(57)【要約】【課題】  ジッタが低減されたシステムタイムクロックを生成することを可能とする。【解決手段】  入力ディジタル信号に含まれる時間情報のジッタを低減するジッタ抑圧装置は、入力ディジタル信号から時間情報を抽出する時間情報抽出手段と、前記時間情報抽出手段によって抽出した時間情報を蓄えるための時間情報記憶手段と、入力ディジタル信号を蓄えるためのデータ記憶手段と、クロック発生手段と、前記クロック発生手段からのクロックを計測するクロック計測手段と、入力ディジタル信号に多重するデータ生成手段と、前記データ記憶手段に記憶した入力ディジタル信号と前記データ生成手段によって生成されたデータを多重する多重化手段と、前記多重化手段によって多重化された多重データに含まれる時間情報を補正する時間情報補正手段と、前記時間情報記憶手段及び前記データ記憶手段及び前記多重化手段及び前記時間情報補正手段を制御する制御手段とを備える。【選択図】  図１
2005277816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ディジタル信号に含まれる時間情報のジッタを低減するジッタ抑圧装置であって、
入力ディジタル信号から時間情報を抽出する時間情報抽出手段と、
前記時間情報抽出手段によって抽出した時間情報を蓄えるための時間情報記憶手段と、
入力ディジタル信号を蓄えるためのデータ記憶手段と、
クロック発生手段と、
前記クロック発生手段からのクロックを計測するクロック計測手段と、
入力ディジタル信号に多重するデータ生成手段と、
前記データ記憶手段に記憶した入力ディジタル信号と前記データ生成手段によって生成されたデータを多重する多重化手段と、
前記多重化手段によって多重化された多重データに含まれる時間情報を補正する時間情報補正手段と、
前記時間情報記憶手段及び前記データ記憶手段及び前記多重化手段及び前記時間情報補正手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とするジッタ抑圧装置。
【請求項２】
前記入力ディジタル信号はＩＳＯ/ＩＥＣ１３８１８−１に示されるトランスポートストリームであり、前記時間情報は該トランスポートストリームに挿入されているプログラム・クロック・リファレンス・ベース及びプログラム・クロック・リファレンス・エクステンションであることを特徴とする請求項１に記載のジッタ抑圧装置。
【請求項３】
前記データ生成手段にて生成されるデータはＩＳＯ/ＩＥＣ１３８１８−１で示されるヌルパケットであることを特徴とする請求項１に記載のジッタ抑圧装置。
【請求項４】
前記制御手段は前記時間情報抽出手段からの抽出通知信号を受けると、前記時間情報抽出手段によって抽出した時間情報を前記時間情報記憶手段に書き込むことを特徴とする請求項１に記載のジッタ抑圧装置。
【請求項５】
前記制御手段は前記時間情報抽出手段からの抽出通知信号を受けると、前記時間情報記憶手段からの時間情報を読み出し、１つ前の時間情報との時刻差を算出し、前記クロック計測手段からの計測情報を読み込み、該時刻差と該計測情報を比較し、ある一定値未満となるまで、前記データ生成手段によって生成されたデータを多重することを特徴とする請求項１に記載のジッタ抑圧装置。
【請求項６】
前記制御手段は前記時間情報抽出手段からの抽出通知信号を受けると、前記時間情報記憶手段からの時間情報を読み出し、１つ前の時間情報との時刻差を算出し、前記クロック計測手段からの計測情報を読み込み、該時刻差と該計測情報を比較し、ある一定値以上のときに、前記データ記憶手段に蓄えられたデータを該データに含まれる時間情報を含むトランスポートストリームパケットから次の時間情報を含むトランスポートストリームパケットの１つ前のトランスポートストリームパケットまでを読み出すことを特徴とする請求項１に記載のジッタ抑圧装置。
【請求項７】
前記時間情報補正手段は、前記時刻差と前記計測情報との差分時刻値を前記多重データに含まれる時間情報に加算することを特徴とする請求項５に記載のジッタ抑圧装置。
【請求項８】
入力ディジタル信号に含まれる時間情報のジッタをジッタ抑圧装置により低減させるためのジッタ抑圧方法であって、
入力ディジタル信号から時間情報を抽出する時間情報抽出手順と、
抽出した時間情報を時間情報記憶手段に蓄える時間情報記憶手順と、
入力ディジタル信号をデータ記憶手段に蓄えるデータ記憶手順と、
クロック発生手段からのクロックを計測するクロック計測手順と、
入力ディジタル信号に多重するデータ生成手順と、
