(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスポートパケットからシステムクロックを再生するための放送局から送信されたリファレンスタイムスタンプを抽出するタイムスタンプ抽出手段と、
前記タイムスタンプ抽出手段で抽出されたリファレンスタイムスタンプを前記トランスポートパケット外に第１のヘッダ情報として付加するタイムスタンプ付加手段と、
伝送間隔を一定に保つための伝送用タイムスタンプを前記トランスポートパケット外に第２のヘッダ情報として付加する伝送用タイムスタンプ付加手段とを備え、
前記トランスポートパケットと前記第１及び第２のヘッダ情報とを送信パケットとして送信することを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２】
トランスポートパケットからシステムクロックを再生するための放送局から送信されたリファレンスタイムスタンプを抽出するタイムスタンプ抽出手段と、
前記タイムスタンプ抽出手段で抽出されたリファレンスタイムスタンプを前記トランスポートパケット外に第１のヘッダ情報として付加するタイムスタンプ付加手段と、
伝送間隔を一定に保つための伝送用タイムスタンプを前記トランスポートパケット外に第２のヘッダ情報として付加する伝送用タイムスタンプ付加手段とを備え、
前記トランスポートパケット中にリファレンスタイムスタンプがある場合には、前記トランスポートパケットと前記第１及び第２のヘッダ情報を送信パケットとして送信し、
前記トランスポートパケット中にリファレンスタイムスタンプがない場合には、前記トランスポートパケットと前記第２のヘッダ情報を送信パケットとして送信することを特徴とするデータ送信装置。
【請求項３】
前記リファレンスタイムスタンプは、ＰＣＲであることを特徴とする請求項１から請求項２のいずれかに記載のデータ送信装置。
【請求項４】
前記タイムスタンプ付加手段は、前記タイムスタンプ抽出手段で抽出したリファレンスタイムスタンプの部分ビット長を前記トランスポートパケット外にヘッダ情報として付加することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のデータ送信装置。
【請求項５】
前記タイムスタンプ付加手段が抽出した前記リファレンスタイムスタンプの部分ビット長またはすべてのビット長で表されたタイムスタンプのカウント値が、２種類以上のクロック周波数で構成されている場合、１種類のクロック周波数に変換するタイムスタンプ補正手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のデータ送信装置。
【請求項６】
前記タイムスタンプ抽出手段は、前記リファレンスタイムスタンプを抽出すると同時に、前記リファレンスタイムスタンプに対応するプログラムＩＤを抽出することを特徴とする請求項５記載のデータ送信装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６に記載のデータ送信装置によって送信される送信パケットを受信する受信手段と、受信した前記送信パケットの前記ヘッダ情報から前記タイムスタンプを抽出するタイムスタンプ抽出手段とを備えることを特徴とするデータ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル放送におけるトランスポートストリームのディジタル信号を伝送する送信装置と受信装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
１９９４年に米国において開始された衛星デジタル放送は、１９９６年には日本および欧州諸国等に波及して、本格的な実用化段階に突入した。一方で、ディジタル放送のディジタル信号をリアルタイム伝送するための高速ディジタルインタフェースの開発が進んでおり、特にＩＥＥＥ１３９４規格のシリアルバスは、レートの高さ、及びリアルタイム伝送と非同期伝送を同時に行える利点などから、動画を中心とするマルチメディア伝送に適したインタフェースとして期待されている。
