JP3945190B2 - Time stamp generation circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイムスタンプ生成回路に関し、特にMPEG2(Moving Picture Experts Group 2)のような映像圧縮データに対し、基本システムクロックと位相の異なるクロックを使用しても装置側クロックのタイミングに合ったタイムスタンプを付加するタイムスタンプ生成回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近、MPEG2等の情報圧縮用符号規格に基づいてビデオデータやオーディオデータを圧縮して送信し、復号装置でそれら圧縮データを復号して使用される傾向にある。ここでビデオデータやオーディオデータに関する復号の同期を取る場合、一般には2種類の時間情報が必要になり、これら時間情報をもとに同期制御が行われる。最初の時間情報は、SCR(System Clock Reference)と呼ばれる時刻基準参照値であり、他の時間情報はいつ復号再生すべきかを示すPTS(Presentation Time Stamp)と呼ばれる再生出力の時刻管理情報であり、いわゆるタイムスタンプと呼称されている。
【0003】
このタイムスタンプは、MPEG2ではPES(Packetized Elementary Stream)パケットの中にビデオまたはオーディオの各アクセスユニット(ビデオ1フレーム、またはオーディオ1フレーム)の先頭がある場合には、PESパケットのヘッダ部分に付加される。
【0004】
このようなタイムスタンプの付加は一般的に用いられているが、近年圧縮を行なうエンコーダチップの高集積化、高効率化の要請に応えるために、例えば装置内部のベース動作クロックとは別に、エンコーダチップの処理条件に合わせたクロックを供給し動作させることがある。このため、装置内部ではシステムタイムコード発生のための動作クロックと、エンコーダチップを動かすクロックとが非同期となり、その結果デコード動作をするために必要なシステムタイムコードが、エンコーダチップと周辺回路との間でクロックずれが生じることになる。
【0005】
このような技術の一例として、特許第3058263号公報記載の「データ送信装置、データ受信装置」が知られている。
【0006】
この公報では、MPEG−2準拠のビデオデータ、非圧縮オーディオデータ及びユーザデータをMPEG−2準拠のまま送受信する場合、PESプライベートデータで判別フラグを伝送することにより、容易に非圧縮オーディオデータとユーザデータとを判別する技術が記載されている。また、ビデオデータに記録装置固有の誤り訂正符号、誤り検出符号等が付加されている場合、これらを分離したビデオデータをMPEG−2ビデオデータとして、PESストリーム、誤り訂正符号や誤り検出符号等をPESプライベートストリームとしてトランスポートストリーム中の別のパケットで送受信することにより、受信データの誤り訂正、誤り検出後にビデオデータを直接MPEG−2デコードする技術が記載されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のタイムスタンプ生成回路は、装置内部ではシステムタイムコード発生のための動作クロックとエンコーダチップを動かすクロックとが非同期となり、その結果デコード動作をするために必要なシステムタイムコードが、エンコーダチップと周辺回路との間でクロックずれが生じるという欠点を有している。
【0008】
また、受信データから誤り訂正、誤り検出後に、ビデオデータを直接MPEG−2復号するための回路構成の規模が大きくなり、かつ複雑になるという欠点を有している。
【0009】
本発明の目的は、エンコーダチップが装置の基本動作クロックと位相の異なるクロックを使用して動作した場合でも、装置側のタイミングに合った形のタイムスタンプを付加することができ、かつ3:2プルダウン処理等を行なっているデータに対しても、回路構成を複雑にすることなくタイムスタンプを付加できるタイムスタンプ生成回路を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイムスタンプ生成回路は、圧縮映像信号を入力し、供給された第1の動作クロックによりES(Elemtary Stream)生成タイムスタンプ及びESデータを出力するES生成回路と;
前記ESデータ、前記ES生成タイムスタンプ及びシステムタイムコードを入力し、供給された前記第1の動作クロックとは異なる周波数の第2の動作クロックを動作基準としてPES(Packetized Elementary Stream)データを出力するPES生成回路と;を備え、
前記PES生成回路が、前記ES生成タイムスタンプに対し、現在のタイムスタンプ値と一つ前のタイムスタンプ値との差分を1フレームに相当する時間の何倍かで判定し、前記ESデータより検出したヘッダタイミングにしたがって、この判定したデータに応じた前記システムタイムコードを決め、前記PESデータのヘッダ部分にタイムスタンプとして付加し出力することを特徴としている。
【0012】
前記PES生成回路は、
前記ES生成タイムスタンプを入力し、前記ES生成タイムスタンプに対し、現在のタイムスタンプ値と一つ前のタイムスタンプ値との差分を1フレームに相当する時間の何倍かで判定し、判定結果を判定データとして出力するタイムスタンプ判定部と;
入力した前記ESデータのヘッダタイミングを検出してデータリードタイミング信号を出力するヘッダ検出部と;
前記判定データ、前記データリードタイミング信号及び前記システムタイムコードを入力し、前記システムタイムコードを入力順にメモリに書き込む制御と、前記データリードタイミング信号にしたがって前記判定データに応じた前記システムタイムコードを決めてメモリ部から読み出す制御とを行うためメモリ制御信号を出力するメモリ制御部と;
前記システムタイムコード及び前記メモリ制御信号を入力し、前記メモリ制御信号に基づいて前記システムタイムコードを入力順に書き込み、前記メモリ制御信号に基づいた前記システムタイムコードを読み出し、PES付加タイムスタンプとしてPES生成部に出力するメモリ部と;
前記メモリ部から前記PES付加タイムスタンプを入力し、パケット化処理された前記PESデータを出力するPES生成部と;
を備えたことを特徴としている。
【0013】
前記PES生成回路は、
前記ES生成タイムスタンプを入力し、前記ES生成タイムスタンプに対し、現在のタイムスタンプ値と一つ前のタイムスタンプ値との差分を1フレームに相当する時間の何倍かで判定し、判定結果を判定データとして出力するタイムスタンプ判定部と;
入力した前記ESデータのヘッダタイミングを検出してデータリードタイミング信号を出力するヘッダ検出部と;
前記判定データ、前記データリードタイミング信号及び前記システムタイムコードを入力し、前記システムタイムコードを入力順にメモリに書き込む制御と、前記データリードタイミング信号にしたがって前記判定データに応じた前記システムタイムコードを決めてメモリ部から読み出す制御とを行うためメモリ制御信号を出力するメモリ制御部と;
前記システムタイムコードのもとになるカウンタ値とフレームパルスとを入力し、前記カウンタ値を1フレームに一度有効となる前記フレームパルスで取込み、取込んだ前記カウンタ値を前記システムタイムコードとして出力するシステムタイムコード取込回路と;
前記システムタイムコード及び前記メモリ制御信号を入力し、前記メモリ制御信号に基づいて前記システムタイムコードを入力順に書き込み、前記メモリ制御信号に基づいた前記システムタイムコードを読み出し、PES付加タイムスタンプとしてPES生成部に出力するメモリ部と;
前記メモリ部から前記PES付加タイムスタンプを入力し、パケット化処理された前記PESデータを出力するPES生成部と;
を備えたことを特徴としている。
【0015】
前記タイムスタンプ判定部は、
