(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置のフレーム同期方法であって、
上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求め、
そのずれ量に応じてプログラム・クロック・リファレンスを調整することにより、
上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とするフレーム同期方法。
【請求項２】
上記出力の時間管理情報を基準として外部同期信号に対するフレーム同期のずれ量を求めて、上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とする請求項１記載のフレーム同期方法。
【請求項３】
上記外部同期信号を基準として出力の時間管理情報に対するフレーム同期のずれ量を求めて、上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とする請求項１記載のフレーム同期方法。
【請求項４】
出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置のフレーム同期方法であって、
上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求め、
そのずれ量に応じて上記出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を調整することにより、
上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とするフレーム同期方法。
【請求項５】
上記出力の時間管理情報を基準として外部同期信号に対するフレーム同期のずれ量を求めて、上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とする請求項４記載のフレーム同期方法。
【請求項６】
上記外部同期信号を基準として出力の時間管理情報に対するフレーム同期のずれ量を求めて、上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とする請求項４記載のフレーム同期方法。
【請求項７】
出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置であって、
上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求めるずれ量検出手段と、
上記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に応じてプログラム・クロック・リファレンスを調整して、上記情報列のフレーム同期をとるプログラム・クロック・リファレンス調整手段と、
上記プログラム・クロック・リファレンス調整手段によりフレーム同期がとられた上記情報列を復号する復号手段と
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項８】
上記ずれ量検出手段は、上記出力の時間管理情報を基準として外部同期信号に対するフレーム同期のずれ量を求めることを特徴とする請求項７記載の復号装置。
【請求項９】
上記ずれ量検出手段は上記外部同期信号を基準として出力の時間管理情報に対するフレーム同期のずれ量を求めることを特徴とする請求項７記載の復号装置。
【請求項１０】
出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置であって、
上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求めるずれ量検出手段と、
上記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に応じて上記出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を調整して、上記情報列のフレーム同期をとる時間管理情報調整手段と、
上記時間管理情報調整手段によりフレーム同期がとられた上記情報列を復号する復号手段と
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項１１】
上記ずれ量検出手段は、上記出力の時間管理情報を基準として外部同期信号に対するフレーム同期のずれ量を求めることを特徴とする請求項１０記載の復号装置。
【請求項１２】
上記ずれ量検出手段は上記外部同期信号を基準として出力の時間管理情報に対するフレーム同期のずれ量を求めることを特徴とする請求項１０記載の復号装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置及びそのフレーム同期方法に関するものであって、例えばＩＴＵ−Ｔ(ITU-Telecommunication Standardization Sector)勧告Ｈ．２２２．０で規定された伝送方式によるデジタルビデオ放送(DVB:Digital Video Broadcasting)などにおける圧縮処理の施された圧縮映像信号を復号する圧縮映像信号復号装置等に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２２２．０は、国際標準化機構(ISO:International Organization for Standardization)と国際電気標準会議(IEC:International Electrotechnical Commission) の合同技術委員会１(JTC1:Joint Technical Committee One)における専門部会(SC:Subcommittee) ２９のワーキンググループ(WG:Working Group)において標準化されたＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)２システムISO/IEC13818-1と共通テキスト標準であって、トランスポート・ストリーム(TS:Transport Stream)によるマルチメディア多重化方式を規定している。
