(57)【要約】【課題】装置全体のパフォーマンスを低下することなく、データ送信側と同期がとれることを目的とする。【課題を解決するための手段】ストリーミングデータを一時的に記憶するバッファと、前記バッファに記憶されたストリーミングデータの量を測定するバッファ充足量測定部と、前記ストリーミングデータを復号してＤＡ変換器に送るデコーダと、前記復号したデータをアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、を備えるデータ同期再生装置において、前記バッファ充足量測定部が測定したデータの量に応じて周波数を変更したクロックを生成するクロック生成部を備え、前記ＤＡ変換器は、前記クロック生成部が生成するクロックによって動作することを特徴とする。【選択図】図４
2005318488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリーミングデータを一時的に記憶するバッファと、
前記バッファに記憶されたストリーミングデータの量を測定するバッファ充足量測定部と、
前記ストリーミングデータを復号してＤＡ変換器に送るデコーダと、
前記復号したデータをアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、を備えるデータ同期再生装置において、
前記バッファ充足量測定部が測定したデータの量に応じて周波数を変更したクロックを生成するクロック生成部を備え、
前記ＤＡ変換器は、前記クロック生成部が生成するクロックによって動作することを特徴とするデータ同期再生装置。
【請求項２】
前記クロック生成部が生成するクロックと別の周波数のクロックを生成するプロセッサ用クロック生成部を備え、
前記デコーダは、前記プロセッサ用クロック生成部が生成するクロックによって動作することを特徴とする請求項１に記載のデータ同期再生装置。
【請求項３】
ストリーミングデータを復号してＤＡ変換器に送るデコーダと、
前記復号したデータをアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、を備えるデータ同期再生装置において、
前記デコーダにクロックを供給するプロセッサ用クロック生成部と、
前記ＤＡ変換器に前記プロセッサ用クロック生成部が生成するクロックと別の周波数のクロックを供給するクロック生成部を備えることを特徴とするデータ同期再生装置。
【請求項４】
ストリーミングデータを一時的に記憶するバッファと、前記バッファに記憶されたストリーミングデータの量を測定するバッファ充足量測定部と、を備え、
前記クロック生成部は、前記バッファ充足量測定部が測定したデータの量に応じて周波数を変更したクロックを生成し、前記ＤＡ変換器に供給することを特徴とする請求項３に記載のデータ同期再生装置。
【請求項５】
受信したストリーミングデータを再生する端末装置において、
ストリーミングデータを受信するデータ受信部と、
前記ストリーミングデータを一時的に記憶するバッファと、
アプリケーションプログラムを実行するアプリケーションプロセッサと、
前記アプリケーションプロセッサにクロックを供給するプロセッサ用クロック生成部と、
音声データをアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、
音声を出力する音声出力部と、を備え、
前記アプリケーションプロセッサは、
前記バッファに記憶されたストリーミングデータの量を測定し、
前記測定したデータの量に応じて周波数を変更したクロックを生成し、
前記ＤＡ変換器は、前記アプリケーションプロセッサが生成したクロックによって動作することを特徴とする端末装置。
【請求項６】
映像を表示する表示部と、表示部を駆動する表示コントローラと、を備え、
前記アプリケーションプロセッサは、音声出力部が出力する音声と同期して映像がディスプレイに表示されるように、映像データを表示コントローラに送ることを特徴とする請求項５に記載の端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば送信側から伝送路を介して送られてきた音声や映像データ等を再生す
る際に、送信側と同期が取れていない場合にも音声および（または）映像データを途切れ
ることなく再生するデータ同期再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、多重化ストリームには、送信側（多重化装置）のシステム時間を再現するため
