JP2015149680A - 送信装置及び受信装置 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、TSとMMTの概要について説明する。図1は、レガシーメディア活用を考慮したMMTサービスのレイヤモデルの一例を示す図である。
TSは、当初はATM伝送路をターゲットに設計されたが、現在ではIP伝送路を用いた「TS over IP」がより一般的である。「TS over IP」では、アプリケーション層のプロトコルとしてRTPが標準的に用いられる。RTPパケットに対するTSパケットのカプセル化は、例えば「IETF RFC 2250」に規定されており、この内容を参照する形で幾つかの標準規格が策定されている。なお、素材伝送規格としては、例えば「SMPTE 2022−2」があり、IPTV規格としては、例えば「DVB−IPTV」や「IPTVFJ STD−0004」等がある。
次に、「TS over IP」におけるTSパケットのカプセル化と誤り訂正の概要について説明する。図2は、RTPパケットに対するTSパケットのカプセル化の一例を示す図である。なお、図2において、Vはビデオ(Video)データを示し、Aはオーディオ(Audio)データを示している。PAT(Program Association Table)は、あるTS内に含まれるプログラム一覧をPMT(Program Map Table)のPID(パケット識別子)一覧で格納した情報である。また、PMT(Program Map Table)は、あるプログラムに含まれる画像や音声等の各PIDを格納した情報である。また、PCR(Program Clock Reference)は、送信装置と受信装置との時刻同期を行う際の基準となるクロックである。また、PCRは、符号化した時の基準時間を復号側のSTC(System Time Clock)で再現するための情報である。
次に、HTTPストリーミングにおけるTSの利用について説明する。近年では、HTTPを用いた映像コンテンツのストリーミング配信が注目されている。例えば、HLS(HTTP Live Streaming)やSmooth Streaming等のベンダー規格が先行し,それらの技術を持ち寄る形でMPEG−DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)が策定された。
MMTの最大の特徴は、例えば映像,音声,字幕,データ等の多様なアセット(例えば、映像や音声等のコンポーネント)を複数の伝送路を用いて伝送するハイブリッド伝送にある。ハイブリッド伝送の機能要素としては、例えば、(1)アセット単位での伝送路割り当て、(2)シームレスな伝送路切り替え、(3)UTC(Coordinated Universal Time)時刻に同期したメディアプレゼンテーション、(4)アセットの表示レイアウト指定、(5)アセットの重要度に応じた誤り訂正である。
次に、本実施形態における「TS over MMT」の一例について図を用いて説明する。図3は、「TS over MMT」を用いた放送システムの一例を示す図である。図3の例に示す放送システム10は、ストリーム多重化における送信装置の一例としてのMMT多重装置11と、受信装置の一例としての受信機12とを有し、MMT多重装置11と、受信機12とは、放送電波やインターネット等の通信ネットワーク等に代表されるネットワーク13によりデータの送信又は送受信が可能な状態で接続されている。ネットワーク13は、1又は複数の伝送路を有する。
次に、上述した放送システム10における送信装置の一例であるMMT多重装置11及び受信装置の一例である受信機12の各機能構成例について、図を用いて説明する。
図4は、MMT多重装置の機能構成例を示す図である。なお、図4に示すMMT多重装置11は、一例として、入力したTSをMMTに変換してMMT多重を行う機能を有する構成について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、上述した図3に示すように、MMTネイティブアセットのデータ入力に対しても既存の多重方式を用いてMMT多重を行うこともできる。
ここで、上述したランダムアクセスポイント判定部106におけるPESの判定例について具体的に説明する。例えば、TSパケットの映像符号化方式がMPEG−2の場合には、PES先頭のピクチャヘッダを参照することで、IピクチャのPESであること判定できる。また、映像符号化方式がH.264の場合には、PES先頭のVCL(Video Codec Layer)−NAL(Network Abstraction Layer)ユニットのNALユニットタイプを参照することで、IDRピクチャのPESであることを判定できる。
