(57)【要約】【課題】ジッタが発生する伝送路を介してＴＳパケットを送受信する際に、ＴＳパケットにタイムスタンプを付加せずに伝送路に出力し、ジッタの影響を除去する。【解決手段】放送信号から復調したＴＳパケットを出力する復調部１０３、およびＴＳパケットを伝送路に送出するパケット送出部１０５を有する送信手段１０１と、伝送路からＴＳパケットを受信するパケット受信部１０７、このＴＳパケットを一次記憶する受信バッファ部１０８、および受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳパケットをタイミング信号に同期させて受信バッファ部１０８内のＴＳパケットから１つのＴＳパケットを読み出す受信バッファ読み出し制御部１０９を有する受信手段１０６とを備えたパケット送受信装置１００において、タイミング信号を、復調部１０３から出力されるＴＳパケットの先頭が出力されたことを示す信号に同期させた。【選択図】図１
2014068095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放送信号からＴＳパケットを復調して当該ＴＳパケットを出力する復調部、
および前記復調部から出力された前記ＴＳパケットを伝送路に送出するパケット送出部
を有する送信手段と、
前記伝送路からＴＳパケットを受信するパケット受信部、
前記パケット受信部で受信された前記ＴＳパケットを一次記憶する受信バッファ部、
およびＴＳパケットの読み出しタイミング信号を前記受信バッファ部に出力し、当該ＴＳパケットの読み出しタイミング信号に同期させて前記受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットから１つのＴＳパケットを読み出す受信バッファ読み出し制御部
を有する受信手段と
を備えたパケット送受信装置であって、
前記ＴＳパケットの読み出しタイミング信号は、前記復調部から出力されるＴＳパケットの先頭が出力されたことを示すＴＳ同期信号と同期した信号である
ことを特徴とするパケット送受信装置。
【請求項２】
受信バッファ読み出し制御部は、
受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットのデータ量を監視する機能を有し、
前記受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットのデータ量が第１の所定データ量を超えた場合に
ＴＳパケットの読み出しタイミング信号を前記受信バッファ部に出力し、当該ＴＳパケットの読み出しタイミング信号に同期させて前記受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットから１つのＴＳパケットを読み出す
ことを特徴とする請求項１に記載のパケット送受信装置。
【請求項３】
受信バッファ部からＴＳパケットを読み出すためのタイミング信号は、復調部から出力されるＴＳクロック信号に同期した信号である
ことを特徴とする請求項１または２項に記載のパケット送受信装置。
【請求項４】
受信バッファ読み出し制御部は、
受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットのデータ量を監視する機能を有し、
前記受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットのデータ量が第２の所定データ量を超えた場合には、
ＴＳパケット同期信号を待たずにＴＳパケットの読み出しタイミング信号を常にアクティブとして前記受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットの読み出しを開始し、
前記受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットのデータ量が前記第２の所定データ量よりも小さい第３の所定データ量以下となった場合は、
前記ＴＳパケット同期信号に同期した前記ＴＳパケットの読み出しタイミング信号で前記受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットの読み出す
ことを特徴とする請求項２に記載のパケット送受信装置。
【請求項５】
受信バッファ読み出し制御部は、
受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットのデータ量を監視する機能を有し、
前記受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットのデータ量が第２の所定データ量を超えた場合には、
ＴＳ同期信号に同期させずにＴＳパケットの読み出しタイミング信号を常にアクティブとしてＴＳクロック信号のレートよりも高いレートの信号に同期させて前記受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットの読み出しを開始し、
前記受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットのデータ量が前記第２の所定データ量よりも小さい第３の所定データ量以下となった場合は、
前記ＴＳクロック信号に同期して前記受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットの読み出す
ことを特徴とする請求項２に記載のパケット送受信装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のパケット送受信装置と、
デスクランブル装置と、
バックエンド部と
を備えたデスクランブルシステムであって、
前記デスクランブル装置は、
