特許 6063281 送信装置、受信装置及びこれらのプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6063281

(24)【登録日】2016年12月22日

(45)【発行日】2017年1月18日

(54)【発明の名称】送信装置、受信装置及びこれらのプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04J 3/00 20060101AFI20170106BHJP

   H04J 1/00 20060101ALI20170106BHJP

【ＦＩ】

   H04J3/00 B

   H04J3/00 M

   H04J1/00

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-20780(P2013-20780)

(22)【出願日】2013年2月5日

(65)【公開番号】特開2014-154940(P2014-154940A)

(43)【公開日】2014年8月25日

【審査請求日】2016年1月4日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 （１）一般社団法人映像情報メディア学会から２０１２年８月８日に発行された刊行物「映像情報メディア学会２０１２年年次大会講演予稿集」において発表 （２）一般社団法人映像情報メディア学会が２０１２年８月２９日〜３１日に開催した「２０１２年映像情報メディア学会年次大会」において２０１２年８月３１日に文書をもって発表

【権利譲渡・実施許諾】特許権者において、実施許諾の用意がある。

(73)【特許権者】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100064414

【弁理士】

【氏名又は名称】磯野 道造

(74)【代理人】

【識別番号】100111545

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 悦夫

(72)【発明者】

【氏名】袴田 佳孝

(72)【発明者】

【氏名】中村 直義

(72)【発明者】

【氏名】小山田 公之

【審査官】 谷岡 佳彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２０９６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１３０４６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｊ ３／００

Ｈ０４Ｊ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１以上のトランスポートストリームが入力され、入力された前記トランスポートストリームのパケットを、所定の第１多重フレームと、前記第１多重フレームのパケット配置用スロットの数を増加させた第２多重フレームとに多重化して送信する送信装置であって、
前記第１多重フレームのフレーム長の整数倍で予め設定された前記第２多重フレームのフレーム長情報と、前記トランスポートストリーム毎の容量を示す容量情報とに基づいて、前記第１多重フレーム及び前記第２多重フレームのそれぞれに前記トランスポートストリームを割り当てるパケット配置用スロットの数及び位置を決定するスロット割当部と、
各搬送波で前記第１多重フレーム又は前記第２多重フレームの何れが送信されるかを識別する識別情報が含まれる前記第１多重フレーム及び前記第２多重フレームのヘッダを生成し、前記第１多重フレームのヘッダに、前記第２多重フレームのフレーム長に等しくなるように複数の第１多重フレームで構成された第１多重フレーム群の中で各第１多重フレームの配置位置を示す位置情報を追加するヘッダ生成部と、
前記スロット割当部で決定されたパケット配置用スロットの数及び位置に基づいて、前記トランスポートストリームのパケットを前記第１多重フレーム及び前記第２多重フレームに多重化して前記ヘッダを付加するフレーム多重化部と、
所定の第１搬送波を用いて、前記第１多重フレームを送信すると共に、前記第１搬送波と異なる帯域が割り当てられた第２搬送波を用いて、前記第２多重フレームを送信する送信部と、
を備えることを特徴とする送信装置。

【請求項2】

前記スロット割当部は、前記第１搬送波及び前記第２搬送波の変調多値数が異なる場合、所定数の前記第１多重フレームで構成されるスーパーフレームのフレーム長の整数倍で予め設定されたフレーム長情報を、前記第１多重フレーム及び前記第２多重フレームのヘッダに付加することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。

【請求項3】

前記スロット割当部は、前記第１多重フレームとしてＴＳＭＦ（Transport Streams Multiplexing Frame）を使用し、前記第２多重フレームとしてＪＴＳＭＦ（Jumbo Transport Streams Multiplexing Frame）を使用することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の送信装置。

【請求項4】

所定の第１搬送波を用いて、第１多重フレームを受信すると共に、前記第１搬送波と異なる帯域が割り当てられた第２搬送波を用いて、前記第１多重フレームのパケット配置用スロットの数を増加させた第２多重フレームを受信する受信装置であって、
各搬送波で前記第１多重フレーム又は前記第２多重フレームの何れが送信されるかを識別する識別情報、及び、前記第２多重フレームのフレーム長に等しくなるように複数の第１多重フレームで構成された第１多重フレーム群の中で各第１多重フレームの配置位置を示す位置情報が含まれるヘッダを有する前記第１多重フレームと、前記識別情報が含まれるヘッダを有する前記第２多重フレームとを受信する受信部と、
前記ヘッダに含まれる識別情報に基づいて、前記受信部が第１多重フレーム又は第２多重フレームの何れを受信したか識別し、前記位置情報に基づいて、前記第１多重フレーム群の中で先頭に配置された第１多重フレームの位置と前記第２多重フレームの位置とを揃えることで、前記第１多重フレームと前記第２多重フレームとを同期させるフレーム同期部と、
前記フレーム同期部で同期した第１多重フレームと第２多重フレームとから前記トランスポートストリームのパケットを分離し、分離した前記パケットから前記トランスポートストリームを合成する分離・合成部と、
を備えることを特徴とする受信装置。

