映像受信装置
【課題】ビットレートが低い場合であってもデコードの開始が遅れることを回避することが可能な映像受信装置を得る。
【解決手段】映像受信装置４は、それぞれにタイムスタンプ５０が付加された複数のトランスポートパケットＴＰを含むトランスポートストリームＳ１を一時的に記憶するバッファメモリ１１と、基準クロックを発生するＶＣＯ１８と、基準クロックに基づいてカウント動作を行うＴＴＳカウンタ１６と、各トランスポートパケットＴＰに付加されているタイムスタンプ５０の値と、ＴＴＳカウンタ１６のカウント値とに基づいて、バッファメモリ１１からの各トランスポートパケットＴＰの出力を制御するＴＴＳゲート１２と、バッファメモリ１１に入力されたトランスポートパケットＴＰの滞留時間に基づいて、基準クロックの周波数を調整する調整部１７と、を備える。
【解決手段】映像受信装置４は、それぞれにタイムスタンプ５０が付加された複数のトランスポートパケットＴＰを含むトランスポートストリームＳ１を一時的に記憶するバッファメモリ１１と、基準クロックを発生するＶＣＯ１８と、基準クロックに基づいてカウント動作を行うＴＴＳカウンタ１６と、各トランスポートパケットＴＰに付加されているタイムスタンプ５０の値と、ＴＴＳカウンタ１６のカウント値とに基づいて、バッファメモリ１１からの各トランスポートパケットＴＰの出力を制御するＴＴＳゲート１２と、バッファメモリ１１に入力されたトランスポートパケットＴＰの滞留時間に基づいて、基準クロックの周波数を調整する調整部１７と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２−ＴＳ（Transport Stream）を用いた通信プロトコルにおいて、送信側のエンコーダは、所定間隔のトランスポートパケット毎に、ＰＣＲ（Program Clock Reference）を付加する。受信側のデコーダは、トランスポートパケット内に含まれるＰＣＲを検出し、検出したＰＣＲに基づいて、エンコーダのクロックを再生する。また、ＭＰＥＧ２−ＴＳにおいては、通信速度の調整のために、無意味なトランスポートパケット（ヌルパケット）が、トランスポートストリーム内に含まれている。エンコーダでは、ヌルパケットを含むトランスポートストリームに対して、ＰＣＲを付加する。
【０００３】
地上デジタル放送やＢＳデジタル放送等の再送信サービスにおいては、通信データ量の削減のために、ヌルパケットを削除した後にトランスポートストリームを送信することが望ましい。この場合には、ＰＣＲを含むトランスポートパケットの位置が、ヌルパケットの削除の前後で異なる。そのため、デコーダが受信するトランスポートストリームにおいても、ＰＣＲを含むトランスポートパケットの位置が、本来の位置（ヌルパケットが削除される前のトランスポートストリーム内における位置）とは異なっている。従って、デコーダは、検出したＰＣＲのみによっては、エンコーダのクロックを正確に再生することができない。
【０００４】
下記特許文献１，２には、ＭＰＥＧ２−ＴＳの各トランスポートパケットにタイムスタンプを付加することにより、ＭＰＥＧ２−ＴＳをＭＰＥＧ２−ＴＴＳ（Time-stamped Transport Stream）に変換する技術が開示されている。エンコーダにおいてヌルパケットが削除された場合であっても、デコーダは、タイムスタンプに基づいて、ＰＣＲを含むトランスポートパケットの本来の位置を復元することができる。従って、デコーダは、本来の位置に復元されたトランスポートパケット内に含まれるＰＣＲに基づいて、エンコーダのクロックを再生することが可能となる。
【０００５】
図８は、ＭＰＥＧ２−ＴＴＳを扱うデコーダの構成の一部を抜き出して示すブロック図である（例えば下記特許文献３参照）。ＴＴＳデコーダ３３０は、クロック発生部３３４が発生する基準クロックに基づいて動作し、各ＴＴＳパケットに付加されているタイムスタンプに従って、ＴＴＳパケットバッファ３３２からＴＴＳパケットを読み出して、ＴＳパケットとしてＭＰＥＧデコーダ３４０に入力する。
【０００６】
また、ＴＴＳデコーダ３３０は、以下のようにして基準クロックの周波数を調整する機能を有している。ＴＴＳパケットバッファ３３２には、デコード開始前に規定量（例えばバッファメモリの容量の半分程度）のＴＴＳパケットが蓄積される。ＴＴＳデコーダ３３０は、ＴＴＳパケットバッファ３３２の占有量を監視し、その占有量が規定範囲を上回る場合には、基準クロックの周波数を上げる。これにより、ＴＴＳパケットバッファ３３２からＴＴＳパケットが読み出されるペースが早くなる。一方、その占有量が規定範囲を下回る場合には、基準クロックの周波数を下げる。これにより、ＴＴＳパケットバッファ３３２からＴＴＳパケットが読み出されるペースが遅くなる。このように、バッファメモリの増減傾向を監視することでエンコーダ側のクロックを再生する方式は、バッファメモリ方式と称されている。一般的に、バッファメモリ方式によるクロック再生は、エンコーダのビットレートが固定である方式（ＣＢＲ：Constant Bit Rate）に対して適用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３５１９７号公報
【特許文献２】特開２００８−３５１９８号公報
【特許文献３】特開２００７−１０４０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、映像や音声の状況に応じてエンコーダのビットレートを変動させる方式（ＶＢＲ：Variable Bit Rate）においては、ビットレートが高い場合にはバッファメモリがオーバーフローしやすく、ビットレートが低い場合にはバッファメモリがアンダーフローしやすい。従って、ＶＢＲにバッファメモリ方式を拡張しようとすると、デコード開始前にバッファメモリに蓄積しておくＴＴＳパケットの規定量を、想定されるビットレートの変動幅に応じてある程度大きく設定する必要がある。
【０００９】
従って、ビットレートが低い場合には規定量のＴＴＳパケットをバッファメモリに蓄積するまでに長時間を要するため、デコードの開始が遅れ、それに伴って映像の再生開始も遅れるという問題がある。
【００１０】
本発明はかかる問題を解決するために成されたものであり、ビットレートが低い場合であってもデコードの開始が遅れることを回避することが可能な映像受信装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様に係る映像受信装置は、それぞれにタイムスタンプが付加された複数のパケットを含むトランスポートストリームを一時的に記憶する記憶部と、基準クロックを発生するクロック発生部と、前記基準クロックに基づいてカウント動作を行うカウンタ部と、各パケットに付加されているタイムスタンプの値と、前記カウンタ部のカウント値とに基づいて、前記記憶部からの各パケットの出力を制御するゲート部と、前記記憶部に入力されたパケットの滞留時間に基づいて、前記基準クロックの周波数を調整する調整部と、を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
第１の態様に係る映像受信装置によれば、調整部は、記憶部に入力されたパケットの滞留時間に基づいて、基準クロックの周波数を調整する。つまり、パケットの滞留時間が目標値より大きい場合には基準クロックの周波数を上げ、パケットの滞留時間が目標値より小さい場合には基準クロックの周波数を下げる。これにより、映像送信装置内のエンコーダの基準クロックを映像受信装置において再生することができる。しかも、エンコーダのビットレートに拘わらず、各パケットは記憶部に入力されてから所定の滞留時間が経過したタイミングで記憶部から出力される。従って、ビットレートが低い場合であってもデコードの開始が遅れることを回避することが可能となる。
【００１３】
本発明の第２の態様に係る映像受信装置は、第１の態様に係る映像受信装置において特に、前記調整部は、前記記憶部に入力されるパケットに付加されているタイムスタンプの値と、前記記憶部から出力されるパケットに付加されているタイムスタンプの値との差に基づいて、前記滞留時間を算出することを特徴とするものである。
【００１４】
第２の態様に係る映像受信装置によれば、調整部は、記憶部に入力されるパケットに付加されているタイムスタンプの値と、記憶部から出力されるパケットに付加されているタイムスタンプの値との差に基づいて、滞留時間を算出する。このように、各パケットに付加されているタイムスタンプを用いて滞留時間を算出することにより、滞留時間を管理するための追加の計時手段を設ける必要がないため、構成及び処理の簡略化を図ることができる。
【００１５】
本発明の第３の態様に係る映像受信装置は、第２の態様に係る映像受信装置において特に、前記ゲート部は、前記トランスポートストリームに含まれる先頭のパケットが前記記憶部に入力された後、当該先頭のパケットに付加されているタイムスタンプの値に、目標滞留時間に相当する値を加算した値以上のタイムスタンプが付加されているパケットが前記記憶部に入力されたタイミングで、前記記憶部からの前記先頭のパケットの出力を開始することを特徴とするものである。
