(57)【要約】ＭＰＥＧ−２復号器内の内部システムタイムクロック２０１は、受け取られたＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム内のプログラムクロックリファレンスタイムスタンプに、値ではなく、周波数及び任意に位相で同期する。トランスポートストリームからオーディオ及びビデオパケットを切り離すデマルチプレクサ２０２は、パケットをオーディオ及びビデオ復号器に転送する前に、そのようなパケット内のデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを、少なくともプログラムクロックリファレンスタイムスタンプ値と内部システムタイムクロック時間との間のオフセットによって変更する。プログラムクロックリファレンスタイムスタンプシーケンスにおける不連続性は自動的にオフセットの変化を生じさせ、それにより内部システムタイムクロックは単調に増加し続け、パケット内のデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプが突然無効にされることはない。
2005505211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ／ビデオ放送ストリーム内のプログラムクロックリファレンス信号を参照することによってセットされる周波数をもつが、該プログラムクロックリファレンス信号の値から独立した時間をもつ内部システムタイムクロックと、
前記放送ストリームからオーディオ及びビデオパケットを抽出し、少なくとも前記プログラムクロックリファレンス信号値と前記内部システムタイムクロックの前記時間との間のオフセットを利用して前記オーディオ及びビデオパケット内のデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを変更するデマルチプレクサと、
を有する復号器。
【請求項２】
前記オフセットは、前記プログラムクロックリファレンス信号値に対する変化により自動的に変化する、請求項１に記載の復号器。
【請求項３】
変更された前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプは、前記プログラムクロックリファレンス信号値に関するシーケンスの不連続性にもかかわらず単調に増加する、請求項２に記載の復号器。
【請求項４】
前記放送ストリームから前記プログラムクロックリファレンス信号を受け取り、前記内部システムタイムクロックの前記時間を変えることなく、前記プログラムクロックリファレンス信号値に基づいて前記内部システムタイムクロックの周波数をセットする周波数制御ユニットを更に有する、請求項１に記載の復号器。
【請求項５】
オーディオ及びビデオ復号器を更に有し、それぞれの前記オーディオ及びビデオ復号器は、前記デマルチプレクサからの変更された前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを含む前記オーディオ及びビデオパケットを受け取り、前記内部システムタイムクロックの前記時間並びに前記オーディオ及びビデオパケット内の前記変更されたデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを利用して前記オーディオ及びビデオパケット内のコンテントのレンダリングを制御する、請求項１に記載の復号器。
【請求項６】
前記オーディオ及びビデオパケット内の受け取られた前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプは、前記プログラムクロックリファレンス信号値と前記内部システムタイムクロックの前記時間との間のオフセットと置き換えられる、請求項１に記載の復号器。
【請求項７】
前記オーディオ及びビデオパケット内の受け取られた前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプは、前記プログラムクロックリファレンス信号値と前記内部システムタイムクロックの前記時間との間のオフセットに遅延を処理しバッファするための値を加えたものと置き換えられる、請求項１に記載の復号器。
【請求項８】
オーディオ／ビデオ放送ストリームを受け取るための入力部と、
前記オーディオ／ビデオ放送ストリームから復号化されるオーディオ及びビデオコンテントを再生するためのビデオディスプレイ及びオーディオシステム又はビデオディスプレイ及びオーディオシステムへの１つ又は複数の接続部と、
再生のため前記オーディオ／ビデオ放送ストリームからの前記オーディオ及びビデオコンテントを復号化する復号器と、
を有し、前記復号器が、
前記オーディオ／ビデオ放送ストリーム内のプログラムクロックリファレンス信号を参照することによってセットされる周波数をもつが、該プログラムクロックリファレンス信号の値から独立した時間をもつ内部システムタイムクロックと、
前記放送ストリームからオーディオ及びビデオパケットを抽出し、少なくとも前記プログラムクロックリファレンス信号値と前記内部システムタイムクロックの前記時間との間のオフセットを利用して前記オーディオ及びビデオパケット内のデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを変更するデマルチプレクサと、を有するビデオ受信器。
【請求項９】
前記オフセットは、前記プログラムクロックリファレンス信号値に対する変化により自動的に変化する、請求項８に記載のビデオ受信器。
【請求項１０】
