特開 2023-38249 放送システム、エンコーダ、多重化装置、多重化方法、系統切替装置、および同期制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023038249

(43)【公開日】2023-03-16

(54)【発明の名称】放送システム、エンコーダ、多重化装置、多重化方法、系統切替装置、および同期制御装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 7/00 20060101AFI20230309BHJP

   H04L 7/04 20060101ALI20230309BHJP

   H04H 20/26 20080101ALI20230309BHJP

   H04H 20/28 20080101ALI20230309BHJP

   H04N 21/2389 20110101ALI20230309BHJP

   H04N 21/242 20110101ALI20230309BHJP

【ＦＩ】

H04L7/00 990

H04L7/04 100

H04H20/26

H04H20/28

H04N21/2389

H04N21/242

【審査請求】有

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023002148

(22)【出願日】2023-01-11

(62)【分割の表示】P 2018246850の分割

【原出願日】2018-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】山影 朋夫

(57)【要約】

【課題】 現用系システムと予備系システムとが離れた場所に配置されていても、ＩＰ化に対応しつつ、シームレスな系統間切替を実現すること。
【解決手段】 実施形態の多重化方法は、物理的に離れた場所にある、または、物理的な場所が特定できないクラウド上の仮想化環境にある複数のエンコーダからＴＳ ｏｖｅｒ ＩＰパケットを受信し、ＴＳ ｏｖｅｒ ＩＰパケットのＲＴＰヘッダに打刻されたタイムスタンプに基づき、伝送路の遅延とジッタを補償した後に多重化を行い、ＰＣＲパケットに関しては、多重化装置内で再生成された時刻に基づいて、遅延とジッタを補償した後に多重化を行うか、または、多重化装置内でＰＣＲパケットを生成して多重化を行う。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物理的に離れた場所にある、または、物理的な場所が特定できないクラウド上の仮想化環境にある複数のエンコーダからＴＳ ｏｖｅｒ ＩＰパケットを受信し、
前記ＴＳ ｏｖｅｒ ＩＰパケットのＲＴＰヘッダに打刻されたタイムスタンプに基づき、伝送路の遅延とジッタを補償した後に多重化を行い、
ＰＣＲパケットに関しては、多重化装置内で再生成された時刻に基づいて、前記遅延とジッタを補償した後に多重化を行うか、または、
前記多重化装置内でＰＣＲパケットを生成して多重化を行う、多重化方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、地上デジタル放送、衛星放送、ＣＡＴＶ、およびＩＰ再送信等のための放送システムと、該放送システムに適用されるエンコーダ、多重化装置、多重化方法、および系統切替装置と、該エンコーダおよび多重化装置に適用される同期制御装置とに関する。

【背景技術】

【0002】

現在、地上デジタル放送、衛星放送、ＣＡＴＶ、およびＩＰ再送信等のための放送システム（配信システムを含む）では、装置故障や放送中の装置メンテナンス等を想定して、現用系システムと予備系システムとを備えた冗長系統が構築されている。

【0003】

この種の冗長化された放送システムにおいて、現用系システムと予備系システムとの間でのシームレスな系統切替を実施するためには、これら系統間でＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）（Ｔ－ＳＴＤモデル）のＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）カウンタ値を同期させることが必須となる。

【0004】

ＳＴＣカウンタ値を同期させるためには、まずＳＴＣカウンタ値をサンプリングし、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）として、ＴＳのＰＣＲパケット形式で、現用系システムおよび冗長系システムの各機器（例えば、エンコーダ、多重化装置）に入力することによって、各機器内部のＳＴＣカウンタ値を同期させている。

【0005】

また、近年、放送システムに関し、Ｍｅｄｉａ ｏｖｅｒ ＩＰ（以下、「ＭｏＩＰ」）と略す）と称するＩＰパケット（イーサネット（登録商標））を用いた映像音声伝送方式の規格化が進められている。これに関連してＳＭＰＴＥでは、映像・音声・補助情報の伝送（非特許文献１、非特許文献２）に加え、時刻情報であるＰＴＰ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いた同期信号の生成（非特許文献３）も規格化されている。

【0006】

しかしながら、ＰＣＲパケットは、一般的には同軸ケーブルであるＤＶＢ－ＡＳＩインターフェースによって各機器へ分配されている。一方で、ＰＣＲパケットを含むＴＳパケットを非特許文献１によりＩＰ化して伝送することができるが、送出元から受信側への一方向の伝送であり、ＩＰ網のように伝送路の遅延が異なったり、ジッタが発生するような環境で、各機器内部のＳＴＣカウンタ値を同期させることは困難である。

【0007】

このように、ＰＣＲパケットを用いて、現用系システムおよび冗長系システムの各機器（複数のエンコーダや多重化装置等）内部のＳＴＣカウンタ値を同期させる方式では、ＩＰ化に対応することはできない。

【0008】

また、この種の放送システムにおいて、現用系システムおよび予備系システムは従来、同一の放送局施設内に設置されていることが多い。しかしながら、現用系システムと予備系システムとの両方を同一の場所に設置することは、例えば地震等の災害によって放送局施設に被害があった場合、放送機能が完全に喪失される恐れがあることから、リスク分散の観点から好ましいものではない。

【0009】

このため、現用系システムと予備系システムとは、可能な限り、互いに離れた場所に設置されることが好ましい。さらには、現用系システムおよび予備系システムを構成しているエンコーダや多重化装置といった各機器も、それぞれ離れた場所に分散して設置することも、前述したリスクを分散できることから、同様に好ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】国際特許出願ＷＯ２０１７／０２６２４８号公報

【非特許文献】

【0011】

【非特許文献1】ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０２２－２

【非特許文献2】ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２１１０－１０

【非特許文献3】ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０５９－１

【非特許文献4】ＲＦＣ ３５５０

【非特許文献5】ＩＰＴＶＦＪ ＳＴＤ－０００９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかしながら、現用系システムと予備系システムとが、互いに離れた場所に設置されている場合、現用系システムと予備系システムとでは、ＴＳ（ｏｖｅｒ ＩＰ）を受信して、ＴＳパケットを系統切替装置へ伝送する際に、現用系システムと予備系システムとの間で伝送遅延が生じる。

【0013】

また、現用系システムと予備系システムとが、互いに離れた場所に設置されている複数のエンコーダや多重化装置によって構成されている場合、現用系システムと予備系システムとのそれぞれにおいて、多重化装置が、複数のエンコーダから出力されたＴＳ（ｏｖｅｒ ＩＰ）を受信し、ＴＳパケットを系統切替装置へ伝送する際にも、現用系システムと予備系システムとの間で伝送遅延が生じる。

【0014】

したがって、ＩＰ化に対応しつつ、現用系システムと予備系システムとの間でのシームレスな系統間切替を行うことができる放送システムを実現するためには、現用系システムと予備系システムとのそれぞれにおいて、エンコーダおよび多重化装置のＳＴＣカウンタ値を同期させるのみならず、上述した伝送遅延を補償する必要もある。

【0015】

特許文献１には、ＰＴＰから再生した時刻情報から、ＳＴＣカウンタを動作させるクロックを同期させる手法が開示されている。

【0016】

しかしながら、特許文献１で開示される従来の手法では、ＳＴＣカウンタを動作させるクロックを同期させるものであり、ＴＳの冗長切替に必要な各機器内部のＳＴＣカウンタ値を同期させることができない。

【0017】

また、特許文献１には、前述した伝送遅延を補償する技術は開示されていない。

【0018】

本発明が解決しようとする課題は、現用系システムと予備系システムとが離れた場所に配置されていても、あるいは、同一系統内の複数のエンコーダおよび多重化装置が離れた場所に配置されていても、ＩＰ化に対応しつつ、現用系システムと予備系システムとの間でのシームレスな系統間切替を行うことができる放送システムを提供することにある。

【0019】

また、該放送システムに適用されるエンコーダ、多重化装置、多重化方法、および系統制御装置と、該エンコーダおよび該多重化装置に適用される同期制御装置とを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0020】

実施形態の多重化方法は、物理的に離れた場所にある、または、物理的な場所が特定できないクラウド上の仮想化環境にある複数のエンコーダからＴＳ ｏｖｅｒ ＩＰパケットを受信し、ＴＳ ｏｖｅｒ ＩＰパケットのＲＴＰヘッダに打刻されたタイムスタンプに基づき、伝送路の遅延とジッタを補償した後に多重化を行い、ＰＣＲパケットに関しては、多重化装置内で再生成された時刻に基づいて、遅延とジッタを補償した後に多重化を行うか、または、多重化装置内でＰＣＲパケットを生成して多重化を行う。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１の実施形態の放送システムの一例を示す構成図である。

【図2】第１の実施形態の放送システムの別の一例を示す構成図である。

【図3A】第１の実施形態の放送システムに適用されるエンコーダの構成例を示す機能ブロック図である（ＴＳパケットを取り扱う場合）。

【図3B】第１の実施形態の放送システムに適用されるエンコーダの別の構成例を示す機能ブロック図である（ＴＴＳパケットを取り扱う場合）。

【図4A】ＲＦＣ ３５５０で定義されているＲＴＰヘッダの構成図である（ＴＳパケットを取り扱う場合）。

【図4B】ＲＦＣ ３５５０で定義されているＲＴＰヘッダの別の構成図である（ＴＴＳパケットを取り扱う場合）。

【図5A】第１の実施形態の放送システムに適用される多重化装置の構成例を示す機能ブロック図である（ＴＳパケットを取り扱う場合）。

【図5B】第１の実施形態の放送システムに適用される多重化装置の別の構成例を示す機能ブロック図である（ＴＴＳパケットを取り扱う場合）。

【図6A】第１の実施形態の放送システムに適用される系統切替装置の構成例を示す機能ブロック図である（ＴＳパケットを取り扱う場合）。

【図6B】第１の実施形態の放送システムに適用される系統切替装置の別の構成例を示す機能ブロック図である（ＴＴＳパケットを取り扱う場合）。

【図7】現用系システムからのＴＳパケットと予備系システムからのＴＳパケットとが切替時に被る状態を示す模式図である。

【図8】現用系システムからのＴＳパケットと予備系システムからのＴＳパケットとの間にギャップが生じる状態を示す模式図である。

【図9】現用系システムおよび予備系システムにおいてＴＳパケット間に所定のギャップが存在する状態を示す模式図である。

【図10A】第２の実施形態の放送システムに適用されるエンコーダの構成例を示す機能ブロック図である（ＴＳパケットを取り扱う場合）。

【図10B】第２の実施形態の放送システムに適用されるエンコーダの別の構成例を示す機能ブロック図である（ＴＴＳパケットを取り扱う場合）。

【図11A】時刻再生部、ＳＴＣカウンタ部、およびＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部の詳細構成例を示す機能ブロック図である（ＴＳパケットを取り扱う場合）。

