(57)【要約】【課題】独立したクロックで動作する機器相互間で、リアルタイム性が要求される音声、音楽等のデータをパケットとして伝送し、そのデータを再生する場合に、機器相互間のクロックの差により生じるジッターを補正する。【解決手段】受信側機器内のデータバッファ４３に送信側機器からデータが送信側機器のクロックに従って格納される。データバッファ４３の格納データ量が上限閾値Ａを超えて大きくなった場合、受信側機器の基準クロックの周波数を上げ、データの読み出し速度を上げてデータを読み出して、その読み出しデータをＤ／Ａ変換、オーディオアンプ部２１に転送する。また、格納データ量が上限閾値Ａを下回ったとき、受信側機器の基準クロックの周波数を元の周波数に戻して読み出しを続ける。また、下限閾値Ｂが設定されており、格納データ量が下限閾値を超えて少なくなった場合、受信側機器の基準クロックの周波数を下げる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
独立したクロックで動作する機器相互間で伝送されるデータの機器相互間のクロックの差により生じるジッターを補正する伝送データのジッター補正方法において、受信側機器に備えられるデータバッファに格納された受信データを読み出す際、受信側機器の基準クロックを変動させて読み出しを行い、データバッファに格納されているデータ量が一定の範囲内となるように制御することを特徴とする伝送データのジッター補正方法。
【請求項２】
前記受信側機器の基準クロックの変動の制御は、前記データバッファ内の格納データ量に上限閾値と下限閾値とを設定し、前記格納データ量が上限閾値を超えたときに基準クロックの周波数を高くし、前記格納データ量が下限閾値より低下したときに基準クロックの周波数を低くするように行われることを特徴とする請求項１記載の伝送データのジッター補正方法。
【請求項３】
前記上限閾値及び下限閾値として、それぞれ２つの閾値を設定し、基準クロックの周波数の変更にヒステリシス特性を持たせたことを特徴とする請求項２記載の伝送データのジッター補正方法。
【請求項４】
独立したクロックで動作する機器相互間で伝送されるデータの機器相互間のクロックの差により生じるジッターを補正する伝送データのジッター補正方法において、受信側機器に備えられるデータバッファに格納された受信データを読み出す際、読み出し出力データをリサンプリング処理し、データ成分の周波数を変動させ、データバッファに格納されているデータ量が一定の範囲内となるように制御することを特徴とする伝送データのジッター補正方法。
【請求項５】
前記データ成分の周波数を変動させる制御は、前記データバッファ内の格納データ量に上限閾値と下限閾値とを設定し、前記格納データ量が上限閾値を超えたときにデータ成分の周波数を高くし、前記格納データ量が下限閾値より低下したときにデータ成分の周波数を低くするように行われることを特徴とする請求項４記載の伝送データのジッター補正方法。
【請求項６】
前記上限閾値及び下限閾値として、それぞれ２つの閾値を設定し、データ成分の周波数の変更にヒステリシス特性を持たせたことを特徴とする請求項５記載の伝送データのジッター補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送データのジッター補正方法に係り、特に、独立したクロックで動作する機器相互間で、リアルタイム性が要求される音声、音楽等のデータをパケットとして伝送し、そのデータを再生する場合に、機器相互間のクロックの差により生じるジッターを補正する伝送データのジッター補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家庭内機器相互間等で、ブルートゥース、無線ＬＡＮ等の無線通信により情報の送受信を行うことを可能にし、機器相互間で音声、音楽等のワイヤレス伝送を行うことができるようになってきている。その例として、映像を再生、表示するＤＶＤプレーヤ、ＰＣ等の機器、ＣＤプレーヤ、ＦＭチューナ等と、その音声を出力するスピーカとの相互間を無線により接続し、機器からの音声信号をスピーカに無線により送信して出力させるような映像音響システム、音響システムが各種提案されている。
【０００３】
図４は従来技術による音響システムの構成例と音声データの伝送、再生とについて説明する図である。図４において、４１は送信側機器、４２は受信側機器、４３はデータバッファである。
【０００４】
図４に示す従来技術による音響システムは、ＤＶＤプレーヤ、ＰＣ等の機器、ＣＤプレーヤ、ＦＭチューナ等の音声データ、音楽データ（以下では、音声データ、音楽データを代表して音楽データとする）を再生あるいは生成する送信側機器４１と、図示しないＤ／Ａ変換器、オーディオアンプ、スピーカが接続され、送信側機器４１からパケット化されて送信されてくる音楽データ等を受信し、そのデータを一旦記憶するデータバッファ４３を備え、データバッファ内のデータをＤ／Ａ変換器に転送して、スピーカ等から出力させる受信側機器４１とにより構成される。
【０００５】