変更された前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプは、前記プログラムクロックリファレンス信号値に関するシーケンスの不連続性にもかかわらず単調に増加する、請求項９に記載のビデオ受信器。
【請求項１１】
前記復号器は、前記放送ストリームから前記プログラムクロックリファレンス信号を受け取り、前記内部システムタイムクロックの前記時間を変えることなく、前記プログラムクロックリファレンス信号値に基づいて前記内部システムタイムクロックの周波数をセットする周波数制御ユニットを更に有する、請求項８に記載のビデオ受信器。
【請求項１２】
前記復号器はオーディオ及びビデオ復号器を更に有し、それぞれの前記オーディオ及びビデオ復号器は、前記デマルチプレクサからの変更された前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを含む前記オーディオ及びビデオパケットを受け取り、前記内部システムタイムクロックの前記時間並びに前記オーディオ及びビデオパケット内の変更された前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを利用して前記オーディオ及びビデオパケット内のコンテントのレンダリングを制御する、請求項８に記載のビデオ受信器。
【請求項１３】
前記オーディオ及びビデオパケット内の受け取られた前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプは、前記プログラムクロックリファレンス信号値と前記内部システムタイムクロックの前記時間との間のオフセットと置き換えられる、請求項８に記載のビデオ受信器。
【請求項１４】
前記オーディオ及びビデオパケット内の受け取られた前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプは、前記プログラムクロックリファレンス信号値と前記内部システムタイムクロックの前記時間との間の前記オフセットに遅延を処理しバッファするための値を加えたものと置き換えられる、請求項８に記載のビデオ受信器。
【請求項１５】
オーディオ／ビデオ放送ストリームを復号化する方法であって、
前記オーディオ／ビデオ放送ストリーム内のプログラムクロックリファレンス信号を参照することによって内部システムタイムクロックの周波数をセットし、前記内部システムタイムクロックの時間を前記プログラムクロックリファレンス信号の値から独立して維持するステップと、
前記放送ストリームからオーディオ及びビデオパケットを抽出するステップと、
少なくとも前記プログラムクロックリファレンス信号値と前記内部システムタイムクロックの前記時間との間のオフセットを利用して前記オーディオ及びビデオパケット内のデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを変更するステップと、を含む方法。
【請求項１６】
前記プログラムクロックリファレンス信号値に対する変化により、前記オーディオ及びビデオパケット内の前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプへの変更を自動的に変えるステップを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記プログラムクロックリファレンス信号値に関するシーケンスの不連続性にもかかわらず、変更された前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを単調に増加させるステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記放送ストリームから前記プログラムクロックリファレンス信号を受け取るステップと、
前記内部システムタイムクロックの前記時間を変えることなく、前記プログラムクロックリファレンス信号値に基づいて前記内部システムタイムクロックの周波数をセットするステップとを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
オーディオ及びビデオ復号器において、変更された前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを含む前記オーディオ及びビデオパケットをそれぞれ受け取るステップと、
前記内部システムタイムクロックの前記時間並びに前記オーディオ及びビデオパケット内の変更された前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを利用して前記オーディオ及びビデオ復号器によって前記オーディオ及びビデオパケット内のコンテントのレンダリングを制御するステップとを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも前記プログラムクロックリファレンス信号値と前記内部システムタイムクロックの前記時間との間のオフセットを利用して前記オーディオ及びビデオパケット内のデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを変更する前記ステップは、更に、
前記オーディオ及びビデオパケット内の受け取られた前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを、前記プログラムクロックリファレンス信号値と前記内部システムタイムクロックの前記時間との間の前記オフセットと置き換えるステップと、
