デジタル信号処理装置及びデータストリーム処理方法
【課題】 ネットワーク等を介して受信したＴＴＳのように、タイムスタンプとＰＣＲが互いに同期していないＴＴＳを、単一のクロック発振器を用いて再生することが可能となるＴＴＳに変換することである。
【解決手段】 タイムスタンプ同期化部１２は、入力されたＴＴＳ中のＴＳパケットに付与されたタイムスタンプを、前記ＴＴＳ中のＰＣＲに同期した値に書き換え、同期化ＴＴＳを提供する。カウンタ１４及び１６は共にＳＴＣ発生部１５により発生されたクロックを計数する。タイムスタンプ同期転送部１３は、前記書き換えられたタイムスタンプとカウンタ１４のカウント値に基づいて、前記同期化ＴＴＳ中のＴＳパケットを出力する。このＴＳパケットはデマルチプレクス部を介してデコード部１９、２０に供給され、カウンタ１６の値に基づくタイミングでデコードされる。
【解決手段】 タイムスタンプ同期化部１２は、入力されたＴＴＳ中のＴＳパケットに付与されたタイムスタンプを、前記ＴＴＳ中のＰＣＲに同期した値に書き換え、同期化ＴＴＳを提供する。カウンタ１４及び１６は共にＳＴＣ発生部１５により発生されたクロックを計数する。タイムスタンプ同期転送部１３は、前記書き換えられたタイムスタンプとカウンタ１４のカウント値に基づいて、前記同期化ＴＴＳ中のＴＳパケットを出力する。このＴＳパケットはデマルチプレクス部を介してデコード部１９、２０に供給され、カウンタ１６の値に基づくタイミングでデコードされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル放送又は通信ネットワークを介して送信されたデータストリームを受信するデジタル信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、ＣＳやＢＳ等のデジタル衛星放送あるいは地上波デジタル放送が一般的になっている。これらデジタル放送により、大画面かつ鮮明な映像を一般家庭において視聴することができる。更に視聴者参加型のインタラクティブ（対話型）放送、データ放送などが現実化しており、これまでの音声と映像による放送に加えて、天気予報、株式情報、各種ニュースなどの情報がデジタル化されて放送されるようになった。
【０００３】
デジタル放送を受信して得られるＴＳ(transport stream)をデコードあるいはＨＤＤ(hard disk drive)等の記録媒体に記録する場合、ＴＳ中のＴＳパケットには、受信機固有の発振器により発生したクロック信号に基づいて生成されたタイムスタンプが付与され、ＴＴＳ(time stamped TS)としてデコーダあるいはＨＤＤに提供される。ＴＳを構成するＴＳパケットには、時間情報であるＰＣＲ(program clock reference)を含むＰＣＲパケットが１００ｍＳに１つ以上予め含まれている。
【０００４】
下記特許文献１にはＴＳを受信した際に、ＰＣＲの時間情報に同期したタイムスタンプをＴＳパケットに付与するタイムスタンプ付与装置が開示されている。
【０００５】
最近ではデジタル放送に加え、インターネット又は家庭内ＬＡＮのような通信ネットワークを介してネットワーク上のサーバから映像コンテンツを含む符号化ストリームを受信し、該符号化ストリームを再生するデジタル信号処理装置が普及し始めている。
【０００６】
このようにネットワークを介して映像コンテンツを受信する場合、回線の込み具合等に応じて、各ＴＳパケットが受信機に到達する時刻にばらつき（ジッタ−）が生じる。このようにジッタ−を含むＴＳを受信側で正常に再生するために、ネットワークを介して得られる映像コンテンツは、各ＴＳパケットにタイムスタンプが付与され、ＴＴＳとしてネットワーク上に配信される。
【特許文献１】特開２００３−２８３９９６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＴＴＳを再生する場合、先ずＴＴＳは転送処理部にて、ＴＳパケットのタイムスタンプの時刻に基づいて処理され、ＴＳとしてリアルタイムに出力される。このように転送処理部は、ＴＴＳをリアルタイムＴＳに変換する。
【０００８】
上記したようなネットワークから受信したＴＴＳ、一般的な方式で作成したＴＴＳのように、タイムスタンプとＰＣＲが同期していないＴＴＳを転送処理部にてリアルタイムＴＳに変換する場合、各ＴＳパケットの出力は、受信機が独自に発生したタイムスタンプ用クロックにより動作するカウンタのカウント値に従って行われる。例えば、カウント値とタイムスタンプの値が一致した時に、当該ＴＳパケットが出力される。
【０００９】
このようにしてリアルタイムに出力されたＴＳは、デマルチプレクサにより映像データと音声データが抽出され、映像データはビデオデコーダに、音声データはオーディオデコーダに供給されそれぞれデコードされる。
【００１０】
デコードの際には、ＰＣＲパケットに含まれるＰＣＲが抽出され、ＰＣＲに同期したクロック信号ＳＴＣ（system time clock）が発生される。クロック信号ＳＴＣは、ＶＣＸＯ(voltage controlled Xtal oscillator)等の電圧制御発振器を用いて発生される。デコーダでは、クロック信号ＳＴＣに基づいてデコードが行われる。従ってクロック信号ＳＴＣは、上記タイムスタンプ用クロック信号とは別系統のクロック信号であって、両クロック信号は互いに同期していない。
【００１１】
このように、タイムスタンプとＰＣＲが同期していないＴＴＳを再生する場合、タイムスタンプ用クロックを発生する発振器と、ＰＣＲ用クロックを発生する発振器の２つのクロック発振器が必要であった。
【００１２】
本発明の主要な目的は、ネットワーク等を介して受信したＴＴＳのように、タイムスタンプとＰＣＲが互いに同期していないＴＴＳを、単一のクロック発振器を用いて再生することが可能となるＴＴＳに変換することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一実施形態に係るデジタル信号処理装置は、デジタル信号のＴＳ(transport stream)にタイムスタンプが付与されたＴＴＳ(time stamped TS)を、外部から入力する入力手段１０、１１と、前記入力手段により入力されたＴＴＳ中のＴＳパケットに付与されたタイムスタンプを検出するタイムスタンプ検出手段と、該ＴＴＳ中のＰＣＲ(program clock reference)を検出するＰＣＲ検出手段と、前記タイムスタンプ検出手段の出力と前記ＰＣＲ検出手段の出力とを用いて、ＰＣＲとタイムスタンプの値とを同期化させるためのタイムスタンプの値の修正値を求めるタイムスタンプ修正値算出手段と、前記ＴＴＳに含まれるタイムスタンプを前記タイムスタンプの値の修正値に書き換えて、タイムスタンプが修正されたＴＴＳを出力する出力手段を備える。
【発明の効果】
【００１４】
タイムスタンプとＰＣＲが互いに同期していないＴＴＳを、単一のクロック発振器を用いて再生することができ、受信機のローコスト化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は本発明によるデジタル放送受機１００の一実施形態を示す概略図である。デジタル放送受機１００は、ＴＶ、ＤＶＤレコーダ等のデジタル放送を受信して再生する映像再生装置に適用される。
【００１７】
ネットワークアダプタ１０は、インターネットあるいは家庭内ＬＡＮのような通信ネットワークとのインターフェースを実現する。ＴＴＳはネットワーク上のサーバからネットワークアダプタ１０により受信され、ＳＷ１を介してバッファ１１に入力される。ＳＷ１によりバッファ１１には、ネットワークアダプタ１０及びデジタル放送のチューナ（図示されず）の一方からＴＴＳが選択的に入力される。