前記ES生成タイムスタンプを入力し、第1の判定データを出力する第1の判定部と、第2の判定データを出力する第2の判定部と、第3の判定データを出力する第3の判定部とを有し、
入力した前記ES生成タイムスタンプに対し、現在のタイムスタンプ値と一つ前のタイムスタンプ値との差分を1フレームに相当する時間の何倍かで判定し、前記差分が1フレーム相当であれば前記第1の判定データを真とし、前記差分が1.5フレーム相当であれば前記第2の判定データを真とし、前記差分が2フレーム相当であれば前記第3の判定データを真とし、真となる前記第1、第2又は第3の判定データのいずれかを前記判定データとして前記メモリ制御部に出力することを特徴としている。
【0016】
前記メモリ制御部は、前記メモリ部に対して、前記システムタイムコードを入力した順序で所定のアドレスに書き込む制御信号を出力するライト制御部と、前記データリードタイミング信号及び前記判定データを参照して前記メモリから前記システムタイムコードを読み出す制御信号を出力するリード制御部とを有し、
前記リード制御部が、前記タイムスタンプ判定部からの前記判定データにもとづき、前記第1の判定データが真なら現在のアドレスをリードし、前記第2の判定データが真なら次のアドレスをリードし、前記第3の判定データが真なら次のアドレスを1個飛ばしたアドレスをリードするリード制御を行い、このリード制御によりタイムスタンプとして付加する時間情報を調整することを特徴としている。
【0017】
前記メモリ部は、メモリと演算器とを有し、
前記演算器は、前記メモリ制御部から前記判定データを入力し、0.5フレーム相当を含んで真となる前記判定データがある場合に、前記メモリから読み出した前記システムタイムコードに対し0.5フレーム単位の加算を行い、前記PES付加タイムスタンプとして出力することを特徴徴としている。
【0018】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0019】
図1は本発明のタイムスタンプ生成回路の一つの実施の形態を示すブロック図である。
【0020】
図1に示す本実施の形態は、圧縮映像信号3を入力し動作Aクロック6によりES(Elemtary Stream)生成タイムスタンプ4およびESデータ9を出力するES生成回路1と、入力したESデータ9およびES生成タイムスタンプ4をシステムタイムコード8と動作Bクロック7によりタイムスタンプ情報が付加されたPES(Packetized Elementary Stream)データ5として出力するPES生成回路2とから構成されている。
【0021】
次に図1を参照して動作を説明する。
【0022】
ES生成回路1とPES生成回路2に対してそれぞれ動作Aクロック6と動作Bクロック7が供給されるが、これら動作Aクロック6と動作Bクロック7とは一般に非同期であり、クロック周波数もしくはその倍数が双方で一致していない。
【0023】
動作Aクロック6をもとに生成されたES生成回路1が出力するES生成タイムスタンプ4に対して、動作Bクロック7にて動作するPES生成回路2では、動作Aクロック6をもとに生成されたタイムスタンプ情報ではなく、装置内部で使用しているシステムタイムコード8をもとにしたタイムスタンプ情報をPESヘッダ部に付加することになる。
【0024】
PESデータ5に付加するタイムスタンプは、一般にピクチャ単位のデータストリームに対して一つ前のピクチャに付けたタイムスタンプから1フレーム分増加した値をそのピクチャに付加するが、ES生成回路1から出力する動作Aクロック6に従うタイムスタンプをそのままPESデータ5にタイムスタンプとして付加した場合には、装置内部とは周期の異なるタイムスタンプを付加することになり、徐々に実際に付加したい時間と較べてずれが生じることになる。
【0025】
このため、PESデータ5を出力するPES生成回路2は、ES生成回路1が生成したES生成タイムスタンプ4の情報を確認しながら、システムタイムコード8を使用して動作Bクロック7によりタイムスタンプを付加するので、装置の他の部分との間で時間のずれが生じることはない。
【0026】
また、映画素材を圧縮する場合などに用いられる3:2プルダウン検出による圧縮を行なった場合には、プルダウン検出によりフレームの間引きを行うことで圧縮するため、タイムスタンプの付け方がフレーム単位の一定増加動作ではない。従って、一般的に回路構成は複雑になるが、本構成ではES生成回路1から出力されたタイムスタンプデータを使用することにより、回路構成を複雑にすることなくタイムスタンプを付加することができる。
【0027】
上述の通り、PES化するPES回路2の前段に一般的に設けられるES生成回路1に供給される動作クロックとPES生成回路2に対して供給される動作クロックとが非同期である場合にでも、パケット化された圧縮映像信号3、いわゆるPESのヘッダの部分に付加するタイムスタンプを、正確にPESデータ5のヘッダ部分に付加することができる。
【0028】
図2は図1のPES生成回路の一例を示す詳細ブロック図である。
【0029】
図2を参照すると、PES生成回路は、ES生成タイムスタンプ4を入力し判定データ10を出力するタイムスタンプ判定部11と、ESデータ9を入力しヘッダタイミング信号19およびデータリードタイミング信号17を出力するヘッダ検出部12と、システムタイムコード8を入力しメモリ制御信号16の読出し制御のもとPES付加タイムスタンプ18を出力するメモリ部13と、システムタイムコード8、判定データ10およびデータリードタイミング信号17を入力しメモリ制御信号16を出力するメモリ制御部14と、ヘッダタイミング信号19およびPES付加タイムスタンプ18を入力し、動作Bクロック7の動作によりPESデータ5を出力するPES生成部15とから構成されている。
【0030】
次に図2を参照して動作を説明する。
【0031】
ヘッダ検出部12ではESデータ9のヘッダタイミングを検出し、ヘッダタイミング信号19をPES生成部15に、データリードタイミング信号17をメモリ制御部14に供給し、システムタイムコード8の読出し制御に使用する。メモリ部13から読み出されたPES付加タイムスタンプ18は、動作Bクロック7とともにPES生成部15で処理され、映像データに付加されるタイムスタンプとしてのPESデータ5に変換される。
【0032】
タイムスタンプ判定部11は、前段のES生成回路1から送られてきたES生成タイムスタンプ4のタイムスタンプが現在どのような状態であるかの判定を行い、最終的にPES生成部15に送るタイムスタンプの読出し制御のための情報源としての判定処理を行なう。
【0033】
こうして得られた判定データ10は、データリードタイミング信号17と同様にメモリ制御部14に供給され、これら判定データ10およびデータリードタイミング信号17の2種類の情報から、入力されたESデータ9に対応したPES付加タイムスタンプ18としてPES生成部15に出力される。
【0034】
図3は図2のタイムスタンプ判定部を示す詳細ブロック図である。
【0035】
図3を参照すると、タイムスタンプ判定部11はES生成タイムスタンプ4を入力し、判定データ24を出力する判定部21と、判定データ25を出力する判定部22と、判定データ26を出力する判定部23とを有し、入力したES生成タイムスタンプ4に対し、現在のタイムスタンプ値と一つ前のピクチャに対して送られてきたタイムスタンプ値との差分をとり、その値が1フレームに相当する時間の何倍であるかを判定する。ES生成回路1が出力するES生成タイムスタンプ4であるTSIN(n)は現時刻に送られてきたタイムスタンプ値であり、TSIN(n−1)は一つ前のピクチャに対して送られてきたタイムスタンプ値である。この差を計算して、その結果が1フレームに相当する時間の何倍かを判定する。図3では、1フレームに相当するタイムスタンプ値をFで示している。
【0036】
TSIN(n)−TSIN(n−1)の値の判定を行なうために、条件式を例えば判定部21では、F−αとF+αの間にあれば判定データ24を真であるとしているが、このαがES生成回路1の動作Aクロック6と装置内部のタイムスタンプとの差分を吸収する。