前記オーディオ及びビデオパケット内の受け取られた前記デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを、前記プログラムクロックリファレンス信号値と前記内部システムタイムクロックの前記時間との間の前記オフセットに遅延を処理しバッファするための値を加えたものと置き換えるステップとのうち一方を含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に放送ストリームからのデジタルオーディオ／ビデオデータパケットの復号化の同期に関し、より具体的には、そのようなオーディオ／ビデオデータパケット内のコンテントの復号化及び提示（プレゼンテーション）をスケジュールするのに利用されるリファレンス信号におけるタイムベースシーケンスの不連続性に対処することに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＰＥＧ−２（Moving Picture Experts Group phase 2）標準は、例えばデジタル衛星システム（ＤＳＳ）放送を含むさまざまなオーディオ／ビデオディストリビューションシステムにおいて用いられるデジタルオーディオ／ビデオ（Ａ／Ｖ）圧縮標準である。ＭＰＥＧ−２トランスポート標準、ＩＳＯ１３８１８−１は、放送事業者が、多重化されたオーディオ及びビデオパケットストリームにおいてプログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ）タイムスタンプを周期的な間隔で伝送することを要求する。ＤＳＳプログラムストリームにおいてシステムクロックリファレンス（ＳＣＲ）と呼ばれるこのプログラムクロックリファレンスタイムスタンプは、放送ストリームを生成するＭＰＥＧ−２符号器内のシステムタイムクロック（ＳＴＣ）と緊密な関係をもち、従って符号器のシステムタイムクロックを複製（再現）するために使用されることができる。更に、ＭＰＥＧ−２放送ストリーム内に多重化されたそれぞれのオーディオ及びビデオパケットは、プログラムクロックリファレンスを基準としてパケットが表示のために復号化される時間及び提示される時間を識別するデコーディングタイムスタンプ（ＤＴＳ）及びプレゼンテーションタイムスタンプ（ＰＴＳ）を含む。
【０００３】
ＭＰＥＧ−２放送ストリーム内の別個のパケットから復号化されたオーディオ及びビデオコンテントのプレゼンテーションは、当該パケット内のデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを使用して同期される。従って、ＭＰＥＧ−２復号器は、放送ストリーム内のプログラムクロックリファレンスタイムスタンプに基づいて符号器システムタイムクロックの内部の複製を回復し維持するとともに、内部システムリアルタイムクロックを調節することによって符号器のシステムタイムクロックの長期的な周波数変化を追跡しなければならない。今日、このような符号器システムタイムクロックの回復及び追跡は、一般に、オーディオ及びビデオ復号器内のフェーズロックループ（ＰＬＬ）を使用して、回復されたプログラムクロックリファレンスタイムスタンプに周波数及び値でロックされた内部ハードウェアクロックを利用して達成される。
【０００４】
例えばコマーシャルブレークイン又はユーザによる番組（チャネル）の変更により復号器に提示されるＭＰＥＧ−２トランスポートストリームに関するプログラムクロックリファレンスのシーケンスにおいてタイムベース不連続性が起こりうる。従って、ＭＰＥＧ−２復号器は更に、タイムベース不連続性及び欠如している不連続性インジケータに対してロバストでなければならず、番組の変更後できるだけ速く新しい番組の周波数／タイムベースにロックしなければならない。
【０００５】
ＭＰＥＧ−２放送ストリームにおけるプログラムクロックリファレンスタイムスタンプの不連続性は、例えば復号器の内部システムタイムクロックによって対応するジャンプを生じさせ、典型的には、復号器の内部システムタイムクロック時間と、復号器パイプライン内のパケットに関するデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプ（「古い」プログラムクロックリファレンスシーケンス値に関連する）との間に大きい差を生じさせる。このような大きいオフセットの検出時、復号器が、デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプと内部システムタイムクロック時間との間に大きい相違をもつパケットを単に捨てる場合、不規則なジャンプ又はブレークが、オーディオ／ビデオプレゼンテーションに生じてしまうことがある。従って、ロバストなＭＰＥＧ−２復号器は、プログラムクロックリファレンスシーケンスの不連続性に対処するために組み込まれたヒューリスティックスをもたなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなプログラムクロックリファレンスの不連続性から生じる問題は、ソフトウェアベースのＭＰＥＧ−２復号器において悪化する。このような復号器において、プロセッサは、放送ストリームからオーディオ及びビデオパケットを切り離すデマルチプレクサと、オーディオ及びビデオ復号器とを逐次サービスしなければならず、それぞれ反復ループにあるので、復号器パイプラインにおける遅延は確率的である。従って不連続性がない場合でさえ、オーディオ及びビデオ復号器は、このようなデータが復号器入力部に達したのち固定の時間間隔でコンテントデータを受け取ることが確実にされない。
