JP6786324B2

JP6786324B2 - 多重化装置及び多重化方法

Info

Publication number: JP6786324B2
Application number: JP2016183153A
Authority: JP
Inventors: 俊生鈴木
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2016-09-20
Publication date: 2020-11-18
Anticipated expiration: 2036-09-20
Also published as: US20180084288A1; JP2018050121A; US10757454B2

Description

本発明の実施形態は、放送又は通信による映像伝送に適用可能な多重化装置及び多重化方法に関する。

近年、超高精細度テレビ放送などに適用するＭＭＴ（MPEG Media Transport)と呼ぶ映像伝送方式が注目されている。以下、ＭＭＴ方式又はＭＭＴ規格と表記する場合がある。

ＭＭＴ方式は、ＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)で国際標準化された規格であり、映像、音声、字幕、番組表などの複数のコンポーネントのデータをＭＭＴＰ(MMT Protocol)パケット化して、このＭＭＴＰパケットをＩＰ（Internet Protocol）パケットで送信する伝送方式である。ＭＭＴ方式を適用することにより、放送や通信など複数の伝送路において、映像や音声などのコンテンツ配信を可能とし、放送と通信を横断したコンテンツ配信サービスを実現できる。

国際公開ＷＯ２０１５−１４６３７８号公報

例えばＭＭＴ方式を適用する放送サービスでは、映像・音声・字幕・番組表などの複数のコンポーネントをパケット化したパケット（以下、MMTP/IPパケットと表記する場合がある）を多重化装置により多重化して伝送する。

ここで、ＭＭＴ規格の更新に伴って、例えば一つの放送システムにおいて、複数のＭＭＴ規格のバージョンが混在する場合がある。多重化装置は、例えばＭＭＴ規格対応の放送機器（MMTP/IPパケットの送出装置等）からの出力を多数入力し、多重化処理を実行する。この場合、多重化装置では、入力するMMTP/IPパケットのＭＭＴ規格のバージョンが同じバージョンであることが必要となる。従って、放送システムでは、ＭＭＴ規格対応の放送機器を、例えば最新のＭＭＴ規格のバージョンに対応するものに一斉に更新することが要求されるなど、システム更新の際の制約となっている。

そこで、例えばＭＭＴ規格対応の多重化装置において、入力するMMTP/IPパケットのＭＭＴ規格のバージョンが混在する場合でも、多重化処理を実行できる多重化装置を実現することが求められるという課題がある。

本実施形態の多重化装置は、所定の映像伝送方式のパケットを入力する入力手段と、判定手段と、変換手段と、多重化手段とを備えた構成である。前記判定手段は、前記入力手段により入力されるパケット毎に前記映像伝送方式の規格のバージョンを判定する。前記変換手段は、前記判定手段により前記バージョンが予め設定される基準バージョンとは異なると判定された場合に、前記パケットのバージョンを前記基準バージョンに変換する。前記多重化手段は、前記基準バージョンに対応する複数のパケットを多重化する。

実施形態に関するシステムの構成を説明するためのブロック図。実施形態に関する多重化装置の構成を説明するためのブロック図。実施形態に関するＭＭＴＰ処理部の処理を説明するためのフローチャート。実施形態に関するＭＭＴＰ変換部の処理を説明するためのフローチャート。

以下図面を参照して、実施形態を説明する。

図１は、本実施形態に関するシステム（例えば放送システム）の構成を説明するためのブロック図である。図１に示すように、システム１は、多重化装置１０と、ＭＭＴ規格対応のエンコーダ１１-1〜１１-nと、字幕データを送出する字幕送出装置１２と、ＥＰＧ（Electric Programming Guide）送出装置１３と、スクランブラ１４と、送信機１５と、伝送路１６とを有する。

エンコーダ１１-1〜１１-nは、映像及び音声をＭＰＥＧ規格でエンコードし、ＭＭＴ規格対応でパケット化したMMTP/IPパケット（パケット形式のデータ）を出力する。同様に、字幕送出装置１２及びＥＰＧ送出装置１３はそれぞれ、字幕データ及び電子番組ガイドデータをＭＭＴ規格対応でパケット化したMMTP/IPパケットを出力する。

