(57)【要約】【課題】時刻情報値を用いて周波数補正を行い、時刻を合わせる場合、入力のジッタあるいは信号発生装置の不安定な場合、その不安定な信号から生成したクロック・時刻値を用いると、出力するストリームのクロックおよび時刻値が乱れる。【解決手段】入力された信号に対して、その信号の安定区間を抽出し、内部タイマに反映させる。エンコーダ装置の出力開始時点でそのタイマ値を参照し、その値を元に出力タイマを生成し、その時間に従ってストリームを出力する。【選択図】  図１
2005027007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を変換して出力するデータ伝送装置であり、
前記データ伝送装置は、
前記入力信号に所定の変換を行うとともに時刻情報を付加して出力する変換手段と、
時刻情報を持った信号入力から時刻を生成する基準時刻タイマ手段と、
前記変換手段から出力する時刻を生成する出力タイマ手段とを備え、
前記変換手段からの出力を開始する前に前記基準時刻タイマ手段の時刻情報を前記出力タイマ手段に設定し、前記出力タイマ情報に基づいて前記変換手段から出力することを特徴とするデータ伝送装置。
【請求項２】
前記基準時刻タイマ手段は、起動時に所定の値をタイマの値として設定し、時刻情報を持った信号入力の時刻情報が有効であることを検出したときに、その値をタイマの値として設定することを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
【請求項３】
前記変換手段は、前記出力タイマ手段からの時刻情報に基づいてデータに時刻情報を付加し、付加した時刻情報と前記出力タイマ手段の時刻情報とが一致する時刻に出力することを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
【請求項４】
前記変換手段は、さらに出力時刻変換手段を備えており、付加した時刻情報を前記出力タイマ時刻の時刻情報に基づいて変更して出力することを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
【請求項５】
前記変換手段は、さらに、映像入力信号を圧縮符号化する映像符号化手段と音声入力信号を圧縮符号化する音声符号化手段のうち一方または両方を含むことを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像・音声等の連続ストリームをトランスポートストリーム等の時刻情報をもった形式で出力するデータ伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル放送システムでは、映像データと音声データをＭＰＥＧ方式（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  ｃｏｄｉｎｇ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）等により圧縮符号化し、所定の伝送パケットに多重化して配信される。通常、伝送パケットの形式は、ＭＰＥＧトランスポートストリーム（ＴＳ）形式が用いられる。
【０００３】
データ伝送装置からのＴＳ出力は、通常、ＤＶＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）規格におけるＡＳＩ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）方式、あるいはＳＰＩ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）方式にて出力される。いずれの場合でも、ＴＳパケットは１パケット当たり１８８バイトまたは２０４バイトの大きさである。
【０００４】
データ伝送装置においては、入力された映像および音声を圧縮符号化（エンコード）するとともにＭＰＥＧ−ＴＳ形式に多重化されるが、この時、映像・音声の各々のストリームは、ＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ  ＥｌｅｍｅｎｔａｒｙＳｔｒｅａｍ）パケットと呼ばれる構成にパケット化され、表示時刻ＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｓｔａｍｐ）あるいは復号化時刻ＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ  Ｔｉｍｅ  Ｓｔａｍｐ）が付加される。またＴＳパケットには、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ、プログラム時刻基準参照値）と呼ばれる時間情報（タイムスタンプ）が適当な頻度で設定される。このＰＣＲを含むパケットの送出時刻は、ＰＣＲの値と一致するように出力される。
【０００５】
パケット送出時においては、パケットを出力する時刻と他の機器との同期を取るために、基準時刻信号が用いられる。この基準時刻信号として、ＰＣＲパケット等の時刻情報を持った信号が用いられ、入力される基準時刻信号から正しい時刻値を生成する必要がある。
【０００６】
従来の時刻生成方法は、特開平９−４６７０６号公報「クロック再生装置」に開示されているように、入力された時刻情報であるＰＣＲを検出し、このＰＣＲの時刻情報と生成するクロックに基づいた時刻情報を比較し、発振周波数を補正する。これにより外部からの入力された基準時刻に整合した時刻情報を生成する。
