JP3805910B2 - Transmitter having delay compensation function - Google Patents

Description

【０００５】
通常、各階層のデータは所定のパケット単位でしかもバースト状に伝送され、また、フレーム多重方式の場合は多重フレーム内での各階層のパケットの粗密の割合によってもバースト的になる傾向がみられる。つまり、局所的な見方をすれば、多重フレームのデータ量は伝送パラメータの関数であり次式で表わせる。 ｆ( パラメータ) ＝ １フレーム …（式２）。
【０００６】
しかし、データレートは伝送単位等の伝送パラメータが一定であっても、絶えず変化していることになる。また仮に、伝送パラメータが同一であってもバイト単位での遅延時間は、受信側の到着位置によっても変化する。
【０００７】
なお、階層数が増えれば各階層のデータレートの組み合わせ自体かなりの組合せの種類が生じ、その遅延時間はそれ毎にも変化することになる。そこでこの遅延量をそれぞれ算出して、予めその分を補償して送信する必要がでてくる。
【０００８】
ただし、この遅延量をそれぞれ算出せずに、固定遅延バッファによって実現しようとする方法もある。この場合の固定遅延バッファの大きさは以下のように表わせる。即ち、各階層での多重フレーム当たりの伝送バイト数の比を整数値で示した数をＰｈとすると、各階層に入る固定遅延バッファの大きさ（バイト数）は、次式で表わされる。
（Ｐｈ−１）× 遅延量（バイト） …（式３）。
従って、各階層間のデータレートの比が大きい場合ほど、送信装置としては遅延が増大する傾向にある。
【０００９】
遅延量（時間）を算出する場合、各階層のデータレートの比の組合せと、多重フレーム上での位置により決定することになる。よって、この遅延量（時間）を各階層のデータクロック分だけ補償する必要があるが、この遅延量の算出式はかなり複雑となるばかりか、実用上の根本的解決とはならない。
また、これに関連する従来技術の中にはこのような遅延を効果的に解決する手法の実現にはまだ至っていない。
【００１０】
そこで本発明の目的は、地上波デジタル放送システムにおいて階層化伝送を行う場合、送信側において多重フレームの到着位置での遅延を補償するような各階層の遅延補償を行える送信装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の現状に鑑みて成されたものであり、上記問題を解決し目的を達成するために次のような手段を講じている。すなわち、本発明に係わる遅延補償機能を有する送信装置では、地上波デジタル放送システムにおいて階層化伝送を行う場合にデータレートが各階層で違うと階層各階層ごとにバイトインターリーブを行うことで各階層間に生じる遅延差をこの送信側で補償するために、その遅延補償を、多重フレーム上での各階層のデータの到着位置を利用し、各階層内で各階層ごとに遅延量（データ数）分、前のデータの到着位置で出力することにより解決している。詳しくは、
階層化伝送を行う地上波デジタル放送システムにおいて、データレートの異なる各階層で階層ごとにバイトインターリーブを行うことにより生じる各階層間の遅延差を補償するための送信装置および受信装置を有するようなシステムを構築するにあたって、
この送信装置は、送信しようとする多重フレーム上での各階層のデータが前記受信装置側に到着するその到着位置を予測して、前記送信装置側の各階層内で各階層ごとに該遅延量（即ちデータ数）分だけ前のデータの到着位置に対応するように送出データを再構成して出力することによる遅延補償機能を発揮するように構成する。
【００１２】
また、少なくとも２つのフレームから成り、所定のポインタに基づくアドレス管理が行われる一連のデータ列を各階層ごとに一時的に格納する記憶空間を有するメモリ手段を設け、このメモリ手段は、受信装置に送出するための遅延補償された多重フレームデータを再構成する場合に、各階層ごとにそのときの遅延量に相当する所定のポインタのアドレス更新を行い、該ポインタの指す記憶空間の内容から送出するように制御する。
よって、請求項に記載の態様によれば、デジタル放送システムの階層化伝送において遅延補償機能を有する送信装置を提供でき、これにより本発明の目的が達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の送信装置についての発想について述べ、続いてその実施形態例および変形例を挙げて詳しく説明する。
デジタル放送システムの階層化伝送において、受信側で再現される多重フレーム上の到着位置（表示画素の位置）で考えると次のように考えることができる。即ち、多重フレームにおいて各階層のデータは、バイトインターリーブにより自分の階層の遅延量（バイト数）の位置に遅延することになるが、それならば、送信側があらかじめ伝送する以前に、その階層の遅延量分前に伝送することができれば、バイトインターリーブを送信側・受信側で行った後、所定の多重フレームの位置に現れることになる、ということに注目して発想されたものが本発明である（詳細は、図２、図３を参照）。
【００１４】
（第１実施形態例）
図１には、本発明に係わる実施形態例としてのデジタル放送システムを概念的に示されている。図示の如く、放送局１０内に設置される親局としての送信装置２０は、番組のソースを供給する演奏所３０からの情報（映像、音声、文字、グラフィクス）をアナログまたはデジタルにて入力し、送信するために所定の変調処理等を行ってからそれぞれのアンテナ２４, ２５から地上波で送信すると、電波は図示しない中継局を経由して受信装置４０を備えた固定局４１および移動局４２に受信される。