伝送路を介して、前記パケット送受信装置のパケット送出部から送出されたＴＳパケットを受信するパケット受信部と、
当該パケット受信部で受信されたＴＳパケットをデスクランブルする限定受信モジュール部と、
当該限定受信モジュール部でデスクランブルされたＴＳパケットを前記伝送路に送出するパケット送出部とを備え、
前記バックエンド部は
前記パケット送受信装置の受信バッファ部から送出されたＴＳパケットを受信し、当該ＴＳパケットから映像ストリームおよび音声ストリームを分離するＤｅｍｕｘ部と、
当該Ｄｅｍｕｘ部で受信されたＴＳパケットのＰＣＲに基づいてシステムクロックを生成するＰＣＲリカバリ部と、
当該ＰＣＲリカバリ部で生成されたシステムクロックに同期させて、前記Ｄｅｍｕｘ部で分離された前記映像ストリームおよび前記音声ストリームから映像および音声を出力するデコード部と
を備えたことを特徴とするデスクランブルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送路を介してＭＰＥＧ２−ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｔｒｅａｍ）パケットを送受信するパケット送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル放送では、映像、音声を多重化するためのデータ形式として、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットが採用されている。このＭＰＥＧ２−ＴＳパケット（以下、ＴＳパケット）には、デジタル放送受信機において放送局側のクロックを再生するためにＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）が付加されている。一方、デジタル放送受信機は、デコーダ等の動作クロックの基準となるシステムクロックの周波数を電圧値により制御できるＶＣＸＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｅｄ  Ｏｃｉｌａｔｏｒ）と、このシステムクロックをカウントするＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ）とを搭載している。
【０００３】
デジタル放送受信機では、現在受信したＰＣＲと一つ前に受信したＰＣＲとの差分値と、その間にＳＴＣがカウントしたシステムクロックのカウント値とを比較し、受信機側のシステムクロック周波数が放送局側のクロック周波数よりも高い場合には受信機側のシステムクロック周波数が低くなるように、受信機のシステムクロック周波数が送信側のクロック周波数よりも低い場合には受信機側のシステムクロック周波数が高くなるように、受信機のＶＣＸＯの発振周波数を制御する。このように、デジタル放送受信機には放送局側のシステムクロックと受信機側のシステムクロックを同期させるしくみがあり、受信機での映像、音声のデコードのタイミングと放送局でエンコードされた映像、音声のタイミングとを同期させることができる。
【０００４】
一方、ジッタが発生する伝送路を介して放送局から受信機にＴＳパケットを伝送する場合は、ジッタにより受信機で受け取ったＴＳパケットの時間間隔が放送局から送出された直後のＴＳパケットの時間間隔と異なってしまう。その結果、受信機でＴＳパケットからＰＣＲを抽出するタイミングが放送局の意図したタイミングと異なってしまい、放送局側のシステムクロックと受信機側のシステムクロックとが正しく同期することができないという問題が生じる。なお、伝送路上を経由したパケットが受信側に到着するまでの伝送遅延時間が、長くなったり、短くなったりして一定時間でなくなる。このずれ量をジッタという。
【０００５】
このような問題に対して、従来のＴＳパケット送受信装置では、放送局側と受信機側とにそれぞれＧＰＳ信号から生成した２７ＭＨｚのクロックを供給する仕組みを付与し、このクロックを放送局側と受信機側とのそれぞれのＴＴＳカウンタ部でカウントしてＴＴＳカウンタ値とし、放送局側ではＴＴＳカウンタ値をＴＳパケットにタイムスタンプとして付加し伝送路に出力する方法が取られている。このようにすることで、受信機側では放送局側から送られてきたＴＳパケットを受信バッファに格納すると共にこのＴＳパケットに付加されたタイムスタンプ（ＴＴＳカウンタ値）を抽出し、この抽出したタイムスタンプ（ＴＴＳカウンタ値）と受信機側のＴＴＳカウンタ部にカウントされているタイムスタンプ（ＴＴＳカウンタ値）とを比較して、受信バッファからＴＳパケットを出力するタイミングを制御している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３３３２６号公報（段落００１３〜００１６、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のＴＳパケット送受信装置では、放送局側と受信機側とにそれぞれＧＰＳ信号から生成した２７ＭＨｚのクロックを供給する仕組みを搭載する必要があること、放送局側で送信するＴＳパケットにタイムスタンプを付加する必要があるため放送局側にタイムスタンプ付加手段が必要であること、受信機側で受信したＴＳパケットからタイムスタンプを抽出し、この抽出したタイムスタンプと受信機側のＴＴＳカウンタ部にカウントされているタイムスタンプとを比較する必要があるため受信機側にタイムスタンプ抽出・比較手段が必要であることから、装置が複雑になるという課題があった。
