特許 7599881 信号切替装置および信号切替方法

(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】2024-12-06

(45)【発行日】2024-12-16

(54)【発明の名称】信号切替装置および信号切替方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 21/238 20110101AFI20241209BHJP

   H04N 21/24 20110101ALI20241209BHJP

   H04H 60/02 20080101ALI20241209BHJP

【ＦＩ】

H04N21/238

H04N21/24

H04H60/02

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020160976

(22)【出願日】2020-09-25

(65)【公開番号】P2022054021

(43)【公開日】2022-04-06

【審査請求日】2023-09-20

(73)【特許権者】

【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

(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】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

(72)【発明者】

【氏名】蔡 豐宇

(72)【発明者】

【氏名】大西 直哉

(72)【発明者】

【氏名】今村 浩一郎

(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】永田 裕靖

(72)【発明者】

【氏名】楠 知也

【審査官】醍醐 一貴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１４２７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２５７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７６３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２９０３８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ２１／００－２１／８５８

Ｈ０４Ｎ ６０／００－６０／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

切替前のＩＰデータフローから、切替後のＩＰデータフローへ切り替えるための信号切替装置であって、
上流側から送られるＩＰデータフローおよびｐａｃｋｅｔ＿ｉｄを参照し、切替前および切替後のＭＭＴＰ（ＭＰＥＧ Ｍｅｄｉａ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットから、ＭＰＵ（Ｍｅｄｉａ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を構成するアセットのパケットおよびＭＰＴ（ＭＭＴ Ｐａｃｋａｇｅ Ｔａｂｌｅ）を含むＰＡ（Ｐａｃｋａｇｅ Ａｃｃｅｓｓ）メッセージのパケットをそれぞれ分離するＭＭＴＰパケットヘッダ解析部と、
前記ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部によって分離された各ＭＰＵのＭＰＵタイムスタンプ記述子から、前記各ＭＰＵのＭＰＵ番号をそれぞれ取得し、前記各ＭＰＵ番号の変化点で、アクセスユニット数のカウンタをゼロに初期化したＭＭＴＰパケットをそれぞれ出力するＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部と、
前記ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部によって分離された各ＭＰＵ番号と、前記各ＭＰＵに含まれるアクセスユニットの最初の提示時刻とを、前記ＭＰＵタイムスタンプ記述子から取得するＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部と、
前記各ＭＰＵのＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子から、前記各ＭＰＵのＭＰＵ番号と、前記ＭＰＵの各アクセスユニットの提示時刻とを求め、さらに前記各アクセスユニットの最後の提示時刻を求めるＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部と、
指定された切替時刻と、前記ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部からの切替前の最後のＭＰＵの提示時刻と、前記ＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部からの切替後の最初のＭＰＵの提示時刻とに基づいて、切替前の最後のＭＭＴＰパケットと、切替後の最初のＭＭＴＰパケットを選択するＭＭＴＰパケット選択部とを備えた、信号切替装置。

【請求項2】

前記ＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部は、前記ＭＰＵタイムスタンプ記述子を、前記ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部が、前記ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子を解釈することにより、あるＭＰＵ番号のＭＰＵに含まれる各アクセスユニットの提示時刻を認識することを、切替前と切替後のＭＭＴ（ＭＰＥＧ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）ストリームに対して行い、
前記ＭＭＴＰパケット選択部は、切替後のＭＭＴストリームにおいて、前記切替時刻を含むＭＰＵを、切替後に最初に送出するＭＰＵとし、そのＭＰＵの最初の提示時刻に対し、切替前のＭＭＴストリームを構成するＭＰＵの最後の提示時刻が前になるように、切替前の最後のＭＰＵを決定する、請求項１に記載の信号切替装置。

【請求項3】

前記ＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部および前記ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部が、切替前のＭＰＵ中の各アクセスユニットの提示時刻を、当該ＭＰＵに対する前記ＭＰＵ番号に対応する前記ＭＰＵタイムスタンプ記述子および前記ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子から求め、
前記ＭＭＴＰパケット選択部は、ＳＯＰ境界となるピクチャを求め、ＳＯＰの提示終了が切替時刻より前、かつ、前記ＳＯＰの送出タイミングが切替後のＭＰＵの送出タイミングが重ならないように切替前のＭＰＵおよびそのＭＰＵ内のＳＯＰ境界を求める、請求項１に記載の信号切替装置。

【請求項4】

前記ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部は、切替前のＭＰＵに対応する前記ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子として、前記ＳＯＰ境界以降のアクセスユニットの情報を削除したものを、前記ＭＭＴＰパケット選択部へ送出する、請求項３に記載の信号切替装置。

【請求項5】

前記ＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部は、同一のＩＰデータフローおよび同一のｐａｃｋｅｔ＿ｉｄのＭＭＴＰパケットを解析し、「ｍｐｕ_ｓｅｑｕｅｎｃｅ＿ｎｕｍｂｅｒ」が変化したところで、ＭＰＵ中のアクセスユニット数を０に初期化し、以降、「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ＝１」のＭＭＴＰパケットを見つけるたびに、アクセスユニットの数をインクリメントし、
前記ＭＭＴＰパケット選択部は、前記インクリメントされた数と、前記ＳＯＰ境界までのＭＰＵ中のアクセスユニットの数とを比較し、切替前の最後のＳＯＰの最後のアクセスユニットまで送出を終えたら、切替前のＭＭＴＰパケットの読み出しをやめ、切替後のＭＭＴＰパケットバッファからの読み出し待ちとする、請求項３に記載の信号切替装置。

【請求項6】

前記ＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部が、前記ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部によって分離された各ＭＰＵについて、ＭＭＴＰペイロードの「ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」の値を認識することによって、映像パケットの終了を認識する、請求項３に記載の信号切替装置。

【請求項7】

前記ＭＭＴＰパケット選択部は、切替後のＭＰＵが、前記切替時刻を含むか否かを調べるために、前記ＭＰＵタイムスタンプ記述子および前記ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子から、当該ＭＰＵの提示期間を求める、請求項１に記載の信号切替装置。