【0037】
ここで、動作Aクロック6と動作Bクロック7の位相差を吸収するため、TSIN(n)−TSIN(n−1)の値がほぼ1フレーム間隔であれば、TSIN(n)−TSIN(n−1)=Fとなっていない場合でもそれを誤差範囲とみなし、判定データ24を真と出力するため、その誤差範囲を示す値をαとしている。
【0038】
αの値は、Fより十分に小さな値とする。
【0039】
この判定動作にもとづき、動作Aクロック6で生成されたタイムスタンプの状態を判断することで、ES生成回路1で生成したタイムスタンプ情報に位相ずれのないタイムスタンプを付加することができる。
【0040】
なお、タイムスタンプ判定部11については、判定部21、判定部22、判定部23の3種類を示しているが、これはあくまでも一例であり、3:2プルダウン機能の有無等、ES生成回路1の出力するタイムスタンプの内容に合わせて、例えば差分2.5フレームの検出、差分3フレームの検出などのように判定項目を拡大することができる。
【0041】
図4は図2のメモリ部とメモリ制御部とを示す詳細ブロック図である。
【0042】
図4を参照すると、メモリ部13はメモリ31と演算器32とを有し、メモリ制御部14はライト制御部33とリード制御部34とを有している。
【0043】
ライト制御部33は、システムタイムコード8を入力した順序でメモリ31に書き込む処理を行なう。リード制御部34は、データリードタイミング信号17にしたがってメモリ31からデータを読み出す処理を行なう。
【0044】
また、データをリードするときに、タイムスタンプ判定部11からの判定データ10にもとづきリード回数を変更し、この変更によりタイムスタンプの付加する時間情報を調整する。演算器32は、メモリ31から読み出したデータに対し0.5フレーム単位のタイムスタンプ値の加算を判定データ10にしたがって必要な場合のみ加算し、PES付加タイムスタンプ18として出力する。
【0045】
図5はタイムスタンプ判定部の動作を示すタイムチャートである。
【0046】
ES生成回路1から送られてきた動作Aクロック6をもとに作られたES生成タイムスタンプ4と、一つ前に送られてきたES生成タイムスタンプとの差分値を演算して、判定データとして出力する。判定データ24、判定データ25および判定データ26は、判定部21、判定部22および判定部23に示した条件を満足するときに真(Highレベル又は“1”レベル)となる信号である。これら判定データのいずれかが最終的に判定データ10として出力される。
【0047】
すなわち、差分が約1フレーム相当であれば判定データ24を真に、差分が1.5フレーム相当であれば判定データ25を真に、差分が2フレーム相当であれば判定データ26を真にする。
【0048】
なお、Aとなるタイムスタンプ値があり、次にF’だけ増加したタイムスタンプ値A+F’、以降A+3F’、A+4F’というタイムスタンプ値がくるものとしている。
【0049】
ここで、F’は1フレームに相当する時間を示す。F’については、本来付加したいタイムスタンプの差分値としてFという値があり、動作Aクロック6でタイムスタンプを生成した場合、一つ前のタイムスタンプとの差分が正確にFもしくはFの倍数とならないため、F’として区別している。A+F’のタイムスタンプが入力された場合、一つ前のAとの演算により差分はF’であるから判定データ24を真にする。A+3F’のタイムスタンプが入力された場合、一つ前のA+F’との差分が2F’であるため、判定データ26を真にする。
【0050】
図6はメモリ制御部の動作を示すタイムチャートである。
【0051】
メモリ制御部14の動作は図6のタイムチャートにしたがって実行される。メモリのライト動作に関しては、システムタイムコード8を入力順にそのままメモリライトアドレスにしたがってメモリ部13に書き込む。メモリのリード動作に関しては、動作Aクロック6に従うタイムスタンプをもとに作られた判定データ10と、ES生成回路1から送られてくるESデータ9のヘッダ部分のタイミングにしたがって、メモリのリード制御を行なう。例えば判定データ24が真である場合は、書き込んだデータを1個ずつ読み出し、書き込んだシステムタイムコード8を順番にPESヘッダに対して付加する。
【0052】
図6の例のように判定データ26が真である場合に、読み出すアドレスを1個とばす(メモリリードアドレスn+1をとばす)、つまり書き込こんであるデータを1個とばしてその次のデータを読出し、PESヘッダに付加することで、2フレームの差分を設ける。
【0053】
なお、時刻Iの時点でのシステムタイムコード値をIとする。
【0054】
1フレームごとにシステムタイムコードの値をメモリに書き込み、
I−>I+F−>I+2F・・・
とメモリにシステムタイムコードが書き込まれる。
【0055】
一つのタイムコード値を書き込むごとにメモリライトアドレスの値も+1ずつ増加する。
【0056】
すなわち、メモリのアドレスが1個増えるごとに、メモリの中に書き込まれているシステムタイムコード値は+Fだけ増加する。
【0057】
図6のように、メモリリードアドレスがnとなっている状態、つまり最後にPESに付加されたタイムスタンプ値がIとなっている状態のときに、次にくるESデータ9のヘッダ部分のタイミングにて、付加するタイムスタンプ値を決めるために判定データを参照する。ここでは判定データ24が真となっているため、一つ前にPESに付加したタイムコード値Iに対して1フレームだけ加算した値をつければ良いと判断し、ここでメモリリードアドレスを+1して、I+Fの値をメモリから読み出しその値をPESにタイムスタンプとして付加する。
【0058】
また、メモリリードアドレスがn+1となっている状態、つまり最後にPESに付加されたタイムスタンプ値がI+Fとなっている状態のときに、次にくるESデータ9のヘッダ部分のタイミングにて、付加するタイムスタンプ値を決めるために判定データを参照する。ここでは判定データ26が真となっているため、一つ前にPESに付加したタイムコード値I+Fに対して2フレームだけ加算した値をつければ良いと判断し、ここでメモリリードアドレスを+2して、I+3Fの値をメモリから読み出しその値をPESにタイムスタンプとして付加している。
【0059】
図7はメモリ制御部の他の動作を示すタイムチャートである。
【0060】
動作Aクロック6に従うタイムスタンプのひとつ前との差分が1.5F’である場合、図4の演算器32を使用する。差分が1.5F’である場合に判定データ25が真になり、この場合リード側のアドレスを1個進めてこのアドレスのデータをリードし、リードしたデータに0.5Fの値を加算してPESデータ5に付加するタイムスタンプとするか、またはリードする場合にアドレスを2個進めて読み出し、その値をPESに付加するタイムスタンプとしてPES付加タイムスタンプ18を出力する。
【0061】
図7のように、4ES生成タイムスタンプにおいて、値が一つ前のタイムスタンプ値と比較して1.5フレーム間隔でくる場合に、例えばメモリリードアドレスがnとなっている状態、つまり最後にPES付加されたタイムスタンプ値がIとなっている状態のときに、次にくるESデータ9のヘッダ部分のタイミングで、付加するタイムスタンプ値を決めるために判定データを参照する。ここでは判定データ25が真となっているため、一つ前にPESに付加したタイムコード値Iに対して1.5フレームだけ加算した値をつければ良いと判断し、ここでメモリリードアドレスを+1して、I+Fの値をメモリから読み出す。読み出したI+Fの値に、図4の加算器32を用いて0.5フレームの値を加算して、その値をPESにタイムスタンプとして付加する。
【0062】
図8は本発明のタイムスタンプ生成回路の第2の実施の形態を示すブロック図である。
【0063】
なお、図8において図2に示す構成要素に対応するものは同一の参照数字または符号を付し、その説明を省略する。
【0064】
