(57)【要約】  【課題】  実時間データの同期化方法において、タイムスタンプ等の付加データを不要とすることで消費電力を低減し、ＰＬＬを使用しない小規模な装置で実現可能な同期化方法を提供すること。  【解決手段】  第１の端末１００から第１のサンプリングクロックＣ１０１でサンプルした音声／映像データが第２の端末１０９に送られる場合、第２の端末１０９のエンコードデータのデータ量またはエンコードデータのフレーム数またはデコードデータのデータ量のいずれかを基に、第２の端末１０９の第２のサンプリングクロックＣ１０２の速度を制御することで第２のサンプリングクロックを調整し、サンプルレートコンバータ（ＳＲＣ）１１４を通して固定の第３のサンプリングクロックＳ１０３のデータに変換した後、ＤＡ変換器１１５でアナログデータに変換する。【選択図】  図１
2005073040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線または有線の端末間の音声や映像等の実時間データ転送において、第１の端末から第２の端末に前記実時間データを送る場合に、
前記第１の端末は第１のサンプリングクロックでデータのサンプリングを行った上で、前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末で受信したデータをバッファリングしておく受信バッファのデータ量の変化に基づいて第２のサンプリングクロックの速度を変化させ、
前記第２のサンプリングクロックを用いて、デコーダ部で前記実時間データのデコード処理を行って第１のデコードデータを生成し、
前記第１のデコードデータをサンプルレートコンバータを用いて、第３のサンプリングクロックでサンプリング周波数を変換した第２のデコードデータを生成し、
前記第２のデコードデータを前記第３のサンプリングクロックでＤＡ変換器を用いてアナログデータに変換する実時間データの同期化方法。
【請求項２】
無線または有線の端末間の音声や映像等の実時間データ転送において、第１の端末から第２の端末に前記実時間データを送る場合に、
前記第１の端末は第１のサンプリングクロックでデータのサンプリングを行った上で、前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末で受信したデータをバッファリングしておく受信バッファ内の一定サンプル数をエンコードしたフレーム数の変化に基づいて第２のサンプリングクロックの速度を変化させ、
前記第２のサンプリングクロックを用いて、デコーダ部で前記実時間データのデコード処理を行って第１のデコードデータを生成し、
前記第１のデコードデータをサンプルレートコンバータを用いて、第３のサンプリングクロックでサンプリング周波数を変換した第２のデコードデータを生成し、
前記第２のデコードデータを前記第３のサンプリングクロックでＤＡ変換器を用いてアナログデータに変換する実時間データの同期化方法。
【請求項３】
無線または有線の端末間の音声や映像等の実時間データ転送において、第１の端末から第２の端末に前記実時間データを送る場合に、
前記第１の端末は第１のサンプリングクロックでデータのサンプリングを行った上で、前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末で受信したデータをデコード処理した第１のデコードデータを格納する受信バッファのデータ量の変化に基づいて第２のサンプリングクロックの速度を変化させ、
前記第１のデコードデータを前記第２のサンプリングクロックでサンプルレートコンバータに入力し、第３のサンプリングクロックでサンプリング周波数を変換した第２のデコードデータを生成し、
前記第２のデコードデータを前記第３のサンプリングクロックでＤＡ変換器を用いてアナログデータに変換する実時間データの同期化方法。
【請求項４】
無線または有線の端末間の音声や映像等の実時間データ転送において、第１の端末から第２の端末に前記実時間データを送る場合に、
前記第１の端末は第１のサンプリングクロックでデータのサンプリングを行った上で、前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末で受信したデータをバッファリングしておく受信バッファのデータ量に関する情報を前記第１の端末に送信手段を用いて送信し、
前記第１の端末が受信した前記データ量に関する情報を用いて前記第１のサンプリングクロックの速度を変化させる実時間データの同期化方法。
【請求項５】
無線または有線の端末間の音声や映像等の実時間データ転送において、第１の端末から第２の端末に前記実時間データを送る場合に、
前記第１の端末は第１のサンプリングクロックでデータのサンプリングを行った上で、前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末で受信したデータをバッファリングしておく受信バッファ内の一定サンプル数をエンコードしたフレーム数に関する情報を、前記第１の端末に送信手段を用いて送信し、
前記第１の端末が受信した前記フレームデータ数に関する情報を用いて前記第１のサンプリングクロックの速度を変化させる実時間データの同期化方法。
【請求項６】
無線または有線の端末間の音声や映像等の実時間データ転送において、第１の端末から第２の端末に前記実時間データを送る場合に、