【請求項5】

前記受信部は、前記第１搬送波及び前記第２搬送波の変調多値数が異なる場合、受信した前記第１多重フレーム及び前記第２多重フレームのヘッダに、所定数の前記第１多重フレームで構成されるスーパーフレームのフレーム長の整数倍で予め設定されたフレーム長情報が付加されていることを特徴とする請求項４に記載の受信装置。

【請求項6】

前記受信部は、前記第１多重フレームとしてＴＳＭＦを受信し、前記第２多重フレームとしてＪＴＳＭＦを受信することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の受信装置。

【請求項7】

コンピュータを、請求項１に記載の送信装置として機能させるための多重フレーム送信プログラム。

【請求項8】

コンピュータを、請求項４に記載の受信装置として機能させるための多重フレーム受信プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、大容量のトランスポートストリームを複数の搬送波で送信する送信装置、受信装置及びこれらのプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のデジタル放送では、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−２ トランスポートストリーム（ＴＳ：Transport Stream）を用いて、映像信号や音声信号を多重化して送信している。ＭＰＥＧ-２ トランスポートストリームは、同期バイト“０ｘ４７”で始まる固定長（１８８バイト）パケットの列情報のまとまりをなすものである。

【0003】

また、従来のケーブルテレビでは、非特許文献１に記載の規格に準拠した、１フレームあたり１個のフレームヘッダ用スロットと５２個のパケット配置用スロットとで構成され、最大１５のトランスポートストリームを多重することができる複数ＴＳ多重フレーム（ＴＳＭＦ：Transport Streams Multiplexing Frame）が使用されている。このＴＳＭＦを用いて、ＢＳデジタル放送・地上デジタル放送の再送信サービスが運用されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】日本ＣＡＴＶ技術協会標準（JCTEA STD-002 5.0版「デジタル放送有線テレビジョン放送 多重化装置」）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、従来のＴＳＭＦでは、フレームヘッダの比率が高いため、トランスポートストリームの伝送効率が低いという問題がある。

【0006】

ここで、デジタル放送で用いられている従来のＴＳＭＦを拡張し、フレーム長を長くした多重フレームＪＴＳＭＦ（Jumbo TSMF）を新たに定義し、これを使用することで、実効伝送容量を高くすることができる。
さらに、単一の搬送波の伝送容量を超える大容量のトランスポートストリームを分割して伝送路内の複数搬送波で伝送するシステムにおいて、ＴＳＭＦを使用する搬送波と、ＪＴＳＭＦを使用する搬送波とを組み合わせることで、大容量のトランスポートストリームを分割して効率良く伝送することもできる。

【0007】

すなわち、本願発明は、前記した問題を解決し、伝送効率が高い送信装置、受信装置及びこれらのプログラムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記した問題に鑑みて、本願第１発明に係る送信装置は、１以上のトランスポートストリームが入力され、入力されたトランスポートストリームのパケットを、所定の第１多重フレームと、第１多重フレームのパケット配置用スロットの数を増加させた第２多重フレームとに多重化して送信する送信装置であって、スロット割当部と、ヘッダ生成部と、フレーム多重化部と、送信部と、を備えることを特徴とする。

【0009】

かかる構成によれば、送信装置は、スロット割当部によって、第２多重フレームのフレーム長情報と、トランスポートストリーム毎の容量を示す容量情報とに基づいて、第１多重フレーム及び第２多重フレームのそれぞれにトランスポートストリームを割り当てるパケット配置用スロットの数及び位置を決定する。

【0010】

第２多重フレームは、第１多重フレームのパケット配置用スロットの数を増加させたものであるから、第１多重フレームよりもヘッダの比率が低くなる。
フレーム長情報は、受信装置で第１多重フレームと第２多重フレームとを同期させるため、第１多重フレームのフレーム長の整数倍で予め設定される。

【0011】

また、送信装置は、ヘッダ生成部によって、各搬送波で第１多重フレーム又は第２多重フレームの何れが送信されるかを識別する識別情報が含まれる第１多重フレーム及び第２多重フレームのヘッダを生成し、第１多重フレームのヘッダに位置情報を追加する。

【0012】

位置情報は、第２多重フレームのフレーム長に等しくなるように複数の第１多重フレームで構成された第１多重フレーム群の中で各第１多重フレームの配置位置を示している。また、この位置情報は、受信装置で第１多重フレームと第２多重フレームとを同期させる際、第１多重フレーム群の中で先頭に位置する第１多重フレームを識別する必要があるため、第１多重フレームのヘッダに追加される。

【0013】

また、送信装置は、フレーム多重化部によって、スロット割当部で決定されたパケット配置用スロットの数及び位置に基づいて、トランスポートストリームのパケットを第１多重フレーム及び第２多重フレームに多重化してヘッダを付加する。そして、送信装置は、送信部によって、所定の第１搬送波の未使用スロットも用いて、第１多重フレームを送信すると共に、第１搬送波と異なる帯域が割り当てられた第２搬送波を用いて、第２多重フレームを送信する。