図8に示すPES生成回路は、ES生成タイムスタンプ4を入力し判定データ10を出力するタイムスタンプ判定部11と、ESデータ9を入力しヘッダタイミング信号19およびデータリードタイミング信号17を出力するヘッダ検出部12と、システムタイムコードカウンタ値48とフレームパルス49とを入力しシステムタイムコード42を出力するシステムタイムコード取込回路46と、システムタイムコード42を入力しメモリ制御信号40の読出し制御のもとPES付加タイムスタンプ41を出力するメモリ部43と、システムタイムコード42、判定データ10およびデータリードタイミング信号17を入力しメモリ制御信号40を出力するメモリ制御部44と、ヘッダタイミング信号19およびPES付加タイムスタンプ41を入力し、動作Bクロック7の動作によりPESデータ47を出力するPES生成部45とから構成されている。
【0065】
本構成ではシステムタイムコードの取り込みについて工夫しており、図2のシステムタイムコード8の代わりにシステムタイムコード8のもとになるカウンタ値を示すシステムタイムコードカウンタ値48入力し、そのカウンタ値を1フレームに一度有効となるフレームパルス49で取り込み、取り込んだデータをシステムタイムコード42としてメモリ部43に出力する。メモリ制御部44に対して、書き込みタイミングとしてのシステムタイムコード42を入力することで、取り込んだシステムタイムコード42そのものをメモリ部43に書き込むことができる。
【0066】
図9は図8の動作を示すタイムチャートである。
【0067】
すなわち、フレームパルス49にてシステムタイムコードのもとになるシステムタイムコードカウンタ値48を取り込み、システムタイムコード42とメモリ制御信号40のメモリライトパルスを出力する。
【0068】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のタイムスタンプ生成回路は、ES生成回路の動作クロックで生成されたタイムスタンプ値をタイム時間的推移の状態判定に使用して、その情報とシステムタイムコードとを使用してタイムスタンプを生成し、PESデータにタイムスタンプを付加することにより、装置内部のほかの部分と同じ条件で時間的位相がずれていないタイムスタンプを付加することができるので、簡易な回路構成でタイムスタンプが漸次ずれていく現象を生じないという効果を有している。
【0069】
また、動作クロックで生成されたタイムスタンプの差分検出回路となる判定部を複数持っているため、例えば1.5フレーム分の差分、2フレーム分の差分などを検出することができるので、3:2プルダウン対応などのESデータに対しても誤差なくタイムスタンプを付加できるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のタイムスタンプ生成回路の一つの実施の形態を示すブロック図である。
【図2】図1のPES生成回路の一例を示す詳細ブロック図である。
【図3】図2のタイムスタンプ判定部を示す詳細ブロック図である。
【図4】図2のメモリ部とメモリ制御部とを示す詳細ブロック図である。
【図5】タイムスタンプ判定部の動作を示すタイムチャートである。
【図6】メモリ制御部の動作を示すタイムチャートである。
【図7】メモリ制御部の他の動作を示すタイムチャートである。
【図8】本発明のタイムスタンプ生成回路の第2の実施の形態を示すブロック図である。
【図9】図8の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1 ES生成回路
2 PES生成回路
3 圧縮映像信号
4 ES生成タイムスタンプ
5 PESデータ
6 動作Aクロック
7 動作Bクロック
8 システムタイムコード
9 ESデータ
10 判定データ
11 タイムスタンプ判定部
12 ヘッダ検出部
13 メモリ部
14 メモリ制御部
15 PES生成部
16 メモリ制御信号
17 データリードタイミング信号
18 PES付加タイムスタンプ
19 ヘッダタイミング信号
21,22,23 判定部
24,25,26 判定データ
31 メモリ
32 演算器
33 ライト制御部
34 リード制御部
40 メモリ制御信号
41 PES付加タイムスタンプ
42 システムタイムコード
43 メモリ部
44 メモリ制御部
45 PES生成部
46 システムタイムコード取込回路
47 PESデータ
48 システムタイムコードカンウタ値
49 フレームパルス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a time stamp generation circuit, and more particularly to a time stamp suitable for the timing of a device side clock even when a clock having a phase different from that of a basic system clock is used for compressed video data such as MPEG2 (Moving Picture Experts Group 2). The present invention relates to a time stamp generation circuit for adding.
[0002]
[Prior art]
Recently, video data and audio data are compressed and transmitted based on an information compression code standard such as MPEG2, and the compressed data is decoded and used by a decoding device. Here, in order to synchronize decoding of video data and audio data, two types of time information are generally required, and synchronization control is performed based on these time information. The first time information is a time base reference value called SCR (System Clock Reference), and the other time information is time management information of reproduction output called PTS (Presentation Time Stamp) indicating when to decode and reproduce. This is called a time stamp.
[0003]
In MPEG2, this time stamp is added to the header portion of the PES packet when the beginning of each video or audio access unit (
[0004]
Such time stamp addition is generally used, but in order to meet the demand for higher integration and higher efficiency of encoder chips that perform compression in recent years, for example, an encoder separately from the base operation clock inside the apparatus. In some cases, a clock that matches the processing conditions of the chip is supplied and operated. For this reason, the operation clock for generating the system time code and the clock for moving the encoder chip are asynchronous in the apparatus, and as a result, the system time code required for the decoding operation is between the encoder chip and the peripheral circuit. This causes a clock shift.