前記第１の端末は第１のサンプリングクロックでデータのサンプリングを行った上で、前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末で受信したデータをデコード処理したデコードデータを格納する受信バッファのデータ量に関する情報を、前記第１の端末に送信手段を用いて送信し、
前記第１の端末が受信した前記データ量に関する情報を用いて前記第１のサンプリングクロックの速度を変化させる実時間データの同期化方法。
【請求項７】
請求項１、請求項２または請求項３の実時間データの同期化方法において、パケットの受信エラーを検知し、受信エラーであった場合は、前記第２のサンプリングクロックの速度を下げるのを禁止または抑制する実時間データの同期化方法。
【請求項８】
請求項１、請求項２または請求項３の実時間データの同期化方法において、
前記第１のサンプリングクロックの精度情報を前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末は、前記第２のサンプリングクロックの精度情報と前記第１のサンプリングクロックの精度情報から、前記第１のサンプリングクロックの速度の変化範囲の上限値及び下限値を設定する実時間データの同期化方法。
【請求項９】
請求項１、請求項２または請求項３の実時間データの同期化方法において、
前記第１の端末と前記第２の端末が初めて接続する場合には、
前記第１の端末が端末固有の情報であるＩＤ情報を前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末が接続後一定時間経過後に前記第２のサンプリングクロックの指定した速度を前記ＩＤ情報に対応付けた接続相手別ジッター情報を記憶しておき、
前記第１の端末と前記第２の端末が２回目以降の接続時には、前記接続相手別ジッター情報から前記第２のサンプリングクロックの速度を指定する実時間データの同期化方法。
【請求項１０】
源クロックを指定値までカウントし、調整周期に達すると再度カウントを繰り返す調整トリガ生成カウンタと、
前記第１の調整トリガ生成カウンタが一定値に達すると、速度変更要求が減速の場合はストップ要求信号を生成し、前記速度変更要求が加速の場合はジャンプ要求信号を生成する調整制御部とを持ち、
前記源クロックを任意の基本周期でカウントを繰り返すことでクロックを生成するカウンタであって、
前記ストップ要求信号を受けた場合は一定期間カウント動作をストップし、
前記ジャンプ要求信号を受けた場合は一定値カウンタを加算することで周期を変動させる周期変動カウンタの周期からクロックを生成する変動クロック生成回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線や有線の通信網を介して接続された２つの通信装置間で映像や音声を実時間で転送する場合に、サンプリング周波数を同期させる方法及びシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の同期化技術は、送信側で送信するデータに送信時刻をタイムスタンプとして付加し、受信側では受信時刻と前記送信時刻とを基にしてＰＬＬ（Phase Locked Loop）を制御することで、受信側のサンプリング周波数を送信側のサンプリング周波数に同期させている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−１４５３４５号公報（第３−４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の技術では、送信データにタイムスタンプを付加する必要があることから送信データ量が増加するため、特に無線伝送においては消費電力の増加につながる。
【０００４】
また、音声／映像データ受信側ではＰＬＬを使用することから回路規模が大きく、また、ＤＡ変換器のサンプリングクロックが変動することから、高精度なサンプリングクロックが必要な１ビットＤＡ変換器では使用できないという問題点があった。
【０００５】
本発明はタイムスタンプを付加しないことで、送信データ量を削減し消費電力を低減することと、ＰＬＬを使用しないことで回路規模の削減及び１ビットＤＡ変換器の使用を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明ではタイムスタンプの付加が不要となるように、音声／映像等の実時間データの送信側のサンプリングクロック（第１のサンプリングクロック）と受信側のサンプリングクロック（第２のサンプリングクロック）との差を、データ受信側でバッファリングされているデータ量またはバッファリングされているフレーム数またはデコードされた後、バッファリングされているデータ量のいずれかの増減によって検出する。
【０００７】
データ量が増加する傾向にある場合は、データ受信側の第２のサンプリングクロックが遅いと判断し、第２のサンプリングクロックを生成している変動クロック生成部に加速要求を出し、データ量が減少する傾向にある場合は、データ受信側の第２のサンプリングクロックが速いと判断し、変動クロック生成部に減速要求を出す。この技術概念を構成要件的に記述すると、次の第１〜第３の解決手段のようになる。
【０００８】
第１の解決手段の実時間データの同期化方法は、次のように構成されている。すなわち、無線または有線の端末間の音声や映像等の実時間データ転送において、第１の端末から第２の端末に前記実時間データを送る場合に、