【０００３】
このＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２２２．０で規定されている圧縮された映像信号と音声信号の伝送とその表示についてデジタルビデオ放送(DVB:Digital Video Broadcasting)を例に説明する。
【０００４】
ＭＰＥＧ２では、複数のプログラムの伝送を可能とするマルチプログラム対応機能が設けられている。これは、エレメンタリ・ストリーム(ES:Elementary Stream)と呼ばれる個別の符号圧縮されたストリームをトランスポート・パケット(TP:Transport Packet) と呼ばれる比較的短い単位で時分割多重化することによりトランスポート・ストリーム(TS:Transport Stream) とするものである。
【０００５】
１つの映像エレメンタリ・ストリームと音声エレメンタリ・ストリームを多重化する基本的な多重化装置の構成を図１０に示す。
【０００６】
この図１０に示す多重化装置において、映像データ及び音声データは、映像符号器１１１及び音声符号器１２１により、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２（ＭＰＥＧ２ビデオ ISO/IEC13818-2及びＭＰＥＧ２オーディオ ISO/IEC13818-3）にしたがって符号化される。映像符号器１１１及び音声符号器１２１により得られる符号圧縮されたストリームをエレメンタリ・ストリーム(ES:Elementary Stream)と呼び、この映像エレメンタリ・ストリームV_ESと音声エレメンタリ・ストリームA_ESを一対とし１プログラムとする。
【０００７】
映像エレメンタリ・ストリームV_ESは、グループ・オブ・ピクチャ(GOP:Group of Picture)と呼ばれる単位で圧縮されて符号化されており、音声エレメンタリ・ストリームA_ESはオーディオフレームと呼ばれる単位で圧縮されて符号化されている。映像エレメンタリ・ストリームV_ESと音声エレメンタリ・ストリームA_ESは、それぞれがその圧縮単位毎その圧縮レートに応じた量のデータが発生することになる。この圧縮単位毎のエレメンタリ・ストリームには、その先頭にヘッダと呼ばれる圧縮時のパラメータが付加されており、このパラメータを用いることで復号が可能となる。図１１に、映像データの圧縮の単位(GOP) とそこから発生する圧縮データ(V_ES)の関係を概念図で示す。
【０００８】
上記映像符号器１１１及び音声符号器１２１により生成された映像エレメンタリ・ストリームV_ESと音声エレメンタリ・ストリームA_ESは、次段のパケッタイザ１１２，１２２に入力される。各パケッタイザ１１２，１２２は、映像エレメンタリ・ストリームV_ESと音声エレメンタリ・ストリームA_ESをそれぞれ数パケット連結し、そのストリームに、その復号時の時間表示やパケット化したエレメンタリ・ストリームＥＳの種類を示すストリームＩＤ等を付加し、その先頭にＰＥＳヘッダを付けてパケット化する。このストリームは、パケッタイズド・エレメンタリ・ストリーム(PES:Packetized Elementary Stream)と呼ばれる。ＰＥＳパケット化することで、そのストリームを伝送した地点での表示をするための時間情報が付加されることになる。これにより、上述の１プログラムとする映像信号と音声信号の各々の同期をとることが可能となる。また、ここでは、１プログラムの信号として映像信号と音声信号を想定したが、その他のテキストデータなどについても同様であり、各々のエレメンタリ・ストリームＥＳをＰＥＳ化することで、表示時刻を管理し、各々の同期をとることが可能となる。図１２にＰＥＳパケットの概念図を示す。
【０００９】
上記パケッタイザ１１２，１２２で映像エレメンタリ・ストリームV_ESと音声エレメンタリ・ストリームA_ESをＰＥＳパケット化することにより得られる映像パケッタイズド・エレメンタリ・ストリームV_PES 及び音声パケッタイズド・エレメンタリ・ストリームA_PES は、ＴＳ多重ブロック１３０に入力される。このＴＳ多重ブロック１３０では、映像のＰＥＳパケットと音声のＰＥＳパケットを同時に処理して、１本のトランスポート・ストリームＴＳに多重化する。多重化された映像及び音声の各パケットは、それぞれユニークなパケット識別情報(PID: Packet Identifucation)が割り当てられ、受信側でこのパケット識別情報ＰＩＤを選択することにより元のパケッタイズド・エレメンタリ・ストリームＰＥＳ及びエレメンタリ・ストリームＥＳへの変換・復号が可能になる。
【００１０】
すなわち、図１３に示すように、映像パケッタイズド・エレメンタリ・ストリームV_PES及び音声パケッタイズド・エレメンタリ・ストリームA_PESを１８４バイト単位で区切ってＴＳヘッダを付加する。トランスポート・ストリーム(TS:Transport Stream) には、どのパケッタイズド・エレメンタリ・ストリームＰＥＳのエレメンタリ・ストリームＥＳのトランスポート・ストリームＴＳであるかを示すパケット識別情報ＰＩＤ、復号・表示を行う時刻の元になる基準時間信号などが付加される。そして、その付加情報とデータが１８４バイトになるようにスタッフィングバイトを付加する。これにより、最終的に、図１４に示すようにＴＳヘッダを含めて１８８バイトが１つのトランスポート・パケットＴＰとなる。