【０００３】
図３、図４に従来のディジタル信号を伝送するデータ送信装置およびデータ記録装置の構成を示す。本従来例では、図３のデータ送信装置から、図４に示すデータ記録装置にデータ伝送する場合の例を示す。ここでは、トランスポートストリームデータを、ＩＥＥＥ１３９４を経由して伝送する場合を想定する。
【０００４】
データ送信装置の構成を示す図３において、１はアンテナで受信した衛星波を復調、誤り訂正の復号などを行いトランスポートストリームを出力するフロントエンド部、２はトランスポートストリームから、放送局と受信機の間での時刻基準（２７ＭＨｚのカウンタ値で表される絶対時刻）を合わすためのリファレンスタイムスタンプを抽出するタイムスタンプ抽出部、３はタイムスタンプ抽出部２で抽出したタイムスタンプ値、２０は抽出したタイムスタンプ値３から、放送局の２７ＭＨｚと同期をとるためのＰＬＬ部であり、２１は電圧制御発振器（ＶＣＸＯ）、２２はＶＣＸＯ２１で発振する２７ＭＨｚのカウンタ部、２３はタイムスタンプ抽出部２がタイムスタンプを検出したタイミングでカウンタ部２２のカウンタ値をラッチするカウンタラッチ部、４はトランスポートストリームのデータパケットが到着したタイミングを検出する到着タイミング獲得部、３０は到着タイミング獲得部からパケットの到着を検出したタイミングでカウンタ部２２のカウンタ値をラッチするカウンタラッチ部、５は送信タイミングを制御するためのバッファ部、６は伝送路に接続された各機器間で時刻合わせが行われている時計で、２４．５７６ＭＨｚでカウントアップするカウンタを持つサイクルタイムレジスタ部、７は伝送用のタイムスタンプを生成する伝送用タイムスタンプ生成部、４０はトランスポートストリームのデータパケットに、時刻基準を合わすためのタイムスタンプを生成するためのカウンタラッチ部３０のカウンタ値と伝送用タイムスタンプ生成部７で生成される伝送用のタイムスタンプを付加するタイムスタンプ付加部、９はタイムスタンプを付加されたトランスポートストリームのパケットデータを伝送用のパケットデータに変換する伝送パケット変換部である。
【０００５】
以上のように構成されたディジタル放送におけるトランスポートストリームのディジタル信号のデータ送信装置について、以下その動作について説明する。
【０００６】
フロントエンド部１から出力されるトランスポートストリームは、一旦バッファ部５にバッファリングされると同時に、タイムスタンプ抽出部２と到着タイミング獲得部４に転送され、それぞれストリーム解析が行われる。約１００ｍｓの間隔で放送局から送られてくるリファレンスとなるタイムスタンプは、タイムスタンプ抽出部２により検出されたタイムスタンプをタイムスタンプ値３に保持すると同時に、検出ラッチパルスがＰＬＬ部２０のカウンタラッチ部２３に送られ、その時のカウンタ値がラッチされる。ＶＣＸＯ２１は、タイムスタンプ値３とカウンタラッチ部２３の差分情報をＶＣＸＯ２１にフィードバックすることで、ＶＣＸＯ２１によって発振する２７ＭＨｚのクロックはシステムクロックとして再生され、放送局と同期をとることが可能となる。また、カウンタ部２２には、初期値としてリファレンスタイムスタンプ値をセットすることで、放送局と時刻基準（２７ＭＨｚのカウンタ値で表される絶対時刻）を共有することが可能となる。
【０００７】
到着タイミング獲得部４では、トランスポートストリームのパケットデータを受信するたびに、まず、検出ラッチパルスをカウンタラッチ部３０に送り、時刻基準を表すカウンタ部２２のカウンタ値をラッチする。このカウンタラッチ部３０のカウンタ値をタイムスタンプ付加部４０に転送する。
【０００８】
さらに、到着タイミング獲得部４からの検出ラッチパルスを用いて、伝送用タイムスタンプ生成部７は、伝送路に接続された各機器間で時刻合わせが行われているサイクルタイムレジスタ部６からの２４．５７６ＭＨｚでカウントされるカウンタ値をラッチする。そして、所定のデータ記録装置でパケットデータを受け取るための最大送信遅延時間をカウンタ値に加えた値を伝送用タイムスタンプとして、タイムスタンプ付加部４０に転送する。タイムスタンプ付加部４０はバッファ部５からトランスポートストリームのパケットデータを読み出し、カウンタラッチ部３０からのカウンタ値と伝送用タイムスタンプ生成部７からの伝送用タイムスタンプ値を付加する。