【請求項8】

切替前の前記ＭＰＵの送出終了タイミングが判明するまで、前記切替前のＭＰＵを格納するための切替前ＭＭＴＰパケットバッファをさらに備えた、請求項１に記載の信号切替装置。

【請求項9】

あらかじめ所定の画像を符号化多重化して作成したＭＰＵを格納した挿入用ＭＭＴＰパケットバッファをさらに備え、
切替前のＭＰＵで最後に提示する映像フレームの提示時刻と、切替後に最初に提示する映像フレームの提示時刻との間に欠落フレームがある場合、前記ＭＭＴＰパケット選択部は、前記欠落フレームに、前記挿入用ＭＭＴＰパケットバッファに格納されているＭＰＵを挿入する、請求項１に記載の信号切替装置。

【請求項10】

切替前後のＭＰＵの各映像音声フレームの提示時刻の差が、映像フレームレートから算出される所定の時間または音声フレーム中のサンプル数およびサンプリング周波数から算出される所定の時間となっていない場合、前記ＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部は、切替後のＭＰＵの前記ＭＰＵタイムスタンプ記述子中の提示時刻を補正する、請求項１に記載の信号切替装置。

【請求項11】

あらかじめ無音の音声を符号化多重化して作成したＭＰＵを格納する挿入用ＭＭＴＰパケットバッファをさらに備え、
切替前のＭＰＵで最後に提示する音声フレームの提示時刻と、切替後に最初に提示する音声フレームの提示時刻との間に欠落フレームがある場合、前記ＭＭＴＰパケット選択部は、前記欠落フレームに、前記挿入用ＭＭＴＰパケットバッファに格納されたＭＰＵを挿入する、請求項１に記載の信号切替装置。

【請求項12】

切替前後のＭＰＵの各映像音声フレームの提示時刻の差が、映像フレームレートから算出される所定の時間または音声フレーム中のサンプル数およびサンプリング周波数から算出される所定の時間となっていない場合、前記ＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部は、切替後のＭＰＵのＭＰＵタイムスタンプ記述子中の提示時刻を補正する、請求項１に記載の信号切替装置。

【請求項13】

切替前のＩＰデータフローから、切替後のＩＰデータフローへ切り替えるために信号切替装置によって実行される信号切替方法であって、
前記信号切替装置が、
上流側から送られるＩＰデータフローおよびｐａｃｋｅｔ＿ｉｄを参照し、切替前および切替後のＭＭＴＰ（ＭＰＥＧ Ｍｅｄｉａ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットから、ＭＰＵ（Ｍｅｄｉａ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を構成するアセットのパケットおよびＭＰＴ（ＭＭＴ Ｐａｃｋａｇｅ Ｔａｂｌｅ）を含むＰＡ（Ｐａｃｋａｇｅ Ａｃｃｅｓｓ）メッセージのパケットをそれぞれ分離し、
前記分離された各ＭＰＵのＭＰＵタイムスタンプ記述子から、前記各ＭＰＵのＭＰＵ番号をそれぞれ取得し、前記各ＭＰＵ番号の変化点で、アクセスユニット数のカウンタをゼロに初期化したＭＭＴＰパケットをそれぞれ出力し、
前記分離された各ＭＰＵ番号と、前記各ＭＰＵに含まれるアクセスユニットの最初の提示時刻とを、前記ＭＰＵタイムスタンプ記述子から取得し、
前記各ＭＰＵのＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子から、前記各ＭＰＵのＭＰＵ番号と、前記ＭＰＵの各アクセスユニットの提示時刻とを求め、さらに前記各アクセスユニットの最後の提示時刻を求め、
指定された切替時刻と、前記切替前の最後のＭＰＵの提示時刻と、前記切替後の最初のＭＰＵの提示時刻とに基づいて、切替前の最後のＭＭＴＰパケットと、切替後の最初のＭＭＴＰパケットを選択する、信号切替方法。

【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再送信等を含む放送システムにおいて使用される信号切替装置および信号切替方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）やＭＭＴ（ＭＰＥＧ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）を利用する現在のデジタル放送システムでは、番組切替を符号化前のベースバンド信号で行うことで、番組切替時に意図しない画面が一瞬見えること（チラ見え）を防止している（非特許文献１）。

【0003】

また、機器故障による放送中断を防止するため、現用系と予備系とを備えた冗長系統を構成しており、機器の定期保守時は系統切替を行った結果、受信機で画音のショックが発生しないシームレスな切替を行っている。切替点では、エンコーダに対し、切替点で新たなＧＯＰを開始することと、切替前の系統の最後のＧＯＰと切替後の系統の最初のＧＯＰを連結した際の送出タイミングが連続（規定のタイミングを満足）するよう制御している（非特許文献２、３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１２５７４１号公報

【文献】特開２０１８－１２５７４２号公報

【文献】特開２０１８－１５７４６７号公報

【文献】特開２０１８－１６０７８７号公報

【非特許文献】

【0005】

【文献】東芝レビュー、Ｖｏｌ．５９、Ｎｏ．２（２００４）、ｐｐ．２４～２７、「地上デジタル放送用スタジオシステム機器、２．スイッチャ装置」

【文献】ＮＥＣ技報、Ｖｏｌ．５７、Ｎｏ．４（２００４）、ｐｐ．３１～３４、「多重化装置の開発、４章．システムとしての特長」

【文献】東芝レビュー、Ｖｏｌ．５９、Ｎｏ．２（２００４）、ｐｐ．７～１７、「 地上デジタル放送マスタ送出システム、６．２ ＳＣＳ」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来、番組切替を行う場合、ベースバンドで行う必要があり、事前に放送用にエンコードを行った素材を収録したストリーマとライブエンコーダ、ストリーマとストリーマ間の番組切替を実現できない。