前記データ記憶手段に記憶した入力ディジタル信号と前記データ生成手順によって生成されたデータを多重する多重化手順と、
前記多重化手順によって多重化された多重データに含まれる時間情報を補正する時間情報補正手順と、
前記時間情報記憶手順及び前記データ記憶手順及び前記多重化手順及び前記時間情報補正手順を制御する制御手順とを有することを特徴とするジッタ抑圧方法。
【請求項９】
入力ディジタル信号に含まれる時間情報のジッタを低減させるための処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
入力ディジタル信号から時間情報を抽出する時間情報抽出処理と、
抽出した時間情報を時間情報記憶手段に蓄える時間情報記憶処理と、
入力ディジタル信号をデータ記憶手段に蓄えるデータ記憶処理と、
クロック発生手段からのクロックを計測するクロック計測処理と、
入力ディジタル信号に多重するデータ生成処理と、
前記データ記憶手段に記憶した入力ディジタル信号と前記データ生成処理によって生成されたデータを多重する多重化処理と、
前記多重化処理によって多重化された多重データに含まれる時間情報を補正する時間情報補正処理と、
前記時間情報記憶処理及び前記データ記憶処理及び前記多重化処理及び前記時間情報補正処理を制御する制御処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする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、ＡＴＭ網等を介してリアルタイムでの映像及び音声を伝送する際に発生する網ジッタを低減させるのに好適なジッタ抑圧装置、方法、及びコンピュータプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
音声・映像データを圧縮符号化し、ビットストリームとして多重伝送する方式としてＭＰＥＧ２方式が盛んに用いられている。このＭＰＥＧ２方式では送信側と受信側の同期をとるために、システムクロックを送信側において生成し、このレファレンス情報（ＰＣＲ：Program Clock Reference）をビットストリーム中の適当な間隔で挿入し、受信側でこれを抽出して受信側の発振器をこのＰＣＲと位相ロックさせるＰＬＬ回路を用いてシステムクロックを再生させることにより、送信側と受信側の同期をとることができる。
【０００３】
図３は、ＭＰＥＧ２のトランスポートストリームの構造を示す図であり、１８８バイトのトランスポートストリームパケットのうち、先頭の４バイト（３２ビット）はヘッダである。ヘッダ内のadaptation field controlにより、adaptation fieldの有無が示される。adaptation fieldが無いことが示されると、ヘッダの後には直ちにpayloadが続く。このpayloadに映像や音声等のデータが挿入されて送られる。adaptation fieldの存在が示されると、ヘッダの後にはadaptation fieldが続き、残りの部分がpayloadとなる。adaptation fieldの後に続くpayloadには映像等のデータではなくstuffing byteを挿入することもできる。
【０００４】
adaptation field中に含まれるＰＣＲ信号は、実データが４２ビットのデータで、これを含んだトランスポートストリームパケットが各プログラム毎に０．１秒以下の周期で伝送される。ＰＣＲフィールドの最終バイトが時刻の標準化位置と規定され、受信機側ではこの位置の到着時点でＰＣＲフィールドの示す値に従ってクロックを補正することが求められる。
【０００５】
以下、図５及び図４を用いてＭＰＥＧ２トランスポートストリームを受信する受信機におけるシステムクロック再生ＰＬＬ回路の構成を述べる。まず、受信したＴＳパケットがクロック再生器５０１、ＭＰＥＧ２デコーダ５０２へ供給される。クロック再生器５０１ではＰＣＲパケットを抽出し、システムクロックを再生する。再生したシステムクロックをＭＰＥＧ２デコーダ５０２へ供給する。
【０００６】