【００１８】
ここでＴＴＳについて説明する。図２はＴＴＳの構成を示す図である。ＴＴＳはＴＳを構成する１８８バイトの各ＴＳパケットに、４バイトのタイムスタンプを付加したものである。このタイムスタンプは、送り手側のネットワーク上のサーバあるいは本発明が適用されるデジタル信号処理装置が、各ＴＳパケットを受信したときに付与した情報であって、各ＴＳパケットの受信タイミングを示す。
【００１９】
各ＴＳパケットはＰＥＳヘッダとpayloadからなり、payloadには分割された映像ＰＥＳ又は音声ＰＥＳが格納される。payloadは例えばＭＰＥＧ２符号化ストリームである。
【００２０】
図３はＴＳ headerの構造を示す図である。sync byteはＴＳパケットの先頭を示すコード（０ｘ４７）である。ＰＩＤはパケットＩＤと呼ばれ、映像ＰＥＳと音声ＰＥＳはそれぞれ異なる一意に決められたＰＩＤ値を持つ。後述のデマルチプレクス部１７はパケットのＰＩＤを調べることで映像ＰＥＳが記録されているか音声ＰＥＳが記録されているか等を識別することができる。adaptation field controlは、このパケットにadaptation fieldとpayloadが存在するかどうかを示すフラグである。adaptation filed lengthは、adaptation field の長さを示す値である。ＰＣＲ＿flagはＰＣＲが存在するかしないかを示すフラグ、ＰＣＲは当該ＴＳパケットが作成されたときに付与された時間情報であり、受信機の時刻（後述のＳＴＣカウンタ１４）を校正するために用いられる。ＰＣＲを含むＴＳパケットをＰＣＲパケットといい、ＰＣＲパケットは例えば１００ｍＳに１つ以上ＴＳ中に含まれている。これは映像フレームでいうと、例えば３フレーム分のＴＳ中に１つ以上含まれている。
【００２１】
図４はＰＥＳの構造を示す図である。映像ＰＥＳおよび音声ＰＥＳ共にＰＥＳの構造は同一である。ＰＥＳはＰＥＳヘッダと呼ばれるヘッダ部分とＰＥＳ packet data byteすなわちＥＳ(Elementary stream)本体からなる。ＥＳとは映像または音声を圧縮符号化したデータそのものである。ＰＥＳヘッダに格納されたpacket start code prefixは、ＰＥＳの先頭を示すコード（０ｘ０００００１）である。stream idはストリームの種類を示す値であって、ＰＥＳ packet lengthはＰＥＳの長さを示す値である。ＤＴＳ(decoding time stamp)は、このＰＥＳをデコードする時刻情報であって、ＰＴＳ(presentation time stamp)は、デコードされたデータを出力する時刻情報である。映像デコード部１６０と音声デコード部１７０から出力される映像と音声を、ＰＴＳで示された時刻に出力することで映像と音声の同期が取れる。
【００２２】
図１の説明に戻り、本発明に係るタイムスタンプ同期化部１２は、ＴＳパケットに付与されたタイムスタンプをＰＣＲに同期した値に書き換える。タイムスタンプは前述したように、デジタル放送を受信した装置が各ＴＳパケットに付与した時間情報であり、ＰＣＲは当該ＴＳを作成した装置がＴＳに予め付与した時間情報である。つまり、タイムスタンプとＰＣＲは例えば互いに異なる周波数のクロックに基づいて生成された時間情報である。従って、受信機においてＴＳのタイムスタンプ用クロックと、ＰＣＲ用クロックは一般に別々の発振器を用いて生成されていた。本発明では、後述するようにタイムスタンプの値をＰＣＲの値に同期した値に書き換えることにより、タイムスタンプとＰＣＲに基づく処理が同一の発振器を用いて行われる。ここで、タイムスタンプがＰＣＲに同期するとは、タイムスタンプの値とＰＣＲの値が等しい又は同様の増加率で増加することを示す。
【００２３】
タイムスタンプ同期化部１２によりタイムスタンプが書き換えられたＴＴＳは、ＴＴＳＭとしてタイムスタンプ同期転送部１３に供給される。タイムスタンプ同期転送部１３は、タイムスタンプに基づいてＴＳの送出タイミングを制御し、タイムスタンプを除いてＴＳのみをリアルタイムで出力する。カウンタ１４は、ＳＴＣ発生部（ＶＣＸＯ）１５により発生されたクロックＳＴＣ（system time clock）をカウントする。タイムスタンプの値とカウンタ１４の値が一致したとき、タイムスタンプ同期転送部１３は当該ＴＳパケットを送出する。タイムスタンプ同期転送部１３から送出されるＴＳはデマルチプレクサ１７に供給される。
【００２４】
デマルチプレクサ１７は、ＴＳから映像ＰＥＳ(Packetized Elementary Stream)と音声ＰＥＳをそれぞれ分離し、映像ＰＥＳをビデオデコード部１９、音声ＰＥＳをオーディオデコード部２０に供給する。またデマルチプレクサ１７は、ＴＳからＰＣＲパケットを分離しＰＣＲパケット処理部１８に供給する。
【００２５】
更にデマルチプレクサ１７は、ＴＳからＳＩ情報及びＴＳＩ情報を分離し、セクション処理部２１に供給する。セクション処理部２１は、ＳＩ情報及びＴＳＩ情報から電子番組表等を作成する。またデマルチプレクサ１７は、タイムスタンプがＰＣＲに同期したＴＳをＩＥＥＥ１３９４規格のデータに変換して出力する。
【００２６】
ＰＣＲパケット処理部１８は、ＰＣＲパケット中のＰＣＲを抽出しＳＴＣカウンタ１６に供給する。ＳＴＣカウンタ１６はＳＴＣ発生部１５により発生されたＳＴＣを計数すると共に、ＰＣＲパケット処理部１８から供給されるＰＣＲと現在のカウント値を一致させる。バッファ占有量に基づいてＳＴＣ発生部の周波数が調整される。つまり、バッファの入力レートとタイムスタンプ同期転送部１３の出力とが一致するようにＳＴＣ発生部の周波数が調整される。
【００２７】
ビデオデコード部１９は映像ＰＥＳのＰＥＳヘッダー中のＰＴＳ又はＤＴＳの値と、ＳＴＣカウンタ１６の値を比較する。ビデオデコード部１９は、例えばＤＴＳとＳＴＣカウンタ１６の値が一致したとき、映像ＰＥＳをデコードし、ＰＴＳとＳＴＣカウンタ１６の値が一致したとき、デコードされたビデオデータＶＤを出力する。
【００２８】
オーディオコード部２０は音声ＰＥＳのＰＥＳヘッダー中のＰＴＳ又はＤＴＳの値と、ＳＴＣカウンタ１６の値を比較する。オーディオデコード部１９は、例えばＤＴＳとＳＴＣカウンタ１６の値が一致したとき、音声ＰＥＳをデコードし、ＰＴＳとＳＴＣカウンタ１６の値が一致したとき、デコードされたオーディオデータＶＤを出力する。
【００２９】
ビデオデータＶＤはＤ／Ａ変換部、信号増幅部等（図示されず）を経てＬＣＤ等の表示部に供給され、映像が表示される。同様にオーディオデータＶＤはＤ／Ａ変換部、信号増幅部等（図示されず）を経てスピーカに供給され、音声が発生される。
【００３０】
尚、タイムスタンプ同期化部１２、タイムスタンプ同期転送部１３、デマルチプレクス部１７、ＰＣＲパケット処理部１８、デコーダ１９、２０、セクション処理部２１は、個別電子回路を用いてハードウエアとして構成してもよいし、プログラムの処理ステップとしてソフトウエアにより構成してもよい。
【００３１】
図５は図１のタイムスタンプ同期化部１２の第１実施形態としてタイムスタンプ同期化部１２ａを示す。タイムスタンプ同期化部１２ａは、ＰＣＲ検出部３２、タイムスタンプ検出部３３、差分値検出部３４、修正値算出部３５、タイムスタンプ書き換え部３６を含む。
【００３２】
図６はタイムスタンプ同期化部１２ａの動作を説明するための図である。
【００３３】