【0014】

また、本願第２発明に係る送信装置は、スロット割当部において、第１搬送波及び第２搬送波の変調多値数が異なる場合、所定数の第１多重フレームで構成されるスーパーフレームのフレーム長の整数倍で予め設定されたフレーム長情報を、第１多重フレーム及び第２多重フレームのヘッダに付加することを特徴とする。
かかる構成によれば、送信装置は、変調多値数が異なる複数の搬送波を使用して、第１多重フレームと第２多重フレームとを送信することができる。

【0015】

また、本願第３発明に係る送信装置は、スロット割当部において、第１多重フレームとしてＴＳＭＦ（Transport Streams Multiplexing Frame）を使用し、第２多重フレームとしてＪＴＳＭＦ（Jumbo Transport Streams Multiplexing Frame）を使用することを特徴とする。

【0016】

かかる構成によれば、送信装置は、ＴＳＭＦのパケット配置用スロットの数を増加させたＪＴＳＭＦを用いることで、ＴＳＭＦよりもヘッダの比率が低くなり、高い伝送効率を実現することができる。

【0017】

また、前記した問題に鑑みて、本願第４発明に係る受信装置は、所定の第１搬送波の未使用スロットも用いて、第１多重フレームを受信すると共に、第１搬送波と異なる帯域が割り当てられた第２搬送波を用いて、第１多重フレームのパケット配置用スロットの数を増加させた第２多重フレームを受信する受信装置であって、受信部と、フレーム同期部と、分離・合成部と、を備えることを特徴とする。

【0018】

かかる構成によれば、受信装置は、受信部によって、各搬送波で第１多重フレーム又は第２多重フレームの何れが送信されるかを識別する識別情報、及び、位置情報が含まれるヘッダを有する第１多重フレームと、識別情報が含まれるヘッダを有する第２多重フレームとを受信する。
第２多重フレームは、第１多重フレームのパケット配置用スロットの数を増加させたものであるから、第１多重フレームよりもヘッダの比率が低くなる。

【0019】

位置情報は、第２多重フレームのフレーム長に等しくなるように複数の第１多重フレームで構成された第１多重フレーム群の中で各第１多重フレームの配置位置を示している。また、この位置情報は、第１多重フレームと第２多重フレームとを同期させる際、第１多重フレーム群の中で先頭に位置する第１多重フレームを識別する必要があるため、第１多重フレームのヘッダに追加される。

【0020】

また、受信装置は、フレーム同期部によって、ヘッダに含まれる識別情報に基づいて、受信部が第１多重フレーム又は第２多重フレームの何れを受信したか識別する。そして、受信装置は、フレーム同期部によって、位置情報に基づいて、第１多重フレーム群の中で先頭に配置された第１多重フレームの位置と第２多重フレームの位置とを揃えることで、第１多重フレームと第２多重フレームとを同期させる。

【0021】

また、受信装置は、分離・合成部によって、フレーム同期部で同期した第１多重フレームと第２多重フレームとからトランスポートストリームのパケットを分離し、分離したパケットからトランスポートストリームを合成する。

【0022】

また、本願第５発明に係る受信装置は、受信部において、第１搬送波及び第２搬送波の変調多値数が異なる場合、受信した第１多重フレーム及び第２多重フレームのヘッダに、所定数の第１多重フレームで構成されるスーパーフレームのフレーム長の整数倍で予め設定されたフレーム長情報が付加されていることを特徴とする。
かかる構成によれば、受信装置は、変調多値数が異なる複数の搬送波を使用した場合でも、第１多重フレームと第２多重フレームとを同期させることができる。

【0023】

また、本願第６発明に係る受信装置は、受信部によって、第１多重フレームとしてＴＳＭＦを受信し、第２多重フレームとしてＪＴＳＭＦを受信することを特徴とする。
かかる構成によれば、受信装置は、ＴＳＭＦのパケット配置用スロットの数を増加させたＪＴＳＭＦを用いることで、ＴＳＭＦよりもヘッダの比率が低くなり、高い伝送効率を実現することができる。

【0024】

なお、本願第１発明に係る送信装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶手段（例えば、メモリ、ハードディスク）等のハードウェア資源を備えるコンピュータを、前記した各手段として協調動作させるための多重フレーム送信プログラムによって実現することもできる（本願第７発明）。
また、本願第４発明に係る受信装置は、ＣＰＵ、記憶手段等のハードウェア資源を備えるコンピュータを、前記した各手段として協調動作させるための多重フレーム受信プログラムによって実現することもできる（本願第８発明）。
これらプログラムは、通信回線を介して配布してもよく、ＣＤ−ＲＯＭやフラッシュメモリ等の記録媒体に書き込んで配布してもよい。

