(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置または前段の中継装置から転送された、時刻基準を表す時間情報が設定されたパケットを含むパケット列からなるマルチメディアデータのビットストリームを第１の転送レートで入力し、タイムスタンプが付加されたパケットの列からなるビットストリームとして受信装置または後段の中継装置に前記第１の転送レートより速い第２の転送レートで所定の転送方式により転送するマルチメディアデータ中継装置であって、
前記第２の転送レートと前記第１の転送レートとの差である転送レート差が許容範囲外となったことを検出し、その転送レート差を補償するために入力パケット間にダミーのパケットを挿入するダミーパケット挿入手段と、
前記ダミーパケット挿入手段により挿入されたダミーパケットを含むパケット列から前記時間情報を含むパケットを検出して、前記ダミーパケットの挿入による当該時間情報のずれを補正し、その補正後の値に当該時間情報を書き換える時間情報書き換え手段と、
前記時間情報書き換え手段によって前記時間情報が書き換えられたパケットを含むパケット列から前記時間情報を含むパケットを検出し、当該時間情報を含むパケットを検出する毎に、当該パケットから次の時間情報を含むパケットの直前のパケットまでの各々について、当該パケットの時間情報をもとに、前記所定の転送方式用のフォーマットでタイムスタンプを生成して付加設定するタイムスタンプ設定手段とを具備することを特徴とするマルチメディアデータ中継装置。
【請求項２】
前記タイムスタンプ設定手段は、前記時間情報書き換え手段によって前記時間情報が書き換えられたパケットを含むパケット列から前記時間情報を含むパケットを検出し、当該時間情報を含むパケットを検出する毎に、当該パケットから次の時間情報を含むパケットの直前のパケットまでの各々について、当該パケットの時間情報をもとに、その時間情報と同一フォーマットのタイムスタンプを生成して付加設定するタイムスタンプ生成手段と、前記タイムスタンプ生成手段によってタイムスタンプが付加設定されたパケットを受けて、当該タイムスタンプを前記所定の転送方式用のタイムスタンプにフォーマット変換するフォーマット変換手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載のマルチメディアデータ中継装置。
【請求項３】
前記タイムスタンプ設定手段は、後段に前記受信装置が位置している場合に、前記タイムスタンプの値を前記受信装置側の遅延時間分だけ予め補正して設定することを特徴とする請求項１記載のマルチメディアデータ中継装置。
【請求項４】
送信装置または前段の中継装置から転送された時刻基準を表す時間情報が設定されたパケットを含むパケット列からなるマルチメディアデータのビットストリームを第１の転送レートで入力して、タイムスタンプが付加されたパケットの列からなるビットストリームとして受信装置または後段の中継装置に前記第１の転送レートより速い第２の転送レートで所定の転送方式により転送するマルチメディアデータ中継装置であって、
前記第２の転送レートと前記第１の転送レートとの差である転送レート差が許容範囲外となったことを検出し、その転送レート差を補償するために入力パケット間にダミーのパケットを挿入するダミーパケット挿入手段と、
前記ダミーパケット挿入手段により挿入されたダミーパケットを含むパケット列から前記時間情報を含むパケットを検出して、前記ダミーパケットの挿入による当該時間情報のずれを補正し、その補正後の値に当該時間情報を書き換える時間情報書き換え手段とを具備することを特徴とするマルチメディアデータ中継装置。
【請求項５】
送信装置または前段の中継装置から転送された、時刻基準を表す時間情報が設定されたパケットを含むパケット列からなるマルチメディアデータのビットストリームを第１の転送レートで入力し、タイムスタンプが付加されたパケットの列からなるビットストリームとして受信装置または後段の中継装置に前記第１の転送レートより速い第２の転送レートで所定の転送方式により転送するマルチメディアデータ中継方法であって、
前記第２の転送レートと前記第１の転送レートとの差である転送レート差が許容範囲外となったことを検出し、その転送レート差を補償するために入力パケット間にダミーのパケットを挿入するステップと、
前記挿入されたダミーパケットを含むパケット列から前記時間情報を含むパケットを検出して、前記ダミーパケットの挿入による当該時間情報のずれを補正し、その補正後の値に当該時間情報を書き換えるステップと、