【００１５】
アナログ信号の送信には従来技術を利用するアナログＴＸ２１を介して行う。デジタル信号の送信には、デジタル変調方式として「周波数分割多重変調方式（ＦＤＭ）」又は「直交周波数分割多重変調方式（ＯＦＤＭ）」等を採用する複数の変調器で変調処理した後、ＰＡ２３で増幅してアンテナに供給する。
【００１６】
また、この地上波デジタル放送システムにおいては、階層化伝送方式を採用して複数（例えば４つ）の各階層に信号を分けて伝送を行う。前述のように、このとき供給するデータレートが各階層で違う場合、特に階層ごとにバイトインターリーブを行うと各階層間の遅延差が生じるので、この遅延差を当該送信装置側で補償するための遅延補償手段またはその回路をこの送信装置を構成するモジュール中に備えている（詳細後述、図４を参照）。
【００１７】
（作用効果１）
ここで、遅延現象とその遅延補償を説明するため、図２および図３には、一例としてサイズ（縦５×横６）から成る３０個のＴＳＰ( トランスポートストリームパケット) に対応して再現される表示状態とその位置の時系列的な変化を表わしている。
【００１８】
まず図２( ａ) ，( ｂ) は、複数の階層の一例として最も単純な２つのＡ階層およびＢ階層におけるバイトインターリブを行った後の所定単位の画像データの移動状態を例示する。ただしこの例における遅延量は１１と仮定している。
図２( ａ) 中の丸印は、Ａ階層に属するデータの再現される位置を表わしている。Ａ階層のデータは図示の如く、Ａ１→Ａ12 … という位置で、一方、図２( ｂ) に示す丸印以外のＢ階層に属するデータも同様にして、Ｂ１→Ｂ12 … という位置でそれぞれ再現される。
【００１９】
このような複数の階層に分離され、例えば８ビット単位でのバイト多重（オクテット多重化）されている場合、フレーム毎に伝送された所謂「多重フレーム」の信号を受信するその信号の到達側での再現タイミングにおいては、遅延のために表示される位置がずれる現象が発生する。つまり、多重フレーム上の到着位置の注目すると、多重フレームにおいて各階層のデータは、バイトインターリーブにより自分の階層の遅延量（バイト数）の位置に遅延するので、送信装置側が、予め伝送する以前に自分の階層の遅延量分だけ前に伝送できればよく、バイトインターリーブを送受両側で行った後は、所定の多重フレームの位置に再現できることが図２( ａ) ，( ｂ) からも解る。なお、上述の如くこの例は、階層数を僅かに２つに限定し且つその遅延量を１１としているが、これ以上の階層数でも同様な結果が得られる。
【００２０】
次に、図３（ａ），（ｂ）は、多重フレームで構成され２つの階層に属するパケットデータに対応して画像に再現される際の画面上の位置の相対的違いを示している。すなわち、図３( ａ) に示す如く、入力時には最初から２つめのフレーム中に配列されるように丸印Ａ１〜Ａ１２は入力され、一旦メモリ５３内に格納されることを示している。
【００２１】
例えばＡ階層の遅延補償の必要性を示し該当する階層のレジスタをアクティブ状態にするアクティブ信号と、その遅延量がこの場合１１であるいう階層情報とを入力した制御系( ５１，５２) は、メモリ５３内に少なくとも２フレーム分が格納されているトランスポートストリームパケット( ＴＳＰ) に対して所定の遅延補償処理を施すため、複数のアドレス用シフトレジスタ５８をレジスタ制御部５１が制御すると共に、フレーム制御部５２がフレーム同期されたフレームカウンタ５４、フレーム内ＴＳＰカウンタ５５およびバイトカウンタ５６を制御しながら送出するべき送出データをバッファ５７に編集して再構成し、遅延補償された状態で出力する。
【００２２】
詳しくは、アクティベートされたシフトレジスタ５８が指し示すデータの到着位置としては、現在のフレームカウンタ５４の値とフレーム番号( ２) を入力すると、送出データはメモリ５３上の１つ前のフレーム、即ちフレーム番号( １) に属すると更新する。また、現在のカウンタ値のアドレスを遅延量( １１) だけ更新してそのカウンタ値が指すメモリアドレスにおけるデータを遅延補償されたときの送出データとしてバッファ５７中に再構成していく。このようにしてその時の所定の遅延補償処理が行われる。
【００２３】
なお、前述した如く、バイトインターリーブによって生じる各階層の遅延量は固定バイト数であり、遅延時間はこのバイト数を転送するその時のデータレートによって変化する値であり、平均的データレートではない。
【００２４】
また、前述したデータレートの定義を表わす式１から、次式が導かれ、遅延量（時間）はこの式で算出される。
遅延量（時間） ＝ 伝送パラメータである処のその時のデータレート
× その遅延に対応するデータ量を伝送するに費やした時間( 秒)
…（式４）。
【００２５】
図３（ｂ）に示す多重フレームの表示例によれば、上述の遅延補償処理後には、遅延量分だけ相対的に位置がずれることが解る。すなわち、例えばＡ１について入力時（図３（ａ））と図示の遅延補償後を比較すると、まず送出データは、メモリ５３上の１つ前のフレームに存在し、しかも、遅延量が１１だけさかのぼった位置（即ち入力時にＡ２であった位置）にＡ１が存在するように遅延補償処理がされていると共に、続くＡ２，Ａ３，Ａ４，・・・も相対的にさかのぼった位置に存在する。よって、遅延量に対応するデータクロック分（１１）が補償される。