タイムスタンプ検出部３３は、入力されるＴＴＳ中のＴＳパケットに付与されたタイムスタンプを検出する。ＰＣＲ検出部３２は、入力されるＴＴＳ中のＰＣＲパケットに記録されているＰＣＲを検出する。
【００３４】
以下、タイムスタンプ同期化部１２ａに係る動作の第１実施形態を説明する。
【００３５】
ここで、ＰＣＲパケット番号をｎ（ｎ＝０、１、２…）、ＴＳパケット番号をｍ（ｍ＝０、１、２…）とする。ｍはＰＣＲパケット以外のパケット毎に１ずつ増え、ＰＣＲパケット到達時に０に戻る値である。また、時刻Ｔ（ｎ，ｍ）におけるタイムスタンプの値をＶｔｓ（ｎ、ｍ）、時刻Ｔ（ｎ，０）におけるＰＣＲの値をＶｐｃｒ（ｎ）とする。
【００３６】
図６のように、２番目のＰＣＲパケットの到達時刻Ｔ（１、０）までは、タイムスタンプはそのまま、つまり修正しない。時刻Ｔ（１、０）より後のＰＣＲではないＴＳパケットについて、差分値検出部３４は以下のように差分ａ、差分ｂ、差分ｃを求める。
【００３７】
ａ＝Ｖｐｃｒ（ｎ）−Ｖｐｃｒ（ｎ−１）
ｂ＝Ｖｔｓ（ｎ，０）−Ｖｔｓ（ｎ−１，０）
ｃ＝Ｖｔｓ（ｎ，ｍ）−Ｖｔｓ（ｎ，ｍ−１）
タイムスタンプ書き換え部３６は、書き換え後タイムスタンプの値ＶＴＳ（ｎ，ｍ）を、書き換え後タイムスタンプの値ＶＴＳ（ｎ，ｍ−１）を用いて以下のように算出する。
【００３８】
ＶＴＳ（ｎ，ｍ）＝ＶＴＳ（ｎ，ｍ−１）＋ｃ＊ａ／ｂ
尚、３番目ＰＣＲパケットの到達時刻Ｔ（２，０）以降の書き換え後タイムスタンプの値ＶＴＳ（ｎ，０）は、修正値算出部３５により、上記ａの値を求めてから以下のように算出される。
【００３９】
ＶＴＳ（ｎ，０）＝ＶＴＳ（ｎ−１，０）＋ａ
図７は、入力ＴＴＳのタイムスタンプを記録した送信側装置のタイムスタンプ用クロックＣＬＫｔｔｓの周波数が３２ＭＨｚ、入力ＴＴＳのＰＣＲを記録した装置（ＴＳを作成した装置）のＰＣＲ用クロックＣＬＫｐｃｒの周波数が２７ＭＨｚの場合の書き換え前タイムスタンプ及び書き換え後タイムスタンプの例を示す。
【００４０】
この例は、理解し易いように、タイムスタンプ用カウンタクロックＣＬＫｔｔｓの周波数として、ＰＣＲ用カウンタクロックＣＬＫｐｃｒの周波数２７ＭＨｚに対して極端に異なる値を採用してシミュレーションを行った結果を示す。タイムスタンプ用カウンタクロックＣＬＫｔｔｓの周波数は、ＰＣＲ番号ｎが３以下で３２ＭＨｚ、４以上では４０ＭＨｚが適用されている。このように周波数が途中で変動する場合でも、ＰＣＲを示すグラフの傾きと書き換え後タイムスタンプを示すグラフの傾きが実質的に一致していることが分かる。
【００４１】
次に、タイムスタンプ同期化部１２ａに係る動作の第２実施形態を再び図６を用いて説明する。
【００４２】
前述のタイムスタンプ同期化部１２ａの第１実施形態と同様に、ＰＣＲパケット番号をｎ（ｎ＝０、１、２…）、ＴＳパケット番号をｍ（ｍ＝０、１、２…）とする。ｍはＰＣＲパケット以外のパケット毎に１ずつ増え、ＰＣＲパケット到達時に０に戻る値である。また、時刻Ｔ（ｎ，ｍ）におけるタイムスタンプの値をＶｔｓ（ｎ、ｍ）、時刻Ｔ（ｎ，０）におけるＰＣＲの値をＶｐｃｒ（ｎ）とする。
【００４３】
図６のように、２番目のＰＣＲパケットの到達時刻Ｔ（１、０）までは、タイムスタンプはそのまま、つまり修正しない。時刻Ｔ（１、０）より後のパケットについて、差分値検出部３４は以下のように差分ａ、差分ｂ、誤差を求める。
【００４４】
ａ＝Ｖｐｃｒ（ｎ）−Ｖｐｃｒ（ｎ−１）
ｂ＝Ｖｔｓ（ｎ，０）−Ｖｔｓ（ｎ−１，０）
誤差＝ａ−ｂ
修正値算出部３５は以下の式に従って、誤差量ｄを算出する。
【００４５】
ｄ＝（誤差／ＰＫＮ）＊α
ここで、ＰＫＮはＰＣＲ間に存在したＴＳパケットの数であり、本例では３である。また、係数αは通常、０〜１の値をとる。
【００４６】
また、時刻Ｔ（１、０）より後のＴＳパケットについて、差分値検出部３４は、以下のように差分ｃを求める。
【００４７】
ｃ＝Ｖｔｓ（ｎ，ｍ）−Ｖｔｓ（ｎ，ｍ−１）
タイムスタンプ書き換え部３６は、書き換え後タイムスタンプの値ＶＴＳ（ｎ，ｍ）を、書き換え後タイムスタンプの値ＶＴＳ（ｎ，ｍ−１）を用いて以下のように算出する。
【００４８】
ＶＴＳ（ｎ，ｍ）＝ＶＴＳ（ｎ，ｍ−１）＋ｃ＋修正量ｄ
尚、３番目ＰＣＲパケットの到達時刻Ｔ（２，０）以降の書き換え後タイムスタンプの値ＶＴＳ（ｎ，０）は、修正値算出部３５により、上記ａの値を求めてから以下のように算出される。
【００４９】
ＶＴＳ（ｎ，０）＝ＶＴＳ（ｎ−１，０）＋ａ
図８はタイムスタンプ同期化部１２ａの第２実施形態に従って、タイムスタンプを書き換えたときの書き換え前タイムスタンプ及び書き換え後タイムスタンプの例を示す。図７と同様に、タイムスタンプ用クロックの周波数ＣＬＫｔｔｓが３２ＭＨｚ、ＰＣＲ用クロックの周波数ＣＬＫｐｃｒが２７ＭＨｚの場合を示す。
【００５０】
この場合でも、タイムスタンプ用カウンタクロック周波数ＣＬＫｔｔｓは、ＰＣＲ番号ｎが３以下で３２ＭＨｚ、４以上では４０ＭＨｚが適用されている。このように周波数が途中で変動する場合でも、ＰＣＲを示すグラフの傾きとタイムスタンプの値を示すグラフの傾きが実質的に一致していることが分かる。
【００５１】
図９は図１のタイムスタンプ同期化部１２の第２実施形態をタイムスタンプ同期化部１２ｂとして示す。タイムスタンプ同期化部１２ｂは、ＰＣＲ検出部４２、タイムスタンプ検出部４３、差分値検出部４４、修正値算出部４５、タイムスタンプ書き換え部４６を含む。
【００５２】
タイムスタンプ同期化部１２ｂでは、タイムスタンプ書き換え部４６によりタイムスタンプが書き換えられたＴＴＳＭが、ＰＣＲ検出部４２、タイムスタンプ検出部４３にフィードバックされる構成となっている。
【００５３】
タイムスタンプ検出部４３はＴＴＳ及びＴＴＳＭ中の各ＴＳパケットに付与されたタイムスタンプを検出し、差分値検出部４４に出力する。ＰＣＲ検出部４２はＴＴＳ及びＴＴＳＭ中のＰＣＲパケットを抽出し、ＰＣＲパケット内のＰＣＲを検出し、差分値検出部４４に出力する。
【００５４】
差分値検出部４４は、ＴＴＳ及びＴＴＳＭ中のＴＳパケットに付与されたタイムスタンプの値の差、及びＴＴＳ及びＴＴＳＭ中のＰＣＲパケット内に記録されたＰＣＲの値の差を検出し、修正値算出部４５に出力する。修正値算出部４５は、タイムスタンプの値の差及びＰＣＲの値の差に基づいて、タイムスタンプの修正値を算出し、タイムスタンプ書き換え部４６に出力する。タイムスタンプ書き換え部４６は、修正値算出部４５からの修正値に応じて、ＴＴＳ中のＴＳパケットに付与されたタイムスタンプを書き換える。
【００５５】
タイムスタンプを書き換える場合、タイムスタンプの値を急激に変化させると、書き換え後のタイムスタンプの値が先行するＴＳパケットのタイムスタンプの値より小さな値となり、後段のタイムスタンプ同期転送部１３の動作が不安定となることがある。そこで本実施形態では、修正値算出部４５により算出される修正値を適切な値に制限することで、タイムスタンプは徐々に変化し、このような不安定な動作を防ぐことができる。
【００５６】
図１０は、本発明によるデジタル信号処理装置の第２実施形態を示す概略図である。
【００５７】
デジタル信号処理装置１０１は、図１のデジタル信号処理装置１００に対し、タイムスタンプ同期転送部２２、ＨＤＤ等の記録メディア２４ならびにスイッチＳＷ２が追加されている。図１のデジタル信号処理装置１００と同一の構成要素には同一の参照番号が付され、それら構成要素の詳細な説明は省略する。
【００５８】