【０００９】
時刻基準を表すカウンタラッチ部３０からのカウンタ値をリファレンスタイムスタンプとしてトランスポートストリームのパケットデータに付加することで、ＩＥＥＥ１３９４のインタフェースを介した受信機器（従来例の場合はデータ記録装置）においても、放送局と時刻基準を共有することが可能となる。
【００１０】
また、伝送用タイムスタンプ値をトランスポートストリームのパケットデータに付加することで、データ送信装置側とデータ記録装置側でのパケットデータの伝送間隔を一定に保つことが可能となる。
【００１１】
タイムスタンプ付加部４０で処理されたパケットデータは、図５のようになる。
【００１２】
そして、伝送パケット変換部９により、ＩＥＥＥ１３９４のインタフェース上に伝送するための伝送パケットデータに変換されて伝送される。
【００１３】
次に、伝送パケットデータを受信するためのデータ記録装置について説明する。データ記録装置の構成を示す図４において、５０は伝送用のパケットデータからタイムスタンプを付加されたトランスポートストリームのパケットデータを抜き出す伝送パケット変換部、６０はパケットデータから伝送用のタイムスタンプを抜き出す伝送用タイムスタンプ分離部、７０は伝送用タイムスタンプとサイクルタイムレジスタ６のカウント値が一致したタイミングでバッファ部５へ読み出し制御を行う読み出しタイミング生成部、８０はバッファ部５から読み出されたタイムスタンプを付加されたトランスポートストリーム（図５参照）から時刻基準を示すタイムスタンプを抽出するタイムスタンプ抽出部、９０は記録媒体に適したフォーマット化、誤り訂正符号化、変調などの処理を行う記録信号処理部、１００は記録媒体である。タイムスタンプ値３、到着タイミング獲得部４、ＰＬＬ部２０、カウンタラッチ部３０に関しては、図３の構成と同様である。
【００１４】
以上のように構成されたディジタル放送におけるトランスポートストリームのディジタル信号のデータ記録装置について、以下その動作について説明する。
【００１５】
受信された伝送パケットデータは、伝送パケット変換部により、図５に示すタイムスタンプを付加されたトランスポートストリームのパケットデータに変換された後、一旦バッファ部５にバッファリングされると同時に、伝送用タイムスタンプ分離部６０に転送される。伝送用タイムスタンプ分離部６０は伝送用タイムスタンプ値を分離し、読み出しタイミング生成部７０に転送する。読み出しタイミング生成部７０は、サイクルタイムレジスタ部の２４．５７６ＭＨｚでカウントされるカウンタ値と伝送用タイムスタンプ値を比較して一致したタイミングで、バッファ部５から時刻基準を表すタイムスタンプの付加されたパケットデータを読み出す。
【００１６】
バッファ部５から読み出されたパケットデータは、記録信号処理部９０と到着タイミング獲得部４及びタイムスタンプ抽出部８０に転送される。タイムスタンプ抽出部８０は、タイムスタンプの有無をチェックし（図５参照）、タイムスタンプが存在する場合は、タイムスタンプをタイムスタンプ値３に保持すると同時に、検出ラッチパルスがＰＬＬ部２０のカウンタラッチ部２３に送られ、その時のカウンタ値がラッチされる。
【００１７】
ＰＬＬ部２０及び到着タイミング獲得部４の動作は、上記で説明した図３の説明と同様である。すなわち放送局と共有化する時刻基準をカウンタ部２２に持つ。到着タイミング獲得部４は、トランスポートストリームのパケットデータを受信するたびに、検出ラッチパルスをカウンタラッチ部３０に送り、時刻基準を表すカウンタ部２２のカウンタ値をラッチすることで記録タイムスタンプを生成する。そしてカウンタラッチ部３０の記録タイムスタンプ値を記録信号処理部９０に転送し、記録媒体１００に適したフォーマット化、誤り訂正符号化、変調などの処理を行い、記録媒体１００に記録する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のデータ送信装置からデータ記録装置にデータ転送する場合、データ記録装置に必要となる記録タイムスタンプは、放送局と同期のとれたクロック（２７ＭＨｚ）から生成する必要があり、そのために、データ送信装置、データ記録装置の両方に放送局と同期のとれたクロックを生成するためのＰＬＬ回路が必要となり、ハードウェア量が大きくなる欠点を有していた。