多重化装置１０は、本実施形態の主要部であり、エンコーダ１１-1〜１１-n、字幕送出装置１２及びＥＰＧ送出装置１３から出力される映像、音声、字幕、電子番組表などの複数のコンポーネントをパケット化したMMTP/IPパケットを入力し、多重化処理を実行する。

スクランブラ１４は、多重化装置１０により多重化されるパケット内のコンポーネントを暗号化するための機器である。送信機１５は、多重化装置１０により多重化されたMMTP/IPパケットを、伝送路１６を介して伝送（配信）する。超高精細度テレビ等の受信機１７は、本システム１により配信されるパケットからなるコンテンツ（映像、音声、字幕、電子番組表など）を受信し、ディスプレイ上に再生出力する。
［多重化装置の構成］
図２は、多重化装置１０の構成を説明するためのブロック図である。なお、図２では、字幕送出装置１２、ＥＰＧ送出装置１３及びスクランブラ１４を便宜的に省略する。図２に示すように、多重化装置１０は、複数の入力バッファ２０-1〜２０-nと、制御部２１と、ＭＭＴＰ処理部２２-1〜２２-nと、多重化部２３とを有する。入力バッファ２０-1〜２０-nはそれぞれ、対応するエンコーダ１１-1〜１１-nから出力されるMMTP/IPパケットを受信して保持する。なお、多重化装置１０は、字幕送出装置１２及びＥＰＧ送出装置１３のそれぞれに対応する入力バッファ（図示せず）も含む。

入力バッファ２０-1〜２０-nは、エンコーダ１１-1〜１１-nから出力されるMMTP/IPパケットを受信して、ＭＭＴＰ処理部２２-1〜２２-nに出力する。制御部２１は、多重化装置１０の動作を制御するコントローラであり、本実施形態では主として、ＭＭＴＰ処理部２２-1〜２２-nの動作を制御する。なお、制御部２１及びＭＭＴＰ処理部２２-1〜２２-nはそれぞれ、コンピュータのハードウェア及びソフトウェアにより構成されていてもよい。

多重化部２３は、ＭＭＴＰ処理部２２-1〜２２-nから出力される複数のMMTP/IPパケットの中で、図示しない上位のコントローラからの設定に従って取捨選択し、多重化処理を実行する。

次に、ＭＭＴＰ処理部２２-1〜２２-nの構成を、ＭＭＴＰ処理部２２-1を代表として説明する。

図２に示すように、ＭＭＴＰ処理部２２-1は、ＭＭＴＰバージョンチェック部３０と、ＭＭＴＰ変換部３１とを有する。ＭＭＴＰバージョンチェック部３０は、入力バッファ２０-1に入力されたMMTP/IPパケットの対応規格（ＭＭＴ規格）のバージョン（ＭＭＴＰバージョンと表記する場合がある）をチェックする。ＭＭＴＰバージョンチェック部３０は、制御部２１から指示される例えば最新のMMTPバージョンと、入力されたMMTP/IPパケットのMMTPバージョンとが一致した場合には、当該MMTP/IPパケットを多重化部２３に出力する（図３を参照）。

一方、ＭＭＴＰバージョンチェック部３０は、制御部２１から指示される例えば最新のＭＭＴＰバージョンと異なる場合には、当該MMTP/IPパケット及びチェック処理時に検出したバージョン情報を、ＭＭＴＰ変換部３１に出力する。ＭＭＴＰ変換部３１は制御部２１の制御に応じて、当該MMTP/IPパケットを、制御部２１から指示される最新のMMTPバージョンに変換して、多重化部２３に出力する（図４を参照）。
［ＭＭＴＰ処理部の処理内容］
図３及び図４のフローチャートを参照して、ＭＭＴＰ処理部２２-1が実行する具体的処理を説明する。なお、他のＭＭＴＰ処理部２２-nも、ＭＭＴＰ処理部２２-1と同様の処理を実行する。

