特許 7572836 コンテンツ伝送信号生成装置、ＯＦＤＭフレーム生成装置、及びプログラム

(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】

(24)【登録日】2024-10-16

(45)【発行日】2024-10-24

(54)【発明の名称】コンテンツ伝送信号生成装置、ＯＦＤＭフレーム生成装置、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 27/26 20060101AFI20241017BHJP

   H04N 21/236 20110101ALI20241017BHJP

   H04N 21/242 20110101ALI20241017BHJP

【ＦＩ】

H04L27/26 300

H04N21/236

H04N21/242

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020180892

(22)【出願日】2020-10-28

(65)【公開番号】P2022071760

(43)【公開日】2022-05-16

【審査請求日】2023-10-02

(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】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100161148

【弁理士】

【氏名又は名称】福尾 誠

(72)【発明者】

【氏名】永田 裕靖

(72)【発明者】

【氏名】河村 侑輝

(72)【発明者】

【氏名】山上 悠喜

(72)【発明者】

【氏名】楠 知也

(72)【発明者】

【氏名】今村 浩一郎

【審査官】北村 智彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０７８５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－７８５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－７８５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５７４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／０４００３１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】永田 裕靖 他，高度化ＳＴＬの多重伝送方式の一検討，映像情報メディア学会技術報告，2021年08月27日，Vol.45, No.24，pp.21-24

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ２７／２６

Ｈ０４Ｎ ２１／２３６

Ｈ０４Ｎ ２１／２４２

Ｈ０４Ｈ ２０／１８

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１，４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンテンツ伝送信号をＯＦＤＭフレーム生成装置に送信するコンテンツ伝送信号生成装置であって、
階層別のコンテンツ信号のパケットを、可変長のＴＬＶパケットにカプセル化してＴＬＶパケットを生成するＴＬＶ化部と、
前記ＯＦＤＭフレーム生成装置で構成されるＯＦＤＭフレームにおけるＦＥＣブロックのＯＦＤＭフレーム先頭からのバイトオフセットを示すＦＥＣブロックバイトオフセット情報、及び前記ＦＥＣブロックにおけるＴＬＶパケットの格納場所を示すＴＬＶ格納バイトオフセット情報を生成するＯＦＤＭフレーム構成情報生成部と、
前記ＦＥＣブロックバイトオフセット情報を含む同期制御パケットを生成する同期制御パケット構成部と、
前記ＴＬＶパケットに対して前記ＴＬＶ格納バイトオフセット情報を付加するバイトオフセット付加部と、
前記バイトオフセット付加部から入力した各階層のパケットを合成してデータパケットを生成する階層合成部と、
前記データパケット及び前記同期制御パケットに対してシーケンス番号を挿入したコンテンツ伝送信号を生成する挿入部と、
を備える、コンテンツ伝送信号生成装置。

【請求項2】

前記挿入部は、
前記同期制御パケットに対して更に、該同期制御パケットの前記コンテンツ伝送信号生成装置からの送信時刻を示すデリバリタイムスタンプを挿入し、
前記データパケットに対して更に、該データパケットの前記コンテンツ伝送信号生成装置からの送信時刻を示すデリバリタイムスタンプを挿入する、請求項１に記載のコンテンツ伝送信号生成装置。

【請求項3】

前記挿入部は、
前記同期制御パケットに対して更に、該同期制御パケットの前記コンテンツ伝送信号生成装置からの送信時刻を示す第１デリバリタイムスタンプを挿入し、
前記データパケットに対して更に、該データパケットと前記同期制御パケットの前記コンテンツ伝送信号生成装置からの送信時刻の差分を示す第２デリバリタイムスタンプを挿入する、請求項１に記載のコンテンツ伝送信号生成装置。

【請求項4】

前記挿入部は、前記データパケット及び前記同期制御パケットに対して更に、同期制御パケットであるかデータパケットであるかを判別するパケット種別情報を挿入する、請求項１から３のいずれか一項に記載のコンテンツ伝送信号生成装置。

【請求項5】

前記階層別の前記コンテンツ信号のパケットは、ＭＭＴ形式のパケットであるＭＭＴＰパケットをＩＰパケットに格納したＭＭＴＰ／ＩＰパケットである、請求項１から４のいずれか一項に記載のコンテンツ伝送信号生成装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載のコンテンツ伝送信号生成装置から前記コンテンツ伝送信号を受信するＯＦＤＭフレーム生成装置であって、
ＦＥＣブロック領域を用意し、前記ＴＬＶ格納バイトオフセット情報に基づいて、該ＦＥＣブロック領域に前記ＴＬＶパケットをマッピングするＴＬＶマッピング部と、
前記ＦＥＣブロックバイトオフセット情報に基づいて、前記ＴＬＶパケットを連結して主信号領域に格納したＦＥＣブロックを１ＯＦＤＭフレーム分形成するＦＥＣブロック形成部と、
前記ＦＥＣブロックに対して誤り訂正符号化処理及びインターリーブ処理を行うデータ処理部と、
前記データ処理部により処理されたデータにＴＭＣＣ信号及びパイロット信号を挿入してＯＦＤＭフレームを構成するＯＦＤＭフレーム構成部と、
を備える、ＯＦＤＭフレーム生成装置。

【請求項7】

コンピュータを、請求項１から５のいずれか一項に記載のコンテンツ伝送信号生成装置として機能させるためのプログラム。

【請求項8】

コンピュータを、請求項６に記載のＯＦＤＭフレーム生成装置として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンテンツ伝送信号生成装置、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）フレーム生成装置、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