にシステムの参照クロックが符号化されて伝送される。このシステム参照クロックは、ＭＰＥＧ−２のプログラム・ストリームの場合にはＳＣＲ(System Clock Reference)と呼ばれ、ＭＰＥＧ−２のトランスポート・ストリームの場合にはＰＣＲ(Program Clock Reference)と呼ばれている。そして、多重化されているデータは、このシステム参照クロックＳＣＲ、ＰＣＲから作られるシステム時間により管理されている限りは、正しく再生できることが保証されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、受信側のクロック周波数が送信側と異なっている場合には、このシステム時間を再現することができないのでデータに過不足が発生する。送信側のクロック周波数が受信側より高い場合、すなわち送信側のシステム経過時間が受信側より速い場合には、受信側ではデータを処理しきれずにデータが余るので受信バッファがオーバフローする。逆に、送信側のクロック周波数が受信側より低い場合、すなわち送信側のシステム経過時間が受信側より遅い場合には、受信側ではデータが不足するので受信バッファがアンダフローする。このため、ＭＰＥＧ−２ではこのようなデータの過不足を防止するために、ＰＬＬ(Phase Locked Loop)を使用して送信側と受信側のクロック周波数を同期させることによって、多重化されたデータを分離、再生するように構成されている。
【０００４】
送信側と同期が取れていない場合にも音声データを途切れることなく再生する装置の特許として、例えば特許文献１が挙げられる。特許文献１においては、音声バッファによって保持されている音声データの充足量とその期待値との比較結果に基づいて、音声バッファから出力される音声データの量を補正している。しかしながら、この方法は、前記音声バッファの期待値を算出する手段および、前記データ量の補正のためのデータの内挿手段およびデータの間引き手段が必要であり処理負荷が高いため、さらに簡便な方法が望まれる。
【０００５】
その方法として、音声バッファに蓄積される音声データの量を測定し、その蓄積された音声データの量に応じて、ＡＶデコーダに供給するクロック周波数を調整するという技術が知られている（例えば、特許文献２又は特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２０００−１２２６８１
【特許文献２】特開平９−２６１６１３号公報
【特許文献３】特開２００２−１６５１４８
【非特許文献１】ISO/IEC １３８１８-１、‘‘Information technology - Generic coding of moving pictures and associated audio information: Systems''
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ハードウェアの制約により上記ＰＬＬ回路が実装できない場合や、ＰＬＬ回路が実装されていても、その周波数が十分に送信側と一致していない場合など、送信側と受信側の同期が取れていない場合には、送信側から伝送路を介して送られてきた音声および（または）映像データを正しく再生することができないという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、例えば送信側から伝送路を介して送られてきた音声および（または）映像データを再生する際に送信側と同期が取れていない場合にも音声および（または）映像データを途切れることなく再生することができるデータ同期再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、特許文献２又は特許文献３に記載された従来技術において、ＡＶデコーダがソフトウェアで構成される場合には、ＡＶデコーダに供給するクロックの周波数の変化によって、装置全体のパフォーマンスが変化してしまうという問題点がある。
【０００９】
そこで、本発明は、ＡＶデコーダがソフトウェアで構成される場合であっても、装置全体のパフォーマンスが変化しないことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ストリーミングデータを一時的に記憶するバッファと、前記バッファに記憶されたストリーミングデータの量を測定するバッファ充足量測定部と、前記ストリーミングデータを復号してＤＡ変換器に送るデコーダと、前記復号したデータをアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、を備えるデータ同期再生装置において、前記バッファ充足量測定部が測定したデータの量に応じて周波数を変更したクロックを生成するクロック生成部を備え、前記ＤＡ変換器は、前記クロック生成部が生成するクロックによって動作することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、音声および（または）映像バッファにより保持されている音声および（または）映像データの充足量に基づいて、音声および（または）映像バッファから出力される音声および（または）映像データの出力速度を補正するようにしたので、例えば送信側から伝送路を介して送られてきた音声および（または）映像データを再生する際に送信側と同期が取れていない場合にも音声および（または）映像データを途切れることなく再生することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、ＡＶデコーダがソフトウェアで構成される場合であっても、装置全体のパフォーマンスを変化しないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の音声データ同期再生装置を示すブロック図である。