【０００７】
従ってこの分野において、このような不連続性に対処するためのヒューリスティックスを用いることなく又はオーディオ／ビデオプレゼンテーションにブレイク又はポーズを生じさせることなく、ＭＰＥＧ−２放送ストリームから復号化されたオーディオ及びビデオコンテントのプレゼンテーションを同期させ、プログラムクロックリファレンスタイムスタンプ値シーケンスの不連続性を許容するシステムの必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来技術の上述された欠点に対処するため、本発明の主な目的は、受け取られたＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム内のプログラムクロックリファレンスタイムスタンプに周波数及び任意には位相で同期されるＭＰＥＧ−２復号器用の内部システムタイムクロックを提供することである。トランスポートストリームからオーディオ及びビデオパケットを切り離すデマルチプレクサは、パケットをオーディオ及びビデオ復号器に転送する前に、少なくともプログラムクロックリファレンスタイムスタンプ値と内部システムタイムクロック時間との間のオフセットによって、そのようなパケット内のデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを変更する。内部システムタイムクロックが単調に増加し続けるとともにパケット内のデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプが突然無効にされないように、プログラムクロックリファレンスタイムスタンプのシーケンスの不連続性は自動的にオフセットの変更を生じさせる。
【０００９】
上述のものは、本発明の特徴及び技術的な利点をかなり広く概説しており、当業者であれば、以下に続く発明の詳細な説明をよりよく理解することができる。以下、本発明の請求項の主題を形成する本発明の更なる特徴及び利点について説明する。当業者であれば、本発明の同じ目的を実行するために他の構造を変形し又は設計するための基礎として開示される概念及び特定の実施例を容易に使用することができることを理解するであろう。当業者であれば、このような同等の構成がその最も広い形態における本発明の精神及び範囲から逸脱しないことも分かるであろう。
【００１０】
発明の詳細な説明を始める前に、この特許明細書を通して使用される特定の語句の定義を記述することが有利でありうる。「有する、含む」なる語及びこれらの派生語は、制限のない包含を意味する。「又は」なる語は、及び／又はを意味する包括的なものである。「関連する」なる語及びこの派生語は、含み、含まれ、相互接続し、収容し、収容され、接続し、結合し、通信可能であり、協力し、インタリーブし、並置し、近接し、結び付けられ、有し、若しくはその特性を有すること又は同様のことを意味することができる。「コントローラ」なる語は、少なくとも１つの動作を制御する如何なる装置、システム又はそれらの一部をも意味し、これは、このような装置がハードウェア、ファームウェア若しくはソフトウェア又は前述のもののうち少なくとも２つの組み合わせにおいて実現されることができるかによらない。いかなる特定のコントローラに関連する機能も局所的又は遠隔的のいずれを問わず集中され又は分散されることができることが留意されるべきである。特定の語句に関する定義はこの特許明細書を通して与えられ、当業者であれば、多くの、そうでなければほとんどの例において、このような定義がこのような定義された語句の以前の及び将来の使用に適用されることを理解すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明及びその利点についてより完全に理解するため、添付の図面に関連して後述の説明を参照する。図面において、同じ符号は同じ対象物を示している。
【００１２】
この特許明細書において本発明の原理を説明するために利用される後述の図１乃至図３Ａ−図３Ｂ及びさまざまな実施例は、説明の目的にすぎず、本発明の範囲を制限するように解釈されるべきでない。当業者であれば、本発明の原理は適切に構成された如何なる装置においても実現されることができることを理解するであろう。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例によるロバストなＭＰＥＧ−２復号器を用いるビデオシステムを示している。例示的な実施例において、ビデオシステム１００は、プログラムクロックリファレンス信号並びに多重化されたオーディオ及びビデオパケットを含むＭＰＥＧ−２放送ストリームを受け取る入力部１０２を有するビデオ受信器１０１において実現される。それぞれのオーディオ及びビデオパケットは、既知の技術に従ってデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを有する。
【００１４】
ビデオ受信器１０１は、デジタルテレビジョン（ＤＴＶ）若しくは高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）受信器、テレビジョンに接続するための衛星、地上若しくはケーブル放送受信器ユニットは、インターネットアクセス用のセットトップボックス、デジタルビデオレコーダ、ＤＶＤ（digital versatile disk）プレーヤ又は同様のものであってもよく、また、このような装置の組み合わせを実現する多様な機能素子を有することもできる。ビデオ受信器１０１は、ビデオディスプレイ（図示せず）及び（複数の）オーディオスピーカ（同様に図示せず）を有することができ、又は復号化されたオーディオ及びビデオ信号を別の装置に伝送するための１つ又は複数の出力接続部１０３を任意に有することもできる。