前述において、送信側機器４１と受信側機器４２とは、それぞれ、独立した基準クロックを備え、この基準クロックにより制御されて動作しているものとする。いま、送信側機器４１が、音楽データのサンプリング周波数４４．１ＫＨｚを自機器４１の基準クロックとし、この基準クロック４４．１ＫＨｚに合わせて、音楽データをパケット化して受信側機器４２に送信してるいものとする。このとき、受信側機器４２は、送信側機器４１からの音楽データのパケットを受信し、受信したデータを送信側のクロックに従って順次データバッファに格納していく。このデータバッファは、ＦＩＦＯ構成とされており、通常、２００ｍｓｅｃ程度のデータの格納が可能にされている。
【０００６】
受信側機器４２は、データバッファ４３に格納された音楽データを、自機器４２の基準クロックの４４．１ＫＨｚに合わせて、データバッファ４３から読み出して、図示しないＤ／Ａ変換器に転送する。Ｄ／Ａ変換器によりアナログ信号に変換された音楽信号は、オーディオアンプ等により増幅されて、スピーカから出力される。
【０００７】
なお、前述したような機器相互間で音声、音楽等のワイヤレス伝送を行うことを可能にした技術に関する従来技術として、例えば、特許文献１等に記載された技術が知られている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−１２８１７１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述で説明した従来技術によるデータ伝送方法は、送信側機器４１と受信側機器４２とが、それぞれ、独立した基準クロックを備えて動作しているので、送信側機器４１と受信側機器４２との基準クロックとを完全に一致させることができず、この基準クロックの差を吸収するために、受信側機器４２内に設けられたデータバッファ４３が使用されている。
【００１０】
しかし、前述した従来技術は、受信側においてデータバッファ４３に格納した音楽データを読み出して、連続して再生していると、お互いの基準クロックの差によって、データバッファ４３内のデータが無くなってしまったり、データバッファ４３が満杯になったりしてジッターを生じ、再生される音楽に音切れ等が生じ、耳ざわりな再生音となってしまうという問題点を有している。
【００１１】
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、独立したクロックで動作する機器相互間で、リアルタイム性が要求される音声、音楽等のデータをパケットとして伝送し、そのデータを再生する場合に、機器相互間のクロックの差により生じるジッターを補正することができる伝送データのジッター補正方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば前記目的は、独立したクロックで動作する機器相互間で伝送されるデータの機器相互間のクロックの差により生じるジッターを補正する伝送データのジッター補正方法において、受信側機器に備えられるデータバッファに格納された受信データを読み出す際、受信側機器の基準クロックを変動させて読み出しを行い、データバッファに格納されているデータ量が一定の範囲内となるように制御することにより達成される。
【００１３】
また、前記目的は、前記受信側機器の基準クロックの変動の制御が、前記データバッファ内の格納データ量に上限閾値と下限閾値とを設定し、前記格納データ量が上限閾値を超えたときに基準クロックの周波数を高くし、前記格納データ量が下限閾値より低下したときに基準クロックの周波数を低くするように行うことにより達成される。
【００１４】
また、前記目的は、前記上限閾値及び下限閾値として、それぞれ２つの閾値を設定し、基準クロックの周波数の変更にヒステリシス特性を持たせたことにより達成される。
【００１５】
さらに、前記目的は、独立したクロックで動作する機器相互間で伝送されるデータの機器相互間のクロックの差により生じるジッターを補正する伝送データのジッター補正方法において、受信側機器に備えられるデータバッファに格納された受信データを読み出す際、読み出し出力データをリサンプリング処理し、データ成分の周波数を変動させ、データバッファに格納されているデータ量が一定の範囲内となるように制御することにより達成される。
【００１６】
また、前記目的は、前記データ成分の周波数を変動させる制御が、前記データバッファ内の格納データ量に上限閾値と下限閾値とを設定し、前記格納データ量が上限閾値を超えたときにデータ成分の周波数を高くし、前記格納データ量が下限閾値より低下したときにデータ成分の周波数を低くするように行うことにより達成される。
【００１７】
また、前記目的は、前記上限閾値及び下限閾値として、それぞれ２つの閾値を設定し、データ成分の周波数の変更にヒステリシス特性を持たせたことにより達成される。
【００１８】