【００１６】
第３の態様に係る映像受信装置によれば、ゲート部は、先頭のパケットが記憶部に入力された後、当該先頭のパケットに付加されているタイムスタンプの値に、目標滞留時間に相当する値を加算した値以上のタイムスタンプが付加されているパケットが記憶部に入力されたタイミングで、記憶部からの先頭のパケットの出力を開始する。これにより、先頭のパケットが記憶部に入力されてから目標滞留時間が経過したタイミングで、記憶部からの先頭のパケットの出力を開始できるため、目標滞留時間に相当する量のパケットが記憶部に溜まれば出力を開始することができる。
【００１７】
本発明の第４の態様に係る映像受信装置は、第１の態様に係る映像受信装置において特に、前記記憶部に入力されるパケットに対して所定の時刻情報を付加する情報付加部をさらに備え、前記調整部は、前記記憶部に入力されるパケットに対して付加する時刻情報の値と、前記記憶部から出力されるパケットに付加されている時刻情報の値との差に基づいて、前記滞留時間を算出することを特徴とするものである。
【００１８】
第４の態様に係る映像受信装置によれば、調整部は、記憶部に入力されるパケットに対して付加する時刻情報の値と、記憶部から出力されるパケットに付加されている時刻情報の値との差に基づいて、滞留時間を算出する。従って、離散的な値であるタイムスタンプを用いて滞留時間を算出する場合と比較すると、誤差を低減できるため、基準クロックの再生精度を向上することができる。
【００１９】
本発明の第５の態様に係る映像受信装置は、第４の態様に係る映像受信装置において特に、前記ゲート部は、前記トランスポートストリームに含まれる先頭のパケットが前記記憶部に入力された後、当該先頭のパケットに付加されている時刻情報で示される時刻から、前記滞留時間が経過したタイミングで、前記記憶部からの前記先頭のパケットの出力を開始することを特徴とするものである。
【００２０】
第５の態様に係る映像受信装置によれば、ゲート部は、トランスポートストリームに含まれる先頭のパケットが記憶部に入力された後、当該先頭のパケットに付加されている時刻情報で示される時刻から、目標滞留時間が経過したタイミングで、記憶部からの先頭のパケットの出力を開始する。これにより、先頭のパケットが記憶部に入力されてから目標滞留時間が経過したタイミングで、記憶部からの先頭のパケットの出力を開始できるため、目標滞留時間に相当する量のパケットが記憶部に溜まれば出力を開始することができる。
【００２１】
本発明の第６の態様に係る映像受信装置は、第１〜第５のいずれか一つの態様に係る映像受信装置において特に、前記調整部は、所定期間内に求めた複数の滞留時間の平均値に基づいて、前記基準クロックの周波数を調整することを特徴とするものである。
【００２２】
第６の態様に係る映像受信装置によれば、調整部は、所定期間内に求めた複数の滞留時間の平均値に基づいて、基準クロックの周波数を調整する。従って、ジッタやシェーピング等の影響によってエンコーダから映像受信装置へのパケットの到着時間が揺らぎ、それに起因して記憶部へのパケットの入力タイミングが変動する場合であっても、基準クロックの周波数が頻繁に変更される事態を回避することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ビットレートが低い場合であってもデコードの開始が遅れることを回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】映像通信システムの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る映像受信装置の構成を簡略化して示すブロック図である。
【図３】映像受信装置が受信するトランスポートストリームの一部を抜き出して示す図である。
【図４】トランスポートパケットの構造を示す図である。
【図５】ＴＴＳゲートに入力されるトランスポートストリームと、ＴＴＳゲートから出力されるトランスポートストリームとの関係を示すタイミングチャートである。
【図６】変形例に係る映像受信装置の構成を簡略化して示すブロック図である。
【図７】バッファメモリに記憶されているトランスポートパケットの構造を示す図である。
【図８】デコーダの構成の一部を抜き出して示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００２６】
図１は、映像通信システム１の全体構成を示す図である。映像送信装置２は、映像を送信する送信局に設置されており、地上デジタル放送やＢＳデジタル放送の再送信サービス等を提供するための送信サーバである。映像送信装置２は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２−ＴＳ（Transport Stream）の各トランスポートパケットにタイムスタンプを付加することにより、ＭＰＥＧ２−ＴＳをＭＰＥＧ２−ＴＴＳ（Time-stamped Transport Stream）に変換する。タイムスタンプは、映像送信装置２内のエンコーダにおいて、２７ＭＨｚのクロックを用いたカウンタのカウント動作によって生成される４バイトのカウント値である。映像送信装置２は、タイムスタンプを付加した後、通信データ量の削減のために、ＭＰＥＧ２−ＴＳのトランスポートストリームに含まれているヌルパケットを削除した後に、ＭＰＥＧ２−ＴＴＳのトランスポートストリームを送信する。
【００２７】
映像受信装置４は、例えばユーザの自宅に設置されたセットトップボックスである。映像受信装置４は、映像送信装置２から送信されたＭＰＥＧ２−ＴＴＳのトランスポートストリームを、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク等の通信ネットワーク３を介して受信する。そして、受信したトランスポートストリームをデコードすることにより、テレビ５において映像を再生する。
【００２８】
図２は、本発明の実施の形態に係る映像受信装置４の構成を簡略化して示すブロック図である。図２に示すように、この映像受信装置４は、バッファメモリ１１、ＴＴＳゲート１２、デコード回路１３、抽出部１４，１５、ＴＴＳカウンタ１６、調整部１７、及びＶＣＯ（Voltage Control Oscillator）１８を備える。映像受信装置４は、バッファメモリ１１に入力されたパケットの滞留時間に基づいて、ＶＣＯ１８が発生する基準クロックの周波数を調整する。
【００２９】
バッファメモリ１１（記憶部）には、映像送信装置２から図示しない受信部によって受信したトランスポートストリームＳ１が入力され、バッファメモリ１１はそのトランスポートストリームＳ１を一時的に記憶する。
【００３０】
ＶＣＯ１８（クロック発生部）は、２７ＭＨｚの基準クロックを発生する。後述するように、ＶＣＯ１８が発生する基準クロックの周波数は、調整部１７によって調整可能である。
【００３１】
ＴＴＳカウンタ１６（カウンタ部）は、ＶＣＯ１８が発生した基準クロックに基づいてカウント動作を行う。
【００３２】
ＴＴＳゲート１２（ゲート部）は、この例において、各トランスポートパケットに付加されているタイムスタンプの値と、ＴＴＳカウンタ１６のカウント値とに基づいて、バッファメモリ１１からデコード回路１３へ向けての各トランスポートパケットの出力を制御する。
【００３３】
抽出部１４は、バッファメモリ１１に入力されるトランスポートパケット（例えば、バッファメモリ１１への入り口をまさに通過しようとしているトランスポートパケット）に付加されているタイムスタンプの値を抽出する。
【００３４】
抽出部１５は、バッファメモリ１１から出力されるトランスポートパケット（例えば、ＴＴＳゲート１２をまさに通過しようとしているトランスポートパケット）に付加されているタイムスタンプの値を抽出する。
【００３５】
調整部１７は、バッファメモリ１１に入力されたトランスポートパケットの、バッファメモリ１１における滞留時間に基づいて、ＶＣＯ１８が発生する基準クロックの周波数を調整する。調整手法の詳細については後述する。
【００３６】
図３は、映像受信装置４が受信するトランスポートストリームＳ１の一部を抜き出して示す図である。トランスポートストリームＳ１は、複数のトランスポートパケットＴＰを含む。図３では、説明の簡単化のため、この順に連続する８個のトランスポートパケットＴＰ１〜ＴＰ８のみを示している。トランスポートストリームＳ１に含まれる複数のトランスポートパケットＴＰのうちの先頭のトランスポートパケットは、トランスポートパケットＴＰ１であるものとする。
【００３７】
図４は、トランスポートパケットＴＰの構造を示す図である。トランスポートパケットＴＰは、ヘッダ部とペイロード部とを有しており、これらの合計のデータ長は１８８バイトである。トランスポートパケットＴＰには、データ長が４バイトのタイムスタンプ５０が付加されている。
【００３８】