【００１５】
図１において、多重化分離部１は伝送路を介して送られてきた多重化データを分離して音声データのみを音声バッファ２に送る。音声バッファ２から出力される音声データは、後述するバッファ充足量測定部４および、クロック補正部５の制御データに基づいたクロックを生成するクロック生成部６により生成されたクロック周波数で駆動される音声再生部３により再生される。なお、クロック生成部６は、音声再生部３を駆動するためのクロックであり、音声再生部３以外の各ブロックは、クロック生成部６と関係の無い独立したプロセッサクロック７により駆動されている。
【００１６】
バッファ充足量測定部４は音声バッファ２により保持されている音声データ量を測定し、クロック補正部５にその値を送る。
【００１７】
クロック補正部５は、音声再生部３に用いられるクロックを生成するクロック生成部６のクロック周波数を補正する。例えば、クロック補正部５の出力をCLK_OFFSET(Hz)、またCLK_OFFSET=０のときのクロック生成部６の出力周波数をCLK_BASE(Hz)とするとき、クロック生成部６は、CLK_BASE+CLK_OFFSET(Hz)の周波数のクロックを生成する。CLK_OFFSETの値は、正、負、０のいずれの値も取りうる。
【００１８】
クロック補正部５は、バッファ充足量が、ある閾値を超えるとクロック周波数を速めるような制御信号をクロック生成部６に送る。逆にバッファ充足量が、ある閾値以下になった場合にはクロック周波数を遅くするような制御信号をクロック生成部６に送る。これらの閾値は、一つであっても複数であっても構わない。
【００１９】
例えば、バッファ充足量が、ある閾値を超えて、クロック周波数を速めるような制御信号がクロック生成部６に送られると、音声再生部３のクロック周波数が高くなり、音声バッファ２から音声再生部３に出力されるデータ速度が速くなる。その結果としてバッファ充足量が減っていくため、バッファオーバーフローを回避することが出来る。
【００２０】
逆に、バッファ充足量が、ある閾値以下になり、クロック周波数を遅くするような制御信号がクロック生成部６に送られると、音声再生部３のクロック周波数が低くなり、音声バッファ２から音声再生部３に出力されるデータ速度が遅くなる。その結果としてバッファ充足量が増えていくため、バッファアンダーランを回避することが出来る。
【００２１】
図２は、本発明の第１の実施形態の音声バッファ充足量とクロック補正部の出力の時間変化を示すグラフである。横軸が時間、縦軸がバッファ充足量Ｂである。バッファ充足量をＢとし、ＢをＮ１＜Ｂ＜Ｎ２の範囲内に収めることを考える。なお、この式中の不等号中に等号が入っても構わない。
【００２２】
伝送路からデータが送られて音声バッファ２のバッファ充足量がある程度の値になると、音声再生部３が起動し、音声バッファ２よりデータが出力される。ここで、音声データ中に記録されている音声データの出力クロック周波数をCLK_ORG、クロック補正部５の出力する周波数をCLK_OFFSET、CLK_OFFSET=０のときのクロック生成部６の出力周波数をCLK_BASEとする。
【００２３】
CLK_ORG＞CLK_BASEの場合、すなわち、クロック生成部６のクロック周波数が音声データの指定するクロック周波数より低い場合には、バッファ充足量Ｂが増加し、そのままでは境界Ｎ２を超える。クロック補正部５は、バッファ充足量がＮ２を超えたことを検知し、クロック周波数を高める信号を出力する。このときのクロック補正部５から出力される補正量をOFFSET１とすると、CLK_OFFFSET=OFFSET１(Hz)がクロック生成部６のクロック周波数に加算され、CLK=CLK_BASE+OFFSET１となる。
【００２４】
ここで、CLK＞CLK_ORGになった場合には、バッファ充足量Ｂが減少していき、Ｎ１に達したところでクロック補正部５がCLK_OFFSET=０を出力し、再びCL K=CLK_BASEとなる。このクロック周波数補正を繰り返すことにより、バッファ充足量を、ある値の範囲内に収めることが出来る。
【００２５】