【0007】

また、冗長系統の現用系から予備系への切替時、エンコーダに対してＧＯＰ開始位置と符号量の制御を行う必要があり、この制御のための設備対応を必要としている。

【0008】

本発明が解決しようとする課題は、ベースバンドで行う必要も、ＧＯＰ開始位置と符号量の制御も必要もなく、切替時における画音のショックがない、もしくは、ショックを低減した切り替えを実現することができる信号切替装置および信号切替方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

実施形態の信号切替装置は、切替前のＩＰデータフローから、切替後のＩＰデータフローへ切り替えるための信号切替装置であって、ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部と、ＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部と、ＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部と、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部と、ＭＭＴＰパケット選択部とを備えている。ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部は、上流側から送られるＩＰデータフローおよびｐａｃｋｅｔ＿ｉｄを参照し、切替前および切替後のＭＭＴＰ（ＭＰＥＧ Ｍｅｄｉａ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）から、アセット（ＭＰＵ：Ｍｅｄｉａ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のパケットおよびＰＡ（Ｐａｃｋａｇｅ Ａｃｃｅｓｓ）メッセージ（ＭＰＴ：ＭＭＴ Ｐａｃｋａｇｅ Ｔａｂｌｅ）のパケットをそれぞれ分離する。ＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部は、ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部によって分離されたＭＰＴに含まれる各ＭＰＵのＭＰＵタイムスタンプ記述子から各ＭＰＵのＭＰＵ番号をそれぞれ取得し、また、アセットを構成する各ＭＰＵ番号の変化点で、アクセスユニット数のカウンタをゼロに初期化する。ＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部は、ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部によって分離された各ＭＰＵ番号と、各ＭＰＵに含まれるアクセスユニットの最初の提示時刻とを、ＭＰＵタイムスタンプ記述子から取得する。ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部は、各ＭＰＵのＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子から、各ＭＰＵのＭＰＵ番号と、前述のアクセスユニットの最初の提示時刻に基づきＭＰＵの各アクセスユニットの提示時刻とを求め、さらに各アクセスユニットの最後の提示時刻を求める。ＭＭＴＰパケット選択部は、指定された切替時刻と、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部からの切替前の最後のＭＰＵ内の最後のアクセスユニットの提示時刻と、ＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部からの切替後の最初のＭＰＵの提示時刻とに基づいて、切替前の最後のＭＭＴＰパケットと、切替後の最初のＭＭＴＰパケットとを選択する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、放送システムに適用される一般的な圧縮多重系制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態の信号切替方法が適用された信号切替装置の構成例を示す機能ブロック図である（切替前後のＭＭＴＰパケットが同じインターフェースから入力される場合）。

【図3】図３は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６０で規定されているＭＭＴＰパケットのデータ構造を示す図である。

【図4】図４は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６０で規定されているＭＰＵタイムスタンプ記述子のデータ構造を示す図である。

【図5】図５は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６０で規定されているＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子のデータ構造を示す図である。

【図6】図６は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６０で規定されているＭＭＴＰペイロードのデータ構造を示す図である。

【図7】図７は、切替前後のＭＭＴＰパケットが異なるインターフェースから入力される場合におけるＭＭＴＰ処理部の構成例を示す機能ブロック図である。

【図8】図８は、動作例ＡにおいてＭＭＴＰパケット選択部によってなされる切替前の最後のＭＰＵおよび切替後の最初のＭＰＵの決定方法を示すタイミング図である。

【図9】図９は、ＳＯＰの構造（リオーダリング適用時）を示す図である。

【図10】図１０は、ＳＯＰの構造（リオーダリング非適用時）を示す図である。

【図11】図１１は、動作例ＢにおいてＭＭＴＰパケット選択部によってなされる切替前の最後のＭＰＵおよび切替後の最初のＭＰＵの決定方法を示すタイミング図である。

【図12】図１２は、動作例Ｃを説明するための、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子の構成例を示す図である。

【図13】図１３は、パケットが時系列的に入力される状態を示す図である。

【図14】図１４は、動作例ＦにおいてＭＭＴＰパケット選択部によってなされる切替前の最後のＭＰＵおよび切替後の最初のＭＰＵの決定方法を示すタイミング図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態の説明に用いる図中の符号は、同一部分については同一符号を付して示すことにより、重複説明を避ける。

【0012】

本発明の実施形態の信号切替方法が適用された信号切替装置について説明する。

【0013】

本発明の実施形態の信号切替方法が適用された信号切替装置は、切替時にストリーム上で完全なシームレスを保証するが、画像は、切替直前の静止画や黒画面、音声は、無音が発生することを許容する。さらに、ＴＳには存在しないＭＭＴ特有の情報（例えば、ＭＭＴＰペイロードに含まれる「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ」、ＭＭＴＰパケットに含まれる「ｐａｃｋｅｔ＿ｉｄ」、ＭＰＵタイムスタンプ記述子に含まれる「ｍｐｕ＿ｓｅｑｕｅｎｃｅ＿ｎｕｍｂｅｒ」、「ｍｐｕ＿ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ＿ｔｉｍｅ」、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子に含まれる「ｍｐｕ＿ｓｅｑｕｅｎｃｅ＿ｎｕｍｂｅｒ」、「ｍｐｕ＿ｄｅｃｏｄｉｎｇ＿ｔｉｍｅ＿ｏｆｆｓｅｔ」、「ｄｔｓ＿ｐｔｓ＿ｏｆｆｓｅｔ」等）を用い、ＭＭＴＰ（ＭＭＴＰｒｏｔｏｃｏｌ）パケットヘッダ、ＭＭＴＰペイロードヘッダ、ＭＰＵ（Ｍｅｄｉａ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）タイムスタンプ記述子、およびＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子を解析することで、エレメンタリーストリームの解析を不要とし、受信機で画音のショックがない切り替えを放送システム側で実現するものである。