【０００８】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、ジッタが発生する伝送路を介してＴＳパケットを送受信する際に、伝送路に出力するＴＳパケットにタイムスタンプを付加せずに伝送路に出力し、伝送路で発生したジッタの影響を除去することができる簡易な構成のパケット送受信装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るパケット送受信装置においては、放送信号からＴＳパケットを復調して当該ＴＳパケットを出力する復調部、および前記復調部から出力された前記ＴＳパケットを伝送路に送出するパケット送出部を有する送信手段と、前記伝送路からＴＳパケットを受信するパケット受信部、前記パケット受信部で受信された前記ＴＳパケットを一次記憶する受信バッファ部、およびＴＳパケットの読み出しタイミング信号を前記受信バッファ部に出力し、当該ＴＳパケットの読み出しタイミング信号に同期させて前記受信バッファ部に一次記憶されたＴＳパケットから１つのＴＳパケットを読み出す受信バッファ読み出し制御部を有する受信手段とを備えたパケット送受信装置であって、前記ＴＳパケットの読み出しタイミング信号を、前記復調部から出力されるＴＳパケットの先頭が出力されたことを示す信号と同期した信号としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、ジッタが発生する伝送路を介したパケット送受信装置において、放送局側と受信機側とにそれぞれＧＰＳ信号から生成したクロックを供給する仕組みや、放送局側で送信するＴＳパケットにタイムスタンプを付加する手段や、受信機側で受信したＴＳパケットからタイムスタンプを抽出し、この抽出したタイムスタンプと受信機側のＴＴＳカウンタ部にカウントされているタイムスタンプとを比較する手段が不要となり、簡易な構成により伝送路で発生したジッタの影響を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るパケット送受信装置およびデスクランブルシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るＴＳパケット信号形式を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１の受信バッファ読み出し制御部の動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１におけるジッタの影響の除去を説明する説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２の受信バッファ読み出し制御部の動作をしめすフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２の受信バッファ部に一次記憶されたＴＳデータ量の時間変化の推移を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１におけるパケット送受信装置をデスクランブルシステムに適用した際のシステム構成を示すブロック図である。本実施の形態におけるデスクランブルシステムは、パケット送受信装置１００、デスクランブル装置１２０およびＢ／Ｅ部（バックエンド部）１３０で構成されている。パケット送受信装置１００とデスクランブル装置１２０とはジッタが発生するＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）の伝送路１１０で接続されている。その伝送路の伝送モードは、例えば最優先のパケット転送が可能なアイソクロナス転送モードである。なお、伝送路１１０は、ＵＳＢ以外にＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ＬＡＮ等の有線、無線のネットワークであってもよい。
【００１３】
パケット送受信装置１００は、送信手段としての送信部１０１と受信手段としての受信部１０６とで構成されている。送信部１０１は、チューナ１０２と、復調部１０３と、送信バッファ部１０４と、パケット送信部１０５とで構成されている。受信部１０６は、パケット受信部１０７と、受信バッファ部１０８と、受信バッファ読み出し制御部１０９とで構成されている。
【００１４】
デスクランブル装置１２０は、パケット受信部１２１と、受信バッファ部１２２と、限定受信モジュール部１２３と、送信バッファ部１２４と、パケット送出部１２５とで構成されている。
【００１５】
Ｂ／Ｅ部１３０は、Ｄｅｍｕｘ部１３２と、ＰＣＲリカバリ部１３１と、デコード部１３３とで構成されている。
【００１６】
次に、本実施の形態におけるデスクランブルシステムの動作について説明する。
【００１７】
チューナ部１０２は、ＲＦ入力信号１１を受信すると、このＲＦ入力信号１１から選局を行い、所望のＲＦ信号１２を復調部１０３に伝送する。復調部１０３は、ＲＦ信号１２を復調してＴＳパケットを出力する。図２は、本実施の形態に用いられるＴＳパケットの信号形式である。図２に示すように、本実施の形態におけるＴＳパケットは、ＴＳパケット、ＴＳ同期信号、ＴＳ有効信号、ＴＳクロックの各信号形式で伝送される。この形式で伝送されるＴＳパケットは、図１にＴＳ＿Ａ、ＴＳ＿Ｆ、ＴＳ＿Ｃ、ＴＳ＿Ｄで示した伝送位置でのＴＳパケットである。但しＴＳ＿Ａ、ＴＳ＿Ｆで示した伝送位置では、ＴＳクロック信号ライン１３とＴＳ同期信号ライン１４とは別ラインで記載しており、例えば、ＴＳ＿Ａで示した伝送位置のＴＳクロック信号ライン１３は、復調部１０３から送信バッファ部１０４、受信バッファ部１０８、受信バッファ読み出し制御部１０９およびＤｅｍｕｘ部１３２に出力されている信号ラインとなる。
【００１８】