【発明の効果】

【0025】

本願第１，４，７，８発明によれば、第１搬送波の未使用スロットも用いて第１多重フレームを伝送すると共に、この第１多重フレームよりもヘッダの比率が低い第２多重フレームを伝送するため、伝送効率を高くすることができる。

【0026】

本願第２，５発明によれば、変調多値数が異なる複数の搬送波を使用した場合でも、第１多重フレームと第２多重フレームとを同期できるため、様々な変復調方式に対応可能となり、柔軟な伝送システムを構築することができる。
本願第３，６発明によれば、ＴＳＭＦよりもヘッダの比率が低いＪＴＳＭＦを伝送するため、高い伝送効率を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本願発明の実施形態において、多重フレームを説明する説明図であり、（ａ）はＴＳＭＦのデータ構造を示し、（ｂ）はＪＴＳＭＦのデータ構造を示す。

【図2】本願発明の実施形態において、ＴＳＭＦ及びＪＴＳＭＦのフレームヘッダの比率と実効伝送容量とを示す表である。

【図3】本願発明の実施形態において、ＴＳＭＦ及びＪＴＳＭＦを送信する搬送波を説明する説明図である。

【図4】本願発明の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。

【図5】図４のヘッダ生成部が生成するＴＳＭＦのフレームヘッダのデータ項目を示す図である。

【図6】図５の位置情報の設定方法を説明する説明図である。

【図7】図４のヘッダ生成部が生成するＪＴＳＭＦのフレームヘッダのデータ項目を示す図である。

【図8】本願発明の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。

【図9】図４の送信装置の動作を示すフローチャートである。

【図10】図８の受信装置の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

（実施形態）
以下、本願発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、最初にＴＳＭＦ及びＪＴＳＭＦの概略を説明した後、本願発明の実施形態に係る送信装置１（図４）と、受信装置２（図８）との構成を順に説明する。

【0029】

［ＴＳＭＦ及びＪＴＳＭＦの概略]
図１〜図３を参照し、ＴＳＭＦ及びＪＴＳＭＦの概略について説明する。
ＴＳＭＦ９０は、従来から日本国内の規格として運用されている。このＴＳＭＦ９０は、図１（ａ）に示すように、１個のフレームヘッダ用スロット９１と、５２個のパケット配置用スロット９２との計５３個のスロットで構成されている。

【0030】

フレームヘッダ用スロット９１は、フレームヘッダ（ヘッダ）を格納するためのスロットである。
パケット配置用スロット９２は、トランスポートストリームのパケットを格納するためのスロットである。
これらフレームヘッダ用スロット９１及びパケット配置用スロット９２は、スロット長が１８８バイトである。

【0031】

図１（ｂ）に示すように、ＪＴＳＭＦ９３は、ＴＳＭＦ９０を拡張して、パケット配置用スロット９２の数をｎ個に増やしたものである（但し、ｎは５３の倍数から１を引いた値）。このＪＴＳＭＦ９３は、ＴＳＭＦ９０に比べ、パケット配置用スロット９２の個数に対し、フレームヘッダ用スロット９１の個数が少なくなっている。従って、ＪＴＳＭＦ９３は、ＴＳＭＦ９０よりもフレームヘッダの比率が低く、トランスポートストリームの実効伝送容量を高めることができる。

【0032】

図２には、ＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３について、全スロット数と、フレームヘッダの比率と、６４ＱＡＭでの実効伝送容量の一例を示した。図２に示すように、ＴＳＭＦ９０では、全スロット数が５３であり、フレームヘッダの比率が約１．９％であり、実効伝送容量が２８．６１Ｍｂｐｓ（bits per second）である。また、全スロット数が１０６のＪＴＳＭＦ９３では、フレームヘッダの比率が約０．９％であり、実効伝送容量が２８．８８Ｍｂｐｓである。また、全スロット数が１５９のＪＴＳＭＦ９３では、フレームヘッダの比率が約０．６％であり、実効伝送容量が２８．９７Ｍｂｐｓである。このように、フレームヘッダの比率が低くなるほど、トランスポートストリームの実効伝送容量が高くなることがわかる。

【0033】

ここで、図３に示すように、複数の搬送波Ｃ_１〜Ｃ_５を用いて、ＪＴＳＭＦ９３と従来のＴＳＭＦ９０とを併用することができる。搬送波Ｃ_１〜Ｃ_５は、それぞれ異なる周波数帯域が割り当てられている。また、搬送波Ｃ_１〜Ｃ_４（第２搬送波）でＪＴＳＭＦ９３が送信され、搬送波Ｃ_５（第１搬送波）でＴＳＭＦ９０が送信されている。

【0034】

この図３は、大容量のトランスポートストリームを分割して、複数の搬送波Ｃ_１〜Ｃ_５の多重フレームに多重化して伝送する一例を示す。従来の地上デジタル放送の再送信サービスでは、搬送波Ｃ_５において、４３個のパケット配置用スロット９２でＴＳＭＦ９０が送信され、残り９個のパケット配置用スロットでヌルパケットが送信されている（未使用スロット）。そこで、残り９個のパケット配置用スロット（ＴＳＭＦ９０）に分割したトランスポートストリームの一部を多重化して送信すれば、より伝送効率を高めることができる。

【0035】

なお、図３では、搬送波Ｃ_５において、従来の地上デジタル放送の再送信サービスで未使用スロットとして扱われ、送信装置１が新たにＴＳＭＦ９０を格納する領域をハッチングで図示した。
また、ＪＴＳＭＦ９３を送信する搬送波（第２搬送波）Ｃは、１本以上であればよく、４本に限定されない。

【0036】

［送信装置の構成]
図４を参照し、送信装置１の構成について説明する(適宜図１〜図３参照)。
送信装置１は、外部からトランスポートストリーム１〜Ｍが入力され（但し、Ｍは１以上の整数）、入力されたトランスポートストリーム１〜Ｍのパケットを、ＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３に多重化して送信するものである。図４に示すように、送信装置１は、フレーム・スロット割当部（スロット割当部）１０と、ヘッダ生成部１２と、フレーム多重化部１４と、送信部１６とを備える。

【0037】

フレーム・スロット割当部１０は、外部からフレーム長情報及び容量情報が入力され、入力されたフレーム長情報及び容量情報に基づいて、ＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３のそれぞれにトランスポートストリーム１〜Ｍを割り当てるパケット配置用スロット９２の数及び位置を決定するものである。

【0038】

フレーム長情報は、ＪＴＳＭＦ９３のフレーム長を示す情報である。ここで、後記する受信装置２において、トランスポートストリームを分離・合成するために、複数の搬送波Ｃで送信されたＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３を同期させる必要がある。そのため、複数のＴＳＭＦ９０でＴＳＭＦグループ９４（図６）を構成し、ＴＳＭＦグループ９４とＪＴＳＭＦ９３とのフレーム長を等しくする。このため、フレーム長情報は、ＴＳＭＦ９０のフレーム長の整数倍で予め設定されることになる。
容量情報は、トランスポートストリーム１〜Ｍの容量を示す情報である。

【0039】

ここで、フレーム・スロット割当部１０は、パケット配置用スロット９２のフレーム長を考慮して、トランスポートストリーム１〜Ｍの容量に比例するように、ＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３のパケット配置用スロット９２を割り当てる。つまり、フレーム・スロット割当部１０は、トランスポートストリーム１〜Ｍそれぞれの容量が小さくなる程、少数のパケット配置用スロット９２を割り当て、トランスポートストリーム１〜Ｍそれぞれの容量が大きくなる程、多数のパケット配置用スロット９２を割り当てる。

【0040】

また、フレーム・スロット割当部１０は、任意の手法により、パケット配置用スロット９２の位置を決定する。例えば、フレーム・スロット割当部１０は、トランスポートストリーム１〜Ｍの入力順又はランダムに、パケット配置用スロット９２の配置位置を決定する。

【0041】

そして、フレーム・スロット割当部１０は、決定したパケット配置用スロット９２の数及び位置を示すスロット割当情報を生成し、生成したスロット割当情報をヘッダ生成部１２及びフレーム多重化部１４に出力する。さらに、フレーム・スロット割当部１０は、入力されたフレーム長情報を、ヘッダ生成部１２に出力する。

【0042】

ヘッダ生成部１２は、フレーム・スロット割当部１０から入力されたスロット割当情報に基づいて、ＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３のフレームヘッダを生成するものである。そして、ヘッダ生成部１２は、生成したＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３のフレームヘッダを、フレーム多重化部１４に出力する。

【0043】

＜フレームヘッダの生成＞
図５〜図７を参照し、ＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３のフレームヘッダについて説明する（適宜図４参照）。

【0044】

図５には、ヘッダ生成部１２で生成されるＴＳＭＦ９０のフレームヘッダのデータ構造を図示した。
ＴＳＭＦ９０のフレームヘッダには、ケーブルテレビ事業者が機能拡張に使用可能な領域(拡張情報、private data)として、６８０ビットの領域が確保されている。そこで、ヘッダ生成部１２は、この拡張情報の領域に、識別情報（Identification information）と、フレーム長情報（frame length）と、位置情報（Sequence number）とを格納する。図５では、これら３つの情報が合計１１ビットであるため、拡張情報が６６９ビットになっている。

【0045】

識別情報は、ＴＳＭＦ９０を使用する搬送波Ｃ、又は、ＪＴＳＭＦ９３を使用する搬送波Ｃを識別する情報である。言い換えるなら、この識別情報は、各搬送波ＣでＴＳＭＦ９０又はＪＴＳＭＦ９３の何れが送信されるかを識別する情報である。ＴＳＭＦ９０のフレームヘッダの場合、識別情報には、ＴＳＭＦ９０を使用する搬送波Ｃであることを表す値（例えば、‘０’）が設定される。