【００１１】
このようにして生成されたトランスポート・ストリームＴＳは、電波やネットワーク回線などの伝送媒体を介して伝送される。伝送されたトランスポート・ストリームＴＳは、生成された順番とは逆のプロセスを踏むことで最終的に映像信号及び音声信号となり表示される。
【００１２】
ここで、１つの映像に付随して複数の音声が存在する場合や映像にテキストデータが付随する場合などには、ＴＳ多重ブロック１３０は、それらのパケッタイズド・エレメンタリ・ストリームＰＥＳをＴＳパケット化し同時に１本のストリームに多重化することになる。また、ＴＳ多重ブロック１３０では、別のプログラムも同時に多重化し、１本のストリームにすることも可能である。この場合、送信側では、それぞれのトランスポート・ストリームＴＳにユニークなパケット識別情報ＰＩＤを設定することによって、全てのデータの多重化を可能にしている。これは、１本のストリームで複数のプログラムを伝送することを可能にする。
【００１３】
１本のストリームで複数のプログラム（番組）を伝送する場合に受信側で番組を選択するために、プログラムマップテーブル(PMT:Program Map Table) とプログラムアソシエーションテーブル(PAT:Program Association Table) と呼ばれる伝送制御情報が規定されている。これらは、各々がＴＳパケット化され、複数の番組が多重化されたストリームと同様に多重化されて伝送される。プログラムマップテーブルＰＭＴは、１つの番組とされる映像、音声及びその他のデータに割り当てられたパケット識別情報ＰＩＤを示すパケットである。すなわち、ある任意のプログラムマップテーブルＰＭＴに記述されているパケット識別情報ＰＩＤのデータ（映像、音声及びその他のデータ）を復号・表示することで、１つの番組の受信が終了する。プログラムマップテーブルＰＭＴには１つの番組の情報が書かれているので、多重化されている番組数分のＰＭＴパケットが存在することになる。プログラムマップテーブルＰＭＴはＴＳパケット化され１ＰＭＴ毎にユニークなパケット識別情報ＰＩＤが割り当てられる。このプログラムマップテーブルＰＭＴを選択することが番組を選択することになり、この選択のためにプログラムアソシエーションテーブルＰＡＴが用いられる。プログラムアソシエーションテーブルＰＡＴには、ＰＭＴパケットのパケット識別情報ＰＩＤが書かれている。すなわち、このプログラムアソシエーションテーブルＰＡＴには、プログラム番号と呼ばれる番組の番号を示す任意の番号とその番組のプログラムマップテーブルＰＭＴのパケット識別情報ＰＩＤが同時に書かれている。番組の選択は、プログラムアソシエーションテーブルＰＡＴの中から希望する番組のプログラム番号を選択することにより行われる。
【００１４】
すなわち、ＭＰＥＧ２システムにおいて、複数のプログラムが多重化された１本のトランスポート・ストリームＴＳから選択されたプログラムを取り出すには、受信側のセットトップボックス(STB:Set Top Box) 、プログラムアソシエーションテーブルＰＡＴ、プログラムマップテーブルＰＭＴ、エレメンタリＰＩＤを取得することにより、ビデオ信号やオーディオ信号などパケットのパケット識別情報ＰＩＤを検出して、そのパケット識別情報ＰＩＤに対応するパケットをデマルチプレクサで抜き出すようにする。
【００１５】
具体的には、図１５に番組選択のアルゴリズムの概略を示すように、プログラムアソシエーションテーブルＰＡＴにはＰＩＤ＝０が割り当てられており、複数の多重化されたストリームから希望する番組を選択するには、先ず、ＰＩＤ＝０のＰＡＴパケットを受信し（処理１）、このＰＡＴパケットを解析してプログラムアソシエーションテーブルＰＡＴから希望する番組のプログラムマップテーブルＰＭＴのパケット識別情報ＰＩＤ（例えばプログラム番号ＸのＰＩＤ＝ＸＸ）を取得し（処理２）、このＰＩＤ＝ＸＸのＰＭＴパケットを受信し（処理３）、ＰＩＤ＝ＸＸのＰＭＴパケットを解析することによりプログラム番号ＸのＰＩＤ情報（映像ＰＩＤ＝ＸＶ，音声ＰＩＤ＝ＸＡ，データＰＩＤ＝ＸＤ及びクロックＰＩＤ＝ＸＣ）を展開する（処理４）。
【００１６】
そして、プログラムマップテーブルＰＭＴから得られた映像ＰＩＤ＝ＸＶの映像パケットを選択的に受信し（処理５）、この映像ＰＩＤ＝ＸＶの映像パケットからなる映像ストリームからのプログラム番号Ｘの番組の映像信号を復号する（処理６）。また、プログラムマップテーブルＰＭＴから得られた音声ＰＩＤ＝ＸＡの音声パケットを選択的に受信し（処理７）、この音声ＰＩＤ＝ＸＡの音声パケットからなる音声ストリームからのプログラム番号Ｘの番組の音声信号を復号する（処理８）。また、プログラムマップテーブルＰＭＴから得られたデータＰＩＤ＝ＸＶのデータパケットを選択的に受信し（処理９）、このデータＰＩＤ＝ＸＶのデータパケットからなるデータストリームからのプログラム番号Ｘの番組のデータを復号する（処理１０）。さらに、プログラムマップテーブルＰＭＴから得られたクロックＰＩＤ＝ＸＣのクロックパケットを選択的に受信し（処理１１）、このクロックＰＩＤ＝ＸＣのクロックパケットからなるクロックストリームからのプログラム番号Ｘの番組のクロック再生を行う（処理１２）。
【００１７】