[0005]
As an example of such a technique, “data transmission device, data reception device” described in Japanese Patent No. 3058263 is known.
[0006]
In this publication, when video data compliant with MPEG-2, uncompressed audio data, and user data are transmitted / received in conformity with MPEG-2, a discrimination flag is transmitted with PES private data, so that uncompressed audio data and user data can be easily transmitted. A technique for discriminating data is described. In addition, when an error correction code, an error detection code, etc. specific to the recording apparatus are added to the video data, the video data obtained by separating them is converted into MPEG-2 video data, and a PES stream, an error correction code, an error detection code, etc. A technique is described in which video data is directly MPEG-2 decoded after error correction and error detection of received data by transmitting and receiving as another packet in a transport stream as a PES private stream.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional time stamp generating circuit described above, the operation clock for generating the system time code and the clock for moving the encoder chip become asynchronous inside the apparatus, and as a result, the system time code required for the decoding operation is the encoder chip. And a peripheral circuit have a disadvantage that a clock shift occurs.
[0008]
In addition, after error correction and error detection from received data, there is a drawback that the scale of the circuit configuration for directly MPEG-2 decoding of video data becomes large and complicated.
[0009]
It is an object of the present invention to add a time stamp in a form suitable for the timing of the apparatus even when the encoder chip operates using a clock having a phase different from that of the basic operation clock of the apparatus, and 3: 2 An object of the present invention is to provide a time stamp generating circuit capable of adding a time stamp to data that is subjected to pull-down processing or the like without complicating the circuit configuration.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The time stamp generation circuit according to the present invention is an ES generation circuit that receives a compressed video signal and outputs an ES (Elementary Stream) generation time stamp and ES data in accordance with the supplied first operation clock;
Before SL ES data, before Symbol type the ES generation time stamp and system time code, PES as an operation reference second operation clock having a frequency different from that before being fed Symbol first operation clock (Packetized Elementary Stream) A PES generation circuit for outputting data;
The PES generation circuit determines the difference between the current time stamp value and the previous time stamp value with respect to the ES generation time stamp by a multiple of the time corresponding to one frame, and is detected from the ES data. The system time code corresponding to the determined data is determined according to the determined header timing, added to the header portion of the PES data as a time stamp, and output .