【0046】

フレーム長情報は、ＪＴＳＭＦ９３のフレーム長を示す８ビットの情報であり、フレーム・スロット割当部１０から入力されたフレーム長情報がそのまま設定される。このフレーム長情報は、変調多値数が異なる複数の搬送波Ｃを用いる場合に設定することが好ましい（変形例１参照）。

【0047】

位置情報は、ＴＳＭＦグループ９４（第１多重フレーム群）の中で、何番目のＴＳＭＦ９０として配置されているかを示す情報である。
ＴＳＭＦグループ９４は、ＪＴＳＭＦ９３のフレーム長を周期とするＴＳＭＦ９０のグループのことである。つまり、ＴＳＭＦグループ９４は、ＪＴＳＭＦ９３のフレーム長に等しくなるように、複数のＴＳＭＦ９０で構成されたグループのことである。

【0048】

図６に示すように、ＪＴＳＭＦ９３のフレーム長がＴＳＭＦ９０の３個分であるとして、位置情報を詳細に説明する。つまり、ＴＳＭＦグループ９４は、３個のＴＳＭＦ９０_１〜９０_３で構成される。前記したように、受信装置２でＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３を同期させる際、ＴＳＭＦグループ９４の中で、先頭に位置するＴＳＭＦ９０_１を識別する必要がある。従って、ＴＳＭＦ９０_１〜９０_３には、先頭から何番目に配置されているかを示す位置情報を付加する必要がある。

【0049】

例えば、ＴＳＭＦ９０_１のフレームヘッダ（図６のＴＳＭＦヘッダ１）では、位置情報が、ＴＳＭＦグループ９４の中で先頭に配置されたことを示す‘１’に設定される。また、例えば、ＴＳＭＦ９０_２のフレームヘッダ（図６のＴＳＭＦヘッダ２）では、位置情報が、ＴＳＭＦグループ９４の中で二番目に配置されたことを示す‘２’に設定される。また、例えば、ＴＳＭＦ９０_３のフレームヘッダ（図６のＴＳＭＦヘッダ３）では、位置情報が、ＴＳＭＦグループ９４の中で三番目に配置されたことを示す‘３’に設定される。

【0050】

図７には、ヘッダ生成部１２で生成されるＪＴＳＭＦ９３のフレームヘッダのデータ構造を図示した。
識別情報は、ＪＴＳＭＦ９３のフレームヘッダの場合、ＪＴＳＭＦ９３を使用する搬送波Ｃであることを表す値（例えば、‘１’）が設定される。

【0051】

多重フレーム形式情報（flame_type）は、多重フレームの形式（フレーム長、最大多重トランスポートストリーム数）を示す４ビットの情報である。図７の例では、多重フレーム形式情報は、多重フレーム長＝１５９、最大多重トランスポートストリーム数＝１５に設定される。

【0052】

相対ＴＳ番号／スロット対応情報（relative_ts_number）は、パケット配置用スロット９２に格納されたトランスポートストリームの相対ＴＳ番号を示す情報である。この相対ＴＳ番号／スロット対応情報は、パケット配置用スロット９２毎に４ビット割り当てられる。ここで、ＪＴＳＭＦ９３がＴＳＭＦ９０のパケット配置用スロット９２を増加させたものであるので、増加したパケット配置用スロット９２の相対ＴＳ番号／スロット対応情報を追加する必要がある。図７では、相対ＴＳ番号／スロット対応情報が拡張情報の領域に追加されているため、拡張情報が２４７ビットになっている。

【0053】

なお、フレームヘッダの各データ項目は、例えば、参考文献“日本ＣＡＴＶ技術協会標準（JCTEA STD-002 5.0版「デジタル放送有線テレビジョン放送 多重化装置」）”に記載されているため、詳細な説明を省略する。

【0054】

図４に戻り、送信装置１の構成について説明を続ける。
フレーム多重化部１４は、フレーム・スロット割当部１０から入力されたスロット割当情報に基づいて、トランスポートストリーム１〜ＭのパケットをＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３に多重化し、ヘッダ生成部１２から入力されたフレームヘッダを付加するものである。

【0055】

具体的には、フレーム多重化部１４は、入力されたトランスポートストリーム１〜Ｍをパケット化する。そして、フレーム多重化部１４は、スロット割当情報で指定された数及び位置のパケット配置用スロット９２にトランスポートストリーム１〜Ｍのパケットを格納する。その後、フレーム多重化部１４は、多重化されたＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３を、送信部１６に出力する。

【0056】

送信部１６（１６_１〜１６_Ｎ）は、フレーム多重化部１４から入力されたＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３を送信するものである。つまり、送信部１６は、搬送波Ｃ_１〜Ｃ_Ｎ毎に、フレーム多重化部１４で多重化されたＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３を、例えば、６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）で変調し、周波数を変換し、送信する。

