(57)【要約】【課題】ジッタが存在する可能性のある伝送路を経由したＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのパケット伝送装置において、送受信機のクロック同期を図り、送受信におけるＰＣＲジッタを抑止する。【解決手段】ＧＰＳ受信機を介して受信されるＧＰＳクロックから送受信共通のシステムクロックを生成する。送信機は、そのシステムクロックに基づいて送信ＴＴＳカウンタの時刻情報を付加して伝送路に（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットを送出する。受信機は、（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットをそのシステムクロックに基づいて受信バッファに格納し、パケットに含まれる時刻情報を抽出して、受信バッファ内のパケットを時刻順に読み出す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路を経由したタイムスタンプ付きＭＰＥＧ２−ＴＳ（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットを送受信するパケット伝送装置であって、
ＧＰＳ信号を受信してＧＰＳクロックから送受信共通のシステムクロックを生成するシステムクロック生成手段と、
該システムクロックに基づき、送信ＴＴＳカウンタの時刻情報を付加するＴＴＳ付加手段と、該時刻情報を付加して伝送路に（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットを送出するパケット送出手段と、を有する送信機と、
伝送路を介して受信される（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットを、該ＧＰＳクロックに関連する受信システムクロックに基づいて格納する受信バッファと、受信された該（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットから送信機で付加された該時刻情報と、前記システムクロック生成手段にて生成された受信用の時刻情報とを比較し、該比較結果に応じて、該受信バッファに格納されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの読み出しを行う受信バッファ制御手段と、を有する受信機と、を含むことを特徴とするパケット伝送装置。
【請求項２】
伝送路を経由したタイムスタンプ付きＭＰＥＧ２−ＴＳ（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットを送信するパケット伝送装置であって、
ＧＰＳ信号を受信してＧＰＳクロックから送受信共通のシステムクロックを生成するシステムクロック生成手段と、
該システムクロックに基づき、送信ＴＴＳカウンタの時刻情報を付加するＴＴＳ付加手段と、該時刻情報を付加して伝送路に（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットを送出するパケット送出手段と、を有するパケット伝送装置。
【請求項３】
伝送路を経由したタイムスタンプ付きＭＰＥＧ２−ＴＳ（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットを受信するパケット伝送装置であって、
伝送路を介して受信される（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットを、該ＧＰＳクロックに関連する受信システムクロックに基づいて格納する受信バッファと、受信された該（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットから送信機で付加された該時刻情報と、前記システムクロック生成手段にて生成された受信用の時刻情報とを比較し、該比較結果に応じて、該受信バッファに格納されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの読み出しを行う受信バッファ制御手段と、を有することを特徴とするパケット伝送装置。
【請求項４】
前記システムクロック生成手段は、ＧＰＳクロックから２７ＭＨｚのシステムクロックを生成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかのパケット伝送装置。
【請求項５】
前記システムクロック生成手段は、ＧＰＳ信号受信機からのＧＰＳクロックを受信して、システムクロック生成カウンタ値とＰＬＬ部にてクロック生成カウンタ制御して、位相調整された２７ＭＨｚのシステムクロックを生成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかのパケット伝送装置。
【請求項６】
伝送路を経由したタイムスタンプ付きＭＰＥＧ２−ＴＳ（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳという）パケットを送受信するパケット伝送方法であって、
送信機側において、ＧＰＳ信号を受信してＧＰＳクロックから送受信共通のシステムクロックを生成するステップと、