ここで、上記処理１２のクロック再生は、一般的にＰＣＲリカバリと呼ばれる送信側のクロックを受信側で再現する処理により行われる。基本的に送信側の映像，音声及びその他のデータは２７ＭＨｚのクロックに同期して処理されている。  受信側では、この送信側のクロックと全く同じクロックで復号・表示を行わなければデータの過不足が生じることになる。そこで、図１６に示すように送信側にはクロック発生器１００により発生される２７ＭＨｚのクロックをカウントするＳＴＣカウンタ１０１が存在する。このＳＴＣカウンタ１０１は、システム・タイム・クロック(STC:System Time Clock) と呼ばれるもので、２４時間の時間を計測する３３ビットのカウンタからなる。このＳＴＣカウンタ１０１のカウント値をパケッタイザ１０２によりクロックパケットとしてＴＳパケット化し、番組のストリームが多重化されているストリームにＴＳ多重ブロック１３０により多重化して伝送するようにしている。このクロックパケット内の情報をプログラム・クロック・リファレンス(PCR:Program Clock Reference) と呼ぶ。そして、上記クロックパケットのパケット識別情報ＰＩＤがプログラムマップテーブルＰＭＴに書かれており、受信側では、受信器２０１でパケット識別情報ＰＩＤを選択してクロックパケットを受信し、このクロックパケット中のプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲを上記送信側と同じ３３ビットのカウンタからなるＳＴＣカウンタ２０２にロードして、クロック発生器２０３により発生される２７ＭＨｚのクロックをＳＴＣカウンタ２０２によりカウントする。そして、ある任意の時間間隔で伝送されるプログラム・クロック・リファレンスＰＲＣを上記ＳＴＣカウンタ２０２によるカウント値と比較器２０４により比較し、その差分を用いて上記クロック発生器２０３をＰＬＬ制御することにより、送信側のクロックと全く同じ２７ＭＨｚのクロックを受信側で再生するようにしている。
【００１８】
ここで、２７ＭＨｚクロック単位での１フレームのクロック数Ｎｃは５２５／６０の場合、
Ｎｃ＝２７ＭＨｚ／３０Ｈｚ×１．００１＝９００９００      （１）
６２５／５０の場合
Ｎｃ＝２７ＭＨｚ／２５Ｈｚ＝１０８００００                （２）
となる。
【００１９】
このようにして再生される２７ＭＨｚのクロックを用いてその他の信号の処理を行うことで、送信側で符号器に入力された信号の全てを復号・表示することが可能になる。また、送信側のＳＴＣカウンタ１０１によるカウント値すなわちＳＴＣは、受信側の上記ＳＴＣカウンタ２０２によるカウント値として全て完全に再生できるので、送信時に表示すべき信号毎にその表示を行う時刻情報をＳＴＣの値と関連付けて付加することで、受信側での同期を簡単に実現することができる。具体的には、上述の図１０に示したパケッタイザ１１２，１２２おいて、そのＰＥＳパケット内にプレゼンテーション・タイム・スタンプ(PTS:Presentation Time Stamp) と呼ばれる再生出力の時刻管理情報とデコーディング・タイム・スタンプ(DTS:Decodeing Time Stamp)と呼ばれる復号の時刻管理情報を付加することになっている。受信側では、ＳＴＣカウンタ２０２のカウント値として完全なシステム・タイム・クロックＳＴＣが再生されていることを前提に、そのシステム・タイム・クロックＳＴＣとＰＥＳパケットに記されているプレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳを比較することで、その表示タイミングを制御する。すなわち、例えば図１７に示すように、受信部２１１で受信される映像ＰＩＤ＝ＸＶの映像パケットからなる映像ストリームからのプログラム番号Ｘの番組の映像信号を復号器２１２で復号するに当たり、上記映像ストリームのＰＥＳパケットに記されているプレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳをＰＴＳ受信部２１３で取り出し、このプレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳとＳＴＣカウンタ２０２により再生されたシステム・タイム・クロックＳＴＣとを比較器２１４で比較し一致した時点で上記復号ブロック２１２から表示出力を得るようにする。
【００２０】
ここで、映像信号の場合、復号された信号の表示のために必要な水平同期信号及び垂直同期信号は、上述のプレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳの情報から生成され、上記復号器２１２内の圧縮信号の記憶装置（コードバッファ）の容量と復号された映像信号の記憶装置（ビデオバッファ）の容量に関連付けることができる。この同期信号をプレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳに関連付けて生成することで、入力される圧縮信号と復号された映像信号の出力とが同期し、上記復号器２１２内において信号の過不足が生じることなく連続した復号処理が可能となる。また、送信側で任意の表示時刻を設定した場合においても、受信側での表示出力は常に制御されることになる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のデジタルビデオ放送ＤＶＢを例とした放送用途のシステムでは、送信側が放送局であり、受信側が一般家庭であれば、受信側での復号、表示すべき信号も映像１つに対して、音声１つ、その他のデータが付随するといった内容で実現される。そして、この場合、受信側で受信した番組の映像を表示する表示装置は受信機において生成された同期信号を基準に動作するので、その映像信号は全てがリニアに表示されることになる。
【００２２】