【0057】

例えば、図３のように、搬送波Ｃ_１〜Ｃ_４でＪＴＳＭＦ９３が送信され、搬送波Ｃ_５でＴＳＭＦ９０が送信される場合を考える。この場合、送信部１６_１〜１６_４には、搬送波Ｃ_１〜Ｃ_４に対応するＪＴＳＭＦ９３が入力され、搬送波Ｃ_１〜Ｃ_４を用いて、このＪＴＳＭＦ９３を受信装置２に送信する。また、送信部１６_５には、搬送波Ｃ_５に対応するＴＳＭＦ９０が入力される。そして、送信部１６_５は、搬送波Ｃ_５を用いて、４３個分のパケット配置用スロット９２に加え、未使用スロットであった９個分のパケット配置用スロット９２も用いて、ＴＳＭＦ９０を受信装置２に送信する。

【0058】

［受信装置の構成]
図８を参照し、受信装置２の構成について説明する。
図８に示すように、受信装置２は、搬送波Ｃ_１〜Ｃ_Ｎを用いて、ＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３を受信し、トランスポートストリームのパケットを出力するものであり、受信部２０と、フレーム同期部２３と、分離・合成部２５とを備える。

【0059】

受信部２０は、搬送波Ｃ_１〜Ｃ_Ｎを用いて、ＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３を受信するものであり、チューナ部２１と、ＱＡＭ復調部２２とを備える。

【0060】

チューナ部２１（２１_１〜２１_Ｎ）は、再生するトランスポートストリームが指定された指令信号（不図示）が入力され、搬送波Ｃ_１〜Ｃ_Ｎの中から、指令信号で指定されたトランスポートストリームに対応する搬送波Ｃを選択する。そして、チューナ部２１は、選択した搬送波Ｃを中間周波数（ＩＦ：Intermediate Frequency）信号に変換し、ＱＡＭ復調部２２へ出力する。

【0061】

ＱＡＭ復調部２２（２２_１〜２２_Ｎ）は、例えば、チューナ部２１より入力された中間周波数信号を６４ＱＡＭで復調することで、この中間周波数信号からＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３を抽出するものである。そして、ＱＡＭ復調部２２は、抽出したＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３をフレーム同期部２３に出力する。

【0062】

フレーム同期部２３は、受信部２０から入力されたＴＳＭＦ９０とＪＴＳＭＦ９３とを同期させるものである。まず、フレーム同期部２３は、フレームヘッダに含まれる識別情報に基づいて、受信部２０から入力された多重フレームがＴＳＭＦ９０又はＪＴＳＭＦ９３の何れであるかを識別する。そして、フレーム同期部２３は、フレームヘッダに含まれる位置情報に基づいて、ＴＳＭＦ９０とＪＴＳＭＦ９３とを同期させる。その後、フレーム同期部２３は、同期したＴＳＭＦ９０とＪＴＳＭＦ９３とを、分離・合成部２５に出力する。

【0063】

ここで、図６に示すように、ＪＴＳＭＦ９３のフレーム長がＴＳＭＦ９０の３個分であるとして、ＴＳＭＦ９０とＪＴＳＭＦ９３との同期を詳細に説明する。前記したように、ＴＳＭＦ９０_１〜９０_３には、ＴＳＭＦグループ９４の中で先頭から何番目に配置されているかを示す位置情報が付加されている。従って、フレーム同期部２３は、この位置情報を参照し、ＴＳＭＦグループ９４の中で、ＴＳＭＦ９０_１が先頭に配置されていると識別する。そして、フレーム同期部２３は、ＴＳＭＦ９０_１のフレームヘッダと、ＪＴＳＭＦ９３のフレームヘッダとの位置を揃える。このようにして、フレーム同期部２３は、ＴＳＭＦ９０_１〜９０_３とＪＴＳＭＦ９３との間で信号の位相を揃え、同期をとることができる。

【0064】

分離・合成部２５は、フレーム同期部２３で同期したＴＳＭＦ９０とＪＴＳＭＦ９３とからトランスポートストリームのパケットを分離し、分離したパケットからトランスポートストリームを合成するものである。まず、分離・合成部２５は、ＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３のフレームヘッダに含まれる相対ＴＳ番号／スロット対応情報と、トランスポートストリームＩＤ（ts_id）と、オリジナルネットワークＩＤ（original_network_id）とを読み出す（図５及び図７）。そして、分離・合成部２５は、読み出した各情報を参照して、ＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３からトランスポートストリームのパケットを分離し、分離したパケットからトランスポートストリームを合成する。その後、分離・合成部２５は、合成したトランスポートストリームを出力する。

【0065】

[送信装置の動作]
図９を参照し、図４の送信装置１の動作について説明する（適宜図４参照）。
送信装置１は、フレーム・スロット割当部１０によって、フレーム長情報及び容量情報に基づいてパケット配置用スロット９２の数及び位置を決定し、決定したパケット配置用スロット９２の数及び位置を示すスロット割当情報を生成する（ステップＳ１）。

