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公開番号2024030469
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2022133395
出願日2022-08-24
発明の名称送信装置及び受信装置
出願人日本放送協会
代理人個人
主分類H04J 3/00 20060101AFI20240229BHJP(電気通信技術)
要約【課題】送信側のジッタ量の増大を抑制し受信側の映像破綻を防止してIPパケット形式のコンテンツをバルク伝送可能とする送信装置及び受信装置を提供する。
【解決手段】本発明の送信装置11は、複数の放送伝送路を経てIPパケット形式のコンテンツをバルク伝送する際、その複数のコンテンツデータの種別について各宛先IPアドレスを基に判別し振り分けるコンテンツ分配部111、その種別毎にTLVパケット列に変換しTLVストリームを構成するTLV信号生成部112、当該TLVストリームにおける所定のTLVパケットのパケットタイプフィールドに、受信側で識別可能な伝送路切り替えを指定するフラグを付加するフラグ付加部113、及び所定の分割フレームを基準に当該TLVストリームをバルク伝送制御する分割フレーム生成部114を備える。本発明の送信装置17は、当該フラグを検出して当該TLVストリームを再構成する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数の放送伝送路を利用してＴＬＶ（Type Length Value）パケット形式でＩＰパケット形式のコンテンツをバルク伝送する送信装置であって、
所定のコンテンツストリーマーから入力されたＩＰパケット形式のコンテンツを構成するそれぞれに宛先ＩＰアドレスが割り当てられた複数のコンテンツデータを入力し、各宛先ＩＰアドレスを識別して前記複数のコンテンツデータの種別を判別し振り分けを行うコンテンツ分配手段と、
前記コンテンツデータの種別に応じて振り分けられたＩＰパケット形式の信号を、コンテンツデータの種別毎のＴＬＶパケット形式の信号に変換し、一つのＴＬＶストリームを構成するＴＬＶ信号生成手段と、
前記ＴＬＶストリームに対して、コンテンツデータの種別に応じてバルク伝送するためにコンテンツデータの種別毎の連続するＴＬＶパケット列を判別して、前記ＴＬＶストリームにおける所定のＴＬＶパケットにおけるＴＬＶヘッダのパケットタイプフィールドに、受信側で識別可能な伝送路切り替えを指定するフラグを付加するフラグ付加手段と、
当該バルク伝送に用いる伝送路の種別及び数を少なくとも識別可能とするように事前に定められた識別情報を基に、当該バルク伝送に用いる複数の放送伝送路に対して共通する伝送方式に準拠したフレーム長の分割フレームを定め、前記ＴＬＶストリームの伝送に要する情報ビットレートが当該複数の放送伝送路の最大伝送レート内に収まるときは当該複数の放送伝送路に応じた数の基本分割スロットで当該分割フレームを構成し、当該所定のデータの伝送に要する情報ビットレートが当該複数の放送伝送路で伝送可能な最大伝送レートを超えるときは更にＩＰネットワークの通信伝送路経由で伝送するための所定数の基本分割スロットを加えて当該分割フレームを構成し、該分割フレームを基準に前記ＴＬＶストリームをコンテンツデータの種別に応じてバルク伝送するように制御する分割フレーム生成手段と、
を備えることを特徴とする送信装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記フラグ付加手段は、前記フラグを、伝送路が切り替わる直前のＴＬＶパケットにおけるＴＬＶヘッダのパケットタイプフィールドに対し、少なくとも付加するように構成されてい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】
前記フラグ付加手段は、前記フラグを、当該バルク伝送に用いる伝送路の本数分で、対象とするＴＬＶパケットのパケットタイプフィールドに対し、未定義領域の範囲内の所定値からインクリメント又はデクリメントしながら付加するように構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の送信装置。
【請求項４】
請求項１に記載の送信装置によってバルク伝送された前記ＩＰパケット形式のコンテンツを受信する受信装置であって、
事前に定められた当該識別情報を基に分割フレームの構造を識別して所定数の基本分割スロットを定め、コンテンツデータの種別に応じてバルク伝送された前記ＴＬＶストリームを構成する放送伝送路経由で受信したＴＬＶパケット形式の信号、更にＩＰネットワークの通信伝送路経由で伝送されたＩＰベースのパケットがあるときはＩＰデカプセル化を施して当該パケット内に付与される信号順序を一意に明示するためのＩＰシーケンス番号に基づき信号順序を整列した後に抽出したＴＬＶパケット形式の信号について、各伝送路に対応する基本分割スロットに対して受信した順に順次ＴＬＶパケット列を割り当て当該送信装置で生成した分割フレームを再構成する分割フレーム再構成手段と、
当該再構成した分割フレームの各基本分割スロット内のＴＬＶパケット列から、前記フラグを検出するフラグ検出手段と、
当該検出した分割フレーム上のフラグの位置とフラグの値を基に、各基本分割スロット内のＴＬＶパケット列を連結させＴＬＶストレームを復元する出力信号生成手段と、
当該復元したＴＬＶストリームから、それぞれに宛先ＩＰアドレスが割り当てられた複数のコンテンツデータを構成するＩＰパケット形式のデータを抽出し、前記ＩＰパケット形式のコンテンツを構成する各コンテンツデータを再構成して各宛先ＩＰアドレスに対応する宛先機器へと出力するコンテンツ再分配手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項５】
前記ＴＬＶ信号生成手段が、前記ＩＰパケット形式のコンテンツを構成するそれぞれのコンテンツデータに対応する宛先ＩＰアドレスを示すＩＰヘッダを除去して、コンテンツデータの種別毎のＴＬＶパケット形式の信号に変換するように構成されている際に、
前記コンテンツ再分配手段は、当該復元したＴＬＶストリームの各ＴＬＶパケットからコンテンツデータ毎のＴＬＶパケットペイロードを抽出し、抽出したＴＬＶパケットペイロードをＩＰパケットペイロードとし、送受間で既知とする前記ＩＰパケット形式のコンテンツを構成するそれぞれのコンテンツデータに対応する宛先ＩＰアドレスを示すＩＰヘッダを付加したＩＰパケット形式の信号を改めて生成し、各宛先ＩＰアドレスに対応する宛先機器へと出力するように構成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ＴＬＶ信号生成手段が、前記ＩＰパケット形式のコンテンツを構成するそれぞれのコンテンツデータに対応する宛先ＩＰアドレスを示すＩＰヘッダを付加したまま、コンテンツデータの種別毎のＴＬＶパケット形式の信号に変換するように構成されている際に、