【図11B】時刻再生部、ＳＴＣカウンタ部、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部、およびＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部の詳細構成例を示す機能ブロック図である（ＴＴＳパケットを取り扱う場合）。

【図12】ＩＰＴＶＦＪ ＳＴＤ－０００９で定義されているＴＴＳデータの構成図である。

【図13A】第２の実施形態の放送システムに適用される多重化装置の構成例を示す機能ブロック図である（ＴＳパケットを取り扱う場合）。

【図13B】第２の実施形態の放送システムに適用される多重化装置の別の構成例を示す機能ブロック図である（ＴＴＳパケットを取り扱う場合）。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下に、本発明の各実施形態を、図面を参照して説明する。

【0023】

［第１の実施形態］
第１の実施形態の放送システムについて説明する。

【0024】

図１は、第１の実施形態の放送システムの一例を示す構成図である。

【0025】

本実施形態の放送システム１は、地上デジタル放送、衛星放送、ＣＡＴＶ、およびＩＰ再送信等のための放送システム（配信システムを含む）である。

【0026】

放送システム１は、圧縮多重系制御装置１０およびＰＴＰサーバ６０を備えている。

【0027】

圧縮多重系制御装置１０は、映像音声を圧縮符号化し、地上デジタル放送方式のような所定の放送方式に準拠した放送ＴＳ信号を生成し、ＳＴＬ伝送装置／ＯＦＤＭ変調器のような送信設備へ出力する。

【0028】

圧縮多重系制御装置１０は、冗長化のために、同一の構成をしている現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとを備えており、現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとのそれぞれが、複数のエンコーダ２２（＃１）～（＃４）と、多重化装置２４と、スクランブラ２５とを備えている。現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとは、クラウド上の仮想化環境のように、物理的に離れた場所に配置することができる。

【0029】

現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとの間でのシームレスな系統間切替のために、両システム２０Ａ、２０Ｂにおけるエンコーダ２２（＃１）～（＃４）および多重化装置２４同士で、ＳＴＣカウンタ値を同期させる必要がある。このため、同期制御機能が、両システム２０Ａ、２０Ｂにおけるエンコーダ２２（＃１）～（＃４）および多重化装置２４に組み込まれ、両システム２０Ａ、２０Ｂにおけるエンコーダ２２（＃１）～（＃４）および多重化装置２４において、同期制御を実施する。

【0030】

圧縮多重系制御装置１０はまた、現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとに共通して設けられた系統切替装置３０を備えている。

【0031】

圧縮多重系制御装置１０はさらに、圧縮多重系制御装置１０の外部に設けられたＰＴＰサーバ６０から提供されたＰＴＰパケットを、複数のエンコーダ２２（＃１）～（＃４）、多重化装置２４、および系統切替装置３０へ分配するＰＴＰ分配装置４０を備えている。

【0032】

圧縮多重系制御装置１０はさらにまた、ＩＳＤＢ－Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ－Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）フレーム同期信号を生成し、生成したＩＳＤＢ－Ｔフレーム同期信号を多重化装置２４へ出力するフレーム同期信号生成装置５０を備えている。なお、ここではＩＳＤＢ－Ｔを例としているが、ＩＳＤＢ－Ｓ、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｓｔａｎｄａｒｄｓ）やＤＶＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）方式などのＴＳを用いた放送方式にも適用することができる。

【0033】

エンコーダ２２（＃１）（ＨＤエンコーダ）、エンコーダ２２（＃２）（ＳＤ１エンコーダ）、エンコーダ２２（＃３）（ＳＤ２エンコーダ）、およびエンコーダ２２（＃４）（ＳＤ３エンコーダ）はそれぞれ、映像音声を圧縮符号化し、圧縮符号化された映像音声を、ＰＴＰ分配装置４０から分配されたＰＴＰパケットを用いて、ＴＳまたはＴＳ ｏｖｅｒ ＩＰ化し、多重化装置２４へ出力する。映像音声は、ＭｏＩＰパケットとすることができる。

【0034】

エンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）は、クラウド上の仮想化環境のように、それぞれ物理的に離れた場所に設置することができる。

【0035】

映像信号およびＰＴＰパケットは、各エンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）それぞれへ、イーサネットケーブルによって入力することができる。なお、図１は、例として、４つのエンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）を図示しているが、エンコーダ２２の数は、４つに限定されず、３つ以下、あるいは、５つ以上とすることもできる。

【0036】

多重化装置２４は、各エンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）によって圧縮符号化された映像音声を、ＰＴＰ分配装置４０から出力されたＰＴＰパケットと、フレーム同期信号生成装置５０から出力されたＩＳＤＢ－Ｔフレームとを用いて、ＩＳＤＢ－Ｔフレーム構成を有する放送ＴＳ信号に多重化し、スクランブラ２５へ出力する。多重化装置２４は、各エンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）およびスクランブラ２５と、物理的に離れた場所に設置することができる。

【0037】

スクランブラ２５は、多重化装置２４から出力された放送ＴＳ信号に対して、スクランブル処理を施し、スクランブル処理された放送ＴＳ信号を、系統切替装置３０へ出力する。スクランブラ２５は、各エンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）および多重化装置２４と、クラウド上の仮想化環境のように、物理的に離れた場所に設置することができる。

【0038】

系統切替装置３０は、スクランブラ２５から出力された放送ＴＳ信号に対して、ＰＴＰ分配装置４０から分配されたＰＴＰパケットを用いて、フレーム位相調整を行い、フレーム位相調整された放送ＴＳ信号を、ＳＴＬ伝送装置、ＯＦＤＭ変調器等の送信設備へ出力する。

【0039】

図２は、第１の実施形態の放送システムの別の一例を示す構成図である。

【0040】

図２に示す放送システム１’は、図１に示す放送システム１の変形例であり、圧縮多重系制御装置１０’とＰＴＰサーバ／分配装置７０とを備えている。

【0041】

圧縮多重系制御装置１０’は、ＰＴＰ分配装置４０を備えていない点が、圧縮多重系制御装置１０と異なる。

【0042】

ＰＴＰサーバ／分配装置７０は、図１に示すＰＴＰサーバ６０と、分配装置４０とが一体化されて構成される。

【0043】

ＰＴＰサーバ／分配装置７０は、エンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）、多重化装置２４、および系統切替装置３０へ、ＰＴＰパケットを出力する。

【0044】

放送システム１’のその他の構成は、図１と同様であるので、同一部位について、図１と同一の符号を付すことによって、重複説明を避ける。

【0045】

図２に例示する放送システム１’においても、現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとを、物理的に離れた場所に配置することができ、各システム２０においても、エンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）、多重化装置２４、およびスクランブラ２５を、例えばクラウド上の仮想化環境のように、物理的に離れた場所に設置することができる。

【0046】

図３Ａは、第１の実施形態の放送システムに適用されるエンコーダの構成例を示す機能ブロック図である。

【0047】

図３Ａは、図１および図２に示されるエンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）が、ＴＳＳパケットを取り扱うことなく、ＴＳパケットを取り扱う場合の構成を詳細に示している。エンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）の構成は、同一であるので、以下、代表的にエンコーダ２２Ｘとして説明する。

【0048】

エンコーダ２２Ｘは、図示しないプロセッサおよびプログラムメモリを有し、時刻再生部２２ａ、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｂ、ビデオ／オーディオ／字幕エンコーダ２２ｅ、ＴＳパケット生成部２２ｆ、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２２ｇ、およびＲＴＰパケット生成部２２ｊを備えている。ＴＳパケット生成部２２ｆはさらに、ＰＣＲパケット生成部２２ｆ１、ビデオ／オーディオ／字幕パケット生成部２２ｆ２、および選択部２２ｆ３を備えている。また、エンコーダ２２Ｘは、オプションとして、ＴＳパケット生成タイミング制御部２２ｃを備えていても良い。

【0049】

これらの機能はいずれもプログラムメモリに格納されたプログラムをプロセッサに実行させることにより実現される。

【0050】

エンコーダ２２Ｘでは、時刻再生部２２ａ、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｂ、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２２ｇ、およびＲＴＰパケット生成部２２ｊによって、同期制御装置が実現される。

【0051】

前述したように、エンコーダ２２Ｘには、映像音声およびＰＴＰパケットが入力される。映像音声およびＰＴＰパケットは、ＩＰパケットに含まれている。

【0052】

このＩＰパケットが、エンコーダ２２Ｘによって受信されると、ＩＰパケットに含まれるＰＴＰパケットが、時刻再生部２２ａによって受信される。また、ＩＰパケットに含まれるＭｏＩＰパケットである映像音声が、ビデオ／オーディオ／字幕エンコーダ２２ｅによって受信される。

【0053】

時刻再生部２２ａは、ＰＴＰパケットを受信すると、ＰＴＰパケットに打刻されているＴＡＩ時刻をサンプリングし、サンプリングしたＴＡＩ時刻を、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｂ、およびＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２２ｇへ出力する。

【0054】

ＴＡＩ時刻は、１９７０年１月１日を時刻の基準とする時刻である。つまり、時刻再生部２２ａは、非特許文献３と同様なアプローチによって、１９７０年１月１日を基準として、その時刻のＳＴＣカウンタ値をゼロとして、ＰＴＰパケットからＴＡＩ時刻を再生する。

【0055】

ＴＡＩ時刻は一例として、整数部４８ビット、小数部３２ビットの合計８０ビットで表現される。現在主流である６４ビットのＣＰＵでは、８０ビットを扱う演算を単純に行うことができない。

【0056】

また、ＴＡＩ時刻では、２のべき乗で正確に表現できない小数（循環小数等）を取り扱うため、マッピング方法が一意になるようにしなければ、異なる機器間でＳＴＣカウンタ値への変換時に誤差が生じる。変換前に一定の規則（例えばミリ秒精度となるよう四捨五入すること）によりＴＡＩ時刻の小数部を丸めることにより、６４ビット演算で扱うことができる。

【0057】

しかし、ミリ秒精度ではＳＴＣカウンタ値で要求される２７ＭＨｚ精度（１クロックが約３７ナノ秒）は得られないため、適用するシステムによっては支障を生じる。そこで、本実施形態では、より高い精度でＴＡＩ時刻をＳＴＣカウンタ値に変換する方法を示す。

【0058】

すなわち、各エンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）のＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｂが、以下に例示するように、６４ビット演算で計算できる範囲で扱う値の範囲を狭める処理を繰り返し、最後のステップのみで誤差を発生させるようにする。