以下、映像受信装置４の動作について説明する。映像受信装置４は、映像送信装置２から送信されたＭＰＥＧ２−ＴＴＳのトランスポートストリームＳ１を、通信ネットワーク３を介して受信する。そして、受信したトランスポートストリームＳ１を、バッファメモリ１１内に一時的に記憶する。図２を参照して、トランスポートストリームＳ１は、バッファメモリ１１から読み出されて、トランスポートストリームＳ２としてＴＴＳゲート１２からデコード回路１３に向けて出力される。
【００３９】
図５は、ＴＴＳゲート１２に入力されるトランスポートストリームＳ１と、ＴＴＳゲート１２から出力されるトランスポートストリームＳ２との関係を示すタイミングチャートである。トランスポートストリームＳ１に関しては、トランスポートパケットＴＰ１〜ＴＰ８がこの順にバッファメモリ１１から連続して読み出されて、ＴＴＳゲート１２に入力される。
【００４０】
まず、抽出部１５は、バッファメモリ１１から読み出されたトランスポートストリームＳ１のうち、先頭のトランスポートパケットＴＰ１に付加されているタイムスタンプ５０の値（タイムスタンプ値ＳＴ（１））を抽出し、そのタイムスタンプ値ＳＴ（１）をＴＴＳゲート１２に入力する。
【００４１】
ＴＴＳカウンタ１６は、ＶＣＯ１８が発生した基準クロックに基づいてカウント動作を行っており、ＴＴＳカウンタ１６から出力されるカウント値はＴＴＳゲート１２に入力される。なお、バッファメモリ１１から読み出されたトランスポートパケットのタイムスタンプ値と、ＴＴＳカウンタ１６のカウント値との差が所定の閾値を超えた場合には、トランスポートパケットのタイムスタンプ値がＴＴＳカウンタ１６にセットされる。これによって、ＴＴＳカウンタ１６はカウント値を初期化し、カウント動作を再開する。
【００４２】
映像受信装置４においては、バッファメモリ１１内におけるトランスポートパケットＴＰの滞留時間に関する目標値（以下「目標滞留時間」と称す）が予め設定されている。目標滞留時間は、バッファメモリ１１の記憶容量や、映像送信装置２内のエンコーダがＶＢＲ（Variable Bit Rate）方式を採用している場合には、想定されるビットレートの最大値及び最小値等に応じて、適切な値（例えば１００〜５００ｍｓｅｃ）に設定される。
【００４３】
抽出部１４は、バッファメモリ１１に入力されるトランスポートパケットに付加されているタイムスタンプの値を抽出し、ＴＴＳゲート１２に入力する。
【００４４】
ＴＴＳゲート１２は、抽出部１５から入力されたタイムスタンプ値ＳＴ（１）に、目標滞留時間に相当するタイムスタンプ値を加算した値以上のタイムスタンプ値が、抽出部１４から入力されることにより、そのタイミングでゲートをオープンする。これにより、ＴＴＳゲート１２からデコード回路１３に向けてのトランスポートパケットＴＰ１の出力が開始される。トランスポートパケットＴＰ１がＴＴＳゲート１２の通過を完了すると、ゲートは再びクローズされる。なお、ＴＴＳゲート１２を通過する際、トランスポートパケットＴＰ１に付加されているタイムスタンプ５０が削除されることにより、ＭＰＥＧ２−ＴＴＳからＭＰＥＧ２−ＴＳへの変換が行われる。
【００４５】
次に、抽出部１５は、トランスポートパケットＴＰ１に続くトランスポートパケットＴＰ２に付加されているタイムスタンプ５０の値（タイムスタンプ値ＳＴ（２））を抽出し、そのタイムスタンプ値ＳＴ（２）をＴＴＳゲート１２に入力する。
【００４６】
ＴＴＳゲート１２は、タイムスタンプ値ＳＴ（２）に等しいカウント値がＴＴＳカウンタ１６から入力されることにより、そのタイミングでゲートをオープンする。これにより、ＴＴＳゲート１２からデコード回路１３に向けてのトランスポートパケットＴＰ２の出力が開始される。上記と同様に、トランスポートパケットＴＰ２がＴＴＳゲート１２の通過を完了すると、ゲートは再びクローズされる。また、ＴＴＳゲート１２を通過する際、トランスポートパケットＴＰ２に付加されているタイムスタンプ５０が削除されることにより、ＭＰＥＧ２−ＴＴＳからＭＰＥＧ２−ＴＳへの変換が行われる。
【００４７】
トランスポートパケットＴＰ３以降についても上記と同様の動作が繰り返されることにより、ＴＴＳゲート１２からデコード回路１３にトランスポートストリームＳ２が入力される。
【００４８】
図５を参照して、トランスポートストリームＳ２に関して、例えば、トランスポートパケットＴＰ２は、トランスポートパケットＴＰ１に連続してデコード回路１３に入力されている。これは、映像送信装置２内のエンコーダにおいて、トランスポートパケットＴＰ１とトランスポートパケットＴＰ２との間に、ヌルパケットが存在していなかったことに起因する。なお、厳密には、トランスポートパケットＴＰ１の末尾とトランスポートパケットＴＰ２の先頭との間には、ＴＴＳゲート１２において削除されたタイムスタンプ５０に相当する４バイト分の間隔が存在しているが、図５ではその間隔を無視して図示している。
【００４９】
また例えば、トランスポートパケットＴＰ３は、トランスポートパケットＴＰ２から遅延してデコード回路１３に入力されている。遅延量は、先頭同士の比較で、トランスポートパケットＴＰの２個分に相当する時間ＷＴ１である。これは、映像送信装置２内のエンコーダにおいて、トランスポートパケットＴＰ２とトランスポートパケットＴＰ３との間に存在していた１個のヌルパケットが削除されたことに起因する。
【００５０】
また例えば、トランスポートパケットＴＰ６は、トランスポートパケットＴＰ５から遅延してデコード回路１３に入力されている。遅延量は、先頭同士の比較で、トランスポートパケットＴＰの３個分に相当する時間ＷＴ２である。これは、映像送信装置２内のエンコーダにおいて、トランスポートパケットＴＰ５とトランスポートパケットＴＰ６との間に存在していた２個のヌルパケットが削除されたことに起因する。
【００５１】
さて次に、調整部１７による基準クロックの調整処理について説明する。
【００５２】
調整部１７には、バッファメモリ１１に入力されるトランスポートパケットに付加されているタイムスタンプの値（以下「入力タイムスタンプ値」と称す）が、抽出部１４から入力される。また、調整部１７には、同時刻にバッファメモリ１１から出力されるトランスポートパケットに付加されているタイムスタンプの値（以下「出力タイムスタンプ値」と称す）が、抽出部１５から入力される。
【００５３】
調整部１７は、入力タイムスタンプ値から出力タイムスタンプ値を減算することにより両者の差分値を求め、この差分値を時間に換算した値として、バッファメモリ１１内におけるトランスポートパケットＴＰの滞留時間を算出する。そして、例えば、この滞留時間が目標滞留時間に等しくなるように（又は近付くように）、ＶＣＯ１８が発生する基準クロックの周波数を調整する。具体的に、調整部１７は、算出した滞留時間が目標滞留時間より大きい場合は基準クロックの周波数を上げ、一方、算出した滞留時間が目標滞留時間より小さい場合は基準クロックの周波数を下げる。
【００５４】
ここで、ＩＰネットワーク等の通信ネットワーク１１においては、ジッタやシェーピング等の影響によって映像送信装置２から映像受信装置４へのトランスポートパケットＴＰの到着時間が揺らぎ、それに起因してバッファメモリ１１へのトランスポートパケットＴＰの入力タイミングが変動する場合がある。そこで、調整部１７は、ＴＴＳゲート１２から出力されるトランスポートパケットＴＰ毎に、タイムスタンプ値に基づいて滞留時間を算出し、所定期間（例えば数分〜数１０分）内に求めた複数の滞留時間の平均値と目標滞留時間との比較により、基準クロックの周波数を調整するのが望ましい。上記と同様に調整部１７は、滞留時間の平均値が目標滞留時間より大きい場合は基準クロックの周波数を上げ、一方、滞留時間の平均値が目標滞留時間より小さい場合は基準クロックの周波数を下げる。
【００５５】
＜変形例＞
図６は、本実施の形態の変形例に係る映像受信装置４の構成を簡略化して示すブロック図である。図６の接続関係で示すように、映像受信装置４は、バッファメモリ１１、ＴＴＳゲート１２、デコード回路１３、抽出部１５、ＴＴＳカウンタ１６、調整部１７、ＶＣＯ１８、及び時刻情報付加部２１を備えて構成されている。以下、上記実施の形態との相違点について説明する。
【００５６】
時刻情報付加部２１は、バッファメモリ１１に入力されるトランスポートパケットＴＰに対して、所定の時刻情報を付加する。映像受信装置４内には時計が設けられており、時刻情報付加部２１は、この時計によって計時される時刻を、時刻情報としてトランスポートパケットＴＰに付加する。
【００５７】
図７は、バッファメモリ１１に記憶されているトランスポートパケットＴＰの構造を示す図である。トランスポートパケットＴＰには、タイムスタンプ５０に加えて、時刻情報５１が付加されている。
【００５８】
