(57)【要約】      （修正有）【課題】それぞれのトランスポートストリームで独立している非同期な時刻情報を同期させ、トランスポートストリームの切り換え時の時刻情報の連続性を確保し得るトランスポートストリーム切換装置を提供する。【解決手段】第一ストリームのＰＣＲより基準時刻を生成する基準時刻生成部６と、第一ストリームのタイムスタンプ情報及び前記基準時刻並びに変更前の第二ストリームのＰＣＲよりタイムスタンプ補正情報を算出するタイムスタンプ補正情報を算出するタイムスタンプ補正情報算出部８と、第二ストリームよりＰＣＲを取得し、前記基準時刻に基づき該ＰＣＲを変更するＰＣＲ変更部７と、第二ストリームのタイムスタンプ情報を取得し、タイムスタンプ補正情報で変更するタイムスタンプ変更部９と、第一ストリームと前記ＰＣＲ及び前記タイムスタンプ情報を変更した第二ストリームを切り換える。【選択図】図１
2006121601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２系統のトランスポートストリームを切り換えるトランスポートストリーム切換装置であって、
基準となる第一トランスポートストリームのＰＣＲを取得するＰＣＲ取得手段と、
前記第一トランスポートストリームのタイムスタンプ情報を取得するタイムスタンプ情報取得手段と、
前記第一トランスポートストリームのＰＣＲより基準時刻を生成する基準時刻生成手段と、
前記第一トランスポートストリームのタイムスタンプ情報及び前記基準時刻並びに変更前の第二トランスポートストリームのＰＣＲよりタイムスタンプ補正情報を算出するタイムスタンプ補正情報算出手段と、
前記第二トランスポートストリームよりＰＣＲを取得し、前記基準時刻に基づき該ＰＣＲを変更するＰＣＲ変更手段と、
前記第二トランスポートストリームのタイムスタンプ情報を取得し、前記タイムスタンプ補正情報で変更するタイムスタンプ変更手段と、
前記第一トランスポートストリームと前記ＰＣＲ及び前記タイムスタンプ情報を変更した前記第二トランスポートストリームを切り換える切換手段と
を備えることを特徴とするトランスポートストリーム切換装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトランスポートストリーム切換装置において、
前記基準時刻生成手段が、独立した自走システムクロック発振器と基準時刻カウンタとにより構成されたことを特徴とするトランスポートストリーム切換装置。
【請求項３】
請求項２に記載のトランスポートストリーム切換装置において、
前記基準時刻カウンタが、前記第一トランスポートストリームのＰＣＲと前記基準時刻カウンタとの差より補正値を求め、所定間隔毎に前記基準時刻カウンタを補正する基準時刻補正手段を有することを特徴とするトランスポートストリーム切換装置。
【請求項４】
請求項１に記載のトランスポートストリーム切換装置において、
前記タイムスタンプ補正情報が、前記第二トランスポートストリームのＰＣＲと前記基準時刻との差分情報より生成することを特徴とするトランスポートストリーム切換装置。
【請求項５】
請求項１に記載のトランスポートストリーム切換装置において、
前記第一及び第二トランスポートストリームのタイムスタンプ情報が、前記第一及び第二トランスポートストリームのＧＯＰ先頭ピクチャより検出することを特徴とするトランスポートストリーム切換装置。
【請求項６】
請求項１に記載のトランスポートストリーム切換装置において、
前記基準時刻と前記タイムスタンプ情報取得手段によるタイムスタンプ情報の差が、変更前の第二トランスポートストリームのＰＣＲとタイムスタンプ情報の差と等しくなるように前記差分情報を補正することを特徴とするトランスポートストリーム切換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＭＰＥＧ方式のトランスポートストリームを切り換えて出力するトランスポートストリーム切換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル伝送システムには、番組を構成する映像、音声、その他のデータをエレメンタリストリーム（ＥＳ：Elementary Stream ）に符号化し、それらを多重化したＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２２２．０｜ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１（Ｓｙｓｔｅｍｓ）に従うＭＰＥＧ方式のトランスポートストリーム（ＴＳ：Transport Stream）を伝送するシステムがある。受信側では多重分離処理を行い、トランスポートストリームからエレメンタリストリームを取り出し復号器において番組の再生を行う。図６はこのデジタル伝送システムの符号化器と復号器の一例を示すブロック図である。
