CN107852522A - 接收设备和数据处理方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种实现更适当的时钟同步的接收设备和数据处理方法。接收设备接收包括时间信息和内容流的IP传输系统数字广播信号，该时间信息包括秒字段和纳秒字段，基于数字广播信号中包括的时间信息来生成与时间信息同步的处理时钟，并且基于处理时钟来处理数字广播信号中包括的流。例如，可将本技术应用于符合IP传输系统的电视接收机。

Description

接收设备和数据处理方法
技术领域
本技术涉及一种接收设备和数据处理方法，尤其涉及一种以更适当的方式实现时钟同步的接收设备和数据处理方法。
背景技术
例如，已确定作为下一代地面广播标准之一的ATSC(Advanced TelevisionSystems Committee，高级电视系统委员会)3.0将主要采用UDP/IP代替TS(TransportStream，传输流)数据包用于数据传输，即，使用包含UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)数据包的IP(Internet Protocol，因特网协议)数据包的方法(下文中称为“IP传输方法”)。并且，预期除了ATSC3.0以外的广播方法也将在未来采用IP传输方法。
此外，公开了一种在采用IP传输方法的情况下使用NTP(Network Time Protocol，网络时间协议)作为时间信息的技术(例如，参考专利文献1)。该时间信息用于同步发送侧和接收侧。
引文列表
专利文献
专利文献1：JP 2014-230154A
发明内容
技术问题
然而，由于在IP传输方法中未建立用于执行时钟同步的技术方法，因此需要一种以更适当的方式执行时钟同步的方案。
鉴于上述情形提出了本技术，并且能够以更适当的方式实现时钟同步。
问题的解决方案
根据本技术第一方面的一种接收设备，包括：接收单元、时钟生成单元以及处理单元。接收单元接收包括时间信息和内容流的IP(互联网协议)传输方法的数字广播信号。所述时间信息包括秒字段和纳秒字段。时钟生成单元基于所述数字广播信号中包括的所述时间信息来生成与所述时间信息同步的处理时钟。处理单元基于所述处理时钟来处理所述数字广播信号中包括的流。
根据本技术第一方面的一种接收设备可以是独立设备或者可以是构成一个设备的内部块。此外，根据本技术第一方面的数据处理方法是与根据本技术第一方面的上述接收设备相对应的数据处理方法。
在根据本技术第一方面的接收设备和数据处理方法中，接收包括时间信息和内容流的IP传输方法的数字广播信号。所述时间信息包括秒字段和纳秒字段。基于所述数字广播信号中包括的所述时间信息来生成与所述时间信息同步的处理时钟。基于所述处理时钟来处理所述数字广播信号中包括的流。
根据本技术第二方面的一种接收设备，包括：接收单元、解调单元、时钟生成单元以及处理单元。接收单元接收包括时间信息和内容流的互联网协议传输方法的数字广播信号。解调单元对IP(互联网协议)传输方法的协议栈中物理层的帧进行解调。时钟生成单元基于从对应于所述帧的帧周期的物理层时钟生成的系统时钟来生成处理时钟，所述处理时钟基于从所述帧获得的所述时间信息。处理单元基于所述处理时钟对所述数字广播信号中包括的流进行处理。在传输所述数字广播信号的发送设备中对所述物理层时钟和所述系统时钟进行同步。
根据本技术第二方面的一种接收设备可以是独立设备或者可以是构成一个设备的内部块。此外，根据本技术第二方面的数据处理方法是与根据本技术第二方面的上述接收设备相对应的数据处理方法。
在根据本技术第二方面的接收设备和数据处理方法中，接收包括时间信息和内容流的IP(互联网协议)传输方法的数字广播信号。对互联网协议传输方法的协议栈中物理层的帧进行解调。基于从对应于所述帧的帧周期的物理层时钟生成的系统时钟来生成处理时钟，所述处理时钟基于从所述帧获得的所述时间信息。基于处理时钟对数字广播信号中包括的流进行处理。在传输所述数字广播信号的发送设备中对物理层时钟和系统时钟进行同步。