図６を参照して、時刻情報付加部２１は、トランスポートストリームＳ１の先頭のトランスポートパケットＴＰ１に付加した時刻情報５１の値（時刻情報値ＳＱ（１））を、ＴＴＳゲート１２に入力する。ＴＴＳゲート１２は、時刻情報付加部２１から入力された時刻情報値ＳＱ（１）で示される時刻から、目標滞留時間が経過したタイミングで、ゲートをオープンする。これにより、ＴＴＳゲート１２からデコード回路１３に向けてのトランスポートパケットＴＰ１の出力が開始される。トランスポートパケットＴＰ１がＴＴＳゲート１２の通過を完了すると、ゲートは再びクローズされる。なお、ＴＴＳゲート１２を通過する際、トランスポートパケットＴＰ１に付加されているタイムスタンプ５０が削除されることにより、ＭＰＥＧ２−ＴＴＳからＭＰＥＧ２−ＴＳへの変換が行われる。
【００５９】
抽出部１５は、バッファメモリ１１から出力されるトランスポートパケットに付加されている時刻情報５１の値を抽出し、調整部１７に入力する。
【００６０】
調整部１７には、バッファメモリ１１に入力されるトランスポートパケットに対して時刻情報付加部２１が付加する時刻情報５１の値（つまり現在の時刻を示す時刻情報値。以下「入力時刻情報値」と称す）が、時刻情報付加部２１から入力される。また、調整部１７には、同時刻にバッファメモリ１１から出力されるトランスポートパケットに付加されている時刻情報５１の値（以下「出力時刻情報値」と称す）が、抽出部１５から入力される。
【００６１】
調整部１７は、入力時刻情報値から出力時刻情報値を減算することにより両者の差分値を求め、この差分値として、バッファメモリ１１内におけるトランスポートパケットＴＰの滞留時間を算出する。そして、この滞留時間が目標滞留時間に等しくなるように（又は近付くように）、ＶＣＯ１８が発生する基準クロックの周波数を調整する。具体的に、調整部１７は、算出した滞留時間が目標滞留時間より大きい場合は基準クロックの周波数を上げ、一方、算出した滞留時間が目標滞留時間より小さい場合は基準クロックの周波数を下げる。
【００６２】
ここで、ＩＰネットワーク等の通信ネットワーク１１においては、ジッタやシェーピング等の影響によって映像送信装置２から映像受信装置４へのトランスポートパケットＴＰの到着時間が揺らぎ、それに起因してバッファメモリ１１へのトランスポートパケットＴＰの入力タイミングが変動する場合がある。そこで、調整部１７は、ＴＴＳゲート１２から出力されるトランスポートパケットＴＰ毎に、時刻情報値に基づいて滞留時間を算出し、所定期間（例えば数分〜数１０分）内に求めた複数の滞留時間の平均値と目標滞留時間との比較により、基準クロックの周波数を調整するのが望ましい。上記と同様に調整部１７は、滞留時間の平均値が目標滞留時間より大きい場合は基準クロックの周波数を上げ、一方、滞留時間の平均値が目標滞留時間より小さい場合は基準クロックの周波数を下げる。
【００６３】
＜本実施の形態のまとめ＞
このように本実施の形態に係る映像受信装置４によれば、調整部１７は、バッファメモリ１１に入力されたトランスポートパケットＴＰの滞留時間に基づいて、基準クロックの周波数を調整する。つまり、トランスポートパケットＴＰの滞留時間が目標滞留時間より大きい場合には基準クロックの周波数を上げ、トランスポートパケットＴＰの滞留時間が目標滞留時間より小さい場合には基準クロックの周波数を下げる。これにより、映像送信装置２内のエンコーダの基準クロックを映像受信装置４において再生することができる。しかも、エンコーダのビットレートに拘わらず、各トランスポートパケットＴＰはバッファメモリ１１に入力されてから所定の滞留時間が経過したタイミングでバッファメモリ１１から出力される。従って、ビットレートが低い場合であってもデコードの開始が遅れることを回避することが可能となる。
【００６４】
また、本実施の形態に係る映像受信装置４によれば、調整部１７は、バッファメモリ１１に入力されるトランスポートパケットＴＰに付加されているタイムスタンプの値と、バッファメモリ１１から出力されるトランスポートパケットＴＰに付加されているタイムスタンプの値との差に基づいて、滞留時間を算出する。このように、各トランスポートパケットＴＰに付加されているタイムスタンプを用いて滞留時間を算出することにより、滞留時間を管理するための追加の計時手段を設ける必要がないため、構成及び処理の簡略化を図ることができる。
【００６５】
また、本実施の形態に係る映像受信装置４によれば、ＴＴＳゲート１２は、先頭のトランスポートパケットＴＰ１がバッファメモリ１１に入力された後、トランスポートパケットＴＰ１に付加されているタイムスタンプ５０の値に、目標滞留時間に相当する値を加算した値以上のタイムスタンプが付加されているトランスポートパケットＴＰがバッファメモリ１１に入力されたタイミングで、バッファメモリ１１からのトランスポートパケットＴＰ１の出力を開始する。これにより、トランスポートパケットＴＰ１がバッファメモリ１１に入力されてから目標滞留時間が経過したタイミングで、バッファメモリ１１からのトランスポートパケットＴＰ１の出力を開始できるため、目標滞留時間に相当する量のトランスポートパケットがバッファメモリ１１に溜まれば出力を開始することができる。
【００６６】
また、本実施の形態の変形例に係る映像受信装置４によれば、調整部１７は、バッファメモリ１１に入力されるトランスポートパケットＴＰに対して付加する時刻情報の値と、バッファメモリ１１から出力されるトランスポートパケットＴＰに付加されている時刻情報の値との差に基づいて、滞留時間を算出する。従って、離散的な値であるタイムスタンプを用いて滞留時間を算出する場合と比較すると、誤差を低減できるため、基準クロックの再生精度を向上することができる。
【００６７】
また、本実施の形態の変形例に係る映像受信装置４によれば、ＴＴＳゲート１２は、先頭のトランスポートパケットＴＰ１がバッファメモリ１１に入力された後、トランスポートパケットＴＰ１に付加されている時刻情報５１で示される時刻から、目標滞留時間が経過したタイミングで、バッファメモリ１１からのトランスポートパケットＴＰ１の出力を開始する。これにより、トランスポートパケットＴＰ１がバッファメモリ１１に入力されてから目標滞留時間が経過したタイミングで、バッファメモリ１１からのトランスポートパケットＴＰ１の出力を開始できるため、目標滞留時間に相当する量のトランスポートパケットがバッファメモリ１１に溜まれば出力を開始することができる。
【００６８】
また、本実施の形態及びその変形例に係る映像受信装置４によれば、調整部１７は、所定期間内に求めた複数の滞留時間の平均値に基づいて、基準クロックの周波数を調整する。従って、ジッタやシェーピング等の影響によって映像送信装置２から映像受信装置４へのトランスポートパケットＴＰの到着時間が揺らぎ、それに起因してバッファメモリ１１へのトランスポートパケットＴＰの入力タイミングが変動する場合であっても、基準クロックの周波数が頻繁に変更される事態を回避することが可能となる。
【００６９】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７０】
４ 映像受信装置
１１ バッファメモリ
１２ ＴＴＳゲート
１３ デコード回路
１４，１５ 抽出部
１６ ＴＴＳカウンタ
１７ 調整部
１８ ＶＣＯ
２１ 時刻情報付加部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２−ＴＳ（Transport Stream）を用いた通信プロトコルにおいて、送信側のエンコーダは、所定間隔のトランスポートパケット毎に、ＰＣＲ（Program Clock Reference）を付加する。受信側のデコーダは、トランスポートパケット内に含まれるＰＣＲを検出し、検出したＰＣＲに基づいて、エンコーダのクロックを再生する。また、ＭＰＥＧ２−ＴＳにおいては、通信速度の調整のために、無意味なトランスポートパケット（ヌルパケット）が、トランスポートストリーム内に含まれている。エンコーダでは、ヌルパケットを含むトランスポートストリームに対して、ＰＣＲを付加する。
【０００３】
地上デジタル放送やＢＳデジタル放送等の再送信サービスにおいては、通信データ量の削減のために、ヌルパケットを削除した後にトランスポートストリームを送信することが望ましい。この場合には、ＰＣＲを含むトランスポートパケットの位置が、ヌルパケットの削除の前後で異なる。そのため、デコーダが受信するトランスポートストリームにおいても、ＰＣＲを含むトランスポートパケットの位置が、本来の位置（ヌルパケットが削除される前のトランスポートストリーム内における位置）とは異なっている。従って、デコーダは、検出したＰＣＲのみによっては、エンコーダのクロックを正確に再生することができない。
【０００４】
下記特許文献１，２には、ＭＰＥＧ２−ＴＳの各トランスポートパケットにタイムスタンプを付加することにより、ＭＰＥＧ２−ＴＳをＭＰＥＧ２−ＴＴＳ（Time-stamped Transport Stream）に変換する技術が開示されている。エンコーダにおいてヌルパケットが削除された場合であっても、デコーダは、タイムスタンプに基づいて、ＰＣＲを含むトランスポートパケットの本来の位置を復元することができる。従って、デコーダは、本来の位置に復元されたトランスポートパケット内に含まれるＰＣＲに基づいて、エンコーダのクロックを再生することが可能となる。
【０００５】
