、放送制御情報データ抽出回路３２（放送制御情報抽出手段）、ＰＴＳ比較器３３（比較手段）、制御トリガ蓄積回路３４（制御トリガ手段）、受信局情報・制御系ＤＳ（データサーバ），ＡＰＣ（自動番組切替制御装置）３５、放送用エンコーダ３６、マルチプレクサ（ＭＵＸ）３７が設けられている。
【００３２】
スイッチャ３０は、受信局におけるフレーム構造の複数の番組信号１〜ｎ（番組映像信号と番組音声信号とを含む）、または映像・音声デコーダ３１を介して得られる番組信号（番組映像信号と番組音声信号とを含む）を、受信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ３５の制御のもとで選択的に出力する。スイッチャ３０は、映像・音声デコーダ３１を介して得られる番組信号を出力する場合、制御トリガ蓄積回路３４から供給される制御トリガのタイミングで番組信号を出力する。
【００３３】
映像・音声デコーダ３１は、送信局側のデジタル放送送信装置からデジタル中継回線を通じて送信されたＴＳ信号を受信し、符号化されたＴＳパケットを復号化（デコード）して番組信号（番組映像信号、番組音声信号）を生成してスイッチャ３０に出力する。また、映像・音声デコーダ３１は、ＴＳパケットをデコードすることにより抽出される番組映像信号に対応するＴＳパケットに付加されたＰＴＳ（ＰＴＳ２）を、放送制御情報データ抽出回路３２によって放送制御情報に対応するＴＳパケットから抽出されるＰＴＳ（ＰＴＳ１）と比較させるために、ＰＴＳ比較器３３に出力する。
【００３４】
放送制御情報データ抽出回路３２は、送信局側のデジタル放送送信装置からデジタル中継回線を通じて送信されたＴＳ信号を受信し、符号化されたＴＳパケットをデコードして放送制御情報を生成して受信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ３５に出力し、放送制御情報をもとにした各種処理を実行させる。また、放送制御情報データ抽出回路３２は、ＴＳパケットをデコードすることにより抽出される放送制御情報に対応するＴＳパケットに付加されたＰＴＳ（ＰＴＳ１）と放送制御情報に含まれる制御トリガ情報とを制御トリガ蓄積回路３４に出力する。
【００３５】
ＰＴＳ比較器３３は、映像・音声デコーダ３１によって番組映像信号に対応するＴＳパケットから抽出されたＰＴＳ（ＰＴＳ２）と、放送制御情報データ抽出回路３２によって抽出され、制御トリガ蓄積回路３４から提供された放送制御情報に対応するＴＳパケットから抽出されたＰＴＳ（ＰＴＳ１）とを比較し、両方のＰＴＳが合致していた場合に制御トリガ蓄積回路３４に対して制御トリガの出力制御を指示する。なお、ＰＴＳ比較器３３から制御トリガ蓄積回路３４に対して、制御トリガの出力制御を指示するタイミングは、放送制御情報データ抽出回路３２から抽出された放送制御情報に基づく各種処理が受信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ３５において完了する十分な時間が経過した後となっている。これは、送信局から送信された放送制御情報に対するＴＳ信号に遅れて映像及び音声に対するＴＳ信号が受信され、また映像及び音声に対するＴＳ信号に対するデコード時間が放送制御情報に対するＴＳ信号に対するデコード時間よりも長いことから、受信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ３５における各種処理が完了可能な時間が確保できる。
【００３６】
制御トリガ蓄積回路３４は、放送制御情報データ抽出回路３２によって抽出された放送制御情報に含まれる制御のタイミングを指示する制御トリガ情報とＰＴＳとを一時的に蓄積すると共に、ＰＴＳ比較器３３に対してＰＴＳ（ＰＴＳ１）を出力して制御トリガ情報が到着したことを通知する。制御トリガ蓄積回路３４は、ＰＴＳ比較器３３から制御トリガの出力制御が指示された場合に、スイッチャ３０及び放送用エンコーダ３６に対して制御トリガを出力する。
【００３７】
ＰＴＳ比較器３３と制御トリガ蓄積回路３４とにより、番組信号（番組映像信号）に対するＰＴＳと放送制御情報に対するＰＴＳとにより、モード制御や番組切り替えなどについての制御のタイミングを指示する制御タイミング指示手段を実現する。