【０００３】
エレメンタリストリームは、ＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）パケットと呼ばれるパケットで構成され、ＰＥＳヘッダが付加される。ＰＥＳヘッダには個別のストリームを識別するコードやパケットのサイズ、ＰＴＳ（Presentation Time Stamp ）やＤＴＳ（Decoding Time Stamp ）と呼ばれる同期再生のための時間情報、その他の制御情報などが記述される。（以下、ＰＴＳ及びＤＴＳの両方の時刻情報をタイムスタンプと呼ぶ）ＰＥＳパケットはヘッダに含まれるＰＩＤ（Packet Identifier:パケット識別子）番号が同じである複数の１８８バイトより構成されるＴＳパケットのペイロードに分割して伝送される。トランスポートストリームはＴＳパケットが複数個集まって構成されている。
【０００４】
ＴＳパケットの種類は、４バイト固定長のパケットヘッダと可変長のアダプテーションフィールド（adaptation field ）及びペイロード（paylaod）で構成されている。パケットのヘッダには、ＰＩＤ（パケット識別子）や各種のフラグが定義されている。このＰＩＤによりＴＳパケットの種類が識別されている。アダプテーションフィールドにはＰＣＲ（Progam Clock Reference）などの情報の伝送及びＴＳパケットを１８８パケット固定長にするためのＴＳパケット内でのスタッフィング機能がある。
【０００５】
デジタル伝送システムには、符号化器と復号器とが共通の基準時刻であるＳＴＣ（System Time Clock ）を持っている。符号化器のシステムクロック（２７ＭＨｚ）であるＳＴＣをＰＣＲに符号化しＴＳ伝送する。それを復号器で再生することで両者の同期を実現する。ストリーム多重化装置では、複数のストリームを多重化する際、同時に入力されるトランスポートストリームを共通基準クロックに同期するように補正して多重化している（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−５３７０３号公報（明細書段落〔００１１〕〜〔００１７〕，図面図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ストリーム多重化装置とは異なり、あるトランスポートストリームから他のトランスポートに切り換える場合がある。図７はトランスポートストリーム切換装置のブロック図であり、番組提供者（放送局など）がトランスポートストリームの一部の番組を、この切換装置により切り換える場合がある。例えば、ある番組から他の異なる内容の素材やコマーシャルなどの内容のストリームに切り換えて受信側に供給する場合、ストリームの途中で切り換えると、ストリームの連続性を保つことができないという問題が生じる。このようなストリームの連続性を保つことができない理由として、それぞれのストリームがベースバンド信号の映像フレームと同期しておらず、さらにＳＴＣなどの時刻情報も独立しているからである。
【０００８】
各ストリームの時間情報が独立しているとは、図８（ａ），（ｂ）を参照して説明する。なお、図８（ａ），（ｂ）は横軸が時間軸であり、符号化開始（例えば、符号化器の起動時）からの経過時間を示し、縦軸が時間の経過とともに増加するＰＣＲ或いはタイムスタンプの値である。図８（ａ）は、第一ストリームと第二ストリームの符号化開始時刻が一致していない、或いは同期手段がない（非同期）場合を示し、切り換え位置でのＰＣＲ値が異なっている。すなわち、各ストリームの時間情報が独立していることを示している。従って、このようなストリームの切り換えを行うと、同図（ｂ）に示すように、ＰＣＲやタイムスタンプの時刻情報が不連続になる。ストリームは直線上の離散値を符号化したＰＣＲ或いはタイムスタンプの値が伝送されており、同図（ｂ）で示すような値を参照して処理を制御している復号器では正常に動作ができなくなる。
【０００９】
このような問題を対処するためにストリームを一旦復号してからベースバンド信号の映像で切り換え、再度ＭＰＥＧストリームに符号化することが行われる。このような方法により切り換えた場合は、処理やメモリを多く必要とする復号処理や符号化処理を行うため回路規模が大きくなり、遅延が増大し、さらに、再符号化による映像品質の劣化が生じるといった課題があり、好ましいものではない。
【００１０】