【0059】

この処理では、ＳＴＣカウンタ値がラップする時間長さ（例えば、２^３３／９０，０００秒）を決定し、ＴＡＩ時刻に対する時間長さ（例えば、２^３３／９０，０００秒）の剰余を算出する。つまり、剰余を算出するために、ＳＴＣカウンタ値がラップする時間長さ（例えば、２^３３／９０，０００秒）を整数倍して得られる整数または有限小数の剰余を算出する。ただし、有限小数で剰余を算出する場合、一旦、有限小数が整数となるように、ＴＡＩ時刻および有限小数を１０^ｎ倍（ｎは自然数）する。

【0060】

次に、算出された剰余を、ＳＴＣカウンタ値（例えば、９０ｋＨｚのｂａｓｅと、２７ｋＨｚのｅｘｔｅｎｓｉｏｎとからなるＰＣＲ用時刻）に変換する。つまり、第１の周波数（９０ｋＨｚ）のｂａｓｅと、第２の周波数（２８ＭＨｚ）のｅｘｔｅｎｓｉｏｎとからなるＰＣＲ用時刻として、ＳＴＣカウンタ値を決定する。

【0061】

上記処理の具体例を以下に示す。

【0062】

ここで、ＴＡＩ時刻は、整数部は４８ビット（２進数）であり、小数部は３２ビット（０～９９９，９９９，９９９＊１０^－９）であり、実質３０ビットである。

【0063】

整数部（４８ビット）
１２３４ ５６７８ ９ＡＢＣ（１６進表記）
２０，０１５，９９８，３４３，８６８（１０進表記）
小数部（３２ビット、０～０．９９９ ９９９ ９９９ （１０進表記）の範囲なので実質３０ビット）
１２３４ ５６７８（１６進表記）
０．３０５ ４１９ ８９６（１０進表記）
１０進数表記で、２０，０１５，９９８，３４３，８６８．３０５ ４１９ ８９６秒を例にして、説明を続ける。

【0064】

この時点で、７８（＝４８＋３０）ビットの精度が必要となり、６４ビット演算では精度が足りない。

【0065】

２^３３ｃｌｏｃｋ＠９０ｋＨｚ＝９５４４３．７１７６８８８８８８・・・秒は無限小数であるため、５６２５倍して整数化する。これによって、９５，４４３．７１７６８８８８８８・・・×５，６２５＝５３６，８７０，９１２秒となる。すなわち、５３６，８７０，９１２秒で２^３３ｃｌｏｃｋ＠９０ｋＨｚが５，６２５回ラップ（周回）する。ラップした後は０から再度カウントするため、必要な情報はラップ後の剰余（ｍｏｄｕｌｏ）となる。

【0066】

これより、５３６，８７０，９１２秒のｍｏｄｕｌｏを求めて、整数部のダイナミックレンジを縮小する。
２０，０１５，９９８，３４３，８６８％５３６，８７０，９１２＝３７７，００２，６８４秒
これにより、整数部分は０～５３６，８７０，９１１（０ｘ１ＦＦＦ ＦＦＦＦ）までの２９ビット幅に削減され、小数部分と併せて５９（＝２９＋３０）ビットの精度となる。余りの整数部と小数部とを合わせると、５３６，８７０，９１２．３０５ ４１９ ８９６秒となる（１）。

【0067】

この段階で、２７ＭＨｚでのサイクル数を求めると、５３６，８７０，９１２．３０５ ４１９ ８９６／（１／２７，０００，０００）＝１．４４９ ５５１ ４６３ ２２４ ６３３ｅ＋１６となる。すなわち、演算精度は６４ビット必要になる。

【0068】

ＳＴＣカウンタ値を、９０ｋＨｚ部分（ｂａｓｅ）と２７ＭＨｚ部分（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）とに分離するため、ｂａｓｅは３００で割った値（整数）を、ｅｘｔｅｎｓｉｏｎは３００のｍｏｄｕｌｏを求めると、
ｂａｓｅ＝（１．４４９５５１４６３２２４６３３×１０^１６）／３００＝４８，３１８，３８２，１０７，４８７
ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ＝（１．４４９５５１４６３２２４６３３×１０^１６）％３００＝２３４となる。

【0069】

ｂａｓｅ部分を１６進数で表現すると、０ｘ２ＢＦ２ ００００ ６Ｂ５Ｆであり、３３ビットを超える部分を捨てる（ラップさせる）と、０ｘ０ ００００ ６Ｂ５Ｆ（１０進数で２７，４８７）となる。これを、（結果１）とする。

【0070】

なお、一般的な浮動小数の表現は、仮数部が５２ビット、指数部が１１ビット、符号が１ビットなので、浮動小数点演算を行う時点で、６４ビット精度の整数を扱うには丸め誤差が生じる。

【0071】

次に、２７ＭＨｚでのサイクル数を求める前に、更にダイナミックレンジを縮小した場合を示す。

【0072】

前述した（１）をナノ秒で表記すると、５３６，８７０，９１２，３０５，４１９，８９６ナノ秒となる。９５４４３．７１７６８８８８８８・・・ 秒を９倍すると、８５８，９９３．４５９２秒、すなわち８５８，９９３，４５９，２００，０００ナノ秒となる。ナノ秒を単位として考えると、ｍｏｄｕｌｏ演算の除数の下５桁が０である。したがって、１０万ナノ秒を単位としてｍｏｄｕｌｏ演算を行い、ダイナミックレンジをさらに縮小する。これにより、０～９５４４３．７１７６８８８８８８のレンジになるため、４７（＝１７＋３０）ビットの精度となる。

【0073】

５３６，８７０，９１２，３０５，４％８５８，９９３，４５９，２（桁区切りのカンマは意図的にナノ秒表記の位置としている）
＝５，３６８，７０９，１２３，０５４％８，５８９，９３４，５９２
＝３，０５４
＝３０５，４（１０万ナノ秒）
上記のｍｏｄｕｌｏと、ｍｏｄｕｌｏ算出時に無視した下位５桁を併せると、３０５，４１９，８９６ナノ秒となる。この上位６桁は３０５，４１９マイクロ秒となる。ＳＴＣカウンタ値は２７ＭＨｚでカウントするため（１マイクロ秒で２７サイクルをカウント）、そのカウント値は８，２４６，３１３サイクルとなる。

【0074】

一方、下位３桁は０．８９６マイクロ秒なので、０．８９６×２７＝２４．１９２サイクルとなり、四捨五入すると２４サイクルとなる。これを上記と加算すると、８，２４６，３３７サイクル＠２７ＭＨｚとなる。

【0075】

ＳＴＣカウンタ値を、９０ｋＨｚ部（ｂａｓｅ）と２７ＭＨｚ部（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）とに分離するため、ｂａｓｅは３００で割った値（整数）を、ｅｘｔｅｎｓｉｏｎは３００のｍｏｄｕｌｏを求めると、
ｂａｓｅ＝８，２４６，３３７／３００＝２７，４８７
ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ＝ ８，２４６，３３７ ３００＝２３７
となる。

【0076】

ここで、仮に、ｂａｓｅが２^３３を超える値である場合、２進数で表現した下位３３ビットをｂａｓｅとするが、上記の演算結果ではラップ処理は不要である。これを（結果２）とする。

【0077】

（結果１）と（結果２）を比較すると、以下のように、２７ＭＨｚ精度で３クロックのずれがある。
（結果１） ２７，４８７（ｂａｓｅ）、２３４（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）
（結果２） ２７，４８７（ｂａｓｅ）、２３７（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）
ビデオ・オーディオの復号・提示タイミング（ＤＴＳ値、ＰＴＳ値）の制御は９０ｋＨｚの精度で良いため、以上の結果より、（結果１）の手法、および（結果２）の手法のどちらを用いても問題ないと考えることができる。

【0078】

しかし、システムクロック（ＳＴＣカウンタ値（ＰＣＲ用時刻））は２７ＭＨｚの精度が期待される。したがって、あるシステムを構築する場合、関連するすべての機器で演算方法（精度）を統一することが望ましい。演算精度を機器間で統一することの難易度を考慮すると、（結果１）よりも（結果２）の手法の方が好適な場合がある。

【0079】

特に（結果１）の手法の場合、単なる手順だけでなく、浮動小数点演算部分も統一しておく必要があり、様々なベンダーやプラットフォームで構成されるシステムを考慮すると避けるべきである。

【0080】

ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｂは、上記の様にして算出されたＰＣＲ用時刻を、ＰＣＲパケット生成部２２ｆ１へ、ＰＴＳ値およびＤＴＳ値を、ビデオ／オーディオ／字幕パケット生成部２２ｆ２へそれぞれ出力する。

【0081】

一方、ビデオ／オーディオ／字幕エンコーダ２２ｅは、ＭｏＩＰパケットから、ビデオ／オーディオ／字幕データを分離し、分離したビデオ／オーディオ／字幕データを、ビデオ／オーディオ／字幕パケット生成部２２ｆ２へ出力する。

【0082】

ＰＣＲパケット生成部２２ｆ１は、ＰＣＲパケットを生成する。ＴＳパケット生成タイミング制御部２２ｃが備えられている場合には、ＰＣＲパケット生成部２２ｆ１は、ＴＳパケット生成タイミング２２ｃによる制御に従ってＰＣＲパケットを生成する。その後、ＰＣＲパケット生成部２２ｆ１は、生成したＰＣＲパケットに、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｂから出力されたＰＣＲ用時刻を付加して、選択部２２ｆ３へ出力する。

【0083】

ビデオ／オーディオ／字幕パケット生成部２２ｆ２は、ビデオ／オーディオ／字幕エンコーダ２２ｅから出力されたビデオ／オーディオ／字幕データから、ビデオ／オーディオ／字幕パケットを生成する。ＴＳパケット生成タイミング制御部２２ｃが備えられている場合には、ビデオ／オーディオ／字幕パケット生成部２２ｆ２は、ＴＳパケット生成タイミング制御部２２ｃによる制御にしたがって、ビデオ／オーディオ／字幕パケットを生成する。その後、ビデオ／オーディオ／字幕パケット生成部２２ｆ２は、生成したビデオ／オーディオ／字幕パケットに、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｂから出力されたＰＴＳ値および必要に応じてＤＴＳ値を付加して、選択部２２ｆ３へ出力する。

【0084】

選択部２２ｆ３は、ＰＣＲパケット生成部２２ｆ１から出力されたＰＣＲパケット、または、ビデオ／オーディオ／字幕パケット生成部２２ｆ２から出力されたビデオ／オーディオ／字幕パケット（ビデオパケット、オーディオパケット、および字幕パケットを総称して「コンテンツパケット」とも称する）の何れかを選択して、ＴＳパケットとして出力する。