【００３８】
受信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ３５は、番組編成データをデータサーバに蓄積すると共に、この蓄積された番組編成データに基づいて番組信号の信号処理に必要な情報をスイッチャ３０及び放送用エンコーダ３６に対して提供する。受信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ３５は、放送制御情報データ抽出回路３２によって抽出された放送制御情報に基づいて、制御トリガ蓄積回路３４からスイッチャ３０に対して制御トリガが出力されるまでの間に各種の処理、例えばエラーチェック、番組進行表照合、放送用エンコーダ３６に対するモード設定、スイッチャ３０に対するアドレス設定等の処理を実行する。
【００３９】
放送用エンコーダ３６は、受信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ３５から指示されるモード設定（画面アスペクトモード、音声モードなど）に応じて、スイッチャ３０から出力される番組信号をＭＰＥＧ２符号化方式に基づく可変長符号化を施し、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム（ＴＳ）パケットに変換して出力する。放送用エンコーダ３６は、制御トリガ蓄積回路３４から供給される制御トリガ情報のタイミングで制御動作を実行する。
【００４０】
マルチプレクサ３７は、放送用エンコーダ３６の出力ＴＳパケットに各種制御データを多重化して、受信局（中継局）からのデジタル放送信号として送出する。
【００４１】
次に、本実施形態におけるデジタル放送信号中継システムの処理動作について説明する。
はじめに、デジタル放送送信装置（送信局）の処理動作について説明する。
送信局における各番組の素材は番組信号１〜ｎとして提供される。番組信号１〜ｎは、送信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ１６のデータサーバに蓄積された番組編成データに基づく制御により、映像音声スイッチャ１０により選択される。選択された番組信号は、放送用エンコーダ１４に供給され、ＭＰＥＧ２符号化が行なわれＴＳパケットの形式で送信局のサービスエリアの放送に供される。同時に映像音声スイッチャ１０で選択された番組信号は、中継用エンコーダ１２にも供給され、中継用の符号化が行なわれＴＳ信号の形式でデジタル中継回線を使用して受信局（遠隔局）へ送信される。
【００４２】
中継用エンコーダ１２は、送信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ１６から供給される番組信号に対する処理を制御するための放送制御情報、例えば番組コード、番組差し替え制御情報、番組切替のタイミング情報、画面アスペクト及び音声モード設定、受信局側で番組信号の出力タイミングで制御するための制御トリガ情報などを、ＴＳパケット形式にして多重して中継用ＴＳ信号として出力する。
【００４３】
図５には、中継用エンコーダ１２における番組信号（番組映像信号、番組音声信号）と放送制御情報に対する処理動作のタイミングを示すタイミングチャートを示している。
【００４４】
中継用エンコーダ１２には、番組信号（番組映像信号、番組音声信号）と放送制御情報が同時に入力され、番組映像信号が映像符号化回路２０、番組音声信号が音声符号化回路２１、放送制御情報が放送制御情報ＰＥＳ生成回路２５に入力される。
【００４５】
ＰＴＳ設定回路２２は、映像同期信号とＳＴＣクロックからＰＴＳを生成して、映像符号化回路２０、音声符号化回路２１、及び放送制御情報ＰＥＳ生成回路２５に対して供給する。
【００４６】
放送制御情報ＰＥＳ生成回路２５は、ＰＴＳ設定回路２２から供給されるＰＴＳ、すなわち映像符号化回路２０において符号化されたＥＳ（映像フレーム）に対して付されるＰＴＳと同じＰＴＳを放送制御情報に対して設定する。放送制御情報ＰＥＳ生成回路２５は、入力した放送制御情報にＰＴＳを付加して直ちにＰＥＳ化し、ＴＳパケット化して出力する。
【００４７】