また、上記とは別の観点から従来の切り換え方法を見た場合、基準時刻を同期させるために関係する装置を別個に設けて、切り換え時の基準時刻に同期させる仕組みが必要となり、システムが複雑になるおそれがあり、殊に、遠隔地から送信されるトランスポートストリームを切り換える場合には基準時刻が異なる場合もあり、時間差を調整して同期させる必要があり、このようなシステムを構築するのは困難な面がある。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、それぞれのトランスポートストリームで独立している非同期な時刻情報を同期させ、トランスポートストリームの切り換え時の時刻情報の連続性を確保し得るトランスポートストリーム切換装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を達成したものであり、請求項１の発明は、少なくとも２系統のトランスポートストリームを切り換えるトランスポートストリーム切換装置であって、
基準となる第一トランスポートストリームのＰＣＲを取得するＰＣＲ取得手段と、
前記第一トランスポートストリームのタイムスタンプ情報を取得するタイムスタンプ情報取得手段と、
前記第一トランスポートストリームのＰＣＲより基準時刻を生成する基準時刻生成手段と、
前記第一トランスポートストリームのタイムスタンプ情報及び前記基準時刻並びに変更前の第二トランスポートストリームのＰＣＲよりタイムスタンプ補正情報を算出するタイムスタンプ補正情報算出手段と、
前記第二トランスポートストリームよりＰＣＲを取得し、前記基準時刻に基づき該ＰＣＲを変更するＰＣＲ変更手段と、
前記第二トランスポートストリームのタイムスタンプ情報を取得し、前記タイムスタンプ補正情報で変更するタイムスタンプ変更手段と、
前記第一トランスポートストリームと前記ＰＣＲ及び前記タイムスタンプ情報を変更した前記第二トランスポートストリームを切り換える切換手段とを備えることを特徴とするトランスポートストリーム切換装置である。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のトランスポートストリーム切換装置において、前記基準時刻生成手段が、独立した自走システムクロック発振器と基準時刻カウンタとにより構成されたことを特徴とするトランスポートストリーム切換装置である。なお、基準時刻カウンタはＭＰＥＧ−２システムで規定されているＰＣＲフィールドと同一構成からなる。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載のトランスポートストリーム切換装置において、前記基準時刻カウンタが、前記第一トランスポートストリームのＰＣＲと前記基準時刻カウンタとの差より補正値を求め、所定間隔毎に前記基準時刻カウンタを補正する基準時刻補正手段を有することを特徴とするトランスポートストリーム切換装置である。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項１に記載のトランスポートストリーム切換装置において、前記タイムスタンプ補正情報が、前記第二トランスポートストリームのＰＣＲと前記基準時刻との差分情報より生成することを特徴とするトランスポートストリーム切換装置である。
【００１６】
また、請求項５の発明は、請求項１に記載のトランスポートストリーム切換装置において、前記第一及び第二トランスポートストリームのタイムスタンプ情報が、前記第一及び第二トランスポートストリームのＧＯＰ先頭ピクチャより検出することを特徴とするトランスポートストリーム切換装置である。
【００１７】
また、請求項６の発明は、請求項１に記載のトランスポートストリーム切換装置において、前記基準時刻と前記タイムスタンプ情報取得手段によるタイムスタンプ情報の差が、変更前の第二トランスポートストリームのＰＣＲとタイムスタンプ情報の差と等しくなるように前記差分情報を補正することを特徴とするトランスポートストリーム切換装置である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、少なくとも２系統のトランスポートストリームを切り換えるトランスポートストリーム切換装置であって、基準となる第一トランスポートストリームのＰＣＲを取得するＰＣＲ取得手段と、前記第一トランスポートストリームのタイムスタンプ情報を取得するタイムスタンプ情報取得手段と、前記第一トランスポートストリームのＰＣＲより基準時刻を生成する基準時刻生成手段と、前記第一トランスポートストリームのタイムスタンプ情報及び前記基準時刻並びに変更前の第二トランスポートストリームのＰＣＲよりタイムスタンプ補正情報を算出するタイムスタンプ補正情報算出手段と、前記第二トランスポートストリームよりＰＣＲを取得し、前記基準時刻に基づき該ＰＣＲを変更するＰＣＲ変更手段と、前記第二トランスポートストリームのタイムスタンプ情報を取得し、前記タイムスタンプ補正情報で変更するタイムスタンプ変更手段と、前記第一トランスポートストリームと前記ＰＣＲ及び前記タイムスタンプ情報を変更した前記第二トランスポートストリームを切り換える切換手段とを備えているので、第一トランスポートストリームのＰＣＲ及びタイムスタンプ情報を基準とし、第二トランスポートストリームのＰＣＲ及びタイムスタンプ情報を変更して時刻情報の連続性を確保し、トランスポートストリームの連続性を保ち、トランスポートストリームを切り換えたときに受信側での復号映像がフリーズすることがなく、適切な映像が復調することができるトランスポートストリーム切換装置を提供することができる。
【００１９】
また、請求項２の発明によれば、請求項１に記載のトランスポートストリーム切換装置において、前記基準時刻生成手段が、独立した自走システムクロック発振器と基準時刻カウンタとにより構成されているので、自走クロックにより切り換え対象となるトランスポートストリームの時刻情報を共通化することができる利点がある。また、基準時刻カウンタがＭＰＥＧ−２システムで規定されているＰＣＲフィールドと同一構成からなり、切り換え対象にトランスポートストリームとのマッチングが良好であり、処理が簡便なものとなる。
【００２０】
また、請求項３の発明によれば、請求項２に記載のトランスポートストリーム切換装置において、前記基準時刻カウンタが、前記第一トランスポートストリームのＰＣＲと前記基準時刻カウンタとの差より補正値を求め、所定間隔毎に前記基準時刻カウンタを補正する基準時刻補正手段を有しているので、基準時刻カウンタの情報を利用した簡単な方法により高精度に基準時刻を生成することができる。よって、第一トランスポートストリームのＰＣＲと基準時刻との誤差を少なくすることができ、連続性が良好となる利点がある。
【００２１】
また、請求項４の発明によれば、請求項１に記載のトランスポートストリーム切換装置において、前記タイムスタンプ補正情報が、前記第二トランスポートストリームのＰＣＲと前記基準時刻と差分情報より生成しているので、基準時刻カウンタ値とトランスポートストリームのＰＣＲを利用することにより、第二トランスポートストリームのタイムスタンプを高精度に変更することができる。
【００２２】
また、請求項５の発明によれば、請求項１に記載のトランスポートストリーム切換装置において、前記第一及び第二トランスポートストリームのタイムスタンプ情報が、前記第一及び第二トランスポートストリームのＧＯＰ先頭ピクチャより検出しているので、ＰＣＲとタイムスタンプの差の変動を抑えることができる。なお、ＧＯＰ単位での符号量が概ね一定であり、ＧＯＰの先頭位置は等間隔である正確な値が得られる。
【００２３】
また、請求項６の発明によれば、請求項１に記載のトランスポートストリーム切換装置において、前記基準時刻と前記タイムスタンプ情報取得手段によるタイムスタンプ情報の差が、変更前の第二トランスポートストリームのＰＣＲとタイムスタンプ情報の差と等しくなるように前記差分情報を補正しているので、第一トランスポートストリームとタイムスタンプの差と変更前の第二トランスポートストリームのＰＣＲとタイムスタンプの差が同じになるように補正情報を修正することにより、タイムスタンプが不連続となることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係るトランスポートストリーム切換装置の実施の形態について図面を参照し説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態を示すブロック図であり、二つのトランスポートストリームを同期させ切り換えるトランスポートストリーム切換装置である。先ず、本実施形態の構成について同図を参照し説明すると、１は第一トランスポートストリーム（以下、第一ストリームと称する）の入力端子で、２は第二トランスポートストリーム（以下、第二ストリームと称する）の入力端子であり、３は入力端子１から入力される第一ストリームのＰＣＲ取得部であり、４は入力端子１から入力される第一ストリームのタイムスタンプ取得部である。５は発振器（自走システムクロック発振器）であり、６は発振器５からのシステムクロック周波数とＰＣＲ取得部３の出力とから基準時刻を生成する基準時刻生成部、７は入力端子２から入力される第二ストリームのＰＣＲ取得及び変更部、８は基準時刻生成部６とタイムスタンプ取得部４と第二ストリームのＰＣＲ取得及び変更部７とからの出力によりタイムスタンプ補正値を算出するタイムスタンプ算出部、９はＰＣＲ取得及び変更部７とタイムスタンプ算出部８からの出力によりタイムスタンプ値を変更する第二ストリームのタイムスタンプ取得及び変更部、１０は第一と第二ストリームを同期させて切り換え出力する切り換え部、１１は出力ストリームの出力端子である。