該システムクロックに基づき、送信ＴＴＳカウンタの時刻情報を付加した（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットを伝送路に送出するステップと、
受信機側において、伝送路を介して受信される（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットを、該ＧＰＳクロックに関連する受信システムクロックに基づいて受信バッファに格納するステップと、
受信したパケットから時刻情報を抽出するステップと、
抽出された該時刻情報と、該システムクロック生成によって生成された受信用の時刻情報とを比較するステップと、
該比較結果に応じて、該受信バッファに格納されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを受け入れるステップと、を有することを特徴とするパケット伝送方法。
【請求項７】
前記システムクロック生成において、ＧＰＳクロックから２７ＭＨｚのシステムクロックを生成することを特徴とする請求項６のパケット伝送方法。
【請求項８】
前記システムクロック生成において、ＧＰＳ信号受信機からのＧＰＳクロックを受信したときは、システムクロック生成カウンタ値とＰＬＬ部にてクロック生成カウンタ制御して、位相調整された２７ＭＨｚのシステムクロックを生成することを特徴とする請求項６又は７のパケット伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット伝送装置及び方法に係り、特に、高い転送レートを必要とする、ＭＰＥＧ２−ＴＳ（Transport Stream）などの動画情報のパケットやインターネットプロトコル（ＩＰ：Internet Protocol）などを用いて、ジッタが存在する伝送路を経由してパケットを送受信するためのパケット伝送装置におけるクロック同期に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビジョンなどの放送方式は、デジタル化（ワンセグ、地上デジタル、衛星デジタル等）が進み、その受信可能エリアが拡大している。
デジタル放送では、映像と音声を多重化したＭＰＥＧ２−ＴＳが使用されており、テレビジョン放送を電波で送る場合には、ＭＰＥＧ２−ＴＳにＰＣＲ（Program Clock Reference）を付加して定レートで信号を送信している。受信側では、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット伝送における送受間のクロック同期方法として、送信機とは独立した受信機クロックで動作する電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）を具備し、到着したＭＰＥＧ２−ＴＳパケットに包含される時刻情報の送信ＰＣＲパケットを参照し、受信クロックでカウントした時刻情報と送信ＰＣＲパケットを比較から送信クロックとの遅れ／進みを判断し、ＶＣＸＯを制御してクロック同期をさせている。これにより、送受信におけるクロック同期が可能となり、データを誤って再生することが防止できる。
【０００３】
これに対して、ジッタが存在する伝送路を経由してパケットを送受信する場合は、定レートで信号が送受することが保証されないため、送信ＰＣＲパケットを参照するのみでは安定したクロック同期を行えず、受信機側で用意するＶＣＸＯに加え、送信機側でタイムスタンプ情報を付加するなどの手段が必要になる。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開平１１−３０８２０３号公報）には、ネットワークジッタ吸収およびクロック再生のために付加された時間情報を含むパケットを受信して、ジッタの影響を与えずにクロック再生する技術が開示されている。この技術によれば、時刻情報の抽出値とＭＰＥＧ２−ＴＳのある時点のタイマ値との差からＰＣＲを補正することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０８２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されているクロック再生技術において、クロック再生処理をするためには、パケットデータに含まれ、パケットデータの送受信に必要なタイムスタンプ以外に、伝送路への送出時刻情報である時刻基準値に基づいて定期的に時刻合わせなどの補正が必要となるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、ジッタが存在する可能性のある伝送路を経由したＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの送受信において、ＧＰＳクロックをパケットの送受信に共通に用いてクロック同期をとり、ＰＣＲジッタを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の係るパケット伝送装置は、ジッタが存在する可能性のある伝送路を経由したタイムスタンプ付きＭＰＥＧ２−ＴＳ（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳという）パケットを送受信するパケット伝送装置において、ＧＰＳ信号を受信してＧＰＳクロックから送受信のシステムクロックを生成するシステムクロック生成手段と、生成された該システムクロックに基づき送信ＴＴＳカウンタの時刻情報を付加するＴＴＳ付加手段と、時刻情報を付加して伝送路に（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットを送出するパケット送出手段と、を有する送信機として構成する。