【００１５】
例示的な実施例において、受信器１０１は、デジタルテレビジョン受信器又はセットトップボックスにおいて用いられるディジタルビデオプラットホーム（ＤＶＰ）集積回路である。従って、受信器１０１は、好適には、放送ストリームの非多重化、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリームを含むデジタルオーディオ及びビデオの復号化及び１８すべてのＡＴＳＣ（Advanced Television Systems Committee）デジタルテレビジョンフォーマット及びデジタル衛星システム（ＤＳＳ）放送の復調を行うことができる。
【００１６】
当業者であれば、図１が、ビデオ受信器システム内のすべての構成要素を明示的に示しているわけではないことが分かるであろう。本発明に特有の及び／又は本発明の構成及び動作の理解に必要なシステムの一部だけが図示されており、ここに説明される。
【００１７】
受信器１０１は、１つ又は複数のＭＰＥＧ−２復号器を有し、例示的な実施例では２つの復号器１０４−１０５を有する。これらの復号器の一方は、テレビジョン受信器に接続され、他方は、ビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）又はデジタルビデオレコーダに接続される。受信器１０１内の少なくとも１つの、好適にはすべての復号器は、オーディオ及びビデオパケット復号化のロバストな同期を用い、これは、以下に詳しく記述するように放送ストリームからのプログラムクロックリファレンスタイムスタンプシーケンスのタイムベース不連続性を許容する。
【００１８】
図２は、本発明の一実施例によるロバストなＭＰＥＧ−２復号器をより詳しく示している。復号器の内部システムタイムクロックの周波数及び時間値の双方が放送ストリームからのプログラムクロックリファレンスタイムスタンプにロックされる従来技術の復号器においては、先に述べたように、例えば番組（チャネル）の変更のようなさまざまな理由で、プログラムクロックリファレンスタイムスタンプシーケンスにおけるタイムベース不連続性が生じることがある。
【００１９】
復号器の内部の「回復された」システムタイムクロックは突然新しいタイムベースをもつので、以前のタイムベースを参照するデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを含む復号器パイプライン内のオーディオ及びビデオパケットは、プログラムクロックリファレンスタイムスタンプ（従って内部システムタイムクロック時間）と、過去に現在内部システムタイムクロック時間を基準としていたデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを含むデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプとの間に大きいオフセットを呈することがある。更に、使用されるバッファリングの量に依存して、短期間におけるプログラムクロックリファレンスタイムスタンプシーケンスにおけるいくつかのタイムベース不連続性は、復号器システム内に多くの異なるタイムベースを生成することがある。
【００２０】
プログラムクロックリファレンスタイムスタンプシーケンスにおける不連続性から生じるタイムベースの相違に対処するためのさまざまな代替例がある。新しいソフトウェアクロックが、新しいクロック信号と当該プログラムクロックリファレンスタイムスタンプシーケンスとの間に一貫した関連性を保ちながら、それぞれの不連続性をもつ復号器に取り入れられることができる。しかしながら、このような解決法は、クロックがプレゼンテーションタイムスタンプの態様であるパケットの属性でなくコンポーネントインスタンスの属性であるソフトウェア復号器内で実現するのは容易ではない。更に、複数クロックを扱うことは、復号化されている放送ストリームごとの単一クロックより複雑である。
【００２１】
別の代替例は、「古い」プログラムクロックリファレンスタイムベースを参照するすべてのパケットが復号化され提示されたあとにのみ、復号器の内部システムタイムクロックを新しいタイムベースに切り替えることを含む。しかしながら、これは、古いタイムベースを参照するデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプをもつすべてのパケットが消費されるときの正確な決定と、ストリーミングパス（例えば特別なパケット）内の「古い」時間と「新しい」時間との間の境界を知らせるための特定のメカニズムとを必要とする。これは実現するのが難しくないかもしれないが、復号器内のあらゆるコンポーネントがこの情報をすべての出力部に伝えるための変形を必要とする。更に、例えば新しいタイムベースを参照するデコーディングタイムスタンプをもつパケットが上流で同時に復号化されている間に、古いタイムベースを参照するプレゼンテーションタイムスタンプをもつパケットがレンダリングされるときのように、古いクロック値及び新しいクロック値の双方が同時に必要とされる状況がありうる。
【００２２】