【００２６】
次に、本実施形態の動作について構成別に説明する。第一ストリームのＰＣＲ取得部３は、第一ストリームのＰＣＲ（Program clock reference ：時刻参照値）を取得する。ＰＣＲの取得は次のように行う。ＰＩＤ（Packet Identifier：パケット識別子）が０ｘ００００（１６進数で１３ビット）のＰＡＴ（Program Association Table：ＴＳパケットを特定するためのテーブル）パケットを取得する。ＰＡＴのプログラム・アソシエーション・セクション（Program Association Section）にＰＭＴ（Program Map Table）のＰＩＤを示すプログラム・マップＰＩＤ（Program Map ＰＩＤ）がある。Program Map ＰＩＤのＰＩＤ値を持つＰＭＴパケットを取得すると、ＰＭＴのＴＳプログラム  マップ  セクション（ＴＳ Program Map Section ）にＰＣＲが含まれるパケットのＰＩＤを示すＰＣＲ  ＰＩＤがある。ＰＣＲ  ＰＩＤのＰＩＤ値を持つパケットを取得し、アダプテーション・フィールド（Adaptation field）の有無を示すアダプテーション・フィールド・コントロール（Adaptation field control）を調べ、アダプテーション・フィールドがあればＰＣＲの有無を示すＰＣＲフラグを見て、ＰＣＲがあるならばプログラム・クロック・リファレンス・ベース（Program clock reference base）とプログラム・クロック・リファレンス・エクステンション（Program clock reference extension ）、すなわちＰＣＲを取得する。ＰＣＲ取得部３はこのようなＰＣＲ取得手段である。
【００２７】
第一ストリームのタイムスタンプ取得部４は、第一ストリームのタイムスタンプを取得する。タイムスタンプの取得は、次のように行う。先ず、ＰＩＤが０ｘ００００（１６進数で１３ビット）のＰＡＴ（Program Association Table ）パケットを取得する。ＰＡＴのプログラム・アソシエーション・セクション（Program association section ）にＰＭＴ（Program Map Table ）のＰＩＤを示すプログラム・マップＰＩＤ（Program Map ＰＩＤ）がある。Program Map ＰＩＤのＰＩＤ値を持つＰＭＴパケットを取得すると、ＰＭＴのＴＳプログラム・マップ・セクション（Program association section ）に番組を構成する要素の種類（映像か音声かなど）を示すパケットのＴＳヘッダのペイロード・ユニット・スタート・インディケータ（payload unit start indicator ）により、ペイロードがＰＥＳパケットの先頭から開始しているか否かが判断できる。ＰＥＳパケットのヘッダ部分にＰＴＳ・ＤＴＳフラグがあり、その値からＰＴＳとＤＴＳ（同期再生のための時間情報）の存在がわかる。これらの手順により、番組構成要素（ＰＩＤ）ごとにＰＴＳやＤＴＳのタイムスタンプを取得する。タイムスタンプ取得部４は、このようなタイムスタンプ取得手段である。因みに、ＰＴＳ・ＤＴＳフラグが「１０」（２進数で２ビット）の場合はＰＴＳのみ存在し、「１１」の場合はＰＴＳとＤＴＳが存在する。「００」の場合はＰＴＳとＤＴＳは存在しない。「０１」は禁止されている。
【００２８】
基準時刻生成部６は発振器５によるシステムクロックにより、基準となるトランスポートストリームのＰＣＲから同期を実現するための基準時刻を生成する基準時刻生成手段である。基準時刻は処理を容易にするためにＭＰＥＧ−２システムで規定されているＰＣＲフィールドと同一構成とし、基準時刻カウンタ（図示なし）はこのようなＰＣＲフィールドからなる構成とする。すなわち、基準時刻カウンタは、システムクロック周波数の２７ＭＨｚを単位とする program clock reference extension（以下、pcr_exと呼ぶ）を９ビットで表す部分と、９０ＫＨｚを単位とするprogram clock reference base（以下、pcr_bsと呼ぶ）を３３ビットで表す部分とからなる。システムクロック周波数の２７ＭＨｚは発振器５より供給する。基準となるＰＣＲは第一ストリームのＰＣＲ取得部３より供給する。基準時刻生成部６では、ＭＰＥＧ−２システム規格のＰＣＲフィールドと同じ構成としたpcr_exとpcr_bsとからなる基準時刻カウンタに、第一ストリームのＰＣＲをセットする。基準時刻カウンタは発振器５が持つシステムクロックにより駆動する。pcr_exはシステムクロックに同期して動作し０から２９９まで１ずつ増加する。２９９の次は０に戻り巡回する。pcr_bsはpcr_exが２９９に達するごとに１ずつ増加する。すなわち、pcr_bsは９０ＫＨｚ（２７０００／３００＝９０ＫＨｚ）で動作するカウンタである。