前記第１の端末は第１のサンプリングクロックでデータのサンプリングを行った上で、前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末で受信したデータをバッファリングしておく受信バッファのデータ量の変化に基づいて第２のサンプリングクロックの速度を変化させ、
前記第２のサンプリングクロックを用いて、デコーダ部で前記実時間データのデコード処理を行って第１のデコードデータを生成し、
前記第１のデコードデータをサンプルレートコンバータを用いて、第３のサンプリングクロックでサンプリング周波数を変換した第２のデコードデータを生成し、
前記第２のデコードデータを前記第３のサンプリングクロックでＤＡ変換器を用いてアナログデータに変換する。
【０００９】
この第１の解決手段の場合、受信データを受信バッファに格納した上で、デコードしている。受信状況変化をデータ量の変化で監視している。そのデータ量の変化を受信バッファで監視している。速度制御された第２のサンプリングクロックはデコーダ部を制御する。すなわち、受信バッファのデータ量の変化に基づいて第２のサンプリングクロックの速度を調整し、その速度調整された第２のサンプリングクロックを用いてデコーダ部を制御し、得られた第１のデコードデータをサンプルレートコンバータでサンプリング周波数変換の上、第２のデコードデータを生成し、その第２のデコードデータをＤＡ変換してアナログ化する。このようにデータ受信側の状況をデータ量の変化の形態で捕捉し、そのデータ量変化に応じてサンプリングクロックの速度制御を行うので、送信側と受信側とのサンプリング周波数の同期化を実現する上で、従来技術のように送信データにタイムスタンプ情報を付加する必要性を解消する。これにより、送信データ量を削減でき、ひいては送信／受信に要する電力を削減でき、かつ、ＰＬＬも不要であるため、回路規模の削減が可能である。
【００１０】
第２の解決手段の実時間データの同期化方法は、次のように構成されている。すなわち、無線または有線の端末間の音声や映像等の実時間データ転送において、第１の端末から第２の端末に前記実時間データを送る場合に、
前記第１の端末は第１のサンプリングクロックでデータのサンプリングを行った上で、前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末で受信したデータをバッファリングしておく受信バッファ内の一定サンプル数をエンコードしたフレーム数の変化に基づいて第２のサンプリングクロックの速度を変化させ、
前記第２のサンプリングクロックを用いて、デコーダ部で前記実時間データのデコード処理を行って第１のデコードデータを生成し、
前記第１のデコードデータをサンプルレートコンバータを用いて、第３のサンプリングクロックでサンプリング周波数を変換した第２のデコードデータを生成し、
前記第２のデコードデータを前記第３のサンプリングクロックでＤＡ変換器を用いてアナログデータに変換する。
【００１１】
この第２の解決手段の場合、受信状況変化をフレーム数の変化で監視している。そのフレーム数の変化を受信バッファで監視している。速度制御された第２のサンプリングクロックはデコーダ部を制御する。すなわち、受信バッファのフレーム数の変化に基づいて第２のサンプリングクロックの速度を調整し、その速度調整された第２のサンプリングクロックを用いてデコーダ部を制御し、得られた第１のデコードデータをサンプルレートコンバータでサンプリング周波数変換の上、第２のデコードデータを生成し、その第２のデコードデータをＤＡ変換してアナログ化する。このようにデータ受信側の状況をフレーム数の変化の形態で捕捉し、そのフレーム数変化に応じてサンプリングクロックの速度制御を行うので、送信側と受信側とのサンプリング周波数の同期化を実現する上で、従来技術のように送信データにタイムスタンプ情報を付加する必要性を解消する。これにより、送信データ量を削減でき、ひいては送信／受信に要する電力を削減でき、かつ、ＰＬＬも不要であるため、回路規模の削減が可能である。
【００１２】
第３の解決手段の実時間データの同期化方法は、次のように構成されている。すなわち、無線または有線の端末間の音声や映像等の実時間データ転送において、第１の端末から第２の端末に前記実時間データを送る場合に、
前記第１の端末は第１のサンプリングクロックでデータのサンプリングを行った上で、前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末で受信したデータをデコード処理した第１のデコードデータを格納する受信バッファのデータ量の変化に基づいて第２のサンプリングクロックの速度を変化させ、
前記第１のデコードデータを前記第２のサンプリングクロックでサンプルレートコンバータに入力し、第３のサンプリングクロックでサンプリング周波数を変換した第２のデコードデータを生成し、
前記第２のデコードデータを前記第３のサンプリングクロックでＤＡ変換器を用いてアナログデータに変換する。
【００１３】
この第３の解決手段の場合、受信データのデコード後、受信バッファに格納している。そして、受信状況変化をデータ量の変化で監視している。そのデータ量の変化を受信バッファで監視している。速度制御された第２のサンプリングクロックはサンプルレートコンバータへのデータ入力を制御する。すなわち、受信バッファのデータ量の変化に基づいて第２のサンプリングクロックの速度を調整し、その速度調整された第２のサンプリングクロックを用いてサンプルレートコンバータへのデータ入力を制御し、サンプルレートコンバータでサンプリング周波数変換の上、第２のデコードデータを生成し、その第２のデコードデータをＤＡ変換してアナログ化する。この場合も上記と同様に、データ量変化に応じてサンプリングクロックの速度制御を行うので、送信側と受信側とのサンプリング周波数の同期化を実現する上で、従来技術のように送信データにタイムスタンプ情報を付加する必要性を解消する。これにより、送信データ量を削減でき、ひいては送信／受信に要する電力を削減でき、かつ、ＰＬＬも不要であるため、回路規模の削減が可能である。