【００２６】
図３（ａ）の如く入力したデータを、その下の図３（ｂ）の様に遅延量に基づき、所望の遅延補償が可能である。バッファ５７はカウンタの出力をシフトレジスタの出力が有効なとき無効にするために用いる。しかも、メモリ５３内のデータ全体をアドレス管理することにより、自階層の遅延量分前のアドレスに移動するだけで、階層ごとのビットレートを気にすること無しに各階層間の遅延補償が可能になる。これは、到着位置の情報が位置の差自体に、データレートの時間的変化の結果が反映されているためである。
【００２７】
なお実際には、メモリ５３の中で再構成できるように、まずメモリ５３を少なくとも２つの多重フレームデータが一時的に格納可能なように、ポインタに基づくアドレス管理が行われる一連の入力データ列を各階層ごとに格納する記憶空間を有するメモリ手段とする。そしてこのメモリ手段は、受信装置に送出するための遅延補償された多重フレームデータを再構成するときに、各階層ごとに、そのときの遅延量に相当するメモリ空間だけポインタのアドレス更新を行い、該ポインタが新たに指し示す記憶空間内の内容から先に送出するように制御すれば、単純な構成とポインタ制御で迅速な処理が可能となる。
【００２８】
次の図４には、上述した遅延補償を実現するためモジュールの回路構成の一例を示す。
本第１実施形態例の遅延補償モジュール５０は、前述した送信装置２０を構成する一部分に設けられ、図示の如く、例えばパケット長２０４バイトのトランスポートストリームパケット（ＴＳＰ）が入力する。また、クロック信号、フレーム同期信号、階層情報、ヌル(NULL)コードおよび、各階層の遅延補償の必要性を示す信号等が入力する各種入力端子を有する。なお、この入力端子に供給される各種の信号は、送信装置全体を制御する図示しない制御系またはこれに制御されている所定の回路を介して入力されるものとする。
【００２９】
このモジュール５０は、制御系としてのレジスタ制御部５１と、フレーム制御部５２とを備え、前述の如くＴＳＰの多重フレーム・データを例えば２フレーム分を一時記憶できるメモリ５３にそれぞれ接続している。
また、多重フレーム・データの制御のためフレーム同期信号に基づく計数のためのフレームカウンタ５４と、パケット単位にＴＳＰデータを計数するＴＳＰカウンタ５５と、バイト多重の場合にバイト単位に計数するバイトカウンタ５６とがフレーム同期可能に設けられている。出力用のバッファ５７と、階層別の複数のアドレス用シフトレジスタ５８がそれぞれ図示のように設けられている。
【００３０】
前述のように、遅延補正を行う際は、入力されたＴＳＰデータはそれぞれの階層ごとのアドレス用シフトレジスタ５８の出力である遅延量分だけ前のアドレス上のメモリに書き込まれる。なお、この場合はアドレス用シフトレジスタ５８におけるレジスタ数が遅延量（例えば１１）あればよい。
【００３１】
またこれと同時に、現在のアドレスとして、該階層のアドレス用シフトレジスタ５８のデータを到着位置として、フレームカウンタ５４の現在のカウンタ値とフレーム番号を入力する。そして送出データは、メモリ５３上の、その１つ前のフレームの現在のカウンタ値のアドレス上の内容が読み出されて出力される。
【００３２】
なお、上述した遅延補償のためのモジュールは、送信装置を構成する変調器や、その他の階層化データ伝送用の変復調に係わる回路や、外付けのモデム（ＭＯＤＥＭ）回路等に組み込まれていてもよい。
【００３３】
以上例示した実施形態例によれば、このような処理を行うことで、デジタル放送システムの階層化伝送におけるバイトインターリーブに起因して受信側で生じる各階層のデータの遅延は無くなり、このモジュールを送信装置内に組み込むことにより遅延補償が可能となる。
【００３４】
（変形例１）
なお、本第１実施形態例に示した送信装置の形態は、本発明の要旨に基づいて種々に変形実施できる。例えば、
アドレス用シフトレジスタは、一例では遅延量と同じだけのレジスタ数（例えば１１個）としたが、起こり得る最大の遅延量に対応するレジスタ数を有するようなシフトレジスタ、又はファイル状のアレイを用いてもよい。
なお、パケット多重の仕様の変更等により、パケット単位のトランスポートストリームパケット( ＴＳＰ) が最大２０４バイト以外でもよいし、パケットヘッダ等もまた適宜なフォーマットと長さに設定してもよく、メモリ上のアドレス管理やポインタの設定及び制御等は既存の技術を適用すればよい。
【００３５】
同様に、図５に示すシフトレジスタ５８のように、例えばファーストイン・ファーストアウト( ＦＩＦＯ) 機能を有する二次元テーブルのように構成した一時記憶ファイルを用い、入出力に伴なってダイレクトに読み書き( Ｒ／Ｗ) を可能にしてもよい。
また、本発明の送信装置を構成するメモリデバイスは、最少でも２フレーム分の多重フレームを一時格納でき、任意に読み出し可能であればＲＡＭ、ＤＲＡＭまたはそれ以外のメモリ手段でもよい。
【００３６】
以上、１つの実施形態例および変形例に基づいて説明したが、本明細書中には次の発明が含まれている。すなわち、
［ａ］ 遅延補償を行うための遅延補償モジュールを有する送信装置であって、
前記遅延補償モジュールは、