図８は、ＭＰＥＧ２−ＴＴＳを扱うデコーダの構成の一部を抜き出して示すブロック図である（例えば下記特許文献３参照）。ＴＴＳデコーダ３３０は、クロック発生部３３４が発生する基準クロックに基づいて動作し、各ＴＴＳパケットに付加されているタイムスタンプに従って、ＴＴＳパケットバッファ３３２からＴＴＳパケットを読み出して、ＴＳパケットとしてＭＰＥＧデコーダ３４０に入力する。
【０００６】
また、ＴＴＳデコーダ３３０は、以下のようにして基準クロックの周波数を調整する機能を有している。ＴＴＳパケットバッファ３３２には、デコード開始前に規定量（例えばバッファメモリの容量の半分程度）のＴＴＳパケットが蓄積される。ＴＴＳデコーダ３３０は、ＴＴＳパケットバッファ３３２の占有量を監視し、その占有量が規定範囲を上回る場合には、基準クロックの周波数を上げる。これにより、ＴＴＳパケットバッファ３３２からＴＴＳパケットが読み出されるペースが早くなる。一方、その占有量が規定範囲を下回る場合には、基準クロックの周波数を下げる。これにより、ＴＴＳパケットバッファ３３２からＴＴＳパケットが読み出されるペースが遅くなる。このように、バッファメモリの増減傾向を監視することでエンコーダ側のクロックを再生する方式は、バッファメモリ方式と称されている。一般的に、バッファメモリ方式によるクロック再生は、エンコーダのビットレートが固定である方式（ＣＢＲ：Constant Bit Rate）に対して適用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３５１９７号公報
【特許文献２】特開２００８−３５１９８号公報
【特許文献３】特開２００７−１０４０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、映像や音声の状況に応じてエンコーダのビットレートを変動させる方式（ＶＢＲ：Variable Bit Rate）においては、ビットレートが高い場合にはバッファメモリがオーバーフローしやすく、ビットレートが低い場合にはバッファメモリがアンダーフローしやすい。従って、ＶＢＲにバッファメモリ方式を拡張しようとすると、デコード開始前にバッファメモリに蓄積しておくＴＴＳパケットの規定量を、想定されるビットレートの変動幅に応じてある程度大きく設定する必要がある。
【０００９】
従って、ビットレートが低い場合には規定量のＴＴＳパケットをバッファメモリに蓄積するまでに長時間を要するため、デコードの開始が遅れ、それに伴って映像の再生開始も遅れるという問題がある。
【００１０】
本発明はかかる問題を解決するために成されたものであり、ビットレートが低い場合であってもデコードの開始が遅れることを回避することが可能な映像受信装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様に係る映像受信装置は、それぞれにタイムスタンプが付加された複数のパケットを含むトランスポートストリームを一時的に記憶する記憶部と、基準クロックを発生するクロック発生部と、前記基準クロックに基づいてカウント動作を行うカウンタ部と、各パケットに付加されているタイムスタンプの値と、前記カウンタ部のカウント値とに基づいて、前記記憶部からの各パケットの出力を制御するゲート部と、前記記憶部に入力されたパケットの滞留時間に基づいて、前記基準クロックの周波数を調整する調整部と、を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
第１の態様に係る映像受信装置によれば、調整部は、記憶部に入力されたパケットの滞留時間に基づいて、基準クロックの周波数を調整する。つまり、パケットの滞留時間が目標値より大きい場合には基準クロックの周波数を上げ、パケットの滞留時間が目標値より小さい場合には基準クロックの周波数を下げる。これにより、映像送信装置内のエンコーダの基準クロックを映像受信装置において再生することができる。しかも、エンコーダのビットレートに拘わらず、各パケットは記憶部に入力されてから所定の滞留時間が経過したタイミングで記憶部から出力される。従って、ビットレートが低い場合であってもデコードの開始が遅れることを回避することが可能となる。
【００１３】
本発明の第２の態様に係る映像受信装置は、第１の態様に係る映像受信装置において特に、前記調整部は、前記記憶部に入力されるパケットに付加されているタイムスタンプの値と、前記記憶部から出力されるパケットに付加されているタイムスタンプの値との差に基づいて、前記滞留時間を算出することを特徴とするものである。
【００１４】
第２の態様に係る映像受信装置によれば、調整部は、記憶部に入力されるパケットに付加されているタイムスタンプの値と、記憶部から出力されるパケットに付加されているタイムスタンプの値との差に基づいて、滞留時間を算出する。このように、各パケットに付加されているタイムスタンプを用いて滞留時間を算出することにより、滞留時間を管理するための追加の計時手段を設ける必要がないため、構成及び処理の簡略化を図ることができる。
【００１５】
本発明の第３の態様に係る映像受信装置は、第２の態様に係る映像受信装置において特に、前記ゲート部は、前記トランスポートストリームに含まれる先頭のパケットが前記記憶部に入力された後、当該先頭のパケットに付加されているタイムスタンプの値に、目標滞留時間に相当する値を加算した値以上のタイムスタンプが付加されているパケットが前記記憶部に入力されたタイミングで、前記記憶部からの前記先頭のパケットの出力を開始することを特徴とするものである。
【００１６】
第３の態様に係る映像受信装置によれば、ゲート部は、先頭のパケットが記憶部に入力された後、当該先頭のパケットに付加されているタイムスタンプの値に、目標滞留時間に相当する値を加算した値以上のタイムスタンプが付加されているパケットが記憶部に入力されたタイミングで、記憶部からの先頭のパケットの出力を開始する。これにより、先頭のパケットが記憶部に入力されてから目標滞留時間が経過したタイミングで、記憶部からの先頭のパケットの出力を開始できるため、目標滞留時間に相当する量のパケットが記憶部に溜まれば出力を開始することができる。
【００１７】
本発明の第４の態様に係る映像受信装置は、第１の態様に係る映像受信装置において特に、前記記憶部に入力されるパケットに対して所定の時刻情報を付加する情報付加部をさらに備え、前記調整部は、前記記憶部に入力されるパケットに対して付加する時刻情報の値と、前記記憶部から出力されるパケットに付加されている時刻情報の値との差に基づいて、前記滞留時間を算出することを特徴とするものである。
【００１８】
第４の態様に係る映像受信装置によれば、調整部は、記憶部に入力されるパケットに対して付加する時刻情報の値と、記憶部から出力されるパケットに付加されている時刻情報の値との差に基づいて、滞留時間を算出する。従って、離散的な値であるタイムスタンプを用いて滞留時間を算出する場合と比較すると、誤差を低減できるため、基準クロックの再生精度を向上することができる。
【００１９】
本発明の第５の態様に係る映像受信装置は、第４の態様に係る映像受信装置において特に、前記ゲート部は、前記トランスポートストリームに含まれる先頭のパケットが前記記憶部に入力された後、当該先頭のパケットに付加されている時刻情報で示される時刻から、前記滞留時間が経過したタイミングで、前記記憶部からの前記先頭のパケットの出力を開始することを特徴とするものである。
【００２０】
第５の態様に係る映像受信装置によれば、ゲート部は、トランスポートストリームに含まれる先頭のパケットが記憶部に入力された後、当該先頭のパケットに付加されている時刻情報で示される時刻から、目標滞留時間が経過したタイミングで、記憶部からの先頭のパケットの出力を開始する。これにより、先頭のパケットが記憶部に入力されてから目標滞留時間が経過したタイミングで、記憶部からの先頭のパケットの出力を開始できるため、目標滞留時間に相当する量のパケットが記憶部に溜まれば出力を開始することができる。
【００２１】
本発明の第６の態様に係る映像受信装置は、第１〜第５のいずれか一つの態様に係る映像受信装置において特に、前記調整部は、所定期間内に求めた複数の滞留時間の平均値に基づいて、前記基準クロックの周波数を調整することを特徴とするものである。
【００２２】
第６の態様に係る映像受信装置によれば、調整部は、所定期間内に求めた複数の滞留時間の平均値に基づいて、基準クロックの周波数を調整する。従って、ジッタやシェーピング等の影響によってエンコーダから映像受信装置へのパケットの到着時間が揺らぎ、それに起因して記憶部へのパケットの入力タイミングが変動する場合であっても、基準クロックの周波数が頻繁に変更される事態を回避することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ビットレートが低い場合であってもデコードの開始が遅れることを回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】映像通信システムの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る映像受信装置の構成を簡略化して示すブロック図である。