【００２９】
次に、第二ストリームのＰＣＲ取得及び変更部７について説明する。先ず、第二ストリームのＰＣＲ取得については第一ストリームのＰＣＲ取得と同じ動作で第二ストリームのＰＣＲを取得する。ＰＣＲ取得及び変更部７には上記と同様のＰＣＲ取得手段を有するとともに、以下に説明するＰＣＲ変更手段を有する。
【００３０】
以下、ＰＣＲ取得及び変更部７による第二ストリームのＰＣＲの変更方法について説明する。ＰＣＲの変更方法はＰＣＲ変更手段により変更する。このＰＣＲ変更手段は、第二ストリームのＰＣＲを検出し、その瞬間に基準時刻生成部６の基準時刻カウンタの値を読み取る。そして、第二ストリームのＰＣＲは読み取った基準時刻カウンタの値に変更する。このようにして、第二ストリームの時刻情報は第一ストリームと同じ時刻情報を参照することによって、第一ストリームのＰＣＲに同期したものとすることができる。このように任意の切換タイミングで第一ストリームと第二ストリームとを切り換えても、図２に示すように、ＰＣＲ値が不連続にならないので、切換処理を容易に行うことができるし、上記図８（ａ），（ｂ）を参照して説明したストリーム切り換え時の問題が改善できる。
【００３１】
なお、第一ストリームと第二ストリームは同期していると述べたが、厳密にはそうではない場合がある。第一ストリームのＰＣＲは発振器５とは別の符号化装置のシステムクロックから生成されるのに対し、基準時刻カウンタは発振器５のシステムクロックから生成されている。従って、両者は別のシステムクロックであることから周波数が完全に一致するとは限らない。このため第一ストリームのＰＣＲと、基準時刻生成部６で生成した基準時刻カウンタの値には少しずつ誤差が生じる。例えば、規格に適合するシステムクロック周波数を用いたとしても、基準の第一ストリームのＰＣＲを取得してから次のＰＣＲが到着するまで時間が５０ミリ秒もあると、基準時刻カウンタとは約４０クロック程度の誤差が生じることがある。これはＰＣＲジッタにすると１０００ナノ秒以上にもなり±５００ナノ秒という規格の許容値を大幅に上回り、受信側の復号処理に悪影響を及ぼし映像や音声が乱れる恐れがある。
【００３２】
このような受信側の悪影響を解消する方法としては、基準時刻カウンタの精度を向上させるためにＰＣＲに基づいて、ＰＬＬ（Phase Locked Loop ：位相同期回路）によりシステムクロックを再生し、符号化器と同期したシステムクロックを作成する手法を用いることができる。このような作成方法により高精度にシステムクロックを再生することが可能であるが、複雑な処理が必要なるとともに、回路規模が増大するといった課題がある。無論、このようなＰＣＲ変更手段であってもよいが、以下に説明するＰＣＲ変更手段が最も好ましい。
【００３３】
以下に回路規模を増大させない簡単な回路による基準時刻補正方法について説明する。この基準時刻補正方法は、基準時刻生成部６で第一ストリームのＰＣＲ取得時に、このＰＣＲと基準時刻カウンタ値との差を求め、その差分だけ基準時刻カウンタ値の補正を行う方法である。補正開始時には第一ストリームのＰＣＲをそのまま基準時刻カウンタにセットする。第一ストリームの次のＰＣＲを取得したとき、下記〔数１〕に基づいて、初期補正値Ｄ０を求める。
【００３４】
【数１】
2006121601.tif 000003
【００３５】
その後、下記〔数２〕に基づいて、第一ストリームのＰＣＲを取得する度に補正値Ｄｎを求める。
【００３６】
【数２】
2006121601.tif 000004
【００３７】
基準時刻補正は、図３に示したように、図３の上側の基準時刻補正図では、基準時刻カウンタの値を一回で補正すると大きな誤差（ジッタ）になる恐れがあるが、図３の下側の基準時刻補正図では、時間的な間隔（pcr_exが１巡回する時間間隔）をあけて１ずつ徐々に補正を行い、第一ストリームの次のＰＣＲを取得するまでにＤｎ（最初の補正の場合はＤ０）だけ補正する。すなわち、第二ストリームのＰＣＲを検出したときに基準時刻カウンタの値を読み取るが、このＰＣＲはいつ来るか特定できないし、一定間隔に来ることもあれば、不定間隔で到来することもある。また、基準時刻カウンタを補正する直前に来ることもあれば、補正直後に来ることもある。例えば、補正直前に到着した場合、前述したような４０クロック程度の補正を行う必要があるとすれば、その分だけの誤差を含んだ基準時刻カウンタ値で第二ストリームのＰＣＲを変更してしまい、非常に大きなＰＣＲジッタが生じてしまう。従って、図３の下側の基準時刻補正図のように、１クロックずつ補正を行うならば、補正直前であっても直後であっても誤差は１クロック分だけであり、最小限のジッタに抑えることができる。なお、ここでは１クロックずつ補正するが、この実施形態に限定することなく、５クロック程度まで増やして補正を行うこともできる。このときのＰＣＲジッタは２００ナノ秒以下であり大きな問題にならない。