図３に示すように、ＭＭＴＰ処理部２２-1は制御部２１の制御に応じて、入力バッファ２０-1からMMTP/IPパケットを取り出して、ＭＭＴＰバージョンチェック部３０に入力する（ステップＳ１）。ＭＭＴＰバージョンチェック部３０は、制御部２１により設定される基準MMTPバージョン情報に基づいて、入力されたMMTP/IPパケットのMMTPバージョンが基準MMTPバージョンと一致するか否かをチェックする（ステップＳ２）。基準MMTPバージョンとは、多重化部２３に出力すべきMMTPバージョンであり、例えば最新のMMTPバージョンである。

ここで、本実施形態では、制御部２１は、バージョンをチェックするための情報として、MMTPパラメータ情報及び基準MMTPバージョン（最新のMMTPバージョン）のMMTPバージョン情報を使用する。MMTPバージョン情報は、パケットのヘッダ部に予め設定されているバージョン情報とは異なり、例えばペイロード部に含まれるタイムスタンプ記述子等の記述子情報である。なお、ヘッダ部に予め設定されているバージョン情報が利用可能であれば、バージョンのチェック用として使用してもよい。

本実施形態では、制御部２１は、最新のMMTPバージョンから最古のバージョンまでのMMTPパラメータ情報及びMMTPバージョン情報を準備（保存）し、バージョンにより参照するテーブルにより管理している。MMTPパラメータ情報は、例えばMMTPバージョン毎の詳細パラメータ情報、テーブル情報、記述子情報などを含む。

ＭＭＴＰバージョンチェック部３０のチェック結果が、入力されたMMTP/IPパケットのMMTPバージョンと基準MMTPバージョンとが一致する場合には（ステップＳ３のＹＥＳ）、制御部２１は、当該MMTP/IPパケットを多重化部２３に出力するように制御する（ステップＳ４）。

一方、ＭＭＴＰバージョンチェック部３０のチェック結果が不一致の場合には（ステップＳ３のＮＯ）、ＭＭＴＰ変換部３１は制御部２１の制御に応じて、後述するように、バージョン変換処理を実行する（ステップＳ６）。制御部２１は、ＭＭＴＰ変換部３１により基準MMTPバージョンに変換されたMMTP/IPパケットを、多重化部２３に出力するように制御する（ステップＳ７）。多重化部２３は、基準MMTPバージョンと一致するMMTPバージョンの各MMTP/IPパケットの多重化処理を実行する（ステップＳ５）。

以上のような本実施形態の基本的処理において、図４を参照して、ＭＭＴＰ変換部３１によるバージョン変換処理に関する具体的処理を説明する。

まず、図３に戻って、ＭＭＴＰバージョンチェック部３０のチェック結果が不一致の場合に（ステップＳ３のＮＯ）、ＭＭＴＰバージョンチェック部３０は制御部２１の制御に応じて、入力されたMMTP/IPパケットのMMTPバージョンの検出処理を実行する。具体的には、図４に示すように、ＭＭＴＰバージョンチェック部３０は、基準MMTPバージョンである最新のMMTPバージョンに対して直前のMMTPバージョンと、入力されたMMTP/IPパケットのMMTPバージョンとが一致するか否をチェック（確認）する（ステップＳ１０）。

ここで、前述したように、制御部２１は、最新のMMTPバージョンから最古のバージョンまでのMMTPバージョン情報を準備しており、当該直前のMMTPバージョン情報をＭＭＴＰバージョンチェック部３０に設定する。

ＭＭＴＰバージョンチェック部３０のチェック結果が、入力されたMMTP/IPパケットのMMTPバージョンと直前のMMTPバージョンとが一致する場合には（ステップＳ１１のＹＥＳ）、制御部２１は、後述するようなバージョン変換処理に移行する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。