【0085】

ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２２ｇは、９０ｋＨｚで動作し、時刻再生部２２ａから出力されたＴＡＩ時刻を、３２ビット、すなわち１６進法における０～０×ＦＦＦＦＦＦＦＦまで進むと再びゼロとする、２のべき乗のカウンタを備えている。このカウンタはさらに、最終的に得られた３２ビットを、ＲＴＰヘッダ用カウンタ値として、ＲＴＰパケット生成部２２ｊへ出力する。

【0086】

ＲＴＰパケット生成部２２ｊは、選択部２２ｆ３から出力されたＴＳパケットに、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２２ｇから出力されたＲＴＰヘッダ用カウンタ値を付加する。これによって、図４Ａに示すような非特許文献４で定義されているＲＴＰヘッダ構成図における「タイムスタンプ」フィールドに、ＲＴＰヘッダ用カウンタ値が送出時刻として書き込まれるとともに、「データペイロード」フィールドに、ＴＳパケットが書き込まれる。

【0087】

図４Ａは、ＴＳパケットを取り扱う場合における、ＲＦＣ ３５５０で定義されているＲＴＰヘッダの構成図である。

【0088】

ＲＴＰパケット生成部２２ｊは、図４Ａに示すように、ＴＳパケットとその送出時刻が書き込まれたＵＤＰ／ＩＰパケットを出力する。

【0089】

図３Ｂは、第１の実施形態の放送システムに適用されるエンコーダの別の構成例を示す機能ブロック図である。

【0090】

図３Ｂは、図１および図２に示されるエンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）が、ＴＴＳパケットを取り扱う場合の構成を詳細に示している。エンコーダ２２（＃１）、２２（＃２）、２２（＃３）、２２（＃４）の構成は、同一であるので、以下、代表的にエンコーダ２２Ｙとして説明する。

【0091】

エンコーダ２２Ｙの構成は、エンコーダ２２Ｘの構成と類似しているので、図３Ｂでは、図３Ａと同一部位については同一の符号を付し、以下では、重複説明を避け、エンコーダ２２Ｘと異なる点について説明する。

【0092】

エンコーダ２２Ｙは、エンコーダ２２Ｘに、ＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部２２ｈおよびＴＴＳパケット生成部２２ｉを追加した構成をしている。

【0093】

ＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部２２ｈは、時刻再生部２２ａとＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｂとの間に、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２２ｇと並行して備えられ、２７ＭＨｚで動作し、時刻再生部２２ａから出力されたＴＡＩ時刻を、３２ビット、すなわち１６進法における０～０×ＦＦＦＦＦＦＦＦまで進むと再びゼロとする、２のべき乗のカウンタを備えている。このカウンタはさらに、最終的に得られた３２ビットを、ＴＴＳヘッダ用カウンタ値として、ＴＴＳパケット生成部２２ｉへ出力する。

【0094】

ＴＴＳパケット生成部２２ｉは、選択部２２ｆ３とＲＴＰパケット生成部２２ｊとの間に備えられ、選択部２２ｆ３から出力されたＴＳパケットに、ＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部２２ｈから出力された３２ビットのＴＴＳヘッダ用カウンタ値を付加することによって、タイムスタンプ付ＴＳ（ＴＴＳ：Ｔｉｍｅｓｔａｍｐｅｄ ＴＳ）形式のＴＴＳパケットを生成し、ＲＴＰパケット生成部２２ｊへ出力する。なお、ＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部２２ｈから出力されたＴＴＳヘッダ用カウンタ値は、当該ＴＳを送出する時刻を表す。

【0095】

ＲＴＰパケット生成部２２ｊは、ＴＴＳパケット生成部２２ｉから出力されたＴＴＳパケットに、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２２ｇから出力されたＲＴＰヘッダ用カウンタ値を付加する。これによって、図４Ｂに示すような非特許文献４で定義されているＲＴＰヘッダ構成図における「タイムスタンプ」フィールドに、ＲＴＰヘッダ用カウンタ値が送出時刻として書き込まれるとともに、「データペイロード」フィールドに、ＴＴＳパケットが書き込まれる。ＴＴＳパケットは、タイムスタンプとＴＳパケットとを組み合わせた構成をしている。

【0096】

なお、非特許文献２が適用される場合、図４Ａおよび図４Ｂにおけるタイムスタンプフィールドに、ＲＴＰヘッダ用カウンタ値ではなく、例えばＧＰＳから取得したＰＴＰパケットに基づく時刻を書き込むこともできる。

【0097】

図５Ａは、第１の実施形態の放送システムに適用される多重化装置の構成例を示す機能ブロック図である。

【0098】

図５Ａに示す多重化装置２４Ｘは、図１および図２に示される多重化装置２４が、ＴＳＳパケットを取り扱うことなく、ＴＳパケットを取り扱う場合の構成を詳細に示している。

【0099】

多重化装置２４Ｘは、図示しないプロセッサおよびプログラムメモリを有し、時刻再生部２４ａ、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２４ｂ、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部２４ｃ、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄ、ＰＣＲ／ビデオ／オーディオ／字幕／ＳＩ・ＥＰＧ分離部２４ｆ、ＴＳパケット生成部２４ｉ、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２４ｋ、およびＲＴＰパケット生成部２２ｎを備えている。また、多重化装置２４Ｘは、オプションとして、ＰＣＲパケット生成タイミング制御部２４ｈを備えていても良い。

【0100】

ＴＳパケット生成部２４ｉはさらに、ＰＣＲパケット生成部２４ｉ１および多重化部２４ｉ２を備えている。

【0101】

これらの制御機能はいずれもプログラムメモリに格納されたプログラムをプロセッサに実行させることにより実現される。

【0102】

多重化装置２４Ｘでは、時刻再生部２４ａ、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２４ｂ、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部２４ｃ、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄ、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２４ｋ、およびＲＴＰパケット生成部２２ｎによって、同期制御装置が実現される。

【0103】

多重化装置２４Ｘには、ＰＴＰサーバ６０やエンコーダ２２からのＩＰパケットが、図１および図２に図示されていないＩＰ－ＳＷ２３を経由して入力される。なお、多重化装置２４Ｘは、ＴＳＳパケットを取り扱うことなく、ＴＳパケットを取り扱うことから、エンコーダ２２は、図３Ａに示すエンコーダ２２Ｘに相当する。

【0104】

ＰＴＰサーバ６０やエンコーダ２２からの信号は、ＩＰ－ＳＷ２３において、遅延が発生したり、揺らぎが生じるために、ジッタが発生する。なお、ＩＰパケットは、ＰＴＰサーバ６０やエンコーダ２２から出力されるものには限定されず、図示されていないＳＩ・ＥＰＧエンコーダから出力されるものが含まれていても良い。

【0105】

時刻再生部２４ａは、時刻再生部２２ａと同様の構成をしており、入力されたＩＰパケットに含まれるＰＴＰパケットを受信し、ＰＴＰパケットに打刻されているＴＡＩ時刻をサンプリングし、サンプリングしたＴＡＩ時刻を、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２４ｂ、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部２４ｃ、およびＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２４ｋへ出力する。

【0106】

ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２４ｂは、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｂと同様の構成をしており、時刻再生部２４ａから出力されたＴＡＩ時刻を、系統間での同期制御のために使用されるＰＣＲ用時刻に変換する。

【0107】

ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２４ｂにおけるＰＣＲ用時刻の算出手順は、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｂにおける算出手順と同様であるので、重複説明を避ける。

【0108】

ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２４ｂは、算出されたＰＣＲ用時刻をＰＣＲパケット生成部２４ｉ１へ出力する。

【0109】

ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部２４ｃは、時刻再生部２４ａから出力されたＴＡＩ時刻を、９０ｋＨｚの精度の時刻に変換し、９０ｋＨｚの精度の時刻を、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄへ出力する。

【0110】

ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄは、ＩＰ－ＳＷ２３から出力されたＩＰパケットに含まれるＴＳ ｏｖｅｒ ＩＰパケットに、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部２４ｃから出力された９０ｋＨｚの精度の時刻に基づき、ＩＰパケット中の、複数のＴＳパケットを含むＲＴＰパケットに打刻されたタイムスタンプ情報を用いて遅延およびジッタの補正を行って、ＲＴＰパケットから、複数のＴＳパケットを分離し、分離したＴＳパケットを、ＰＣＲ／ビデオ／オーディオ／字幕／ＳＩ・ＥＰＧ分離部２４ｆへ出力する。これによって、ＲＴＰにおける遅延やジッタを吸収する。

【0111】

このようにＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄによって遅延やジッタを吸収する手法は、非特許文献４および非特許文献５で公知であるので、以下では簡単な説明にとどめる。

【0112】

すなわち、多重化装置２４Ｘでは、時刻再生部２４ａにおいて、ＰＴＰパケットに打刻されたＴＡＩ時刻をサンプリングする際、ゼロ遅延であれば、ＰＴＰパケットの受信時の時刻は、サンプリングしたＴＡＩ時刻に対応した値となる。しかしながら、実際にはゼロ遅延ではないので、必ず、ＰＴＰパケットの受信時の時刻は、ＰＴＰパケットに打刻されたＴＡＩ時刻よりも、後の時刻となる。

【0113】

ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄにおけるジッタは、伝送路に応じて決定される。したがって、例えば１秒のジッタを吸収すると仮定すると、因果律から、ゼロ秒から１秒までの範囲にパケットが届くことになる。例えば、この時刻で、ヘッダに打刻されている時刻プラス１秒になったらＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄにおいてパケットを読み出すようにすれば、ゼロ秒で到来したパケットに関しては、１秒待つ必要がある一方、１秒遅れて到来したパケットについては、瞬時にゼロ秒で読み出せば、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄを出た瞬間からの遅延は常に１秒に固定される。

【0114】

ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄは、このようにしてジッタを吸収する。遅延は、過去に遡って吸収することはできないので、ジッタは、ある意味、遅延を吸収しているとみなすことができる。

【0115】

ＰＣＲ／ビデオ／オーディオ／字幕／ＳＩ・ＥＰＧ分離部２４ｆは、入力されたＴＳパケットから、ＰＣＲパケット２４ｇ１、ビデオパケット２４ｇ２、オーディオパケット２４ｇ３、字幕パケット２４ｇ４、ＰＣＲパケット２４ｇ５、ビデオパケット２４ｇ６、オーディオパケット２４ｇ７、字幕パケット２４ｇ８、およびＳＩ・ＥＰＧパケット２４ｇ９といった種類毎に分離し、多重化部２４ｉ２へ出力する。

【0116】

ＰＣＲパケット生成部２４ｉ１は、ＰＣＲパケットを生成する。また、ＰＣＲパケット生成タイミング制御部２４ｈが備えられている場合には、ＰＣＲパケット生成タイミング制御部２４ｈによる制御にしたがって、ＰＣＲパケットを生成する。そして、生成したＰＣＲパケットに、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２４ｂから出力されたＰＣＲ用時刻を付加して、多重化部２４ｉ２へ出力する。