前記時間情報が書き換えられたパケットを含むパケット列から前記時間情報を含むパケットを検出し、当該時間情報を含むパケットを検出する毎に、当該パケットから次の時間情報を含むパケットの直前のパケットまでの各々について、当該パケットの時間情報をもとに、前記所定の転送方式用のフォーマットでタイムスタンプを生成して付加設定するステップとを具備することを特徴とするマルチメディアデータ中継方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル映像データ等のマルチメディアデータの伝送システムに係り、特にマルチメディアデータを中継する際に前段のデータ送信装置または中継装置と後段のデータ受信装置または中継装置の時刻合わせを効果的に行うことが可能なマルチメディアデータ中継装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、映像や音声等の各種メディアの情報信号をデジタル化して信号処理し、それを伝送するマルチメディアデータ伝送技術がめざましく進歩している。
デジタル映像データ等のマルチメディアデータは、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）と呼ばれる規格の符号化処理技術（データ圧縮処理技術）を適用して符号化されるのが一般的である。ＭＰＥＧシステムの１つにＭＰＥＧ２システムがある。このＭＰＥＧ２システムでは、符号化されたマルチメディアデータのビットストリーム（ビット列）は、それぞれＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）パケットと呼ばれるパケット単位に区切られたＰＥＳとされて時分割多重されることにより、トランスポートストリーム（Transport Stream；ＴＳ）と呼ばれる多重通信信号となる。このトランスポートストリーム（ＭＰＥＧ２−ＴＳ）では、ＰＥＳパケットが幾つかに分解されて１８８バイトの固定長のトランスポートパケット（ＴＳパケット）に乗せられたデータ構造となっている。
【０００３】
さて、トランスポートストリームでは、アクセスユニットと呼ばれる復号再生の単位（映像データの場合には１フレーム）毎に、システム同期用のタイムスタンプ、即ち受信装置側での復号タイミングを示すＤＴＳ（Decoding Time Stamp ）と呼ばれるタイムスタンプ、再生（表示）タイミングを示すＰＴＳ（Presentation Time Stamp ）と呼ばれるタイムスタンプが付加される。また、トランスポートストリームでは、受信装置の復号器において基準時計の同期をとるための、ＰＣＲ（Program Clock Referance 、プログラム時刻基準参照値）と呼ばれる６バイトの時間情報（一種のタイムスタンプ）が適当な頻度で設定される。このＰＣＲの値には、該当するパケットの送出時の時刻が用いられる。
【０００４】
このようなトランスポートストリームの転送方式は同期転送方式と呼ばれており、受信装置側では、内蔵の（２７ＭＨｚの）基準クロック発生器を送信側の基準クロック発生器に同期させて基準時計を再現し、ＤＴＳ，ＰＴＳに従う復号及び表示のタイミングを制御するのが一般的である。即ち受信側では、ＰＣＲが含まれるパケット（ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット）を受信した際の内蔵の基準時計の時刻と当該ＰＣＲの値（時間情報）とを比較し、その差分をＰＬＬ回路（位相ロックループ回路）の電圧制御発振器（ＶＣＯ）にフィードバックすることで、ＰＣＲの値と内蔵の基準時計の時刻とを一致させる、つまり同期させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したマルチメディアデータを同期転送方式で転送するシステムにおいて、送信側と受信側とで基準クロックに誤差がある場合には、クロックの誤差が蓄積されて、タイムジッタが発生する。このタイムジッタが小さい場合には、ＰＣＲ（時間情報、タイムスタンプ）が含まれるパケットを受信した際の内蔵の基準時計の時刻と当該ＰＣＲの値とを比較してＰＣＲの値と内蔵の基準時計の時刻とを一致させることで、当該タイムジッタを吸収できる。
【０００６】
