(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル・ビデオ・ストリームの時間軸を修正するシステムであって、該システムはディジタル・ビデオ通信システムを介して接続される符号化装置並びに記憶装置、及び復号器/レンダリング装置を有し；
該符号化装置は：
入力ビデオ信号と、該入力ビデオ信号と同期がとられ、かつ該入力ビデオ信号におけるフレーム境界を示す入力フレーム信号とを受信する入力；及び
該入力ビデオ信号及び該入力フレーム信号を、所定のビデオ符号化標準に準拠した、相当するディジタル・ビデオ・ストリームに変換する符号器を備え；該符号器は、該ビデオ符号化標準に準拠する符号器クロックを有し；該ディジタル・ビデオ・ストリームは：受信入力ビデオ・フレームに相当するディジタル・ビデオ・フレーム・シーケンス；該符号器クロックのクロック信号を表す番組クロック基準スタンプ・シーケンス；及び、各々が当該ディジタル・ビデオ・フレームに関連し、該ディジタル・ビデオ・フレームに相当する入力ビデオ・フレームの受信の時点に該クロック信号によって駆動されるカウンタの値を表すビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプを有し；
更に、該ディジタル・ビデオ・ストリームを、該ディジタル・ビデオ通信システムを介して備える出力を有し；
該記憶装置は：
該ディジタル・ビデオ・ストリームを、該ディジタル・ビデオ通信システムを介して受信する入力；及び
時間軸修正器を有し、該時間軸修正器は：
連続するプレゼンテーション・タイム・スタンプ間の一定の所定のフレーム時間に基づいて各々の修正ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプによって該ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプを置き換えるよう動作可能であり；かつ
ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプjと先行ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプj−nとの間の期待時間の、該ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプjと該先行ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプj−nとの間の実際時間に対する比率によって変わってくるスケーリング因子を用いて該番組クロック基準スタンプをスケーリングすることによって各々の修正番組クロック基準スタンプによって該番組クロック基準スタンプを置き換えるよう動作可能であり、j≧n＞0であり、該期待時間は該所定フレーム時間のn倍であり；
該記憶装置は更に、該時間軸修正ビデオ・ストリームの少なくとも一部を記憶させる記憶機構；及び
該記憶装置からのビデオ・ストリームを該復号器/レンダリング装置に備える出力を有し；
該復号器/レンダリング装置は、該記憶装置からビデオ・ストリームを受信する入力を有し、かつ、該記憶装置から受信される該ビデオ・ストリームを復号化して、該各々の関連した修正ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプと同期がとれている該ストリームにおける該ディジタル・ビデオ・フレームのレンダリングを可能にすることを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項1記載のシステムであって、該時間軸修正器が、該スケーリング因子によって変わってくるエラー信号を用いて該受信ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプ（PTS）にロックされるクロック信号を生成するよう動作可能であるクロック装置を有し；該時間軸修正器は、該番組クロック基準の受信の時点に該クロック信号によって駆動されるカウンタをサンプリングすることによって該修正番組クロック基準スタンプを得るよう動作可能であることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項2記載のシステムであって、該時間軸修正器が該受信ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプを低域通過フィルタリングするよう動作可能であり、該クロック装置が該フィルタリングされるビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプにロックされることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項2記載のシステムであって、該時間軸修正器が該スケーリング因子を低域通過フィルタリングするよう動作可能であることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項1記載のシステムであって、該ディジタル・ビデオ・ストリームが該ビデオ信号の公称フレーム・レートに関する情報を有し、かつ該時間軸修正器が、該ディジタル・ビデオ・ストリームから該所定のフレーム時間を導き出すよう動作可能であることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項1記載のシステムであって、該符号化装置の該入力はアナログ・オーディオ信号を受信するよう動作可能であり；該符号化装置は更に、該ビデオ入力信号から導き出され、該入力フレーム信号にロックされるサンプリング・クロック信号の制御下で該受信アナログ・オーディオ信号をサンプリングするサンプル器を有し；更に、該符号器は、該サンプリングされたオーディオ信号を相当するオーディオ・フレームの時間シーケンスに変換し、該オーディオ・フレーム及び各々のオーディオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプを該ディジタル・ビデオ信号ストリームにおいて挿入するよう動作可能であることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項6記載のシステムであって、該時間軸の修正器は該スケーリング因子を用いて該オーディオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプをスケーリングすることによって修正オーディオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプによって該オーディオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプを置き換えるよう動作可能であることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項1記載のシステムであって、該記憶装置は該パケットを受信すると該ディジタル・ビデオ・ストリームの各パケットをタイム・スタンプし；各タイム・スタンプを該記憶機構において該相当する受信パケットと関連付けて記憶し；該記憶ストリームのパケットを、該各々のタイム・スタンプ及び所定の遅延によって出力するよう動作可能であることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項8記載のシステムであって、該記憶装置はタイミング信号を備えるクロックを有し、該記憶装置は、該スケーリング因子を用いてスケーリングされる該タイミング信号を該記憶機構に記憶される該タイム・スタンプとして用いるよう動作可能であることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項2及び9記載のシステムであって、該記憶装置は該受信ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプにロックされる該クロック信号によって駆動されるカウンタからカウンタ値を該記憶機構において記憶される該タイム・スタンプとして用いるよう動作可能であることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項1記載のシステムであって、該ビデオ符号化標準はMPEG2であることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項1記載のシステムであって、該ディジタル・ビデオ通信システムは、該ディジタル・ビデオ・ストリームを転送するアイソクロナス通信チャネルを有することを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項1記載のシステムにおいて利用する記憶装置であって：