次世代の地上デジタル放送（以下、「次世代地デジ」と称する。）では、演奏所から放送所（送信所）までのコンテンツ伝送回線として、ＩＰ（Internet Protocol）形式のパケット（以下、「ＸＭＩパケット」と称する。）を用いてＩＰ回線により伝送されることが検討されている（例えば、特許文献１参照）。「ＸＭＩ」はeXtensible Modulator Interfaceの略称である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－７８５５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＸＭＩパケットを用いた次世代地デジの実験において、ＳＩＳＯ（Single Input Single Output）で３０Ｍｂｐｓ程度の映像・音声データ（コンテンツデータ）を伝送する際のＸＭＩの伝送レートは約５０Ｍｂｐｓ程度であり、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で６０Ｍｂｐｓ程度のコンテンツデータを伝送する際には約１００Ｍｂｐｓの伝送帯域が必要である。すなわち、ＸＭＩパケットのレートの約４０％が放送所で破棄されることになる。また、現行の地上デジタル放送のコンテンツ伝送信号を演奏所から放送所に伝送するためのＳＴＬ（Studio to Transmitter Link）／ＴＴＬ（Transmitter to Transmitter Link）の最大伝送レートは現在のパラメータでは約４０Ｍｂｐｓであるため、次世代地デジのコンテンツデータを既存のＳＴＬ送信機を用いてＸＭＩパケットで伝送することは不可能である。

【0005】

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、コンテンツデータの伝送効率を向上させることが可能なコンテンツ伝送信号生成装置、ＯＦＤＭフレーム生成装置、及びプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態に係るコンテンツ伝送信号生成装置は、コンテンツ伝送信号をＯＦＤＭフレーム生成装置に送信するコンテンツ伝送信号生成装置であって、階層別のコンテンツ信号のパケットを、可変長のＴＬＶパケットにカプセル化してＴＬＶパケットを生成するＴＬＶ化部と、前記ＯＦＤＭフレーム生成装置で構成されるＯＦＤＭフレームにおけるＦＥＣブロックのＯＦＤＭフレーム先頭からのバイトオフセットを示すＦＥＣブロックバイトオフセット情報、及び前記ＦＥＣブロックにおけるＴＬＶパケットの格納場所を示すＴＬＶ格納バイトオフセット情報を生成するＯＦＤＭフレーム構成情報生成部と、前記ＦＥＣブロックバイトオフセット情報を含む同期制御パケットを生成する同期制御パケット構成部と、前記ＴＬＶパケットに対して前記ＴＬＶ格納バイトオフセット情報を付加するバイトオフセット付加部と、前記バイトオフセット付加部から入力した各階層のパケットを合成してデータパケットを生成する階層合成部と、前記データパケット及び前記同期制御パケットに対してシーケンス番号を挿入したコンテンツ伝送信号を生成する挿入部と、を備える。

【0007】

さらに、一実施形態において、前記挿入部は、前記同期制御パケットに対して更に、該同期制御パケットの前記コンテンツ伝送信号生成装置からの送信時刻を示すデリバリタイムスタンプを挿入し、前記データパケットに対して更に、該データパケットの前記コンテンツ伝送信号生成装置からの送信時刻を示すデリバリタイムスタンプを挿入してもよい。

【0008】

さらに、一実施形態において、前記挿入部は、前記同期制御パケットに対して更に、該同期制御パケットの前記コンテンツ伝送信号生成装置からの送信時刻を示す第１デリバリタイムスタンプを挿入し、前記データパケットに対して更に、該データパケットと前記同期制御パケットの前記コンテンツ伝送信号生成装置からの送信時刻の差分を示す第２デリバリタイムスタンプを挿入してもよい。

【0009】

さらに、一実施形態において、前記挿入部は、前記データパケット及び前記同期制御パケットに対して更に、同期制御パケットであるかデータパケットであるかを判別するパケット種別情報を挿入してもよい。

【0010】

さらに、一実施形態において、前記階層別の前記コンテンツ信号のパケットは、ＭＭＴ形式のパケットであるＭＭＴＰパケットをＩＰパケットに格納したＭＭＴＰ／ＩＰパケットとしてもよい。

【0011】

また、一実施形態に係るＯＦＤＭフレーム生成装置は、上記コンテンツ伝送信号生成装置から前記コンテンツ伝送信号を受信するＯＦＤＭフレーム生成装置であって、ＦＥＣブロック領域を用意し、前記ＴＬＶ格納バイトオフセット情報に基づいて、該ＦＥＣブロック領域に前記ＴＬＶパケットをマッピングするＴＬＶマッピング部と、前記ＦＥＣブロックバイトオフセット情報に基づいて、前記ＴＬＶパケットを連結して主信号領域に格納したＦＥＣブロックを１ＯＦＤＭフレーム分形成するＦＥＣブロック形成部と、前記ＦＥＣブロックに対して誤り訂正符号化処理及びインターリーブ処理を行うデータ処理部と、前記データ処理部により処理されたデータにＴＭＣＣ信号及びパイロット信号を挿入してＯＦＤＭフレームを構成するＯＦＤＭフレーム構成部と、を備える。

【0012】

また、一実施形態係るプログラムは、コンピュータを、上記コンテンツ伝送信号生成装置として機能させる。

【0013】

また、一実施形態係るプログラムは、コンピュータを、上記ＯＦＤＭフレーム生成装置として機能させる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、コンテンツデータの伝送効率を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係る配信システムの構成例を示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るコンテンツ伝送信号生成装置の構成例を示すブロック図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るコンテンツ伝送信号生成装置が生成するＴＬＶパケットの構成例を示す図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るコンテンツ伝送信号生成装置の動作例を示すフローチャートである。