【０００７】
従来の他の時刻生成方法は、特開平９−６４８６０号公報「クロック再生装置」に開示されているように、入力された時刻情報であるＰＣＲを検出し、この値が異常な値でないかを検査し、異常な値であった場合には、予測値として記憶されている前回の値を採用する。これにより外部からの時刻信号に異常な変動があった場合にも大きな時刻値の変動がない時刻情報を生成する。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−４６７０６号公報
【特許文献２】
特開平９−６４８６０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の時刻生成方法では、以下の問題点がある。
【００１０】
基準時刻信号から時刻情報を検出し、時刻値を生成する場合、基準時刻信号の受信部でジッタが発生し、この時受信した時刻値がジッタ分のクロック数だけずれるため、時刻値が変動する。また、入力されている基準時刻信号に異常があるかないかを判定するためには、異常の基準を設定する必要があり、この設定値の定め方によっては異常が検出されない恐れがある。
【００１１】
また、基準信号を用いて、ストリームを出力する場合、基準時刻入力が入力されるタイミング、あるいは異常があるタイミングによって、出力するストリームの時刻情報が乱れることになる。例えば、ストリームの出力開始後から遅れて基準時刻信号が入力される場合、生成された時刻にあわせると、ストリームの時刻情報が、途中から違う値になり連続性が保証されないという問題がある。さらに前述のように、ジッタ成分を含む時刻を生成すると、出力するストリームの時刻情報にもジッタ成分が乗ることになり、出力する時刻の精度が低下するという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は上記問題点を解決するために、入力基準時刻信号から基準時刻を生成する基準タイマと出力する時刻を生成する出力タイマとを設けて、ストリームの出力の開始する前に基準タイマの値を出力タイマへ設定し、ストリームの出力の間は出力タイマの値を使用することで、安定した時刻でストリームの出力することのできるデータ伝送装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るデータ伝送装置は、前記データ伝送装置は、前記入力信号に所定の変換を行うとともに時刻情報を付加して出力する変換手段と、時刻情報を持った信号入力から時刻を生成する基準時刻タイマ手段と、前記変換手段から出力する時刻を生成する出力タイマ手段とを備えている。
【００１４】
また、本発明に係るデータ伝送装置は、前記変換手段からの出力を開始する前に前記基準時刻タイマ手段の時刻情報を前記出力タイマ手段に設定し、前記出力タイマ情報に基づいて前記変換手段から出力する。
【００１５】
また、本発明に係るデータ伝送装置の前記基準時刻タイマ手段は、起動時に所定の値をタイマの値として設定し、時刻情報を持った信号入力の時刻情報が有効であることを検出したときに、その値をタイマの値として設定することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るデータ伝送装置の前記変換手段は、前記出力タイマ手段からの時刻情報に基づいてデータに時刻情報を付加し、付加した時刻情報と前記出力タイマ手段の時刻情報とが一致する時刻に出力することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係るデータ伝送装置の前記変換手段は、さらに出力時刻変換手段を備えており、付加した時刻情報を前記出力タイマ時刻の時刻情報に基づいて変更して出力することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係るデータ伝送装置の前記変換手段は、さらに、映像入力信号を圧縮符号化する映像符号化手段と音声入力信号を圧縮符号化する音声符号化手段のうち一方または両方を含むことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２０】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るデータ伝送装置の構成図である。エンコーダ（符号化手段）１０ａ、１０ｂは、それぞれ、映像、音声を圧縮符号化を行う手段である。符号化・転送制御部１３は、各手段に対する制御を行う手段である。パケット生成出力１４は、圧縮符号化されたデータをトランスポートストリームのパケットに変換して出力する手段である。
【００２１】
基準タイマ１１は、入力されてくる基準時刻信号を元にして基準タイマを生成する手段である。出力タイマ１２は、前記基準タイマ１１の出力する基準タイマよりパケット出力する時刻を生成する手段である。
【００２２】
以上のような構成を有する本実施の形態によるデータ伝送装置について、エンコーダ１０ａ、１０ｂ、パケットの生成出力１４、基準タイマ１１と出力タイマ１２の生成方法の動作について説明する。
【００２３】
まず、エンコーダの動作について図１を用いて説明する。
【００２４】