所定のビデオ符号化標準に準拠したディジタル・ビデオ・ストリームを受信する入力を有し；該ディジタル・ビデオ・ストリームは：ディジタル・ビデオ・フレーム・シーケンス；符号器クロックのクロック信号を表す番組クロック基準スタンプ・シーケンス；及び各々が当該ディジタル・ビデオ・フレームに関連したビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプのシーケンスを有し；
更に時間軸修正器を有し、該時間軸修正器は：
連続するプレゼンテーション・タイム・スタンプ間の一定の所定のフレーム時間に基づいて各々の修正ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプによって該ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプを置き換えるよう動作可能であり；かつ
ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプjと先行ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプj−nとの間の期待時間の、該ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプjと該先行ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプj−nとの間の実際時間に対する比率によって変わってくるスケーリング因子を用いて該番組クロック基準スタンプをスケーリングすることによって各々の修正番組クロック基準スタンプによって該番組クロック基準スタンプを置き換えるよう動作可能であり、j≧n＞0であり、該期待時間は該所定フレーム時間のn倍であり；
更に、該時間軸修正ビデオ・ストリームの少なくとも一部を記憶させる記憶機構；及び
該記憶装置からのビデオ・ストリームを備える出力を備えることを特徴とする記憶装置。
【請求項１４】
請求項13記載の記憶装置において用いる時間軸修正器であって、ディジタル・ビデオ・フレーム・シーケンス、符号器クロックのクロック信号を表す番組クロック基準スタンプ・シーケンス、及び各々が当該ディジタル・ビデオ・フレームと関連したビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプのシーケンスを有するディジタル・ビデオ・ストリームにおいて、連続するプレゼンテーション・タイム・スタンプ間の一定の所定のフレーム時間に基づいて各々の修正ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプによって該ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプを置き換え；かつ、ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプjと先行ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプj−nとの間の期待時間の、該ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプjと該先行ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプj−nとの間の実際時間に対する比率によって変わってくるスケーリング因子を用いて該番組クロック基準スタンプをスケーリングすることによって各々の修正番組クロック基準スタンプによって該番組クロック基準スタンプを置き換えるよう動作可能であり、j≧n＞0であり、該期待時間は該所定フレーム時間のn倍であることを特徴とする時間軸修正器。
【請求項１５】
所定のビデオ符号化標準に準拠し、ディジタル・ビデオ・フレーム・シーケンス、符号器クロックのクロック信号を表す番組クロック基準スタンプ・シーケンス、及び各々が当該ディジタル・ビデオ・フレームと関連したビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプのシーケンスを有するディジタル・ビデオ・ストリームを有するディジタル・ビデオ・ストリームの時間軸を修正する方法であって：
連続するプレゼンテーション・タイム・スタンプ間の一定の所定のフレーム時間に基づいて各々の修正ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプによって該ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプを置き換える工程；及び
ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプjと先行ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプj−nとの間の期待時間の、該ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプjと該先行ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプj−nとの間の実際時間に対する比率によって変わってくるスケーリング因子を用いて該番組クロック基準スタンプをスケーリングすることによって各々の修正番組クロック基準スタンプによって該番組クロック基準スタンプを置き換える工程を備え、j≧n＞0であり、該期待時間は該所定フレーム時間のn倍であることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項15の方法をプロセッサに行わせるよう動作可能なコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル・ビデオ・ストリームの時間軸を修正するシステムに関し、このシステムはディジタル・ビデオ通信システムを介して接続される符号化装置及び記憶装置と、復号器/レンダリング装置とを有する。本発明は更に、記憶装置及び時間軸修正器に関する。本発明は、ディジタル・ビデオ・ストリームの時間軸を修正する方法と、この方法を実行するソフトウェアにも関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、大半のビデオ信号はテープ上にアナログ形式で記録されている。例えばDVDを用いて再生するディジタル・ビデオの急速な取り込みは、例えばDVD+RWなどの記録可能光ディスク又はハード・ディスク・ベースの記録装置を用いた、ディジタル記録媒体上でのビデオ・マテリアルの記録に対する需要も増加するということを結果として有する。通常用いられているディジタル符号化形式は、MPEGであり、特にMPEG2である。アナログ・ビデオ信号を記録する場合、ユーザはVCR及びカムコーダなどのアナログ再生装置を用いて、アナログ・ビデオ信号を生成し、ディジタル記憶媒体上に記憶させるよう、（MPEG）符号器を用いてこの信号をディジタル形式に符号化する。MPEG符号器は、スタンドアロン型装置であってもよく、VCR、テレビジョン受信機などの別の装置に一体化されてもよい。P1394バスなどのディジタル・ビデオ通信システムを介して、符号化信号は、復号器/レンダリング装置に供給してもよく、復号器/レンダリング装置に後に供給するようディジタル記憶装置に供給してもよい。