図２に示すように、ＴＳパケットは、１パケットが１８８バイトのＴＳパケットをひとかたまりとしており、ＴＳ有効信号は、ＴＳパケットの有効期間をＨｉｇｈとして示す信号である。また、ＴＳ同期信号は、ＴＳパケットの先頭バイトを示す位置をアクティブ（Ｈｉｇｈ）として示す信号である。また、ＴＳクロックは、ＴＳ伝送用クロックであり、ＴＳデータ無効期間も含めて一定周波数の信号である。したがって、ＴＳ有効信号の中にＴＳパケット無効期間がある場合は、ＴＳクロックの周波数はＴＳデータのデータレート（ＴＳパケットレート）よりも少し高い周波数となる。ＴＳデータは８ビットのパラレルデータ或いは１ビットのシリアルデータいずれであってもよい。なお復調部１０３が出力するＴＳデータレート、ＴＳクロック周波数は受信する信号の変調パラメータ毎に一定値となる。
【００１９】
復調部１０３から出力されるＴＳパケットはスクランブルされており、これをデスクランブルするためには、デスクランブル装置１２０内の限定受信モジュール１２３に伝送路１１０経由でＴＳパケットを転送する必要がある。伝送路１１０にスクランブルされているＴＳパケットを出力するために、送信部１０１は次のような動作を行う。
【００２０】
送信バッファ部１０４は、このスクランブルされたＴＳパケットを一次記憶し、この一次記憶されたＴＳパケットをパケット送出部１０５へ送る。パケット送出部１０５は、送信バッファ部１０４に伝送路１１０に出力する１データ単位分のデータが一次記憶されたのを確認し、伝送路１１０に１データ単位のデータ（ＴＳ＿Ｂ）を出力する。ここで１データ単位のデータ（ＴＳ＿Ｂ）はＴＳパケット単位とは異なり、例えば、伝送路上の平均転送効率を上げるために、数キロバイト単位の複数のＴＳパケットを一塊とするようなデータ単位である。
【００２１】
伝送路１１０は、ＵＳＢであり、例えばアイソクロナス転送モードで伝送されている。伝送路１１０に出力されたＴＳ＿Ｂは、デスクランブル装置１２０内のパケット受信部１２１を経由して受信バッファ部１２２に一次記憶され、この受信バッファ部１２２から限定受信モジュール部１２３にＴＳ＿Ｃが出力される。限定受信モジュール部１２３ではＴＳ＿Ｃがデスクランブルされ、デスクランブルされたＴＳ＿Ｄが送信バッファ部１２４に一次記憶される。この際ＴＳ＿Ｃ、ＴＳ＿Ｄの伝送クロック周波数は、想定されるＴＳクロック周波数よりも少し高い周波数である。送信バッファ部１２４で一次記憶されたＴＳ＿Ｄはパケット送出部１２５経由でＵＳＢ等の伝送路１１０経由でパケット送受信装置１００へ出力される（ＴＳ＿Ｅ）。この伝送路１１０上の転送単位はＴＳパケット単位ではなく伝送路１１０上のデータ転送単位となる。ここで、伝送路１１０上で転送を行うと、ジッタの影響を受けるので、ＴＳ＿Ｂ、ＴＳ＿Ｃ、ＴＳ＿ＤおよびＴＳ＿Ｅでは、ＴＳ＿ＡにおけるＴＳパケット間隔とは異なる間隔となっている。
【００２２】
伝送路１１０に出力されたデスクランブルされたＴＳ＿Ｅは、パケット送受信装置１００内のパケット受信部１０７に入力され、受信バッファ部１０８に一次記憶される。受信バッファ部１０８は、受信バッファ読み出し制御部１０９から受信するＴＳパケット読み出しタイミング信号により、１ＴＳパケットを出力する。ここで、このＴＳパケット読み出しタイミング信号は、復調部１０３からのＴＳ同期信号に同期した信号である。受信バッファ読み出し制御部１０９は、ジッタの影響を除去するために受信バッファ部１０８からＴＳパケットを読み出すタイミングを制御する。次に、受信バッファ読み出し制御部１０９におけるＴＳパケット読み出し制御処理について説明する。
【００２３】
図３は、本実施の形態における受信バッファ読み出し制御部１０９の動作を示すフローチャートである。
【００２４】
まず、受信バッファ読み出し制御部１０９は、受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳデータ量（バイト量）が第１の所定データ量以上存在するか確認する（Ｓ３０１）。ここで第１の所定データ量は、受信バッファ部１０８からＴＳデータが出力できる最低限一次記憶すべきデータ量、例えば１ＴＳパケット長の１８８バイトである。あるいは、第１の所定データ量は、バッファ遅延を小さくするために１バイト以上としてもよい。受信バッファ読み出し制御部１０９は、この第１の所定データ量以上のデータが存在しない場合は、Ｓ３０１でその条件が成立するまで待ち、その条件が成立したらＳ３０２へ進む。
【００２５】
次に、受信バッファ読み出し制御部１０９は、復調部１０３から出力されるＴＳ同期信号がアクティブ（Ｈｉｇｈ）になるのを待つ（Ｓ３０２）。受信バッファ読み出し制御部１０９は、ＴＳ同期信号がアクティブになるのを検出したら、ＴＳパケット読み出しタイミング信号を受信バッファ部１０８に通知して、受信バッファ部１０８からＴＳパケット読み出しタイミング信号に同期して１つのＴＳパケットを読み出す（Ｓ３０３）。１つのＴＳパケット、ＴＳ同期信号およびＴＳ有効信号は、受信バッファ部１０８から読み出されるＴＳパケットの先頭バイトでＴＳ同期信号が有効となるように制御され、図２に示す形式のＴＳデータでＢ／Ｅ部１３０に送信される。受信バッファ読み出し制御部１０９は、受信バッファ部１０８から１つのＴＳパケットの読み出しを終了したら、次のＴＳパケットを読み出すタイミング制御を行うステップ（Ｓ３０１）に戻る。
【００２６】
このように読み出し制御を行うことで、受信バッファ部１０８からＢ／Ｅ部１３０に出力されるあるＴＳパケットの先頭から次のＴＳパケットの先頭までの間隔が、復調部１０３からのＴＳ同期信号の間隔と同一になるため、伝送路１１０など発生したでジッタの影響を除去することができる。
【００２７】
Ｂ／Ｅ部１３０に入力されたＴＳデータ（ＴＳ＿Ｆ）は、Ｄｅｍｕｘ部１３２に入力されてＰＣＲが抽出される。Ｄｅｍｕｘ部１３２で抽出されたＰＣＲは、ＰＣＲリカバリ部１３１に送られる。ＰＣＲリカバリ部１３１は、Ｄｅｍｕｘ部１３２から受信したＰＣＲにより放送局側のシステムクロックと同期したクロックを生成し、このクロックをＢ／Ｅ部１３０のシステムクロックとしてデコード部１３３に出力する。Ｄｅｍｕｘ部１３２は、映像ストリームおよび音声ストリームをＴＳパケットから分離しデコード部１３３へ出力する。デコード部１３３は、Ｄｅｍｕｘ部１３２から入力された映像ストリームおよび、音声ストリームをシステムクロックと同期して映像および音声を出力する。