【０００９】
また、伝送路を介して受信される（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットを、ＧＰＳクロックに関連する受信システムクロックに基づいて格納する受信バッファと、受信された（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットから送信機で付加された時刻情報と、前記システムクロック生成手段にて生成された受信用の時刻情報とを比較し、その比較結果に応じて、受信バッファに格納されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの読み出しを行う受信バッファ制御手段と、を有する受信機として構成する。
【００１０】
本発明に係るパケット伝送方法は、伝送路を経由したタイムスタンプ付きＭＰＥＧ２−ＴＳ（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳという）パケットを送受信するパケット伝送方法であって、送信機側において、ＧＰＳ信号を受信してＧＰＳクロックから送受信共通のシステムクロックを生成するステップと、該システムクロックに基づき、送信ＴＴＳカウンタの時刻情報を付加した（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットを伝送路に送出するステップと、受信機側において、伝送路を介して受信される（ＭＰＥＧ２−ＴＴＳ）パケットを、該ＧＰＳクロックに関連する受信システムクロックに基づいて受信バッファに格納するステップと、受信したパケットから時刻情報を抽出するステップと、抽出された該時刻情報と、該システムクロック生成によって生成された受信用の時刻情報とを比較するステップと、該比較結果に応じて、該受信バッファに格納されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを受け入れるステップと、を有するパケット伝送方法として構成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、送信機及び受信機を含むパケット伝送装置において、ＧＰＳシステムクロックを用いて同期をとることができ、受信機側で複雑なクロック同期やバッファ制御が不要となり、ＰＣＲジッタを抑止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、一実施形態によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。
このパケット伝送装置１００は、送信機ブロック１１０と、受信機ブロック１２０、及び送受信システムクロックを生成する生成部１３０を有して構成される。
【００１３】
送受信システムクロック生成部１３０は、送受信システムクロック生成部１３１とＰＬＬ部（例えばＰＬＬ回路）１３２を有しており、ＧＰＳアンテナ１４１を介してＧＰＳ信号受信機１４０に受信されるＧＰＳクロックを用いて、送受信システムクロック生成部１３０で２７ＭＨｚのシステムクロックを生成する。生成されたシステムクロックＣＬＫ（Ｓ），ＣＬＫ（Ｒ）はそれぞれ送信機ブロック１１０及び受信機ブロック１２０に送られ、送信ＴＴＳカウンタ部１１３及び受信ＴＴＳカウンタ部１２３のカウンタ値に採用される。
【００１４】
送信機ブロック１１０は、ＴＴＳ付加部１１２とＴＴＳカウンタ部１１３を有する送信ＴＴＳ生成部１１１を備えており、このＴＴＳ付加部１１２に入力されるＭＰＥＧ２−ＴＳパケットＡ１は、送信ＴＴＳ生成部１１１内の送信ＴＴＳ付加部１１２により、ＴＴＳタイムスタンプ化されＭＰＥＧ２−ＴＴＳパケットＡ２として、伝送路１１４に送出される。この時、ＭＰＥＧ２−ＴＴＳパケットに付加されるＴＴＳカウンタ値は、送受信システムクロック生成部１３０で生成された、２７ＭＨｚのシステムクロックＣＬＫ（Ｓ）が用いられる。
【００１５】
受信機ブロック１２０は、受信バッファ１２４と、ＴＴＳ値比較部１２２及びＴＴＳカウンタ値を保持する受信カウンタ部１２３を有する受信バッファ制御部１２１を備えている。伝送路１１４を経由して入力されたＭＰＥＧ２−ＴＴＳパケットＢ１は受信バッファ１２４に格納される。そして、ＴＴＳ値比較部１２２において、受信バッファ１２４内のパケットＴＴＳカウンタ値と、受信ＴＴＳカウンタ部１２３のＴＴＳカウンタ値と比較する。比較の結果、両者のＴＴＳカウンタ値が一致した時のみ、受信バッファ制御部１２１は、受信バッファ１２４よりＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの読み出しを行うことで、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットＢ２が受信される。
【００１６】