【図5】従来のＸＭＩパケットのパケット構成を示す図である。

【図6】従来のＦＥＣブロックとＯＦＤＭフレームを示す図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る伝送信号生成装置が生成するコンテンツ伝送信号のパケット構成例を示す図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る伝送信号生成装置が生成するコンテンツ伝送信号を固定長とする例を示す図である。

【図9】本発明の一実施形態に係るＯＦＤＭフレーム生成装置の構成例を示すブロック図である。

【図10】本発明の一実施形態に係るＯＦＤＭフレーム生成装置が生成するＦＥＣブロックの構成例を示す図である。

【図11】本発明の一実施形態に係るＯＦＤＭフレーム生成装置のＯＦＤＭフレーム生成の動作例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】

【0016】

以下、一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0017】

（配信システム）
図１は、本発明の一実施形態に係る配信システム１の構成例を示す図である。図１に示す配信システム１は、演奏所１０と、放送所２０と、を備える。演奏所１０は、多重化装置１１（１１ａ～１１ｃ）と、再多重化装置１２と、ＳＴＬ送信機１３と、を備える。放送所２０は、ＳＴＬ受信機２１と、パケット監視装置２２と、トラフィックスムーサー２３と、変調装置２４と、送信機２５と、を備える。演奏所１０と放送所２０とは、ネットワークとしてのコンテンツ伝送回線３０を介して接続される。

【0018】

多重化装置１１ａは、外部から入力したＡ階層用のコンテンツ信号（映像・音声信号及び字幕信号）を多重化し、所定の形式のパケットにパケット化して、Ａ階層用パッケージとして再多重化装置１２に出力する。本実施形態では、多重化装置１１はＭＭＴ（MPEG Media Transport）形式のパケットであるＭＭＴＰ（MMT Protocol）パケットを生成するものとする。

【0019】

同様に、多重化装置１１ｂは、外部から入力したＢ階層用のコンテンツ信号を多重化し、所定の形式のパケットにパケット化して、Ｂ階層用パッケージとして再多重化装置１２に出力する。多重化装置１１ｃは、外部から入力したＣ階層用のコンテンツ信号を多重化し、所定の形式のパケットにパケット化して、Ｃ階層用パッケージとして再多重化装置１２に出力する。

【0020】

多重化装置１１と再多重化装置１２との間の伝送路は、ＩＰ（Internet Protocol）伝送路であり、例えば多重化装置１１はＭＭＴＰパケットをＩＰパケットに格納してＭＭＴＰ／ＩＰパケットとして再多重化装置１２に出力する。

【0021】

再多重化装置１２は、多重化装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃにより多重化された複数の階層用パッケージデータを１系統に再多重化して、ＳＴＬ送信機１３に出力する。

【0022】

ＳＴＬ送信機１３は、コンテンツ伝送信号を、コンテンツ伝送回線３０を介して放送所２０に送信する。

【0023】

ＳＴＬ受信機２１は、コンテンツ伝送信号を、コンテンツ伝送回線３０を介して演奏所１０から受信する。

【0024】

パケット監視装置２２は、パケットの伝送遅延を監視し、放送の安定化を図る。例えば、パケット監視装置２２は、パケットのタイムスタンプを監視する。このタイムスタンプは、トラフィックスムーサー２３がパケットを送信すべき時刻の基準となる送信時刻を示すタイムスタンプとして機能する。なお、放送所２０は、パケット監視装置２２を必ずしも備える必要は無い。

【0025】

トラフィックスムーサー２３は、正確なタイムスタンプで一定間隔にパケットを出力する。例えば、トラフィックスムーサー２３は、外部のＧＰＳ（Global Positioning System）サーバ、ＰＴＰ（Precision Time Protocol）サーバ、又はＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバ等から取得される時刻情報を用いてパケットのタイムスタンプを補正する。そして、トラフィックスムーサー２３は、タイムスタンプが補正されたパケットを、補正されたタイムスタンプが示す送信時刻に変調装置２４へ出力する。トラフィックスムーサー２３は、専用機器である必要はなく、コンピュータソフトウェアの形態でもよい。また、パケット監視装置２２がトラフィックスムーサー２３を内蔵していてもよい。なお、放送所２０は、トラフィックスムーサー２３を必ずしも備える必要は無い。

【0026】

変調装置２４は、トラフィックスムーサー２３から入力した、タイムスタンプが補正されたパケットを変調し、送信機２５に出力する。

【0027】

送信機２５は、変調装置２４から入力したパケットに応じた放送波を生成し、アンテナを介して放送所２０の外部に送信する。

【0028】

（コンテンツ伝送信号生成装置）
次に、本発明の一実施形態に係るコンテンツ伝送信号生成装置１００について説明する。コンテンツ伝送信号生成装置１００は、再多重化装置１２、又は再多重化装置１２の機能を付随する設備に組み込まれる。コンテンツ伝送信号生成装置１００は専用のハードウェアである必要は無く、コンピュータソフトウェアの形態であってもよい。