【００２８】
図４は、本実施の形態におけるジッタの影響の除去を説明する説明図である。図４において、ＴＳ＿Ａは復調部からのＴＳ信号、ＴＳ＿Ｅは、デスクランブル装置でデスクランブルされたＴＳがパケット送受信装置１００に入力される箇所である伝送路１１０からのＴＳ信号、ＴＳ＿Ｆはパケット送受信装置１００からＢ／Ｅ部１３０に出力されるＴＳ信号であり、それぞれＴＳデータとＴＳ同期信号とを示している。ＴＳ＿Ｅには、ＴＳ同期信号は存在しないので、ＴＳ同期信号は示していない。
【００２９】
伝送路１１０からの入力されたＴＳデータ（ＴＳ＿Ｅ）は、そのＴＳパケットの先頭間の間隔が復調部１０３から出力されるＴＳデータ（ＴＳ＿Ａ）のＴＳパケットの先頭間の間隔と異なっているだけでなく、伝送路１１０で発生するジッタの影響によりその間隔がばらついている。一方、Ｄｅｍｕｘ部１３２へ出力されるＴＳデータ（ＴＳ＿Ｆ）は、受信バッファ読み出し制御部１０９により、復調部からのＴＳ＿ＡのＴＳ同期信号をトリガにして受信バッファ部１０８から１つのＴＳパケットを読み出すようにタイミング制御されている。その結果、ＴＳ＿ＦのＴＳパケットの先頭間の間隔は、復調部１０３からの受信ＴＳ（ＴＳ＿Ａ）のＴＳパケットの先頭間の間隔と同一間隔になっている。さらに、ＴＳ＿Ｆは、復調部１０３からのＴＳ同期信号に同期して受信バッファ部１０８からＴＳパケットが出力されるように制御されているで、ＴＳパケットの時間的長さ、即ちＴＳパケット中に含まれるＰＣＲ間の間隔が、復調部１０３からの出力されるＴＳデータ（ＴＳ＿Ａ）中に含まれるＰＣＲ間の間隔と一致している。
【００３０】
上述のように、本実施の形態におけるパケット送受信装置によれば、ジッタの影響を受ける伝送路１１０を経由したＴＳパケットが受信バッファ部１０８に一次記憶され、受信バッファ読み出し制御部１０９が復調部１０３からＴＳパケットの先頭が出力されたタイミングで受信バッファ部１０８からＴＳパケットを出力するようタイミング制御を行っている。その結果、パケット送受信装置１００から出力されるＴＳパケットの先頭位置の間隔は、復調部１０３で復調されたＴＳパケット、即ち放送局側が送信したＴＳパケットの先頭位置の間隔と同一となり、伝送路１１０上で発生したジッタの影響を除去することができる。
【００３１】
また、復調部１０３で復調されたＴＳパケットのＴＳ同期信号を使用して受信バッファ部１０８からＴＳパケットを読み出すようにしたので、パケット送受信装置１００から出力されるＴＳパケットの各データの出力タイミングは、復調部１０３から出力されるＴＳパケットの各データの出力タイミングと同期することができる。
【００３２】
なお、Ｂ／Ｅ部１３０のＰＣＲリカバリ部１３１で行われる放送局側のシステムクロックと同期したクロックの生成（ＰＣＲリカバリ）は、ＴＳパケットからＰＣＲを抽出して行われる。この場合、そのＰＣＲフィールドは、ＴＳパケットの先頭よりも少し後段の位置に存在する。そのため、ＴＳパケット先頭タイミングが放送局側と同一タイミング出力できたとしても、ＴＳ伝送クロックが復調部１０３から出力されるＴＳ伝送クロック周波数と異なると、ＴＳパケット先頭からＰＣＲが送信されるまでに要する伝送時間に差が生じ、厳密にはＰＣＲリカバリが正しくできないことが予想される。
【００３３】
この点に対応するために、受信バッファ部１０８から出力されるＴＳパケットを読み出すクロック信号、即ちＴＳ伝送クロック信号を、復調部１０３から出力されるＴＳクロック信号と同期した信号とすることで、完全にＰＣＲ位置まで放送側と同期させることができる。
【００３４】
また、本実施の形態では、ＴＳパケットに新たにタイムスタンプを付加して出力用のＴＳパケットのフォーマットを変更しないので、タイムスタンプ処理に必要となるタイムスタンプ付加回路、タイムスタンプ抽出回路、タイムスタンプ除去回路、システムクロックカウンタなどが不要となる。
【００３５】
また、伝送路１１０の送信側、受信側でシステムクロックの同期をとるために送信部１０１、デスクランブル装置１２０、受信部１０６にそれぞれＧＰＳ受信処理によるクロック同期回路を設ける必要がない。或いはＧＰＳ受信処理を用いる以外に、送信部１０１にＰＣＲリカバリ回路を搭載し放送局と同期したシステムクロックを生成し、これをもとにシステムクロックカウンタを動作させタイムスタンプをＴＳパケットに付加し、デスクランブル装置１２０でタイムスタンプを抽出、除去回路とシステムクロックカウンタを搭載する必要がない。しかもこのような構成を必要とした場合、デスクランブル装置１２０のシステムクロックは送信側と非同期の水晶発振器で生成されたものであるため、定期的にシステムクロックカウンタを送信部１０１から校正する処理も必要になる。
【００３６】
このように、本実施の形態のパケット送受信装置によれば、送局側と受信機側とにそれぞれＧＰＳ信号から生成したクロックを供給する仕組みや、放送局側で送信するＴＳパケットにタイムスタンプを付加する手段や、受信機側で受信したＴＳパケットからタイムスタンプを抽出し、この抽出したタイムスタンプと受信機側のＴＴＳカウンタ部にカウントされているタイムスタンプとを比較する手段が不要となり、簡単な構成で伝送路で発生したジッタの影響を除去することができる。
【００３７】
さらに、本実施形態のような限定受信モジュール部１２３は、タイムスタンプを付加した特殊なＴＳパケットは受信できないため、受信したそのままのＴＳが使用できる本実施形態のＴＳ伝送方式が適している。
【００３８】