デジタル信号処理装置１０１は、インターネットあるいは家庭内ＬＡＮのような通信ネットワークを介して受信したコンテンツを記録メディア２４に記録する。また、出力先は外部の記録装置や表示伝送等の機能を持つデバイスでもよい。このとき、コンテンツを含むＴＴＳのＴＳパケットに付されたタイムスタンプは、該ＴＴＳのＰＣＲに同期した値に書き換えて記録される。この記録には、ユーザが記録されたコンテンツを視聴しながら行うリアルタイム記録と、記録のみを行う非リアルタイム記録とがある。
【００５９】
先ず、非リアルタイム記録について説明する。この場合、スイッチＳＷ２がＯＦＦされ、ネットワークから受信されたＴＴＳはバッファ１１、タイムスタンプ同期化部１２を介して記録メディア２４に記録される。タイムスタンプ同期化部１２の出力はネットワーク等の回線を通じて、外部の記録や再生が可能なデバイスに出力してもよい。この非リアルタイム記録では、ネットワーク上のデータ転送レート及び本装置の処理速度が十分高速であれば、再生時間が例えば１時間のコンテンツを数分の間に記録することができる。
【００６０】
次にリアルタイム記録について説明する。この場合、スイッチＳＷ２がＯＮされ、ネットワークから受信されたＴＴＳはバッファ１１、タイムスタンプ同期化部１２、タイムスタンプ同期転送部２２を介して記録メディア２４にＴＴＳＭとして記録されと共に、記録されたＴＴＳがタイムスタンプ同期転送部１３、デマルチプレクス部１７を介してデコード部１９、２０等に供給されデコードが行われる。
【００６１】
このとき、タイムスタンプ同期転送部１３、２２は、カウンタ１４の値とＴＳパケットのタイムスタンプ（ＰＣＲに同期している）とを比較しながらＴＳパケットを出力する。このときのデータ出力レートは、映像の３０フレーム／秒に対応するレートである。従って、コンテンツは非リアルタイム記録のようには高速に転送されない。コンテンツのＴＴＳは、バッファ１１に常にバッファリングされてからタイムスタンプ同期化部２２に供給される。このとき、バッファ１１の占有量がスイッチＳＷ２を介してＳＴＣ発生部１５に供給される。この占有量に応じてＳＴＣ発生部は発振周波数が制御される。このようにして、ＳＴＣ発生部１５は適切な周波数で発振することになる。
最近になって、ハイビジョン映像信号をハイビジョン画質のまま記録できるレコーダが開発された。このレコーダにＴＳを記録するためには、ＴＳ中のＰＣＲに同期したタイムスタンプを各ＴＳパケットに付与しなければならない。本発明によるデジタル信号処理装置１０１により記録されたＴＴＳは、このような規格を満足するので、レコーダを用いて直接ディスクにダビングすることができる。更に、このダビング時、記録メディア２４からレコーダへ、ＴＴＳを非リアルタイムで転送することができるため、高速ダビングが可能となる。
【００６２】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、ＴＴＳを再生するために、ＶＣＸＯが１つのみでよいため、受信機のローコスト化が可能となる。また、記録したデータとして、ＰＣＲとタイムスタンプの同期化が要求されている場合、ＨＤＤに記録したストリームをＨＤＤＶＤに記録するときにタイムスタンプの書き換えが不要で、高速のダビングがしやすくなる。
【００６３】
以上の説明はこの発明の実施の形態であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明によるデジタル信号処理装置１００の一実施形態を示す概略図である。
【図２】ＴＴＳの構成を示す図である。
【図３】ＴＳ headerの構造を示す図である。
【図４】ＰＥＳの構造を示す図である。
【図５】図１のタイムスタンプ同期化部１２の第１実施形態としてタイムスタンプ同期化部１２ａを示す図である。
【図６】タイムスタンプ同期化部１２ａの動作を説明するための図である。
【図７】ＴＴＳのタイムスタンプの書き換え前タイムスタンプ及び書き換え後タイムスタンプの例を示す図である。
【図８】ＴＴＳのタイムスタンプの書き換え前タイムスタンプ及び書き換え後タイムスタンプの他の例を示す図である。
【図９】図１のタイムスタンプ同期化部１２の第２実施形態をタイムスタンプ同期化部１２ｂとして示す図である。
【図１０】本発明によるデジタル信号処理装置の第２実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…ネットワークアダプタ、１１…バッファ、１２…タイムスタンプ同期化部、１３、２２…タイムスタンプ同期転送部、１４…カウンタ、１５…ＳＴＣ発生部、１６…ＳＴＣカウンタ、２４…記録メディア、ＳＷ１、ＳＷ２…スイッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル放送又は通信ネットワークを介して送信されたデータストリームを受信するデジタル信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、ＣＳやＢＳ等のデジタル衛星放送あるいは地上波デジタル放送が一般的になっている。これらデジタル放送により、大画面かつ鮮明な映像を一般家庭において視聴することができる。更に視聴者参加型のインタラクティブ（対話型）放送、データ放送などが現実化しており、これまでの音声と映像による放送に加えて、天気予報、株式情報、各種ニュースなどの情報がデジタル化されて放送されるようになった。
【０００３】
デジタル放送を受信して得られるＴＳ(transport stream)をデコードあるいはＨＤＤ(hard disk drive)等の記録媒体に記録する場合、ＴＳ中のＴＳパケットには、受信機固有の発振器により発生したクロック信号に基づいて生成されたタイムスタンプが付与され、ＴＴＳ(time stamped TS)としてデコーダあるいはＨＤＤに提供される。ＴＳを構成するＴＳパケットには、時間情報であるＰＣＲ(program clock reference)を含むＰＣＲパケットが１００ｍＳに１つ以上予め含まれている。
【０００４】
下記特許文献１にはＴＳを受信した際に、ＰＣＲの時間情報に同期したタイムスタンプをＴＳパケットに付与するタイムスタンプ付与装置が開示されている。
【０００５】
最近ではデジタル放送に加え、インターネット又は家庭内ＬＡＮのような通信ネットワークを介してネットワーク上のサーバから映像コンテンツを含む符号化ストリームを受信し、該符号化ストリームを再生するデジタル信号処理装置が普及し始めている。
【０００６】
このようにネットワークを介して映像コンテンツを受信する場合、回線の込み具合等に応じて、各ＴＳパケットが受信機に到達する時刻にばらつき（ジッタ−）が生じる。このようにジッタ−を含むＴＳを受信側で正常に再生するために、ネットワークを介して得られる映像コンテンツは、各ＴＳパケットにタイムスタンプが付与され、ＴＴＳとしてネットワーク上に配信される。
【特許文献１】特開２００３−２８３９９６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＴＴＳを再生する場合、先ずＴＴＳは転送処理部にて、ＴＳパケットのタイムスタンプの時刻に基づいて処理され、ＴＳとしてリアルタイムに出力される。このように転送処理部は、ＴＴＳをリアルタイムＴＳに変換する。
【０００８】
上記したようなネットワークから受信したＴＴＳ、一般的な方式で作成したＴＴＳのように、タイムスタンプとＰＣＲが同期していないＴＴＳを転送処理部にてリアルタイムＴＳに変換する場合、各ＴＳパケットの出力は、受信機が独自に発生したタイムスタンプ用クロックにより動作するカウンタのカウント値に従って行われる。例えば、カウント値とタイムスタンプの値が一致した時に、当該ＴＳパケットが出力される。