【0014】

図１は、放送システムに適用される一般的な圧縮多重系制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。

【0015】

放送システム１００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。

【0016】

圧縮多重系制御装置１１０は、映像音声を圧縮符号化し、所定の放送方式に準拠したＭＭＴＰ／ＴＬＶ（ＭＭＴＰ ｏｖｅｒ ＴＬＶ）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。ここで所定の放送方式とは、今後地上デジタル放送方式の高度化が見込まれ、そこで策定された放送方式や、新４Ｋ８Ｋ衛星放送などを意味する。また、送信設備のＳＴＬ伝送装置／ＯＦＤＭ変調器は一例であり、例えば、今後ＩＰ網を用いて送信設備へ出力することも考えられ、送信設備への出力インターフェースを特定する必要はない。

【0017】

圧縮多重系制御装置１１０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１２０Ａと予備系システム１２０Ｂとを備えており、現用系システム１２０Ａと予備系システム１２０Ｂとのそれぞれが、複数のエンコーダ１２２（＃１）～（＃４）と、多重化装置１２４と、スクランブラ１２５とを備えている。

【0018】

圧縮多重系制御装置１１０はまた、現用系システム１２０Ａと予備系システム１２０Ｂとに共通して設けられた系統切替装置１３０を備えている。

【0019】

圧縮多重系制御装置１１０はさらに、複数のエンコーダ１２２（＃１）～（＃４）、多重化装置１２４、および系統切替装置１３０へ同期信号を配信する同期信号発生装置１４０を備えている。

【0020】

圧縮多重系制御装置１１０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１２４へ出力するフレーム同期信号生成装置１５０を備えている。尚、ここではＩＳＤＢ－Ｔフレーム同期を例示しているが、ＩＳＤＢ－Ｓ３フレーム同期や、ＩＳＤＢ－Ｔ方式を将来拡張した場合のフレーム同期も適用しても良い。

【0021】

エンコーダ（ＨＤエンコーダ）１２２（＃１）、（ＳＤ１エンコーダ）（＃２）、（ＳＤ２エンコーダ）（＃３）、および（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、同期信号発生装置（＃４）１４０から出力された同期信号を用いて、ＭＭＴＰ／ＴＬＶ（ＭＭＴＰ ｏｖｅｒ ＴＬＶ）に置き換え、多重化装置１２４へ出力する。

【0022】

多重化装置１２４は、各エンコーダ１２２（＃１）、（＃２）、（＃３）、（＃４）によって圧縮符号化された映像音声を、同期信号発生装置１４０から出力された同期信号と、フレーム同期信号生成装置１５０から出力されたＩＳＤＢ－Ｔフレーム同期信号とを用いて、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１２５へ出力する。

【0023】

スクランブラ１２５は、多重化装置１２４から出力されたＭＭＴまたはＭＭＴＰ／ＴＬＶ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ＭＭＴまたはＭＭＴＰ／ＴＬＶを、系統切替装置１３０へ出力する。

【0024】

系統切替装置１３０は、スクランブラ１２５から出力されたＭＭＴまたはＭＭＴＰ／ＴＬＶに対して、同期信号発生装置１４０から出力された同期信号を用いて、フレーム位相調整を行い、フレーム位相調整されたＭＭＴまたはＭＭＴＰ／ＴＬＶを、ＳＴＬ伝送装置、ＯＦＤＭ変調器等の送信設備へ出力する。

【0025】

本発明の実施形態の信号切替方法が適用された信号切替装置は、図１に示すような圧縮多重系制御装置１１０において、各エンコーダ１２２と多重化装置１２４との間に備えられる。あるいは、多重化装置１２４の中に組み込むこともできる。

【0026】

また、本発明の実施形態の信号切替方法が適用された信号切替装置は、事前に放送用にエンコードされた素材を収録したストリーマとライブエンコーダ、ストリーマとストリーマ間の番組切替を実現するために、図１に示すような圧縮多重系制御装置１１０に適用されるのに限定されず、ストリーマの中に組み込むこともできる。

【0027】

図２は、本発明の実施形態の信号切替方法が適用された信号切替装置の構成例を示す機能ブロック図である（切替前後のＭＭＴＰパケットが同じインターフェースから入力される場合）。

【0028】

図２に例示する信号切替装置１０は、切替前後のＭＭＴＰパケットが同じインターフェースから入力される場合の構成例であって、ＭＭＴＰ処理部２０、ＭＰＴ処理部３０、ＭＭＴＰパケットバッファ（挿入用）４０、ＭＭＴＰパケット選択部５０、およびＭＭＴＰパケット読出制御部６０を備え、ＭＭＴＰ処理部２０はさらに、ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部２２、ＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部２４、ＭＭＴＰパケットバッファ（切替前）２６、ＭＭＴＰパケットバッファ（切替後）２８を備え、ＭＰＴ処理部３０はさらに、ＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部３２およびＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部３４を備えている。

【0029】

ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部２２は、上流側（例えば、図１に示すエンコーダ１２２や、図示しないストリーマ）から送られる切替前ＩＰデータフロー／ｐａｃｋｅｔ＿ＩＤ ａ、および切替後ＩＰデータフロー／ｐａｃｋｅｔ＿ＩＤ ｂから、切替前および切替後のＭＭＴＰパケット（ＭＰＵ）およびＰＡメッセージ（ＭＰＴ）のパケットをそれぞれ分離する。

【0030】

図３は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６０で規定されているＭＭＴＰパケットのデータ構造を示す図である。

【0031】

上流側から送られる切替前および切替後のＩＰデータフローには、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６０で規定されているＭＰＵタイムスタンプ記述子、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子が含まれている。

【0032】

図４は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６０で規定されているＭＰＵタイムスタンプ記述子のデータ構造を示す図である。

【0033】

図５は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６０で規定されているＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子のデータ構造を示す図である。

【0034】

図６は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６０で規定されているＭＭＴＰペイロードのデータ構造を示す図である。