なお、本実施の形態においては、伝送路１１０をＵＳＢで構成し、その伝送モードを最優先のパケット転送が可能なアイソクロナス転送モードを用いて説明したが、必ずしもアイソクロナス転送モードで伝送する必要がなく、バルク転送モードであってもよい。
【００３９】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係るパケット送受信装置の構成は、図１に示す実施の形態１のデスクランブルシステムにおけるパケット送受信装置１００と同一であるが、受信バッファ読み出し制御部１０９における受信バッファ部１０８からのＴＳデータ読み出しの制御方法が異なる。実施の形態１の受信バッファ読み出し制御部１０９の制御によりパケット送受信装置１００からＢ／Ｅ部１３０に出力されるＴＳ（ＴＳ＿Ｆ）のデータレートは、復調部１０３から出力される受信ＴＳ（ＴＳ＿Ａ）のデータレートと完全に同一となり伝送路で発生したジッタの影響が完全に除去されたものとなる。そのため受信バッファ部１０８に入力されるＴＳパケットの平均データレートと出力されるＴＳパケットの平均データレートとは同一となり、正常状態であれば受信バッファ部１０８内のＴＳデータ量は、平均的に一定となる。
【００４０】
ここで伝送路上の何らかの外乱や不具合により、受信バッファ部１０８からのＴＳパケットの出力データレートよりも伝送路１１０から入力されるＴＳパケットの入力データレートが一時的に高くなる場合がある。このような場合、前述のように受信バッファ部１０８からのＴＳパケットの出力データレートはＴＳ＿Ａのデータレートと同じとなるように制御されているので、受信バッファ部１０８内に一次記憶されたＴＳデータ量（バッファレベル）が増加し、オーバフローとなる領域まで達した場合、受信バッファ部１０８から出力されるデータに欠落が発生するなど危険な状態が継続してしまうことになる。
【００４１】
本実施の形態における受信バッファ読み出し制御部１０９は、このような異常状態を検出し、受信バッファ部１０８のバッファレベルを安全なレベルに回復する処理を追加したものである。図５は、本実施の形態における、受信バッファ読み出し制御部１０９による受信バッファ部１０８からのＴＳパケット読み出し制御の処理フロー示したものである。
【００４２】
受信バッファ部１０８内に一次記憶されたＴＳデータ量のＴＳデータレベルとして第１の所定データ量と、第２の所定データ量と、第３の所定データ量とを定義する。第１の所定データ量は、実施の形態１と同様に、受信バッファ部１０８からＴＳデータが出力できる最低限一次記憶すべきデータ量である。後述するように、このレベルに達したことを検知した場合、受信バッファ読み出し制御部１０９は、ＴＳ同期信号がアクティブになったのを検出して受信バッファ部１０８からＴＳパケットの出力を開始する制御を行う。
【００４３】
第２の所定データ量は、受信バッファ部１０８に一次記憶されたデータ量がオーバフローとなる危険レベルに接近したことを検出するためのデータ量であり、オーバフローとなるデータ量よりも少し小さい値である。例えば、第２の所定データ量を、オーバフローとなるデータ量の８０％に設定する。後述するように、このレベルに達したことを検知した場合、受信バッファ読み出し制御部１０９は、受信バッファ部１０８のバッファレベルを減少させるために、受信バッファ部１０８からのＴＳ出力データレートを復調部１０３からの受信ＴＳ（ＴＳ＿Ａ）のデータレートよりも少し高いレートとするよう制御を行う。例えば、受信バッファ部１０８からのＴＳパケットの読み出しクロックとして復調部１０３からのＴＳクロックを使用した場合、１８８バイトのＴＳパケット長に対して通常１６バイト分或いは２０バイト分のＴＳパケットが送出されない無効期間が存在する。この場合、受信バッファ部１０８からのＴＳ出力データレートは、復調部１０３からの受信ＴＳ（ＴＳ＿Ａ）のデータレートの（１８８＋１６）／１８８＝約１．０８倍或いは（１８８＋２０）／１８８＝約１．１１倍となる。
【００４４】
第３の所定データ量は第１の所定データ量と同一またはそれに近い値としている。後述するように、このレベルに達したことを検知した場合、受信バッファ読み出し制御部１０９は、受信バッファ部１０８からのＴＳ出力データレートを復調部１０３からの受信ＴＳ（ＴＳ＿Ａ）のデータレートと再び同じになるよう制御を行う。
【００４５】
図５に基づいて、本実施の形態における受信バッファ読み出し制御部１０９による受信バッファ部１０８からのＴＳパケット読み出し制御方法を説明する。
【００４６】
パケット送受信装置１００において、ＲＦ入力信号の受信が開始されると、伝送路１１０を経由してＴＳデータが受信バッファ部１０８に一次記憶される。受信バッファ読み出し制御部１０９は、受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳデータ量が第１の所定データ量以上であるかを監視し（Ｓ５０１）、第１の所定データ量以上である場合は次のステップ（Ｓ５０２）へ進む。次のステップでは、受信バッファ読み出し制御部１０９は、受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳデータ量が第２の所定データ量以上であるかを監視する（Ｓ５０２）。
【００４７】
受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳデータ量が第２の所定データ量以上でない場合（Ｓ５０２でＮｏの場合）、通常の読み出し処理を行うために、受信バッファ読み出し制御部１０９は、復調部１０３から出力されるＴＳ同期信号がアクティブ（Ｈｉｇｈ）になるのを待つ（Ｓ５０３）。受信バッファ読み出し制御部１０９は、ＴＳ同期信号がアクティブになるのを検出したら、ＴＳパケットの読み出しタイミング信号を受信バッファ部１０８に通知して、受信バッファ部１０８からＴＳパケット読み出しタイミング信号に同期して１つのＴＳパケットを読み出す（Ｓ５０４）。本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、ＴＳパケットの読み出しタイミング信号は、復調部１０３からのＴＳ同期信号に同期した信号とする。受信バッファ読み出し制御部１０９は、受信バッファ部１０８から１つのＴＳパケットの読み出しを終了したら、受信バッファ部１０８のＴＳデータ量のチェックを行うステップ（Ｓ５０１）に戻る。