[0012]
The PES generation circuit includes:
The type of ES generation timestamp, the relative ES generation timestamp determined by multiple of the time corresponding to one frame difference between the current timestamp value and the previous time stamp value, the determination result A time stamp determination unit that outputs as determination data ;
A header detector for detecting a header timing of the input ES data and outputting a data read timing signal ;
The determination data, the data read timing signal, and the system time code are input, the system time code is written to the memory in the order of input, and the system time code corresponding to the determination data is determined according to the data read timing signal. A memory control unit that outputs a memory control signal for performing control to read from the memory unit ;
The type of system time code and the memory control signal, on the basis of the memory control signal writing in the input order of the system time code, reads the system time code based on the memory control signal, PES generated as PES additional time stamp A memory unit for outputting to the unit;
A PES generation unit that inputs the PES added time stamp from the memory unit and outputs the packetized PES data;
It is characterized by having.
[0013]
The PES generation circuit includes:
The type of ES generation timestamp, the relative ES generation timestamp determined by multiple of the time corresponding to one frame difference between the current timestamp value and the previous time stamp value, the determination result A time stamp determination unit that outputs as determination data ;
A header detector for detecting a header timing of the input ES data and outputting a data read timing signal ;
The determination data, the data read timing signal, and the system time code are input, the system time code is written to the memory in the order of input, and the system time code corresponding to the determination data is determined according to the data read timing signal. A memory control unit that outputs a memory control signal for performing control to read from the memory unit ;
The inputs the counter value becomes the basis of the system time code and frame pulse, to output the capture a frame pulse becomes a time effective to the counter value in one frame, the counter value the taken as the system time code System time code capture circuit;
The type of system time code and the memory control signal, on the basis of the memory control signal writing in the input order of the system time code, reads the system time code based on the memory control signal, PES generated as PES additional time stamp A memory unit for outputting to the unit;
A PES generation unit that inputs the PES added time stamp from the memory unit and outputs the packetized PES data;
It is characterized by having.
[0015]
The time stamp determination unit
A first determination unit that inputs the ES generation time stamp and outputs first determination data, a second determination unit that outputs second determination data, and a third determination data that outputs third determination data A determination unit,
The difference between the current time stamp value and the previous time stamp value with respect to the input ES generation time stamp is determined by a multiple of the time corresponding to one frame, and if the difference is equivalent to one frame The first determination data is true, the second determination data is true if the difference is equivalent to 1.5 frames, and the third determination data is true if the difference is equivalent to two frames. One of the first, second, and third determination data that is true is output as the determination data to the memory control unit .
[0016]
The memory control unit refers to the write control unit that outputs a control signal to be written to a predetermined address in the order in which the system time codes are input to the memory unit, the data read timing signal, and the determination data. A read control unit that outputs a control signal for reading the system time code from the memory ;
Before Symbol read control unit, based on the judgment data from the time stamp judging section, said first judgment data is read true if the current address, the second decision data read true if the next address If the third determination data is true, read control is performed to read an address obtained by skipping one next address, and time information to be added as a time stamp is adjusted by this read control.
[0017]
The memory unit includes a memory and a calculator.
The arithmetic unit inputs the determination data from the memory control unit, and when there is the determination data that is true including the equivalent of 0.5 frames, 0.5% of the system time code read from the memory It is characterized by performing addition in units of frames and outputting as the PES added time stamp.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a time stamp generating circuit of the present invention.
[0020]
The present embodiment shown in FIG. 1 includes an
[0021]
Next, the operation will be described with reference to FIG.
[0022]
The
[0023]
For the ES
[0024]
The time stamp to be added to the
[0025]
Therefore, the
[0026]
In addition, when compression by 3: 2 pull-down detection, which is used when compressing movie material, compression is performed by thinning out frames by pull-down detection. It's not an action. Accordingly, although the circuit configuration is generally complicated, in this configuration, by using the time stamp data output from the
[0027]
As described above, even when the operation clock supplied to the
[0028]
FIG. 2 is a detailed block diagram showing an example of the PES generation circuit of FIG.
[0029]
Referring to FIG. 2, the PES generation circuit inputs the ES
[0030]
Next, the operation will be described with reference to FIG.
[0031]
The
[0032]
The time
[0033]
The
[0034]
FIG. 3 is a detailed block diagram showing the time stamp determination unit of FIG.
[0035]
Referring to FIG. 3, the time
[0036]
In order to determine the value of TSIN (n) −TSIN (n−1), for example, the determination unit 21 determines that the
[0037]
Here, in order to absorb the phase difference between the
[0038]
The value of α is sufficiently smaller than F.
[0039]
By determining the state of the time stamp generated by the
[0040]
The time
[0041]
FIG. 4 is a detailed block diagram showing the memory unit and the memory control unit of FIG.
[0042]
Referring to FIG. 4, the
[0043]
The
[0044]
Further, when data is read, the number of reads is changed based on the
[0045]
FIG. 5 is a time chart showing the operation of the time stamp determination unit.
[0046]
The determination data is calculated by calculating a difference value between the ES
[0047]
That is, the
[0048]
It is assumed that there is a time stamp value of A, and then a time stamp value A + F ′ increased by F ′, and thereafter time stamp values of A + 3F ′ and A + 4F ′.
[0049]
Here, F ′ indicates a time corresponding to one frame. As for F ′, there is a value F as the difference value of the time stamp to be originally added. When the time stamp is generated by the
[0050]
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the memory control unit.
[0051]
The operation of the memory control unit 14 is executed according to the time chart of FIG. Regarding the memory write operation, the
[0052]
When the
[0053]
The system time code value at time I is I.
[0054]
Write the system time code value to memory every frame,
I-> I + F-> I + 2F ...