しかし、タイムジッタが大きくなると、例えば送信側の方が基準クロックの周波数が高い場合、即ち送信レートが受信レートより速い場合には、受信できないパケットが発生し、送信側の方が基準クロックの周波数が低い場合、即ち送信レートが受信レートより遅い場合には、受信待ちが発生する。いずれの場合にも、タイムジッタが吸収できず、受信装置でのマルチメディアデータ（例えば映像データ）の再生が正常に行われない可能性があるという問題が生ずる。
【０００７】
一方、最近は、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc.）により提案されたＩＥＥＥ1394で用いられるアイソクロナス（Isocronous）転送と称される転送方式が、マルチメディアデータ用に転送速度を確実に確保できるという点で注目されている。このアイソクロナス転送では、ＭＰＥＧ２−ＴＳの１８８バイトのパケットの先頭に４バイトのタイムスタンプを付加して転送が行われる。
【０００８】
したがって、マルチメディアデータの中継装置の出力インタフェースにＩＥＥＥ1394におけるアイソクロナス転送方式を適用した場合には、タイムスタンプの付け方（同期の取り方）が、出力インタフェースに同期転送方式を適用した場合と異なる。また、アイソクロナス転送では伝送媒体にケーブルが用いられることから、ケーブルによる伝送遅延時間も考慮する必要がある。
【０００９】
このため、マルチメディアデータの中継装置の出力インタフェースにアイソクロナス転送を適用した場合には、前記したタイムジッタ（時間軸に関する誤差）を吸収することが一層困難となるという問題があった。
【００１０】
本発明は上記事情を考慮してなされたものでその目的は、出力インタフェースにアイソクロナス転送方式など、同期転送方式とは異なる転送方式を適用する場合において、マルチメディアデータ送信装置とマルチメディアデータ受信装置との間の時刻合わせを効果的に行って時間軸の狂いを吸収できるマルチメディアデータ中継装置及び方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、送信装置または前段の中継装置から転送された、時刻基準を表す時間情報（ＰＣＲ）が設定されたパケットを含むパケット列からなるマルチメディアデータのビットストリームを第１の転送レートで入力し、タイムスタンプが付加されたパケットの列からなるビットストリームとして受信装置または後段の中継装置に上記第１のレートより速い第２の転送レートで所定の転送方式により転送するマルチメディアデータ中継装置であって、転送レート差が許容範囲外となったことを検出し、その転送レート差を補償するために入力パケット間にダミーのパケットを挿入するダミーパケット挿入手段と、このダミーパケット挿入手段により挿入されたダミーパケット（Ｎｕｌｌパケット）を含むパケット列からＰＣＲを含むパケットを検出して、Ｎｕｌｌパケットの挿入による当該ＰＣＲのずれを補正し、その補正後の値に当該ＰＣＲを書き換える時間情報（ＰＣＲ）書き換え手段と、この時間情報書き換え手段によってＰＣＲが書き換えられたパケットを含むパケット列からＰＣＲ付きパケットを検出し、当該ＰＣＲ付きパケットを検出する毎に、当該パケットから次の時間情報を含むパケットの直前のパケットまでの各々について、当該パケットの時間情報をもとに、上記所定の転送方式用のフォーマットでタイムスタンプを生成して付加設定するタイムスタンプ設定手段とを備えたマルチメディアデータ中継装置の構成としたことを特徴とする。
【００１２】
このような構成においては、入力レート（第１の転送レート）より出力レート（第２の転送レート）が速くなるように設定されるため、受信（入力）できないパケットが発生するのを防止できる。但し、受信待ちが発生するため、このままでは、受信装置でのマルチメディアデータ（例えば映像データ）の再生が正常に行われない可能性がある。
【００１３】
そのため上記の構成では、転送レートの差を吸収するために、転送レート差が許容範囲外となった場合に、ダミーパケット挿入手段が入力パケット間にダミーパケットを挿入することで、その転送レート差を補償するようにしている。但し、ダミーパケットを挿入したことにより、ＰＣＲ付きパケット中のＰＣＲ値がずれる。
【００１４】
そのため上記の構成では、ＰＣＲ付きパケットを検出して、ダミーパケット挿入によるＰＣＲ値のずれを補正するようにしている。
また上記の構成では、タイムスタンプが付加されたパケットの列からなるビットストリームを転送する、Isocronous転送などの所定の転送方式を適用するために、ＰＣＲ値が補正されたＰＣＲ付きパケットを含むパケットの列を対象に、ＰＣＲ付きパケットから次のＰＣＲ付きパケットの直前のパケットまでの各々について、そのＰＣＲをもとに、上記所定の転送方式用のフォーマットでタイムスタンプが生成され、そのパケットに付加される。