【図３】映像受信装置が受信するトランスポートストリームの一部を抜き出して示す図である。
【図４】トランスポートパケットの構造を示す図である。
【図５】ＴＴＳゲートに入力されるトランスポートストリームと、ＴＴＳゲートから出力されるトランスポートストリームとの関係を示すタイミングチャートである。
【図６】変形例に係る映像受信装置の構成を簡略化して示すブロック図である。
【図７】バッファメモリに記憶されているトランスポートパケットの構造を示す図である。
【図８】デコーダの構成の一部を抜き出して示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００２６】
図１は、映像通信システム１の全体構成を示す図である。映像送信装置２は、映像を送信する送信局に設置されており、地上デジタル放送やＢＳデジタル放送の再送信サービス等を提供するための送信サーバである。映像送信装置２は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２−ＴＳ（Transport Stream）の各トランスポートパケットにタイムスタンプを付加することにより、ＭＰＥＧ２−ＴＳをＭＰＥＧ２−ＴＴＳ（Time-stamped Transport Stream）に変換する。タイムスタンプは、映像送信装置２内のエンコーダにおいて、２７ＭＨｚのクロックを用いたカウンタのカウント動作によって生成される４バイトのカウント値である。映像送信装置２は、タイムスタンプを付加した後、通信データ量の削減のために、ＭＰＥＧ２−ＴＳのトランスポートストリームに含まれているヌルパケットを削除した後に、ＭＰＥＧ２−ＴＴＳのトランスポートストリームを送信する。
【００２７】
映像受信装置４は、例えばユーザの自宅に設置されたセットトップボックスである。映像受信装置４は、映像送信装置２から送信されたＭＰＥＧ２−ＴＴＳのトランスポートストリームを、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク等の通信ネットワーク３を介して受信する。そして、受信したトランスポートストリームをデコードすることにより、テレビ５において映像を再生する。
【００２８】
図２は、本発明の実施の形態に係る映像受信装置４の構成を簡略化して示すブロック図である。図２に示すように、この映像受信装置４は、バッファメモリ１１、ＴＴＳゲート１２、デコード回路１３、抽出部１４，１５、ＴＴＳカウンタ１６、調整部１７、及びＶＣＯ（Voltage Control Oscillator）１８を備える。映像受信装置４は、バッファメモリ１１に入力されたパケットの滞留時間に基づいて、ＶＣＯ１８が発生する基準クロックの周波数を調整する。
【００２９】
バッファメモリ１１（記憶部）には、映像送信装置２から図示しない受信部によって受信したトランスポートストリームＳ１が入力され、バッファメモリ１１はそのトランスポートストリームＳ１を一時的に記憶する。
【００３０】
ＶＣＯ１８（クロック発生部）は、２７ＭＨｚの基準クロックを発生する。後述するように、ＶＣＯ１８が発生する基準クロックの周波数は、調整部１７によって調整可能である。
【００３１】
ＴＴＳカウンタ１６（カウンタ部）は、ＶＣＯ１８が発生した基準クロックに基づいてカウント動作を行う。
【００３２】
ＴＴＳゲート１２（ゲート部）は、この例において、各トランスポートパケットに付加されているタイムスタンプの値と、ＴＴＳカウンタ１６のカウント値とに基づいて、バッファメモリ１１からデコード回路１３へ向けての各トランスポートパケットの出力を制御する。
【００３３】
抽出部１４は、バッファメモリ１１に入力されるトランスポートパケット（例えば、バッファメモリ１１への入り口をまさに通過しようとしているトランスポートパケット）に付加されているタイムスタンプの値を抽出する。
【００３４】
抽出部１５は、バッファメモリ１１から出力されるトランスポートパケット（例えば、ＴＴＳゲート１２をまさに通過しようとしているトランスポートパケット）に付加されているタイムスタンプの値を抽出する。
【００３５】
調整部１７は、バッファメモリ１１に入力されたトランスポートパケットの、バッファメモリ１１における滞留時間に基づいて、ＶＣＯ１８が発生する基準クロックの周波数を調整する。調整手法の詳細については後述する。
【００３６】
図３は、映像受信装置４が受信するトランスポートストリームＳ１の一部を抜き出して示す図である。トランスポートストリームＳ１は、複数のトランスポートパケットＴＰを含む。図３では、説明の簡単化のため、この順に連続する８個のトランスポートパケットＴＰ１〜ＴＰ８のみを示している。トランスポートストリームＳ１に含まれる複数のトランスポートパケットＴＰのうちの先頭のトランスポートパケットは、トランスポートパケットＴＰ１であるものとする。
【００３７】
図４は、トランスポートパケットＴＰの構造を示す図である。トランスポートパケットＴＰは、ヘッダ部とペイロード部とを有しており、これらの合計のデータ長は１８８バイトである。トランスポートパケットＴＰには、データ長が４バイトのタイムスタンプ５０が付加されている。
【００３８】
以下、映像受信装置４の動作について説明する。映像受信装置４は、映像送信装置２から送信されたＭＰＥＧ２−ＴＴＳのトランスポートストリームＳ１を、通信ネットワーク３を介して受信する。そして、受信したトランスポートストリームＳ１を、バッファメモリ１１内に一時的に記憶する。図２を参照して、トランスポートストリームＳ１は、バッファメモリ１１から読み出されて、トランスポートストリームＳ２としてＴＴＳゲート１２からデコード回路１３に向けて出力される。
【００３９】
図５は、ＴＴＳゲート１２に入力されるトランスポートストリームＳ１と、ＴＴＳゲート１２から出力されるトランスポートストリームＳ２との関係を示すタイミングチャートである。トランスポートストリームＳ１に関しては、トランスポートパケットＴＰ１〜ＴＰ８がこの順にバッファメモリ１１から連続して読み出されて、ＴＴＳゲート１２に入力される。
【００４０】
まず、抽出部１５は、バッファメモリ１１から読み出されたトランスポートストリームＳ１のうち、先頭のトランスポートパケットＴＰ１に付加されているタイムスタンプ５０の値（タイムスタンプ値ＳＴ（１））を抽出し、そのタイムスタンプ値ＳＴ（１）をＴＴＳゲート１２に入力する。
【００４１】
ＴＴＳカウンタ１６は、ＶＣＯ１８が発生した基準クロックに基づいてカウント動作を行っており、ＴＴＳカウンタ１６から出力されるカウント値はＴＴＳゲート１２に入力される。なお、バッファメモリ１１から読み出されたトランスポートパケットのタイムスタンプ値と、ＴＴＳカウンタ１６のカウント値との差が所定の閾値を超えた場合には、トランスポートパケットのタイムスタンプ値がＴＴＳカウンタ１６にセットされる。これによって、ＴＴＳカウンタ１６はカウント値を初期化し、カウント動作を再開する。
【００４２】
映像受信装置４においては、バッファメモリ１１内におけるトランスポートパケットＴＰの滞留時間に関する目標値（以下「目標滞留時間」と称す）が予め設定されている。目標滞留時間は、バッファメモリ１１の記憶容量や、映像送信装置２内のエンコーダがＶＢＲ（Variable Bit Rate）方式を採用している場合には、想定されるビットレートの最大値及び最小値等に応じて、適切な値（例えば１００〜５００ｍｓｅｃ）に設定される。
【００４３】
抽出部１４は、バッファメモリ１１に入力されるトランスポートパケットに付加されているタイムスタンプの値を抽出し、ＴＴＳゲート１２に入力する。
【００４４】
ＴＴＳゲート１２は、抽出部１５から入力されたタイムスタンプ値ＳＴ（１）に、目標滞留時間に相当するタイムスタンプ値を加算した値以上のタイムスタンプ値が、抽出部１４から入力されることにより、そのタイミングでゲートをオープンする。これにより、ＴＴＳゲート１２からデコード回路１３に向けてのトランスポートパケットＴＰ１の出力が開始される。トランスポートパケットＴＰ１がＴＴＳゲート１２の通過を完了すると、ゲートは再びクローズされる。なお、ＴＴＳゲート１２を通過する際、トランスポートパケットＴＰ１に付加されているタイムスタンプ５０が削除されることにより、ＭＰＥＧ２−ＴＴＳからＭＰＥＧ２−ＴＳへの変換が行われる。
【００４５】
次に、抽出部１５は、トランスポートパケットＴＰ１に続くトランスポートパケットＴＰ２に付加されているタイムスタンプ５０の値（タイムスタンプ値ＳＴ（２））を抽出し、そのタイムスタンプ値ＳＴ（２）をＴＴＳゲート１２に入力する。
【００４６】
ＴＴＳゲート１２は、タイムスタンプ値ＳＴ（２）に等しいカウント値がＴＴＳカウンタ１６から入力されることにより、そのタイミングでゲートをオープンする。これにより、ＴＴＳゲート１２からデコード回路１３に向けてのトランスポートパケットＴＰ２の出力が開始される。上記と同様に、トランスポートパケットＴＰ２がＴＴＳゲート１２の通過を完了すると、ゲートは再びクローズされる。また、ＴＴＳゲート１２を通過する際、トランスポートパケットＴＰ２に付加されているタイムスタンプ５０が削除されることにより、ＭＰＥＧ２−ＴＴＳからＭＰＥＧ２−ＴＳへの変換が行われる。