次に、本実施形態における受信装置(受信機)側の機能構成につき、2つの実施例を説明する。なお、以下の各実施例では、主に上述した送信装置(MMT多重装置11)等が送信したMMT信号からTS信号を取得する例について説明するが、受信機12の処理については、これに限定されるものではなく、例えば多重化された通常のMMT信号を受信し、受信したMMT信号からメディア符号データ等を取得する機能を有していてもよい。また、受信機12は、符号データから復号処理を行って、図3に示すようなMMTネイティブアセットやTSコンポーネントを取得する機能を有していてもよく、画面に表示したり、音声を出力するような機能を有していてもよい。
図5は、第1実施例における受信機の機能構成例を示す図である。なお、図5に示す第1実施例の受信機12は、例えばTS信号を多重化したMMTフローを受信し、TS信号を復元するTS復元型の受信装置の一例である。
図6は、第2実施例における受信機の機能構成例を示す図である。なお、図6に示す第2実施例の受信機12'は、ES分離型受信装置の一例である。受信機12'は、MMT信号入力部301と、誤り訂正処理部302と、MMTPパケット分離部303と、MFUリオーダー部304と、TSヘッダ除去部305と、PES出力部306と、MPUタイムスタンプ抽出部307とを有する。図6に示す第2実施例の受信機12'は、例えばTS信号を多重化したMMTフローを受信し、メディア符号データのESを分離し、復号器等に対して出力する。
次に、「TS over MMT」におけるTSコンポーネントの復号方法、及びTS標準規格とのコンフォーマンスの考え方について説明する。例えば、図3に示すようなSHV(スーパーハイビジョン)受信機12−1には、現行2K放送との互換機能として2K解像度対応の復号器が実装される。また、セカンドスクリーン12−2のように、タブレット端末やスマートフォン等のモバイル向けチップセットには、ハードウェアアクセラレーション機能として2K解像度対応の復号器が実装されているものが多い。
ここで、TS標準規格では、仮想デコーダモデルによるバッファ管理やPCRの送出周期、許容ジッタ等が細かく規定されている。しかしながら、これらは標準化当時において現実的だったハードウェアプロセス、メモリ等のリソースコスト、ATMの様な均一な伝送路環境を基に規定されており、必ずしも現状に即していない。
本実施形態では、上述したように、MMTで導入されたMPUやMFUの概念に従ったTSパケットのカプセル化を行う。図8は、MMTPパケットに対するTSパケットのカプセル化の一例を示す図である。
付与モード1では、MFU先頭のTSパケットのみにタイムスタンプを付与する。この場合、MFU先頭以外のTSパケットの送出タイミング情報が失われるため、単純にシリアル信号として再生するとアクセスユニットの符号データがまとめてTS入力復号器に入力される。上述した図7に示すような復号部(例えば、TS入力復号器)402の実装によっては、入力バッファのオーバーフローを防ぐためにTSパケットの送出タイミングを平均化し、分散させる必要がある。
付与モード2では、全てのTSパケットにタイムスタンプを付与する。これにより、MFU先頭以外の個々のTSパケットについても送出タイミング情報が保持され、元のTS信号と同じタイミングで再生できる。
伝送モード1では、MPU先頭の初期化情報として生成したPCRのみを伝送する。例えば一般的なGOP周期は、約0.5秒程度であるため、PCR送出周期がTS標準規格に規定される0.1秒以下を満たさない。例えばTS入力復号器内部のSTCを駆動するPLL(Phase Lock Loop)の安定性が高ければ問題はないと考えられるが、実際に0.1秒以下の頻度で補正を行わなければ不定値となる実装の場合には、受信機12側で補間生成したPCRを挿入してTS入力復号器に入力する必要がある。
伝送モード2では、入力TS内のPCRを全て残し,PESを格納するMFU内にもPCRを格納して伝送する。PCRを残してもその送出タイミングが失われては意味がないため、全てのTSパケットにSTCタイムスタンプを付与するモードを同時に選択する必要がある。
次に、本実施形態における制御情報(シグナリング)について説明する。本実施形態では、MMTパッケージのアセットとしてTSコンポーネントを参照する。ここで、図9は、「TS over MMT」で伝送されるTSコンポーネントのgeneral_location_info記述例を示す図である。なお、図9に示す数値はビット数を示すが、値についてはこれに限定されるものではない。
次に、上述したMMT多重装置11により「TS over MMT」で伝送されたTSパケットを受信して出力するための受信機12側で処理されるデータの具体例について説明する。なお、受信機12では、標準規格に準拠したTS信号として復元することは必須ではなく、受信機12に実装される個別のTS入力復号器のコンフォーマンス要求に応じた信号となるようにTSパケットを再生すればよい。ここでは、その一例について具体的に説明する。
11 MMT多重装置(送信装置)
12,12',12'' 受信機(受信装置)
13 ネットワーク
101 TS信号入力部
102 TSパケット解析・分離部
103 制御情報バッファ
104 STC再生部
105 PESバッファ