しかし、放送局間での素材伝送や番組の配信などのアプリケーションでは、伝送された素材をリアルタイムに受信局のハウスシンク（局内の絶対同期信号）に合わせ込む必要がある。この場合、受信側では、その復号器から生成される送信側の同期信号に載った映像信号を、受信側の同期信号に載せかえる必要がある。通常、このような場合、フレームシンクロナイザと呼ばれる高価な機器を介することにより、図１８に示すように、同期信号の載せ換えを行う。すなわち、ＴＳ受信機の同期信号は上述のＰＣＲリカバリによって生成された放送局側と同じ同期信号であり、位相，周波数ともに受信局のハウスシンクとは異なる。したがって、ＴＳ受信機で生成された同期信号に載った復調後の映像信号は、ハウスシンクには載らない。これを受信局側のハウスシンクに合わせ込むために、フレームシンクロナイザでは、位相の変化と周波数の違う部分において、同一フレームの映像信号の繰り返しやフレームの飛び越し等により、フレーム単位での映像信号の過不足の合わせ込みを行う。上記フレームシンクロナイザでは、復号された映像信号を処理するので、同期の位相合わせを行うためのための映像信号の一時保持機能に多くのメモリ容量が要求されることになる。
【００２３】
そこで、本発明の目的は、少ないメモリ容量でフレーム同期をとることを可能にしたフレーム同期方法及び復号装置を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置のフレーム同期方法であって、上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求め、そのずれ量に応じてプログラム・クロック・リファレンスを調整することにより、上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置のフレーム同期方法であって、上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求め、そのずれ量に応じて上記出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を調整することにより、上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係るフレーム同期方法では、例えば、上記出力の時間管理情報を基準として外部同期信号に対するフレーム同期のずれ量を求めて、上記情報列のフレーム同期をとる。
【００２７】
また、本発明に係るフレーム同期方法では、例えば、上記外部同期信号を基準として出力の時間管理情報に対するフレーム同期のずれ量を求めて、上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とする。
【００２８】
本発明は、出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置であって、上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求めるずれ量検出手段と、上記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に応じてプログラム・クロック・リファレンスを調整して、上記情報列のフレーム同期をとるプログラム・クロック・リファレンス調整手段と、上記プログラム・クロック・リファレンス調整手段によりフレーム同期がとられた上記情報列を復号する復号手段とを備えることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明は、出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置であって、上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求めるずれ量検出手段と、上記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に応じて上記出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を調整して、上記情報列のフレーム同期をとる時間管理情報調整手段と、上記時間管理情報調整手段によりフレーム同期がとられた上記情報列を復号する復号手段とを備えることを特徴とする。
【００３０】
本発明に係る復号装置において、上記ずれ量検出手段は、例えば、上記出力の時間管理情報を基準として外部同期信号に対するフレーム同期のずれ量を求める。
【００３１】
また、本発明に係る復号装置において、上記ずれ量検出手段は、例えば、上記外部同期信号を基準として出力の時間管理情報に対するフレーム同期のずれ量を求める。
【００３２】
【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参照して詳細に説明する。
【００３３】
本発明は、例えば図１に示すような構成の圧縮映像信号復号装置１０により実施される。
【００３４】
この図１に示した圧縮映像信号復号装置１０は、ＭＰＥＧ２に準拠したトランスポート・ストリーム(TS:Transport Stream) の復号装置であって、トランスポート・ストリームＴＳが入力されるプログラム・クロック・リファレンス(PCR:Program Clock Reference) 調整器１１と、このＰＣＲ調整器１１によりプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲが調整されたトランスポート・ストリームＴＳが供給される位相比較器１２と復号器１３を備え、上記ＰＣＲ調整器１１によりプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲが調整されたトランスポート・ストリームＴＳから所望のプログラムの信号を復号器１３により復号する。