【0117】

多重化部２４ｉ２は、ＰＣＲパケット生成部２４ｉ１から出力されたＰＣＲパケット、ＰＣＲパケット２４ｇ１、ビデオパケット２４ｇ２、オーディオパケット２４ｇ３、字幕パケット２４ｇ４、ＰＣＲパケット２４ｇ５、ビデオパケット２４ｇ６、オーディオパケット２４ｇ７、字幕パケット２４ｇ８、およびＳＩ・ＥＰＧパケット２４ｇ９を多重化して、多重化されたＴＳパケットを出力する。

【0118】

ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２４ｋは、９０ｋＨｚで動作し、時刻再生部２４ａから出力されたＴＡＩ時刻を、３２ビット、すなわち１６進法における０～０×ＦＦＦＦＦＦＦＦまで進むと再びゼロとする、２のべき乗のカウンタを備えている。このカウンタはさらに、最終的に得られた３２ビットを、ＲＴＰヘッダ用カウンタ値として、ＲＴＰパケット生成部２４ｎへ出力する。

【0119】

ＲＴＰパケット生成部２４ｎは、多重化部２４ｊ２から出力されたＴＳパケットに、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２４ｋから出力されたＲＴＰヘッダ用カウンタ値を付加する。これによって、図４Ａに示すような非特許文献４で定義されているＲＴＰヘッダ構成図における「タイムスタンプ」フィールドに、ＲＴＰヘッダ用カウンタ値が送出時刻として書き込まれるとともに、「データペイロード」フィールドに、ＴＳパケットが書き込まれる。

【0120】

ＲＴＰパケット生成部２４ｎは、このようにして、図４Ａに示すように、ＴＳパケットとその送出時刻が書き込まれたＴＳパケットまたはＴＳ ｏｖｅｒ ＩＰパケットを出力する。

【0121】

図５Ｂは、第１の実施形態の放送システムに適用される多重化装置の別の構成例を示す機能ブロック図である。

【0122】

図５Ｂに例示する多重化装置２４Ｙは、ＴＴＳパケットを取り扱う図１および図２に示される多重化装置２４に相当する。

【0123】

多重化装置２４Ｙの構成は、多重化装置２４Ｘの構成と類似しているので、図５Ｂでは、図５Ａと同一部位については同一の符号を付し、以下では、重複説明を避け、多重化装置２４Ｘと異なる点について説明する。

【0124】

多重化装置２４Ｙは、ＴＳＳパケットを取り扱うことから、図５Ｂに示すエンコーダ２２（＃１）～（＃４）は、図３Ｂに示すエンコーダ２２Ｙに相当する。

【0125】

多重化装置２４Ｙは、多重化装置２４Ｘに、ＴＴＳ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｅ、ＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部２４ｊ、およびＴＴＳパケット生成部２２ｍを追加した構成をしている。

【0126】

ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部２４ｃは、時刻再生部２４ａから出力されたＴＡＩ時刻を、９０ｋＨｚの精度の時刻に変換し、９０ｋＨｚの精度の時刻を、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄへ出力することに加えて、時刻再生部２４ａから出力されたＴＡＩ時刻を、２７ＭＨｚの精度の時刻に変換し、２７ＭＨｚの精度の時刻を、ＴＴＳ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｅへ出力する。

【0127】

ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄは、ＩＰ－ＳＷ２３から出力されたＩＰパケットに含まれるＴＳ ｏｖｅｒ ＩＰパケットに、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部２４ｃから出力された９０ｋＨｚの精度の時刻に基づき、ＩＰパケット中の、複数のＴＴＳパケットを含むＲＴＰパケットに打刻されたタイムスタンプ情報を用いて遅延およびジッタの補正を行って、ＲＴＰパケットから、複数のＴＴＳパケットを分離し、分離したＴＴＳパケットを、ＴＴＳ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｅへ出力する。

【0128】

ＴＴＳ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｅは、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄと、ＰＣＲ／ビデオ／オーディオ／字幕／ＳＩ・ＥＰＧ分離部２４ｆとの間に備えられ、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部２４ｃによって変換された２７ＭＨｚの周波数の精度の時刻と、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄによって分離されたＴＴＳパケットに打刻されたタイムスタンプ情報に基づいて、遅延およびジッタの吸収を行って、ＴＴＳパケットからＴＳパケットを分離し、ＰＣＲ／ビデオ／オーディオ／字幕／ＳＩ・ＥＰＧ分離部２４ｆへ出力する。これによって、ＴＴＳパケットにおける遅延やジッタを吸収する。

【0129】

非特許文献５には、例えば光テレビのように、インターネットを使ってテレビ放送をする際における規格が規定されている。この規格によれば、インターネットを使ったテレビ放送では、映像を、９０ｋＨｚの精度で揃えることができる。ここで用いるＴＴＳでは、１９２バイトのＴＴＳパケットのうち、最初の４バイト、すなわち３２ビットが、２７ＭＨｚの精度を有するタイムスタンプフィールドとなっている。残る１８８バイトはＴＳパケットとなっている。

【0130】

したがって、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄおよびＴＴＳ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｅのように、９０ｋＨｚの精度と、２７ＭＨｚの精度との両方を利用することによって、より高い精度でジッタを吸収することが可能となる。

【0131】

９０ｋＨｚは、ＰＴＳやＤＴＳの映像を送出するタイミングを制御する精度と同一であるので、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄは、９０ｋＨｚの精度でジッタを吸収することができる。

【0132】

また、非特許文献５は、ＮＴＳＣというアナログ放送をブラウン管で見ることを想定した規格に基づいて決定されたので、モノクロ映像の場合は３０Ｈｚで、カラー映像の場合は、カラー変調のために１０００／１００１倍された２９．９７０・・・Ｈｚで走査線が掃引されている。

【0133】

この状態で、タイムスタンプフィールドの精度である２７ＭＨｚに揺らぎが生じると、モノクロ映像がカラー映像となったり、逆に、カラー映像がモノクロ映像となる不調が生じる。これを回避するために、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部２４ｃおよびＴＴＳ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｅによって、ＴＳＳパケットに、２７ＭＨｚの精度でタイムスタンプが打刻されている。

【0134】

ＰＣＲ／ビデオ／オーディオ／字幕／ＳＩ・ＥＰＧ分離部２４ｆは、ＴＴＳ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｅによって分離されたＴＳパケットを、多重化装置２４Ｘにおける場合と同様に、予め決定された種類別に分離し、多重化部２４ｉ２へ出力する。

【0135】

ＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部２４ｊは、２７ＭＨｚで動作し、時刻再生部２４ａから出力されたＴＡＩ時刻を、３２ビット、すなわち１６進法における０～０×ＦＦＦＦＦＦＦＦまで進むと再びゼロとする、２のべき乗のカウンタを備えている。このカウンタはさらに、最終的に得られた３２ビットを、ＴＴＳヘッダ用カウンタ値として、ＴＴＳパケット生成部２４ｍへ出力する。

【0136】

ＴＴＳパケット生成部２４ｍは、多重化部２４ｉ２とＲＴＰパケット生成部２４ｎとの間に備えられ、多重化部２４ｉ２から出力されたＴＳパケットに、ＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部２４ｊから出力された３２ビットのＴＴＳヘッダ用カウンタ値を付加することによって、タイムスタンプ付ＴＳ形式のＴＴＳパケットを生成し、ＲＴＰパケット生成部２４ｎへ出力する。なお、ＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部２４ｊから出力されたＴＴＳヘッダ用カウンタ値は、当該ＴＴＳパケットを送出する時刻を表す。

【0137】

ＲＴＰパケット生成部２４ｎは、ＴＴＳパケット生成部２４ｍから出力されたＴＴＳパケットに、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２４ｋから出力されたＲＴＰヘッダ用カウンタ値を付加する。これによって、図４Ｂに示すような非特許文献４で定義されているＲＴＰヘッダ構成図における「タイムスタンプ」フィールドに、ＲＴＰヘッダ用カウンタ値が送出時刻として書き込まれるとともに、「データペイロード」フィールドに、ＴＳパケットが書き込まれる。

【0138】

ＲＴＰパケット生成部２４ｎは、このようにして、図４Ｂに示すように、ＴＴＳパケットとその送出時刻が書き込まれたＩＰパケットを出力する。

【0139】

以上のように、多重化装置２４Ｘ、２４Ｙは、例えばクラウド上の仮想化環境のように、物理的に離れた場所に配置された複数のエンコーダ２２Ｘ、２２Ｙから、ＴＳ ｏｖｅｒ ＩＰパケットを受信し、ＲＴＰヘッダのタイムスタンプに基づき、伝送路の遅延とジッタを補償した後に多重化を行いつつ、ＰＣＲパケットに関しては、内部で再生成した時刻に基づいて補正する、もしくは、新たに内部でＰＣＲパケットを生成して多重化することができる。

【0140】

図６Ａは、第１の実施形態の放送システムに適用される系統切替装置の構成例を示す機能ブロック図である。

【0141】

図６Ａに示す系統切替装置３０Ｘは、図１および図２に示される系統切替装置３０が、ＴＳＳパケットを取り扱うことなく、ＴＳパケットを取り扱う場合の構成を詳細に示している。

【0142】

系統切替装置３０Ｘは、現用系システム２０Ａからの放送ＴＳと、予備系システム２０Ｂからの放送ＴＳとの切り替えを行うための装置であって、図示しないプロセッサおよびプログラムメモリを有し、現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとの両方のためにそれぞれ、時刻再生部３０ａ、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部３０ｂ、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部３０ｃ、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部３０ｄ、ＰＣＲパケット生成部３０ｉ１、系統切替タイミング制御用バッファ３０ｐ、および多重化部３０ｉ２を備えている。また、系統切替装置３０Ｘは、オプションとして、ＰＣＲパケット生成タイミング制御部３０ｈを備えていても良い。

【0143】

図６Ａでは、現用系システム２０Ａのための部位については、符号３０の後に「Ａ」を付し、予備系システム２０Ｂのための部位については、符号３０の後に「Ｂ」を付して区別している。

【0144】

また、系統切替装置３０Ｘは、現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとに共通して、系統切替タイミング生成部３０ｑと、選択部３０ｒとを備えている。

【0145】

このような構成により、系統切替装置３０Ｘは、現用系システム２０Ａからの放送ＴＳと、予備系システム２０Ｂからの放送ＴＳとの切替を、シームレスに行う同期制御機能を実現することができる。