106 ランダムアクセスポイント判定部
107 MMTPパケット構成部(パケット構成部)
108 FEC処理部
109 MMT信号出力部
110 UTC時計
111 MPUタイムスタンプ生成部(タイムスタンプ生成部)
201,301 MMT信号入力部
202,302 誤り訂正処理部
203,303 MMTPパケット分離部(パケット分離部)
204,304 MFUリオーダー部
205 タイミング再生・シリアル化部
206 TS信号出力部(出力部)
305 TSヘッダ除去部
306 PES出力部(出力部)
307 MPUタイムスタンプ抽出部
401 MMT分離部
402 復号部
403 提示処理部
404 制御部
411 TS分離部
412 第2復号部
Claims (12)
- TS信号をMMT信号に変換して送信する送信装置において、
入力されたTS信号のパケットを解析し、前記TS信号に多重化されたコンポーネント及び制御信号の分離を行うTSパケット解析・分離部と、
前記TS信号に多重化されたコンポーネントに対応するTSパケット識別情報と、MMTパケット識別情報とを関連付け、前記TS信号に多重化されたコンポーネントを複数伝送路に振り分け可能なパケットを構成するパケット構成部と、
前記パケット構成部により得られるMMT信号を出力するMMT信号出力部とを有することを特徴とする送信装置。 - 前記パケット構成部は、
前記MMT信号に含まれるgeneral_location_infoに前記TSパケット識別情報と前記MMTパケット識別情報との対応を記述することを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 - 前記パケット構成部は、
前記TSパケット解析・分離部により得られる前記TSパケット識別情報と、前記MMTパケット識別情報との対応情報のリストをMMTの制御情報に記述することを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 - 前記パケット構成部は、
前記TS信号のコンポーネントのPESを、前記MMT信号のMFUに対応付けてMMTPパケット化することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の送信装置。 - 前記パケット構成部により構成されたパケットに格納されたデータの重要度又は振り分けられる伝送路の性質に応じてFEC処理を行うFEC処理部を有することを特徴とする請求項4に記載の送信装置。
- 前記パケット構成部は、
前記MFUの先頭若しくは全てのTSパケットにタイムスタンプを付与することを特徴とする請求項4又は5に記載の送信装置。 - 前記TS信号のコンポーネントのPESの先頭の情報に含まれるピクチャ種別からランダムアクセスポイントを判定し、判定結果に対応するMPU番号及びMFU番号を付与するランダムアクセスポイント判定部を有することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の送信装置。
- 前記パケット構成部は、
前記MPUの先頭のMFUにTSの制御情報を格納することを特徴とする請求項4に記載の送信装置。 - 前記TS信号のコンポーネントのPESヘッダに記述されたSTC時間軸上の提示時刻であるPTSを、UTC時間軸上の提示時刻であるMPUタイムスタンプに変換し、MPU先頭のアクセスユニットのMFUを格納する前記MMT信号のパケットを送出する前に、対応する制御信号パケットに格納して出力させるタイムスタンプ生成部を有することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の送信装置。
- 受信したMMT信号からTS信号を取得する受信装置において、
1又は複数の伝送路から受信した前記MMT信号を入力するMMT信号入力部と、
前記MMT信号入力部により入力された前記MMT信号に対し、TSパケット識別情報とMMTパケット識別情報との対応情報を用いて、出力対象のTSコンポーネントを伝送するMMTPパケットを分離し、TSパケット列を取り出すパケット分離部と、
前記パケット分離部により得られるTSパケットに付与されたタイムスタンプに基づいて、前記TSパケットを時系列に並べてシリアル化されたTS信号を出力する出力部とを有することを特徴とする受信装置。 - 前記パケット分離部は、
前記TSパケット識別情報と前記MMTパケット識別情報との対応情報に基づいて、前記MMT信号内に多重されたTSのコンポーネントを、MMTパッケージのアセットとして参照することを特徴とする請求項10に記載の受信装置。 - 前記出力部から出力されるTS信号を復号する復号部を有し、
前記復号部は、前記出力部から出力されるTS信号と、TS方式を採用した他の放送サービスから別途受信されるTS信号とが排他的に切り替えられた信号を復号可能とすることを特徴とする請求項10又は11に記載の受信装置。
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