図４はクロック再生器５０１の詳細ブロック図である。受信したＴＳパケットから、ＰＣＲ検出器４０１により当該プログラムのパケットからＰＣＲ信号を抽出する。ＰＣＲ検出器４０１により検出されたＰＣＲ信号の時刻標準化位置においてＰＣＲ値を電圧制御発振器（ＶＣＯ）４０５の出力をカウントするカウンタ４０３にロードする。カウンタ値と受信されたＰＣＲ値が減算器４０２によって減算される。減算結果は、ローパスフィルタ４０４により平滑化されてＶＣＯ４０５に供給される。ＶＣＯ４０５の出力は、システムクロックとして出力端子４０６を介して、映像及び音声復号化器に供給される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＭＰＥＧ２方式の信号をＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）で伝送する方式はMPEG over ATMとして知られている。このMPEG over ATMでは例えば２つのＴＳ（Transport Stream）パケットを８個のＡＴＭセルにフォーマットして伝送される。このMPEG over ATMでは、図６に示すように、例えば２つのトランスポートストリームパケットをAAL5にした後、８つのＡＴＭセルに分解して伝送する。一方、受信側では８つのＡＴＭセルを受信した時点でトランスポートパケットを組み立てるため、この２つのトランスポートパケットは図６に示すようにバーストデータとなる。ここでトランスポートストリームの伝送レートとＡＴＭの伝送レートの相違から、ＰＣＲの位置が本来の位置から変動して、これを基準として生成されるＳＴＣにジッタが発生することになる。
【０００８】
また、AAL５におけるＡＴＭ伝送では図７に示すように送信側と受信側の転送時間は保証されていないため更にジッタが発生することになる。
【０００９】
そこで本発明は、受信したMPEG over ATM信号のプログラムクロックレファレンスの位置に変動があってもジッタが低減されたシステムタイムクロックを生成するジッタ抑圧方法及びジッタ抑圧装置、更には、該ジッタ抑圧装置を有するＭＰＥＧ復号化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のジッタ抑圧装置は、入力ディジタル信号に含まれる時間情報のジッタを低減するジッタ抑圧装置であって、入力ディジタル信号から時間情報を抽出する時間情報抽出手段と、前記時間情報抽出手段によって抽出した時間情報を蓄えるための時間情報記憶手段と、入力ディジタル信号を蓄えるためのデータ記憶手段と、クロック発生手段と、前記クロック発生手段からのクロックを計測するクロック計測手段と、入力ディジタル信号に多重するデータ生成手段と、前記データ記憶手段に記憶した入力ディジタル信号と前記データ生成手段によって生成されたデータを多重する多重化手段と、前記多重化手段によって多重化された多重データに含まれる時間情報を補正する時間情報補正手段と、前記時間情報記憶手段及び前記データ記憶手段及び前記多重化手段及び前記時間情報補正手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
本発明のジッタ抑圧方法は、入力ディジタル信号に含まれる時間情報のジッタをジッタ抑圧装置により低減させるためのジッタ抑圧方法であって、入力ディジタル信号から時間情報を抽出する時間情報抽出手順と、抽出した時間情報を時間情報記憶手段に蓄える時間情報記憶手順と、入力ディジタル信号をデータ記憶手段に蓄えるデータ記憶手順と、クロック発生手段からのクロックを計測するクロック計測手順と、入力ディジタル信号に多重するデータ生成手順と、前記データ記憶手段に記憶した入力ディジタル信号と前記データ生成手順によって生成されたデータを多重する多重化手順と、前記多重化手順によって多重化された多重データに含まれる時間情報を補正する時間情報補正手順と、前記時間情報記憶手順及び前記データ記憶手順及び前記多重化手順及び前記時間情報補正手順を制御する制御手順とを有する点に特徴を有する。
本発明のコンピュータプログラムは、入力ディジタル信号に含まれる時間情報のジッタを低減させるための処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、入力ディジタル信号から時間情報を抽出する時間情報抽出処理と、抽出した時間情報を時間情報記憶手段に蓄える時間情報記憶処理と、入力ディジタル信号をデータ記憶手段に蓄えるデータ記憶処理と、クロック発生手段からのクロックを計測するクロック計測処理と、入力ディジタル信号に多重するデータ生成処理と、前記データ記憶手段に記憶した入力ディジタル信号と前記データ生成処理によって生成されたデータを多重する多重化処理と、前記多重化処理によって多重化された多重データに含まれる時間情報を補正する時間情報補正処理と、前記時間情報記憶処理及び前記データ記憶処理及び前記多重化処理及び前記時間情報補正処理を制御する制御処理とをコンピュータに実行させる点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、網ジッタを含む受信トランスポートストリームパケットに対し、網ジッタの抑圧を行うことができるので、トランスポートストリームパケット復号器において安定したシステムクロックを再生することが可能となり、映像及び音声を容易に復号できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。