所定のパケット長のトランスポートストリームパケット( ＴＳＰ) 、クロック信号、フレーム同期信号、階層情報、ヌル(NULL)コードおよび、各階層の遅延補償の必要性を示す信号等が入力する各種入力端子を有し、
レジスタ制御部と、フレーム制御部とを制御系として備え、
前記ＴＳＰの多重フレーム・データを複数フレーム分一時記憶するメモリと、
多重フレーム・データの制御のためフレーム同期可能に設けられ、このフレーム同期信号に基づき計数するフレームカウンタと、ＴＳＰカウンタと、バイトカウンタと、
階層別の複数のアドレス用シフトレジスタと、
を具備して成り、
遅延補償を、多重フレーム構成を利用して遅延量( データ数または時間) 分、各階層内で階層ごとに先にデータ出力するように構成されることを特徴とする遅延補償機能を有する送信装置。
［ｂ］ 前記シフトレジスタは、
待ち行列的なＦＩＦＯ機能を有する一次元または二次元テーブルのダイレクトに読み書き可能な一時記憶ファイルであることを特徴とする［ａ］に記載の送信装置。
【００３７】
（その他の変形例）
なお、本発明の遅延補償機能を有する送信装置は前述した各実施形態例の他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲内ならば種々の変形実施が可能である。
例示した送信装置に係わる構成部位の個数及び容量等は、必要に応じて種々の変更が可能であると共に、他との適宜な組合せも可能である。
【００３８】
本発明における送信装置と他の技術との組合せや利用するデバイスは、例示したものに限らず任意に用い設定してもよい。
また、必要に際して適宜に置き換えることにより、他の分野への応用も可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上、複数の実施形態例および変形例に基づく説明の如く、本発明の遅延補償機能を有する送信装置によれば次のような効果が得られる。すなわち、地上波デジタル放送システムにおいて階層化伝送を行う場合、受信側における多重フレームの到着位置で遅延を補償するような各階層の遅延補償を行える送信装置を提供することができる。
【００４０】
そして、本発明を適用したモジュールを有する送信装置は、遅延補償機能を有しながら回路構成が比較的簡単で、しかも良好なレスポンスの小型で安価な送信装置が実現できる。よって、製造コストの軽減と共に、将来の改良に伴なうメンテナンスもしやすいという利点も有しているので運用コストの軽減をもたらし、将来の放送しステムとして極めて有用となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係わる地上波デジタル放送システムの概要構成図。
【図２】 複数の階層データのバイトインターリーブ後の表示状態を時系列的に表わし、
( ａ) は、Ａ階層における画像データの移動状態を示す説明図、
( ｂ) は、Ｂ階層における画像データの移動状態を示す説明図。
【図３】 複数の階層の遅延補償処理前後の表示状態を時系列的に表わし、( ａ) は、遅延補償前( 入力時) の多重フレーム・データに対応する表示状態を示す説明図、
( ｂ) は、遅延補償後( 到着時) の多重フレーム・データに対応する表示状態を示す説明図。
【図４】 本第１実施形態例の送信装置の遅延補償を実現するための回路構成を示すブロック構成図。
【図５】 本発明の送信装置の遅延補償モジュールを構成するシストレジスタの変形例を示す説明図。
【符号の説明】
１０…放送局、
２０…送信装置、
２１…アナログＴＸ、
２２…ＦＤＭ変調器、
２３…ＰＡ、
２４…アンテナ、
３０…演奏所、
４０…受信装置、
５０…遅延補償モジュール、
５１…レジスタ制御部、
５２…フレーム制御部、
５３…メモリ、
５４…フレームカウンタ、
５５…ＴＳＰカウンタ、
５６…バイトカウンタ、
５７…バッファ、
５８…シフトレジスタ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission technique used for digital broadcasting and the like, for example, to a delay compensation technique in a hierarchical transmission system.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the diversification of broadcasting systems, the start of digital broadcasting using terrestrial waves has been urgently being made, and transmission systems using various digital communication technologies are being developed. For example, the conventional time division multiplex transmission system and frequency division multiplex transmission system, or a new layered transmission system are being studied for digital broadcasting.