復号化/レンダリングを可能にするよう、符号化信号は、MPEGなどの符号化/伝送標準に準拠しなければならない。MPEGビデオ符号化/伝送は、とりわけ、International  Standard  ISO/IEC13818-2:1995(E)Information  Technology；Generic  coding  of  moving  pictures  and  associated  information：Video  and  International  Standard  ISO/IEC  13818-1：1996(E)  Information  Technology；Generic  coding  of  moving  pictures  and  associated  information:  Systemsに記載されている。特に、ディジタル・ビデオのストリームのタイミングが重要である。この目的で、ディジタル・ビデオ符号化/伝送標準は、符号器及び復号器におけるクロックが同期したかたちで動作することを可能にするクロック信号を規定する。このクロック信号は番組クロック基準スタンプ（PCR）として呼ぶこととする。更に、タイミング信号は、個々のフレームに対して供給して、レンダリング装置がフレームを正確な時間にレンダリングすることを可能にする。これらのタイミング信号はプレゼンテーション・タイム・スタンプ（PTS）として呼ぶこととする。更に、MPEG復号化を開始することが可能な時点を復号器に示すタイミング信号が存在し得る。これらの信号は復号化タイム・スタンプ（DTS）として呼ぶこととする。ビデオ信号に加えて符号器に供給されるアナログ・ビデオ信号又はディジタル・ビデオ信号はビデオ信号におけるフレーム境界を示すフレーム信号(vsync)も有する。フレーム信号はよって、ビデオ・フレームと同期がとれている。符号化ストリームにおけるPTS信号は、vsync信号の到着と同期がとれている符号化ビデオ・ストリームに通常、挿入される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
DVB（ディジタル・ビデオ・ブロードキャスト）に規定されているMPEG2伝送の場合、PCRとPTSとのタイミングは、規定されている周波数及び許容範囲を備えている同様なクロックに基づいている。例えば、MPEGによって規定されているクロックは27MHzで動作し、このクロックの誤差は30ppm（パーツ・パー・ミリオン）未満であることとする。通常、ビデオ信号のフレーム・レートは25Hz又は30Hzであり、vsyncパルスは同じ周波数を有する。ちょうど25Hzのフレーム・レートを有するアナログ・ビデオ信号の単純な変換によって、PTS値が40ms毎に1度存在するMPEGストリームをもたらすことになる。しかし、アナログ再生装置によって再生されるビデオ信号のフレーム・レートの誤差は最大100ppmまでであり得る。フレーム周期毎に1度PTSを有するディジタル・ビデオ信号を得ることができるよう、MPEG符号器はビデオ入力信号のvsyncにロックすることが可能である。このようにして得られる符号化ディジタル・ビデオ信号は100ppmの誤差を有するPCRを有することになり、よって、MPEG準拠でない。そのような符号化ビデオ・ストリームは、復号化装置が信号を復号化できない場合があるので、復号器/レンダリング装置にネットワークによって供給されないこととする。一方で、MPEGクロックを直接用い、フレーム・レートにおける大き過ぎる誤差を無視することは、フレームをスキップするか繰り返す必要があることなどの、レンダリング上の課題をもたらし得る。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は、ユーザがリアルタイムで符号化ビデオ信号を、場合によっては品質における損失を伴ってレンダリングすることを可能にするシステムを備え、信号は記憶装置によって記録された後に完全に再生することが可能である。
【０００５】
本発明の目的を満たすよう、ディジタル・ビデオ・ストリームの時間軸を修正するシステムは、ディジタル・ビデオ通信システムを介して接続される符号化装置及び記憶装置と、復号器/レンダリング装置とを有し；
符号化装置は：入力ビデオ信号と、入力ビデオ信号と同期がとれており、入力ビデオ信号におけるフレーム境界を示す入力フレーム信号(vsync)とを受信する入力、入力ビデオ信号と入力フレーム信号とを、所定のビデオ符号化標準に準拠した相当するディジタル・ビデオ・ストリームに変換する符号器；を備え、符号器はビデオ符号化標準に準拠する符号器クロックを有し；ディジタル・ビデオ・ストリームは：受信入力ビデオ・フレームに相当するディジタル・ビデオ・フレーム・シーケンス；符号器クロックのクロック信号を表す番組クロック基準スタンプ（PCR）シーケンス；及びその各々がめいめいのディジタル・ビデオ・フレームに関連し、ディジタル・ビデオ・フレームに相当する入力ビデオ・フレームの受信の時点でクロック信号によって駆動されるカウンタの値を表す、そのビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプ（PTS）のシーケンスを有し；更に、ディジタル・ビデオ・ストリームを、ディジタル・ビデオ通信システムを介して備える出力を備え；
記憶装置は：ディジタル・ビデオ・ストリームを、ディジタル・ビデオ通信システムを介して受信する入力；連続するプレゼンテーション・タイム・スタンプ間の一定の所定フレーム時間に基づいて各々の修正ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプ（M-PTS）によってビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプ（PTS）を置き換え；かつ、ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプjと先行するビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプj−nとの間の期待時間の、ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプjと先行するビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプj−nとの間の実際時間に対する比率によって変わってくるスケーリング因子を用いて番組クロック基準スタンプ（PCR）をスケーリングすることによって各々の修正番組クロック基準スタンプ（M‐PCR）によって番組クロック基準スタンプ（PCR）を置き換えるよう動作可能な時間軸修正器を備え、j≧n＞0であり、期待時間は所定フレーム時間のn倍であり；
更に、時間軸を修正したビデオ・ストリームの少なくとも一部分を記憶させる記憶装置；及び記憶装置からのビデオ・ストリームを復号器/レンダリング装置に備える出力；及び
記憶装置からのビデオ・ストリームを受信する入力を有し、各々の関連した修正ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプと同期がとれているストリームにおけるディジタル・ビデオ・フレームのレンダリングを可能にするよう動作可能である復号器/レンダリング装置を備える。
【０００６】