図２は、本発明を適用したＰＣＲジッタ抑圧装置を含むＭＰＥＧ復号化装置の構成を示すブロック図である。図２において、２０１はＰＣＲジッタ抑圧器であり、２０２はＴＳ復号器、２０３はＰＣＲ再生器、２０４は映像復号化器、２０５は音声復号化器である。
【００１３】
網ジッタを含むトランスポートストリームパケットがＰＣＲジッタ抑圧器２０１に入力される。ＰＣＲジッタ抑圧器２０１では後述するジッタ抑圧方法によって網ジッタが抑圧されたトランスポートストリームパケットが出力される。
【００１４】
網ジッタが抑圧されたトランスポートストリームパケットがＴＳ復号器２０２に供給され、ＰＣＲを含むトランスポートストリームパケット、映像及び音声パケットに分離され、それぞれ、ＰＣＲ再生器２０３、映像復号化器２０４、音声復号化器２０５に供給される。
【００１５】
ＰＣＲ再生器２０３ではトランスポートストリームパケットからＰＣＲを抽出し、ＰＬＬ回路によってシステムクロックを再生する。再生されたシステムクロックを映像復号化器２０４、音声復号化器２０５に供給する。
【００１６】
映像復号化器２０４、音声復号化器２０５ではそれぞれ映像、音声パケットを復号化し、映像データ及び音声データを出力する。
【００１７】
次に、ＰＣＲジッタ抑圧器２０１で行うＰＣＲジッタ抑圧方法について図面を参照して説明する。図１は本発明を適用したＰＣＲジッタ抑圧器の構成を示すブロック図である。図１において、１０１は受信されたトランスポートストリームパケットからＰＣＲ値を抽出するＰＣＲ抽出器、１０２は抽出されたＰＣＲ値を蓄えるＰＣＲバッファ、１０３は２７ＭＨｚ発振器、１０４は２７ＭＨｚ発振器１０３の２７ＭＨｚクロックを計測するカウンタ、１０５はＰＣＲバッファ１０２とカウンタ１０４の値からトランスポートストリームパケットをメモリ１０６に書き込み及び読み出し制御を行うコントローラ、１０６は受信されたトランスポートストリームパケットを蓄えるメモリ、１０７はヌルパケットを生成するスタッフィング発生器、１０８は受信されたトランスポートストリームパケットと１０７のスタッフィング発生器から出力されるヌルパケットを多重する多重器、１０９はＰＣＲ値を補正するＰＣＲ補正器である。
【００１８】
図１において、網ジッタを含むトランスポートストリームパケットが順次受信され、ＰＣＲ抽出器１０１によってトランスポートストリームパケット内に多重されているＰＣＲを含む受信トランスポートストリームパケットからＰＣＲ値が抽出される。
【００１９】
ＰＣＲ抽出器１０１は受信されたトランスポートストリームパケットからＰＣＲが含まれるトランスポートストリームパケットを抽出するとコントローラ１０５へＰＣＲ通知信号を出力する。また、ＰＣＲバッファ１０２へＰＣＲ値を保持させる。
【００２０】
コントローラ１０５では受信されたトランスポートストリームパケットを順次メモリ１０６へ書き込む。また、ＰＣＲ抽出器１０１からのＰＣＲ抽出通知信号を受けるとＰＣＲ抽出器１０１で抽出したＰＣＲ値とＰＣＲバッファ１０２に保持されているＰＣＲ値、及び、カウンタ１０４の計測値を読み込む。カウンタ１０４の計測値を読み込み終わると、カウンタ１０４をリセットする。カウンタ１０４の計測値は２７MHｚ発振器１０３から出力される２７MHｚクロックを計測した値である。
【００２１】
前記の受信されたトランスポートストリームパケットのメモリ１０６への書き込み及び受信トランスポートストリームパケット内に多重されているＰＣＲの抽出及びＰＣＲバッファ１０２へ書き込み、ＰＣＲ値、及び、カウンタ１０４の計測値を読み込み動作がＰＣＲを含むトランスポートストリームパケット間隔で連続して行われる。
【００２２】
コントローラ１０５は２つの読み込んだＰＣＲ値の時刻差を算出する。この算出した時刻差が各ＰＣＲ値の時刻差となる。また、読み込んだカウンタ１０４の計測値と算出したＰＣＲ時刻差とを比較する。
【００２３】