映像および音声の入力信号は、それぞれ映像データおよび音声データとしてエンコーダ１０ａ、１０ｂに転送される。映像データおよび音声データは、ほぼ一定の間隔で一まとまりの大きさごとに転送される。このとき、通常は、映像の１フレームごとの間隔で分割される。転送された映像・音声データは、それぞれエンコーダ１０ａ、１０ｂにおいて、圧縮符号化される。ここでの圧縮方式としては例えばＭＰＥＧ２などがある。圧縮符号化された映像・音声は、パケット生成出力手段１４においてＭＰＥＧ−ＴＳの形式に多重化される。このとき、映像・音声データ以外にＴＳとして必要な番組情報などの管理情報および時刻情報が生成されて映像・音声データとともにパケット化される。
【００２５】
また、パケット化されたデータは、出力タイマ１２の時刻に合せて出力される。
【００２６】
次に、パケット生成出力１４で生成するＭＰＥＧトランスポートストリーム（ＴＳ）の時刻情報について図２を用いて説明する。圧縮符号化された映像および音声の各々のストリームは、ＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ  Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｓｔｒｅａｍ）パケットと呼ばれる構成にパケット化され、表示時刻ＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｓｔａｍｐ）あるいは  復号化時刻ＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ  Ｔｉｍｅ  Ｓｔａｍｐ）が付加される。このＰＥＳはさらにＴＳパケットとよばれる１パケットあたり１８８バイトの大きさのパケットに分割される。ＴＳパケットには、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ、プログラム時刻基準参照値）と呼ばれる時間情報（タイムスタンプ）が適当な頻度で設定される。図２では時刻情報としてＰＣＲおよびＰＴＳが挿入されている状態を表している。
【００２７】
ＰＴＳについては、映像および音声それぞれのＰＥＳごとにその表示時刻として設定され、このＰＴＳの時刻は、基準時刻情報であるＰＣＲからいくらかのオフセットを持った時刻値に設定される。
【００２８】
これにより、このＴＳパケットの受信側では、基準時刻情報であるＰＣＲから時刻を生成し、ＰＴＳで示される時刻に従って映像および音声を正しい時刻順序で再生することが可能となる。なお、ＰＣＲは基準時刻情報であるので、このＰＣＲを含むパケットの出力時刻は、ＰＣＲの時刻値と一致する時刻になるように出力される。
【００２９】
上記の様にＰＴＳ、ＤＴＳやＰＣＲのように時刻情報を含むパケットを生成する際の基準時刻として前記出力タイマ１２の出力タイマ値を使用することによって、安定した時刻でストリームの出力することができる。
【００３０】
なお、パケットを生成する際は仮の時刻情報を使用して、ＰＴＳ、ＤＴＳやＰＣＲのように時刻情報を生成し、前記パケット生成出力１４から外部に出力する際に、ＰＴＳ、ＤＴＳやＰＣＲ等の時刻情報を含むパケットを検出し、前記出力タイマ１２の出力タイマ値と置き換えることによって、同様の効果を得ることができる。
【００３１】
次に、前記基準タイマ１１の生成例を図３を用いて説明する。
【００３２】
前記基準タイマ１１には、基準時刻となる時刻情報を含んだパケットが一定間隔Ｔａで入力される。前記基準タイマ１１では、通常時刻情報を含んだパケットを受信した際、入力された基準時刻を基準タイマとして設定を行うが、偶然に時刻情報を含んだパケットを受信している可能性がある為、時刻情報を含んだパケットが２回以上入力された時点で、基準時刻を基準タイマに設定し、その後一定間隔Ｔａ毎に基準タイマの更新を実施している。
【００３３】
また、時刻情報を含んだパケットの間隔が一定間隔Ｔａを超える基準値、例えばＴａの３倍の時刻であるＴｂの間、時刻情報を含んだパケットが入力されない場合は、基準タイマの更新を行わない。
【００３４】
つまり、図３に示した通り基準タイマの更新を行う期間をＨＩＧＨとした信号を有効フラグとし、有効フラグがＨＩＧＨのときだけ、基準タイマの更新を実施している。
【００３５】
また、有効フラグが一度ＬＯＷになった場合、次に入力された時刻情報のパケットが偶然に時刻情報を含んだパケットを受信している可能性がある為、時刻情報を含んだパケットが２回以上入力された時点で、有効フラグがＨＩＧＨとなり、基準タイマの更新を実施している。
【００３６】
なお、本実施例では、時刻情報を含んだパケットが２回以上入力された時点で有効フラグがＨＩＧＨになるような説明を行っているが、回数を限定するものではない。
【００３７】
なお、本実施例では、有効フラグをＬＯＷにする基準値を一定間隔Ｔａの３倍で説明を行っているが、基準値の算出方法は特に限定するものではなく、Ｔａを超えた場合は同様の結果となる。
【００３８】
なお、一定間隔がＴａ未満の場合、入力される基準時刻のパッケトに問題が発生している可能性があり、その場合も有効フラグをＬＯＷにする。
【００３９】
以上の前記基準タイマ生成の動作フローを図５を用いて説明する。
【００４０】
電源投入の後に、自走クロックで基準タイマを設定する（Ｓ０１）。基準時刻となる時刻情報を含むパケットをチェックする（Ｓ０２）。入力時刻が有効（有効フラグがＨＩＧＨ）かどうかを判定する（Ｓ０３）。入力時刻が有効な場合、入力された基準時刻を基準タイマ値として設定する（Ｓ０４）。また、基準タイマ設定後（Ｓ０４）、直ちに基準時刻となる時刻情報を含むパケットをチェックする（Ｓ０２）動作に移行する。