【００３５】
復号器１３には、ＰＣＲリカバリにより再生したシステム・タイム・クロック(STC:System Time Clock) に基づいて復号処理を行う一般的な構成のものが用いられる。トランスポート・ストリームＴＳのパケッタイズド・エレメンタリ・ストリーム(PES:Packetized Elementary Stream)パケット内のプレゼンテーション・タイム・スタンプ(PTS:Presentation Time Stamp) は復号器におけるフレームの再生出力の時刻をプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲにより表しているので、上記復号器１３は、図２に示すように、プレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳがシステム・タイム・クロックＳＴＣと一致するＰＴＳ時刻ＰＴＳ0-Nc，ＰＴＳ0，ＰＴＳ0+Nc，ＰＴＳ0+2Nc・・・により示されるフレームに同期した信号Ａを出力する復号処理を行う。
【００３６】
ここで、上記復号器１１の復号出力として得られる信号Ａの位相は、図２に示すようにプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲにより規定されるので、プログラム・クロック・リファレンスＰＣＲを調整することにより調整することができる。
【００３７】
そこで、この圧縮映像信号復号装置１０では、図３に示すように、外部同期信号Referece Videoと上記復号器１３の復号出力として得られる信号Ａとの位相差を位相比較器１２により検出して、ＰＣＲ調整器１１でプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲを調整することにより、信号Ａのフレーム同期をとる。ここで、図３では各信号の立ち下がりがフレームの先頭を表すものとする。
【００３８】
上記位相比較器１２では、信号Ａの立ち下がりから外部同期信号Referece Videoの立ち下がりまで、２７ＭＨｚでカウントアップすることにより、外部同期信号Referece Videoと信号Ａの位相のずれ量を示すカウント値C_Count を得る位相比較動作を行う。そして、ＰＣＲ調整器１１では、上記位相比較器１２により得られたカウント値C_Count をプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲから減じることにより、プログラム・クロック・リファレンスＰＣＲを調整して、信号Ａのフレーム同期をとる。実際には、符号器側から断続的に新しいプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲが伝送されるので、プログラム・クロック・リファレンスＰＣＲの調整は繰り返し行うことになる。
【００３９】
上記位相比較器１２は、例えば図４に示すように構成される。すなわち、この位相比較器１２は、トランスポート・ストリームＴＳ中のプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲを検出するＰＣＲ検出器２１、信号Ａの立ち下がりを検出する第１の立ち下がり検出器２２、外部同期信号Referece Videoの立ち下がりを検出する第２の立ち下がり検出器２３、外部同期信号Referece Videoに同期して２７ＭＨｚのクロックをＰＬＬにより生成するクロック生成部２４、このクロック生成部２４が生成した２７ＭＨｚのクロックでカウントアップするカウンタ２５、上記カウンタ２５のカウント値C_Count を調整量C_Count'に加算する加算器２６、この加算器２６の出力値をホールドするホールド部２７、上記ホールド部２７によるホールド値が供給される剰余演算器２８等からなる。
【００４０】
この位相比較器１２において、第１の立ち下がり検出器２２は、出力の時間管理情報であるプレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳに基づいて信号Ａの立ち下がりを検出することにより上記カウンタ２５をリセットしてカウントアップ動作を開始させる。また、第２の立ち下がり検出器２３は、外部同期信号Referece Videoの立ち下がりを検出することによって上記カウンタ２５のカウントアップ動作を停止させる。すなわち、上記カウンタ２５は、第１の立ち下がり検出器２２が信号Ａの立ち下がりを検出することによりリセットされてカウントアップ動作を開始し、第２の立ち下がり検出器２３が外部同期信号Referece Videoの立ち下がりを検出するとカウントアップ動作を停止する。そして、トランスポート・ストリームＴＳ中のプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲをＰＣＲ検出器２１が検出するたびに、第１の立ち下がり検出器２２で信号Ａの立ち下がりを検出し、第２の立ち下がり検出器２３が外部同期信号Referece Videoの立ち下がりを検出するまで、カウンタ２５が２７ＭＨｚのクロックでカウントアップすることにより、図５に示すように外部同期信号Referece Videoと信号Ａの位相のずれ量を示すカウント値C_Count を求める。
【００４１】
また、加算器２６は上記カウンタ２５によるカウント値C_Count として得られた外部同期信号Referece Videoと信号Ａの位相のずれ量を剰余演算器２８による演算出力として得られたこれまでの調整量C_Count'に加算する。そして、剰余演算器２８は、上記ホールド部２７によるホールド値すなわち上記加算器２５による加算結果(C_Count'＋C_Count)について、