【００４７】
トランスポートパケットＴＰ３以降についても上記と同様の動作が繰り返されることにより、ＴＴＳゲート１２からデコード回路１３にトランスポートストリームＳ２が入力される。
【００４８】
図５を参照して、トランスポートストリームＳ２に関して、例えば、トランスポートパケットＴＰ２は、トランスポートパケットＴＰ１に連続してデコード回路１３に入力されている。これは、映像送信装置２内のエンコーダにおいて、トランスポートパケットＴＰ１とトランスポートパケットＴＰ２との間に、ヌルパケットが存在していなかったことに起因する。なお、厳密には、トランスポートパケットＴＰ１の末尾とトランスポートパケットＴＰ２の先頭との間には、ＴＴＳゲート１２において削除されたタイムスタンプ５０に相当する４バイト分の間隔が存在しているが、図５ではその間隔を無視して図示している。
【００４９】
また例えば、トランスポートパケットＴＰ３は、トランスポートパケットＴＰ２から遅延してデコード回路１３に入力されている。遅延量は、先頭同士の比較で、トランスポートパケットＴＰの２個分に相当する時間ＷＴ１である。これは、映像送信装置２内のエンコーダにおいて、トランスポートパケットＴＰ２とトランスポートパケットＴＰ３との間に存在していた１個のヌルパケットが削除されたことに起因する。
【００５０】
また例えば、トランスポートパケットＴＰ６は、トランスポートパケットＴＰ５から遅延してデコード回路１３に入力されている。遅延量は、先頭同士の比較で、トランスポートパケットＴＰの３個分に相当する時間ＷＴ２である。これは、映像送信装置２内のエンコーダにおいて、トランスポートパケットＴＰ５とトランスポートパケットＴＰ６との間に存在していた２個のヌルパケットが削除されたことに起因する。
【００５１】
さて次に、調整部１７による基準クロックの調整処理について説明する。
【００５２】
調整部１７には、バッファメモリ１１に入力されるトランスポートパケットに付加されているタイムスタンプの値（以下「入力タイムスタンプ値」と称す）が、抽出部１４から入力される。また、調整部１７には、同時刻にバッファメモリ１１から出力されるトランスポートパケットに付加されているタイムスタンプの値（以下「出力タイムスタンプ値」と称す）が、抽出部１５から入力される。
【００５３】
調整部１７は、入力タイムスタンプ値から出力タイムスタンプ値を減算することにより両者の差分値を求め、この差分値を時間に換算した値として、バッファメモリ１１内におけるトランスポートパケットＴＰの滞留時間を算出する。そして、例えば、この滞留時間が目標滞留時間に等しくなるように（又は近付くように）、ＶＣＯ１８が発生する基準クロックの周波数を調整する。具体的に、調整部１７は、算出した滞留時間が目標滞留時間より大きい場合は基準クロックの周波数を上げ、一方、算出した滞留時間が目標滞留時間より小さい場合は基準クロックの周波数を下げる。
【００５４】
ここで、ＩＰネットワーク等の通信ネットワーク１１においては、ジッタやシェーピング等の影響によって映像送信装置２から映像受信装置４へのトランスポートパケットＴＰの到着時間が揺らぎ、それに起因してバッファメモリ１１へのトランスポートパケットＴＰの入力タイミングが変動する場合がある。そこで、調整部１７は、ＴＴＳゲート１２から出力されるトランスポートパケットＴＰ毎に、タイムスタンプ値に基づいて滞留時間を算出し、所定期間（例えば数分〜数１０分）内に求めた複数の滞留時間の平均値と目標滞留時間との比較により、基準クロックの周波数を調整するのが望ましい。上記と同様に調整部１７は、滞留時間の平均値が目標滞留時間より大きい場合は基準クロックの周波数を上げ、一方、滞留時間の平均値が目標滞留時間より小さい場合は基準クロックの周波数を下げる。
【００５５】
＜変形例＞
図６は、本実施の形態の変形例に係る映像受信装置４の構成を簡略化して示すブロック図である。図６の接続関係で示すように、映像受信装置４は、バッファメモリ１１、ＴＴＳゲート１２、デコード回路１３、抽出部１５、ＴＴＳカウンタ１６、調整部１７、ＶＣＯ１８、及び時刻情報付加部２１を備えて構成されている。以下、上記実施の形態との相違点について説明する。
【００５６】
時刻情報付加部２１は、バッファメモリ１１に入力されるトランスポートパケットＴＰに対して、所定の時刻情報を付加する。映像受信装置４内には時計が設けられており、時刻情報付加部２１は、この時計によって計時される時刻を、時刻情報としてトランスポートパケットＴＰに付加する。
【００５７】
図７は、バッファメモリ１１に記憶されているトランスポートパケットＴＰの構造を示す図である。トランスポートパケットＴＰには、タイムスタンプ５０に加えて、時刻情報５１が付加されている。
【００５８】
図６を参照して、時刻情報付加部２１は、トランスポートストリームＳ１の先頭のトランスポートパケットＴＰ１に付加した時刻情報５１の値（時刻情報値ＳＱ（１））を、ＴＴＳゲート１２に入力する。ＴＴＳゲート１２は、時刻情報付加部２１から入力された時刻情報値ＳＱ（１）で示される時刻から、目標滞留時間が経過したタイミングで、ゲートをオープンする。これにより、ＴＴＳゲート１２からデコード回路１３に向けてのトランスポートパケットＴＰ１の出力が開始される。トランスポートパケットＴＰ１がＴＴＳゲート１２の通過を完了すると、ゲートは再びクローズされる。なお、ＴＴＳゲート１２を通過する際、トランスポートパケットＴＰ１に付加されているタイムスタンプ５０が削除されることにより、ＭＰＥＧ２−ＴＴＳからＭＰＥＧ２−ＴＳへの変換が行われる。
【００５９】
抽出部１５は、バッファメモリ１１から出力されるトランスポートパケットに付加されている時刻情報５１の値を抽出し、調整部１７に入力する。
【００６０】
調整部１７には、バッファメモリ１１に入力されるトランスポートパケットに対して時刻情報付加部２１が付加する時刻情報５１の値（つまり現在の時刻を示す時刻情報値。以下「入力時刻情報値」と称す）が、時刻情報付加部２１から入力される。また、調整部１７には、同時刻にバッファメモリ１１から出力されるトランスポートパケットに付加されている時刻情報５１の値（以下「出力時刻情報値」と称す）が、抽出部１５から入力される。
【００６１】
調整部１７は、入力時刻情報値から出力時刻情報値を減算することにより両者の差分値を求め、この差分値として、バッファメモリ１１内におけるトランスポートパケットＴＰの滞留時間を算出する。そして、この滞留時間が目標滞留時間に等しくなるように（又は近付くように）、ＶＣＯ１８が発生する基準クロックの周波数を調整する。具体的に、調整部１７は、算出した滞留時間が目標滞留時間より大きい場合は基準クロックの周波数を上げ、一方、算出した滞留時間が目標滞留時間より小さい場合は基準クロックの周波数を下げる。
【００６２】
ここで、ＩＰネットワーク等の通信ネットワーク１１においては、ジッタやシェーピング等の影響によって映像送信装置２から映像受信装置４へのトランスポートパケットＴＰの到着時間が揺らぎ、それに起因してバッファメモリ１１へのトランスポートパケットＴＰの入力タイミングが変動する場合がある。そこで、調整部１７は、ＴＴＳゲート１２から出力されるトランスポートパケットＴＰ毎に、時刻情報値に基づいて滞留時間を算出し、所定期間（例えば数分〜数１０分）内に求めた複数の滞留時間の平均値と目標滞留時間との比較により、基準クロックの周波数を調整するのが望ましい。上記と同様に調整部１７は、滞留時間の平均値が目標滞留時間より大きい場合は基準クロックの周波数を上げ、一方、滞留時間の平均値が目標滞留時間より小さい場合は基準クロックの周波数を下げる。
【００６３】
＜本実施の形態のまとめ＞
このように本実施の形態に係る映像受信装置４によれば、調整部１７は、バッファメモリ１１に入力されたトランスポートパケットＴＰの滞留時間に基づいて、基準クロックの周波数を調整する。つまり、トランスポートパケットＴＰの滞留時間が目標滞留時間より大きい場合には基準クロックの周波数を上げ、トランスポートパケットＴＰの滞留時間が目標滞留時間より小さい場合には基準クロックの周波数を下げる。これにより、映像送信装置２内のエンコーダの基準クロックを映像受信装置４において再生することができる。しかも、エンコーダのビットレートに拘わらず、各トランスポートパケットＴＰはバッファメモリ１１に入力されてから所定の滞留時間が経過したタイミングでバッファメモリ１１から出力される。従って、ビットレートが低い場合であってもデコードの開始が遅れることを回避することが可能となる。
【００６４】