本発明によるシステムでは、符号化ビデオ・ストリームはPCRとPTSとのタイミング要件に関してビデオ符号化標準に完全に準拠している。そういうものとして、通信インタフェースによってストリームを受信する標準復号器/レンダリング装置は、復号器が場合によっては（入力ビデオ信号の実際のフレーム・レートが最大許容誤差よりも高い場合に）フレームをスキップするか、（入力ビデオ信号の実際のフレーム・レートが最大許容誤差よりも低い場合に）フレームを繰り返す必要があり得るので品質の損失が考えられるにもかかわらず、ストリームをリアルタイムで復号化し、レンダリングすることが可能である。ビデオ・フレームは全てストリーム中に存在する。記憶装置はストリームのフレームを記録するのに用いられる。フレームは、ビデオ符号化標準によって規定される許容範囲内に収まる補正フレーム・レートで上記記憶装置から供給することが可能である。この目的で、時間軸は実際のフレーム時間を期待フレーム時間と比較することによってスケーリングされる。実際のフレーム時間はPTSから導き出される。期待フレーム時間は、25Hzシステムの場合、連続するフレーム間が固定、例えば、40msec、であり、よって、連続nフレーム隔たっているフレームj−nとフレームjとの間の期待フレーム時間は、そのようなフレーム・レートの場合、n×40msecである。これらのフレーム間の実際のフレーム時間は、（クロック数を相当する持続時間に変換した後）PTS〔j〕−PTS〔j−n〕によって判定される。実際のフレーム時間を期待フレーム時間と比較することによってスケーリング因子が得られる。PCR値はこの因子を用いてスケーリングすることが可能である。同様に、DTS値も、存在する場合には、スケーリングされることとする。このスケーリングの後、連続したDTS値間のオフセットは固定フレーム・レートに相当することになる。スケーリングは、２つの直接連なっているPTS値（この場合n=1）に対して行われ、非常に動的な調節がもたらされる場合がある。スケーリングは、より大きな時間、例えば、5フレームの隔たり(n=5)又は始点からのフレーム全て(第１フレームに0の番号が付されている場合、n=j)に対して行われる場合もある。記憶装置は、実際のフレーム・レートと、符号化標準の一定の所望フレーム・レートとにおける差異を補償するバッファとしての役割を果たす。そのようなバッファは、ビデオ符号化標準によって規定されるジッタ補償に必要とされるよりもかなり大きいことが必要である。本発明による時間軸補正は、修正PCR値を計算するディジタル・フィルタを用いて行うことが可能である。
【０００７】
本特許請求の範囲記載の従属項2の尺度によれば、実施例では、時間軸修正器は、スケーリング因子によって変わってくるエラー信号を用いて受信ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプ（PTS）にロックされるクロック信号を生成するよう動作可能なクロック装置を有し；時間軸修正器は、番組クロック基準（PCR）の受信の時点でクロック信号によって駆動されるカウンタをサンプリングすることによって修正番組クロック基準スタンプ（M-PCR）を得るよう動作可能である。クロックをPTS信号にロックすることにより、クロック信号は、一定の標準規定フレーム・レートに基づいたPTS信号と比較される実際のPTS信号に自動的にスケーリングされる。スケーリングされたクロックは、元のPCR信号を置き換えるのに用いることが可能である。
【０００８】
本特許請求の範囲記載の従属項3の尺度によれば、受信ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプは低域通過フィルタリングされ、クロック装置はフィルタリングされたビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプにロックされる。このようにして、高周波ジッタが取り除かれ、より安定的な時間軸補正を備える。あるいは、従属項4の尺度によって、時間軸修正器は、スケーリング因子の低域通過フィルタリングを行うよう動作可能である。
【０００９】
本特許請求の範囲記載の従属項5の尺度によれば、ディジタル・ビデオ・ストリームはビデオ信号の公称フレーム・レートに関する情報を有し、時間軸修正器は、所定のフレーム時間をディジタル・ビデオ・ストリームから導き出すよう動作可能である。MPEGトランスポート・システムは既に、（シーケンス・ヘッダにおけるいわゆるフレーム・レート・コードとして示す）この情報を有する。このようにして、時間軸の修正は、ユーザがフレーム・レートを構成することなく、異なるフレーム・レートに用い得る。
【００１０】
本特許請求の範囲記載の従属項6の尺度によれば、符号化装置の入力は、アナログ・オーディオ信号を受信するよう動作可能である；符号化装置は更に、ビデオ入力信号から導き出され、入力フレーム信号(vsync)にロックされるサンプリング・クロック信号の制御下で受信アナログ・オーディオ信号をサンプリングするサンプリング器を有し、符号器は、サンプリングされたオーディオ信号を相当するオーディオ・フレームの時間シーケンスに変換し、オーディオ・フレームと、各々のオーディオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプ(A‐PTS)をディジタル・ビデオ信号ストリームに挿入するよう動作可能である。このようにして、オーディオ信号はビデオ信号との同期をとってサンプリングされ、リアルタイムでストリームを復号化する復号器/レンダリング装置による、同期再生を可能にする。
【００１１】
本特許請求の範囲記載の従属項7の尺度によれば、時間軸修正器は、スケーリング因子を用いてオーディオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプ(A‐PTS)をスケーリングすることによって修正オーディオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプ(MA‐PTS)によってオーディオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプ（A‐PTS）を置き換えるよう動作可能である。符号化オーディオ信号は、ビデオPCRと同様な方法で（したがって、ビデオ信号に判定されるスケーリングに応じて）スケーリングされる。このようにして、記憶装置から再生した後、オーディオ信号はなお、ビデオ信号に同期をとって再生することが可能である。
【００１２】
本特許請求の範囲記載の従属項8の尺度によれば、記憶装置は、パケットを受信すると、ディジタル・ビデオ・ストリームの各パケットをタイム・スタンプし、相当する受信パケットと関連して記憶装置に各タイム・スタンプを記憶させ、各々のタイム・スタンプと所定の遅延とによって記憶ストリームのパケットを出力するよう動作可能である。各パケットをタイム・スタンプすることによって、記憶装置は、所望の瞬間に記憶装置からパケットを出し得る。
【００１３】
本特許請求の範囲記載の従属項9の尺度によれば、記憶装置は、タイミング信号を備えるクロックを有し、記憶装置は、スケーリング因子を用いてスケーリングされたタイミング信号を、記憶装置に記憶されるタイム・スタンプとして用いるよう動作可能である。記憶タイム・スタンプはよって、ビデオPCRタイム・スタンプと同様にスケーリングされる。このようにして、PCR値を有しないパケットはなお、補正時点で記憶装置からなお解放し得る。
【００１４】
本特許請求の範囲記載の従属項10の尺度によれば、記憶装置は、受信ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプ（PTS）にロックされるクロック信号によって駆動されるカウンタからのカウンタ値を、記憶装置に記憶されるタイム・スタンプとして用いるよう動作可能である。このようにして、既にスケーリングされているPCR信号は、PCR値を有しないパケットをタイム・スタンプし、パケットを記憶装置から解放させるうえでの正確な時間を与えるのにも用いられる。
【００１５】
本特許請求の範囲記載の従属項11の尺度によれば、ビデオ符号化標準はMPEG2である。この符号化/伝送標準は広く支持されている。
【００１６】