本发明的有益效果
根据本技术的第一方面和第二方面，能够以更适当的方式执行时钟同步。
注意，此处所说明的效果不必是限制性的，并且可展现本发明中所说明的任何效果。
附图说明
[图1]是示出应用了本技术的传输系统的一个实施方式的配置的示图。
[图2]是示出接收设备的示例性配置的示图。
[图3]是用于描述在使用PCR作为时间信息的情况下的时钟同步方法的图。
[图4]是用于描述在使用PTP作为时间信息的情况下的时钟同步方法的图。
[图5]是示出PTP的示例性配置的示图。
[图6]是用于说明数据处理的流程的流程图。
[图7]是用于描述根据第一实施方式的时钟同步处理的流程的流程图。
[图8]是用于描述在物理层时钟和系统时钟同步的情况下的时钟同步方法的图。
[图9]是用于描述物理层帧的帧周期的图。
[图10]是用于描述根据第二实施方式的时钟同步处理的流程的流程图。
[图11]是示出计算机的示例性配置的示图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来描述本技术的实施方式。注意，描述将按以下顺序提供：
1.系统配置
2.应用了本技术的时钟同步方法
(1)第一实施方式：使用PTP作为时间信息的时钟同步方法
(2)第二实施方式：物理层时钟和系统时钟同步情况下的时钟同步方法
3.变形例
4.计算机配置
<1.系统配置>
(传输系统的示例性配置)
图1是示出应用了本技术的传输系统的一个实施方式的配置的示图。注意，“系统”是指逻辑上聚集的多个设备的组。
在图1中，传输系统1包括发送设备10和接收设备20。该传输系统1使用诸如ATSC3.0的IP传输方法来执行符合数字广播标准的数据传输。
发送设备10经由传输路径30发送内容。例如，发送设备10经由传输路径30传输作为数字广播信号的广播流。广播流包括构成电视节目等内容的诸如视频和音频(分量)以及信令。
接收设备20经由传输路径30接收从发送设备10传输的内容并输出。例如，接收设备20接收来自发送设备10的数字广播信号。然后，接收设备20获取来自广播流的构成内容的诸如视频和音频(分量)以及信令，之后再现诸如电视节目的内容的图像和声音。
需要注意的是，传输系统1中的传输路径30可以是地面广播，或者可以是例如使用广播卫星或通信卫星的卫星广播、使用线缆的有线广播(CATV)等。
(接收设备的示例性配置)
图2是示出了图1中的接收设备20的示例性配置的示图。
图2中的接收设备20经由传输路径30接收从发送设备10发送的数字广播信号并处理，接收设备20通过该数字广播信号再现诸如电视节目的内容。在图2中，接收设备20包括控制单元201、RF单元202、解调单元203、处理单元204以及输出单元205。
控制单元201控制接收设备20的各个单元的操作。
RF单元202经由天线211接收数字广播信号，并将其频率从RF(Radio Frequency，射频)信号转换为IF(Intermediate Frequency，中频)信号。然后，RF单元202将该信号提供给解调单元203。注意，例如，RF单元202被配置为射频集成电路(RF IC)。
解调单元203对从RF单元202提供的信号进行解调处理(例如，正交频分复用(OFDM)解调)。此外，解调单元203对通过解调处理而获得的解调信号进行误差校正处理，并且将获得的信号作为处理结果提供给处理单元204。注意，例如，解调单元203被配置为解调大规模集成电路(LSI)。
处理单元204对从解调单元203提供的信号执行处理(例如，解码处理)，并将获得的视频和音频数据作为处理结果提供给输出单元205。注意，例如，处理单元204被配置为主片上系统(SoC)。
输出单元205包括例如显示单元、扬声器等。显示单元显示与处理单元204提供的视频数据相对应的图像。此外，扬声器输出与处理单元204提供的音频数据相对应的声音。注意，输出单元205还可将处理单元204提供的视频和音频数据输出至外部设备。