【００１５】
このタイムスタンプが付加されたパケットの列からなるビットストリームが受信装置に転送された場合、当該受信装置では、各パケットに付加されたタイムスタンプが当該パケットの復元時刻として用いられることから、転送レート差を吸収することが可能となる。
【００１６】
ここで、受信装置の前段に設けられる中継装置では、少なくとも当該受信装置での遅延時間を考慮して、当該受信装置に転送するパケットに付加されるタイムスタンプの値を、受信装置側の遅延時間分だけ予め補正して設定するならば、受信装置側の遅延時間を相殺することができるため、マルチメディアデータの一層スムーズな復元（再生）が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るマルチメディアデータ中継装置を備えたマルチメディアデータ伝送システムの構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１のシステムは、基準クロックＣＬＫ１で動作し、ＭＰＥＧ２−ＴＳと呼ばれるマルチメディアデータのビットストリーム（トランスポートストリーム）を送信するマルチメディアデータ送信装置１１と、この送信装置１１からのトランスポートストリームをアイソクロナス（Isocronous）転送方式により後段に転送するマルチメディアデータ中継装置１２と、基準クロックＣＬＫ２で動作し、中継装置１２により転送されたアイソクロナス転送方式のストリームを受信するマルチメディアデータ受信装置１３とから構成される。ここでクロックＣＬＫ１の周波数変動分（誤差）を考慮した場合の最高周波数は、クロックＣＬＫ２の周波数の周波数変動分（誤差）を考慮した場合の最低周波数より低くなるように、つまり送信装置の送信レートは受信装置の受信レートより遅くなるように設定される。
【００１９】
図２は、マルチメディアデータ中継装置１２の構成を示すブロック図である。この中継装置１２は、入力インタフェース１２１、入力ＦＩＦＯ１２２、Ｎｕｌｌ（ヌル）パケット挿入部１２３、ＰＣＲ書き換え部１２４、タイムスタンプ生成部１２５、出力ＦＩＦＯ１２６、フォーマット変換部１２７、及び出力インタフェース１２８から構成される。
【００２０】
入力インタフェース１２１は、前段（ここでは送信装置１１）から転送されるマルチメディアデータ（ここでは、トランスポートストリーム）を（送信装置１１での）基準クロックＣＬＫ１に同期してパケット（１８８バイトのＴＳパケット）単位で入力する。
【００２１】
入力ＦＩＦＯ１２２は、入力インタフェース２１により入力されたパケットを、（送信装置１１での）基準クロックＣＬＫ１に同期して入力して保持し、その保持パケットを受信装置１３での基準クロックＣＬＫ２に同期して入力順に出力するための先入れ先出しバッファである。
【００２２】
Ｎｕｌｌパケット挿入部１２３は、ＦＩＦＯ１２２からのパケット取り出し（読み込み）を基準クロックＣＬＫ２に同期して行い、ＦＩＦＯ１２２（１２６）からのパケット出力レートとＦＩＦＯ２２へのパケット入力レートとの差が許容範囲外となった場合に、ダミーのパケットであるＮｕｌｌパケットを挿入する。
【００２３】
ＰＣＲ書き換え部１２４は、Ｎｕｌｌパケット挿入部１２３により取り出されたパケット（ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット）の中から６バイト構成のＰＣＲ（時間情報）の含まれるパケットを検出して、当該ＰＣＲの値を読み取り、Ｎｕｌｌパケットの挿入によって生じたＰＣＲ値のずれを補正するように、当該ＰＣＲの書き換えを行う。
【００２４】
タイムスタンプ生成部１２５は、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット中のＰＣＲを含むパケットを検出し、そのＰＣＲの値をもとに、次のＰＣＲを含むパケットの直前までの各パケットのタイムスタンプ（時間情報）を順次生成して該当するパケットに付加する。ここでのタイムスタンプは、ＰＣＲと同一フォーマット（形式）であり、６バイトで構成される。
【００２５】
出力ＦＩＦＯ１２６は、タイムスタンプ生成部１２５によりタイムスタンプが付加されたパケット（ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット）を基準クロックＣＬＫ２に同期して入力して保持し、当該クロックＣＬＫ２に同期して入力順に出力するための先入れ先出しバッファである。