【００３８】
続いて、基準時刻補正について、より具体的に説明する。基準時刻カウンタにはpcr_exが存在し、このpcr_exが３００クロック、すなわち約１１マイクロ秒で巡回することを利用し、pcr_exが０になるごとに基準時刻カウンタを１ずつ補正する。補正値Ｄｎが４０であれば、約４０マイクロ秒の時間をかけて補正が完了することになる。補正はpcr_exが０以外の時でも良い。このようにすれば、ＰＬＬのような複雑な回路や補正タイミングを得るためのタイマーを別に設ける必要もなく簡単に補正することが可能になる。なお、この説明では、pcr_exが一巡回する度に補正するようにしているが、二回以上巡回するごとに補正しても良いし、逆に一回巡回する中で二回以上の補正を行うことも可能である。また、前述したように補正一回当たり１以上の補正値にすることもできる。このような処理により、ＰＣＲ値の誤差を少なくすることができる。
【００３９】
次に、タイムスタンプ算出部８について説明する。タイムスタンプ算出部８はタイムスタンプ補正情報算出手段を有する。タイムスタンプは、program clock reference baseと同様に９０ＫＨｚを単位としている。第二ストリームのＰＣＲの変更にあわせて、復号時刻や表示時刻を正確に示すために、タイムスタンプ補正情報算出手段によりタイムスタンプも変更する。タイムスタンプはＤＴＳ及びＰＴＳ（同期再生のための時間情報）両方について変更する。なお、ＰＣＲと同様、変更するのは、図２に示したように、タイムスタンプのみが不連続となるので、第二ストリームのタイムスタンプだけを変更する。先ず、第二ストリームのＰＣＲ取得及び変更部７よりＰＣＲ変更（同期）前の第二ストリームのＰＣＲを取得し、基準時刻カウンタ値との差分ＤＴを下記〔数３〕に基づいて求める。タイムスタンプは９０ＫＨｚの精度であることからpcr_bsの差だけを求めればよい。ＰＣＲの取得も同様にpcr_bsだけでよい。
【００４０】
【数３】
2006121601.tif 000005
【００４１】
なお、上記〔数３〕において、第二ストリームのＰＣＲのpcr_bsを基準時刻カウンタと演算を行って差分ＤＴを求めるのは、既に基準時刻カウンタが第一ストリームに同期しているからである。また、第二ストリームを取得した時点で即座に演算が可能であり都合がよい。さらに、第一ストリームのＰＣＲと第二ストリームのＰＣＲは同時に取得（到着）するわけではないから、同時に到着しなければ一方が到着してから他方が到着するまで待つ必要があり、その間に時間が経過しジッタが生じてしまうからである。次に、第二ストリームのタイムスタンプを取得し、このタイムスタンプに差分ＤＴを加算してタイムスタンプの変更値を算出する。
【００４２】
タイムスタンプ取得及び変更部９は、タイムスタンプ取得手段とタイムスタンプ変更手段とを備え、第二ストリームのタイムスタンプを第一ストリームのタイムスタンプ取得部４と同じタイムスタンプ取得手段で取得する。その後、タイムスタンプ算出部８の結果に基づいて第二ストリームのタイムスタンプをタイムスタンプ変更手段により変更し、新たなタイムスタンプとする。
【００４３】
このような手段により基準時刻（ＰＣＲ）からタイムスタンプを補正し同期させることができる。このような切り換えを図示したものが図４であり、図４（ａ）が第一ストリームと第二ストリームのＰＣＲとタイムスタンプとを示し，図４（ｂ）が第一ストリームと第二ストリームとを切り換え位置で第一ストリームから第二ストリームに切り換えた際のＰＣＲとタイムスタンプとを示し、同期したストリーム切換時の時刻情報を表している。しかし、この方法を適用する際に前提となるのはＰＣＲとタイムスタンプの差が第一ストリームと第二ストリームで等しいことが条件である。
【００４４】