一方、映像符号化回路２０は、番組映像信号に対して符号化してＥＳにして、ＰＴＳ設定回路２２から供給されたＰＴＳを付与して映像ＰＥＳ生成回路２３に出力する。映像ＰＥＳ生成回路２３は、映像符号化回路２０から出力された番組映像信号に対するＥＳに対して、ＰＴＳを含むＰＥＳを生成して出力する。
【００４８】
また、音声符号化回路２１は、番組音声信号に対して符号化してＥＳにして、ＰＴＳ設定回路２２から供給されたＰＴＳを付与して音声ＰＥＳ生成回路２４に出力する。音声ＰＥＳ生成回路２４は、音声符号化回路２１から出力された番組音声信号に対するＥＳに対して、ＰＴＳを含むＰＥＳを生成して出力する。なお、番組音声信号に対しては、番組映像信号に対する符号化処理よりも短時間で処理が完了するが、符号化が完了した時点でＰＴＳを付加し、その後、ＭＰＥＧ規定により映像パケットよりも所定時間だけ遅れたタイミングで出力されるように遅延させる。
【００４９】
一次マルチプレクサ２６は、映像ＰＥＳ生成回路２３、音声ＰＥＳ生成回路２４、及び放送制御情報ＰＥＳ生成回路２５からそれぞれ出力されたＰＥＳを多重化し、多重ＴＳパケット（ＴＳＰ）にして出力する。一次マルチプレクサ２６には、前述した各回路の処理タイミングによって、放送制御情報ＰＥＳ生成回路２５からの放送制御情報のＰＥＳが先に入力され、その後、映像ＰＥＳ生成回路２３からの番組映像信号のＰＥＳ、音声ＰＥＳ生成回路２４からの番組音声信号のＰＥＳが順に入力される。従って、一次マルチプレクサ２６からは、番組映像信号、番組音声信号、放送制御情報の各ＴＳパケット（放送制御情報ＴＳＰ、映像ＴＳＰ、音声ＴＳＰ）が、図５に示すような時間差をもって多重され、マルチプレクサ１８を通じてＴＳ信号として送信される。
【００５０】
次に、デジタル放送受信装置（受信局（中継局））の処理動作について説明する。
図６には、デジタル放送送信装置から受信したＴＳ信号（放送制御情報ＴＳＰ、映像ＴＳＰ、音声ＴＳＰ）に対する処理動作のタイミングを示すタイミングチャートを示している。
【００５１】
受信局側では時間差をもって受信される映像、音声、放送制御情報の各ＴＳパケットについて以下それぞれの受信処理を行う。
【００５２】
まず、デジタル放送受信装置は、放送制御情報のＴＳ信号（放送制御情報ＴＳＰ）を受信する。放送制御情報データ抽出回路３２は、受信したＴＳ信号から直ちに放送制御情報を抽出して受信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ３５に出力する。
【００５３】
受信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ３５は、放送制御情報データ抽出回路３２から放送制御情報を取得すると、この放送制御情報をもとにした各種処理、例えば伝送エラー検出、誤り訂正などのエラーチェック、またデータサーバに登録された番組編成データ（番組進行表）との照合確認（例えば登録された番組切り替えと時刻、内容が整合しているか）などを実行する。
【００５４】
この後、受信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ３５は、放送制御情報に対する処理結果をもとに、被制御機器に対して制御の内容を伝えて制御準備動作を行う。例えば受信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ３５は、放送用エンコーダ３６に対して、画面アスペクトモードや音声モードの更新準備を指示する。ただし、以上の一連の準備作業は行うが制御はこの時点では実行されない。
【００５５】
制御のタイミングを指示する制御トリガ情報は放送制御情報中に含まれるが、制御トリガ蓄積回路３４は、放送制御情報データ抽出回路３２によって抽出された制御トリガ情報とＰＴＳとを取得して一時的に蓄積しておく。また、制御トリガ蓄積回路３４は、放送制御情報データ抽出回路３２からＰＴＳを取得するのと同時に、このＰＴＳ（ＰＴＳ１）をＰＴＳ比較器３３に送って制御トリガ情報が到着したことを通知しておく。放送制御情報から抽出されたＰＴＳ（ＰＴＳ１）をＰＴＳ比較器３３に通知しておくことで、後から受信される映像ＴＳＰから抽出されるＰＴＳ（ＰＴＳ２）との比較に供される。