【００２６】
フォーマット変換部１２７は、ＦＩＦＯ１２６からのパケット取り出しを基準クロックＣＬＫ２に同期して行い、その取り出したパケットに付加されている６バイトのタイムスタンプを、Isocronous転送用フォーマットの４バイトのタイムスタンプに書き換える。
【００２７】
出力インタフェース１２８は、フォーマット変換部１２７によるフォーマット変換がなされたパケットを基準クロックＣＬＫ２に同期して後段（ここでは受信装置１３）にIsocronous転送方式で転送する。
【００２８】
次に図１のシステムにおけるマルチメディアデータ中継装置１２の動作を、図３乃至図５のフローチャート及び図６乃至図８の動作説明図を適宜参照して説明する。
【００２９】
まず、送信装置１１から中継装置１２には、図６（ａ）に示すような、マルチメディアデータ（トランスポートストリーム）のＭＰＥＧ２−ＴＳパケット（１８８バイト）の列が転送されるものとする。ここで、Ｐ（ｘ）（ｘは１，…ｈ，ｉ，…ｊ，…ｋ，…）として図示されているパケットは時間情報としての６バイトのＰＣＲ（プログラム時刻基準参照値、タイムスタンプ）を含むパケットを示し、それ以外のパケット、即ち何も図示されていないパケットはＰＣＲを含まないパケットを示す。図の例では、１番目、ｈ番目、ｉ番目、ｊ番目、ｋ番目…のパケットがＰＣＲを含んでいる。また、図６（ａ）では、パケットＰ（ｘ）のＰＣＲの値をＰＣＲ（ｘ）で表している。
【００３０】
さて、送信装置１１から中継装置１２に転送されたトランスポートストリームは、送信装置１１の基準クロックＣＬＫ１に同期して、中継装置１２内の入力インタフェース１２１によりＭＰＥＧ２−ＴＳパケット単位で入力され、当該中継装置１２内の入力ＦＩＦＯ１２２に順次保持される。
【００３１】
中継装置１２内のＮｕｌｌパケット挿入部１２３は、送信装置１１から中継装置１２へのトランスポートストリームの転送が開始されると、出力パケット数をカウントするカウンタ値ｎと挿入Ｎｕｌｌパケット数をカウントするカウンタ値ｒを初期値０に設定した後（図３ステップ３０１）、ＦＩＦＯ１２２に入力・保持されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを読み込んでＰＣＲ書き換え部１２４に出力する動作を開始する（図３ステップ３０２，３０３）。このＦＩＦＯ１２２からのパケット読み込みは、受信装置１３の基準クロックＣＬＫ２に同期して行われる。
【００３２】
Ｎｕｌｌパケット挿入部１２３は、ＦＩＦＯ１２２から１パケットを読み込んで出力する毎に、カウンタ値（出力パケット数）ｎを１インクリメントし（図３ステップ３０４）、ＦＩＦＯ１２２（１２６）からの最新の一定時間におけるパケット出力レート（ＣＬＫ２の周波数）とＦＩＦＯ２２へのパケット入力レート（ＣＬＫ１の周波数ＣＬＫ１＜ＣＬＫ２）との差（転送レート差）が許容範囲内であるか否かを判定する（図３ステップ３０５）。ここでは説明を簡略化するために、ＦＩＦＯ１２２が空になったことをもって転送レート差が許容範囲外にあり、そうでない場合に転送レート差が許容範囲内にあると判定するようにしている。これは、１≧出力パケット数ｎ−入力パケット数−挿入Ｎｕｌｌパケット数ｒ≧０の場合に転送レート差が許容範囲外にあると判定するのと等価である。この他、ＦＩＦＯ１２２の容量の１／２に相当する数Ｋのパケットが当該ＦＩＦＯ１２２に格納されるような制御（いわゆるハーフフル制御）を行い、１／２を下回る状態になったことをもって転送レート差が許容範囲外にありと判定することも可能である。
【００３３】
もし、転送レート差が許容範囲内にある場合には、Ｎｕｌｌパケット挿入部１２３は以下に述べるＮｕｌｌパケットの挿入は行わない。
これに対し、転送レート差が許容範囲外となっている場合には、Ｎｕｌｌパケット挿入部１２３はＮｕｌｌパケットを生成してＰＣＲ書き換え部１２４に出力するＮｕｌｌパケット挿入動作を行う（図３ステップ３０６）。このときＮｕｌｌパケット挿入部１２３は、カウンタ値ｎ及びカウンタ値ｒをそれぞれ１インクリメントする（図３ステップ３０７）。
【００３４】
Ｎｕｌｌパケット挿入部１２３は、ＦＩＦＯ１２２から読み込んだパケットに関する上記一連の処理を実行すると、トランスポートストリームの終了でないならば（図３ステップ３０８）、ステップ３０２に戻ってＦＩＦＯ１２２からの次のパケットの読み込みを行う。
【００３５】
ＰＣＲ書き換え部１２４は、Ｎｕｌｌパケット挿入部１２３から出力されるパケットを受け取ると、そのパケットがＰＣＲを含むか否かを調べる（図４ステップ４０１）。もし、ＰＣＲを含む場合には、ＰＣＲ書き換え部１２４は、そのＰＣＲの値を、それまでに挿入されたＮｕｌｌパケット数ｒ（つまりカウンタ値ｒの値）に応じて補正する演算を次のように行う（図４ステップ４０２）。
【００３６】
まず、Ｎｕｌｌパケット挿入前のｘ番目のパケットがＰＣＲ付きパケットであり、そのパケットがＰ（ｘ）、ＰＣＲ値がＰＣＲ（ｘ）であるものとする。このパケットＰ（ｘ）は、ｒ個のＮｕｌｌパケット挿入後にはｘ＋ｒ（＝ｎ）番目のパケットとなる。そのｘ＋ｒ番目となったパケットをＰ′（ｘ＋ｒ）と表す。
【００３７】
この場合、Ｐ′（ｘ＋ｒ）の補正後のＰＣＲの値ＰＣＲ′（ｘ＋ｒ）は、次式
ＰＣＲ′（ｘ＋ｒ）＝ＰＣＲ（ｘ）×（ｘ＋ｒ）／ｘ
で表される。明らかなように、ｒ＝０の場合には、
ＰＣＲ′（ｘ＋ｒ）＝ＰＣＲ′（ｘ）＝ＰＣＲ（ｘ）
となる。
【００３８】
ＰＣＲ書き換え部１２４は、ＰＣＲの補正値を求めると、そのＰＣＲを当該補正値に書き換えてタイムスタンプ生成部１２５に出力する（図４ステップ４０３，４０４）。これに対し、ＰＣＲが含まれていないパケットについては、ＰＣＲ書き換え部１２４は、そのままタイムスタンプ生成部１２５に出力する（図４ステップ４０４）。
【００３９】
このようにしてＰＣＲ書き換え部１２４からタイムスタンプ生成部１２５には、図６（ｂ）に示すようなＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの列が出力される。同図において、Ｐ′（ｘ）（ｘは１，…ｈ，…，ｉ＋１，…ｊ＋１，…ｋ＋ｑ，…）は、ＰＣＲ書き換え部１２４による書き換えがなされたＰＣＲを含むパケットを示し、ＰＣＲ′（ｘ）は当該パケットＰ′（ｘ）のＰＣＲの値を示す。また、ＰＣＲ付きパケットＰ′（ｈ）と次のＰＣＲ付きパケットＰ′（ｉ＋１）の間に図示されている（Ｎｕｌｌ）1 は、Ｐ′（ｈ）とＰ′（ｉ＋１）との間に合計１個のＮｕｌｌパケットが挿入されていることを示し、ＰＣＲ付きパケットＰ′（ｊ＋１）と次のＰＣＲ付きパケットＰ′（ｋ＋ｑ）の間に図示されている（Ｎｕｌｌ）q-1 は、Ｐ′（ｊ＋１）とＰ′（ｋ＋ｑ）との間に合計ｑ−１個のＮｕｌｌパケットが挿入されていることを示す。即ち、１つのＰＣＲ付きパケットと次のＰＣＲ付きパケットの間に合計ｙ個のＮｕｌｌパケットが挿入されている場合には、（Ｎｕｌｌ）y で表される。
【００４０】
タイムスタンプ生成部１２５は、ＰＣＲ書き換え部１２４からＰＣＲ付きの、或いはＰＣＲなしのパケット（ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット）を受け取ると、そのパケットのタイムスタンプを次のように計算する。
【００４１】
まず、ＰＣＲ付きのパケットを受け取った場合には（図５ステップ５０１）、タイムスタンプ生成部１２５は、そのＰＣＲの値をタイムスタンプ値として決定し（図５ステップ５０２）、この決定した値のタイムスタンプ（ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのＰＣＲと同一フォーマットの６バイトのタイムスタンプ）を当該パケット（１８８バイトのＭＰＥＧ２−ＴＳパケット）の先頭に付加する（図５ステップ５０３）。そしてタイムスタンプ生成部１２５は、タイムスタンプが付加されたパケットを、基準クロックＣＬＫ２に同期してＦＩＦＯ１２６に書き込む（図５ステップ５０４）。
【００４２】
これに対し、ＰＣＲ書き換え部１２４からＰＣＲなしのパケットを受け取った場合には、タイムスタンプ生成部１２５は、その直前のパケットに設定したタイムスタンプの値に、１パケットの転送に要する時間（遅延時間）δを加えた値を、当該受け取ったパケットのタイムスタンプ値として決定し（図５ステップ５０５）、この決定した値のタイムスタンプ（ＰＣＲと同一フォーマットの６バイトのタイムスタンプ）を当該パケットの先頭に付加する（図５ステップ５０３）。そしてタイムスタンプ生成部１２５は、タイムスタンプが付加されたパケットを、基準クロックＣＬＫ２に同期してＦＩＦＯ１２６に書き込む（図５ステップ５０４）。
【００４３】
このようにして、ＰＣＲ書き換え部１２４からタイムスタンプ生成部１２５に入力される図６（ｂ）に示すＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの列は、タイムスタンプが付加された図７に示すようなパケットの列に変換される。同図において、Ｐ″（ｘ）として図示されているパケットは、ｘ番目のパケットに対応するものである。