【００４８】
Ｓ５０２で受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳデータ量が第２の所定データ量以上である場合（Ｓ５０２でＹｅｓの場合）、即ち一次記憶されたＴＳデータ量がオーバフロー付近まで一次記憶されていた場合、受信バッファ読み出し制御部１０９は、異常時の回復処理のステップ（Ｓ５０５およびＳ５０６）へ進む。
【００４９】
Ｓ５０５では、Ｓ５０３およびＳ５０４の通常時の読み出し処理とは異なり、受信バッファ読み出し制御部１０９は、復調部からのＴＳ同期信号がアクティブになるのを待つ処理（Ｓ５０３に相当）を省いた処理を異常時の回復処理として実施する。即ちＳ５０５では、受信バッファ読み出し制御部１０９は、ＴＳ同期信号がアクティブか否かを確認せずに、直ちに受信バッファ部１０８から１ＴＳパケットを読み出す。このとき、受信バッファ読み出し制御部１０９は、受信バッファ部１０８のバッファレベルを減少させるために、受信バッファ部１０８からのＴＳ出力データレートを復調部１０３からの受信ＴＳ（ＴＳ＿Ａ）のデータレートよりも少し高いレートに設定して受信バッファ部１０８から１ＴＳパケットを読み出す。このとき、受信バッファ部１０８から出力されるＴＳパケットは、復調部１０３から出力されるＴＳクロックと同じ周波数で伝送され、復調部１０３からのＴＳデータの出力のようにＴＳパケットとＴＳパケットとの間にＴＳデータの伝送が行われない期間が存在するのではなく、連続的に伝送されることになる。このようにして、受信バッファ１０８は、オーバフローに近い状態から一次記憶されたＴＳデータ量が少ない状態へと変えられる。
【００５０】
次に、受信バッファ読み出し制御部１０９は、受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳデータ量が第３の所定データ量未満に回復したかを監視する（Ｓ５０６）。受信バッファ読み出し制御部１０９は、受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳデータ量が第３の所定データ量未満に回復していなければ（Ｓ５０６でＮｏの場合）、受信バッファ読み出し制御部１０９は、Ｓ５０５に戻り受信バッファ部１０８からＴＳパケットを１個読み出す。このように、受信バッファ読み出し制御部１０９は、このようなＳ５０５ステップとＳ５０６ステップとを繰り返す。次に、受信バッファ部１０８に一次記憶積されたＴＳデータ量が第３の所定データ量未満に回復した場合（Ｓ５０６でＹｅｓの場合）、受信バッファ読み出し制御部１０９は、受信バッファ部１０８内のＴＳデータ量のチェックを行うステップ（Ｓ５０１）に戻る。
【００５１】
上述のような受信バッファ読み出し制御部１０９の動作に対して、受信バッファ部に一次記憶されたＴＳデータ量の時間変化を、図を用いて説明する。図６は、本実施の形態における受信バッファ部に一次記憶されたＴＳデータ量の時間変化の推移を示した図である。図６の縦軸は受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳデータ量であり、横軸は時間である。
【００５２】
受信バッファ読み出し制御部１０９は、まず、受信バッファ部１０８に第１の所定データ量のＴＳデータが一次記憶されるまで待つ（Ｓ６０１）。受信バッファ読み出し制御部１０９は、受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳデータ量が第１の所定データ量以上に達したことを検出すると、復調部１０３からのＴＳ同期信号に同期して受信バッファ部１０８から１ＴＳパケット単位で読み出しを開始する。このとき、受信バッファ部１０８から出力されるＴＳデータの出力データレートは、復調部１０３から出力される受信ＴＳ（ＴＳ＿Ａ）のデータレートと同一になるよう制御されるため、Ｓ６０２に示すように受信バッファ部１０８の一次記憶されたＴＳデータ量は一定値となり（Ｓ６０２）、この状態が受信バッファ部１０８の正常時の定常状態となる。
【００５３】
通常、受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳデータ量は、第１の所定データ量付近の一定量で推移するはずであるが、何らかの影響で伝送路からのＴＳ入力のデータレートが増大したり、不具合が発生したりするなど、受信バッファ部１０８内のＴＳデータ量がＳ６０３のように増加する異常が発生する場合がある。このような受信バッファ部１０８内のＴＳデータ量が増加する異常状態を放置すると、受信バッファ部１０８から読み出されるＴＳデータに欠落が生じるなど、パケット送受信装置１００が正常に動作しない恐れがある。本実施の形態では、このような異常が発生したときに、受信バッファ部１０８内のＴＳデータ量を正常時の定常状態へ回復させることができるようにパケット送受信装置１００を制御するものである。
【００５４】
受信バッファ読み出し制御部１０９は、受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳデータ量が増加し、第２の所定データ量以上に達したことを検出すると、復調部１０３からのＴＳ同期信号がアクティブになるのを待たずに読み出しタイミング信号を常にアクティブとし、受信バッファ部１０８から１ＴＳパケット単位でＴＳデータの読み出しを開始する（Ｓ６０４）。この間、受信バッファ部１０８からから出力されるＴＳデータは、定常状態と異なりＴＳパケット間隔を詰めた連続出力となり、定常状態よりも少し高いデータレートで出力される。