接收设备20如上所述配置。注意，接收设备20可以是诸如电视接收机、机顶盒(STB)或视频记录器的固定接收机，或者可以是诸如移动电话、智能电话或平板终端的移动接收机。可替换地，接收设备20可以是安装在车辆中的车载设备。
<应用了本技术的时钟同步方法>
现在，采用IP传输方法的传输系统1(图1)使用时间信息来实现时钟同步。传输该时间信息以使得发送侧的发送设备10和接收侧的接收设备20同步。
此处的时钟同步指的是：由发送设备10的时钟生成单元生成的系统时钟的频率和接收设备20的时钟生成单元生成的系统时钟的频率成为相同的频率。在传输系统1未实现时钟同步的情况下，接收设备20继续接收数字广播信号时会发生故障。故障的示例包括发生帧丢失。因此，传输系统1需要实现时钟同步。
ATSC3.0假设使用PTP(精确时间协议)作为用于时钟同步的时间信息。正如稍后详细的描述，PTP是表示在IEEE 1588-2008中定义的80位时间的信息。80位PTP包括48位的秒字段和32位的纳秒字段。
这里，传统的MPEG2系统(MPEG2-TS方法)使用节目时钟参考(Program ClockReference，PCR)作为时间信息用于同步发送侧和接收侧。因此，当使用PTP作为时间信息时，需要一种以更适当的方式执行时钟同步的方案。因此，作为第一实施方式，本技术提出了一种当使用PTP作为时间信息时，以更适当的方式执行时钟同步的时钟同步方法。
此外，ATSC3.0假设在IP传输方法的协议栈的物理层中使用的时钟(以下也称为物理层时钟)与系统时钟是同步的。
因此，当同步物理层时钟和系统时钟时，需要一种以更适当的方式执行时钟同步的方案。因此，作为第二实施方式，本技术提出了当同步物理层时钟和系统时钟时，以更适当的方式执行时钟同步的时钟同步方法。
下面以此顺序描述第一实施方式和第二实施方式。
(1)第一实施方式：使用PTP作为时间信息的时钟同步方法
这里，注意，为了比较现有技术的MPEG2-TS方法和其中应用了本技术的IP传输方法，首先，将对使用PCR作为时间信息情况下的时钟同步方法进行说明，之后，将对使用PTP作为时间信息情况下的时钟同步方法进行说明。
(使用PCR时的时钟同步方法)
图3是用于描述当使用PCR作为时间信息时的时钟同步方法的图。
在图3中，采用MPEG2-TS方法的传输系统1A包括发送设备10A和接收设备20A。此外，发送设备10A包括时钟发生器131和压控振荡器132。
时钟发生器131包括时钟单元(时间信息生成单元)，时钟单元包括9位计数器141和33位计数器142。9位计数器141对压控振荡器132生成的27MHz时钟(系统时钟)进行计数，并且用27MHz时钟除以300(增量300计数)。通过33位计数器142对9位计数器141获得的90KHz时钟进行计数。然后，具有来自9位计数器141和33位计数器142的42位(9+33位)的位输出成为系统时钟(system time clock，STC)，作为时间信息。
发送设备10A生成具有字段的TS数据包，该字段包括对应于该系统时钟(STC)的PCR。包括该42位PCR的TS数据包以预定的间隔生成，并且与包括诸如视频和音频等数据的TS数据包多路复用在一起，从而通过其来生成MPEG2-TS方法的流。然后，将该MPEG2-TS方法的流作为数字广播信号进行传输。
另外，在图3的传输系统1A中，接收设备20A包括时钟同步电路231。该时钟同步电路231包括比较器241、压控振荡器242以及计数器243。注意，计数器243包括9位计数器和33位计数器。
接收设备20A接收来自发送设备10A的数字广播信号，并且从MPEG2-TS方法的流中提取TS数据包。由于该TS数据包包括42位PCR，所以提取该PCR并提供给时钟同步电路231。
在时钟同步电路231中，将例如在信道选择或上电时首先接收的42位PCR设置在计数器243中作为初始值，并且将之后接收的42位PCR提供给比较器241。另外，将压控振荡器242生成的27MHz时钟(系统时钟)提供给计数器243。