【００４４】
例えば、ＰＣＲ書き換え部１２４からタイムスタンプ生成部１２５に入力されるｘ＝１のＰＣＲ付きパケットＰ′（１）は、当該パケットＰ′（１）のＰＣＲの値ＰＣＲ′（１）と同じ値のタイムスタンプＰＣＲ″（１）が付加されたパケットＰ″（１）に変換される。これに対し、ｘ＝２〜ｈの範囲の各ＰＣＲなしパケットＰ′（ｘ）は、その直前のパケットＰ′（ｘ−１）のタイムスタンプ値ＰＣＲ値をＰＣＲ″（ｘ−１）とすると、ＰＣＲ″（ｘ−１）＋δの値のタイムスタンプＰＣＲ″（ｘ）が付加されたパケットＰ″（ｘ）に変換される。
【００４５】
フォーマット変換部１２７は、ＦＩＦＯ１２６に書き込まれたパケットＰ″（ｘ）を基準クロックＣＬＫ２に同期して読み込み、そのパケットＰ″（ｘ）に付加されている（ＰＣＲと同一フォーマットの）６バイトのタイムスタンプＰＣＲ″（ｘ）を、Isocronous転送用フォーマットの４バイトのタイムスタンプＴＳＰ（ｘ）に変換（フォーマット変換）する。即ちフォーマット変換部１２７は、パケットＰ″（ｘ）を、Isocronous転送用フォーマットのタイムスタンプＴＳＰ（ｘ）が付加されたIsocronous転送用のパケットＰ＾（ｘ）に変換する。このフォーマット変換は、演算や形式変換により実現される。また、この演算や形式変換の方式を変えることによって、どのようなフォーマットのタイムスタンプにも対応することができる。
【００４６】
このようにしてフォーマット変換されたIsocronous転送用のパケットの列を図８に示す。
フォーマット変換部１２７によりタイムスタンプのフォーマット変換が行われたIsocronous転送用のパケット、即ち１８８バイトのＭＰＥＧ２−ＴＳパケットに４バイトのタイムスタンプが付加された１９２バイトのデータは出力インタフェース１２８に渡されて、当該インタフェース１２８により基準クロックＣＬＫ２、即ち受信装置１３での基準クロックＣＬＫ２に同期して当該受信装置１３に転送される。
【００４７】
受信装置１３では、中継装置１２内の出力インタフェース１２８から転送されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットに付加された４バイトのタイムスタンプが当該パケットの復元時刻として用いられる。これにより、送信装置１１と中継装置１２との間は同期転送方式を適用し、中継装置１２と受信装置１３との間はIsocronous転送方式を適用していながら、送信装置１１側のクロックＣＬＫ１と受信装置１３側のクロックＣＬＫ２との相違によるタイムジッタを吸収することができる。
【００４８】
ところで受信装置１３は、図９に示すように、入力回路１３１、ＭＰＥＧ２デコーダ１３２及び表示モニタ１３３を備えているのが一般的である。
入力回路１３１は基準時計となる内部タイマを有しており、中継装置１２（内の出力インタフェース１２８）から出力されるパケット（タイムスタンプが付加されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケット）を入力し、内部タイマの示す時刻が当該パケットに付加されているタイムスタンプの値に一致したとき、当該パケットをＭＰＥＧ２デコーダ１３２に送る。ＭＰＥＧ２デコーダ１３２は、入力回路１３１から送られたパケットをデコードし、表示モニタ１３３に出力する。
【００４９】
このような受信装置１３において、マルチメディアデータのスムーズな再生を可能とするためには、上記のタイムジッタの吸収の他に、中継装置１２と受信装置１３との間の伝送ケーブルの遅延時間、及び受信装置１３内の入力回路１３１の遅延時間を考慮する必要がある。
【００５０】
即ち、上記の両遅延時間の和を受信装置１３の遅延時間ｔd とすると、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット内のＰＣＲの値ＰＣＲ′（ｘ）とIsocronous転送用のパケットのタイムスタンプの値ＴＳＰ（ｘ）の相対的な関係を、ＰＣＲ′（ｘ）−ｔd ＝ＴＳＰ（ｘ）とすることによって、つまり受信装置１３の遅延時間ｔd の分だけＰ＾（ｘ）のタイムスタンプの値ＴＳＰ（ｘ）を予め小さく設定することによって、言い換えれば受信装置１３の構成に合わせて最適なタイムスタンプを設定することで、受信装置１３の遅延時間ｔd を相殺することができる。この結果、マルチメディアデータのスムーズな再生（マルチメディアデータが映像データの場合には画像再生）が可能となる。