【００１４】
また、課題解決の別の手段として、データ送信側は第１のサンプリングクロックでデータをサンプルし送信する。データ受信側でバッファリングされているデータ量またはバッファリングされているフレーム数またはデコードされた後、バッファリングされているデータ量のいずれかの増減の情報をデータ送信側に通知して、データ送信側は受信した増減情報に基づいて前記第１のサンプリングクロックを生成している変動クロック生成部の制御を行う方法が考えられる。この技術概念を構成要件的に記述すると、次の第４〜第６の解決手段のようになる。
【００１５】
第４の解決手段の実時間データの同期化方法は、無線または有線の端末間の音声や映像等の実時間データ転送において、第１の端末から第２の端末に前記実時間データを送る場合に、
前記第１の端末は第１のサンプリングクロックでデータのサンプリングを行った上で、前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末で受信したデータをバッファリングしておく受信バッファのデータ量に関する情報を前記第１の端末に送信手段を用いて送信し、
前記第１の端末が受信した前記データ量に関する情報を用いて前記第１のサンプリングクロックの速度を変化させる。
【００１６】
この第４の解決手段は、データ受信側の状況をフィードバックさせた上で、サンプリングクロックの速度制御をデータ送信側で行うものである。フィードバックさせる情報については、受信バッファのデータ量に関する情報としている。このようにデータ受信側の状況をデータ量の変化の形態で遠隔的に捕捉し、フィードバックされてきたデータ量に関する情報に基づいてデータ送信側でサンプリングクロックの速度制御を行うので、送信側と受信側とのサンプリング周波数の同期化を実現する上で、従来技術のように送信データにタイムスタンプ情報を付加する必要性を解消する。これにより、送信データ量を削減でき、ひいては送信／受信に要する電力を削減でき、かつ、ＰＬＬも不要であるため、回路規模の削減が可能である。
【００１７】
第５の解決手段の実時間データの同期化方法は、次のように構成されている。すなわち、無線または有線の端末間の音声や映像等の実時間データ転送において、第１の端末から第２の端末に前記実時間データを送る場合に、
前記第１の端末は第１のサンプリングクロックでデータのサンプリングを行った上で、前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末で受信したデータをバッファリングしておく受信バッファ内の一定サンプル数をエンコードしたフレーム数に関する情報（フレームデータ数情報）を、前記第１の端末に送信手段を用いて送信し、
前記第１の端末が受信した前記フレームデータ数に関する情報を用いて前記第１のサンプリングクロックの速度を変化させる。
【００１８】
この第５の解決手段は、データ受信側の状況をフィードバックさせた上で、サンプリングクロックの速度制御をデータ送信側で行うものである。フィードバックさせる情報については、受信バッファにおけるフレーム数に関する情報としている。このようにデータ受信側の状況をフレーム数の変化の形態で遠隔的に捕捉し、フィードバックされてきたフレーム数に関する情報に基づいてデータ送信側でサンプリングクロックの速度制御を行うので、送信側と受信側とのサンプリング周波数の同期化を実現する上で、従来技術のように送信データにタイムスタンプ情報を付加する必要性を解消する。これにより、送信データ量を削減でき、ひいては送信／受信に要する電力を削減でき、かつ、ＰＬＬも不要であるため、回路規模の削減が可能である。
【００１９】
第６の解決手段の実時間データの同期化方法は、次のように構成されている。すなわち、無線または有線の端末間の音声や映像等の実時間データ転送において、第１の端末から第２の端末に前記実時間データを送る場合に、
前記第１の端末は第１のサンプリングクロックでデータのサンプリングを行った上で、前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末で受信したデータをデコード処理したデコードデータを格納する受信バッファのデータ量に関する情報を、前記第１の端末に送信手段を用いて送信し、
前記第１の端末が受信した前記データ量に関する情報を用いて前記第１のサンプリングクロックの速度を変化させる。
【００２０】
この第６の解決手段の場合、受信データのデコード後、受信バッファに格納している。そして、受信状況変化を受信バッファにおけるデータ量の変化で監視している。データ受信側で捕捉したデータ量に関する情報をデータ送信側にフィードバックさせた上で、サンプリングクロックの速度制御をデータ送信側で行う。したがって、送信側と受信側とのサンプリング周波数の同期化を実現する上で、従来技術のように送信データにタイムスタンプ情報を付加する必要性を解消する。これにより、送信データ量を削減でき、ひいては送信／受信に要する電力を削減でき、かつ、ＰＬＬも不要であるため、回路規模の削減が可能である。