In particular, in the hierarchical transmission method, a transmission apparatus in a broadcasting station on the transmission side, a reception apparatus for a viewer who receives a program transmitted from the transmission apparatus, and the like are also constructed in a system so as to match this transmission method.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the technology in this field has problems in transmission characteristics that must be solved for practical use. For example, when layered transmission is performed in a terrestrial digital broadcasting system, if the data rate to be transmitted is different in each layer, it is clear that a delay difference between the layers occurs by performing “byte interleaving” for each layer. It has become. Therefore, it becomes necessary to compensate for this delay difference on the transmitter side. Therefore, there is a need for a technique for performing this delay compensation and a means therefor.
[0004]
Here, the following matters are to be noted in order to avoid the above problem. The amount of delay in each layer caused by byte interleaving is a fixed number of bytes, and the delay time constantly changes depending on the data rate for transferring this number of bytes. The point to be noted here is that the definition of the data rate is expressed by the following equation to the last, but is not the “average data rate” of the data being transmitted. That is,

[0005]
Normally, data in each layer is transmitted in a predetermined packet unit and in a burst form, and in the case of the frame multiplexing method, there is a tendency to become bursty depending on the ratio of density of packets in each layer in the multiplexed frame. . That is, from a local viewpoint, the data amount of the multiplexed frame is a function of the transmission parameter and can be expressed by the following equation. f (parameter) = 1 frame (Expression 2).
[0006]
However, the data rate is constantly changing even if transmission parameters such as transmission units are constant. Also, even if the transmission parameters are the same, the delay time in bytes varies depending on the arrival position on the receiving side.
[0007]
If the number of layers increases, the combination of the data rates of each layer itself causes a considerable combination type, and the delay time changes accordingly. Therefore, it is necessary to calculate each delay amount and compensate the transmission amount in advance.
[0008]
However, there is a method in which the delay amount is not calculated and is attempted to be realized by a fixed delay buffer. The size of the fixed delay buffer in this case can be expressed as follows. That is, when the ratio of the number of transmission bytes per multiplexed frame in each layer is represented by an integer value Ph, the size (number of bytes) of the fixed delay buffer entering each layer is expressed by the following equation.
(Ph-1) × delay amount (bytes) (Equation 3).
Therefore, as the ratio of the data rates between the hierarchies increases, the transmission apparatus tends to increase the delay.
[0009]
When calculating the delay amount (time), the delay amount (time) is determined by the combination of the ratios of the data rates of the layers and the position on the multiplexed frame. Therefore, it is necessary to compensate for this delay amount (time) by the data clock of each layer, but this delay amount calculation formula is not only complicated, but is not a fundamental solution in practice.
Moreover, none of the related arts related to this has yet achieved a method for effectively solving such a delay.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a transmission apparatus capable of performing delay compensation for each layer so as to compensate for the delay at the arrival position of multiple frames on the transmission side when layered transmission is performed in a terrestrial digital broadcasting system. is there.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above-described present situation, and the following measures are taken in order to solve the above problems and achieve the object. That is, in the transmission apparatus having a delay compensation function according to the present invention, when layered transmission is performed in a terrestrial digital broadcasting system, if the data rate is different in each layer, byte interleaving is performed for each layer to perform In order to compensate for the delay difference occurring in the transmission side, the delay compensation is performed by using the arrival position of the data of each layer on the multiplex frame, and by the amount of delay (number of data) for each layer in each layer. This is solved by outputting at the arrival position of the previous data. For more information,
In a terrestrial digital broadcasting system that performs layered transmission, a system having a transmission device and a reception device for compensating for a delay difference between layers caused by byte interleaving for each layer in each layer having different data rates In building
This transmitting apparatus predicts the arrival position at which each layer of data on a multiplexed frame to be transmitted arrives at the receiving apparatus side, and the delay amount for each layer within each layer on the transmitting apparatus side. The delay compensation function is realized by reconstructing and outputting the transmission data so as to correspond to the arrival position of the previous data (ie, the number of data).
[0012]
In addition, a memory unit having a storage space that temporarily stores a series of data strings, each of which is composed of at least two frames and for which address management based on a predetermined pointer is performed, is provided for each layer. When reconstructing delay-compensated multiframe data for transmission, the address of a predetermined pointer corresponding to the delay amount at that time is updated for each layer, and the data is transmitted from the contents of the storage space pointed to by the pointer. To control.
Therefore, according to the aspect described in the claims, it is possible to provide a transmission apparatus having a delay compensation function in the hierarchical transmission of the digital broadcasting system, thereby achieving the object of the present invention.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the following, the idea about the transmitting apparatus of the present invention will be described, and then the embodiment and modifications will be described in detail.