前記コンテンツ再分配手段は、当該復元したＴＬＶストリームの各ＴＬＶパケットからコンテンツデータ毎のＴＬＶパケットペイロードを抽出することにより前記ＩＰパケット形式のコンテンツを構成するそれぞれのコンテンツデータを復元し、各コンテンツデータに割り当てられた各宛先ＩＰアドレスに対応する宛先機器へと出力するように構成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。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星放送及び地上放送並びに固定通信及び移動通信の技術分野に関するものであり、特に、デジタルデータの時分割多重伝送に係る送信装置及び受信装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
デジタル伝送方式では、各サービスで利用可能な周波数帯域幅において、より多くの情報が伝送可能なよう、多値変調方式がよく用いられる。周波数利用効率を高めるには、変調信号１シンボル当たりに割り当てるビット数（変調次数）を高めるのが有効であるが、周波数１Ｈｚあたりに伝送可能な情報速度の上限値と信号対雑音比の関係はシャノン限界で制限される。衛星伝送路を用いた情報の伝送形態の一例として、衛星デジタル放送が挙げられる。
【０００３】
現在利用されている衛星デジタル放送では、誤り訂正符号を用いた受信装置における情報訂正が行われている。パリティビットと呼ばれる冗長信号を送るべき情報に付加することで信号の冗長度（符号化率）を制御し、雑音に対する耐性を上げることが可能である。誤り訂正符号と変調方式は密接に関わっており、信号対雑音比に対する周波数利用効率の理論的な上限値はシャノン限界と呼ばれる。シャノン限界に迫る性能を有する強力な誤り訂正符号の一つとしてＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号が１９６２年にギャラガーによって提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
ＬＤＰＣ符号は、非常に疎な検査行列Ｈ（検査行列の要素が０と１からなり、且つ１の数が非常に少ない）により定義される線形符号である。ＬＤＰＣ符号は符号長を大きくし、適切な検査行列を用いることによりシャノン限界に迫る伝送特性が得られる強力な誤り訂正符号であり、現在又は次世代の放送サービスである４Ｋ・８Ｋスーパーハイビジョン衛星放送の伝送方式を規定するＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ４４（以下、高度衛星放送方式（ＩＳＤＢ－Ｓ３）と呼ぶ。）においてもＬＤＰＣ符号が採用されている（例えば、非特許文献２参照）。多値変調とＬＤＰＣ符号をはじめとする強力な誤り訂正符号を組み合わせることで、より高い周波数利用効率の伝送が可能となってきている。
【０００５】
ところで、昨今、ＡＲ（Augmented Reality）・ＶＲ（Virtual Reality）をはじめとした３次元コンテンツなど、４Ｋ・８Ｋサービスを超える次世代コンテンツの伝送技術確立が期待されている。しかしながら、衛星放送で使用される１２ＧＨｚ帯に着目すると、利用可能な周波数はひっ迫しており、４Ｋ・８Ｋサービスを超える次世代コンテンツの伝送にむけては十分な周波数帯域幅を確保することが困難な状況にある。そこで、十分な帯域幅が確保できない状況において、大容量伝送を帯域毎に分割して伝送するバルク伝送という技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、ＩＰをベースとした通信伝送路に対して親和性の高いものとし、複数の放送伝送路を利用してＴＬＶパケット形式で所定のデータを分割してバルク伝送する伝送システムについても開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００９－２６０４０８号公報
特開２０２０－１２３７６３号公報
【非特許文献】
【０００８】
R. G Gallager, “Low Density Parity Check Codes,” in Research Monograph series Cambridge, MIT Press, 1963
“高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式（ＩＳＤＢ－Ｓ３）標準規格ＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ４４２．１版”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２８年３月２５日改定、ＡＲＩＢ、［令和４年６月６日検索］、インターネット〈URL:https://www.arib.or.jp/kikaku/kikaku_hoso/std-b44.html〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、大容量伝送を帯域毎に分割して伝送するバルク伝送という技術が知られている一方、特許文献１，２で示されるバルク伝送の課題として、１つのコンテンツを構成する複数種のコンテンツデータの種別毎に伝送路を指定して伝送する機能がないことが挙げられる。また、１つのコンテンツを構成する複数種のコンテンツデータの種別毎に伝送路を指定して伝送する場合、分割して伝送した各伝送路の信号を受信側で結合して出力する際に、バルク伝送する前の信号出力順序／間隔とは異なる順序／間隔で出力されることによるジッタ量の増大が想定され、それにより受信装置後段のデコーダなどでメモリのオーバーフローなどにより伝送したコンテンツにおける映像破断が生じる可能性がある。
【００１０】
従って、本発明の目的は、上述の問題に鑑みて、送信側のジッタ量の増大を抑制し受信側の映像破綻を防止してＩＰパケット形式のコンテンツをバルク伝送可能とする送信装置及び受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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