本特許請求の範囲記載の従属項12の尺度によれば、ディジタル・ビデオ通信システムは、ディジタル・ビデオ・ストリームを転送するアイソクロナス通信チャネルを有する。これによってビデオ・ストリームの伝送が信頼度を伴って行われる。好ましくは、IEEE1394又はUSBが用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のこれらやその他の特徴は、以下に記載する実施例から明らかであり、この実施例を参照しながら明らかとなる。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明によるシステムの構成図を示す。このシステムは、符号化装置10、記憶装置20及び復号器/レンダリング装置30を有する。符号化装置10は、少なくとも１つのビデオ信号を受信する入力12を有する。図１の例では、この入力はビデオ信号v.s.及びオーディオ信号a.s.を受信する。符号化装置10は、ディジタル通信システム40を介して少なくとも記憶装置20に供給するよう、AV信号を符号化ストリームに符号化する符号器14も有する。符号化及び転送は、所定の符号化標準による。好適実施例では、これはMPEG2に準拠する。しかし、当業者はこの原理を別の符号化/伝送形式にも適用することができることになる。何れかの適切な通信システムを用い得る。データのストリームワイズなプッシュを可能にするよう、通信システムは好ましくは、少なくとも１つのアイソクロナス通信チャネルを備える。適切な通信システムは、制約ではないが、USBを有し、特に、（ファイヤワイヤ(Firewire)又はアイリンク(iLink)としても知られている）IEEE1394を有する。標準符号化/伝送を用いることによって、記憶装置に符号器から転送されるストリームは、リアル・タイム・レンダリングを行うよう、復号器/レンダリング装置50に供給することも可能である。復号器/レンダリング装置50は、同じチャネル40に接続してもよく、別のチャネル（図示せず）に接続してもよい。図1では、復号器/レンダリング装置30及び50は各々1ブロックとして示す。そのような機能は同様に、別個の装置に容易に分割し得るということが分かる。
【００１９】
符号化装置10はスタンドアロン型装置であり得るが、別の機能と一体化される場合もある。例えば、符号化装置10はテレビジョン受信機、セットトップ・ボックス（STB）、又はパーソナル・コンピュータ（PC）の一部であり得る。特に、符号化装置10は、VCR又はカムコーダなどの、AV信号のソース装置において一体化し得る。
【００２０】
記憶装置20は、時間軸修正器22及び記憶装置24を有する。記憶装置24は、時間軸修正ビデオ・ストリームの少なくとも一部を記憶させるのに用いられる。記憶装置24は少なくとも、符号化装置に入力され、記憶装置から出力されるビデオ信号のフレーム・レートにおける差異を補償するバッファとしての役割を果たす。例えば、レートの差異が0.5%の場合、記憶装置は、記憶装置からのビデオ・タイトルの供給が直ちに開始される場合においてビデオ・タイトルの少なくとも0.5%を最小限に記憶させることができることとする。好ましくは、記憶装置24は少なくとも1つの平均サイズのビデオ・タイトルを完全に記憶させて、ユーザが所望の時点での後の復号化/レンダリングを可能にする。記憶装置24は、DVD+R、DVD+RW、DVD-RW、DVD-RAM、DVHS、ブルーレイ・ディスク、ソリッド・ステート・メモリなどの、取り外し可能な種類の記憶媒体であり得る。好ましくは、記憶装置24は、いくつかの平均的なサイズのビデオ・タイトルを完全に記憶させることができる、ハード・ディスクなどの高容量記憶装置である。
【００２１】
符号化装置
図2は符号化装置の例示的構成図を示す。この例では、符号化装置は、入力205を介して受信されるビデオ信号v.s.をサンプリングし、それをディジタル表現に変換するA/D変換器210を有する。入力ビデオ信号は関連するvclkクロック信号（通常27MHz）を有する。サンプリングは、このクロック信号にライン・ロックされる。入力ビデオ信号は、新たなビデオ・フレームの開始をマーキングするvsyncパルス（通常、25Hz又は30Hz）も有する。ディジタル化ビデオ・データ及びvsync信号はA/D変換器210によって供給される。符号化装置は更に、符号器220及び符号器クロック230を有する。符号器クロック230は、ビデオ符号化/伝送標準の要件による、自走のものである。MPEGの場合、符号器230は、（MPEG標準によって27MHz+/−30ppmでなければならない）非常に正確な27MHzの信号を供給する水晶からクロックされる。クロック信号はカウンタ245を増やすのに用いられる。PCR時間軸カウンタ（番組クロック基準）はこの主符号器クロックから直接導き出される。PCRはよって、カウンタ値である。所定の周波数を用いて、カウンタ値における差異は時間差で表すことも可能である。例を単純にするよう、以下では場合によってはPCR間の差異をカウンタ値における実際の差異の代わりに時間で表すこととする。同様のことがPTSなどの別のカウンタ/タイム・スタンプにもあてはまる。図2の実施例では、新たなビデオ・フレームがビデオ入力205に到着する都度、タイム・スタンプV-ITS（ビデオ入力タイム・スタンプ）が、クロック・カウンタ値をサンプリングすることによって作成される。これらのタイム・スタンプの一部又は全部が、PTS-プレゼンテーション・タイム・スタンプの形式で通信システム40を介してディジタル・ビデオ・ストリームにおいて反映されることになる。PTSは、関連ビデオ・フレームを、レンダリングするよう供給することとする時点を符号器/レンダリング装置に規定する。PTS値はよって、処理チェーン全体における遅延を表す固定遅延を備えているV-ITSと「同じ」である。通信システムを介して通信することができるよう、符号化装置10は通信インタフェース280を有する。そのようなインタフェースのハードウェア及び/ソフトウェアは周知であり、本明細書及び特許請求の範囲で更に説明しないこととする。
【００２２】
本発明によるシステムでは、ライン・ロック（27MHz)クロックがライン単位では多くのジッタを有し（ているがフレーム単位ではロックされ）ており、vsync信号の周波数が期待値（例えば、25Hzではなく24.5Hz）からかなり誤差があるという意味合いで、ソースにおいて擾乱が存在することが許される。そのような状況は、例えば、符号化装置の入力信号が再生時（か、さもなければより悪い場合にはトリックモードで）VCRから受信される。
【００２３】
図3に示す実施例では、ビデオ入力信号v.s.に加え、符号化装置はオーディオ信号a.v.を受信する入力240も有する。この例では、オーディオ信号はなおアナログである。符号化装置はよって、オーディオ信号a.s.をサンプリングし、それをディジタル表現（オーディオ・フレーム/パケットのストリーム）に変換するA/Dコンバータ250を有する。原則として、例えば48Hzで動作する自走サンプリング・クロックを用いることが可能である。しかし、ビデオ信号のタイミングにおける変動期間の後とディジタル・ビデオ・ストリームの時間軸補正の後とにも、オーディオがビデオと同期をとった状態を維持するよう、好適実施例では、オーディオ・サンプリング・クロック信号はビデオ入力信号から導き出され、入力フレーム信号(vsync)にロックされる。図3の例では、これはvsyncにロックされるPLL（位相ロック・ループ）を用いて達成される。PLLによって供給されるクロックは、オーディオ・サンプリングに必要な周波数への分割（例えば、27MHz/48KHz=562.5の因数によってクロック周波数を除算することによる分割）が行われる。オーディオ・フレーム/パケットは、受信されると関連A-ITS（オーディオ入力タイム・スタンプ）を用いてタイム・スタンプされる。ビデオについて説明したものと同様に、このA-ITS値の一部又は全部を各々のオーディオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプ(A-PTS)の形式でのビデオ・ストリームにおいて表してオーディオの供給を復号器/レンダリング装置からそらせる場合がある。
【００２４】