C_Count'＝(C_Count'＋C_Count)％Ｎｃ            （３）
すなわち、１フレームのクロック数Ｎｃによる剰余を求める剰余演算を行うことにより新しい調整量C_Count'を求める。なお、１フレームのクロック数Ｎｃの剰余を用いているのは、位相のずれは１フレーム未満で修正すればよいためである。
【００４２】
この位相比較器１２の動作を図６のフローチャートに示す。
【００４３】
また、上記ＰＣＲ調整器１１は、例えば図７に示すように、ＰＣＲ検出器３１、ＰＣＲ読取り器３２、加算器３３及びＰＣＲ書込み器３４から構成される。
【００４４】
このＰＣＲ調整器１１において、ＰＣＲ検出器３１は、トランスポート・ストリームＴＳ中のプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲ（ＰＣＲarrived ）を検出し、ストリーム中のビット位置を確保する。ＰＣＲ読取り器３２は、ＰＣＲ検出器３１により与えられるＰＣＲ位置情報に基づいて、ＰＣＲarrived を読み取る。加算器３３は、上記位相比較器１２により求められた調整量C_Count'が符号を反転されて供給されており、この符号が反転された調整量C_Count'を上記ＰＣＲ読取り器３２により読み取られたＰＣＲarrived に加算、すなわち、ＰＣＲarrived から調整量C_Count'を減算し、
PCR_baseSync＝PCR_basearrived−C_Count'／３００     （４）
PCR_extSync＝PCR_extarrived−C_Count'／３００       （５）
により、ＰＣＲ調整後のＰＣＲ（ＰＣＲSync）を求める。
【００４５】
そして、ＰＣＲ書込み器３４は、このようにして求めたＰＣＲ調整後のＰＣＲ（ＰＣＲSync）を、上記ＰＣＲ検出器３１により与えられるＰＣＲ位置情報に基づいて、上記ＰＣＲarrived が存在していたビット位置に書き込む。
【００４６】
このＰＣＲ調整器１１の動作を図９のフローチャートに示す。
【００４７】
そして、復号器１３は、基本的には従来の復号器と同様に動作するもので、ＰＣＲ調整により復号の時刻を遅らせることにより最大で１フレーム分の遅延が生じるので、圧縮された１フレーム分のデータを記憶するメモリを余分に備えるだけでよく、復号後に１フレーム分のメモリを持つ従来の復号器の場合と比較して、必要なメモリ量を大幅に削減することができる。
【００４８】
例えば、ＭＰＥＧ２ＭＰ＠ＭＬ６２５／５０では、輝度信号Ｙの解像度が７２０×５７６、クロマ信号Ｃｒ，Ｃｂの解像度が３６０×２８８、１画面当たり８ビットで表されるので、復調後のデータ量は、
７２０×５７６＋３６０×２８８×２＝６２２０８０バイト
となる。復号前のデータ量は、最大ビットレートの１５Ｍｂｐｓまで対象とした場合、
１５×１０００×１０００／８／２５＝７５０００バイト
となり、遅延のために持つメモリ容量は従来技術に比べ１／８以下で済むことになる。さらに、より実際的に４Ｍｂｐｓのビットレートまでを対象にした場合のデータ量は、
４×１０００×１０００／８／２５＝２００００バイト
となり、１／３１以下のメモリ容量で済む。
【００４９】
ここで、上述の実施の形態では、信号Ａの位相を調整するために、プレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳの基準となるプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲを調整したが、プログラム・クロック・リファレンスＰＣＲを調整する代わりに、プレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳそのものを調整してもよい。この場合、符号器からプレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳが到着するたびに、（３）式で求められる調整量C_Count'を到着したプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲ（ＰＣＲarrived ）に加えることによりフレーム同期したプレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳ（ＰＴＳsync）を求めればよい。すなわち、（４）式に対し、
PTSSync＝PTSarrived−C_Count'／３００        （６）
によりＰＴＳsyncを求めることができる。
【００５０】
ここで、調整量C_Count'を３００で除した値を用いているのは、調整量C_Count'の精度が２７ＭＨｚであるのに対し、プレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳの精度が９０ＫＨｚであるためである。したがって、２７ＭＨｚの精度を保つために（５）式により、ＰＣＲext も調整する必要がある。また、プレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳと同様にデコーディング・タイム・スタンプＤＴＳも
DTSSync＝DTSarrived−C_Count'／３００        （７）
により調整する必要がある。
【００５１】