【0029】

従来のコンテンツ伝送信号生成装置（再多重化装置）では、ＴＬＶパケットを生成し、ＴＬＶパケットからＦＥＣブロック及びＯＦＤＭフレームを構成し、ＯＦＤＭフレームを分割してＸＭＩパケットとしていた。一方、コンテンツ伝送信号生成装置１００では、ＴＬＶパケットを生成し、その後ＦＥＣブロックを生成せずに、コンテンツ伝送信号を生成する。コンテンツ伝送信号生成装置１００は、コンテンツ伝送信号を生成し、後述するＯＦＤＭフレーム生成装置に送信する。

【0030】

図２は、コンテンツ伝送信号生成装置１００の構成例を示すブロック図である。図２に示すコンテンツ伝送信号生成装置１００は、フレーム時刻生成部１０１と、ＴＭＣＣ（Transmission Multiplexing Configuration Control）生成部１０２と、同期制御パケット構成部１０３と、階層分離部１０４と、ＩＰヘッダ圧縮部１０５と、ＴＬＶ（Type Length Value）化部１０６と、ＯＦＤＭフレーム構成情報生成部１０７と、バイトオフセット付加部１０８と、階層合成部１０９と、挿入部１１０と、を備える。

【0031】

フレーム時刻生成部１０１は、外部から入力したＰＴＰ（Precision Time Protocol）／ＮＴＰ（Network Time Protocol）に基づいて、ＯＦＤＭフレームの周期を示すフレーム周期情報、及び時刻を示す時刻情報を生成する。そして、フレーム時刻生成部１０１は、フレーム周期情報を同期制御パケット構成部１０３に出力し、時刻情報を挿入部１１０に出力する。時刻情報は、例えばＮＴＰ（Network Time Protocol）形式で示される。

【0032】

ＴＭＣＣ生成部１０２は、外部から入力した設定情報（変調装置２４のパラメータ、中継局の遅延制御情報など）に基づいてＴＭＣＣ情報を生成し、同期制御パケット構成部１０３に出力する。

【0033】

同期制御パケット構成部１０３は、ＴＭＣＣ生成部１０２により生成されたＴＭＣＣ情報と、フレーム時刻生成部１０１から得られたフレーム周期情報とから、ＯＦＤＭフレームの開始点を示す情報であるＯＦＤＭフレーム開始指示（例えば、１ＯＦＤＭの周期のフラグ情報）を生成し、ＯＦＤＭフレーム構成情報生成部１０７に出力する。

【0034】

また、同期制御パケット構成部１０３は、ＯＦＤＭフレームの同期制御情報を格納した同期制御パケットを生成し、挿入部１１０に出力する。同期制御パケットは、ＯＦＤＭフレーム構成情報生成部１０７から得られたＦＥＣブロックバイトオフセット情報を含む。同期制御パケットの詳細については後述する。

【0035】

階層分離部１０４は、演奏所１０のマスターなどの送出設備から出力されたコンテンツ信号のＭＭＴＰ／ＩＰパケットを入力し、パケット種別により階層分離を行い、ＩＰヘッダ圧縮部１０５に出力する。本実施形態では、階層分離部１０４は、Ａ階層、Ｂ階層、及びＣ階層の３階層に分離する。

【0036】

ＩＰヘッダ圧縮部１０５は、階層分離部１０４から入力したＭＭＴＰ／ＩＰパケットに対して、必要に応じて、ＩＰヘッダの圧縮を行い、ＴＬＶ化部１０６に出力する。

【0037】

ＴＬＶ化部１０６は、ＩＰヘッダ圧縮部１０５から入力したパケットを、可変長のＴＬＶ（Type Length Value）パケットにカプセル化してＴＬＶパケットを生成し、バイトオフセット付加部１０８に出力する。また、ＴＬＶ化部１０６は、ＴＬＶパケットのパケット長の情報をＯＦＤＭフレーム構成情報生成部１０７に出力する。

【0038】

図３は、ＴＬＶパケットの構成例を示す図である。なお、以下では、各フィールドに付された数字は、各フィールドのビット数の一例を示す。

【0039】

図３に示すように、ＴＬＶパケットは、予約領域と、パケット種別と、データ長と、データ領域とを含む。パケット種別は、ＴＬＶパケットの種別を示す。パケット種別により、Ａ階層、Ｂ階層、Ｃ階層のいずれの階層のデータであるかを特定することができる。データ長は、データ領域に格納されるデータのサイズを示す。ＴＬＶ化部１０６は、ＩＰヘッダ圧縮部１０５から入力したＩＰパケットをデータ領域に格納する。なお、予約領域については、例えば全ビットを“１”としてもよい。

【0040】

ＯＦＤＭフレーム構成情報生成部１０７は、設定情報から得られた伝送モード、ＧＩ（Guard interval）比、ＴＭＣＣ情報等と、同期制御パケット構成部１０３から入力したＯＦＤＭフレーム開始指示とに基づいて、放送所２０で構成されるＯＦＤＭフレームにおけるＦＥＣブロックのＯＦＤＭフレーム先頭からのバイトオフセットを示すＦＥＣブロックバイトオフセット情報（例えば、３バイトの情報）を生成し、同期制御パケット構成部１０３に出力する。なお、ＦＥＣブロックバイトオフセット情報は、ＯＦＤＭフレームを跨がない場合のＦＥＣブロックのＯＦＤＭフレーム先頭からのバイトオフセットを示す情報としてもよい。

【0041】

また、ＯＦＤＭフレーム構成情報生成部１０７は、設定情報から得られた符号長や符号化率（符号化の設定情報）、及びＴＬＶ化部１０６から得られたＴＬＶパケットのパケット長の情報に基づいて、ＬＤＰＣパリティ部の長さやＦＥＣブロック長の情報を得て、ＦＥＣブロックにおけるＴＬＶパケットの格納場所を示すＴＬＶ格納バイトオフセット情報（例えば、３バイトの情報）を生成し、バイトオフセット付加部１０８に出力する。