【0035】

ＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部２４は、ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部２２によって分離された各ＭＰＵのＭＰＵタイムスタンプ記述子（図４）の「ｍｐｕ＿ｓｅｑｕｅｃｎｅ＿ｎｕｍｂｅｒ」から各ＭＰＵのＭＰＵ番号をそれぞれ取得し、各ＭＰＵ番号の変化点で、アクセスユニット数のカウンタをゼロに初期化したＭＭＴＰパケットをそれぞれ出力する。出力先は、ＭＭＴＰパケットが切替前のものである場合、ＭＭＴＰパケットバッファ（切替前）２６であり、切替後のものである場合、ＭＭＴＰパケットバッファ（切替後）２８である。カウンタは、ＭＭＴＰペイロード（図６）の「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ」＝１が発見されるたびにインクリメントされる。「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ」＝１は、新たな映像アクセスユニットの開始を表す。

【0036】

ＭＰＴ処理部３０にあるＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部３２は、ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部２２によって分離されたＰＡメッセージ（ＭＰＴ）のパケットに含まれるＭＰＵタイムスタンプ記述子（図４）から、各ＭＰＵ番号「ｍｐｕ＿ｓｅｑｕｅｃｎｅ＿ｎｕｍｂｅｒ」と、各ＭＰＵに含まれるアクセスユニットの最初の提示時刻「ｍｐｕ＿ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ＿ｔｉｍｅ」とを取得する。

【0037】

ＭＰＴ処理部３０にあるＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部３４は、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子（図５）において、各ＭＰＵのＭＰＵ番号と「ｍｐｕ＿ｄｅｃｏｄｉｎｇ＿ｔｉｍｅ＿ｏｆｆｓｅｔ」と、各ＭＰＵの各アクセスユニットに付与された「ｄｔｓ＿ｐｔｓ＿ｏｆｆｓｅｔ」から、各アクセスユニットの提示時刻を求め、各ＭＰＵの最後のアクセスユニットの提示時刻を求める。

【0038】

ＭＭＴＰパケット読出制御部６０は、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部３４からの出力を、切替時刻ｃに応じてＭＭＴＰパケット選択部５０へ出力する。

【0039】

ＭＭＴＰパケットバッファ（挿入用）４０は、挿入用のＭＭＴＰパケットをバッファしている。挿入用のＭＭＴＰパケットとは、切替前のＭＰＵの最後の提示時刻のアクセスユニット（Ａ）と、切替後のＭＰＵの最初の提示時刻のアクセスユニット（Ｂ）の間に、ギャップがある場合に挿入するものである。ギャップとは、例えば６０フレーム／秒の映像の場合、ＡとＢの時間差が１／６０秒より大きい場合（Ｎ／６０秒、Ｎ≧２）を意味する。挿入用のパケットは、映像であれば例えば黒画面や特定の静止画または動画、音声であれば例えば無音をあらかじめ符号化してＭＭＴＰパケット化したものである。前記の例では、（Ｎ－１）枚の映像フレームを符号化したもの、または、１枚の映像フレームを符号化したものを（Ｎ－１）回連結してギャップ期間挿入用のＭＭＴＰパケットとする。ＭＭＴＰパケットバッファ（挿入用）４０には、異なるＮに対応した挿入用ＭＭＴＰパケットや、異なる映像や音声を符号化したものをあらかじめ保存しておき、外部からどれを挿入用に使うか指定しても良い。

【0040】

ＭＭＴＰパケット選択部５０は、ＭＭＴＰパケット読出制御部６０を介して入力される切替時刻ｃと、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部３４からの切替前の最後のＭＰＵの提示時刻と、ＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部３２からの切替後の最初のＭＰＵの提示時刻とに基づいて、ＭＭＴＰパケットバッファ（切替前）２６から、切替前の最後のＭＭＴＰパケットを、ＭＭＴＰパケットバッファ（切替後）２８から、切替後の最初のＭＭＴＰパケットを選択し、出力する。

【0041】

なお、切替前のＭＭＴＰパケットと、切替後のＭＭＴＰパケットとの間にＭＭＴＰパケットを挿入する場合には、ＭＭＴＰパケットバッファ（挿入用）４０から挿入用のＭＭＴＰパケットを受け取り、切替前の最後のＭＭＴＰパケットと、挿入用のＭＭＴＰパケットと、切替後の最初のＭＭＴＰパケットとを、この順序で出力する。

【0042】

図７は、切替前後のＭＭＴＰパケットが異なるインターフェースから入力される場合におけるＭＭＴＰ処理部の構成例を示す機能ブロック図である。

【0043】

なお、信号切替装置１０に入力される切替前後のＭＭＴＰパケットが異なるインターフェースから入力される場合は、ＭＭＴＰ処理部２０の構成が、図７に示すＭＭＴＰ処理部２０ａに置き換えられる。

【0044】

図７において、ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部２２（＃１）、ＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部２４（＃１）、およびＭＭＴＰパケットバッファ（切替前）２６は、切替前のＭＭＴＰパケットを処理する系統を構成し、ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部２２（＃２）、ＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部２４（＃２）、およびＭＭＴＰパケットバッファ（切替後）２８は、切替後のＭＭＴＰパケットを処理する系統を構成する。

【0045】

ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部２２（＃１）およびＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部２４（＃１）は、切替前のＭＭＴＰパケットに対して、ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部２２およびＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部２４と同様な処理を行い、ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部２２（＃２）およびＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部２４（＃２）は、切替後のＭＭＴＰパケットに対して、ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部２２およびＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部２４と同様な処理を行う。

【0046】

次に、このような構成をした信号切替装置１０による動作例を説明する。

【0047】

（動作例Ａ）
動作例Ａでは、ＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部３２がＭＰＵタイムスタンプ記述子（図４）を、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部３４が、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子（図５）を解釈することにより、あるＭＰＵ番号のＭＰＵに含まれる各アクセスユニットの提示時刻を認識することを、切替前と切替後のＭＭＴストリームに対して行い、ＭＭＴＰパケット選択部５０は、切替後のＭＭＴストリームにおいて、切替時刻ｃを含むＭＰＵを切替後に最初に送出するＭＰＵとし、そのＭＰＵの最初の提示時刻に対し、切替前のＭＭＴストリームを構成するＭＰＵの最後の提示時刻が前になるように、切替前の最後のＭＰＵを決定する。