【0146】

上述した部位は、いずれもプログラムメモリに格納されたプログラムをプロセッサに実行させることにより実現される。

【0147】

なお、時刻再生部３０ａ、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部３０ｂ、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部３０ｃ、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部３０ｄ、ＰＣＲパケット生成タイミング制御部３０ｈ、ＰＣＲパケット生成部３０ｉ１、系統切替タイミング制御用バッファ３０ｐ、および多重化部３０ｉ２については、現用系システム２０Ａ用と予備系システム２０Ｂ用とで同一の構成をしているので、以下では、現用系システム２０Ａまたは予備系システム２０Ｂ毎に区別することなくこれら部位の説明を行う。

【0148】

系統切替装置３０Ｘには、現用系システム２０Ａのための多重化装置２４ＡやＰＴＰサーバ６０ＡからのＩＰパケットが、図１および図２に図示されていないＩＰ－ＳＷ２３Ａを経由して入力される。また、予備系システム２０Ｂのための多重化装置２４ＢやＰＴＰサーバ６０ＢからのＩＰパケットが、図１および図２に図示されていないＩＰ－ＳＷ２３Ｂを経由して入力される。なお、系統切替装置３０Ｘは、ＴＳＳパケットを取り扱うことなく、ＴＳパケットを取り扱うことから、多重化装置２４Ａ、２４Ｂはいずれも、図５Ａに示す多重化装置２４Ｘに相当する。

【0149】

時刻再生部３０ａは、時刻再生部２２ａと同様の構成をしており、ＩＰ－ＳＷ２３からのＩＰパケットに含まれるＰＴＰパケットに打刻されているＴＡＩ時刻をサンプリングし、サンプリングしたＴＡＩ時刻を、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部３０ｂおよびＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部３０ｃへ出力する。

【0150】

ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部３０ｂは、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｂと同様の構成をしており、時刻再生部３０ａから出力されたＴＡＩ時刻を、系統間での同期制御のために使用されるＰＣＲ用時刻に変換する。

【0151】

ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部３０ｂにおけるＰＣＲ用時刻の算出手順は、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｂにおける算出手順と同様であるので、重複説明を避ける。

【0152】

ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部３０ｂは、算出されたＰＣＲ用時刻をＰＣＲパケット生成部３０ｉ１へ出力する。

【0153】

ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部３０ｃは、時刻再生部３０ａから出力されたＴＡＩ時刻を、９０ｋＨｚの精度の時刻に変換し、９０ｋＨｚの精度の時刻を、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部３０ｄへ出力する。

【0154】

ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部３０ｄは、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部３０ｃによって変換された９０ｋＨｚの精度の時刻に基づき、ＩＰ－ＳＷ２３から出力されたＩＰパケットに含まれるＴＳ ｏｖｅｒ ＩＰパケット中の、複数のＴＳパケットを含むＲＴＰパケットに打刻されたタイムスタンプ情報を用いて遅延およびジッタの補正を行って、ＲＴＰパケットから複数のＴＳパケットを分離する。これによって、ＲＴＰにおける遅延やジッタを吸収する。

【0155】

系統切替タイミング制御用バッファ３０ｐは、現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとの切替点、すなわち、スプライシングポイントとなるＴＳパケットのずれを吸収するバッファであり、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部３０ｄによって分離された各ＴＳパケットを保持し、保持している各ＴＳパケットを、系統切替タイミング生成部３０ｑによる指示に従って、多重化部３０ｉ２へ出力する。例えば、エンコーダ２２ＸがＴＳを生成したときに、あるフレームで切り換えるように制御しようとする場合、そのフレームにおいてＧＯＰが始まり、Ｉピクチャが始まるが、そのＴＳパケットの先頭であるスプライシングポイントフラグのフィールドに「１」を立てる。これによって、切替点を明示することができる。

【0156】

しかしながら、現用系システム２０Ａおよび予備系システム２０Ｂのように、それぞれ異なる経路を経由してＴＳパケットが到来する場合、一般に、ＴＳパケット間に遅延が生じる。また、これら２つの経路が、必ずしもビットレベルで一致しているとも限らない。例えば、まず現用系システム２０Ａに電源を投入し、その後予備系システム２０Ｂに電源を投入した場合、現用系システム２０Ａから送出されたＴＳパケットと、予備系システム２０Ｂから送出されたＴＳパケットとの間で、タイミングにずれが生じる。これによって、系統切替タイミング制御用バッファ３０Ａｐと、系統切替タイミング制御用バッファ３０Ｂｐとの状態が一致しなくなることがある。例えば、映像の開始時に、複雑な絵から始まった場合や、途中で単純な絵が入ったりすることによって、系統切替タイミング制御用バッファ３０Ａｐに蓄積されている符号の量と、系統切替タイミング制御用バッファ３０Ｂｐに蓄積されている符号の量とが異なり、切替点にＴＳパケットが到達するタイミングがずれてしまうという具合である。

【0157】

したがって、現用系システム２０Ａから予備系システム２０Ｂへの切替を実施する場合、切替点にＴＳパケットが到達するタイミングのずれを解消するために、系統切替タイミング生成部３０ｑは、以下の２通りの方式で切替を実施する。

【0158】

第１の方式は、切替点に指定されたＴＳパケットが、先に現用系システム２０Ａから到着し、次に予備系システム２０Ｂから到着した場合における切替である。この場合、系統切替タイミング生成部３０ｑは、切替点に指定されたＴＳパケットが、系統切替タイミング制御用バッファ３０Ａｐに到着してから、系統切替タイミング制御用バッファ３０Ｂｐに到着するまでの間、ＴＳパケットを送出せず、系統切替タイミング制御用バッファ３０Ｂｐに、切替点に指定されたＴＳパケットが到着したタイミングで、ＴＳパケットを送出するように、系統切替タイミング制御用バッファ３０Ａｐ、３０Ｂｐを制御する。

【0159】

第２の方式は、逆に、切替点に指定されたＴＳパケットが、先に予備系システム２０Ｂから到着し、次に現用系システム２０Ａから到着した場合における切替である。この場合、系統切替タイミング制御用バッファ３０ＢｑにＴＳパケットが到着した時点でＴＳパケットを送出すると、図７に示すように、現用系システム２０ＡからのＴＳパケットと、予備系システム２０ＢからのＴＳパケットとが切替時に被ってしまう。このため、系統切替タイミング生成部３０ｑは、これを回避するために、系統切替タイミング制御用バッファ３０ＡｑからのＴＳパケットの送出が終了するまで、系統切替タイミング制御用バッファ３０ＢｑからＴＳパケットを送出しないように、系統切替タイミング制御用バッファ３０Ａｐ、３０Ｂｐを制御する。

【0160】

このように、系統切替タイミング生成部３０ｑは、適切なタイミングでＴＳパケットを送出するように、系統切替タイミング制御用バッファ３０Ａｑ、Ｂｑを制御する。

【0161】

このタイミングとしては、例えば、スプライシングポイントフラグに「１」が指定されたパケットから切り換える。この場合、前述したように、図７に示すように、現用系システム２０ＡからのＴＳパケットと、予備系システム２０ＢからのＴＳパケットとが切替時に被ってしまうことの他に、図８に示すように、現用系システム２０ＡからのＴＳパケットと、予備系システム２０ＢからのＴＳパケットとの間に、ギャップが生じる場合もある。この場合、ギャップに相当する間に、パディング用のパケットを送出することによって、データのタイミングを合わせる。

【0162】

このように、系統切替タイミング生成部３０ｑは、系統切替を行う。実際に、系統切替を行う場合には、前段に接続される多重化装置２４Ｘや、さらにその前段のエンコーダ２２Ｘの挙動に基づいて、一度に行うか、または、ＰＴＰ毎に行うことができる。

【0163】

系統切替タイミング生成部３０ｑは、このようにして系統を切り替えるタイミングを決定し、決定したタイミングで、系統切替タイミング制御用バッファ３０Ａｑからの読取開始および系統切替タイミング制御用バッファ３０Ｂｑからの読取停止、または、系統切替タイミング制御用バッファ３０Ｂｑからの読取開始および系統切替タイミング制御用バッファ３０Ａｑからの読取停止を行うとともに、系統を切り替えるタイミングが指定された切替制御信号を、選択部３０ｒへ出力する。

【0164】

系統切替タイミング生成部３０ｑによって読取開始を指定された系統切替タイミング制御用バッファ３０ｐは、対応する多重化部３０ｉ２へＴＳパケットを送出する一方、系統切替タイミング生成部３０ｑによって読取停止を指定された系統切替タイミング制御用バッファ３０ｐは、対応する多重化部３０ｉ２へのＴＳパケットの送出を停止する。

【0165】

ところで、本実施形態の放送システム１、１’は、現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとの間の切替時に、ＴＳパケットが到来しないように制御することもできる。これは図９に示すように、必ずあるタイミングにおいてギャップが存在することを保証するように、エンコーダ２２Ｘを動作させることによって実現される。

【0166】

図９は、現用系システムおよび予備系システムにおいてＴＳパケット間に所定のギャップが存在する状態を示す模式図である。

【0167】

このような制御によれば、ギャップが存在するタイミングは予め知られているので、上位からの制御によって、切替箇所を指定できるために、系統切替タイミング制御用バッファ３０ｐを省略することができる。

【0168】

ＰＣＲパケット生成部３０ｉ１は、ＰＣＲパケットを生成し、生成したＰＣＲパケットに、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部３０ｂから出力されたＰＣＲ値を付加して、多重化部３０ｉ２へ出力する。また、ＰＣＲパケット生成タイミング制御部３０ｈが備えられている場合には、ＰＣＲパケット生成部３０ｉ１は、ＰＣＲパケット生成タイミング制御部３０ｈによる制御にしたがって、ＰＣＲパケットを生成し、生成したＰＣＲパケットに、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部３０ｂから出力されたＰＣＲ値を付加して、多重化部３０ｉ２へ出力する。

【0169】

多重化部３０ｉ２は、ＰＣＲパケット生成部３０ｉ１から出力されたＰＣＲパケットと、系統切替タイミング制御用バッファ３０ｐから送出されたＴＳパケットとを多重化し、多重化されたＴＳパケットを、選択部３０ｒへ出力する。

【0170】

選択部３０ｒは、系統切替タイミング生成部３０ｑから出力された切替制御信号に従って、多重化部３０Ａｉ２からのＴＳパケットと、多重化部３０Ｂｉ２からのＴＳパケットとのうちの何れか一方を選択して、ＳＴＬ伝送装置／ＯＦＤＭ変調器へ出力する。

【0171】

図６Ｂは、第１の実施形態の放送システムに適用される系統切替装置の別の構成例を示す機能ブロック図である。

【0172】

図６Ｂに例示する系統切替装置３０Ｙは、ＴＴＳパケットを取り扱う図１および図２に示される系統切替装置３０に相当する。

【0173】

系統切替装置３０Ｙの構成は、系統切替装置３０Ｘの構成と類似しているので、図６Ｂでは、図６Ａと同一部位については同一の符号を付し、以下では、重複説明を避け、系統切替装置３０Ｘと異なる点について説明する。