【0042】

バイトオフセット付加部１０８は、ＴＬＶ化部１０６から入力したＴＬＶパケットに対して、ＯＦＤＭフレーム構成情報生成部１０７から入力したＴＬＶ格納バイトオフセット情報を付加し、階層合成部１０９に出力する。

【0043】

階層合成部１０９は、バイトオフセット付加部１０８から入力した各階層のパケットを合成してデータパケットを生成し、挿入部１１０に出力する。データパケットの詳細については後述する。

【0044】

挿入部１１０は、同期制御パケット構成部１０３から入力した同期制御パケットに対して、シーケンス番号及びパケット種別情報を挿入したコンテンツ伝送信号をコンテンツ伝送信号生成装置１００の外部に出力する。パケット種別情報は、同期制御情報が格納された同期制御パケットであるか、データが格納されたデータパケットであるかを判別する情報である。挿入部１１０は、同期制御パケット構成部１０３から入力した同期制御パケットに対して更に、同期制御パケットのコンテンツ伝送信号生成装置１００からの送信時刻を示すデリバリタイムスタンプ（第１デリバリタイムスタンプ）を挿入してもよい。

【0045】

また、挿入部１１０は、階層合成部１０９から入力したデータパケットに対して、シーケンス番号及びパケット種別情報を挿入したコンテンツ伝送信号をコンテンツ伝送信号生成装置１００の外部に出力する。挿入部１１０は、１ＯＦＤＭ時間ごとに、先頭に１個の同期制御パケットを送信し、その後複数個のデータパケットを送信する。挿入部１１０は、階層合成部１０９から入力したデータパケットに対して更に、データパケットのコンテンツ伝送信号生成装置１００からの送信時刻を示すデリバリタイムスタンプ（第１デリバリタイムスタンプ）を挿入してもよい。あるいは、挿入部１１０は、階層合成部１０９から入力したデータパケットに対して更に、同期制御パケットのコンテンツ伝送信号生成装置１００からの送信時刻とデータパケットのコンテンツ伝送信号生成装置１００からの送信時刻との小数点以下の差分を示すデリバリタイムスタンプ（第２デリバリタイムスタンプ）を挿入してもよい。

【0046】

次に、図４を参照してコンテンツ伝送信号生成装置１００の動作を説明する。図４は、コンテンツ伝送信号生成装置１００の動作例を示すフローチャートである。

【0047】

ステップＳ１０１において、ＰＴＰ／ＮＴＰを入力し、フレーム周期情報及び時刻情報を生成する。

【0048】

ステップＳ１０２において、設定情報を入力し、ＴＭＣＣ情報を生成する。

【0049】

ステップＳ１０３において、ＯＦＤＭフレーム開始指示を生成する。

【0050】

ステップＳ１０４において、コンテンツ信号のＭＭＴＰ／ＩＰパケットを入力し、階層分離を行う。

【0051】

ステップＳ１０５において、ＭＭＴＰ／ＩＰパケットに対してＩＰヘッダの圧縮を行う。

【0052】

ステップＳ１０６において、ＴＬＶパケットを生成する。

【0053】

ステップＳ１０７において、ステップＳ１０３で生成したＯＦＤＭフレーム開始指示、及びステップＳ１０６で生成したＴＬＶパケットのパケット長に基づいて、ＦＥＣブロックバイトオフセット情報を生成する。

【0054】

ステップＳ１０８において、同期制御パケットを構成する。

【0055】

ステップＳ１０９において、ＴＬＶパケットに対してＴＬＶ格納バイトオフセット情報を付加し、データパケットを構成する。

【0056】

ステップＳ１１０において、ステップＳ１０８で構成した同期制御パケット、及びステップＳ１０９で構成したデータパケットに対し、それぞれシーケンス番号を挿入して出力する。さらに、同期制御パケット及びデータパケットに対し、それぞれパケット種別情報及びデリバリタイムスタンプを挿入してもよい。

【0057】

図５に、本発明との比較のために、従来のＸＭＩパケットのパケット構成を示す。従来のＸＭＩパケットは、ヘッダとして、ＩＰｖ４ヘッダ、ＵＤＰヘッダ、ＭＭＴＰパケットのヘッダ（ＭＭＴＰヘッダ）、及びＸＭＩヘッダを含む。従来のＸＭＩパケットは、図５（ａ）に示すデータ領域に同期制御情報が含まれたＸＭＩパケットと、図５（ｂ）に示すデータ領域にデータのみが含まれているＸＭＩパケットと、図５（ｃ）に示すデータ領域にデータ及びスタッフビットが含まれているＸＭＩパケットと、図５（ｄ）に示すデータ領域がスタッフビットで構成されるＸＭＩパケットとの４種類が存在する。

【0058】

図５に示すように、ＸＭＩパケットは固定長を保つために、同期制御情報やパケット長に満たないデータユニットに対してスタッフビットを付加してスタッフィングを行う。また、データが存在しない場合は、図５（ｄ）に示すようにスタッフビットを送ることで一定レートになるようにしている。しかしながら、この構成では、ＦＥＣブロックのパリティ領域をヌルで埋めているため、無駄なパケットを回線に流すことになり、伝送レートの増加と回線におけるパケット損失などのリスクがある。