【0048】

図８は、動作例ＡにおいてＭＭＴＰパケット選択部によってなされる切替前の最後のＭＰＵおよび切替後の最初のＭＰＵの決定方法を示すタイミング図である。

【0049】

すなわち、ＭＭＴＰパケット選択部５０は、図８に示すように、切替前のＭＰＵおよび切替後のＭＰＵのそれぞれ（この場合、切替前のＭＰＵはａ１～ａ３であり、切替後のＭＰＵはｂ１～ｂ３である）における提示期間に基づいて、切替時刻ｃを含む切替後のＭＰＵ（この場合、ｂ３）を、切替後の先頭ＭＰＵとし、切替前の最後のＭＰＵの提示期間と重ならないように、切替前の最後のＭＰＵを特定する。

【0050】

このような特定の例を、図８における切替例１と切替例２とを用いて説明する。切替例１は、切替前の直前のＭＰＵ（この場合、ａ２）を提示する場合であり、切替例２は、それよりも前のＭＰＵ（この場合、ａ１）を提示する場合を示している。
この場合、切替例１では、切替前の最後のＭＰＵがａ２となり、切替例２では、切替前の最後のＭＰＵがａ１となる。
切替例１、切替例２ともに、切替前の最後のＭＰＵが、切替後の先頭ＭＰＵであるｂ３と重ならない。

【0051】

なお、切替前の最後のＭＰＵの決定時に、切替後のＭＰＵの最初の提示時刻から所定の時刻を引いた（過去に戻した）時刻を用いても良い。

【0052】

このように、ＭＭＴＰパケット選択部５０は、指定された切替時刻ｃから、あらかじめ決めた時間だけ遡った時刻から切替前後のＭＭＴ入力をそれぞれ解析してＭＰＵの切れ目（境界）とそれぞれのＭＰＵの提示期間をＭＰＵタイムスタンプ記述子およびＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子から調べ、提示期間およびＭＭＴストリームの送出タイミングが重ならず、切替後のＭＰＵが指定された切替時刻を含むよう、切替前のＭＰＵと切替後のＭＰＵを選択する。これは、映像と音声との両方に適用される。

【0053】

（動作例Ｂ）
動作例Ｂは、切替前のＭＰＵの提示期間解析時に、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子（図５）からＭＰＵ（ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ））内のＳＯＰ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）構造を調べてＳＯＰの切れ目（境界）となるピクチャを求め、そのＳＯＰの提示終了が切替時刻より前、かつ、そのＳＯＰの送出タイミングが切替後のＭＰＵの送出タイミングが重ならないように切替前のＭＰＵおよびそのＭＰＵ内のＳＯＰ境界を求める。これは、映像に適用される。

【0054】

具体的には、ＭＰＴ処理部３０のＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部３２とＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部３４とが、切替前のＭＰＵ中の各アクセスユニットの提示時刻を当該ＭＰＵに対する（ＭＰＵ番号に対応する）ＭＰＵタイムスタンプ記述子（図４）およびＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子（図５）から求め、ＭＭＴＰパケット選択部５０は、ＳＯＰの切れ目（境界）となるピクチャを求め、ＳＯＰの提示終了が切替時刻より前、かつ、ＳＯＰの送出タイミングが切替後のＭＰＵの送出タイミングが重ならないように切替前のＭＰＵおよびそのＭＰＵ内のＳＯＰ境界を求める。

【0055】

図９は、ＳＯＰの構造（リオーダリング適用時）を示す図である。

【0056】

図１０は、ＳＯＰの構造（リオーダリング非適用時）を示す図である。

【0057】

図１１は、動作例ＢにおいてＭＭＴＰパケット選択部によってなされる切替前の最後のＭＰＵおよび切替後の最初のＭＰＵの決定方法を示すタイミング図である。

【0058】

図９のような階層Ｂ構造の場合、符号化順（送出順）と提示順が入れ替わっており、ＳＯＰ境界までのアクセスユニットは提示順で連続する。従って、各アクセスユニットの提示時刻を求めた後、昇順に並べていき、ＭＰＵタイムスタンプ記述子で示される提示時刻から連続に提示時刻が並んだアクセスユニットまでがＳＯＰの境界となる（図１１の切替例１）。なお、図１０のような構造では、全てのアクセスユニットの境界でＳＯＰを終了させることができる。ここで求めたＳＯＰ境界に基づき、切替前後のパケット送出が重ならないよう、切替前の最終ＭＰＵ中の最終ＳＯＰを決める（図１１の切替例２）。

【0059】

（動作例Ｃ）
動作例Ｃは、映像に適用される。ＭＭＴＰパケットバッファ（切替前）２６にバッファされた切替前の最終ＭＰＵは、元のＭＰＵのアクセスユニット数から少なくなっている。そのため、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部３４は、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子（図５）のアクセスユニット数を減らし、最終ＳＯＰに含まれるアクセスユニットの情報だけが含まれるように削除する。

【0060】

図１２は、動作例Ｃを説明するための、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子の構成例を示す図である。

【0061】

ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部３４は、ＭＭＴＰパケットバッファ（切替前）２６にバッファされた切替前のＭＰＵに対応するＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子として、図１２に示すように、求めたＳＯＰ境界以降のアクセスユニットの情報を削除したものをＭＭＴＰパケット選択部５０へ送出する。これによって、ＭＰＴ中に複数のＭＰＵタイムスタンプ記述子（図４）およびＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子（図５）が入っている場合に、ＭＰＴのアセットループから不要な（切替により使わなくなる）記述子を削除することができる。