このように、ＧＰＳ信号受信機１４０を介してＧＰＳ基準周波数に同期したＧＰＳクロックを入力してそこから送受信共通の２７ＭＨｚのシステムクロックを生成し、ＴＴＳカウンタ値を使用して送受信を行うことにより、送受信間でＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの同期を実現することができる。
なお、ここで、受信バッファ１２４として、二重の格納エリア（受信バッファＡ、Ｂ）を備えることで、受信バッファへの書き込み、読み出し制御にてＰＣＲによるジッタを抑制して、安定したパケットの送受信を実現することが可能となる。
【００１７】
図２は、本実施形態における送受信クロック生成の動作フローである。
ＧＰＳ信号受信機１４０はＧＰＳ信号を受信し（２１）、ＧＰＳクロックを生成する（２２）。送受信システムクロック生成（２３）において、ＧＰＳ信号受信機１４０から送られるＧＰＳクロックの受信が無いときは、クロック生成カウンタを自走させて（２３３）、２７ＭＨｚの送受信システムクロックを生成する（２３４）。
【００１８】
一方、ＧＰＳ信号受信機１４０からのＧＰＳクロックを受信したときは、送受信システムクロック生成カウンタ値２４とＰＬＬ部１３２にてクロック生成カウンタ制御して（２３２）、位相調整された２７ＭＨｚ送受信システムクロックを生成する（２３４）。この送受信共通の２７ＭＨｚのシステムクロック生成は、電源投入以降から電源断されるまで（２５）、経時的に位相調整を実施して２７ＭＨｚのシステムクロック生成が行なわれる。
【００１９】
図３は、本実施形態におけるパケット送信の動作フローである。
送信機側制御３０において、送受信共通の２７ＭＨｚの送信クロックが入力され、送信カウンタ制御により（３１）、送信パケットとして送信ＴＴＳを生成し（３２）、かつ送信ＴＴＳを付加して（３３）、送信するパケットと制御信号を生成して（３４）、生成されたパケットを伝送路に送出する（３５）。
【００２０】
図４は、本実施形態におけるパケット受信の動作フローである。
受信機側制御４０において、送受信共通の２７ＭＨｚの受信クロックが入力され、伝送路を経由してＭＰＥＧ２−ＴＴＳパケット受信される度に（４１）、受信カウンタが制御され（４２）、パケットが受信バッファに書き込まれる（４３）。
そして、受信したパケットからＴＴＳ値が抽出され（４４）、受信ＴＴＳカウンタの制御により、受信バッファに格納されたパケットＴＴＳ値と受信ＴＴＳカウンタ値を比較する（４５）。比較の結果、ＴＴＳカウンタ値が一致した時、受信バッファに格納された、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの読み出しを行い、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットが受信される（４６）。
【００２１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されずに種々変形して実施することができる。例えば、送信機及び受信機は必ずしも共通のパケット伝送装置内に納めて実装する必要は無い。
【００２２】
本実施例によれば、送受信機でそれぞれ独立に搭載した２７ＭＨｚシステムクロックを同期させる手段として、ＧＰＳ受信機を介して入力されるＧＰＳクロックを用いて、従来の電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）を不要することができる。
ＧＰＳクロックは、ＧＰＳ電波を安定的に受信可能な環境であれば、離れた場所に設置される送受信機に対して各々に入力し、送受信で同期した共通の２７ＭＨｚシステムクロックを生成し、送受信機が完全に同期したシステムクロックを用いることにより、双方の周波数偏差を吸収し、送受信で共通の時刻情報を持つことができる。
【００２３】
さらに、本実施例によれば、受信機側におけるＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの受信バッファからの読み出しにおいて、送受信機においてクロック同期が図られるため、受信されるパケットＴＴＳ情報に従って読み出しするので受信バッファ制御が容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一実施形態によるパケット伝送装置のブロック図である。
【図２】一実施形態における送受信クロック生成の動作フローチャートである。
【図３】一実施形態におけるパケット送信の動作フローチャートである。
【図４】一実施形態におけるパケット受信の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１００：パケット伝送装置、  １１０：送信機ブロック、  １１１：送信ＴＴＳ生成部、  １１２：送信ＴＴＳ付加部、  １１３：送信ＴＴＳカウンタ部、  １２０：受信機ブロック、  １２１：受信バッファ制御部、  １２２：受信ＴＴＳ比較部、  １２３：受信ＴＴＳカウンタ部、  １２４：受信バッファ、  １３０：送受信システムクロック生成部、１４０：ＧＰＳ信号受信機、  １４１：ＧＰＳアンテナ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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