更に別の代替例は、プログラムクロックリファレンスの不連続性を検出するとき、以前のタイムベースを参照するデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプをもつすべてのパケットが消費されるまでフリーランニングの内部システムタイムクロックに切り換え、フリーランニングモード中はフレームレートで提示することである。これは、パケット消費の追跡及び上述のタイムベース境界に関する同じ問題のみならず、少なくとも復号器による受け取り前にバッファされたプレゼンテーションデータの持続時間の不連続性をもたらす問題をも経験する。
【００２３】
本発明において、復号器２００内の内部システムタイムクロック２０１（図１の復号器１０４−１０５のいずれか又は双方について使用される設計）は、受け取られたプログラムクロックリファレンスタイムスタンプに対し値ではなく周波数で同期される。すなわち、内部システムタイムクロック２０１は、受け取られたプログラムクロックリファレンスタイムスタンプと同じレートでインクリメントしながら、受け取られたプログラムクロックリファレンスタイムスタンプの値にロックせず、従って異なる時間を示しうる。
【００２４】
復号化されたオーディオ及びビデオコンテントを同期させるために、受け取られた放送ストリームからオーディオ及びビデオパケット並びにプログラムクロックリファレンス信号を切り離すデマルチプレクサ２０２は、受け取られたオーディオ及びビデオパケットをオーディオ及びビデオ復号器２０３−２０４に転送する前に、そのようなパケット内のデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを変更する。受け取られたオーディオ及びビデオパケット内のデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプは、少なくともプログラムクロックリファレンス値と内部システムタイムクロック時間との間の差に等しいオフセットによって置き換えられる。
【００２５】
図３Ａは、本発明の一実施例によるロバストなＭＰＥＧ−２復号器における変更されたプレゼンテーションタイムスタンプと、プログラムクロックリファレンス信号と、内部システムタイムクロックとの関係を示すグラフである。明瞭にするためにプレゼンテーションタイムスタンプだけが示されているが、当業者であれば、異なるオフセット値を用いるが同じ関係がオーディオ及びビデオパケット内の受け取られ変更されたデコーディングタイムスタンプにも当てはまることが分かるであろう。
【００２６】
図３Ａは、時間（水平軸）の関数として示されるさまざまなクロックリファレンス及びタイムスタンプの値又は時間（垂直軸）の変化を示している。図示されるように、内部システムタイムクロック時間３００は、放送ストリーム内のプログラムクロックリファレンスタイムスタンプから得られるような符号器システムタイムクロック時間３０１と同じレートで増加するが、独立した値をもつ。従って、タイムベース不連続性３０２がプログラムクロックリファレンスタイムスタンプシーケンス３０１に生じるとき、内部システムタイムクロック時間３００は、プログラムクロックリファレンスタイムスタンプ３０１と同じ周波数で変化し続けるが、値（時間）の同じ不連続性を経験せず、その代わりに単調に増加し続ける。
【００２７】
符号器システムタイムクロックからのオフセットである受け取られたオーディオ及びビデオパケット内のプレゼンテーションタイムスタンプ３０３は、プログラムクロックリファレンスタイムスタンプシーケンス３０１内に生じるタイムベース不連続性３０２を示す。プレゼンテーションタイムスタンプシーケンス３０３におけるジャンプの結果としてオーディオ及びビデオパケットを無効にすることを避けるために、オーディオ及びビデオパケット内のプレゼンテーションタイムスタンプは、それらのパケットをオーディオ及びビデオ復号器パイプラインに転送する前に、変更されたプレゼンテーションタイムスタンプと置き換えられる。受け取られたプレゼンテーションタイムスタンプ３０３は、少なくともプログラムクロックリファレンス値３０１と内部システムタイムクロック時間３００との間の差に等しいオフセットと置き換えられる。
【００２８】
プログラムクロックリファレンス値３０１と内部システムタイムクロック時間３００との間に存在するどんな初期オフセット値ｖも、オフセットｖがプログラムクロックリファレンス値３０１と内部システムタイムクロック時間３００との間に持続し続ける限り、変更されたプレゼンテーションタイムスタンプ値３０４のために使用される。タイムベース不連続性３０２がプログラムクロックリファレンスタイムスタンプシーケンス３０１に生じ、それによりプログラムクロックリファレンス値３０１と内部システムタイムクロック時間３００との間に異なるオフセット値ｚをもたらすとき、逐次受け取られたオーディオ及びビデオパケット内の受け取られたプレゼンテーションタイムスタンプ３０３は、単に、新しいオフセットｚと置き換えられる。こうして、変更されたプレゼンテーションタイムスタンプシーケンス３０４は、受け取られたプレゼンテーションタイムスタンプシーケンス３０３に見られるタイムベース不連続性３０２を経験せず、その代わりに内部システムタイムクロック時間３００とともに単調に増加し続ける。
【００２９】
図３はオフセットｖ及びｚについて負の値を示しているが、正又はゼロのオフセット値が代わりに使用されることができることに留意すべきである。更に、オフセットは、少なくともプログラムクロックリファレンスタイムスタンプと現在システムタイムクロック時間との間の差であるべきである。オフセットは、任意に、パケットを送り出し（バッファし）処理するための確率的な遅延について付加的な調整を含むことができる。