In the hierarchical transmission of a digital broadcasting system, the following can be considered when considering arrival positions (display pixel positions) on multiple frames reproduced on the receiving side. That is, the data of each layer in the multiplex frame is delayed to the position of the delay amount (number of bytes) of the own layer by byte interleaving. In that case, the delay amount of the layer is transmitted before the transmission side transmits in advance. The present invention was conceived by paying attention to the fact that if it can be transmitted a minute before, it will appear at the position of a predetermined multiplex frame after performing byte interleaving on the transmission side / reception side ( Refer to FIG. 2 and FIG. 3 for details).
[0014]
(First embodiment)
FIG. 1 conceptually shows a digital broadcasting system as an embodiment according to the present invention. As shown in the figure, a transmitting apparatus 20 as a master station installed in the broadcasting station 10 inputs information (video, audio, text, graphics) from a performance room 30 that supplies a program source in analog or digital form. When a predetermined modulation process or the like is performed for transmission and then transmitted by terrestrial waves from the respective antennas 24 and 25, the radio waves are transmitted through a relay station (not shown) and the fixed station 41 and the mobile station 42 having the receiving device 40. Received.
[0015]
The analog signal is transmitted via the analog TX 21 using the conventional technology. For digital signal transmission, modulation is performed by a plurality of modulators adopting “frequency division multiplexing modulation (FDM)” or “orthogonal frequency division multiplexing modulation (OFDM)” as a digital modulation scheme, and then amplified by PA23. And supply it to the antenna.
[0016]
Further, in this terrestrial digital broadcasting system, a hierarchized transmission method is adopted and signals are transmitted by being divided into a plurality of (for example, four) layers. As described above, when the data rate supplied at this time is different in each layer, a delay difference between layers occurs particularly when byte interleaving is performed for each layer, so that the delay difference is compensated on the transmitting apparatus side. The delay compensation means or its circuit is provided in a module constituting the transmitter (details will be described later, see FIG. 4).
[0017]
(Operation effect 1)
Here, in order to explain the delay phenomenon and its delay compensation, FIGS. 2 and 3 are reproduced corresponding to 30 TSPs (transport stream packets) having a size (vertical 5 × horizontal 6) as an example. The display state and the time-series change of the position are shown.
[0018]
First, FIGS. 2A and 2B exemplify a moving state of image data of a predetermined unit after performing byte interleaving in the two simplest A hierarchies and B hierarchies as an example of a plurality of hierarchies. However, the delay amount in this example is assumed to be 11.
The circles in FIG. 2 (a) represent the positions where data belonging to the A layer is reproduced. As shown in the figure, the data of the A layer is reproduced at the position A1 → A12..., While the data belonging to the B layer other than the circles shown in FIG. 2B is similarly reproduced at the position B1 → B12. The
[0019]
When the signals are separated into a plurality of layers and, for example, byte-multiplexed (octet-multiplexed) in units of 8 bits, the so-called “multiple frame” signal transmitted for each frame is received at the signal arrival side. In the reproduction timing, a phenomenon in which the displayed position is shifted due to a delay occurs. That is, when attention is paid to the arrival position on the multiplex frame, the data of each layer in the multiplex frame is delayed to the position of the delay amount (number of bytes) of the own layer by byte interleaving. It can be understood from FIGS. 2A and 2B that it is only necessary to be able to transmit before the delay amount of its own layer, and after byte interleaving is performed on both sides of transmission and reception, it can be reproduced at a predetermined multiple frame position. As described above, in this example, the number of hierarchies is limited to only two and the delay amount is set to 11, but the same result can be obtained with more hierarchies.
[0020]
Next, FIGS. 3A and 3B show the relative difference in the position on the screen when being reproduced as an image corresponding to packet data composed of multiple frames and belonging to two layers. That is, as shown in FIG. 3A, the circles A1 to A12 are inputted so as to be arranged in the second frame from the beginning at the time of input, and are stored in the memory 53 once.
[0021]
For example, the control system (51, 52) that inputs an active signal that indicates the necessity of delay compensation of the A layer and activates the register of the corresponding layer, and the layer information that the delay amount is 11 in this case, In order to perform a predetermined delay compensation process on the transport stream packet (TSP) in which at least two frames are stored in the memory 53, the register control unit 51 controls the plurality of address shift registers 58, and the frame The control unit 52 edits and reconstructs the transmission data to be transmitted while controlling the frame counter 54, the intra-frame TSP counter 55, and the byte counter 56, which are synchronized in the frame, and outputs the data in a delay compensated state.
[0022]
Specifically, when the current frame counter 54 value and the frame number (2) are input as the arrival position of the data indicated by the activated shift register 58, the transmission data is the previous frame on the memory 53, that is, the frame. Update if it belongs to number (1). Further, the address of the current counter value is updated by the delay amount (11), and the data at the memory address indicated by the counter value is reconstructed in the buffer 57 as the transmission data when the delay compensation is performed. In this way, a predetermined delay compensation process at that time is performed.