また、上述の実施の形態では、信号Ａと外部同期信号Referece Videoのずれを信号Ａを基準として求めてＰＣＲ調整量を決定しているが、外部同期信号Referece Videoを基準として求めこのＰＣＲ調整量を決定してもよい。この場合は、位相比較器において外部同期信号Referece Videoの立ち下がりを検出するたびに、毎回、信号Ａの立ち下がりまで２７ＭＨｚでカウントアップし、ずれ量C_Count"を求める。そして、調整量C_Count'は、（３）式に対して、
C_Count'＝(C_Count'＋(Ｎｃ−C_Count")％Ｎｃ  （８）
にて求めることができる。
【００５２】
ここで、（３）式においてC_Countとなっている部分が（８）式ではＮｃ−C_Count"となっているのは、図３から明らかなように、
C_Count＋C_Count"＝Ｎｃ                      （９）
という関係があるからである。
【００５３】
さらに、以上の説明では信号Ａの位相の変化に常に対応できるように、信号Ａと外部同期信号Referece Videoのずれ量C_Count を随時求め、（３）式により調整量C_Count'を更新している。これに対し、信号Ａの位相が変化しない場合にはずれ量C_Countは一定であるので、常にC_Count'＝C_Countとなり、最初にずれ量C_Countを求めた後は位相比較器の動作は不要となる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置において、上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求め、そのずれ量に応じてプログラム・クロック・リファレンスを調整することにより、少ないメモリ容量で上記情報列のフレーム同期をとることができる。
【００５５】
また、本発明によれば、出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置において、上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求め、そのずれ量に応じて上記出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を調整することにより、少ないメモリ容量で上記情報列のフレーム同期をとることができる。
【００５６】
したがって、本発明によれば、少ないメモリ容量でフレーム同期をとることを可能にしたフレーム同期方法及び復号装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した圧縮映像信号復号装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記圧縮映像信号復号装置におけるプレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳとシステム・タイム・クロックＳＴＣよる復号器内のフレームに同期した信号を示すタイムチャートである。
【図３】上記圧縮映像信号復号装置におけるＰＣＲ調整器でプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲを調整することにより、外部同期信号Referece Videoとフレーム同期をとった信号を示すタイムチャートである。
【図４】上記圧縮映像信号復号装置における位相比較器の構成を示すブロック図である。
【図５】上記位相比較器の動作を示すタイムチャートである。
【図６】上記位相比較器の動作を示すフローチャートである。
【図７】上記圧縮映像信号復号装置におけるＰＣＲ調整器の構成を示すブロック図である。
【図８】上記ＰＣＲ調整器の動作を示すタイムチャートである。
【図９】上記ＰＣＲ調整器の動作を示すフローチャートである。
【図１０】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２２２．０で規定されているトランスポート・ストリームＴＳの生成プロセスを示す図である。
【図１１】上記生成プロセスにおけるデータの圧縮の単位と圧縮データの関係を模式的に示す図である。
【図１２】上記生成プロセスにより生成されるＰＥＳパケットの構成を模式的に示す図である。
【図１３】上記生成プロセスにより生成されるトランスポート・ストリームＴＳのデータ構造を模式的に示す図である。
【図１４】上記生成プロセスにより生成されるＴＳパケットのデータ構造を模式的に示すタイミングチャートである。
【図１５】ＭＰＥＧ２システムにおいて、複数のプログラムが多重化された１本のトランスポート・ストリームＴＳから選択されたプログラムを取り出すための番組選択アルゴリズムの概略を示す図である。
【図１６】上記トランスポート・ストリームＴＳの受信側でのＰＣＲリカバリによるクロック再生のための構成の概略を示す図である。
【図１７】上記トランスポート・ストリームＴＳに含まれるプレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴＳによる表示制御のための構成の概略を示す図である。
【図１８】フレームシンクロナイザによる同期載せ換え動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０  圧縮映像信号復号装置、１１  ＰＣＲ調整器、１２  位相比較器、１３復号器
【図１】
0003736092.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003736092.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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