And the system time code is written in the memory.
[0055]
Each time one time code value is written, the value of the memory write address also increases by +1.
[0056]
That is, every time the memory address increases, the system time code value written in the memory increases by + F.
[0057]
As shown in FIG. 6, when the memory read address is n, that is, the time stamp value added to the PES is I, the timing of the header portion of the
[0058]
In addition, when the memory read address is n + 1, that is, when the last time stamp value added to the PES is I + F, it is added at the timing of the header portion of the
[0059]
FIG. 7 is a time chart showing another operation of the memory control unit.
[0060]
When the difference from the previous time stamp according to the
[0061]
As shown in FIG. 7, in the 4ES generation time stamp, when the value comes at 1.5 frame intervals compared to the previous time stamp value, for example, the state where the memory read address is n, that is, at the end When the time stamp value to which PES is added is I, the determination data is referred to in order to determine the time stamp value to be added at the timing of the header portion of the
[0062]
FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment of the time stamp generation circuit of the present invention.
[0063]
In FIG. 8, components corresponding to those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals or symbols, and description thereof is omitted.
[0064]
The PES generation circuit shown in FIG. 8 has a time
[0065]
In this configuration, the system time code is taken in, and instead of the
[0066]
FIG. 9 is a time chart showing the operation of FIG.
[0067]
That is, the system time
[0068]
【The invention's effect】
As described above, the time stamp generation circuit according to the present invention uses the time stamp value generated by the operation clock of the ES generation circuit to determine the state of the time transition, and uses the information and the system time code. By generating a time stamp and adding a time stamp to the PES data, it is possible to add a time stamp that is not shifted in time phase under the same conditions as other parts inside the apparatus. Thus, there is an effect that the time stamp does not gradually shift.
[0069]
In addition, since there are a plurality of determination units serving as a difference detection circuit for time stamps generated by the operation clock, for example, a difference for 1.5 frames, a difference for 2 frames, and the like can be detected. There is an effect that a time stamp can be added without error to ES data corresponding to 2 pull-down.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a time stamp generation circuit of the present invention.
FIG. 2 is a detailed block diagram illustrating an example of a PES generation circuit in FIG. 1;
FIG. 3 is a detailed block diagram illustrating a time stamp determination unit in FIG. 2;
4 is a detailed block diagram illustrating a memory unit and a memory control unit of FIG. 2;
FIG. 5 is a time chart showing an operation of a time stamp determination unit.
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the memory control unit.
FIG. 7 is a time chart showing another operation of the memory control unit.
FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment of the time stamp generation circuit of the present invention.
FIG. 9 is a time chart showing the operation of FIG. 8;
[Explanation of symbols]
1
Claims (6)
前記ESデータ、前記ES生成タイムスタンプ及びシステムタイムコードを入力し、供給された前記第1の動作クロックとは異なる周波数の第2の動作クロックを動作基準としてPES(Packetized Elementary Stream)データを出力するPES生成回路と;を備え、
前記PES生成回路が、前記ES生成タイムスタンプに対し、現在のタイムスタンプ値と一つ前のタイムスタンプ値との差分を1フレームに相当する時間の何倍かで判定し、前記ESデータより検出したヘッダタイミングにしたがって、この判定したデータに応じた前記システムタイムコードを決め、前記PESデータのヘッダ部分にタイムスタンプとして付加し出力することを特徴とするタイムスタンプ生成回路。An ES generation circuit that inputs a compressed video signal and outputs an ES (Eliminary Stream) generation time stamp and ES data in response to the supplied first operation clock;
Before SL ES data, before Symbol type the ES generation time stamp and system time code, PES as an operation reference second operation clock having a frequency different from that before being fed Symbol first operation clock (Packetized Elementary Stream) A PES generation circuit for outputting data;
The PES generation circuit determines the difference between the current time stamp value and the previous time stamp value with respect to the ES generation time stamp by a multiple of the time corresponding to one frame, and is detected from the ES data. In accordance with the determined header timing, the system time code corresponding to the determined data is determined, added to the header portion of the PES data as a time stamp, and output .
前記ES生成タイムスタンプを入力し、前記ES生成タイムスタンプに対し、現在のタイムスタンプ値と一つ前のタイムスタンプ値との差分を1フレームに相当する時間の何倍かで判定し、判定結果を判定データとして出力するタイムスタンプ判定部と;
入力した前記ESデータのヘッダタイミングを検出してデータリードタイミング信号を出力するヘッダ検出部と;
前記判定データ、前記データリードタイミング信号及び前記システムタイムコードを入力し、前記システムタイムコードを入力順にメモリに書き込む制御と、前記データリードタイミング信号にしたがって前記判定データに応じた前記システムタイムコードを決めてメモリ部から読み出す制御とを行うためメモリ制御信号を出力するメモリ制御部と;
前記システムタイムコード及び前記メモリ制御信号を入力し、前記メモリ制御信号に基づいて前記システムタイムコードを入力順に書き込み、前記メモリ制御信号に基づいた前記システムタイムコードを読み出し、PES付加タイムスタンプとしてPES生成部に出力するメモリ部と;
前記メモリ部から前記PES付加タイムスタンプを入力し、パケット化処理された前記PESデータを出力するPES生成部と;
を備えたことを特徴とする請求項1記載のタイムスタンプ生成回路。The PES generation circuit includes:
The type of ES generation timestamp, the relative ES generation timestamp determined by multiple of the time corresponding to one frame difference between the current timestamp value and the previous time stamp value, the determination result A time stamp determination unit that outputs as determination data ;
A header detector for detecting a header timing of the input ES data and outputting a data read timing signal ;
The determination data, the data read timing signal, and the system time code are input, the system time code is written to the memory in the order of input, and the system time code corresponding to the determination data is determined according to the data read timing signal. A memory control unit that outputs a memory control signal for performing control to read from the memory unit ;
The type of system time code and the memory control signal, on the basis of the memory control signal writing in the input order of the system time code, reads the system time code based on the memory control signal, PES generated as PES additional time stamp A memory unit for outputting to the unit;
A PES generation unit that inputs the PES added time stamp from the memory unit and outputs the packetized PES data;
Time stamp generating circuit according to claim 1 Symbol mounting characterized by comprising a.