【００２１】
ところで、伝送路の状態によっては、パケットの受信エラーが発生する場合があり、この場合はパケット解読時に訂正不可能なエラーが発生すれば、受信バッファ内のデータ量またはフレーム数が減少する可能性があるが、エラーが原因であるので、変動クロック生成部に減速要求を出さないものとする。この技術概念を構成要件的に記述すると、次の第７の解決手段のようになる。
【００２２】
第７の解決手段の実時間データの同期化方法は、データ受信側でサンプリングクロックの速度制御を行う上記のいずれかの実時間データの同期化方法において、パケットの受信エラーを検知し、受信エラーであった場合は、前記第２のサンプリングクロックの速度を下げるのを禁止または抑制する。
【００２３】
受信状況に応じて自動的にサンプリングクロックの速度を制御するのを原則とするであるが、伝送路状況が悪化しパケット受信にエラーが発生し、エラーが原因で受信状況が変化した場合には、そのときの受信状況の変化は無視することとしたものである。これにより、エラー発生に起因する同期化不安定の拡大を予防することができる。
【００２４】
さらには、事前にデータ送信側のサンプリングクロック精度をデータ受信側に通知しておくことで、データ受信側の第２のサンプリングクロックの精度との差を算出し、データ受信側のサンプリングクロックの調整範囲を制限しておく。この技術概念を構成要件的に記述すると、次の第８の解決手段のようになる。
【００２５】
第８の解決手段の実時間データの同期化方法は、データ受信側でサンプリングクロックの速度制御を行う上記のいずれかの実時間データの同期化方法において、前記第１の端末は、前記第１のサンプリングクロックの精度情報を前記第２の端末に送信し、前記第２の端末は、前記第２のサンプリングクロックの精度情報と前記第１のサンプリングクロックの精度情報から、前記第１のサンプリングクロックの速度の変化範囲の上限値及び下限値を設定する。
【００２６】
この第８の解決手段によれば、データ受信側のサンプリングクロックがデータ送信側のサンプリングクロックから大きく外れることを未然に規制し、両者の同期化をより高速かつ高精度に行うことができる。
【００２７】
上記のような方法では接続後、データ送信側のサンプリングクロックにデータ受信側の第２のサンプリングクロックが追従するのにいくらかの時間を必要とする。この時間を短縮するために、１回目の接続時にデータ送信側の端末固有の情報であるＩＤ情報（例えばＢluetooth機器ではＢluetoothデバイス・アドレス等）を受信側に送信し、データ送信側のサンプリングクロックにデータ受信側の第２のサンプリングクロックが追従した後に、データ送信側のＩＤ情報と対応付けたサンプリングクロックの調整値を記憶しておく。２回目以降の接続時にデータ送信側からＩＤ情報を受信すると、記憶しておいたサンプリングクロックの調整値を変動クロック生成部に設定する。この技術概念を構成要件的に記述すると、次の第９の解決手段のようになる。
【００２８】
第９の解決手段の実時間データの同期化方法は、データ受信側でサンプリングクロックの速度制御を行う上記のいずれかの実時間データの同期化方法において、
前記第１の端末と前記第２の端末が初めて接続する場合には、
前記第１の端末が端末固有の情報であるＩＤ情報を前記第２の端末に送信し、
前記第２の端末が接続後一定時間経過後に前記第２のサンプリングクロックの指定した速度を前記ＩＤ情報に対応付けた接続相手別ジッター情報を記憶しておき、
前記第１の端末と前記第２の端末が２回目以降の接続時には、前記接続相手別ジッター情報から前記第２のサンプリングクロックの速度を指定する。
この第９の解決手段によれば、２回目以降の接続時は、データ受信側のサンプリングクロックがデータ送信側のサンプリングクロックに素早く追従することができる。
【００２９】
ＤＡ変換器のクロックは高精度である必要があるが、データ受信側の第２のサンプリングクロックは変動する。これを解決するために、データ受信側でサンプルレートコンバータ（以後ＳＲＣとする）を用いて第２のサンプリングクロックのデータから高精度な第３のサンプリングクロックのデータに変換し、ＤＡ変換器は前記第３のサンプリングクロックで動作させる。
【００３０】
ここで変動クロック生成部は発明の実施の形態で後述するように、２つのカウンタと制御部からなる簡単なデジタル回路で構成する。
【００３１】
本発明による変動クロック生成回路は、次のように構成されている。すなわち、源クロックを指定値までカウントし、調整周期に達すると再度カウントを繰り返す調整トリガ生成カウンタと、
前記第１の調整トリガ生成カウンタが一定値に達すると、速度変更要求が減速の場合はストップ要求信号を生成し、前記速度変更要求が加速の場合はジャンプ要求信号を生成する調整制御部とを持ち、
前記源クロックを任意の基本周期でカウントを繰り返すことでクロックを生成するカウンタであって、
前記ストップ要求信号を受けた場合は一定期間カウント動作をストップし、前記ジャンプ要求信号を受けた場合は一定値カウンタを加算することで周期を変動させる周期変動カウンタの周期からクロックを生成する。
【００３２】
これにより、１ビットＤＡ変換器の使用が可能となる。
【発明の効果】
【００３３】