【００３０】
図２を再び参照して、図２の例示的な実施例における復号器２００の１つの特定の具体例において、デマルチプレクサ２０２（及びその中のカウンタ２０５）だけがハードウェア実現され、復号器２００の残りのものはソフトウェア実現される。デマルチプレクサ２０２は、初期化の間に初期時間値をセットし、内部システムタイムクロック２０１を始動させる。内部システムタイムクロック２０１は、２７ＭＨｚのクロック信号を生成し、クロックの時間及び周波数は、クロックが走っている間に適応化されることができる。ただし、クロックの時間値は、本発明におけるデジタルオーディオ／ビデオストリームの再生中は変更されない。
【００３１】
プログラムクロックリファレンスタイムスタンプを含む放送ストリーム内のパケットが時間ｔにデマルチプレクサ２０２に達すると、１３．５ＭＨｚの汎用入力／出力（ＧＰＩＯ）カウンタであるカウンタ２０５についての現在値ｃｔがサンプリングされ、プログラムクロックリファレンスタイムスタンプＰＣＲｔと共に記憶され、これにより非定値のソフトウェア遅延ｄｔののち周波数制御ユニット２０６による信頼できる比較を可能にする。
【００３２】
比較の際、プログラムクロックリファレンスの現在値が何であるべきかの予測を表す「現在」プログラムクロックリファレンスタイムスタンプ値ＰＣＲ’は、周波数制御ユニット２０６によって、記憶されたプログラムクロックリファレンスタイムスタンプＰＣＲｔ、記憶されたカウンタ値ｃｔ、カウンタ２０５の現在値ｃｔ＋ｄｔから次式により導かれることができる。
PCR’ = PCRt+dt = PCRt + r*2*(ct+dt - ct)
【００３３】
上式で、ｒは、回復された符号器システムタイムクロック周波数と内部システムタイムクロック２０１の２７ＭＨｚのベース周波数との比であり、重要なエラーをもたらすことなく例示的な実施例において１にセットされることができる。
【００３４】
周波数制御ユニット２０６は更に、結果として得られる計算された周波数のシーケンスに平均算出フィルタを適用し、正しくない値を捨てたのち、内部システムタイムクロック２０１からの時間ＳＴＣをサンプリングし、対応する計算されたプログラムクロックリファレンスタイムスタンプと共に順次のサンプルを利用して、下式によって内部システムタイムクロック２０１の周波数ｆを計算する。
f = 27 MHz * (PCRn - PCRn-1)/(STCn - STCn-1)
【００３５】
オーディオ及びビデオプレゼンテーションのためのクロック信号は、ダイレクトデジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）２０６ａ−２０６ｂを使用して生成される。ダイレクトデジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）２０６ａ−２０６ｂは、位相制御ユニット２０７ａ−２０７ｂから受け取られた、内部システムタイムクロック２０１からの時間とオーディオ及びビデオ復号器２０３−２０４から受け取られたプレゼンテーションタイムスタンプとに基づいて生成された制御信号に比例する周波数を出力する。周波数制御ユニット２０６は、プレゼンテーションタイムスタンプとシステムタイムクロック時間との間の差（ＰＴＳｎ−ＳＴＣｎ）であるエラーの測定を入力として受け取り、そのエラーをゼロにする。
【００３６】
図３Ｂは、本発明の一実施例によるロバストなＭＰＥＧ−２復号器内で、内部システムタイムクロック周波数がプログラムクロックリファレンスタイムスタンプによって示される周波数を追跡することを示すグラフである。ここでも明瞭にするためにプレゼンテーションタイムスタンプのみが示されているが、当業者であれば、デコーディングタイムスタンプが異なるオフセット値によるが同様の振る舞いを示すことが分かるであろう。
【００３７】
図３Ｂは、時間（水平軸）の関数として示されるさまざまなクロックリファレンス及びタイムスタンプの値又は時間の変化（垂直軸）を示す。図示されるように、符号器システムタイムクロックは、放送ストリーム内のプログラムクロックリファレンスタイムスタンプ３０１によって示されるような周波数変化を受けることがある。プログラムクロックリファレンスタイムスタンプシーケンス３０１（及び受け取られたプレゼンテーションタイムスタンプシーケンス３０３）が時間ｔに周波数変化を示す場合、内部システムタイムクロック信号３０１の周波数が急にではないが変更される。プレゼンテーションタイムエラー測定をゼロにすることによって、周波数制御ループ（図２の周波数制御ユニット２０６を含む）は、内部システムタイムクロック時間３００とプログラムクロックリファレンスタイムスタンプ３０１との間のオフセットが変更されうるが、内部システムタイムクロック３００の周波数が時点ｔ＋ｘに新しい周波数に整合することを確実にする。変更されたプレゼンテーションタイムスタンプ３０４の周波数もまた新しいオフセットにより変化するが、単調に増加し続ける。
【００３８】
再び図２を参照して、オーディオ／ビデオパケット内のデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを変更する１つの不利益は、変更が受信器システム全体を通して一貫していなければならないということである。これは、デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを受け取る他のプログラムエレメンタリストリーム（ＰＥＳ）復号器が、有効な比較を行うために正しいクロック値を計算する必要があることを意味する。従って、デマルチプレクサ２０２は、デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプと置き換わるオフセットを公表し、これらは正しいクロック値を計算するために必要とされる。