【０００９】
このようにしてリアルタイムに出力されたＴＳは、デマルチプレクサにより映像データと音声データが抽出され、映像データはビデオデコーダに、音声データはオーディオデコーダに供給されそれぞれデコードされる。
【００１０】
デコードの際には、ＰＣＲパケットに含まれるＰＣＲが抽出され、ＰＣＲに同期したクロック信号ＳＴＣ（system time clock）が発生される。クロック信号ＳＴＣは、ＶＣＸＯ(voltage controlled Xtal oscillator)等の電圧制御発振器を用いて発生される。デコーダでは、クロック信号ＳＴＣに基づいてデコードが行われる。従ってクロック信号ＳＴＣは、上記タイムスタンプ用クロック信号とは別系統のクロック信号であって、両クロック信号は互いに同期していない。
【００１１】
このように、タイムスタンプとＰＣＲが同期していないＴＴＳを再生する場合、タイムスタンプ用クロックを発生する発振器と、ＰＣＲ用クロックを発生する発振器の２つのクロック発振器が必要であった。
【００１２】
本発明の主要な目的は、ネットワーク等を介して受信したＴＴＳのように、タイムスタンプとＰＣＲが互いに同期していないＴＴＳを、単一のクロック発振器を用いて再生することが可能となるＴＴＳに変換することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一実施形態に係るデジタル信号処理装置は、デジタル信号のＴＳ(transport stream)にタイムスタンプが付与されたＴＴＳ(time stamped TS)を、外部から入力する入力手段１０、１１と、前記入力手段により入力されたＴＴＳ中のＴＳパケットに付与されたタイムスタンプを検出するタイムスタンプ検出手段と、該ＴＴＳ中のＰＣＲ(program clock reference)を検出するＰＣＲ検出手段と、前記タイムスタンプ検出手段の出力と前記ＰＣＲ検出手段の出力とを用いて、ＰＣＲとタイムスタンプの値とを同期化させるためのタイムスタンプの値の修正値を求めるタイムスタンプ修正値算出手段と、前記ＴＴＳに含まれるタイムスタンプを前記タイムスタンプの値の修正値に書き換えて、タイムスタンプが修正されたＴＴＳを出力する出力手段を備える。
【発明の効果】
【００１４】
タイムスタンプとＰＣＲが互いに同期していないＴＴＳを、単一のクロック発振器を用いて再生することができ、受信機のローコスト化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は本発明によるデジタル放送受機１００の一実施形態を示す概略図である。デジタル放送受機１００は、ＴＶ、ＤＶＤレコーダ等のデジタル放送を受信して再生する映像再生装置に適用される。
【００１７】
ネットワークアダプタ１０は、インターネットあるいは家庭内ＬＡＮのような通信ネットワークとのインターフェースを実現する。ＴＴＳはネットワーク上のサーバからネットワークアダプタ１０により受信され、ＳＷ１を介してバッファ１１に入力される。ＳＷ１によりバッファ１１には、ネットワークアダプタ１０及びデジタル放送のチューナ（図示されず）の一方からＴＴＳが選択的に入力される。
【００１８】
ここでＴＴＳについて説明する。図２はＴＴＳの構成を示す図である。ＴＴＳはＴＳを構成する１８８バイトの各ＴＳパケットに、４バイトのタイムスタンプを付加したものである。このタイムスタンプは、送り手側のネットワーク上のサーバあるいは本発明が適用されるデジタル信号処理装置が、各ＴＳパケットを受信したときに付与した情報であって、各ＴＳパケットの受信タイミングを示す。
【００１９】
各ＴＳパケットはＰＥＳヘッダとpayloadからなり、payloadには分割された映像ＰＥＳ又は音声ＰＥＳが格納される。payloadは例えばＭＰＥＧ２符号化ストリームである。
【００２０】
図３はＴＳ headerの構造を示す図である。sync byteはＴＳパケットの先頭を示すコード（０ｘ４７）である。ＰＩＤはパケットＩＤと呼ばれ、映像ＰＥＳと音声ＰＥＳはそれぞれ異なる一意に決められたＰＩＤ値を持つ。後述のデマルチプレクス部１７はパケットのＰＩＤを調べることで映像ＰＥＳが記録されているか音声ＰＥＳが記録されているか等を識別することができる。adaptation field controlは、このパケットにadaptation fieldとpayloadが存在するかどうかを示すフラグである。adaptation filed lengthは、adaptation field の長さを示す値である。ＰＣＲ＿flagはＰＣＲが存在するかしないかを示すフラグ、ＰＣＲは当該ＴＳパケットが作成されたときに付与された時間情報であり、受信機の時刻（後述のＳＴＣカウンタ１４）を校正するために用いられる。ＰＣＲを含むＴＳパケットをＰＣＲパケットといい、ＰＣＲパケットは例えば１００ｍＳに１つ以上ＴＳ中に含まれている。これは映像フレームでいうと、例えば３フレーム分のＴＳ中に１つ以上含まれている。
【００２１】
図４はＰＥＳの構造を示す図である。映像ＰＥＳおよび音声ＰＥＳ共にＰＥＳの構造は同一である。ＰＥＳはＰＥＳヘッダと呼ばれるヘッダ部分とＰＥＳ packet data byteすなわちＥＳ(Elementary stream)本体からなる。ＥＳとは映像または音声を圧縮符号化したデータそのものである。ＰＥＳヘッダに格納されたpacket start code prefixは、ＰＥＳの先頭を示すコード（０ｘ０００００１）である。stream idはストリームの種類を示す値であって、ＰＥＳ packet lengthはＰＥＳの長さを示す値である。ＤＴＳ(decoding time stamp)は、このＰＥＳをデコードする時刻情報であって、ＰＴＳ(presentation time stamp)は、デコードされたデータを出力する時刻情報である。映像デコード部１６０と音声デコード部１７０から出力される映像と音声を、ＰＴＳで示された時刻に出力することで映像と音声の同期が取れる。
【００２２】
図１の説明に戻り、本発明に係るタイムスタンプ同期化部１２は、ＴＳパケットに付与されたタイムスタンプをＰＣＲに同期した値に書き換える。タイムスタンプは前述したように、デジタル放送を受信した装置が各ＴＳパケットに付与した時間情報であり、ＰＣＲは当該ＴＳを作成した装置がＴＳに予め付与した時間情報である。つまり、タイムスタンプとＰＣＲは例えば互いに異なる周波数のクロックに基づいて生成された時間情報である。従って、受信機においてＴＳのタイムスタンプ用クロックと、ＰＣＲ用クロックは一般に別々の発振器を用いて生成されていた。本発明では、後述するようにタイムスタンプの値をＰＣＲの値に同期した値に書き換えることにより、タイムスタンプとＰＣＲに基づく処理が同一の発振器を用いて行われる。ここで、タイムスタンプがＰＣＲに同期するとは、タイムスタンプの値とＰＣＲの値が等しい又は同様の増加率で増加することを示す。
【００２３】
タイムスタンプ同期化部１２によりタイムスタンプが書き換えられたＴＴＳは、ＴＴＳＭとしてタイムスタンプ同期転送部１３に供給される。タイムスタンプ同期転送部１３は、タイムスタンプに基づいてＴＳの送出タイミングを制御し、タイムスタンプを除いてＴＳのみをリアルタイムで出力する。カウンタ１４は、ＳＴＣ発生部（ＶＣＸＯ）１５により発生されたクロックＳＴＣ（system time clock）をカウントする。タイムスタンプの値とカウンタ１４の値が一致したとき、タイムスタンプ同期転送部１３は当該ＴＳパケットを送出する。タイムスタンプ同期転送部１３から送出されるＴＳはデマルチプレクサ１７に供給される。