【0062】

（動作例Ｄ）
動作例Ｄは、求めたＳＯＰ境界がＭＰＵの先頭から何（Ｎ）個目のアクセスユニットまでを含むのかを判定し、ＭＰＵの先頭からＭＭＴＰペイロードヘッダの「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ」が１になっているパケットの数を数え、（Ｎ＋１）個目のパケットから送出を停止するようにしたもので、映像に適用される。

【0063】

具体的には、ＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部２４が、同一のＩＰデータフローおよび同一のｐａｃｋｅｔ＿ｉｄのＭＭＴＰパケット（アセット）を解析し、「ｍｐｕ_ｓｅｑｕｅｎｃｅ＿ｎｕｍｂｅｒ」が変化したところで、ＭＰＵ中のアクセスユニット数を０に初期化し、以降、「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ＝１」のＭＭＴＰパケットを見つけるたびに、アクセスユニットの数をインクリメントする。

【0064】

この結果と、動作例Ｂで求めたＳＯＰ境界までのＭＰＵ中のアクセスユニット数をＭＭＴＰパケット選択部５０が比較し、切替前の最後のＳＯＰの最後のアクセスユニットまで送出を終えたら、以降はＭＭＴＰパケットバッファ（切替前）からの読み出しをやめ、ＭＭＴＰパケットバッファ（切替後）からの読み出し待ちとする。

【0065】

なお、非ＶＣＬ ＮＡＬユニットは、アクセスユニットの先頭に必ず複数存在し、それ以外の場所には存在しない。従って、「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ」が１であるＭＭＴＰペイロードを含むＭＭＴＰパケットがアクセスユニットの先頭となる。なお、ｐａｃｋｅｔ－ＩＤ毎にＭＭＴＰパケットを解析することは、ＭＭＴ規格から自明である。

【0066】

（動作例Ｄ’）
動作例Ｄ’は、映像に適用され、ＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部２４が、ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部２２によって分離された各ＭＰＵについて、ＭＭＴＰペイロード（図６）の「ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」が、ある特定値を示すことに着目して、映像の先頭、最後、それ以外（先頭であり最後である場合もある）を識別し、次の「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ」をカウントしない。

【0067】

そして、「ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」を認識することによって、動作例Ｄのように「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ」で認識するよりも、映像の終了を早く認識することができる。

【0068】

この原理を、図１３を用いて説明する。

【0069】

図１３は、パケットが時系列的に入力される状態を示す図である。

【0070】

図１３において１つの映像パケットは、ハッチングされた四角形のブロックで示す先頭の１個の非ＶＣＬパケットと、ハッチングされていないブロックで示す後続する１個以上のＶＣＬパケットとから構成される。

【0071】

非ＶＣＬパケットには、「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ」＝１が設定されている。動作例Ｄでは、ＭＭＴＰパケット選択部５０は、「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ」を識別することにより、映像パケットの塊を識別している。したがって、動作例Ｄの場合、ある映像パケットの終了を認識するためには、次の映像パケットの最初の「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ」を認識する必要がある。例えば、４つ目の映像パケット４の終了を認識するためには、５つ目の映像パケット５の「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ」を認識することによってなされる。

【0072】

しかしながら、動作例Ｄ’では、「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ」ではなく、「ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」で映像パケットの塊を識別する。

【0073】

ＭＰＵを含むＭＭＴＰパケットの場合、「ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」がＭＭＴＰペイロードのヘッダに設定されており、「０１」がｆｒａｇｍｅｎｔの最初のパケットであることを、「１０」が最初でも最後でもないパケットであることを、「１１」が最後のパケットであることを、「００」が１つ以上のＮＡＬユニットを含むパケットであることをそれぞれ示している。

【0074】

すなわち、「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ」＝０のＶＣＬパケットで「ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」が「１１」または「００」を認識することによってアクセスユニットの終了を検出することが可能になり、次のアクセスユニットの先頭に出現する非ＶＣＬパケットの「ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＿ｆｌａｇ」を受信して認識する前に、映像アクセスユニットを構成するパケットの塊の最後を判断することができる。これは、黒画面の時のように映像符号量が少なく、結果としてパケットの間隔が長い場合に有効な判断手段となる。

【0075】

このようにして、ＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部２４は、動作例Ｄの場合よりも、映像の終了を早く認識することができる。

【0076】

（動作例Ｅ）
動作例Ｅは、映像に適用され、ＭＭＴＰパケット選択部５０は、切替後のＭＰＵが指定された切替時刻を含むか否かを調べるために、ＭＰＵタイムスタンプ記述子（図４）およびＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子（図５）から、当該ＭＰＵの提示期間を求める。

【0077】

（動作例Ｆ）
図１４は、動作例ＦにおいてＭＭＴＰパケット選択部によってなされる切替前の最後のＭＰＵおよび切替後の最初のＭＰＵの決定方法を示すタイミング図である。

【0078】

動作例Ｆは、映像に適用され、切替前のＭＰＵ（またはＭＰＵ内のＳＯＰ）の送出終了タイミングが判明するまで、切替前のＭＰＵ（またはＭＰＵ内のＳＯＰ）を送出することができないため、切替前のＭＰＵ（またはＭＰＵ内のＳＯＰ）をバッファし、固定遅延を実現するＭＭＴＰパケットバッファ（切替前）２６を設ける。もし図１４の切替前の最後のＭＰＵを送出し、切替後の切替時刻を含むＭＰＵも送出すると、同じ提示時刻に提示する映像フレームが２個存在することになる。本動作例は、このような事態を防ぐためのものである。また、映像符号化では、各フレームのピクチャタイプに応じて符号化した後の符号量が異なるため、映像の提示タイミングが重なっていなくてもＭＭＴＰストリームの送出タイミング（ＭＭＴＰパケット選択部に入力されるタイミング）が重なる場合があり、そのような場合、切替前後のＭＭＴＰパケットを交互に（切替前がＮ回→切替後がＭ回→切替前がＬ→切替後がＫ回→・・・）送出されるため、正常に受信・再生できなくなる。そこで、切替前のＭＭＴＰストリームが切替後のＭＭＴＰストリームの送出タイミングに重ならないよう、本バッファでバッファリングを行い、切替前のＭＰＵ（またはＭＰＵ内のＳＯＰ）を打ち切るフレーム位置を決定する。