【００５１】
なお、以上に述べた実施形態では、出力ＦＩＦＯ１２６と出力インタフェース１２８との間にフォーマット変換部１２７を設けた場合について説明したが、当該フォーマット変換部１２７をタイムスタンプ生成部１２５とＦＩＦＯ１２６との間に設けてもよく、またタイムスタンプ生成部１２５とフォーマット変換部１２７とを１つにまとめてもよい。更に、フォーマット変換部１２７の機能を出力インタフェース１２８に持たせてもよい。
【００５２】
また、以上に述べた実施形態では、送信装置１１と受信装置１３との間に中継装置が１台配置された場合について説明したが、２台以上の中継装置が配置される場合にも同様に実施できる。ここで、例えば２台の中継装置が配置されたシステムを想定すると、送信装置１１側の中継装置の出力クロックと、受信装置１３側の中継装置の入力クロックには、クロックＣＬＫ１より所定範囲内で周波数が高く、クロックＣＬＫ２より所定範囲内で周波数が低いクロックを用いればよい。その他、クロックＣＬＫ２（受信装置１３の基準クロック）の発生器を受信装置１３側の中継装置に持たせることも可能である。また、受信装置１３側の中継装置には、送信装置１１側の中継装置からIsocronous転送方式で転送されるビットストリームが入力されるため、タイムスタンプが付加されたパケット（ＭＰＥＧ２−ＴＳ）を処理することになるが、このタイムスタンプは無視（削除）すれば、前記実施形態における中継装置１２と同様に実施できる。
【００５３】
更に本発明は、Isocronous転送方式を適用しない中継装置にも応用可能である。この場合には、タイムスタンプ生成部１２５及びフォーマット変換部１２７は不要となる。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、出力インタフェースにアイソクロナス転送方式など、同期転送方式とは異なる所定の転送方式を適用する場合において、入力レートより出力レートが速くなるように設定し、転送レート差が許容範囲外となった際には、その転送レート差を補償するためにダミーパケット（Ｎｕｌｌパケット）を挿入して、転送レート差がなくなるようにすると共に、ダミーパケット挿入により生じるＰＣＲ（時間情報）のずれを補正し、その補正後のＰＣＲをもとに、次のＰＣＲ付きパケットの直前までの各パケットの上記所定の転送方式用のフォーマットのタイムスタンプを生成して設定する構成としたので、送信装置と受信装置との間の時刻合わせを効果的に行って時間軸の狂いを吸収でき、受信装置でのスムーズなマルチメディアデータ再生を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るマルチメディアデータ中継装置を備えたマルチメディアデータ伝送システムの構成を示すブロック図。
【図２】図１中のマルチメディアデータ中継装置１２の構成を示すブロック図。
【図３】図２中のＮｕｌｌパケット挿入部１２３の動作を説明するためのフローチャート。
【図４】図２中のＰＣＲ書き換え部１２４の動作を説明するためのフローチャート。
【図５】図２中のタイムスタンプ生成部１２５の動作を説明するためのフローチャート。
【図６】同実施形態におけるＮｕｌｌパケット挿入、及びＰＣＲ書き換えを説明するための図。
【図７】同実施形態におけるタイムスタンプ生成を説明するための図。
【図８】同実施形態におけるタイムスタンプのフォーマット変換を説明するための図。
【図９】図１中の受信装置１３の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１１…マルチメディアデータ送信装置
１２…マルチメディアデータ中継装置
１３…マルチメディアデータ受信装置
１２１…入力インタフェース
１２２…入力ＦＩＦＯ
１２３…Ｎｕｌｌパケット挿入部（ダミーパケット挿入手段）
１２４…ＰＣＲ書き換え部（時間情報書き換え手段）
１２５…タイムスタンプ生成部（タイムスタンプ設定手段）
１２６…出力ＦＩＦＯ
１２７…フォーマット変換部（タイムスタンプ設定手段）
１２８…出力インタフェース
１３１…入力回路
１３２…ＭＰＥＧ２デコーダ
１３３…表示モニタ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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