前記ES生成タイムスタンプを入力し、前記ES生成タイムスタンプに対し、現在のタイムスタンプ値と一つ前のタイムスタンプ値との差分を1フレームに相当する時間の何倍かで判定し、判定結果を判定データとして出力するタイムスタンプ判定部と;
入力した前記ESデータのヘッダタイミングを検出してデータリードタイミング信号を出力するヘッダ検出部と;
前記判定データ、前記データリードタイミング信号及び前記システムタイムコードを入力し、前記システムタイムコードを入力順にメモリに書き込む制御と、前記データリードタイミング信号にしたがって前記判定データに応じた前記システムタイムコードを決めてメモリ部から読み出す制御とを行うためメモリ制御信号を出力するメモリ制御部と;
前記システムタイムコードのもとになるカウンタ値とフレームパルスとを入力し、前記カウンタ値を1フレームに一度有効となる前記フレームパルスで取込み、取込んだ前記カウンタ値を前記システムタイムコードとして出力するシステムタイムコード取込回路と;
前記システムタイムコード及び前記メモリ制御信号を入力し、前記メモリ制御信号に基づいて前記システムタイムコードを入力順に書き込み、前記メモリ制御信号に基づいた前記システムタイムコードを読み出し、PES付加タイムスタンプとしてPES生成部に出力するメモリ部と;
前記メモリ部から前記PES付加タイムスタンプを入力し、パケット化処理された前記PESデータを出力するPES生成部と;
を備えたことを特徴とする請求項1記載のタイムスタンプ生成回路。The PES generation circuit includes:
The type of ES generation timestamp, the relative ES generation timestamp determined by multiple of the time corresponding to one frame difference between the current timestamp value and the previous time stamp value, the determination result A time stamp determination unit that outputs as determination data ;
A header detector for detecting a header timing of the input ES data and outputting a data read timing signal ;
The determination data, the data read timing signal, and the system time code are input, the system time code is written to the memory in the order of input, and the system time code corresponding to the determination data is determined according to the data read timing signal. A memory control unit that outputs a memory control signal for performing control to read from the memory unit ;
The inputs the counter value becomes the basis of the system time code and frame pulse, to output the capture a frame pulse becomes a time effective to the counter value in one frame, the counter value the taken as the system time code System time code capture circuit;
The type of system time code and the memory control signal, on the basis of the memory control signal writing in the input order of the system time code, reads the system time code based on the memory control signal, PES generated as PES additional time stamp A memory unit for outputting to the unit;
A PES generation unit that inputs the PES added time stamp from the memory unit and outputs the packetized PES data;
The time stamp generation circuit according to claim 1, further comprising:
前記ES生成タイムスタンプを入力し、第1の判定データを出力する第1の判定部と、第2の判定データを出力する第2の判定部と、第3の判定データを出力する第3の判定部とを有し、
入力した前記ES生成タイムスタンプに対し、現在のタイムスタンプ値と一つ前のタイムスタンプ値との差分を1フレームに相当する時間の何倍かで判定し、前記差分が1フレーム相当であれば前記第1の判定データを真とし、前記差分が1.5フレーム相当であれば前記第2の判定データを真とし、前記差分が2フレーム相当であれば前記第3の判定データを真とし、真となる前記第1、第2又は第3の判定データのいずれかを前記判定データとして前記メモリ制御部に出力することを特徴とする請求項2又は請求項3記載のタイムスタンプ生成回路。The time stamp determination unit
A first determination unit that inputs the ES generation time stamp and outputs first determination data, a second determination unit that outputs second determination data, and a third determination data that outputs third determination data A determination unit,
The difference between the current time stamp value and the previous time stamp value with respect to the input ES generation time stamp is determined by a multiple of the time corresponding to one frame, and if the difference is equivalent to one frame The first determination data is true, the second determination data is true if the difference is equivalent to 1.5 frames, and the third determination data is true if the difference is equivalent to two frames. the first to be true, the second or third determination claim 2 or claim 3 time stamp generating circuit according to any one and outputs to the memory control unit as the judgment data of the data.
前記リード制御部が、前記タイムスタンプ判定部からの前記判定データにもとづき、前記第1の判定データが真なら現在のアドレスをリードし、前記第2の判定データが真なら次のアドレスをリードし、前記第3の判定データが真なら次のアドレスを1個飛ばしたアドレスをリードするリード制御を行い、このリード制御によりタイムスタンプとして付加する時間情報を調整することを特徴とする請求項4記載のタイムスタンプ生成回路。The memory control unit refers to the write control unit that outputs a control signal to be written to a predetermined address in the order in which the system time codes are input to the memory unit, the data read timing signal, and the determination data. A read control unit that outputs a control signal for reading the system time code from the memory ;
Before Symbol read control unit, based on the judgment data from the time stamp judging section, said first judgment data is read true if the current address, the second decision data read true if the next address and performs read control of said third judgment data is read one skipped address true if the next address, billed you and adjusts the time information to be added as a time stamp by the read control Item 5. A time stamp generation circuit according to Item 4.
前記演算器は、前記メモリ制御部から前記判定データを入力し、0.5フレーム相当を含んで真となる前記判定データがある場合に、前記メモリから読み出した前記システムタイムコードに対し0.5フレーム単位の加算を行い、前記PES付加タイムスタンプとして出力することを特徴とする請求項4記載のタイムスタンプ生成回路。The memory unit includes a memory and a calculator.
The arithmetic unit inputs the determination data from the memory control unit, and when there is the determination data that is true including the equivalent of 0.5 frames, 0.5% of the system time code read from the memory 5. The time stamp generation circuit according to claim 4 , wherein addition is performed in units of frames and the result is output as the PES added time stamp.
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