ビデオ入力信号が2つ以上存在する場合があり、いくつかのオーディオ信号（例えば、ステレオ、マルチチャンネル、種々の言語など）が存在する場合もある。これらの信号の各々のサンプリング/タイム・スタンピングは好ましくは、主ビデオ信号のvsyncと同期がとれている。ディジタル・パケットの種々の結果ストリームは、符号器220によって１つのトランスポート・ストリームに多重化し得る。多重化/逆多重化は周知であり、本明細書及び特許請求の範囲でもうこれ以上は説明しないこととする。符号器220（又はより正確には、符号器の多重化装置）はPCR時間軸のサンプルをストリームに挿入する。PCR値は固定間隔、例えば40msec毎に挿入し得る。実際には、大半の符号化/伝送標準は、直接連なるPCR間で可能な最大オフセットを規定するに過ぎない。例えば、DVBは、40msec毎に少なくとも1度はPCR値を挿入しなければならないということを規定する。通常、PCR値は通常の間隔で挿入されない。数字30及び50を用いて図1に示すものなどの復号器/レンダリング装置では、PCRの受信値は符号器PCRカウンタを再構築するのに用いられる。このようにして、復号器クロックは符号器クロックと同期をとって動作する。よって、フレームは適切な時点でそのPTS値を用いて出すことが可能である。伝送標準はPCRを作成するのに用いるクロック信号における最大誤差を規定して、復号器全てがクロック信号を再構築することが可能であるようにしている。MPEGによって、復号器は、PCRクロックが27MHz＋/−30ppmのMPEG標準の外にある場合に、PCRカウンタを再構築することができない場合がある。符号化装置は当該関連標準と完全に準拠しているので、再構築は完全なものである、すなわち、復号器におけるPCRカウンタは符号器におけるPCRカウンタの複製であるということを仮定することが可能である。
【００２５】
この、ビデオsyncが主符号器クロックにロックされていないということが理由で、２つの連続したビデオ・アクセス装置のPTS間の差異は一般的に、期待される40msにちょうど等しい訳でない（24.5Hzの場合、それはより大きい）。同様に、２つのオーディオ・アクセス装置間の差異は通常、期待値にちょうど等しくなるわけでないが、それはオーディオ・クロックもPCRクロックにロックされていないからである。復号器では、ストリームにおいて符号化されるPTSは、再構築PCRカウンタの値に関するアクセス装置のプレゼンテーション時間を判定するのに用いられる。実際には、アーチファクトが復号器/レンダリング装置に生じ得る。例えば、通常の復号器/レンダリング装置は、オーディオ復号化及びビデオ復号化を行うよう、入力PCRにロックされる単一のクロックを用い得る。それは、ストリームにおける正確なPTS値とは無関係に、期待されるペースでオーディオ/ビデオ・アクセス装置の復号化を開始し得る。例えば、PALの場合、復号器はPCRクロックの各40msの後に新たなフレームの復号化を開始し得る。特定のフレームの復号化前に、復号器は更に、そのPTSが、実際に用いられる（仮定される固定ペースの復号化の結果としてもたらされる）復号化時間Tdecから1/2フレーム周期以内になおあるか否かを検査することになる。否定の場合、復号器は：
IF(Tdec−PTS＞1/2frame＿period)  THEN  skip＿access＿unit；
IF(Tdec−PTS<−1/2frame＿period)  THEN  repeat＿access＿unit；
の補正を行う。このようにして、復号器は、プレゼンテーション時間をPTSになお効果的にロックするが、オーディオとビデオがPCRに既にロックされていなかった場合、定常的な時点で生じることになる。しかし、入力信号は正確に再構築される。すなわち、オーディオ/ビデオ・パケット全てが存在している。しかし、復号器は、レンダリングするよう、アクセス装置のスキップ及び/又は繰り返しを行う必要があることになる。本発明によるシステムがこの課題を解決する。
【００２６】
記憶装置
図4を、再符号器としての役割を果たす（図1の記憶装置20と同じ）記憶装置400を用いた、概念的な方法で解決策を示す。このことを説明するよう、記憶装置は、（例えば、MPEG）復号器410と別の復号器420とを有するものと仮定する。通信インタフェース405によって通信システムを介して受信される符号化入力ストリームは、上記符号化/伝送標準に完全に準拠している。なお、オーディオPTS及びビデオPTSはこの場合もまた、一定の遅延をITSに加えることによって導き出される。ITSは、PCR時間軸のサンプルであるので、例えば27MHzでの正確なクロックからも導き出される。
【００２７】
記憶装置では、受信信号は（概念的な）復号器410によって復号化される。入力ストリームが準拠性を有するため、復号器410は、元の符号化装置、例えば図１の数字10、の符号器にそれが入力されたようにその信号を正確に再構築することができる。このことは、PTSに基づいて復号器によって生成されるvsyncも、それが元の符号器に入力されたそのvsyncの複製であるということを意味する。記憶装置内には、この場合、復号化信号を再符号化し、それによってその時間軸を入力vsyncにロックする第２の（概念的な）符号器420が存在する。図4の実施例では、ロックはPLL及びVCO（電圧制御発振器）を用いて達成される。VCOは符号器420によって用いられる修正PCRカウンタを駆動させる。この符号器420から出力されるストリームは、A/Vデータ全てを有するが、その時間軸は変更されている。それを記憶装置430に記憶させ、それを修正時間軸で記憶装置から再生することによって、新たな時間軸を備えている完全な準拠性を有する信号が達成される。
【００２８】
実用的には、記憶装置400では、完全な復号器410及び符号器420を用いることは必要でない。実際に、実際のA/Vパケットは全く変更されず、よって、復号化も再符号化もされる必要がない。PCRによって規定される主時間軸と、それによって変わってくるストリーム・フィールド全て、特に、プレゼンテーション・タイム・スタンプ（PTS）及び、復号化タイム・スタンプ（DTS）がある場合にはDTS、が変更されるに過ぎない。よって、同様のことは、入力PTSタイム・スタンプと入力PCRタイム・スタンプとに対する特定の追加処理を用いて達成することが可能である。この処理は、マイクロコントローラ上又はディジタル信号プロセッサ上などのプロセッサ上で実行されるソフトウェアのみを用いて行い得る。そのような処理はリアルタイム又はオフラインで行い得る。完全なソフトウェア・ベースの処理の代替として、以下により詳細に説明するように部分的なハードウェア・サポートを用い得る。
【００２９】
図5は、本発明によれば、記憶装置400における時間軸修正器510は、修正PTSは連続フレーム間の一定の所定フレーム時間を反映する値を有するように時間軸（すなわち、PCR）をスケーリングするということを示す。この図では、図4に用いる同じ参照数字は同じ特徴を表す。25Hzのシステムの場合、所定のフレーム時間は40msecsである。なお、全てのフレームがPTSを必要とする訳ではない。よって、連続するPTSはフレーム時間の倍数を反映する値を有し得る。以下の例では、各フレームは当該PTSと関連付けられて記載を単純することとする。よって、時間軸修正器は連続するプレゼンテーション時間スタンプ間の一定の所定のフレーム時間に基づいて各々の修正ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプ（M-PTS）によってビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプ（PTS）を置き換える。例えば、連続するPTSを、係数jを用いて：
M-PTS〔j+1〕＝M-PTS〔j〕＋フレーム時間、又は；
M-PTS〔j〕＝PTS〔0〕＋j×フレーム時間；
として番号付けする。
【００３０】
時間軸修正器は、ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプjと先行ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプj−nとの間の期待時間遅延の、ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプjと先行ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプj−nとの間の実際時間に対する比率によって変わってくるスケーリング因子を用いて番組クロック基準スタンプ（PCR）をスケーリングすることによって各々の修正番組クロック基準スタンプ(M-PCR)によって番組クロック基準スタンプ（PCR）を置き換え、j≧n＞0であり、期待時間は所定フレーム時間のn倍である。Nによって反映される、スケーリングが及ぶ期間を選択し得る。１つの極端な場合には、n=jである。そのような場合には、PTS〔j〕の時点でのスケーリング因子は：