【００２４】
デマルチプレクサ１７は、ＴＳから映像ＰＥＳ(Packetized Elementary Stream)と音声ＰＥＳをそれぞれ分離し、映像ＰＥＳをビデオデコード部１９、音声ＰＥＳをオーディオデコード部２０に供給する。またデマルチプレクサ１７は、ＴＳからＰＣＲパケットを分離しＰＣＲパケット処理部１８に供給する。
【００２５】
更にデマルチプレクサ１７は、ＴＳからＳＩ情報及びＴＳＩ情報を分離し、セクション処理部２１に供給する。セクション処理部２１は、ＳＩ情報及びＴＳＩ情報から電子番組表等を作成する。またデマルチプレクサ１７は、タイムスタンプがＰＣＲに同期したＴＳをＩＥＥＥ１３９４規格のデータに変換して出力する。
【００２６】
ＰＣＲパケット処理部１８は、ＰＣＲパケット中のＰＣＲを抽出しＳＴＣカウンタ１６に供給する。ＳＴＣカウンタ１６はＳＴＣ発生部１５により発生されたＳＴＣを計数すると共に、ＰＣＲパケット処理部１８から供給されるＰＣＲと現在のカウント値を一致させる。バッファ占有量に基づいてＳＴＣ発生部の周波数が調整される。つまり、バッファの入力レートとタイムスタンプ同期転送部１３の出力とが一致するようにＳＴＣ発生部の周波数が調整される。
【００２７】
ビデオデコード部１９は映像ＰＥＳのＰＥＳヘッダー中のＰＴＳ又はＤＴＳの値と、ＳＴＣカウンタ１６の値を比較する。ビデオデコード部１９は、例えばＤＴＳとＳＴＣカウンタ１６の値が一致したとき、映像ＰＥＳをデコードし、ＰＴＳとＳＴＣカウンタ１６の値が一致したとき、デコードされたビデオデータＶＤを出力する。
【００２８】
オーディオコード部２０は音声ＰＥＳのＰＥＳヘッダー中のＰＴＳ又はＤＴＳの値と、ＳＴＣカウンタ１６の値を比較する。オーディオデコード部１９は、例えばＤＴＳとＳＴＣカウンタ１６の値が一致したとき、音声ＰＥＳをデコードし、ＰＴＳとＳＴＣカウンタ１６の値が一致したとき、デコードされたオーディオデータＶＤを出力する。
【００２９】
ビデオデータＶＤはＤ／Ａ変換部、信号増幅部等（図示されず）を経てＬＣＤ等の表示部に供給され、映像が表示される。同様にオーディオデータＶＤはＤ／Ａ変換部、信号増幅部等（図示されず）を経てスピーカに供給され、音声が発生される。
【００３０】
尚、タイムスタンプ同期化部１２、タイムスタンプ同期転送部１３、デマルチプレクス部１７、ＰＣＲパケット処理部１８、デコーダ１９、２０、セクション処理部２１は、個別電子回路を用いてハードウエアとして構成してもよいし、プログラムの処理ステップとしてソフトウエアにより構成してもよい。
【００３１】
図５は図１のタイムスタンプ同期化部１２の第１実施形態としてタイムスタンプ同期化部１２ａを示す。タイムスタンプ同期化部１２ａは、ＰＣＲ検出部３２、タイムスタンプ検出部３３、差分値検出部３４、修正値算出部３５、タイムスタンプ書き換え部３６を含む。
【００３２】
図６はタイムスタンプ同期化部１２ａの動作を説明するための図である。
【００３３】
タイムスタンプ検出部３３は、入力されるＴＴＳ中のＴＳパケットに付与されたタイムスタンプを検出する。ＰＣＲ検出部３２は、入力されるＴＴＳ中のＰＣＲパケットに記録されているＰＣＲを検出する。
【００３４】
以下、タイムスタンプ同期化部１２ａに係る動作の第１実施形態を説明する。
【００３５】
ここで、ＰＣＲパケット番号をｎ（ｎ＝０、１、２…）、ＴＳパケット番号をｍ（ｍ＝０、１、２…）とする。ｍはＰＣＲパケット以外のパケット毎に１ずつ増え、ＰＣＲパケット到達時に０に戻る値である。また、時刻Ｔ（ｎ，ｍ）におけるタイムスタンプの値をＶｔｓ（ｎ、ｍ）、時刻Ｔ（ｎ，０）におけるＰＣＲの値をＶｐｃｒ（ｎ）とする。
【００３６】
図６のように、２番目のＰＣＲパケットの到達時刻Ｔ（１、０）までは、タイムスタンプはそのまま、つまり修正しない。時刻Ｔ（１、０）より後のＰＣＲではないＴＳパケットについて、差分値検出部３４は以下のように差分ａ、差分ｂ、差分ｃを求める。
【００３７】
ａ＝Ｖｐｃｒ（ｎ）−Ｖｐｃｒ（ｎ−１）
ｂ＝Ｖｔｓ（ｎ，０）−Ｖｔｓ（ｎ−１，０）
ｃ＝Ｖｔｓ（ｎ，ｍ）−Ｖｔｓ（ｎ，ｍ−１）
タイムスタンプ書き換え部３６は、書き換え後タイムスタンプの値ＶＴＳ（ｎ，ｍ）を、書き換え後タイムスタンプの値ＶＴＳ（ｎ，ｍ−１）を用いて以下のように算出する。
【００３８】
ＶＴＳ（ｎ，ｍ）＝ＶＴＳ（ｎ，ｍ−１）＋ｃ＊ａ／ｂ
尚、３番目ＰＣＲパケットの到達時刻Ｔ（２，０）以降の書き換え後タイムスタンプの値ＶＴＳ（ｎ，０）は、修正値算出部３５により、上記ａの値を求めてから以下のように算出される。
【００３９】
ＶＴＳ（ｎ，０）＝ＶＴＳ（ｎ−１，０）＋ａ
図７は、入力ＴＴＳのタイムスタンプを記録した送信側装置のタイムスタンプ用クロックＣＬＫｔｔｓの周波数が３２ＭＨｚ、入力ＴＴＳのＰＣＲを記録した装置（ＴＳを作成した装置）のＰＣＲ用クロックＣＬＫｐｃｒの周波数が２７ＭＨｚの場合の書き換え前タイムスタンプ及び書き換え後タイムスタンプの例を示す。
【００４０】
この例は、理解し易いように、タイムスタンプ用カウンタクロックＣＬＫｔｔｓの周波数として、ＰＣＲ用カウンタクロックＣＬＫｐｃｒの周波数２７ＭＨｚに対して極端に異なる値を採用してシミュレーションを行った結果を示す。タイムスタンプ用カウンタクロックＣＬＫｔｔｓの周波数は、ＰＣＲ番号ｎが３以下で３２ＭＨｚ、４以上では４０ＭＨｚが適用されている。このように周波数が途中で変動する場合でも、ＰＣＲを示すグラフの傾きと書き換え後タイムスタンプを示すグラフの傾きが実質的に一致していることが分かる。
【００４１】
次に、タイムスタンプ同期化部１２ａに係る動作の第２実施形態を再び図６を用いて説明する。
【００４２】
前述のタイムスタンプ同期化部１２ａの第１実施形態と同様に、ＰＣＲパケット番号をｎ（ｎ＝０、１、２…）、ＴＳパケット番号をｍ（ｍ＝０、１、２…）とする。ｍはＰＣＲパケット以外のパケット毎に１ずつ増え、ＰＣＲパケット到達時に０に戻る値である。また、時刻Ｔ（ｎ，ｍ）におけるタイムスタンプの値をＶｔｓ（ｎ、ｍ）、時刻Ｔ（ｎ，０）におけるＰＣＲの値をＶｐｃｒ（ｎ）とする。
【００４３】
図６のように、２番目のＰＣＲパケットの到達時刻Ｔ（１、０）までは、タイムスタンプはそのまま、つまり修正しない。時刻Ｔ（１、０）より後のパケットについて、差分値検出部３４は以下のように差分ａ、差分ｂ、誤差を求める。
【００４４】
ａ＝Ｖｐｃｒ（ｎ）−Ｖｐｃｒ（ｎ−１）
ｂ＝Ｖｔｓ（ｎ，０）−Ｖｔｓ（ｎ−１，０）
誤差＝ａ−ｂ
修正値算出部３５は以下の式に従って、誤差量ｄを算出する。
【００４５】
ｄ＝（誤差／ＰＫＮ）＊α
ここで、ＰＫＮはＰＣＲ間に存在したＴＳパケットの数であり、本例では３である。また、係数αは通常、０〜１の値をとる。
【００４６】
また、時刻Ｔ（１、０）より後のＴＳパケットについて、差分値検出部３４は、以下のように差分ｃを求める。
【００４７】
ｃ＝Ｖｔｓ（ｎ，ｍ）−Ｖｔｓ（ｎ，ｍ−１）
タイムスタンプ書き換え部３６は、書き換え後タイムスタンプの値ＶＴＳ（ｎ，ｍ）を、書き換え後タイムスタンプの値ＶＴＳ（ｎ，ｍ−１）を用いて以下のように算出する。
【００４８】
ＶＴＳ（ｎ，ｍ）＝ＶＴＳ（ｎ，ｍ−１）＋ｃ＋修正量ｄ
尚、３番目ＰＣＲパケットの到達時刻Ｔ（２，０）以降の書き換え後タイムスタンプの値ＶＴＳ（ｎ，０）は、修正値算出部３５により、上記ａの値を求めてから以下のように算出される。
【００４９】
ＶＴＳ（ｎ，０）＝ＶＴＳ（ｎ−１，０）＋ａ