【００５５】
次に、受信バッファ読み出し制御部１０９は、受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳデータ量が減少し、第３の所定データ量未満まで減少したことを検出すると、再び復調部１０３からのＴＳ同期信号に同期して受信バッファ部１０８から１ＴＳパケット単位で読み出しを開始する（Ｓ６０５）。これによりＳ６０５に示したように、受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳデータ量は再び一定値となり、受信バッファ部１０８は定常状態に回復される。
【００５６】
上述のように、本実施の形態におけるパケット送受信装置によれば、実施の形態１と同様に、ジッタの影響を受ける伝送路１１０を経由したＴＳパケットが受信バッファ部１０８に一次記憶され、受信バッファ読み出し制御部１０９がＴＳパケットの先頭が復調部１０３から出力されたタイミングで受信バッファ部１０８からＴＳパケットを出力するようタイミング制御を行っている。その結果、パケット送受信装置１００から出力されるＴＳパケットの先頭位置の間隔は、復調部１０３で復調されたＴＳパケット、即ち放送局側が送信したＴＳパケットの先頭位置の間隔と同一となり、伝送路１１０上で発生したジッタの影響を除去することができる。
【００５７】
さらに、本実施の形態のパケット送受信装置によれば、受信バッファ読み出し制御部１０９が、受信バッファ部１０８に一次記憶されたＴＳデータ量を常に監視し、受信バッファ部１０８に一次記憶されたデータ量がオーバフロー付近に達した異常状態の発生を検知し、受信バッファ部１０８からの通常のＴＳデータ読み出しデータレートよりも少し高いデータレートで出力するように制御するようにしたので、受信バッファ部１０８のバッファレベルを定常状態のデータ量まで回復することができる。
【００５８】
また、受信バッファ読み出し制御部１０９は、異常発生時に受信バッファ部１０８内のデータ量を定常状態へ回復を行うときに、復調部１０３からのＴＳ同期信号がアクティブになるのを待たずに受信バッファ部１０８に一次記憶されているＴＳパケットを出力するので、ＴＳパケットを連続して出力することができ、通常時のＴＳデータ読み出しデータレートよりも高いデータレートで出力することができる。
【００５９】
通常、復調部１０３から出力されるＴＳデータにおいて、ＴＳパケットが伝送される期間とＴＳパケットが伝送されない期間との比は、１８８：１６或いは１８８：２０である。異常状態の回復処理（図５のＳ５０５）におけるＴＳデータのデータレートは、定常時のデータレートの１．０８倍〜１．１１倍に設定される。このような通常より少し高いデータレートでＴＳデータが伝送され期間、このＴＳデータを受信するＢ／Ｅ部１３０において、ＰＣＲリカバリ部１３１に影響を与えることになる。例えば、ＰＣＲリカバリ部１３１で安定したシステムクロックが生成できない場合が生じる。安定したシステムクロックが生成できないと、デコード部１３３から出力される映像にブロックノイズが発生したり、映像がフリーズしたりするなどユーザの視聴に違和感を与える恐れがある。しかしながら、異常状態の回復処理におけるＴＳデータのデータレートは、定常状態のデータレートと急激なレート差とはならないように設定できるので（１．０８〜１．１１倍）、システムクロックの変化を極力小さくしてユーザの視聴に大きな違和感を与えないようにすることができる。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、第２の所定データ量をオーバフローとなるデータ量の８０％に設定しているが、受信バッファ部の一次記憶容量、伝送路で発生するジッタの量などに基づいて第２の所定データ量は適宜設定することができる。
【００６１】
また、本実施の形態においては、ＴＳパケットを受信バッファから読み出すクロック信号、即ちＴＳパケット伝送クロックは、復調部１０３から出力されるＴＳクロック信号としたが、ＴＳクロックの周波数をこれより少し高めにした別のクロック信号を使用することにより受信バッファ部からのＴＳデータ読み出しを早くするように制御してもよい。
【００６２】
また、ＴＳパケットの読み出しタイミング信号を復調部１０３からのＴＳクロックに同期した信号とすることで、完全にＰＣＲ位置まで放送局側と同期させることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１１  ＲＦ入力信号、１２  ＲＦ信号、  １３  ＴＳクロック信号ライン、  １４  ＴＳ同期信号ライン、  １００  パケット送受信装置、  １０１  送信部、  １０２  チューナ、  １０３  復調部、  １０４  送信バッファ部、  １０５  パケット送信部、  １０６  受信部、１０７  パケット受信部、  １０８  受信バッファ部、  １０９  １１０  伝送路、  受信バッファ読み出し制御部、  １２０  デスクランブル装置、  １２１  パケット受信部、  １２２  受信バッファ部、  １２３  限定受信モジュール部、  １２４  送信バッファ部、  １２５  パケット送信部、  １３０  Ｂ／Ｅ部、  １３１  ＰＣＲリカバリ部、  １３２  Ｄｅｍｕｘ部、  １３３  デコード部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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