【0174】

系統切替装置３０Ｙは、ＴＳＳパケットを取り扱うことから、図６Ｂに示す多重化装置２４Ａは、図５Ｂに示す多重化装置２４Ｙに相当する。

【0175】

系統切替装置３０Ｙは、系統切替装置３０ＸにおけるＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部３０ｄと、系統切替タイミング制御用バッファ３０ｐとの間に、ＴＴＳ分離（遅延／ジッタ吸収）部３０ｅを追加した構成をしている。

【0176】

さらに、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部３０ｃは、時刻再生部３０ａから出力されたＴＡＩ時刻を、９０ｋＨｚの精度の時刻に変換し、９０ｋＨｚの精度の時刻を、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部３０ｄへ出力することに加えて、時刻再生部３０ａから出力されたＴＡＩ時刻を、２７ＭＨｚの精度の時刻に変換し、２７ＭＨｚの精度の時刻を、ＴＴＳ分離（遅延／ジッタ吸収）部３０ｅへ出力する。

【0177】

ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部３０ｄは、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部３０ｃによって変換された９０ｋＨｚの精度の時刻に基づき、ＩＰ－ＳＷ２３から出力されたＩＰパケットに含まれるＴＳ ｏｖｅｒ ＩＰパケット中の、複数のＴＴＳパケットを含むＲＴＰパケットに打刻されたタイムスタンプ情報を用いて遅延およびジッタの補正を行って、ＲＴＰパケットから複数のＴＴＳパケットを分離する。これによって、ＲＴＰにおける遅延やジッタを吸収する。

【0178】

ＴＴＳ分離（遅延／ジッタ吸収）部３０ｅは、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部３０ｃによって変換された２７ＭＨｚの精度の時刻と、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部３０ｄによって分離されたＴＴＳパケットに打刻されたタイムスタンプ情報に基づいて、遅延およびジッタの吸収を行って、ＴＴＳパケットからＴＳパケットを分離する。

【0179】

系統切替タイミング制御用バッファ３０ｐは、系統切替装置３０Ｘでは、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部３０ｄによって分離された各ＴＳパケットを保持し、系統切替タイミング生成部３０ｑによる指示に従って、多重化部３０ｉ２へ出力するが、系統切替装置３０Ｙでは、ＴＴＳ分離（遅延／ジッタ吸収）部３０ｅによって分離された各ＴＳパケットを保持し、系統切替タイミング生成部３０ｑによる指示に従って、多重化部３０ｉ２へ出力する。

【0180】

本実施形態の放送システム１、１’によれば、圧縮多重系制御装置１０、１０’内の現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとにそれぞれ備えられている複数のエンコーダ２２および多重化装置２４、ならびに系統切替装置３０といった各機器が、例えばクラウド上の仮想化環境のように、それぞれ物理的に離れた場所に分散して設置されている場合であっても、イーサネットだけで機器間を接続することを可能としながら、ＰＴＰに基づく正確な時刻に基づいて一意に算出されたカウンタ値を付与し、ＳＴＣカウンタ値を同期させることができるので、完全なＩＰネットワーク化と、シームレスな系統間切替との両方を実現することができる。

【0181】

イーサネットでは、ＩＰデータフローを分類できることから、完全なＩＰネットワーク化により、１本のケーブルで、論理的に複数の伝送路を形成することができる。したがって、本実施形態の放送システム１、１’は、同軸ケーブルの使用から解放されるのみならず、同軸ケーブル（ＳＤＩ、ＤＶＢ－ＡＳＩ）で信号を分配することも不要となり、構成を簡素化することができる。

【0182】

また、本実施形態の放送システム１、１’は、前述したように、各機器が物理的に離れた場所に分散配置されてもよいことから、クラウド上の仮想化環境のように、物理的な場所が特定できない場所に配置された機器によって構築することも可能となる。

【0183】

このような構成によれば、アプリケーションを含む複数地点で生成したＴＳパケットやＴＴＳパケットを、まとめて１つのサービスとした場合（マルチアングルやピクチャインピクチャ等）であっても、それらの映像音声を同期して提示することが可能となる。

【0184】

なお、クラウド上では、アプリケーションを実行する機器の物理的な位置、配置、ネットワーク構成などを正確に把握または制御できないが、本実施形態の放送システム１、１’は、このように、実体がどこにあるかわからないような構成であっても構築可能であるので、機器の位置、配置、ネットワーク構成などに捉われずに、各機器間でＳＴＣカウント値の同期を図ることが可能となる。

【0185】

さらには、物理的に離れた場所に設置された機器間の同期に、ＰＴＰパケットを用いなくても、ＧＰＳ等の衛星測位システムからの電波を受信して時刻を生成し、ＰＴＰサーバとして動作するような構成とすることも可能となる。

【0186】

このように、本実施形態の放送システム１、１’によれば、クラウド上のように、各機器が離れた場所に設置されていても、ＰＴＰ（ＩＰパケット／イーサネット）を用いて各機器の時刻同期精度を向上し、さらに、ＰＴＰから再生した時刻情報に基づいて各機器間でＳＴＣカウンタ値を同期させることができるので、イーサネットケーブルの接続だけで、現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとの間でのシームレスな系統切替を実現することが可能となる。

【0187】

［第２の実施形態］
第２の実施形態の放送システムについて説明する。

【0188】

第２の実施形態の放送システムの全体構成例は、図１と同様であり、第２の実施形態の放送システムの変形例の全体構成例は、図２と同様である。

【0189】

第２の実施形態の放送システムでは、エンコーダおよび多重化装置の詳細構成が、第１の実施形態の放送システムのものと異なる。

【0190】

したがって、以下では、第１の実施形態で説明した部位と同一の部位については、第１の実施形態で使用したものと同一の符号によって示すことにより重複説明を避け、第１の実施形態とは異なる構成を主に説明する。

【0191】

図１０Ａは、第２の実施形態の放送システムに適用されるエンコーダの構成例を示す機能ブロック図である。

【0192】

図１０Ａに示すエンコーダ２２’Ｘは、ＴＳＳパケットを取り扱うことなく、ＴＳパケットを取り扱うものであって、図３Ａに示すエンコーダ２２Ｘと比べて、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｂの代わりに、ＳＴＣカウンタ部２２ｓを備え、ビデオ／オーディオ／字幕エンコーダ２２ｅの代わりに、ビデオ／オーディオ／字幕分離部２２ｔ、ビデオエンコーダ２２ｕ１、およびオーディオエンコーダ２２ｕ２を備えている点を除いて、図３Ａに示すエンコーダ２２Ｘと同じ構成をしている。

【0193】

エンコーダ２２’Ｘでは、時刻再生部２２ａ、ＳＴＣカウンタ部２２ｓ、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２２ｇ、およびＲＴＰパケット生成部２２ｊによって、同期制御装置が実現される。

【0194】

図１１Ａは、時刻再生部、ＳＴＣカウンタ部、およびＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部の詳細構成例を示す機能ブロック図である。

【0195】

時刻再生部２２ａは、位相比較器２２ａ１、ループフィルタ２２ａ２、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）２２ａ３、およびＴＡＩ時刻カウンタ２２ａ４を備えている。

【0196】

ＳＴＣカウンタ部２２ｓは、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｓ１、位相比較器２２ｓ２、ループフィルタ２２ｓ３、ＶＣＯ２２ｓ４、２７ＭＨｚカウンタ２２ｓ５、およびＳＴＣカウンタ２２ｓ６を備えている。

【0197】

ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２２ｇは、ＴＡＩ／９０ｋＨｚ変換部２２ｇ１と、９０ｋＨｚカウンタ２２ｇ２とを備えている。

【0198】

時刻再生部２２ａのＴＡＩ時刻カウンタ２２ａ４において、ＴＡＩ時刻の整数秒がカウントアップされる場合、もしくはＳＴＣカウンタ部２２ｓの２７ＭＨｚカウンタ２２ｓ５が０に戻る場合、位相比較器２２ｓ２で（例えば、１秒毎に）両者の位相を比較し、２７ＭＨｚカウンタ２２ｓ５が進んでいる場合は、ループフィルタ２２ｓ３を介してＶＣＯ２２ｓ４の発振周波数を下げ、遅れている場合は、上げるように制御する。これは、一般的なＰＬＬの動作と同様である。

【0199】

ＳＴＣカウンタ部２２ｓは、ＴＡＩ時刻の小数部がゼロになった場合、２７ＭＨｚカウンタ２２ｓ５を初期リセットする。

【0200】

また、ＶＣＯ２２ｓ４から発生されたクロックによって、２７ＭＨｚカウンタ２２ｓ６もカウントアップされる。２７ＭＨｚカウンタ２２ｓ６のカウントは、２７ＭＨｚサイクルを経過すると０に戻る。

【0201】

ＶＣＯ２２ｓ４から発生されたクロックはまた、１／３００分周され、９０ｋＨｚカウンタ２２ｇ２へ入力される。

【0202】

また、ＴＡＩ時刻カウンタ２２ａ４から出力されたＴＡＩ時刻がＴＡＩ／９０ｋＨｚ変換部２２ｇ１へ入力され、ＴＡＩ／９０ｋＨｚ変換部２２ｇ１によって、９０ｋＨｚに変換された値が、９０ｋＨｚカウンタ２２ｇ２へロードされる。これに応じて、９０ｋＨｚカウンタ２２ｇ２から、３２ビットのカウント値が出力される。このカウント値は、図４Ａに示す３２ビットのタイムスタンプとして、ＲＴＰヘッダへ書き込まれる。

【0203】

また、位相比較器２２ｓ２による比較の差が、特定の値以下になった時点で、ＰＬＬがロック状態になったとみなされ、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｓ１によってＴＡＩ時刻がサンプリングされＳＴＣカウンタ値に変換され、初期値として、ＳＴＣカウンタ２２ｓ６にロードされる。以降、ＳＴＣカウンタ２２ｓ６は、ＴＡＩ時刻とロックした２７ＭＨｚで動作する。

【0204】

以降は、ＳＴＣカウンタ２２ｓ６を独立して動作させ、ＴＡＩ時刻からＳＴＣカウンタ値の初期値を求め、ＳＴＣカウンタ２２ｓ６にロードする。ＳＴＣカウンタ２２ｓ６は２７ＭＨｚで動作するが、ＴＡＩ時刻カウンタ２２ａ４において、ＴＡＩ時刻を求めるために、ＰＴＰパケットから再生したＴＡＩカウント用クロック（１ＧＨｚやその分周）にＰＬＬでロックさせる。