また、OFFSET１だけの加算ではバッファが減少しない場合、すなわちCLK_ORG＞CLK_BASE+OFFSET１の場合も考えられるので、クロック補正部５は、クロック充足量がＮ３、Ｎ４等の複数の値をチェックするようにし、例えばバッファ充足量がＮ４に達したならば、CLK_OFFSET=２×OFFSET１にするような処理を行う。
【００２６】
ここに示したクロック補正部５の動作は、例であり、バッファ充足量の大きさに応じてクロック生成部６の出力周波数を補正できさえすればよい。
【００２７】
（第２の実施形態）
映像再生部の動作クロックを変化させることにより、第１の実施形態で説明した音声データの処理と同様の方法で、送信側と同期が取れていない場合にも映像データを途切れることなく再生できることは明らかである。
【００２８】
図３は、本発明の第２の実施形態の映像データ同期再生装置を示すブロック図であり、映像再生部の動作クロックではなく、映像データの表示フレーム周波数のみを変更する形態を示す。映像データの場合は、映像再生部において、画素単位の処理クロックを補正する必要はなく、映像バッファ充足量に応じて、実際に表示される表示フレーム周波数のみを変更すればよい。映像再生部１１は、表示に必要なデータを映像バッファ１０より取得する構成とすれば、表示フレーム周波数のみを補正することにより、映像バッファ１０からデータが出力される速度を補正することができる。
【００２９】
映像バッファ充足量に応じて、表示フレーム周波数を補正する手段は、第１の実施形態で説明した音声バッファに関する手段と同様である。
【００３０】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態の音声データ同期再生装置を示すブロック図である。
【００３１】
第３の実施の形態の音声データ再生装置では、前述した第１の実施の形態の音声データ再生装置の音声再生部３が、音声デコーダ３０及びＤＡ変換器３１によって構成される。
【００３２】
多重化分離部１は、伝送路を介して送られてきた多重化データを分離して、音声データのみを音声バッファ２に送る。音声バッファ２は、送られた音声データを一時的に記憶する。
【００３３】
バッファ充足量測定部４は、音声バッファ２に記憶された音声データの量（バッファ充足量）を測定し、クロック補正部３０に測定結果を送る。バッファ充足量を受け取ったクロック補正部５は、クロック生成部６が生成するクロックのクロック周波数を補正する。この補正方法は第１の実施形態で説明した方法と同様であり、クロック補正部５は、音声バッファ２のバッファ充足量に応じて補正量CLK_OFFFSEを決定し、クロック生成部６に入力する。
【００３４】
クロック生成部６は、一定の周波数CLK_BASEのクロックを生成しており、クロック補正部５によってクロックの周波数が補正される。そして、クロック生成部６は、補正された周波数CLK_BASE+CLK_OFFSETのクロックをＤＡ変換器３１に供給する。なお、クロック生成部６は、ＤＡ変換器３１に供給するクロックよりも高い周波数のクロック（例えば、プロセッサ用クロック生成部７）のカウンタ値をカウンタで求め、求めたカウンタ値を変えることによってクロックを生成する。クロック生成部６は、このようにクロックを生成することによって、例えば電圧制御オシレータ(ＶＣＯ)のような別のハードウェアを設ける必要がなくなる。
【００３５】
プロセッサ用クロック生成部７は、音声データ同期再生装置全体を駆動するクロックを生成し、多重化分離部１、バッファ充足量測定部４、クロック補正部５、クロック生成部６及び音声デコーダ３０に供給する。
【００３６】
音声デコーダ３０は、ＤＡ変換器３１が必要とする量の音声データを音声バッファ２から取り出す。そして、取り出した音声データを復号し、ＤＡ変換器３１に送る。ＤＡ変換器３１は、クロック生成部６から供給されたクロックによって駆動され、受け取った音声データをアナログ信号に変換し、音楽を再生する。
【００３７】
従来技術では、周波数を変化させたクロックを音声デコーダ３０に供給するので、音声デコーダ３０がソフトウェアで構成されている場合には、音声デコーダ３０と同じプロセッサ上で動いている他のソフトウェアの速度も変化してしまう。このため、装置全体のパフォーマンスが変化してしまうという悪影響を及ぼす。
【００３８】
一方、第３の実施形態によれば、クロック生成部６はＤＡ変換器３１にクロックを供給する。音声デコーダ３０はプロセッサクロック７によって生成されたクロックによって駆動する。このため、音声デコーダ３０は、ＤＡ変換器３１に供給されるクロックの変更の影響を受けないので、装置全体のパフォーマンスは変化しない。
【００３９】
（第４の実施形態）
図５は、本発明の第４の実施形態の端末装置を示すブロック図である。
【００４０】