以上のように本発明によれば、第２の端末のエンコードデータのデータ量、エンコードデータのフレーム数またはデコードデータのデータ量を基に第２の端末の第２のサンプリングクロックを調整し、ＳＲＣを通して第３のサンプリングクロックで固定周波数のサンプルレートのデータに変換したのちＤＡ変換器でアナログデータに変換するため、送信データにタイムスタンプ情報を付加する必要がなく、送信データ量を削減でき、ひいては送信／受信に要する電力を削減でき、かつ、ＰＬＬも不要であるため、回路規模の削減が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明にかかわる実時間データの同期化方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態の１つで、第１の端末１００が第２の端末１０９に伝送路Ｓ１００を通じて音声／映像データを送信している構成を示している。
【００３６】
図１において、１００は第１の端末（音声／映像データ送信側）、１０１は音声サンプル部、１０２はエンコーダ部、１０３はパケット生成／解読部、１０４は送受信部、１０５はＣＰＵ、１０６はＩＤ情報、１０７はサンプリングクロック精度情報、１０８は固定クロック生成部、Ｃ１０１は固定クロック生成部１０８が生成出力する第１のサンプリングクロック、Ｓ１００は伝送路、１０９は第２の端末（音声／映像データ受信側）、１１０は送受信部、１１１はパケット生成／解読部、１１２は受信バッファ、１１３はデコーダ部、１１４はＳＲＣ（サンプルレートコンバータ）、１１５はＤＡ変換器、１１６は固定クロック生成部、１１７は変動クロック生成部、１１８はＣＰＵ、１１９はＩＤ情報対ジッター記憶部、１２０はサンプリングクロック精度情報、Ｃ１０２は変動クロック生成部１１７が生成出力する第２のサンプリングクロック、Ｃ１０３は固定クロック生成部１１６が生成出力する第３のサンプリングクロックである。なお、本実施の形態においては、構成要素１１９，１２０は必要ではない。
【００３７】
第１の端末１００で音声信号をエンコードし、伝送路Ｓ１００にて第２の端末１０９にエンコードデータを送信し、第２の端末１０９は送受信部１１０にてパケットを受信し、パケット生成／解読部１１１にてパケットからオーディオのエンコードデータを取り出し、受信バッファ１１２に送る。
【００３８】
受信バッファ１１２内のエンコードデータは第２のサンプリングクロックＣ１０２で動作しているデコーダ部１１３の要求により抜き取られ、デコード処理され、第１のデコードデータが生成される。
【００３９】
この際、受信バッファ１１２内のエンコードデータの総量はＣＰＵ１１８によって監視されており、ＣＰＵ１１８はエンコードデータの総量が増加傾向にある場合は、第２のサンプリングクロックＣ１０２を生成している変動クロック生成部１１７に対して加速命令を発行する。ＣＰＵ１１８はエンコードデータの総量が減少傾向にある場合は、変動クロック生成部１１７に対して減速命令を発行する。
【００４０】
第１のデコードデータはＳＲＣ１１４に送られ、高精度な第３のサンプリングクロックＣ１０３で第２のデコードデータに変換される。
【００４１】
第２のデコードデータはＤＡ変換器１１５に送られ、第３のサンプリングクロックＣ１０３でアナログデータに変換される。
【００４２】
変動クロック生成部１１７と第３のサンプリングクロックＣ１０３を生成している固定クロック生成部１１６は水晶発振装置などで生成される高速な源クロックで動作している。
【００４３】
（実施の形態２）
実施の形態１では一定ビットレートのエンコードデータまたはエンコードしないデータでは有用であるが、可変ビットレートのエンコードデータではデータ量とサンプルデータ数が比例しないため、第２の端末１０９のサンプリングクロックが第１の端末１００のサンプリングクロックに正常に追従できない問題がある。この問題点を改善するのが本実施の形態である。
【００４４】
実施の形態２において、ＣＰＵ１１８は受信バッファ１１２の総量を監視するのではなく、受信バッファ１１２内のフレーム（エンコードデータの単位であって、常に一定数のサンプルデータにデコードできる）の数を監視するようにしたものである。フレーム数のカウント方法としては、例えば、フレームのヘッダー部を検出する方法がある。
【００４５】
（実施の形態３）
実施の形態２ではフレーム数をカウントする必要があり、フレームのヘッダー部を検出する等の処理が必要となり、ＣＰＵの負荷が増大する問題がある。この問題点を改善するのが本実施の形態である。
【００４６】
図２における構成要素２００〜２２０は、図１の構成要素１００〜１２０と同様である。すなわち、図２において、図１における符号に１００を加えた数値の符号に相当する符号（例えば図１の符号１００に対する図２の符号２００）は同一構成要素を指している。Ｃ２０１〜Ｃ２０３についても同様である。デコーダ部２１３と受信バッファ２１２の順序関係が図１の逆となっている。
【００４７】
図２に示すように、第２の端末２０９の受信バッファ２１２はデコーダ部２１３でデコードされた第１のデコードデータをバッファリングしている。受信バッファ２１２内の第１のデコードデータの総量はＣＰＵ２１８によって監視されており、ＣＰＵ２１８は第１のデコードデータの総量が増加傾向にある場合は、第２のサンプリングクロックＣ２０２を生成している変動クロック生成部２１７に対して加速命令を発行する。ＣＰＵ２１８は第１のデコードデータの総量が減少傾向にある場合は、変動クロック生成部２１７に対して減速命令を発行する。
【００４８】
第１のデコードデータはＳＲＣ２１４に送られ、高精度な第３のサンプリングクロックＣ２０３で第２のデコードデータに変換される。
【００４９】