[0023]
As described above, the delay amount of each layer caused by byte interleaving is a fixed number of bytes, and the delay time is a value that varies depending on the data rate at the time of transferring this number of bytes, and is not an average data rate.
[0024]
Further, the following equation is derived from Equation 1 representing the definition of the data rate described above, and the delay amount (time) is calculated by this equation.
Delay amount (time) = Data rate at the time of the transmission parameter x Time spent transmitting the data amount corresponding to the delay (seconds)
... (Formula 4).
[0025]
According to the display example of the multiplex frame shown in FIG. 3B, it can be seen that the position is relatively shifted by the delay amount after the delay compensation process described above. That is, for example, when comparing A1 at the time of input (FIG. 3 (a)) and after the delay compensation shown in the figure, first, the transmission data exists in the previous frame on the memory 53, and the delay amount goes back by 11. The delay compensation process is performed so that A1 exists at the position (that is, the position that was A2 at the time of input), and the subsequent A2, A3, A4,... Therefore, the data clock portion (11) corresponding to the delay amount is compensated.
[0026]
As shown in FIG. 3B below, it is possible to perform desired delay compensation on the input data as shown in FIG. 3A based on the delay amount. The buffer 57 is used for invalidating the output of the counter when the output of the shift register is valid. In addition, by managing the address of the entire data in the memory 53, it is possible to compensate for delays between layers without having to worry about the bit rate of each layer by simply moving to the address before the delay amount of the own layer. become. This is because the arrival position information reflects the result of the temporal change in the data rate in the position difference itself.
[0027]
In practice, a series of input data sequences in which address management based on pointers is performed so that at least two multiplexed frame data can be temporarily stored in the memory 53 so that the memory 53 can be reconfigured. The memory means has a storage space for storing each hierarchy. And when this memory means reconstructs the delay-compensated multiplexed frame data to be sent to the receiving device, the address of the pointer is updated only for the memory space corresponding to the delay amount for each layer, If the control is performed so that the contents in the storage space newly pointed to by the pointer are transmitted first, a quick process can be performed with a simple configuration and pointer control.
[0028]
Next, FIG. 4 shows an example of a circuit configuration of a module for realizing the above-described delay compensation.
The delay compensation module 50 according to the first embodiment is provided in a part of the transmission apparatus 20 described above, and receives a transport stream packet (TSP) having a packet length of 204 bytes, for example, as illustrated. In addition, it has various input terminals for inputting a clock signal, a frame synchronization signal, layer information, a null code, a signal indicating the necessity of delay compensation of each layer, and the like. It is assumed that various signals supplied to the input terminal are input via a control system (not shown) that controls the entire transmission apparatus or a predetermined circuit controlled by the control system.
[0029]
This module 50 includes a register control unit 51 as a control system and a frame control unit 52, and is connected to a memory 53 capable of temporarily storing, for example, two frames of TSP multi-frame data as described above.
In addition, a frame counter 54 for counting based on a frame synchronization signal for controlling multiple frame data, a TSP counter 55 for counting TSP data in units of packets, and a byte counter 56 for counting in bytes in the case of byte multiplexing. Are provided so as to be capable of frame synchronization. An output buffer 57 and a plurality of hierarchical address shift registers 58 are provided as shown.
[0030]
As described above, when delay correction is performed, the input TSP data is written in the memory at the previous address by the delay amount which is the output of the address shift register 58 for each layer. In this case, the number of registers in the address shift register 58 may be a delay amount (for example, 11).
[0031]
At the same time, the current counter value and frame number of the frame counter 54 are input as the current address, with the data in the address shift register 58 in the hierarchy being the arrival position. The transmission data is read out from the address of the current counter value of the previous frame in the memory 53 and output.
[0032]
The above-described delay compensation module may be incorporated in a modulator constituting the transmission apparatus, other circuits related to modulation / demodulation for hierarchical data transmission, an external modem (MODEM) circuit, or the like. Good.
[0033]
According to the exemplary embodiment described above, by performing such processing, there is no delay in data of each layer that occurs on the receiving side due to byte interleaving in layered transmission of the digital broadcasting system, and this module is transmitted. Delay compensation is possible by incorporating it in the device.
[0034]
(Modification 1)
Note that the form of the transmission device shown in the first embodiment can be variously modified based on the gist of the present invention. For example,
In the example, the address shift register has the same number of registers as the delay amount (for example, 11), but a shift register having a register number corresponding to the maximum possible delay amount or a file-like array is used. May be.
Note that the transport stream packet (TSP) in units of packets may be other than a maximum of 204 bytes due to a change in the packet multiplexing specification, etc., and the packet header etc. may be set to an appropriate format and length. Existing techniques may be applied to address management and pointer setting and control.