【0205】

ＳＴＣカウンタ２２ｓ６は、９０ｋＨｚ動作のｂａｓｅが３３ビットで、２７ＭＨｚ動作のｅｘｔｅｎｓｉｏｎが９ビット（値は０～２９９）であり、取り扱いが容易ではない。このため、２７ＭＨｚで動作する２７ＭＨｚカウンタ２２ｓ５によって、１秒毎（秒のカウントアップ毎）に位相比較を行い、ＶＣＯ２２ｓ４を制御してロックさせる。

【0206】

図１０Ｂは、第２の実施形態の放送システムに適用されるエンコーダの別の構成例を示す機能ブロック図である。

【0207】

図１０Ｂに示すエンコーダ２２’Ｙは、ＴＳＳパケットを取り扱うものであって、図３Ｂに示すエンコーダ２２Ｙと比べて、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２２ｂの代わりに、ＳＴＣカウンタ部２２ｓを備え、ビデオ／オーディオ／字幕エンコーダ２２ｅの代わりに、ビデオ／オーディオ／字幕分離部２２ｔ、ビデオエンコーダ２２ｕ１、およびオーディオエンコーダ２２ｕ２を備えている点を除いて、図３Ｂに示すエンコーダ２２Ｙと同じ構成をしている。したがって、図１０Ｂでは、図３Ｂと同一部位については同一の符号を付し、以下では、重複説明を避け、エンコーダ２２Ｙと異なる点について説明する。

【0208】

エンコーダ２２’Ｙでは、時刻再生部２２ａ、ＳＴＣカウンタ部２２ｓ、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２２ｇ、ＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部２２ｈ、ＴＴＳパケット生成部２２ｉ、およびＲＴＰパケット生成部２２ｊによって、同期制御装置が実現される。

【0209】

図１１Ｂは、時刻再生部、ＳＴＣカウンタ部、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部およびＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部の詳細構成例を示す機能ブロック図である。

【0210】

図１１Ｂに示す機能ブロック図は、図１１Ａに示す機能ブロック図に類似している。したがって、図１１Ｂでは、図１１Ａに示す部位と同一箇所については、同一の符号を付すことによって、重複説明を避け、以下では、異なる部分のみについて説明する。

【0211】

すなわち、図１１Ｂに示すブロック図は、図１１Ａに示すブロック図に、ＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部２２ｈを追加したものである。ＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部２２ｈは、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ変換部２２ｈ１と、２７ＭＨｚカウンタ２２ｈ２とを備えている。

【0212】

ＴＡＩ／２７ＭＨｚ変換部２２ｈ１は、ＴＡＩ時刻カウンタ２２ａ４から出力されたＴＡＩ時刻をサンプリングし、２７ＭＨｚのカウンタ値に変換し、このカウンタ値を、初期値として２７ＭＨｚカウンタ２２ｈ２へロードする。

【0213】

２７ＭＨｚカウンタ２２ｈ２は、ＶＣＯ２２ｓ４から発生されたクロックによってカウントアップされ、３２ビットのカウント値を出力する。このカウント値は、図１２に示す３２ビットのタイムスタンプとして書き込まれる。

【0214】

図１３Ａは、第２の実施形態の放送システムに適用される多重化装置の構成例を示す機能ブロック図である。

【0215】

図１３Ａに示す多重化装置２４’Ｘは、ＴＳパケットを取り扱うものであって、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２４ｂの代わりに、ＳＴＣカウンタ部２４ｓを備えている点を除いて、図５Ａに示す多重化装置２４Ｘと同じ構成をしている。ＳＴＣカウンタ部２４ｓの動作は、図１０Ａに示すエンコーダ２２’Ｘに備えられたＳＴＣカウンタ部２２ｓの動作と同一である。また、図１３Ａにおいて、図５Ａに示す多重化装置２４Ｘと同一部位については、同じ符号を付し、重複説明を避ける。

【0216】

多重化装置２４’Ｘでは、時刻再生部２４ａ、ＳＴＣカウンタ部２４ｓ、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部２４ｃ、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄ、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２４ｋ、およびＲＴＰパケット生成部２２ｎによって、同期制御装置が実現される。

【0217】

図１３Ｂは、第２の実施形態の放送システムに適用される多重化装置の別の構成例を示す機能ブロック図である。

【0218】

図１３Ｂに示す多重化装置２４’Ｙは、ＴＴＳパケットを取り扱うものであって、ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２４ｂの代わりに、ＳＴＣカウンタ部２４ｓを備えている点を除いて、図５Ｂに示す多重化装置２４Ｙと同じ構成をしている。ＳＴＣカウンタ部２４ｓの動作は、図１０Ａに示すエンコーダ２２’Ｘに備えられたＳＴＣカウンタ部２２ｓの動作と同一である。また、図１３Ｂにおいて、図５Ｂに示す多重化装置２４Ｙと同一部位については、同じ符号を付し、重複説明を避ける。

【0219】

多重化装置２４’Ｙでは、時刻再生部２４ａ、ＳＴＣカウンタ部２４ｓ、ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部２４ｃ、ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｄ、ＴＴＳ分離（遅延／ジッタ吸収）部２４ｅ、ＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部２４ｊ、ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部２４ｋ、ＴＴＳパケット生成部２２ｍ、およびＲＴＰパケット生成部２２ｎによって、同期制御装置が実現される。

【0220】

このように、本実施形態の多重化装置２４’Ｘ、２４’Ｙのように、第１の実施形態の多重化装置２４Ｘ、２４ＹにおけるＴＡＩ／ＳＴＣ変換部２４ｂに代えて、ＳＴＣカウンタ部２４ｓを設け、ＴＡＩ時刻からＳＴＣカウンタ値の初期値を設定し、ＳＴＣカウンタ２２ｓ６を自走させる構成としても、第１の実施形態と同様に、ＰＴＰに基づく正確な時刻に基づいて一意に算出されたカウンタ値を付与し、ＳＴＣカウンタ値を同期させることができるので、完全なＩＰネットワーク化と、シームレスな系統間切替との両方を実現することができる。

【0221】

以上説明したように、実施形態によれば、現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとが離れた場所に配置されていても、あるいは、同一系統内の複数のエンコーダ２２および多重化装置２４が離れた場所に配置されていても、ＩＰ化に対応しつつ、現用系システム２０Ａと予備系システム２０Ｂとの間でのシームレスな系統間切替を行うことができる放送システム１、１’を提供することが可能となる。

【0222】

また、該放送システム１、１’に適用されるエンコーダ２２、多重化装置２４、および系統制御装置３０と、該エンコーダ２２および該多重化装置２４において実現される同期制御装置を提供することも可能となる。

【0223】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0224】

１、１’・・放送システム、１０、１０’・・圧縮多重系制御装置、２０Ａ・・現用系システム、２０Ｂ・・予備系システム、２２、２２’・・エンコーダ、２２ａ・・時刻再生部、２２ａ１・・位相比較器、２２ａ２・・ループフィルタ、２２ａ３・・ＶＣＯ、２２ａ４・・ＴＡＩ時刻カウンタ、２２ｂ・・ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部、２２ｃ・・ＴＳパケット生成タイミング制御部、２２ｅ・・ビデオ／オーディオ／字幕エンコーダ、２２ｆ・・ＴＳパケット生成部、２２ｆ１・・ＰＣＲパケット生成部、２２ｆ２・・ビデオ／オーディオ／字幕パケット生成部、２２ｆ３・・選択部、２２ｆ２１・・ビデオパケット生成部、２２ｆ２２・・オーディオパケット生成部、２２ｆ２３・・字幕パケット生成部、２２ｇ・・ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部、２２ｇ１・・ＴＡＩ／９０ｋＨｚ変換部、２２ｇ２・・９０ｋＨｚカウンタ、２２ｈ・・ＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部、２２ｈ１・・ＴＡＩ／２７ＭＨｚ変換部、２２ｈ２・・２７ＭＨｚカウンタ、２２ｉ・・ＴＴＳパケット生成部、２２ｊ・・ＲＴＰパケット生成部、２２ｓ１・・ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部、２２ｓ２・・位相比較器、２２ｓ３・・ループフィルタ、２２ｓ４・・ＶＣＯ、２２ｓ５・・２７ＭＨｚカウンタ、２２ｓ６・・ＳＴＣカウンタ、２２ｔ・・ビデオ／オーディオ／字幕分離部、２２ｕ１・・ビデオエンコーダ、２２ｕ２・・オーディオエンコーダ、２２ｕ３・・字幕データ、２３・・ＩＰ－ＳＷ、２４、２４’・・多重化装置、２４ａ・・時刻再生部、２４ｂ・・ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部、２４ｃ・・ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部、２４ｄ・・ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部、２４ｅ・・ＴＴＳ分離（遅延／ジッタ吸収）部、２４ｆ・・ＰＣＲ／ビデオ／オーディオ／字幕／ＳＩ・ＥＧＰ分離部、２４ｇ１・・ＰＣＲパケット、２４ｇ２・・ビデオパケット、２４ｇ３・・オーディオパケット、２４ｇ４・・字幕パケット、２４ｇ５・・ＰＣＲパケット、２４ｇ６・・ビデオパケット、２４ｇ７・・オーディオパケット、２４ｇ８・・字幕パケット、２４ｇ９・・ＳＩ・ＥＰＧパケット、２４ｈ・・ＴＳパケット生成タイミング制御部、２４ｉ・・ＴＳパケット生成部、２４ｉ１・・ＰＣＲパケット生成部、２４ｉ２・・ビデオ／オーディオ／字幕パケット生成部、２４ｊ・・ＴＡＩ／２７ＭＨｚカウンタ変換部、２４ｋ・・ＴＡＩ／９０ｋＨｚカウンタ変換部、２４ｍ・・ＴＴＳパケット生成部、２４ｎ・・ＲＴＰパケット生成部、２４ｓ・・ＳＴＣカウンタ部、２５・・スクランブラ、３０・・系統切替装置、３０ａ・・時刻再生部、３０ｂ・・ＴＡＩ／ＳＴＣ変換部、３０ｃ・・ＴＡＩ／２７ＭＨｚ／９０ｋＨｚ変換部、３０ｄ・・ＲＴＰ分離（遅延／ジッタ吸収）部、３０ｅ・・ＴＴＳ分離（遅延／ジッタ吸収）部、３０ｈ・・ＰＣＲパケット生成タイミング制御部、３０ｉ１・・ＰＣＲパケット生成部、３０ｉ２・・多重化部、３０ｐ・・系統切替タイミング制御用バッファ、３０ｑ・・系統切替タイミング生成部、３０ｒ・・選択部、４０・・ＰＴＰ分配装置、５０・・フレーム同期信号生成装置、６０・・ＰＴＰサーバ、７０・・ＰＴＰサーバ／分配装置。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13A】

【図13B】