第２のデコードデータはＤＡ変換器２１５に送られ、第３のサンプリングクロックＣ２０３でアナログデータに変換される。
【００５０】
実施の形態１、実施の形態２及び実施の形態３において伝送路が悪化し、受信したパケットにエラーが発生すると、パケットの再送が発生する。この場合、さらに好ましい形態は、パケット生成／解読部１１１（２１１）にてエラー検出を行い、ＣＰＵ１１８（２１８）がエラーを認識すると、一定時間、変動クロック生成部１１７（２１７）に対する減速命令の発行をストップすることが考えられる。
【００５１】
また、接続時に第１の端末１００（２００）が第１のサンプリングクロック精度情報１０７（２０７）を第２の端末１０９（２０９）に送り、第２の端末１０９（２０９）はＣＰＵ１１８（２１８）にて、自身の第２のサンプリングクロック精度情報１２０（２２０）と受信した第１のサンプリングクロック精度情報１０７（２０７）とから、変動クロック生成部１１７（２１７）の変動範囲を制限する（例えば、第１のサンプリングクロック精度情報１０７（２０７）により、第１のサンプリングクロック精度がＰ１［ｐｐｍ］で、第２のサンプリングクロック精度情報１２０（２２０）により、第２のサンプリングクロック精度がＰ２［ｐｐｍ］であると判った場合、変動クロック生成部１１７（２１７）の変動範囲を＋（Ｐ１＋Ｐ２）［ｐｐｍ］〜−（Ｐ１＋Ｐ２）［ｐｐｍ］の範囲に制限する）ことで第２のサンプリングクロックＣ１０２（Ｃ２０２）が第１のサンプリングクロックＣ１０１（Ｃ２０１）から大きく外れることを防止できる。
【００５２】
また、接続直後の第２のサンプリングクロックＣ１０２（Ｃ２０２）の追従性を良くするために、一度接続した相手とのサンプリングクロック差（以後、ジッターとする）を記憶しておいて、二度目以降の接続時には前回のジッターを使用するようにするために、第１の端末１００（２００）は端末固有の情報であるＩＤ情報１０６（２０６）（例えばＢluetooth機器ではＢluetoothデバイス・アドレス等）を第２の端末１０９（２０９）に送信し、第２の端末１０９（２０９）はＣＰＵ１１８（２１８）にて受信したＩＤ情報１０６（２０６）とＩＤ情報対ジッター記憶部１１９（２１９）から以前に接続したことがあるかを確認し、以前に接続したことがある場合はＩＤ情報対ジッター記憶部１１９（２１９）に記憶されているＩＤ情報１０６（２０６）に対応したジッター値から変動クロック生成部１１７（２１７）の調整値を設定し、ＣＰＵ１１８（２１８）は一定時間経過後に変動クロック生成部１１７（２１７）の調整値から現在のジッター値を算出し、ＩＤ情報１０６（２０６）と関連付けてＩＤ情報対ジッター記憶部１１９（２１９）に記憶しておくのが望ましい。
【００５３】
（実施の形態４）
他の実施の形態として、図３に示すように送信側のサンプリングクロックを受信側のサンプリングクロックに追従させる構成が考えられる。
【００５４】
図３における構成要素３００〜３１８は、図１の構成要素１００〜１１８と同様である。すなわち、図３において、図１における符号に２００を加えた数値の符号に相当する符号（例えば図１の符号１００に対する図２の符号３００）は同一構成要素を指している。Ｃ３０１，Ｃ３０３についても同様である。第１の端末３００に変動クロック生成部３０８があり、第２の端末３０９には変動クロック生成部はない。ＩＤ情報、サンプリングクロック精度情報、ＳＲＣ、ＩＤ情報対ジッター記憶部もない。
【００５５】
第１の端末３００は変動クロック生成部３０８で生成される第１のサンプリングクロックＣ３０１でサンプルされ、エンコーダ部３０２でエンコードし、パケット生成／解読部３０３でパケットに構成され、送受信部３０４から伝送路Ｓ３００にて第２の端末３０９にエンコードデータを送信する。
【００５６】
第２の端末３０９は送受信部３１０にてパケットを受信し、パケット生成／解読部３１１にてパケットからオーディオのエンコードデータを取り出し、受信バッファ３１２に送られる。受信バッファ３１２内のエンコードデータは第３のサンプリングクロックＣ３０３で動作しているデコーダ部３１３の要求により抜き取られ、デコード処理され、第１のデコードデータが生成され、ＤＡ変換器３１５でアナログ信号に変換される。
【００５７】
受信バッファ３１２内のエンコードデータの総量はＣＰＵ３１８によって監視されており、ＣＰＵ３１８はエンコードデータの総量に関する情報をパケット生成／解読部３１１でパケットに構成し、送受信部３１０から伝送路Ｓ３００にて第１の端末３００に通知する。
【００５８】
第１の端末３００におけるＣＰＵ３０５は、受信したエンコードデータの総量に関する情報が増加傾向にある場合は、第１のサンプリングクロックＣ３０１を生成している変動クロック生成部３０８に対して減速命令を発行する。ＣＰＵ３０５はエンコードデータの総量に関する情報が減少傾向にある場合は、変動クロック生成部３０８に対して加速命令を発行する。
（実施の形態５）
実施の形態４を発展させたものに次の方法がある。
【００５９】
実施の形態４においてＣＰＵ３１８は受信バッファ３１２の総量を監視するのではなく、受信バッファ３１２内のフレーム（エンコードデータの単位であって、常に一定数のサンプルデータにデコードできる）の数を監視するようにしたものである。
【００６０】
（実施の形態６）
また、構成を変更して次のような方法もある。
【００６１】