【００５６】
次に、デジタル放送受信装置は、放送制御情報のＴＳ信号（放送制御情報ＴＳＰ）の後に、図６に示すタイミングで番組映像信号のＴＳ信号（映像ＴＳＰ）を受信する。映像・音声デコーダ３１は、ＴＳパケットを復号化（デコード）して１つの映像フレームについてのデコードが完了した後、フレームに付加されたＰＴＳが示すタイミングで映像フレーム（番組映像信号）を生成してスイッチャ３０に出力する。また、映像・音声デコーダ３１は、映像フレームをスイッチャ３０に出力するタイミング（ＰＴＳが示すタイミング）で、映像ＴＳＰに対するデコードにより抽出されたＰＴＳ（ＰＴＳ２）をＰＴＳ比較器３３に出力する。
【００５７】
次に、デジタル放送受信装置は、図６に示すように、番組映像信号のＴＳ信号（映像ＴＳＰ）よりも所定時間だけ遅れたタイミングで、番組音声信号のＴＳ信号（音声ＴＳＰ）を受信する。映像・音声デコーダ３１は、受信したＴＳ信号をデコードして番組音声信号を生成してＰＴＳが示すタイミングでスイッチャ３０に出力する。この時、番組音声信号のデコードが完了した時点では、図６に示すように、デコードされた番組映像信号と本来のタイミングで互いに一致している。
【００５８】
ＰＴＳ比較器３３は、制御トリガ蓄積回路３４から先に取得しているＰＴＳ１と、映像・音声デコーダ３１から映像フレームがスイッチャ３０に出力されたタイミングで映像・音声デコーダ３１から取得したＰＴＳ２とを比較して、両者が合致しているかを確認する。この結果、蓄積された制御トリガ情報に対するＰＴＳ１が映像フレームと同時に出力されたＰＴＳ２と合致した場合、ＰＴＳ比較器３３は、その時点で制御トリガ蓄積回路３４にトリガ出力制御を与える。
【００５９】
制御トリガ蓄積回路３４は、ＰＴＳ比較器３３からのトリガ出力制御に応じて、スイッチャ３０と放送用エンコーダ３６に対して制御タイミングを示す制御トリガを出力して所定の制御の実行を開始させる。
【００６０】
スイッチャ３０は、制御トリガ蓄積回路３４からの制御トリガのタイミングで、スイッチャ出力（番組信号）を切り替えて出力する。すなわち、デコードした番組映像信号及び番組音声信号に同期させた状態で放送制御情報を利用して、正確なタイミングでローカル番組への差替え、コマーシャルやローカルスーパーの挿入などを実行できる。スイッチャ３０によって切り替えられた番組信号は、放送用エンコーダ３６、マルチプレクサ３７を通じてデジタル放送信号として送出される。
【００６１】
なお、受信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ３５における放送制御情報をもとにした各種処理への使用可能時間は、前述した図５及び図６に示すように、番組映像信号に対するエンコード及びデコードに要する合計時間にほぼ相当する。この時間は、通常、ＭＰＥＧ方式では、数１００ｍｓから１秒程度である。従って、受信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ３５がコンピュータ機器によって構成されるものとすると、高速化が進んでいるコンピュータ機器にとってそれほど厳しい条件ではなく、放送制御情報を取得した後に映像デコードが完了するまでに各種処理を完了させることは十分に可能である。また、放送制御情報をもとにした各種処理については別の高速処理装置にて実行する構成とすることも可能である。
【００６２】
このようにして、受信局での映像や音声に対する切り替え、制御のタイミングを、目的とする映像信号の出力タイミングと一致させ、時間的誤差のない円滑な制御を実現することができる。さらに、受信局では番組信号に対するＴＳ信号に先立って放送制御情報に対するＴＳ信号（放送制御情報ＴＳＰ）を受信して、映像ＴＳＰに対するデコードが完了するまでの時間に放送制御情報による各種処理を実行できるので、システム上必要な放送制御情報のエラーチェック、番組進行表との照合、制御対象機器の制御準備動作などの各種処理を行うにあたり、これらの動作時間との整合のために番組信号を遅延させる必要もなく、時間的に効率のよい制御が実現される。
【００６３】
次に、デジタル放送信号中継システムを利用して時刻情報を伝送する場合について説明する。