[0035]
Similarly, using a temporary storage file configured as a two-dimensional table having a first-in first-out (FIFO) function, such as the shift register 58 shown in FIG. R / W) may be possible.
The memory device constituting the transmission apparatus of the present invention may be RAM, DRAM, or other memory means as long as it can temporarily store multiple frames of at least two frames and can read them arbitrarily.
[0036]
As mentioned above, although it demonstrated based on one embodiment and a modification, the following invention is contained in this specification. That is,
[A] A transmission apparatus having a delay compensation module for performing delay compensation,
The delay compensation module includes:
Transport stream packet (TSP) with a predetermined packet length, clock signal, frame synchronization signal, layer information, null code, and various input terminals for inputting signals indicating the necessity of delay compensation for each layer And
A register control unit and a frame control unit are provided as a control system,
A memory for temporarily storing multiple frames of the TSP for a plurality of frames;
A frame counter that is provided so as to be capable of frame synchronization for control of multiple frame data and that counts based on this frame synchronization signal, a TSP counter, a byte counter,
A plurality of address shift registers by hierarchy,
Comprising
Transmitter having delay compensation function, wherein delay compensation is configured to output data for each layer within each layer by a delay amount (number of data or time) using a multiple frame configuration .
[B] The shift register is
The transmission device according to [a], which is a temporary storage file that can directly read and write a one-dimensional or two-dimensional table having a queuing FIFO function.
[0037]
(Other variations)
In addition to the embodiments described above, the transmitter having the delay compensation function of the present invention can be variously modified within the scope not departing from the gist of the present invention.
The number, capacity, and the like of the constituent parts related to the exemplified transmission apparatus can be variously changed as necessary, and can be appropriately combined with others.
[0038]
The combination of the transmission apparatus and other technology in the present invention and the device to be used are not limited to those illustrated, and may be arbitrarily used and set.
In addition, application to other fields is possible by appropriately replacing when necessary.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the transmission apparatus having the delay compensation function of the present invention, the following effects can be obtained as described based on a plurality of embodiments and modifications. That is, when layered transmission is performed in a terrestrial digital broadcasting system, it is possible to provide a transmission apparatus that can perform delay compensation for each layer such that the delay is compensated at the arrival position of the multiplexed frame on the receiving side.
[0040]
A transmission apparatus having a module to which the present invention is applied can realize a small and inexpensive transmission apparatus with a relatively simple circuit configuration and a good response while having a delay compensation function. Therefore, since it has the advantage that it is easy to maintain along with future improvements along with the reduction of manufacturing cost, it reduces the operating cost and becomes extremely useful as a future broadcasting system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a terrestrial digital broadcasting system according to the present invention.
FIG. 2 shows a display state after byte interleaving of a plurality of hierarchical data in a time series,
(a) is an explanatory view showing a movement state of image data in the A layer,
(b) is an explanatory view showing the movement state of the image data in the B layer.
FIG. 3 represents a display state before and after delay compensation processing of a plurality of layers in a time series, and (a) is an explanatory diagram showing a display state corresponding to multiple frame data before delay compensation (during input);
(b) is an explanatory view showing a display state corresponding to multi-frame data after delay compensation (upon arrival).
FIG. 4 is a block configuration diagram showing a circuit configuration for realizing delay compensation of the transmission apparatus according to the first embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a modification of the cyst register constituting the delay compensation module of the transmission apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 ... Broadcasting station,
20: Transmitter,
21 ... Analog TX,
22 ... FDM modulator,
23 ... PA,
24 ... antenna,
30 ... performance place,
40. Receiving device,
50 ... Delay compensation module,
51. Register control unit,
52 ... Frame control unit,
53 ... Memory,
54 ... Frame counter,
55 ... TSP counter,
56 ... Byte counter,
57 ... buffer,
58: Shift register.

Claims (3)

In a terrestrial digital broadcasting system that performs hierarchical transmission,
A system having a transmitting device and a receiving device for compensating for a delay difference between layers caused by performing byte interleaving for each layer in each layer having different data rates,
The transmitting device predicts the arrival position where the data of each layer on the multiplexed frame to be transmitted arrives at the receiving device side, calculates the delay amount, and within each layer on the transmitting device side A transmitter having a delay compensation function, wherein delay compensation is performed by reconstructing and outputting transmission data so as to correspond to the arrival amount of the previous data by the amount of delay, that is, the number of data. . Comprising a memory means having a storage space for temporarily storing a series of data strings composed of at least two frames and performing address management based on a predetermined pointer for each layer;
When the memory means performs reconfiguration of delay-compensated multiframe data for transmission to the receiving device,
2. The transmission apparatus according to claim 1, wherein the address of a predetermined pointer corresponding to the delay amount at that time is updated for each layer, and the content is transmitted from the contents of the storage space pointed to by the pointer. The delay amount (time) in the receiving device is:
The transmission apparatus according to claim 2, wherein the transmission apparatus calculates the data rate based on the data rate at the time of transmission x the time (seconds) spent on the data amount transmission corresponding to the delay.

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