【００１９】
本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたもので、ＰＬＬ回路を削減して回路規模の小さなデータ送信装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明のデータ送信装置は、トランスポートストリームのトランスポートパケットを利用して送られてくるトランスポートパケットデータと、前記トランスポートパケットデータからシステムクロックを再生するためのリファレンスタイムスタンプを抽出するタイムスタンプ抽出手段と、前記タイムスタンプ抽出手段でリファレンスタイムスタンプが抽出された場合に前記トランスポートパケットデータにリファレンスタイムスタンプをヘッダ情報として付加するタイムスタンプ付加手段と、前記トランスポートパケットデータと前記ヘッダ情報を送信パケットデータに変換して送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
先ず、図１を参照して、本発明の実施形態のデータ転送装置について説明する。図１において、１はアンテナで受信した衛星波を復調、誤り訂正の復号などを行いトランスポートストリームを出力するフロントエンド部、２はトランスポートストリームから、放送局と受信機の間での時刻基準（２７ＭＨｚのカウンタ値で表される絶対時刻）を合わすためのリファレンスタイムスタンプを抽出するタイムスタンプ抽出部、３はタイムスタンプ抽出部２で抽出したタイムスタンプ値、４はトランスポートストリームのデータパケットが到着したタイミングを検出する到着タイミング獲得部、５は送信タイミングを制御するためのバッファ部、６は伝送路に接続された各機器間で時刻合わせが行われている時計で２４．５７６ＭＨｚでカウントアップするカウンタを持つサイクルタイムレジスタ部、７は伝送用のタイムスタンプを生成する伝送用タイムスタンプ生成部、８は時刻基準を合わすためのタイムスタンプを生成するためタイムスタンプ値３と伝送用タイムスタンプ部７で生成される伝送用のタイムスタンプをトランスポートストリームのデータパケットのヘッダ情報として付加するタイムスタンプ付加部、９はタイムスタンプを付加されたトランスポートストリームのパケットデータを伝送用のパケットデータに変換する伝送パケット変換部である。
【００２２】
以上のように構成されたディジタル放送におけるトランスポートストリームのディジタル信号のデータ送信装置について、以下その動作について説明する。
【００２３】
フロントエンド部１から出力されるトランスポートストリームは、一旦バッファ部５にバッファリングされると同時に、タイムスタンプ抽出部２と到着タイミング獲得部４に転送され、それぞれストリーム解析が行われる。約１００ｍｓの間隔で放送局から送られてくるリファレンスとなるタイムスタンプは、タイムスタンプ抽出部２により検出されたタイムスタンプ値３である。
【００２４】
到着タイミング獲得部４では、トランスポートストリームのパケットデータを受信するたびに、検出ラッチパルスを伝送用タイムスタンプ生成部７に送る。
【００２５】