【００４１】
このように、基準タイマ１１は起動時または入力時刻が有効な時に設定されて値が更新され、設定の行なわれない期間は、設定された値に従って時刻を計数する。
【００４２】
従って、有効な時刻が入力されるたびに、その基準時刻値に合った値のタイマを生成することができる。
【００４３】
Ｓ０３の判定において入力時刻が無効の場合、直ちに基準時刻となる時刻情報を含むパケットをチェックする（Ｓ０２）動作に移行する。
【００４４】
次に、前記出力タイマ１２の生成例を図４を用いて説明する。はじめに図全体の説明を行う。通常、エンコーダに入力される映像データは、フラーム単位で入力される。
【００４５】
また、符号化・転送制御部１３から、エンコーダ１０ａ、１０ｂにおいて入力データを符号化するか否かを示す制御信号が入力される。これが本図における「開始」や「停止」にあたる。つまり、エンコーダ１０ａ、１０ｂにおいて、符号化を行う制御信号（開始）が入力されたら、符号化を行わない制御信号（停止）が入力されるまで入力データの符号化処理を行い、符号化結果をパケット生成出力１４に送信している。
【００４６】
前記出力タイマ１２では、エンコーダにおいて符号化を行う制御信号（開始）が入力された時に、前記基準タイマ１１の基準タイマ値を出力タイマ値に設定し、それ以外の時は、パケット生成出力１４のパケットを出力するクロックに従って時刻を生成する。つまり、出力タイマ１２は開始のタイミングで基準タイマ１１の値に更新されて、その後のエンコード出力が継続する間は、基準タイマ１１の値は参照されない。
【００４７】
従って、ひと続きのエンコード出力の間、出力タイマは継続した値が生成され、入力される基準時刻が乱れても出力タイマ１２の値が乱れることは無い。
【００４８】
パケット生成出力１４においては、出力タイマ１２の時刻に従って、ＰＴＳ、ＤＴＳやＰＣＲなどの時刻情報を含むパケットを生成する。
【００４９】
このとき、前述のように、ＰＣＲ時刻情報を含むパケットは、その時刻値が出力タイマ値と一致する時刻に出力されて、トランスポートストリームの規格に従った正しい時刻情報として出力することができる。
【００５０】
このように、出力の基準時刻として前記出力タイマ１２の値を使用することによって、基準時刻の入力の乱れの影響を受けない、安定した時刻でストリームを出力することができる。
【００５１】
なお、パケット生成出力１４のパケット出力のクロック、および出力タイマ１２のタイマカウントのクロックとして、通常は、入力される基準時刻の信号のクロックと同期させたクロックを使用する。これにより入力される基準クロックにジッタ等の乱れが無い場合、出力タイマ１２は、基準タイマ１１に常に一致した時刻を生成することができる。
【００５２】
クロックレベルのジッタが発生する場合でもクロックが同期していれば、ジッタによる変動は蓄積しないため、出力タイマ１２の時刻値は、基準タイマ１１からずれることがない。
【００５３】
また、パケット生成出力１４のパケット出力のクロックおよび出力タイマ１２のタイマカウントのクロックが、入力される基準時刻の信号のクロックと同期していない場合、基準タイマ１１と出力タイマ１２のタイマ値がずれることを検出することにより、基準時刻の入力信号が正しくないことを検出することができる。これにより入力および出力の時刻生成クロックが異常であることを外部に通知してデータ伝送装置全体の動作保証がなされているかどうかを判断することが可能である。
【００５４】
なお、パケットを生成する際は仮の時刻情報としてＰＴＳ、ＤＴＳやＰＣＲなどの時刻情報を一旦生成し、パケット生成出力１４から外部に出力する際に、仮の時刻値であるＰＴＳ、ＤＴＳやＰＣＲなどの時刻情報を含むパケットを検出して、前記出力タイマ１２の時刻値と置き換えることによって、同様の効果を得ることができる。
【００５５】
このとき、仮の時刻情報であるＰＴＳ、ＤＴＳについては、仮の時刻情報のＰＣＲの値と出力タイマ１２の値との差分を求めて、この差分の補正を行なうことにより、出力するパケット上の時刻情報としてのＰＴＳおよびＤＴＳとＰＣＲとの関係を維持することが可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るデータ伝送装置によれば、入力基準時刻信号から基準時刻を生成する基準タイマと出力する時刻を生成する出力タイマとを設けて、ストリームの出力の開始する前に基準タイマの値を出力タイマへ設定し、ストリームの出力の間は出力タイマの値を使用することで、安定した時刻でストリームの出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るデータ伝送装置の構成を示すブロック図
【図２】同データ伝送装置の出力するパケット構成図
【図３】基準時刻入力と基準タイマのタイミング図
【図４】出力タイマ設定と出力のタイミング図
【図５】基準タイマ設定のフローチャート
【符号の説明】
１０ａ，１０ｂ  エンコーダ
１１  基準タイマ
１２  出力タイマ
１３  符号化・転送制御部
１４  パケット生成出力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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