前述した本発明の各解決手段によれば、データバッファ内の格納データ量を、常に、上限閾値と下限閾値との間になるうよに制御することができ、データバッファ内のデータが無くなってしまったり、データバッファが満杯になったりすることを防止してジッターの発生を抑えることができる。また、データバッファの大きさを小さくすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による伝送データのジッター補正方法の実施形態を図面により詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施形態によるデータのジッター補正を行う受信側機器の構成を示す図、図２は本発明の一実施形態によるデータのジッター補正方法の概要を説明する図である。図１、図２において、２１はＤ／Ａ変換、オーディオアンプ部、２２はスピーカである。
【００２１】
本発明が適用される音響システムは、図４により説明したと同様の構成を備えるものであってよく、また、データの伝送も従来技術の場合と同様に行われてよい。そして、本発明の実施形態は、受信側機器４２に、Ｄ／Ａ変換、オーディオアンプ部２１とスピーカ２２とが接続されて構成される。受信側機器４２は、内部に備えられるデータバッファ４３内に格納された送信側機器４１から送信されたきた音楽データを読み出して、そのデータをデータラインを介してＤ／Ａ変換、オーディオアンプ部２１に転送すると共に、クロック信号をクロックラインを介して転送する。
【００２２】
本発明の実施形態は、前述した構成において、データバッファ４３内の格納データ量に応じて、受信側機器４２が持つ基準クロックを変動させ、これにより、常に、データバッファ４３に格納されているデータ量を一定の範囲内となるように制御し、データバッファ４３内のデータが無くなってしまったり、データバッファ４３が満杯になったりすることを防止してジッターの発生を抑えるようにしている。
【００２３】
すなわち、本発明の実施形態は、図２に示すように、データバッファ４３に格納されるデータに対して、そのデータ量に上限の閾値Ａと下限の閾値Ｂとを設け、通常、格納データ量が上限の閾値Ａと下限の閾値Ｂとの間にあるように、データバッファ４３からデータの読み出しを行うこととしている。
【００２４】
このため、本発明の実施形態は、データバッファ４３の格納データ量が上限の閾値Ａを超えて大きくなった場合、受信側機器の基準クロックの周波数を上げ、データの読み出し速度を上げてデータを読み出して、その読み出しデータをＤ／Ａ変換、オーディオアンプ部２１に転送する。これにより、データバッファ４３内の格納データは、新たに格納されるデータの速度より早い速度で読み出されることになるので、データバッファ４３内の格納データは、次第に減少して上限の閾値Ａを下回るようになる。そして、格納データ量が上限の閾値Ａを下回ったとき、受信側機器の基準クロックの周波数を元の周波数、例えば、４１．１ＫＨｚとして、データバッファ４３からの読み出しを続ける。
【００２５】
一方、データバッファ４３の格納データ量が下限の閾値Ｂを超えて少なくなった場合、受信側機器の基準クロックの周波数を下げ、データの読み出し速度を下げてデータを読み出して、その読み出しデータをＤ／Ａ変換、オーディオアンプ部２１に転送する。これにより、データバッファ４３内の格納データは、新たに格納されるデータの速度より遅い速度で読み出されることになるので、データバッファ４３内の格納データは、次第に増加して下限の閾値Ｂを上回るようになる。そして、格納データ量が上限の閾値Ｂを上回ったとき、受信側機器の基準クロックの周波数を元の周波数、例えば、４１．１ＫＨｚとして、データバッファ４３からの読み出しを続ける。
【００２６】
なお、前述では、上限の閾値Ａと下限の閾値Ｂとをそれぞれ１つだけ設定しているので、データバッファ４３内の格納データ量が上限の閾値Ａあるいは下限の閾値Ｂをまたいで上下に変化する度に、基準クロックの周波数の変更が行われることになり、頻繁な基準クロックの周波数の変更が行われることになる。このようなことを回避するため、本発明は、上限及び下限の閾値として、それぞれ２つの閾値を設け、基準クロックの周波数の変更にヒステリシス特性を持たせるようにすることができる。
【００２７】
例えば、上限の閾値として、閾値Ａ、Ａ’（Ａ＞Ａ’）を設定し、データバッファ４３内の格納データ量が閾値Ａを超えたときに受信側機器の基準クロックの周波数を上げ、この結果、データバッファ４３内の格納データ量が次第に少なくなって、データバッファ４３内の格納データ量が閾値Ａ’より少なくっなったときに、受信側機器の基準クロックの周波数を元の周波数に戻すようにし、また、下限の閾値として、閾値Ｂ、Ｂ’（Ｂ＞Ｂ’）を設定し、データバッファ４３内の格納データ量が閾値Ｂ’より少なくなったときに受信側機器の基準クロックの周波数を下げ、この結果、データバッファ４３内の格納データ量が次第に多くなって、データバッファ４３内の格納データ量が閾値Ｂ’を超えたときに、受信側機器の基準クロックの周波数を元の周波数に戻すようにすればよい。
【００２８】