第４の実施形態の端末装置の構成要素は、デジタル放送用アンテナ４１及びチューナモジュール４２を除いて、携帯電話等の周知の端末装置の構成要素と同様である。つまり、第４の実施形態によれば、携帯電話等の周知の端末装置に、デジタル放送用アンテナ４１及びチューナモジュール４２を付加し、更にアプリケーションプロセッサ４３にソフトウェアを追加することによって、デジタル放送を受信することができる。
【００４１】
デジタル放送用アンテナ４１は、基地局からデジタル放送の電波を受信し、チューナモジュール４２に送る。チューナモジュール４２は、受け取った電波をデジタル信号に復調し、アプリケーションプロセッサ４３に送る。
【００４２】
アプリケーションプロセッサ４３は、多重化分離部１、バッファ充足量測定部４、クロック補正部５及びクロック生成部６を備えており、キー入力部４５、ＲＯＭ４６及びＲＡＭ４７と接続されている。キー入力部４５は、ユーザの入力（例えばチャネル変更）をアプリケーションプロセッサ４３に送り、又はアプリケーションプロセッサ４３からの信号を受け取る。ＲＯＭ４６は、アプリケーションプロセッサ４３が処理を実行するためのプログラムを記録する。ＲＡＭ４７は、アプリケーションプロセッサ４３が処理を実行するために必要な記憶素子であり、音声バッファ２が含まれる。
【００４３】
デジタル信号を受け取ったアプリケーションプロセッサ４３は、多重化分離部１によって処理を開始する。以後の処理は、前述した第３の実施の形態と同様であり、説明は省略する。つまり、アプリケーションプロセッサ４３は、ＲＡＭ４７上の音声バッファ２に記憶されたデータの量に応じてＤＡ変換器３１に供給するクロックの周波数を変化する。
【００４４】
このように、第４の実施形態の端末装置は、音声データを途切れることなくスピーカ４４から出力できる。更に、アプリケーションプロセッサ４３は、放送局のクロックと同期していないプロセッサ用クロック生成部７によって駆動するので、端末装置全体のパフォーマンスが変化することはない。また、プロセッサ用クロック７を放送局のクロックと同期させる必要がない。
【００４５】
また、アプリケーションプロセッサ４３は、音声データがＤＡ変換されるタイミングを参照して映像データを出力する周知技術を用いることによって、映像を音声と同期してディスプレイコントローラ４８に出力することが可能である。ディスプレイコントローラ４８は、受け取った映像データによって、表示装置４９を駆動する。表示装置４９は、例えばＬＣＤ等であり、映像を表示する。
【００４６】
なお、第４の実施の形態の端末装置は、携帯電話等の周知の端末装置の他の構成要素（例えば、通話に使われる構成）も有しているが、デジタル信号の受信に使われない構成要素については、図示及び説明を省略する。
【００４７】
このように携帯電話等の端末装置は、一般的なデジタル放送受信装置が有している放送局側とのシステムクロック同期機構を有していなくても、本発明を適用することによって、デジタル放送を途切れることなく再生できる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、装置全体のパフォーマンスを低下させることなく、クロックの同期を取ることができるので、携帯端末に適用すると、デジタル放送を受信することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施形態の音声データ同期再生装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の音声バッファ充足量とクロック補正部の出力の時間変化を示すグラフである。
【図３】本発明の第２の実施形態の映像データ同期再生装置を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の音声データ同期再生装置を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施形態の端末装置をを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  多重化分離部
２  音声バッファ
３  音声再生部
４  バッファ充足量測定部
５  クロック生成部
６  クロック補正部
７  プロセッサ用クロック生成部
１０  映像バッファ
１１  映像再生部
１２  フレーム周波数生成部
３０  音声デコーダ
３１  ＤＡ変換器
４１  アンテナ
４２  チューナモジュール
４３  アプリケーションプロセッサ
４４  スピーカ
４５  キーボード装置
４６  ＲＯＭ
４７  ＲＡＭ
４８  ディスプレイコントローラ
４９  表示装置
【図１】
2005318488.tif 000003
【図２】
2005318488.tif 000004
【図３】
2005318488.tif 000005
【図４】
2005318488.tif 000006
【図５】
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