(n×フレーム時間)/（PTS〔j〕−PTS〔0〕）
であり、PTS〔j〕はそのカウンタ値に基づいたj番目のPTSの時間を表す。より多くのPTSが受信されるにつれ、間隔は増加し、スケーリング因子はより安定する。別の極端な場合には、スケーリング因子は、２つの直接連なるPTS(n=1)間の実際の時間に基づいて非常に動的である。そのような場合、PTS〔j〕の時点でのスケーリング因子は：
フレーム時間/（PTS〔j〕−PTS〔j−1〕
によって表される。更に、nの別の選択を行い得る（例えば、n=5  PTS周期）。以下では、例をn=jについて表すこととする。当業者はnの別の値に同じ手法を適用することができるものである。
【００３１】
（〔〕の間の係数を備えているrecPTSとして示す）受信PTS毎に、（expPTSとして示す）期待PTSが判定され、これは受信値と比較される。初期化するよう、第１期待PTSは：
expPTS〔0〕=recPTS〔0〕
として第１受信PTSに等しくなるように設定される。全ての後続期待＿PTSは、先行期待＿PTSに一定のフレーム時間を付加することによって計算される：
expPTS〔j+1〕=recPTS〔j〕＋フレーム時間、j>0
例えば、PALビデオ・システムの場合、新たなexpPTSはその先行のものよりも常に40ms高く設定される。
【００３２】
トランスポート・ストリームにおける受信PCR値PCR〔k〕毎に、標的T〔k〕は：
T〔k〕=（PCR〔k〕−PCR〔0〕）×scalingfactor＋PCR〔0〕            (1)
として導き出され、
【００３３】
【数１】
0004649210.tif 000002
であり、kは受信PCRの係数を表し、jはPCR値前に受信されるPTS値の数に相当する。アルゴリズムを動作開始させ得る前に、ｊの値は0よりも大きくなければならない。標的T〔k〕はその場合、MPCRとして示す、修正PCRとして用いることが可能である：
MPCR〔k〕＝T〔k〕
同様に、MPTSによって示す修正PTSは完全に補正され：
MPTS〔j〕＝expPTS〔j〕
によって表す。通常、ストリームにおいて、PTSサンプルよりもPCRサンプルのほうが多く存在する。このことは、どのj（PTSの係数）を用いて係数kによって示すPCRを修正することとするかについての疑問を残す。特に、修正がリアルタイムの場合、PCRのスケーリングを行うことが可能になる前にスケーリング因子が既知であるということが明らかとなる。近い時点の変更を最適に反映するよう、好ましくは、所定のPCRが、少なくともすぐ前のPTSから導き出されるスケーリング因子に基づいて修正される。PTSサンプルより多くのPCRサンプルが存在する場合があるので、同じスケーリング因子によって修正されるいくつかのPCRサンプルが存在し得る。オフライン補正の場合、同じ原理を適用することが可能である。しかし、そのような場合、PTS〔j〕及びPTS〔j−n〕に基づいて判定されるスケーリング因子は、この間隔内にあるPCRサンプルを補正するのにも用いることが可能である。
【００３４】
上記アルゴリズムは、修正クロック軸を、時間信号を実際に再構築することなくオフライン（すなわち、非リアルタイム）又はリアルタイムで計算することが可能である。
【００３５】
別の実施例では、図6に示すように、時間軸修正器610はスケーリングされた時間信号を、PLLを用いて再構築する。図4及び図5に用いるのと同じ参照数字は同じ関数を表す。PLLをそらせるよう、エラー信号Eは：
E〔k〕＝時間軸〔k〕−T〔k〕
として導き出され、時間軸〔k〕はPCRパケットkを受信する場合にとられた時間軸カウンタのサンプルである。最初に：
時間軸〔0〕＝PCR〔0〕
を用い得る。スケーリング因子における除算を有する計算は全て、あまり正確でなくてよいが、それは結果がPLLをそらせるのに用いられるに過ぎないからである。なお、式(1)は本質的にはPLLを平均フレーム時間（フレーム0からフレームjまでの移動平均）にロックすることを目的とする。
【００３６】
好適実施例では、フレーム時間を低域通過フィルタリングしたバージョンを用いてPLLをロックする。これは、何れかの適切な方法で行い得る。例えば、時間軸修正器は受信ビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプを低域通過フィルタリングする場合があり、クロック装置はフィルタリングされたビデオ・プレゼンテーション・タイム・スタンプにロックされる。あるいは、時間軸修正器は式(2)のスケーリング因子をフィルタリングする。
【００３７】
エラー信号EをPLLによって用いて、主符号器クロック（例えば、27MHzクロック）の周波数を修正する。E>0の場合は周波数が低減され、E<0の場合は周波数が増加される。PLLの目的はエラー信号をゼロに制御することにある。
【００３８】
前述の手法が実際にvsyncへのロックにつながるということは、PLLの起動特性を示す例を用いることによって分かり得る。図7では、21.7Hz(=1/0.046)で元々符号器に入力されたビデオ・フレームを有する受信トランスポート・ストリームのタイミングを表す。なお、これは当該概念を示すのに用いている、非常に低い周波数である。X軸は、当該例の場合には符号器における正確な27MHzの時間軸による時間に相当するものとしているリアルタイムを示す。当該例では、PCR値は40ms毎に一度の等間隔で存在する。実際には、そうでない場合がある。第１PCR値は210msの時間に相当し、符号器は完全な時間軸を用いることとするので、PCRパケットにおける値は、それが受信される時点と同じである。いくつかの（例えば、5つ又は１２の）PTS値がMPEGのGOP（ピクチャ群）毎にストリーム中に存在し得る。しかし、これらのPTS値がどの時点で受信されるかは、GOPにおける特定フレームのサイズによって変わってくる。例えば、（Iフレームに等しい）第１フレームが通常最大であるので、ストリームにおける第１PTSと第２PTSとの間での受信時間における差は通常、比較的大きい。PTSタイム・スタンプの値は、相当するフレームが符号器の入力で受信された時点によって変わってくる。当該例では、連続するPTS各々は、それに先行するものよりも46msec後に相当する値を有する。第１PTSの値は所望のvbv＿delayによって符号器において選択される。
【００３９】
図8では、前述のアルゴリズムによって修正されるタイム・スタンプはボックスにおいて示す。更に、PLLエラー信号E〔j〕の値を表す。図において分かり得るように、全てのPTSは（フレーム毎の増加フレーム時間が固定、例えば40ms、である）その期待値によって上書きされる。PLLエラー信号は２つのPTS値が受信された(j=1)後にしか計算することが可能でない。その時点まではエラー信号はゼロであり、VCOは非補正の27MHzで動作する。0に等しくない第１エラー信号がt-290msで計算される。その時点より前に、PCRは自走時間軸によって上書きされる（この場合もまた、この時間軸がちょうど27MHzで動作することとする。）ので、PCRは変わらない。当該例では、計算はこの場合も又、実際時間におけるものであり、相当するクロック値におけるものでない。t=290でのPCR〔2〕の標的T〔2〕は：
【００４０】
【数２】
0004649210.tif 000003
に等しい。
よって：
j>0の場合、MPTS〔j〕＝360+j×40である。
ロックされたPLLを用いる場合、エラー信号は
E=290−279.6＝10.4ｍｓ
に等しい。この正のエラー信号が理由で、PLLはクロックを減速させることになる。次のPCRパケットの場合、これはエラーの削減につながることになる。例えば、PLLは比例的に制御し得るものであり、その周波数fは
【００４１】
【数３】
0004649210.tif 000004
によって表す。
その場合：
【００４２】
【数４】
0004649210.tif 000005