【0066】

送信装置１は、ヘッダ生成部１２によって、スロット割当情報に基づいて、ＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３のフレームヘッダを生成する（ステップＳ２）。
送信装置１は、フレーム多重化部１４によって、スロット割当情報に基づいて、トランスポートストリーム１〜ＭのパケットをＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３に多重化し、フレームヘッダを付加する（ステップＳ３）。
送信装置１は、送信部１６によって、ＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３を変調し（ステップＳ４）、搬送波Ｃ_１〜Ｃ_Ｎを用いて送信する（ステップＳ５）。

【0067】

[受信装置の動作]
図１０を参照し、図８の受信装置２の動作について説明する（適宜図８参照）。
受信装置２は、チューナ部２１（受信部２０）によって、搬送波Ｃ_１〜Ｃ_Ｎの中から、指令信号で指定されたトランスポートストリームに対応する搬送波Ｃを選択し、選択した搬送波Ｃを中間周波数信号に変換する（ステップＳ１０）。

【0068】

受信装置２は、ＱＡＭ復調部２２（受信部２０）によって、中間周波数信号を復調し、中間周波数信号からＴＳＭＦ９０及びＪＴＳＭＦ９３を抽出する（ステップＳ１１）。

【0069】

受信装置２は、フレーム同期部２３によって、ＴＳＭＦグループ９４の中で先頭に配置されたＴＳＭＦ９０のフレームヘッダと、ＪＴＳＭＦ９３のフレームヘッダとの位置を揃えることで、ＴＳＭＦ９０とＪＴＳＭＦ９３とを同期させる（ステップＳ１２）。

【0070】

受信装置２は、分離・合成部２５によって、ＴＳＭＦ９０とＪＴＳＭＦ９３とからトランスポートストリームのパケットを分離し（ステップＳ１３）、分離したパケットからトランスポートストリームを合成する（ステップＳ１４）。

【0071】

[送信装置及び受信装置の効果]
以上のように、送信装置１及び受信装置２は、搬送波Ｃ_５（図３）の未使用スロットも用いてＴＳＭＦ９０を伝送すると共に、このＴＳＭＦ９０よりもフレームヘッダの比率が低いＪＴＳＭＦ９３を伝送するため、伝送効率が高くなり、大容量トランスポートストリームを効率良く伝送することができる。

【0072】

（変形例１）
なお、送信装置１及び受信装置２は、前記した実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形を加えることができる。

【0073】

前記した実施形態では、搬送波Ｃの変調多値数が同一（例えば、６４ＱＡＭ）であることとして説明したが、本願発明は、これに限定されない。つまり、本願発明の変形例１に係る送信装置１及び受信装置２は、特開２０１２−２０９６７５号公報のように、トランスポートストリームを分割して、変調多値数が異なる複数の搬送波Ｃで送受信することができる。

【0074】

この場合、フレーム長情報は、変調多値数が異なる搬送波間で伝送時間が等しくなるように、所定数のＴＳＭＦ９０で構成されるスーパーフレームのフレーム長の整数倍で設定される。言い換えるなら、フレーム長情報は、変調多値数が異なる搬送波間で到着時間差を吸収して、複数搬送波間で多重フレームを同期するために設定される。

【0075】

例えば、ＪＴＳＭＦ９３を送信する搬送波Ｃの変調多値数が、６４ＱＡＭと２５６ＱＡＭの場合を考える。この場合、６４ＱＡＭでのＪＴＳＭＦ９３はフレーム長を１５９スロットとし、２５６ＱＡＭでのＪＴＳＭＦ９３はフレーム長を２０８スロットとする。これにより、６４ＱＡＭと２５６ＱＡＭの伝送速度比により、６４ＱＡＭでのＪＴＳＭＦ９３と２５６ＱＡＭでのＪＴＳＭＦ９３の伝送時間が等しくなる。

【0076】

以上のように、送信装置１及び受信装置２は、変調多値数が異なる複数の搬送波を使用した場合でも、これら搬送波間で到着時間差を吸収し、ＴＳＭＦ９０とＪＴＳＭＦ９３とを同期できる。このため、送信装置１及び受信装置２は、様々な変復調方式に対応可能となり、柔軟な伝送システムを構築することができる。

【0077】

（その他変形例）
前記した実施形態では、第１多重フレームがＴＳＭＦ９０であり、第２多重フレームがＪＴＳＭＦ９３であることとして説明したが、本願発明は、これに限定されない。つまり、本願発明は、ＴＳＭＦ９０以外のフレーム多重化方式にも適用することができる。

【0078】

前記した実施形態では、送信装置１が複数の送信部１６を備えることとして説明したが、送信部１６を一体化してもよい。また、前記した実施形態では、受信装置２がチューナ部２１及びＱＡＭ復調部２２を複数備えることとして説明したが、チューナ部２１及びＱＡＭ復調部２２をそれぞれ一体化してもよい。

【符号の説明】

【0079】

１ 送信装置
１０ フレーム・スロット割当部（スロット割当部）
１２ ヘッダ生成部
１４ フレーム多重化部
１６ 送信部
２ 受信装置
２０ 受信部
２１ チューナ部
２２ ＱＡＭ復調部
２３ フレーム同期部
２５ 分離・合成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】