また、本実施の形態に係る映像受信装置４によれば、調整部１７は、バッファメモリ１１に入力されるトランスポートパケットＴＰに付加されているタイムスタンプの値と、バッファメモリ１１から出力されるトランスポートパケットＴＰに付加されているタイムスタンプの値との差に基づいて、滞留時間を算出する。このように、各トランスポートパケットＴＰに付加されているタイムスタンプを用いて滞留時間を算出することにより、滞留時間を管理するための追加の計時手段を設ける必要がないため、構成及び処理の簡略化を図ることができる。
【００６５】
また、本実施の形態に係る映像受信装置４によれば、ＴＴＳゲート１２は、先頭のトランスポートパケットＴＰ１がバッファメモリ１１に入力された後、トランスポートパケットＴＰ１に付加されているタイムスタンプ５０の値に、目標滞留時間に相当する値を加算した値以上のタイムスタンプが付加されているトランスポートパケットＴＰがバッファメモリ１１に入力されたタイミングで、バッファメモリ１１からのトランスポートパケットＴＰ１の出力を開始する。これにより、トランスポートパケットＴＰ１がバッファメモリ１１に入力されてから目標滞留時間が経過したタイミングで、バッファメモリ１１からのトランスポートパケットＴＰ１の出力を開始できるため、目標滞留時間に相当する量のトランスポートパケットがバッファメモリ１１に溜まれば出力を開始することができる。
【００６６】
また、本実施の形態の変形例に係る映像受信装置４によれば、調整部１７は、バッファメモリ１１に入力されるトランスポートパケットＴＰに対して付加する時刻情報の値と、バッファメモリ１１から出力されるトランスポートパケットＴＰに付加されている時刻情報の値との差に基づいて、滞留時間を算出する。従って、離散的な値であるタイムスタンプを用いて滞留時間を算出する場合と比較すると、誤差を低減できるため、基準クロックの再生精度を向上することができる。
【００６７】
また、本実施の形態の変形例に係る映像受信装置４によれば、ＴＴＳゲート１２は、先頭のトランスポートパケットＴＰ１がバッファメモリ１１に入力された後、トランスポートパケットＴＰ１に付加されている時刻情報５１で示される時刻から、目標滞留時間が経過したタイミングで、バッファメモリ１１からのトランスポートパケットＴＰ１の出力を開始する。これにより、トランスポートパケットＴＰ１がバッファメモリ１１に入力されてから目標滞留時間が経過したタイミングで、バッファメモリ１１からのトランスポートパケットＴＰ１の出力を開始できるため、目標滞留時間に相当する量のトランスポートパケットがバッファメモリ１１に溜まれば出力を開始することができる。
【００６８】
また、本実施の形態及びその変形例に係る映像受信装置４によれば、調整部１７は、所定期間内に求めた複数の滞留時間の平均値に基づいて、基準クロックの周波数を調整する。従って、ジッタやシェーピング等の影響によって映像送信装置２から映像受信装置４へのトランスポートパケットＴＰの到着時間が揺らぎ、それに起因してバッファメモリ１１へのトランスポートパケットＴＰの入力タイミングが変動する場合であっても、基準クロックの周波数が頻繁に変更される事態を回避することが可能となる。
【００６９】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７０】
４ 映像受信装置
１１ バッファメモリ
１２ ＴＴＳゲート
１３ デコード回路
１４，１５ 抽出部
１６ ＴＴＳカウンタ
１７ 調整部
１８ ＶＣＯ
２１ 時刻情報付加部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれにタイムスタンプが付加された複数のパケットを含むトランスポートストリームを一時的に記憶する記憶部と、
基準クロックを発生するクロック発生部と、
前記基準クロックに基づいてカウント動作を行うカウンタ部と、
各パケットに付加されているタイムスタンプの値と、前記カウンタ部のカウント値とに基づいて、前記記憶部からの各パケットの出力を制御するゲート部と、
前記記憶部に入力されたパケットの滞留時間に基づいて、前記基準クロックの周波数を調整する調整部と、
を備える、映像受信装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記記憶部に入力されるパケットに付加されているタイムスタンプの値と、前記記憶部から出力されるパケットに付加されているタイムスタンプの値との差に基づいて、前記滞留時間を算出する、請求項１に記載の映像受信装置。
【請求項３】
前記ゲート部は、前記トランスポートストリームに含まれる先頭のパケットが前記記憶部に入力された後、当該先頭のパケットに付加されているタイムスタンプの値に、目標滞留時間に相当する値を加算した値以上のタイムスタンプが付加されているパケットが前記記憶部に入力されたタイミングで、前記記憶部からの前記先頭のパケットの出力を開始する、請求項２に記載の映像受信装置。
【請求項４】
前記記憶部に入力されるパケットに対して所定の時刻情報を付加する情報付加部をさらに備え、
前記調整部は、前記記憶部に入力されるパケットに対して付加する時刻情報の値と、前記記憶部から出力されるパケットに付加されている時刻情報の値との差に基づいて、前記滞留時間を算出する、請求項１に記載の映像受信装置。
【請求項５】
前記ゲート部は、前記トランスポートストリームに含まれる先頭のパケットが前記記憶部に入力された後、当該先頭のパケットに付加されている時刻情報で示される時刻から、目標滞留時間が経過したタイミングで、前記記憶部からの前記先頭のパケットの出力を開始する、請求項４に記載の映像受信装置。
【請求項６】
前記調整部は、所定期間内に求めた複数の滞留時間の平均値に基づいて、前記基準クロックの周波数を調整する、請求項１〜５のいずれか一つに記載の映像受信装置。
【請求項１】
それぞれにタイムスタンプが付加された複数のパケットを含むトランスポートストリームを一時的に記憶する記憶部と、
基準クロックを発生するクロック発生部と、
前記基準クロックに基づいてカウント動作を行うカウンタ部と、
各パケットに付加されているタイムスタンプの値と、前記カウンタ部のカウント値とに基づいて、前記記憶部からの各パケットの出力を制御するゲート部と、
前記記憶部に入力されたパケットの滞留時間に基づいて、前記基準クロックの周波数を調整する調整部と、
を備える、映像受信装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記記憶部に入力されるパケットに付加されているタイムスタンプの値と、前記記憶部から出力されるパケットに付加されているタイムスタンプの値との差に基づいて、前記滞留時間を算出する、請求項１に記載の映像受信装置。
【請求項３】
前記ゲート部は、前記トランスポートストリームに含まれる先頭のパケットが前記記憶部に入力された後、当該先頭のパケットに付加されているタイムスタンプの値に、目標滞留時間に相当する値を加算した値以上のタイムスタンプが付加されているパケットが前記記憶部に入力されたタイミングで、前記記憶部からの前記先頭のパケットの出力を開始する、請求項２に記載の映像受信装置。
【請求項４】
前記記憶部に入力されるパケットに対して所定の時刻情報を付加する情報付加部をさらに備え、
前記調整部は、前記記憶部に入力されるパケットに対して付加する時刻情報の値と、前記記憶部から出力されるパケットに付加されている時刻情報の値との差に基づいて、前記滞留時間を算出する、請求項１に記載の映像受信装置。
【請求項５】
前記ゲート部は、前記トランスポートストリームに含まれる先頭のパケットが前記記憶部に入力された後、当該先頭のパケットに付加されている時刻情報で示される時刻から、目標滞留時間が経過したタイミングで、前記記憶部からの前記先頭のパケットの出力を開始する、請求項４に記載の映像受信装置。
【請求項６】
前記調整部は、所定期間内に求めた複数の滞留時間の平均値に基づいて、前記基準クロックの周波数を調整する、請求項１〜５のいずれか一つに記載の映像受信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−７８１２７（Ｐ２０１３−７８１２７Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２５８４１５（Ｐ２０１２−２５８４１５）
【出願日】平成２４年１１月２７日（２０１２．１１．２７）
【分割の表示】特願２０１１−１７４９１（Ｐ２０１１−１７４９１）の分割
【原出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】（５０２３１２４９８）住友電工ネットワークス株式会社 (212)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月２７日（２０１２．１１．２７）
【分割の表示】特願２０１１−１７４９１（Ｐ２０１１−１７４９１）の分割
【原出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】（５０２３１２４９８）住友電工ネットワークス株式会社 (212)
【Ｆターム（参考）】
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