であり
【００４３】
【数５】
0004649210.tif 000006
である。相当する標的は：
T〔4〕＝（PCR〔4〕−PCR〔0〕）×scalingfactor＋PCR〔0〕          (1)
＝（370−210）×（480−360）/（498−360）＋210＝349.1
である。エラーはその場合：
E〔4〕＝時間軸〔4〕−T〔4〕＝354.3−349.1=5.2
である。この比例的配置を用いれば、f＝40/46×f0の場合、最終エラーに到達する。この場合：
【００４４】
【数６】
0004649210.tif 000007
である。
【００４５】
当該分野で周知の積分器を用いることによって一定時間後にPLLは、エラーが非常にゼロに近い安定した状況に達したことになる。このことは図9に示す。実線は時間軸カウンタの値を実時間の関数として表す。t=290msの前には、時間軸は27MHzで自走している。その後、PLLはクロックを減速させ、時間軸は（点線の）理想的なvsyncロック時間軸に近づく。この理想的な時間軸は始点から27MHzの40/46で延びている。理想的な曲線上の交差はrecPTS〔0〕の値に正規化される受信PTS値を示す。PLLがロックされれば、再生時に、vsyncがちょうど25Hzに等しい時間軸補正出力信号が存在する状況に達する。
【００４６】
記憶タイム・スタンプ
ストリームにおける全てのパケットをPTS値に関連付ける必要がある訳でなく、特定のアプリケーションでは、それが記憶される前のそのパケットの時間差を反映するまさにその時間差によってパケットを記憶装置から解放することが望ましいため、多くの場合、パケットは全て、記憶装置によってタイム・スタンプされる。そのようにして、トランスポート・ストリームTSはタイム・スタンプされたトランスポート・ストリームTTSに転送される。タイム・スタンプがPCRに基づいたクロックを用いるということもある。実際に、記憶装置においては、再構築PCR値をサンプリングして、受信パケットをタイム・スタンプするのに用いる可能性がある。PCRの形式は記憶目的には理想的でないので、通常、別のTSカウンタが用いられる。PCR時間軸の修正はその場合、TS時間軸に適用することとする。PLLを用いる実施例では、このことはその場合、単純になる。PLLクロックはTSカウンタをそらせ、このカウンタはサンプリングされ、記憶装置によって受信されるパケットに付加される。記憶装置における処理は全て、PCRロック主クロックを用いてそらせることが可能である。レコーダに入力されるTSパケットは全て、TS→TTSブロックにおけるTS時間軸からタイム・スタンプされる。タイム・スタンプ・トランスポート・ストリーム（TTS）と呼ぶ結果ストリームは、4バイトのタイム・スタンプ・データと188バイトのビデオ・データとをパケット毎に有する。再生時には、レコーダは、MPEGの30ppmの限度内で、非常に正確な27MHzのクロックを用いる。TSパケット毎に、記録中に付加されたタイム・スタンプは、TTS→TSブロックにおいて送出されなければならない時点を判定するのに用いられる。これは、27MHzクロックによってクロックされるカウンタとタイム・スタンプを比較することによって行われる。TTS→TSブロックは、送出されることがまだ意図されていないデータを保持するのに十分なバッファ・メモリ量を有する。
【００４７】
別の実施例では、PLLなしのシステムでは、同じ式(1)及び(2)をその場合、PCR〔k〕の代わりにTS〔k〕に適用し得る。ストリームにおいてPCRに結合されるTSが既に存在していることが必要である。このことは以下の方法で行うことが可能である。通常の復号器/記憶装置では、入力PCR値にロックされ、符号器クロックを再構築するクロックが用いられる。パケットは、このクロックによって駆動されるカウンタを用いてタイム・スタンプされる。そのような実施例では、入力ストリームは、アイソクロナス通信チャネルを用いたリアルタイムのものでなければならない。タイム・スタンプは更に、上記のように修正される。この場合も又、この時間軸修正はオフラインで行うことが可能であり、リアルタイムのものでなくてよい。
【００４８】
実施例では、入力タイム・スタンプは何らパケットに用いられない。その代わりに、記録タイム・スタンプが予測される。このことは記録時点で行うか、記憶装置からの再生時点で行うことが可能である。記憶装置は既に、修正VCR値を有する。これらのPCR間にあるパケットはこれらの修正PCRに基づいた値が割り当てられる。時間が割り当てられる単純な方法としては、時間間隔に及ぶ比例分布を用いることがある。よって、２つの連続するPCRの間に４つのパケットがある場合、PCR間の時間は５つの等しい期間に分割される。第１のPCRから開始すれば、当該期間が満了した都度、次のパケットが記憶装置から解放される。
【００４９】
本発明は、本発明を実施するよう適合される、コンピュータ・プログラム、特に担体上又は担体中のコンピュータ・プログラムに及ぶ。プログラムは、本発明による当該方法の実施形態における利用に適した、ソース・コード形式、オブジェクト・コード形式、コード中間ソース形式並びに部分コンパイル形式などのオブジェクト・コード形式、又は何れかの別の形式にあり得る。担体は、プログラムを収容することができる何れかのエンティティ又は装置であり得る。例えば、担体は、ROM、例えばCRROM若しくは半導体ROMなどの記憶媒体、又は磁気記録媒体、例えばフロッピー（登録商標）・ディスク又はハード・ディスクを有し得る。更に、担体は、電気ケーブル又は光ケーブルを介して伝達し得るか、無線又は別の手段によって伝達し得る電気信号又は光信号などの伝送可能担体であり得る。プログラムがそのような信号に実施される場合、担体はそのようなケーブル又は別の装置若しくは手段によって構成され得る。あるいは、担体は、プログラムが組み込まれている集積回路であり得るものであり、集積回路は、適切な方法を行うか、適切な方法を行ううえで用いるよう適合される。
【００５０】
なお、上記実施例は、本発明を制約するものでなく例示するものであり、当業者は、本特許請求の範囲から逸脱することなく多くの別の実施例を企図することができるものである。本特許請求の範囲では、括弧間にある何れかの参照符号は、本特許請求の範囲を限定するものとして解されないこととする。動詞「comprise」とその活用を用いていることは、請求項に記載されているもの以外の構成要素又は工程が存在することを排除するものでない。構成要素に先行する冠詞「a」又は「an」は複数のそのような構成部分の存在を排除するものでない。本発明は、いくつかの別個の構成要素を備えるハードウェアによって、かつ、適切にプログラムされるコンピュータによって実施し得る。いくつかの手段を記載する装置クレイム/システム・クレイムにおいては、これらの手段のいくつかは同じ１つのハードウェア・アイテムによって実施される場合がある。単に、特定の方策が相互に異なる従属項において記載されていることは、これらの方策の組み合わせを効果的に用いることが可能でないということを示すものでない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明によるシステムを示す構成図である。
【図２】本発明による符号器の実施例を示す図である。
【図３】符号器の別の実施例を示す図である。
【図４】概念的な再符号器を示す構成図である。
【図５】記憶装置の実施例を示す図である。
【図６】記憶装置の別の実施例を示す図である。
【図７】時間軸に対する調節を示す図である。
【図８】時間軸に対する調節を示す別の図である。
【図９】PLLのvsyncへのロックを示す図である。
【図１】
0004649210.tif 000008
【図２】
0004649210.tif 000009
【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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【図９】
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