さらに、到着タイミング獲得部４からの検出ラッチパルスを用いて、伝送用タイムスタンプ生成部７は、伝送路に接続された各機器間で時刻合わせが行われているサイクルタイムレジスタ部６からの２４．５７６ＭＨｚでカウントされるカウンタ値をラッチする。そして、所定のデータ記録装置でパケットデータを受け取るための最大送信遅延時間をカウンタ値に加えた値を伝送用タイムスタンプとして、タイムスタンプ付加部８に転送する。タイムスタンプ付加部８はバッファ部５からトランスポートストリームのパケットデータを読み出し、そのパケットデータに放送局からのリファレンスとなるタイムスタンプが送られている場合、タイムスタンプ値３の値と伝送用タイムスタンプ生成部７からの伝送用タイムスタンプ値をヘッダ情報として付加する。バッファ部５から読み出したパケットデータ中に、放送局からのリファレンスとなるタイムスタンプが送られていない場合は、伝送用タイムスタンプ生成部７からの伝送用タイムスタンプ値だけを付加する。
【００２６】
タイムスタンプ付加部８で処理されたパケットデータを、図２(ａ)、（ｂ）に示す。図２（ａ）は放送局からのトランスポートストリームのパケットデータにリファレンスタイムスタンプがある場合、図２（ｂ）はリファレンスタイムスタンプが無い場合を示す。
【００２７】
図２(ａ)、（ｂ）いずれにもパケットデータのヘッダ情報として伝送用タイムスタンプ、タイムスタンプ有無フラグが含まれている。
【００２８】
リファレンスタイムスタンプについては以下のように場合分けされる。すなわち、放送局からのリファレンスとなるタイムスタンプがトランスポートストリームのパケットデータにある場合に、リファレンスタイムスタンプはヘッダ情報として付加され、ない場合はリファレンスタイムスタンプはヘッダ情報として付加されない。
【００２９】
そして、伝送パケット変換部９により、ＩＥＥＥ１３９４のインタフェース上に伝送するための伝送パケットに変換されてデータ記録装置に伝送される。
【００３０】
図２(ａ)、（ｂ）いずれも従来の受信機で再生可能で、データ記録装置で受信された伝送パケットデータは、従来例と同様の動作で記録される。
【００３１】
すなわち、従来例の図４で説明したデータ記録装置において、タイムスタンプ抽出部８０は、タイムスタンプの有無を図２のタイムスタンプ有無フラグによりチェックし、タイムスタンプが存在する場合は、タイムスタンプをタイムスタンプ値３に保持すると同時に、検出ラッチパルスがＰＬＬ部２０のカウンタラッチ部２３に送られ、その時のカウンタ値がラッチされる。このとき、ＰＬＬ部２０のＶＣＸＯ２１は、ここで、従来例の場合、ほぼ受信パケットデータ毎にに差分値が更新されて、ＶＣＸＯ２１の発振周波数のフィードバックを行って同期をとっていたが，本実施例では、タイムスタンプ情報は約１００ｍｓ毎にしか、ＶＣＸＯ２１の制御が行えないが、ＰＬＬとしての機能は十分である。また、カウンタ部２２には、初期値としてリファレンスタイムスタンプ値をセットすることで、放送局と時刻基準（２７ＭＨｚのカウンタ値で表される絶対時刻）を共有することが可能となる。
【００３２】
さらにカウンタラッチ部３０の記録タイムスタンプ値を記録信号処理部９０に転送し、記録媒体１００に適したフォーマット化、誤り訂正符号化、変調などの処理を行い、記録媒体１００に記録するといった処理は、従来例と同様である。
【００３３】
以上の、データ送信装置を用いることで、放送局からのリファレンスとなるタイムスタンプをトランスポートストリームのパケットデータのヘッダ情報として付加することで、トランスポートストリームのパケットデータ毎にタイムスタンプを付加するためのＰＬＬ回路を持たずに、受信機側のデータ記録装置は放送局と同期をとることができ、記録用のタイムスタンプを生成することが可能になる。
【００３４】
なお、データ送信装置のタイムスタンプ付加部８は、タイムスタンプ値３をそのまま付加するのではなく、データ記録装置のＰＬＬ部２０が放送局と共有する時刻基準を再生可能であれば、タイムスタンプ値３の全ビット長（たとえば４２ビット）をヘッダ情報として付加するのではなく、その一部分の部分ビット長（たとえば２０ビット）を付加してもよい。これにより、ヘッダ長が短くなり、転送時間を短縮できる。
【００３５】
また、タイムスタンプ値３が２種類以上のクロック周波数で構成される場合であって、例えば、２７ＭＨｚのカウンタで３００までカウントすると、９０ＫＨｚカウンタが１つ増加するようなタイムスタンプの場合、２７ＭＨｚのカウンタ値のみに補正したタイムスタンプを付加してもよい。