【0059】

図６は、従来のＦＥＣブロックとＯＦＤＭフレームを示す図である。ここでは、符号化率７／１６、符号長Ｍｉｄｄｌｅの例を示している。この場合、ＦＥＣブロック８６４０バイトのうち、ＬＤＰＣパリティが９／１６（４８６０バイト）も占めることとなり、無駄が多い信号となっている。

【0060】

そこで、図７に、本発明の一実施形態に係るコンテンツ伝送信号のパケット構成例を示す。図７（ａ）はコンテンツ伝送信号の同期制御パケットを示しており、図７（ｂ）はコンテンツ伝送信号のデータパケットの第１の例を示しており、図７（ｃ）はコンテンツ伝送信号のデータパケットの第２の例を示している。

【0061】

同期制御パケット及びデータパケットは、ＩＰｖ４ヘッダと、ＵＤＰヘッダと、パケット種別情報と、予約領域と、シーケンス番号と、デリバリタイムスタンプと、を含む。パケット種別情報、シーケンス番号、及びデリバリタイムスタンプは、挿入部１１０により挿入される。なお、パケット種別情報及びシーケンス番号は、従来のＸＭＩパケットではＸＭＩヘッダに含まれている。

【0062】

図７（ａ）に示す同期制御パケットは、同期制御情報を含む。同期制御情報は、ＯＦＤＭフレーム構成情報生成部１０７により生成された、ＦＥＣブロックのＯＦＤＭフレーム先頭からのバイトオフセットを示すＦＥＣブロックバイトオフセット情報を含む。これにより、コンテンツ伝送信号を受信した放送所２０側で、ＦＥＣブロックを構成することが可能となる。また、同期制御情報は、ＴＭＣＣ情報、次のＯＦＤＭフレームを送信すべき時刻を示す時刻情報などを含む。

【0063】

また、図７（ｂ）（ｃ）に示すデータパケットは、バイトオフセット付加部１０８により生成されたＴＬＶ格納バイトオフセット情報と、同期信号と、ＴＬＶ化部１０６により生成されたＴＬＶパケット（ＴＬＶ化したデータ）と、を含む。データパケットはスタッフィングして固定長にすることなく、入力されたＩＰパケットをＴＬＶ形式で伝送することにより、パケットのスリム化を図ることが可能となる。ＴＬＶパケットの前にＴＬＶ格納バイトオフセット情報を載せ、ＯＦＤＭフレームの先頭からのバイトオフセット情報を得ることにより、ＯＦＤＭフレームの先頭を知ることが可能となる。

【0064】

複数の放送所２０は、同期制御パケット及びデータパケットを受信することにより、ＦＥＣブロック及びＯＦＤＭフレームを構成することが可能となる。また、ＳＦＮ（Single Frequency Network）を実現するための、タイミングでの同一波形の生成を担保することが可能となる。

【0065】

図８に示すように、コンテンツ伝送信号はパケットの末尾にスタッフィングして固定長にしてもよい。また、実データが存在しない場合には、ＴＬＶ格納バイトオフセット以下をスタッフビットで埋めることにより、一定レートになるようにしてもよい。さらに、パケットの何バイト目でＴＬＶが始まるということを変調装置２４側に認識させるのであれば、ＴＬＶの同期信号（例えば、０ｘ７ｆ）は伝送しなくてもよい。図８に示すバイト数は一例である。例えば、デリバリタイムスタンプは、上述した第１デリバリタイムスタンプの場合には、小数点以上を上位４バイトに格納して小数点以下を下位４バイトに格納してもよく、上述した第２デリバリタイムスタンプの場合には、小数点以下のみを４バイトに格納してもよい。

【0066】

（ＯＦＤＭフレーム生成装置）
次に、本発明の一実施形態に係るＯＦＤＭフレーム生成装置２００について説明する。ＯＦＤＭフレーム生成装置２００は、ＳＴＬ受信機２１、パケット監視装置２２、トラフィックスムーサー２３、又は変調装置２４に組み込まれる。ＯＦＤＭフレーム生成装置２００は専用のハードウェアである必要は無く、コンピュータソフトウェアの形態であってもよい。

【0067】

ＯＦＤＭフレーム生成装置２００は、コンテンツ伝送信号生成装置１００からコンテンツ伝送信号を受信し、ＯＦＤＭフレームを生成する。

【0068】

図９は、ＯＦＤＭフレーム生成装置２００の構成例を示すブロック図である。図９に示すＯＦＤＭフレーム生成装置２００は、パケットフィルタ部２０１と、階層分離部２０２と、ＴＬＶマッピング部２０３と、ＦＥＣブロック形成部２０４と、エネルギー拡散部２０５と、誤り訂正符号化部２０６と、ビットインターリーブ部２０７と、マッピング部２０８と、階層合成部２０９と、フレームヘッダ付加部２１０と、時間・周波数インターリーブ部２１１と、ＴＭＣＣ解析部２１２と、ＬＬｃｈ変調部２１３と、パイロット信号生成部２１４と、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５と、ＯＦＤＭ送信処理部２１６と、を備える。

【0069】

パケットフィルタ部２０１は、コンテンツ伝送信号生成装置１００から受信したコンテンツ伝送信号（同期制御パケット及びデータパケット）について、ＩＰｖ４ヘッダ及びＵＤＰヘッダを除去し、階層分離部２０２に出力する。