【００３９】
本発明によるデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプの変更は、タイムベース不連続性の管理が、すべてのデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプが抽出されるデマルチプレクサ２０２と、不連続性が検出されるフェーズロックループとに集中されることを可能にする。いかなるオーディオ又はビデオ復号器２０３−２０４又はレンダラーもこの特別なケースを管理する必要はない。互いに近くで発生するいくつかの連続するタイムベース不連続性もまた適切に管理されることができる。デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプと置き換わるオフセットが記憶される限り、プラットホームアプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）が、実際の放送システムタイムクロック値へのアプリケーション又はミドルウェアアクセスを可能にするように与えられることができる。
【００４０】
本発明において、オーディオ及びビデオ復号器は、デコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプの変更に気づかず、単に、変更されたデコーディング及びプレゼンテーションタイムスタンプを現在内部システムタイムクロック時間のサンプルと比較することによってオーディオ及びビデオフレームを提示する。その結果、不連続性に対処するためのヒューリスティックスが必要とされないので、オーディオ及びビデオ復号器アルゴリズムの実現は簡潔である。デマルチプレクサがタイムベース不連続性に遭遇するときでも、デマルチプレクサ出力とオーディオ及びビデオ復号器出力との間の復号器パイプライン内のデータ及び関連するタイムスタンプは有効なままである。言い換えると、復号化は、番組（チャネル）及び他のタイムベースの変化をまたいで高速であり、シームレスであり、途切れないままである。「古い」タイムベースから導かれるタイムスタンプは連続的に増加するシステムタイムクロックを参照するので、復号器はフレームをスキップし繰り返すことを強いられない。
【００４１】
本発明において、デマルチプレクサは更に、単に付加的なオフセットをデコーディング及びプレゼンテーションタイムに加えることによって、オーディオ及びビデオ復号器にトランスペアレントな態様でオーディオ及びビデオパスに沿って処理しバッファする際の確率的な遅延について調整することができる。ビデオ及びオーディオバッファは、オフセットを制御することによってアンダーフロー又はオーバーフローを防ぐ１つの中心のデマルチプレクサによってサイズ調整され、管理されることができ、こうしてデマルチプレクサを復号器遅延に適応させる。
【００４２】
本発明は、充分に機能的な受信器及びＭＰＥＧ−２復号器のコンテクストにおいて記述されるており、当業者であれば、本発明のメカニズムの少なくとも一部は、さまざまな形式の命令を含むマシン利用可能な媒体の形で分散されることができ、本発明は、実際に分散を行うために利用される特定のタイプの信号保持媒体に関係なく等しく当てはまることを理解するであろうことを述べることが重要である。マシン利用可能な媒体の例は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）又は消去可能な電気的にプログラム可能なリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）のような不揮発性のハードコード化されたタイプの媒体、フロッピーディスク、ハードディスクドライブ及びＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤのような記録可能タイプの媒体、並びにデジタル及びアナログ通信リンクのような伝送タイプの媒体を含む。
【００４３】
本発明は詳しく説明されているが、当業者であれば、ここに開示される本発明の多様な変更、置き換え、変形、拡張、ニュアンス、グラデーション、より小さい形態、改造、修正、改良及びノックオフが、その最も広い形態における本発明の精神及び範囲から逸脱することなく作られ又は行われることができることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例によるロバストなＭＰＥＧ−２復号器を用いるビデオシステムを示す図。
【図２】本発明の一実施例によるロバストなＭＰＥＧ−２復号器を示す詳細図。
【図３Ａ】本発明の一実施例によるロバストなＭＰＥＧ−２復号器内のプログラムクロックリファレンス信号、内部システムタイムクロック及び変更されたプレゼンテーションタイムスタンプの関係を示すグラフ。
【図３Ｂ】本発明の一実施例によるロバストなＭＰＥＧ−２復号器内のプログラムクロックリファレンスタイムスタンプによって示される周波数を追跡する内部システムタイムクロック周波数を示すグラフ。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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