前述した説明では、送信局からの情報に応じて受信局側での番組信号の切り替え、モード制御のタイミングを決定しているが、送信局側からの制御以外に受信局の持つ時計情報により受信局独自のタイミングで制御を切り替えるようにすることもできる。この場合、切り替え誤差を少なくするためには送信局の運行時刻と受信局の運行時刻が高精度で合っていることが必要である。このため送信局からデジタル放送送信装置の運行時刻を示す現在時刻情報を送信することにより受信局の時刻を送信局の時刻と見掛け上合わせることは可能であるが、この場合、時刻情報の伝送遅延が問題となる。
【００６４】
これに対して、前述したデジタル放送信号中継システムにおいて、放送制御情報パケット（ＴＳＰ）の内容として現在時刻コード（現在時刻情報）を含め、受信局において放送制御情報から現在時刻コードを抽出して誤差の校正をすることが可能である。すなわち、放送制御情報の処理時間は回路処理による小さい固定値であり、またデジタル中継回線における伝送遅延量が既知であれば、それも含めて誤差を校正すれば良い。受信局（デジタル放送受信装置）は、送信局から受信した現在時刻コードが示す時刻から既知である送受信間の伝送遅延時間及び信号処理時間を減算し、その結果を基準にして受信局の運行時刻に時刻オフセットを設定することにより、送信局、受信局のそれぞれ独立の制御によっても伝送される映像・音声に対して高精度の切り替え及びモード制御が可能となる。
【００６５】
例えば、送信局からは、図５に示すようなタイミングで、放送制御情報ＴＳＰ、映像ＴＳＰ、音声ＴＳＰが送信局から受信局に対して送信される場合に、受信局で先に受信される放送制御情報に対する各種処理が完了可能であって、映像及び音声に対するデコードが完了する時刻で制御切り替えを設定することで、前述した時刻オフセットにより送信局と受信局の運行時刻の誤差を無くして、前述と同様な高精度の切り替え及びモード制御が可能となる。
【００６６】
なお、本願発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。更に、前記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、受信局でのデジタル放送用番組信号に対する処理を円滑かつ効率的に行うことが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係わるデジタル放送信号中継システムにおける送信局側となるデジタル放送送信装置のシステム構成を示すブロック図。
【図２】図１中に示す中継用エンコーダ１２の詳細な構成を示すブロック図。
【図３】本実施形態におけるデジタル放送信号中継システムで扱われる情報の詳細な構造を示す図。
【図４】デジタル放送信号中継システムにおける受信局側となるデジタル放送局（デジタル放送受信装置）のシステム構成を示すブロック図。
【図５】中継用エンコーダ１２における番組信号（番組映像信号、番組音声信号）と放送制御情報に対する処理動作のタイミングを示すタイミングチャート。
【図６】デジタル放送送信装置から受信したＴＳ信号（放送制御情報ＴＳＰ、映像ＴＳＰ、音声ＴＳＰ）に対する処理動作のタイミングを示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１０…映像音声スイッチャ
１２…中継用エンコーダ
１４…放送用エンコーダ
１６…送信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ
１８，１９…マルチプレクサ
２０…映像符号化回路
２１…音声符号化回路
２２…ＰＴＳ設定回路
２３…映像ＰＥＳ生成回路
２４…音声ＰＥＳ生成回路
２５…放送制御情報ＰＥＳ生成回路
２６…一次マルチプレクサ
２７，３７…マルチプレクサ
３０…スイッチャ
３１…映像・音声デコーダ
３２…放送制御情報データ抽出回路
３３…ＰＴＳ比較器
３４…制御トリガ蓄積回路
３５…受信局情報・制御系ＤＳ，ＡＰＣ
３６…放送用エンコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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