【0070】

階層分離部２０２は、各階層に属するパケットを分離し、各階層の処理系に振り分ける。また、各階層と比べて低遅延（Ｌｏｗ Ｌａｔｅｎｃｙ）で伝送されるチャンネルのデータ（例えば、緊急地震速報）を、ＬＬｃｈ変調部２１３に出力する。また、階層分離部２０２は、同期制御パケットに含まれる同期制御情報をＴＭＣＣ解析部２１２に出力する。

【0071】

ＴＬＶマッピング部２０３は、ＦＥＣブロック領域を用意し、データパケットに含まれるＴＬＶ格納バイトオフセット情報に基づいて、ＦＥＣブロック領域にＴＬＶパケットをマッピングし、ＦＥＣブロック形成部２０４に出力する。

【0072】

ＦＥＣブロック形成部２０４は、同期制御パケットに含まれるＦＥＣブロックバイトオフセット情報に基づいて、ＴＬＶパケットを連結して主信号領域に格納したＦＥＣブロックを１ＯＦＤＭフレーム分形成し、エネルギー拡散部２０５に出力する。

【0073】

図１０は、ＦＥＣブロックの構成例を示す図である。図１０に示すように、ＦＥＣブロックは、ＦＥＣブロックヘッダと、主信号領域と、ＢＣＨパリティ領域と、ＬＤＰＣパリティ領域と、を含む。

【0074】

ＦＥＣブロックヘッダは、ＦＥＣブロックの主信号領域に格納される最初のＴＬＶパケットの先頭の位置を、ＦＥＣブロックヘッダを除いたＦＥＣブロックの先頭からのバイト数で示す情報である。

【0075】

なお、ＦＥＣブロックのサイズは、送信機２５で行われるＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号化の符号長（Short, Middle, Long）に応じて、三種類のサイズが設定される。また、主信号領域、スタッフビット領域、及びＬＤＰＣパリティ領域のサイズは、符号化率に応じて定まる。ＢＣＨパリティ領域は、符号長に応じて定まる。

【0076】

エネルギー拡散部２０５は、ＦＥＣブロック形成部２０４から入力したＦＥＣブロックに対してエネルギー拡散処理を施し、誤り訂正符号化部２０６に出力する。

【0077】

誤り訂正符号化部２０６は、受信側で伝送誤りを訂正可能とするために、エネルギー拡散部２０５から入力した信号を誤り訂正符号化（本実施形態ではＬＤＰＣ符号化）し、符号化信号を生成する。そして、誤り訂正符号化部２０６は、生成した符号化信号をビットインターリーブ部２０７に出力する。

【0078】

ビットインターリーブ部２０７は、誤り訂正符号の性能を高めるために、誤り訂正符号化部２０６から入力した符号化信号をビット単位でインターリーブ処理してビットデータを生成する。そして、ビットインターリーブ部２０７は、生成したビットデータをマッピング部２０８に出力する。

【0079】

マッピング部２０８は、ビットインターリーブ部２０７から入力したビットデータをＩＱ平面へマッピングし、変調方式に応じたキャリア変調が施されたキャリアシンボルを生成する。そして、マッピング部２０８は、生成したキャリアシンボルを階層合成部２０９に出力する。

【0080】

階層合成部２０９は、各階層のマッピング部２０８から入力したキャリアシンボルを合成し、フレームヘッダ付加部２１０に出力する。

【0081】

フレームヘッダ付加部２１０は、階層合成部２０９から入力したキャリアシンボルにフレームヘッダを付加し、時間・周波数インターリーブ部２１１に出力する。

【0082】

時間・周波数インターリーブ部２１１は、フレームヘッダ付加部２１０から入力したキャリアシンボルの順序を時間方向及び周波数方向に並べ替えてインターリーブ処理されたインターリーブ信号を生成する。そして、時間・周波数インターリーブ部２１１は、生成したインターリーブ信号をＯＦＤＭフレーム構成部２１５に出力する。

【0083】

ＴＭＣＣ解析部２１２は、階層分離部２０２から入力した同期制御情報からＴＭＣＣ信号を生成し、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５に出力する。

【0084】

ＬＬｃｈ変調部２１３は、階層分離部２０２から入力したデータを所定の変調方式（例えばＤＢＰＳＫ）で変調してシンボルを生成し、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５に出力する。

【0085】

パイロット信号生成部２１４は、パイロット信号（ＳＰ信号及びＣＰ信号）を生成して、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５に出力する。

【0086】

ＯＦＤＭフレーム構成部２１５は、時間・周波数インターリーブ部２１１から入力したインターリーブ信号に、ＴＭＣＣ解析部２１２から入力したＴＭＣＣ信号、ＬＬｃｈ変調部２１３から入力したシンボル、及びパイロット信号生成部２１４から入力したパイロット信号を挿入してＯＦＤＭフレームを構成する。そして、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５は、生成したＯＦＤＭフレームをＯＦＤＭ送信処理部２１６に出力する。

【0087】

ＯＦＤＭ送信処理部２１６は、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５から入力したＯＦＤＭフレームに対してＯＦＤＭ変調処理を行ってＯＦＤＭ信号を生成し、生成したＯＦＤＭ信号を受信装置に送信する。より詳細には、ＯＦＤＭ送信処理部２１６は、ＯＦＤＭフレーム構成部２１５から入力したＯＦＤＭフレームのＯＦＤＭシンボルに対して、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）処理を行って時間領域の有効シンボル信号を生成する。そして、ＯＦＤＭ送信処理部２１６は、有効シンボル信号の先頭にガード区間を挿入した後、直交変調処理及びＤ／Ａ変換処理を行ってＯＦＤＭ信号を生成する。