比較した結果、ＰＣＲ時刻差とカウンタ１０４の計測値の差分が１つのトランスポートストリームパケット分を伝送できる時刻差未満であれば、多重器１０８からメモリ１０６に書き込まれた受信トランスポートストリームパケットを読み出しＰＣＲ補正器１０９へ供給する。メモリ１０６から読み出すのはＰＣＲを含むトランスポートストリームパケットから次のＰＣＲを含むトランスポートストリームパケットの１つ前のトランスポートストリームパケットまでである。
【００２４】
逆に比較した結果、ＰＣＲ時刻差とカウンタ１０４の計測値の差分が１つのトランスポートストリームパケット分を伝送できる時刻差以上であれば、多重器１０８からスタッフィング生成器１０７からのヌルパケットを前記比較結果のＰＣＲ時刻差とカウンタ１０４の計測値の差分が１つのトランスポートストリームパケット分を伝送できる時刻差未満となるまで、トランスポートストリームパケット単位で挿入する。
【００２５】
このヌルパケット挿入によって多重器１０８で出力されるトランスポートストリームパケットは網ジッタを１つのトランスポートストリームパケット分を伝送できる時刻未満のジッタまで抑圧することができる。
【００２６】
次にＰＣＲ補正器１０９では前記１つのトランスポートストリームパケット分を伝送できる時刻未満のジッタまで抑圧されたトランスポートストリームパケットを受けて、多重器１０８の出力である多重データからＰＣＲ値を含むトランスポートストリームパケットを抽出する。
【００２７】
抽出したＰＣＲ値に対し、前記１つのトランスポートストリーム分を伝送できる時刻未満のジッタを前記カウンタ１０４の計測値から２７MHｚの１クロック精度での補正をかける。
【００２８】
前記コントローラ１０５からのメモリ１０６への読み出しタイミングと前記算出された２つのＰＣＲ時刻差及び、カウンタ１０４からの計測値から１つのトランスポートストリームパケット分未満の時刻ズレ量をＰＣＲ値に加算することによって網ジッタを抑圧し、図２のＴＳ復号器２０２へ供給する。
【００２９】
なお、本発明の目的は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００３０】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００３１】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００３２】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ(基本システム或いはオペレーティングシステム)等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００３３】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明を適用したＰＣＲジッタ抑圧器の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用したＰＣＲジッタ抑圧器を含むＭＰＥＧ復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ＭＰＥＧ２のトランスポートストリームの構成を示す図である。
【図４】システムクロック再生器の構成を示すブロック図である。
【図５】ＭＰＥＧ２復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図６】トランスポートストリームパケット及びＡＴＭセルの構成を示す図である。
【図７】ATM−AAL５でのセル送受信タイミングを示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０１：ＰＣＲ抽出器
１０２：ＰＣＲバッファ
１０３：２７MHｚ発振器
１０４：カウンタ
１０５：コントローラ
１０６：メモリ
１０７：スタッフィング生成器
１０８：多重器
１０９：ＰＣＲ補正器
２０１：ＰＣＲジッタ抑圧器
２０２：ＴＳ復号器
２０３：ＰＣＲ再生器
２０４：映像復号化器
２０５：音声復号化器
【図１】
2005277816.tif 000003
【図２】
2005277816.tif 000004
【図３】
2005277816.tif 000005
【図４】
2005277816.tif 000006
【図５】
2005277816.tif 000007
【図６】
2005277816.tif 000008
【図７】
2005277816.tif 000009