一方、ＭＭＴＰバージョンチェック部３０のチェック結果が不一致の場合には（ステップＳ１１のＮＯ）、ＭＭＴＰバージョンチェック部３０は制御部２１の制御に応じて、入力されたMMTP/IPパケットのMMTPバージョンの検出処理を続行する（ステップＳ１４，Ｓ１６）。ここでは、直前のMMTPバージョンが最古のMMTPバージョンではないため、ＭＭＴＰバージョンチェック部３０は、次のMMTPバージョン（直前より次に古いバージョン）と、入力されたMMTP/IPパケットのMMTPバージョンとが一致するか否を確認する（ステップＳ１６）。

ＭＭＴＰバージョンチェック部３０のチェック結果が不一致の場合には（ステップＳ１１のＮＯ）、ＭＭＴＰバージョンチェック部３０は、さらにMMTPバージョンの検出処理を続行する。ＭＭＴＰバージョンチェック部３０は、入力されたMMTP/IPパケットのMMTPバージョンが、制御部２１が設定する最古のバージョンまでのいずれのMMTPバージョンとも一致しなければ、不正なMMTPパケットとして制御部２１に異常を通知する（ステップＳ１４のＹＥＳ）。制御部２１は、ＭＭＴＰバージョンチェック部３０から異常を受信すると、当該入力されたMMTP/IPパケットを破棄する（ステップＳ１５）。

ＭＭＴＰバージョンチェック部３０は、最新のMMTPバージョン（基準MMTPバージョン）を除く最古のバージョンまでのいずれかと一致するMMTPバージョンを検出（確認）した場合に（ステップＳ11のＹＥＳ）、当該バージョン情報とMMTP/IPパケットをＭＭＴＰ変換部３１に出力する（ステップＳ１２）。

ＭＭＴＰ変換部３１は、ＭＭＴＰバージョンチェック部３０から出力されるMMTP/IPパケット（入力されたMMTP/IPパケット）に対して、最新のMMTPバージョン（基準MMTPバージョン）に変換するバージョン変換処理を実行する（ステップＳ１３）。

具体的には、ＭＭＴＰ変換部３１は、制御部２１により設定されるMMTPパラメータ情報、基準MMTPバージョン（最新のMMTPバージョン）のMMTPバージョン情報、及びＭＭＴＰバージョンチェック部３０からのMMTPバージョン情報を使用して、ＭＭＴＰバージョンチェック部３０から出力されるMMTP/IPパケット（最新のMMTPバージョンではないMMTPバージョンのパケット）を最新のMMTPバージョン（基準MMTPバージョン）のパケットに変換する。

なお、制御部２１により設定されるMMTPパラメータ情報は、例えばMMTPバージョン毎の詳細パラメータ情報、テーブル情報、記述子情報などを含む。また、MMTPバージョン情報は、例えばペイロード部に含まれるタイムスタンプ記述子等の記述子情報である。また、ＭＭＴＰ変換部３１は、バージョン変換処理において、必ずしもMMTPパラメータ情報の全てを変換するのではなく、例えば記述子情報のみを変換する処理でもよい。

以上のように本実施形態のＭＭＴ規格対応の多重化装置であれば、入力する複数のMMTP/IPパケットにおいて、ＭＭＴ規格のバージョンが混在する場合でも、予め設定される基準MMTPバージョン（例えば最新のMMTPバージョン）に変換できる。即ち、入力する複数のMMTP/IPパケットのMMTPバージョンが混在する場合に、各MMTPバージョンを統一化して、多重化部に入力して多重化処理を行うことができる。

従って、本実施形態の多重化装置を例えばＭＭＴ規格対応の放送システムに適用する場合に、ＭＭＴ規格の更新に伴って、ＭＭＴ規格対応の放送機器を、例えば最新のＭＭＴ規格のバージョンに対応するものに一斉に更新する必要はなく、システムの更新に対する制約を大幅の緩和できる。これにより、ＭＭＴ規格対応の放送機器に対する更新を順次進めることが可能となり、ＭＭＴ規格対応の放送システムの更新が行い易くなる。

なお、本実施形態では、ＭＭＴ規格対応の多重化装置について説明したが、これに限ることなく、ＭＭＴ規格とは異なる映像伝送方式の規格（メディア・トランスポート規格）対応の多重化装置についても適用可能である。