図８はタイムスタンプ同期化部１２ａの第２実施形態に従って、タイムスタンプを書き換えたときの書き換え前タイムスタンプ及び書き換え後タイムスタンプの例を示す。図７と同様に、タイムスタンプ用クロックの周波数ＣＬＫｔｔｓが３２ＭＨｚ、ＰＣＲ用クロックの周波数ＣＬＫｐｃｒが２７ＭＨｚの場合を示す。
【００５０】
この場合でも、タイムスタンプ用カウンタクロック周波数ＣＬＫｔｔｓは、ＰＣＲ番号ｎが３以下で３２ＭＨｚ、４以上では４０ＭＨｚが適用されている。このように周波数が途中で変動する場合でも、ＰＣＲを示すグラフの傾きとタイムスタンプの値を示すグラフの傾きが実質的に一致していることが分かる。
【００５１】
図９は図１のタイムスタンプ同期化部１２の第２実施形態をタイムスタンプ同期化部１２ｂとして示す。タイムスタンプ同期化部１２ｂは、ＰＣＲ検出部４２、タイムスタンプ検出部４３、差分値検出部４４、修正値算出部４５、タイムスタンプ書き換え部４６を含む。
【００５２】
タイムスタンプ同期化部１２ｂでは、タイムスタンプ書き換え部４６によりタイムスタンプが書き換えられたＴＴＳＭが、ＰＣＲ検出部４２、タイムスタンプ検出部４３にフィードバックされる構成となっている。
【００５３】
タイムスタンプ検出部４３はＴＴＳ及びＴＴＳＭ中の各ＴＳパケットに付与されたタイムスタンプを検出し、差分値検出部４４に出力する。ＰＣＲ検出部４２はＴＴＳ及びＴＴＳＭ中のＰＣＲパケットを抽出し、ＰＣＲパケット内のＰＣＲを検出し、差分値検出部４４に出力する。
【００５４】
差分値検出部４４は、ＴＴＳ及びＴＴＳＭ中のＴＳパケットに付与されたタイムスタンプの値の差、及びＴＴＳ及びＴＴＳＭ中のＰＣＲパケット内に記録されたＰＣＲの値の差を検出し、修正値算出部４５に出力する。修正値算出部４５は、タイムスタンプの値の差及びＰＣＲの値の差に基づいて、タイムスタンプの修正値を算出し、タイムスタンプ書き換え部４６に出力する。タイムスタンプ書き換え部４６は、修正値算出部４５からの修正値に応じて、ＴＴＳ中のＴＳパケットに付与されたタイムスタンプを書き換える。
【００５５】
タイムスタンプを書き換える場合、タイムスタンプの値を急激に変化させると、書き換え後のタイムスタンプの値が先行するＴＳパケットのタイムスタンプの値より小さな値となり、後段のタイムスタンプ同期転送部１３の動作が不安定となることがある。そこで本実施形態では、修正値算出部４５により算出される修正値を適切な値に制限することで、タイムスタンプは徐々に変化し、このような不安定な動作を防ぐことができる。
【００５６】
図１０は、本発明によるデジタル信号処理装置の第２実施形態を示す概略図である。
【００５７】
デジタル信号処理装置１０１は、図１のデジタル信号処理装置１００に対し、タイムスタンプ同期転送部２２、ＨＤＤ等の記録メディア２４ならびにスイッチＳＷ２が追加されている。図１のデジタル信号処理装置１００と同一の構成要素には同一の参照番号が付され、それら構成要素の詳細な説明は省略する。
【００５８】
デジタル信号処理装置１０１は、インターネットあるいは家庭内ＬＡＮのような通信ネットワークを介して受信したコンテンツを記録メディア２４に記録する。また、出力先は外部の記録装置や表示伝送等の機能を持つデバイスでもよい。このとき、コンテンツを含むＴＴＳのＴＳパケットに付されたタイムスタンプは、該ＴＴＳのＰＣＲに同期した値に書き換えて記録される。この記録には、ユーザが記録されたコンテンツを視聴しながら行うリアルタイム記録と、記録のみを行う非リアルタイム記録とがある。
【００５９】
先ず、非リアルタイム記録について説明する。この場合、スイッチＳＷ２がＯＦＦされ、ネットワークから受信されたＴＴＳはバッファ１１、タイムスタンプ同期化部１２を介して記録メディア２４に記録される。タイムスタンプ同期化部１２の出力はネットワーク等の回線を通じて、外部の記録や再生が可能なデバイスに出力してもよい。この非リアルタイム記録では、ネットワーク上のデータ転送レート及び本装置の処理速度が十分高速であれば、再生時間が例えば１時間のコンテンツを数分の間に記録することができる。
【００６０】
次にリアルタイム記録について説明する。この場合、スイッチＳＷ２がＯＮされ、ネットワークから受信されたＴＴＳはバッファ１１、タイムスタンプ同期化部１２、タイムスタンプ同期転送部２２を介して記録メディア２４にＴＴＳＭとして記録されと共に、記録されたＴＴＳがタイムスタンプ同期転送部１３、デマルチプレクス部１７を介してデコード部１９、２０等に供給されデコードが行われる。
【００６１】
このとき、タイムスタンプ同期転送部１３、２２は、カウンタ１４の値とＴＳパケットのタイムスタンプ（ＰＣＲに同期している）とを比較しながらＴＳパケットを出力する。このときのデータ出力レートは、映像の３０フレーム／秒に対応するレートである。従って、コンテンツは非リアルタイム記録のようには高速に転送されない。コンテンツのＴＴＳは、バッファ１１に常にバッファリングされてからタイムスタンプ同期化部２２に供給される。このとき、バッファ１１の占有量がスイッチＳＷ２を介してＳＴＣ発生部１５に供給される。この占有量に応じてＳＴＣ発生部は発振周波数が制御される。このようにして、ＳＴＣ発生部１５は適切な周波数で発振することになる。
最近になって、ハイビジョン映像信号をハイビジョン画質のまま記録できるレコーダが開発された。このレコーダにＴＳを記録するためには、ＴＳ中のＰＣＲに同期したタイムスタンプを各ＴＳパケットに付与しなければならない。本発明によるデジタル信号処理装置１０１により記録されたＴＴＳは、このような規格を満足するので、レコーダを用いて直接ディスクにダビングすることができる。更に、このダビング時、記録メディア２４からレコーダへ、ＴＴＳを非リアルタイムで転送することができるため、高速ダビングが可能となる。
【００６２】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、ＴＴＳを再生するために、ＶＣＸＯが１つのみでよいため、受信機のローコスト化が可能となる。また、記録したデータとして、ＰＣＲとタイムスタンプの同期化が要求されている場合、ＨＤＤに記録したストリームをＨＤＤＶＤに記録するときにタイムスタンプの書き換えが不要で、高速のダビングがしやすくなる。
【００６３】
以上の説明はこの発明の実施の形態であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明によるデジタル信号処理装置１００の一実施形態を示す概略図である。
【図２】ＴＴＳの構成を示す図である。
【図３】ＴＳ headerの構造を示す図である。
【図４】ＰＥＳの構造を示す図である。
【図５】図１のタイムスタンプ同期化部１２の第１実施形態としてタイムスタンプ同期化部１２ａを示す図である。
【図６】タイムスタンプ同期化部１２ａの動作を説明するための図である。
【図７】ＴＴＳのタイムスタンプの書き換え前タイムスタンプ及び書き換え後タイムスタンプの例を示す図である。
【図８】ＴＴＳのタイムスタンプの書き換え前タイムスタンプ及び書き換え後タイムスタンプの他の例を示す図である。
【図９】図１のタイムスタンプ同期化部１２の第２実施形態をタイムスタンプ同期化部１２ｂとして示す図である。
【図１０】本発明によるデジタル信号処理装置の第２実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…ネットワークアダプタ、１１…バッファ、１２…タイムスタンプ同期化部、１３、２２…タイムスタンプ同期転送部、１４…カウンタ、１５…ＳＴＣ発生部、１６…ＳＴＣカウンタ、２４…記録メディア、ＳＷ１、ＳＷ２…スイッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル信号のＴＳ(transport stream)にタイムスタンプが付与されたＴＴＳ(time stamped TS)を、外部から入力する入力手段と、