【００３６】
なお、トランスポートストリームに複数のプログラムが存在する時、プログラム毎にリファレンスタイムスタンプも複数個あり、リファレンスタイムスタンプ値もそれぞれのプログラム毎に全く違ったオフセット値を持つがリファレンスタイムスタンプのカウンター値の傾きは同じである場合がある。この場合、タイムスタンプ付加部８がすべてのタイムスタンプを付加してしまうと、データ記録装置のＰＬＬ部２０はプログラム毎のオフセット値のバラグキのため放送局と共有する時刻基準の再生ができない。よって、データ送信装置のタイムスタンプ付加部８はどれか一つのプログラムに対応するリファレンスタイムスタンプを選択してタイムスタンプをヘッダ情報として付加することで、データ記録装置のＰＬＬ部２０は放送局と共有する時刻基準を再生することができる。リファレンスタイムスタンプのカウンター値の傾きは同じだからである。
【００３７】
トランスポートストリームに複数のプログラムが存在する時、別の手法としては、データ送信装置のタイムスタンプ付加部８がヘッダ情報としてすべてのタイムスタンプを付加した場合でも、データ記録装置のタイムスタンプ抽出部８０がヘッダからのタイムスタンプを抽出するとともに、トランスポートストリームのパケットデータからプログラムＩＤを抽出し、特定のプログラムＩＤのタイムスタンプを選択することで、ＰＬＬ部２０は放送局と共有する時刻基準を再生することができる。
【００３８】
さらに、トランスポートストリームに複数のプログラムが存在する時、別の手法としては、データ送信装置のタイムスタンプ付加部８がプログラムＩＤとリファレンスタイムスタンプを付加する。そして、データ記録装置のタイムスタンプ抽出部２が特定のプログラムＩＤのタイムスタンプを抽出することで、ＰＬＬ部２０は放送局と共有する時刻基準を再生することができる。
【００３９】
なお、ヘッダ情報として追加した情報は、パケットデータのヘッダ部分に限るものではなく、パケットデータの後尾に追加するものであってもよい。
【００４０】
また、ＤＳＳの場合のリファレンスタイムスタンプは、ＭＰＥＧ−ＴＳの場合ＰＣＲという名称で呼ばれることもある。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば放送局からのリファレンスとなるタイムスタンプをトランスポートストリームのパケットデータに付加することで、トランスポートストリームのパケットデータ毎にタイムスタンプを付加するためのＰＬＬ回路を持つ必要がなくなる。
【００４２】
さらに、パケットデータに付加することで、データ受信側（本実施形態の場合データ記録装置）は、パケットデータの構造がわからない場合でも放送局と同期をとり、時刻基準を共有化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるデータ記録装置の構造を示すブロック図
【図２】（ａ）本発明の実施形態における放送局からのリファレンスタイムスタンプがある場合のタイムスタンプを付加したパケットデータの構成図
（ｂ）本発明の実施形態における放送局からのリファレンスタイムスタンプがない場合のタイムスタンプを付加したパケットデータの構成図
【図３】従来例におけるデータ送信装置の構造を示すブロック図
【図４】従来例におけるデータ記録装置の構造を示すブロック図
【図５】従来例におけるタイムスタンプを付加したパケットデータの構成図
【符号の説明】
１  フロントエンド部
２  タイムスタンプ抽出部
３  タイムスタンプ値
４  到着タイミング獲得部
５  バッファ部
６  サイクルタイムレジスタ部
７  伝送用タイムスタンプ生成部
８  タイムスタンプ付加部
９  伝送パケット変換部
【図１】
0003651326.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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