【0079】

（動作例Ｇ）
動作例Ｇは、映像に適用され、ＭＭＴＰパケット選択部５０が、切替前のＭＰＵ（またはＭＰＵ内のＳＯＰ）で最後に提示する映像フレームの提示時刻と、切替後に最初に提示する映像フレームの提示時刻を、ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子（図４）から求め、両者の間に欠落フレームがある場合、あらかじめ所定の画像を符号化多重化して作成したＭＰＵを、ＭＭＴＰパケットバッファ（挿入用）４０から挿入する。

【0080】

これは、動作例Ｂや動作例Ｆで切り替えを行う場合、提示する映像音声フレームにギャップが生じる場合があり、受信機にショックを与える恐れがあることを回避するための措置である。

【0081】

動作例Ｂ（図８に示す切替例２）や、動作例Ｆ（図８における切替例１）のように、切り替えにより提示される映像音声フレームが欠落する場合、ＭＭＴＰパケットバッファ（挿入用）４０から、事前に所定の映像音声を符号化しておいた結果を読み出して挿入する。所定の映像音声とは、黒画面、番組終了／開始時の静止画画面、無音等であり、番組情報と挿入する映像音声フレーム数等に基づいて、適切なものを選択する。

【0082】

（動作例Ｈ）
動作例Ｈは映像に適用され、動作例ＧでＭＭＴＰパケットを挿入する場合の提示時刻の連続性を守るためのＭＰＵタイムスタンプ記述子内の時刻情報の補正方法であり、切替前のＭＰＵの最後の映像フレームの提示時刻に基づき、フレームレートから算出される時刻の整数倍を加算した時刻となるように、挿入するＭＰＵと切替後のＭＰＵの提示時刻を設定または補正する。

【0083】

具体的には、切替前後のＭＰＵの各映像音声フレームの提示時刻の差が、映像フレームレートから算出される所定の時間または音声フレーム中のサンプル数およびサンプリング周波数から算出される所定の時間となっていない場合、ＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部３２は、切替後のＭＰＵのＭＰＵタイムスタンプ記述子中の提示時刻を補正する。また、挿入するＭＰＵについても同様にする。もし、１フレーム以上の時間の補正が必要と判断された場合、挿入するＭＰＵのフレーム数を１フレーム減らすことで、当初想定していた提示時刻からのズレを１フレーム以内に抑える。

【0084】

（動作例Ｉ）
動作例Ｉは、音声に適用され、ＭＭＴＰパケット選択部５０が、切替前のＭＰＵで最後に提示する音声フレームの提示時刻と、切替後に最初に提示する音声フレームの提示時刻とを、ＭＰＵタイムスタンプ記述子（図４）およびＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子（図５）から求め、両者の間に欠落フレームがある場合、ＭＭＴＰパケットバッファ（挿入用）４０から、あらかじめ無音の音声を符号化多重化して作成したＭＰＵを挿入する。

【0085】

この効果は、動作例Ｇと同様であるので重複説明を避ける。

【0086】

（動作例Ｊ）
動作例Ｊは音声に適用され、動作例Ｉにおいて、切替前のＭＰＵの最後の音声フレームの提示時刻に基づき、音声フレームに相当する時刻の整数倍を加算した時刻となるよう、挿入するＭＰＵと切替後のＭＰＵの提示時刻を設定または補正する。

【0087】

具体的には、切替前後のＭＰＵの各映像音声フレームの提示時刻の差が、映像フレームレートから算出される所定の時間または音声フレーム中のサンプル数およびサンプリング周波数から算出される所定の時間となっていない場合、ＭＰＵタイムスタンプ記述子解析切替部３２は、切替後のＭＰＵのＭＰＵタイムスタンプ記述子（図４）中の提示時刻（「ｍｐｕ＿ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ＿ｔｉｍｅ」）を補正する。また、挿入するＭＰＵについても同様にする。もし、１フレーム以上の時間の補正が必要と判断された場合、挿入するＭＰＵのフレーム数を１フレーム減らすことで、当初想定していた提示時刻からのズレを1フレーム以内に抑える。

【0088】

この効果は、動作例Ｈと同様であるので重複説明を避ける。

【0089】

上述したように、本実施形態の信号切替方法が適用された信号切替装置によれば、ＭＭＴ層の解析だけで、ＧＯＰ開始位置や符号量があらかじめ収録時に決まっているストリーマと、エンコーダもしくはストリーマの間での切替が可能になるので、エンコーダが、ベースバンドで行う必要も、ＧＯＰ開始位置や符号量を制御する必要もなく、切替時における画音のショックなく、番組切替や冗長系統の切替が可能となる。

【0090】

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】

【0091】

１０・・信号切替装置、２０、２０ａ・・ＭＭＴＰ処理部、２２・・ＭＭＴＰパケットヘッダ解析部、２４・・ＭＭＴＰペイロードヘッダ解析部、２６・・ＭＭＴＰパケットバッファ（切替前）、２８・・ＭＭＴＰパケットバッファ（切替後）、３０・・ＭＰＴ処理部、３２・・ＭＰＵタイムスタンプ記述子解析書換部、３４・・ＭＰＵ拡張タイムスタンプ記述子解析書換部、４０・・ＭＭＴＰパケットバッファ（挿入用）、５０・・ＭＭＴＰパケット選択部、６０・・ＭＭＴＰパケット読出制御部、１００・・放送システム、１１０・・圧縮多重系制御装置、１２０Ａ・・現用系システム、１２０Ｂ・・予備系システム、１２２・・エンコーダ、１２４・・多重化装置、１２５・・スクランブラ、１３０・・系統切替装置、１４０・・同期信号発生装置、１５０・・フレーム同期信号生成装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】