ストリームの切り換えの際、ＰＣＲとタイムスタンプの差が第一ストリームと第二ストリームで等しくない場合、ＰＣＲは同期し連続性を保つことができたとしても、タイムスタンプは不連続となってしまい、復号が困難になる。すなわち、タイムスタンプを補正する場合には第一ストリームのＰＣＲとタイムスタンプの差と第二ストリームのＰＣＲとタイムスタンプの差を考慮しなければならない。ここで、問題となるのがＭＰＥＧ−２ビデオのストリームのようなピクチャ（フレーム）ごとにデータ量が異なる場合のタイムスタンプである。ベースバンド信号の映像フレームの間隔は等間隔であるので、ストリームのタイムスタンプは３００３ずつ増加する。ＭＰＥＧ−２で符号化するとフレーム内符号化のＩ（イントラ）ピクチャは符号量が多く、双方向フレーム間予測符号化のＢピクチャは符号量が少ない。ピクチャをＰＥＳパケット化する際にタイムスタンプを付けるが、その位置は等間隔ではない。図５はピクチャ符号量とタイムスタンプ位置の関係を示したものである。このようなピクチャを一定のビットレートで伝送すると、符号量が大きければ伝送に時間がかかり、符号量が少なければ短時間で済むことから明らかである。従って、任意のピクチャのタイムスタンプを取得してＰＣＲとの差を求めたのでは、その時々によって大きく異なり正確な変更ができない。
【００４５】
そこで、ＰＣＲとタイムスタンプの差の変動をできるだけ抑える方法について説明する。ＭＰＥＧ−２ビデオで符号化伝送する場合には通常ＧＯＰ（Group Of Picture）を大きな単位として符号化を行う。デジタル放送など固定ビットレートで伝送する場合には、ＧＯＰ内の各ピクチャの符号量は大きく変動することがあるが、ＧＯＰ単位での符号量は概ね一定になるように制御される。この特徴を利用すると、ＧＯＰの先頭位置は等間隔であるといえるので、ＧＯＰの先頭ピクチャのタイムスタンプを取得し、ＰＣＲとの差を求めるならば、差を求めるごとに大きく変動することは抑えられ正確な値が得られる。なお、ＧＯＰの開始位置は、ＧＯＰヘッダの開始を示すgroup start code（特定の３２ビットパターン、１６進数表示で０００００１  Ｂ８）を容易に検出できる。
【００４６】
タイムスタンプ算出部（タイムスタンプ補正情報算出手段）８では、このようなＧＯＰの先頭ピクチャのタイムスタンプを利用して、第一ストリームのＰＣＲ（基準時刻）とタイムスタンプとの差分と、変更前の第二ストリームのＰＣＲとタイムスタンプの差分とを比較して得られる差分情報に基づいて、両者が同等になるように前述で求めた差分ＤＴを補正し、補正した差分ＤＴよりタイムスタンプ変更値を算出する。このようにして第二ストリームのタイムスタンプを変更することで同期が実現できる。従って、任意の切換タイミングで第一ストリームと第二ストリームを切り換えてもタイムスタンプが不連続にならないので、切換処理を容易に行うことができる。
【００４７】
切り換え部（切換手段）１０は、第一ストリームからＰＣＲ及びタイムスタンプを変更した第二ストリームに切り換える切り換え器であり、出力端子１１より新たな第二ストリームを出力する。本実施形態のトランスポートストリーム切換装置は、以上のように動作する。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の活用例としては、編集装置などの映像機器或いは放送設備に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のトランスポートストリーム切換装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本実施形態におけるＰＣＲの同期についての説明図である。
【図３】本実施形態における基準時刻補正を説明する図であり、上側の基準時刻補正図が誤差が大となり、下側の基準時刻補正図が誤差が小となることを示す基準時刻補正図である。
【図４】本実施形態における切り換え後のストリームを基準とするストリームの時刻情報に同期した時刻情報とする説明図である。
【図５】ピクチャ符号量とタイムスタンプ位置についての説明図である。
【図６】符号化器と復号器によるトランスポートストリームの伝送例を示すブロック図である。
【図７】従来のトランスポートストリーム切換装置を示すブロック図である。
【図８】従来の装置によるストリーム切換時の時刻情報についての説明図であり、（ａ）が切換対象のトランスポートストリームの時刻情報を示し、（ｂ）が切り換え時の時刻情報を示している。
【符号の説明】
【００５０】
１，２  入力端子
３  ＰＣＲ取得部
４  タイムスタンプ取得部
５  発振器
６  基準時刻生成部
７  ＰＣＲ取得及び変更部
８  タイムスタンプ算出部
９  タイムスタンプ取得及び変更部
１０  切り換え部
１１  出力端子
【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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【図７】
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【図８】
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