前述した本発明の実施形態における基準クロックの周波数から上げる周波数及び下げる周波数は、送信側機器及び受信側機器のそれぞれの持つ基準クロックの精度にもよるが、基準クロックを作成する発振器が水晶発振器により構成されるのが一般的であることを考えると、各基準クロック相互間の周波数差が大きくなることは考えにくく、例えば、上げる周波数として、４１．２ＫＨｚ〜４１．５ＫＨｚ程度、下げる周波数として、４１．０ＫＨｚ〜３９．７ＫＨｚ程度に設定すればよい。
【００２９】
本発明による実施形態は、前述したような読み出しの制御を行うことにより、データバッファ４３内の格納データ量を、常に、前述の上限の閾値Ａと下限の閾値Ｂとの間になるうよに制御することができ、データバッファ４３内のデータが無くなってしまったり、データバッファ４３が満杯になったりすることを防止してジッターの発生を抑えることができる。また、データバッファの大きさを小さくすることができる。
【００３０】
前述した本発明の実施形態は、受信側機器内に設けられたデータバッファ内のデータを、データバッファ内の格納データ量に応じて、基準クロックを変更して読み出すとしたものであり、ソフトウェアによる処理により実現することができるものであるが、本発明は、データバッファ内の格納データを読み出した後、リサンプル処理を行うことにより、ハードウェア的にデータ成分の周波数を変更することにより、前述した場合と同様な効果を得ることができる。
【００３１】
図３は本発明の他の実施形態によるデータのジッター補正方法の概要を説明する図である。ここで説明する本発明の他の実施形態は、リサンプル処理を行うことにより、ハードウェア的にデータ成分の周波数を変更するようにしたものであり、次に、これについて説明する。
【００３２】
本発明の実施形態は、データバッファ４３の格納データ量が上限の閾値Ａを超えて大きくなった場合、データバッファ４３からの出力データをリサンプリング処理し、データ成分の周波数を高くして、そのデータをＤ／Ａ変換、オーディオアンプ部２１に転送する。これにより、データバッファ４３内の格納データは、新たに格納されるデータの速度より早い速度で読み出すことができ、データバッファ４３内の格納データは、次第に減少して上限の閾値Ａを下回るようになる。そして、格納データ量が上限の閾値Ａを下回ったとき、リサンプリングを行わずに、データバッファ４３からの読み出しデータをＤ／Ａ変換、オーディオアンプ部２１に転送する。
【００３３】
一方、データバッファ４３の格納データ量が下限の閾値Ｂを超えて少なくなった場合、データバッファ４３からの出力データをリサンプリング処理し、データ成分の周波数を低くして、そのデータをＤ／Ａ変換、オーディオアンプ部２１に転送する。これにより、データバッファ４３内の格納データは、新たに格納されるデータの速度より遅い速度で読み出すことができ、データバッファ４３内の格納データは、次第に増加して下限の閾値Ｂを上回るようになる。そして、格納データ量が上限の閾値Ｂを上回ったとき、リサンプリングを行わずに、データバッファ４３からの読み出しデータをＤ／Ａ変換、オーディオアンプ部２１に転送する。
【００３４】
前述した本発明の他の実施形態において、リサンプリングにより変更する周波数は、図２により説明した場合と同様であってよく、また、上下限の閾値を、それぞれ２つ設定して、ヒステリシスを持たせるようにしてよいことも、図２により説明した場合と同様である。
【００３５】
そして、前述した本発明のダイオードの実施形態によっても、図１、図２により説明した本発明の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００３６】
前述で制御した本発明の実施形態は、機器相互間でのデータ伝送をブルートゥース、無線ＬＡＮ等の無線通信を使用して行うとして説明したが、本発明は、送信側及び受信側の機器が独立した基準クロックを備えて動作している場合であれば、機器相互間のデータ伝送を有線による通信を用いて行う場合にも適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、独立したクロックで動作する機器相互間で、リアルタイム性が要求される音声、音楽等のデータをパケットとして伝送し、そのデータを再生する場合に、機器相互間のクロックの差により生じるジッターを補正するすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるデータのジッター補正を行う受信側機器の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるデータのジッター補正方法の概要を説明する図である。
【図３】本発明の他の実施形態によるデータのジッター補正方法の概要を説明する図である。
【図４】従来技術による音響システムの構成例と音声データの伝送、再生とについて説明する図である。
【符号の説明】
２１  Ｄ／Ａ変換、オーディオアンプ部
２２  スピーカ
４１  送信側機器
４２  受信側機器
４３  データバッファ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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