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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。

１…システム、１０…多重化装置、１１-1〜１１-n…エンコーダ、
１２…字幕送出装置、１３…ＥＰＧ送出装置、１４…スクランブラ、
１５…送信機、１６…伝送路、１７…受信機、２０-1〜２０-n…入力バッファ、
２１…制御部、２２-1〜２２-n…ＭＭＴＰ処理部、２３…多重化部、
３０…ＭＭＴＰバージョンチェック部、３１…ＭＭＴＰ変換部。

Claims

所定の映像伝送方式のパケットを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力されるパケット毎に前記映像伝送方式の規格のバージョンを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記バージョンが予め設定される基準バージョンとは異なると判定された場合に、前記パケットのバージョンを前記基準バージョンに変換する変換手段と、
前記基準バージョンに対応する複数のパケットを多重化する多重化手段と
を具備する多重化装置。
前記判定手段は、
前記バージョンが前記基準バージョンとは異なる場合に、予め設定された複数のバージョンとの比較結果に基づいて前記パケットのバージョンを特定する請求項１に記載の多重化装置。
前記判定手段により前記パケットのバージョンを特定できない場合には、当該パケットを破棄する手段を有する請求項２に記載の多重化装置。
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記基準バージョンと一致するバージョンのパケットを前記多重化手段に送出するように制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記パケットのバージョンが前記基準バージョンとは異なる場合に、前記変換手段により前記基準バージョンに変換されたパケットを前記多重化手段に送出するように制御する請求項１又は２に記載の多重化装置。
前記変換手段は、
前記判定手段により、前記基準バージョンとは異なり、前記パケットのバージョンが特定された場合に、前記パケットの特定されたバージョンを前記基準バージョンに変換する請求項２に記載の多重化装置。
前記映像伝送方式の規格のバージョンとして、予め最新バージョンから最古のバージョンまでの複数のバージョンが設定されており、
前記判定手段は、前記最新バージョンを前記基準バージョンとして、前記パケットのバージョンと前記基準バージョンとが一致するか否かの判定処理を実行する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の多重化装置。
前記映像伝送方式の規格のバージョンとして、予め最新バージョンから最古のバージョンまでの複数のバージョンが設定されており、
前記判定手段は、前記最新バージョンを前記基準バージョンとして、前記バージョンが前記基準バージョンとは異なる場合に、前記最新バージョンの直前のバージョンから前記最古のバージョンまでを順次使用し、前記最新バージョンを除く複数のバージョンとの比較結果に基づいて前記パケットのバージョンを特定する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の多重化装置。
所定の映像伝送方式の複数のパケットを入力して多重化する多重化装置に適用する多重化方法であって、
入力されるパケット毎に前記映像伝送方式の規格のバージョンを判定する処理と、
前記判定する処理により前記バージョンが予め設定される基準バージョンとは異なると判定された場合に、前記パケットのバージョンを前記基準バージョンに変換する処理と、
前記基準バージョンに対応する複数のパケットを多重化する処理と
を実行する多重化方法。
前記判定する処理は、
前記バージョンが前記基準バージョンとは異なる場合に、予め設定された複数のバージョンとの比較結果に基づいて前記パケットのバージョンを特定する処理を含む請求項８に記載の多重化方法。
前記変換する処理は、
前記判定する処理により、前記基準バージョンとは異なり、前記パケットのバージョンが特定された場合に、前記パケットの特定されたバージョンを前記基準バージョンに変換する請求項９に記載の多重化方法。
前記映像伝送方式の規格のバージョンとして、予め最新バージョンから最古のバージョンまでの複数のバージョンが設定されており、
前記判定する処理は、前記最新バージョンを前記基準バージョンとして、前記バージョンが前記基準バージョンとは異なる場合に、前記最新バージョンの直前のバージョンから前記最古のバージョンまでを順次使用し、前記最新バージョンを除く複数のバージョンとの比較結果に基づいて前記パケットのバージョンを特定する請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の多重化方法。