前記入力手段により入力されたＴＴＳ中のＴＳパケットに付与されたタイムスタンプを検出するタイムスタンプ検出手段と、
前記ＴＴＳ中のＰＣＲ(program clock reference)を検出するＰＣＲ検出手段と、
前記タイムスタンプ検出手段の出力と前記ＰＣＲ検出手段の出力とを用いて、ＰＣＲとタイムスタンプの値とを同期化させるためのタイムスタンプの値の修正値を求めるタイムスタンプ修正値算出手段と、
前記ＴＴＳに含まれるタイムスタンプを前記タイムスタンプの値の修正値に書き換えて、タイムスタンプが修正されたＴＴＳを出力する出力手段を備えたことを特徴とするデジタル信号処理装置。
【請求項２】
前記入力手段は、通信ネットワークとのインターフェースを制御するインターフェース手段を具備し、前記ＴＴＳを前記通信ネットワーク上のサーバからインターフェース手段を介して入力することを特徴とする請求項１記載のデジタル信号処理装置。
【請求項３】
前記タイムスタンプ修正値算出手段は、
前記タイムスタンプ検出手段により検出されたタイムスタンプのそれぞれの値の差分を第１差分として検出し、及び前記ＰＣＲ検出手段により検出されたＰＣＲのそれぞれの値の差分を第２差分として検出する差分検出手段と、
前記差分検出手段により検出された前記第１及び第２差分に基づいて、前記タイムスタンプの値の修正値を算出する算出手段と、
を具備することを特徴とする請求項１記載のデジタル信号処理装置。
【請求項４】
前記出力手段から出力される前記タイムスタンプが修正されたＴＴＳを記録媒体に記録する記録手段を更に具備することを特徴とする請求項１記載のデジタル信号処理装置。
【請求項５】
デジタル信号のＴＳ(transport stream)にタイムスタンプが付与されたＴＴＳ(time stamped TS)を、外部から入力するステップと、
前記入力されたＴＴＳ中のＴＳパケットに付与されたタイムスタンプを検出するステップと、
前記ＴＴＳ中のＰＣＲ(program clock reference)を検出するステップと、
前記検出されたタイムスタンプと、前記検出されたＰＣＲとを用いて、ＰＣＲとタイムスタンプの値とを同期化させるためのタイムスタンプの値の修正値を求めるステップと、
前記ＴＴＳに含まれるタイムスタンプを前記タイムスタンプの値の修正値に書き換えて、タイムスタンプが修正されたＴＴＳを出力するステップと、
を具備することを特徴とするデータストリーム処理方法。
【請求項６】
前記入力するステップは、通信ネットワーク上のサーバと通信を行い、該サーバから前記ＴＴＳを入力することを特徴とする請求項５記載のデータストリーム処理方法。
【請求項７】
前記修正されたＴＴＳを出力するステップは、 前記検出されたタイムスタンプのそれぞれの値の差分を第１差分として検出し、及び前記検出されたＰＣＲのそれぞれの値の差分を第２差分として検出するステップと、
前記差分検出ステップにより検出された前記第１及び第２差分に基づいて、前記タイムスタンプの値の修正値を算出するステップと、
を具備することを特徴とする請求項５記載のデータストリーム処理方法。
【請求項８】
前記タイムスタンプが修正されたＴＴＳ同期化ＴＴＳを記録媒体に記録するステップを具備することを特徴とする請求項５記載のデータストリーム処理方法。
【請求項１】
デジタル信号のＴＳ(transport stream)にタイムスタンプが付与されたＴＴＳ(time stamped TS)を、外部から入力する入力手段と、
前記入力手段により入力されたＴＴＳ中のＴＳパケットに付与されたタイムスタンプを検出するタイムスタンプ検出手段と、
前記ＴＴＳ中のＰＣＲ(program clock reference)を検出するＰＣＲ検出手段と、
前記タイムスタンプ検出手段の出力と前記ＰＣＲ検出手段の出力とを用いて、ＰＣＲとタイムスタンプの値とを同期化させるためのタイムスタンプの値の修正値を求めるタイムスタンプ修正値算出手段と、
前記ＴＴＳに含まれるタイムスタンプを前記タイムスタンプの値の修正値に書き換えて、タイムスタンプが修正されたＴＴＳを出力する出力手段を備えたことを特徴とするデジタル信号処理装置。
【請求項２】
前記入力手段は、通信ネットワークとのインターフェースを制御するインターフェース手段を具備し、前記ＴＴＳを前記通信ネットワーク上のサーバからインターフェース手段を介して入力することを特徴とする請求項１記載のデジタル信号処理装置。
【請求項３】
前記タイムスタンプ修正値算出手段は、
前記タイムスタンプ検出手段により検出されたタイムスタンプのそれぞれの値の差分を第１差分として検出し、及び前記ＰＣＲ検出手段により検出されたＰＣＲのそれぞれの値の差分を第２差分として検出する差分検出手段と、
前記差分検出手段により検出された前記第１及び第２差分に基づいて、前記タイムスタンプの値の修正値を算出する算出手段と、
を具備することを特徴とする請求項１記載のデジタル信号処理装置。
【請求項４】
前記出力手段から出力される前記タイムスタンプが修正されたＴＴＳを記録媒体に記録する記録手段を更に具備することを特徴とする請求項１記載のデジタル信号処理装置。
【請求項５】
デジタル信号のＴＳ(transport stream)にタイムスタンプが付与されたＴＴＳ(time stamped TS)を、外部から入力するステップと、
前記入力されたＴＴＳ中のＴＳパケットに付与されたタイムスタンプを検出するステップと、
前記ＴＴＳ中のＰＣＲ(program clock reference)を検出するステップと、
前記検出されたタイムスタンプと、前記検出されたＰＣＲとを用いて、ＰＣＲとタイムスタンプの値とを同期化させるためのタイムスタンプの値の修正値を求めるステップと、
前記ＴＴＳに含まれるタイムスタンプを前記タイムスタンプの値の修正値に書き換えて、タイムスタンプが修正されたＴＴＳを出力するステップと、
を具備することを特徴とするデータストリーム処理方法。
【請求項６】
前記入力するステップは、通信ネットワーク上のサーバと通信を行い、該サーバから前記ＴＴＳを入力することを特徴とする請求項５記載のデータストリーム処理方法。
【請求項７】
前記修正されたＴＴＳを出力するステップは、 前記検出されたタイムスタンプのそれぞれの値の差分を第１差分として検出し、及び前記検出されたＰＣＲのそれぞれの値の差分を第２差分として検出するステップと、
前記差分検出ステップにより検出された前記第１及び第２差分に基づいて、前記タイムスタンプの値の修正値を算出するステップと、
を具備することを特徴とする請求項５記載のデータストリーム処理方法。
【請求項８】
前記タイムスタンプが修正されたＴＴＳ同期化ＴＴＳを記録媒体に記録するステップを具備することを特徴とする請求項５記載のデータストリーム処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−２７４６０７（Ｐ２００７−２７４６０７Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１００５４５（Ｐ２００６−１００５４５）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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