図４における構成要素４００〜４１８は、図３の構成要素３００〜３１８と同様である。すなわち、図４において、図３における符号に１００を加えた数値の符号に相当する符号（例えば図３の符号３００に対する図４の符号４００）は同一構成要素を指している。Ｃ４０１，Ｃ４０３についても同様である。デコーダ部４１３と受信バッファ４１２の順序関係が図１の逆となっている。
【００６２】
図４に示すように、第２の端末４０９の受信バッファ４１２はデコーダ部４１３でデコードされた第１のデコードデータをバッファリングしている。受信バッファ４１２内の第１のデコードデータの総量はＣＰＵ４１８によって監視されており、ＣＰＵ４１８は第１のデコードデータの総量に関する情報をパケット生成／解読部４１１でパケットに構成し、送受信部４１０から伝送路Ｓ４００にて第１の端末４００に通知する。第１の端末４００は第１のデコードデータの総量に関する情報を基に変動クロック生成部４０８を調整する。
【００６３】
実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態５及び実施の形態６において使用している変動クロック生成部１１７，２１７，３０８及び４０８は次の構成のデジタル回路で実現できる。
【００６４】
源クロックが１６．９３４４ＭＨｚでサンプリングクロックが４４．１ｋＨｚの例で説明する。図５に示すように、周期カウンタ５０１は源クロックＳ５０（１６．９３４４ＭＨｚ）で動作するカウンタで３８４回カウントすることを繰り返す。クロック生成部５０２は周期カウンタ５０１の周期を用いて、サンプリングクロック（変動クロック）Ｓ５７を生成している（図６通常状態参照）。調整トリガ生成カウンタ５０３は源クロックＳ５０で動作しており、調整周期指定値Ｓ５１までカウントすることを繰り返し、調整制御部５０４は調整トリガ生成カウンタ５０３が１周する毎に、周期カウンタ５０１に、調整方向指定信号Ｓ５２が加速方向であればジャンプ要求信号Ｓ５４を発信し、調整方向指定信号Ｓ５２が減速方向であればストップ要求信号Ｓ５５を発信する。周期カウンタ５０１はジャンプ要求信号Ｓ５４を受けると、カウント値Ｓ５６を２だけ加算し（図６カウンタジャンプ要求発生時参照）、ストップ要求信号Ｓ５５を受けると、カウントを一時停止する（図６カウンタストップ要求発生時参照）。なお、調整周期指定値Ｓ５１及び調整方向指定信号Ｓ５２はＣＰＵ等により設定される。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の実時間データの同期化方法は、無線や有線の通信網を介して接続された２つの通信装置間で映像や音声を実時間で転送する場合に、サンプリング周波数を同期させる方法やシステム等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】受信側のサンプリングクロックを送信側のサンプリングクロックに追従させる場合の送信端末、受信端末の構成例１を示すブロック図
【図２】受信側のサンプリングクロックを送信側のサンプリングクロックに追従させる場合の送信端末、受信端末の構成例２を示すブロック図
【図３】送信側のサンプリングクロックを受信側のサンプリングクロックに追従させる場合の送信端末、受信端末の構成例１を示すブロック図
【図４】送信側のサンプリングクロックを受信側のサンプリングクロックに追従させる場合の送信端末、受信端末の構成例２を示すブロック図
【図５】デジタル方式の変動クロック生成回路の構成を示すブロック図
【図６】変動クロック生成回路のタイミング図
【符号の説明】
【００６７】
１００，２００，３００，４００  第１の端末（音声／映像データ送信側）
１０１，２０１，３０１，４０１  音声サンプル部
１０２，２０２，３０２，４０２  エンコーダ部
１０３，２０３，３０３，４０３  パケット生成／解読部
１０４，２０４，３０４，４０４  送受信部
１０５，２０５，３０５，４０５  ＣＰＵ
１０６，２０６  ＩＤ情報
１０７，２０７  サンプリングクロック精度情報
１０８，２０８  固定クロック生成部
１０９，２０９，３０９，４０９  第２の端末（音声／映像データ受信側）
１１０，２１０，３１０，４１０  送受信部
１１１，２１１，３１１，４１１  パケット生成／解読部
１１２，２１２，３１２，４１２  受信バッファ
１１３，２１３，３１３，４１３  デコーダ部
１１４，２１４  ＳＲＣ（サンプルレートコンバータ）
１１５，２１５，３１５，４１５  ＤＡ変換器
１１６，２１６，３１６，４１６  固定クロック生成部
１１７，２１７  変動クロック生成部
１１８，２１８，３１８，４１８  ＣＰＵ
１１９，２１９  ＩＤ情報対ジッター記憶部
１２０，２２０  サンプリングクロック精度情報
５００  変動クロック生成部
５０１  周期カウンタ
５０２  クロック生成部
５０３  調整トリガ生成カウンタ
５０４  調整制御部
Ｃ１０１  第１のサンプリングクロック
Ｃ１０２  第２のサンプリングクロック
Ｃ１０３  第３のサンプリングクロック
Ｓ５０  源クロック
Ｓ５１  調整周期指定値
Ｓ５２  調整方向指定信号
Ｓ５４  ジャンプ要求信号
Ｓ５５  ストップ要求信号
Ｓ５７  変動クロック（サンプリングクロック）
Ｓ１００，Ｓ２００，Ｓ３００，Ｓ４００  伝送路
【図１】
2005073040.tif 000003
【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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