【0088】

次に、図１１を参照してＯＦＤＭフレーム生成装置２００のＯＦＤＭフレーム生成の動作を説明する。図１１は、ＯＦＤＭフレーム生成装置２００のＯＦＤＭフレーム生成の動作例を示すフローチャートである。

【0089】

ステップＳ２０１において、ＴＬＶパケットを入力し、ＴＭＣＣ情報に基づいてＯＦＤＭフレームの生成を開始する。

【0090】

ステップＳ２０２において、ＦＥＣブロックの生成を開始する。すなわち、ＦＥＣブロック領域を用意する。

【0091】

ステップＳ２０３において、データパケットに含まれるＴＬＶ格納バイトオフセット情報に基づいてＴＬＶパケットのマッピングを行う。

【0092】

ステップＳ２０４において、ＦＥＣブロック領域の構成が完了したか否かを判定する。ＦＥＣブロック領域の構成が完了していない場合には処理をステップＳ２０３に戻し、ＦＥＣブロック領域の構成が完了した場合には処理をステップＳ２０５に進める。

【0093】

ステップＳ２０５において、ＯＦＤＭフレームの構成が完了したか否かを判定する。すなわち、１ＯＦＤＭフレーム容量分のＦＥＣブロック領域がＴＬＶパケットで埋まったか否かを判定する。ＯＦＤＭフレームの構成が完了していない場合には処理をステップＳ２０２に戻し、ＦＥＣブロック領域の構成が完了した場合には処理をステップＳ２０１に戻し、新たなＯＦＤＭフレームを構成する。

【0094】

（プログラム）
上記のコンテンツ伝送信号生成装置１００又はＯＦＤＭフレーム生成装置２００として機能させるために、プログラム命令を実行可能なコンピュータを用いることも可能である。コンピュータは、コンテンツ伝送信号生成装置１００又はＯＦＤＭフレーム生成装置２００の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを該コンピュータの記憶部に格納しておき、該コンピュータのプロセッサによってこのプログラムを読み出して実行する。これらの処理内容の一部はハードウェアで実現されてもよい。ここで、コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、ワークステーション、ＰＣ（Personal Computer）、電子ノートパッドなどであってもよい。プログラム命令は、必要なタスクを実行するためのプログラムコード、コードセグメントなどであってもよい。プロセッサは、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)などであってもよい。

【0095】

また、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。このような記録媒体を用いれば、プログラムをコンピュータにインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録された記録媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭなどの記録媒体であってもよい。また、このプログラムは、ネットワークを介したダウンロードによって提供することもできる。

【0096】

上述したように、本発明ではスリム化したパケット構成でコンテンツ伝送を行い、放送所２０（ＯＦＤＭフレーム生成装置２００）側でＦＥＣブロックの生成及びＯＦＤＭフレームの生成を行うことから、伝送レートを映像・音声のオリジナルデータのデータ容量に近いレートで伝送することが可能となる。そのため、既存のＳＴＬ送信機及びＳＴＬ受信機と同じ伝送パラメータを用いて、次世代地デジのコンテンツデータを伝送することが可能である。

【0097】

また、同期制御パケットにデリバリタイムスタンプを載せ、全てのデータパケットに小数点以下の差分時刻を載せて伝送することにより、絶対時刻を参照したクロック生成・同期も可能となる。そして、放送所２０（ＯＦＤＭフレーム生成装置２００）においてＳＦＮ構築可能な同一波形のＯＦＤＭフレームの構成も可能となる。

【0098】

また、コンテンツ伝送信号はパケットのヘッダ部にシーケンス番号を持つことからＰｒｏ－ＭＰＥＧなどの従来の誤り訂正技術を適用することも可能である。

【0099】

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形又は変更が可能である。例えば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを統合したり、１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。また、実施形態のフローチャートに記載の複数のステップは、記述に従って時系列に実行する代わりに、各ステップを実行する装置の処理能力に応じて、又は必要に応じて、並列的に又は異なる順序で実行されてもよい。

【符号の説明】

【0100】

１ 配信システム
１０ 演奏所
１１ 多重化装置
１２ 再多重化装置
１３ ＳＴＬ送信機
２０ 放送所
２１ ＳＴＬ受信機
２２ パケット監視装置
２３ トラフィックスムーサー
２４ 変調装置
２５ 送信機
３０ コンテンツ伝送回線
１００ コンテンツ伝送信号生成装置
１０１ フレーム時刻生成部
１０２ ＴＭＣＣ生成部
１０３ 同期制御パケット構成部
１０４ 階層分離部
１０５ ＩＰヘッダ圧縮部
１０６ ＴＬＶ化部
１０７ ＯＦＤＭフレーム構成情報生成部
１０８ バイトオフセット付加部
１０９ 階層合成部
１１０ 挿入部
２００ ＯＦＤＭフレーム生成装置
２０１ パケットフィルタ部
２０２ 階層分離部
２０３ ＴＬＶマッピング部
２０４ ＦＥＣブロック形成部
２０５ エネルギー拡散部
２０６ 誤り訂正符号化部
２０７ ビットインターリーブ部
２０８ マッピング部
２０９ 階層合成部
２１０ フレームヘッダ付加部
２１１ 時間・周波数インターリーブ部
２１２ ＴＭＣＣ解析部
２１３ ＬＬｃｈ変調部
２１４ パイロット信号生成部
２１５ ＯＦＤＭフレーム構成部
２１６ ＯＦＤＭ送信処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】