在计数器243中，9位计数器(未示出)对从压控振荡器242接收的27MHz时钟(系统时钟)进行计数，并且用27MHz时钟除以300。通过该9位计数器获得的90KHz时钟由33位计数器(未示出)进行计数。然后，具有来自9位计数器和33位计数器的42位(9+33位)的位输出成为系统时间时钟(STC)，作为计数器243中的时间信息。
将该系统时间时钟(STC)提供给比较器241。比较器241对例如当输入42位PCR时从计数器243接收的系统时间时钟(STC)进行锁存，并且将系统时间时钟(STC)与PCR进行比较。然后，将该比较器241输出的比较误差信号作为控制信号提供给压控振荡器242。
在时钟同步电路231中，换句话说，比较器241、压控振荡器242以及计数器243构成PLL(Phase Locked Loop，锁相环)电路。压控振荡器242生成与42位PCR同步的27MHz时钟(系统时钟)，并且计数器243生成与PCR同步的系统时间时钟(STC)。
如上所述，利用PCR的时钟同步方法，使用42位PCR作为用于同步发送侧的发送设备10A和接收侧的接收设备20A的时间信息。利用该PCR，发送侧的发送设备10A的系统时钟频率和接收侧的接收设备20A的系统时钟频率成为相同的频率。
(使用PTP时的时钟同步方法)
图4是用于描述使用PTP作为时间信息时的时钟同步方法的图。
如图4所示，采用IP传输方法的传输系统1包括发送设备10和接收设备20。此外，发送设备10包括时钟发生器151和压控振荡器152。
时钟发生器151包括时钟单元(时间信息生成单元)，该时钟单元包括32位计数器161和48位计数器162。32位计数器161对压控振荡器152生成的1GHz时钟(系统时钟)进行计数，并且用1GHz时钟除以100000000(增加100000000个计数)。通过该32位计数器161获得的具有秒精度的时钟由48位计数器162计数。然后，具有来自32位计数器161和48位计数器162的80位(32+48位)的位输出成为系统时间时钟(STC)，作为时间信息。
发送设备10生成包含PTP的IP数据包，所述PTP与该系统时间时钟(STC)相对应。包括该80位PTP的IP数据包以预定间隔生成，并且与包括诸如视频和音频等数据的IP数据包多路复用在一起，从而通过其来生成IP传输方法的流。然后，将该IP传输方法的流作为数字广播信号进行传输。
此外，在图4的传输系统1中，接收设备20包括时钟同步电路251。该时钟同步电路251包括比较器261、压控振荡器262以及计数器263。注意，计数器263包括32位计数器和48位计数器。
接收设备20接收来自发送设备10的数字广播信号，并且从IP传输方法的流中提取IP数据包。由于该IP数据包包括80位PTP，因此提取该PTP并提供给时钟同步电路251。
在时钟同步电路251中，将例如在信道选择或上电时首先接收的80位PTP设置在计数器263中作为初始值，并且将之后接收的80位PTP提供给比较器261。另外，将压控振荡器262生成的1GHz时钟(系统时钟)提供给计数器263。
在计数器263中，32位计数器(未示出)对从压控振荡器262接收的1GHz时钟(系统时钟)进行计数，并且用1GHz时钟除以100000000。通过该32位计数器获得的具有秒精度的时钟由48位计数器(未示出)进行计数。然后，具有来自32位计数器和48位计数器的80位(32+48位)的位输出成为系统时间时钟(STC)，作为计数器263中的时间信息。
该系统时间时钟(STC)提供给比较器261。比较器261对例如当输入80位PTP时从计数器263接收的系统时间时钟(STC)进行锁存，并且将系统时间时钟(STC)与PTP进行比较。然后，将从该比较器261输出的比较误差信号作为控制信号提供给压控振荡器262。
在时钟同步电路251中，换句话说，比较器261、压控振荡器262以及计数器263构成PLL电路。压控振荡器262生成与80位PTP同步的1GHz时钟(系统时钟)，并且计数器263生成与PTP同步的系统时间时钟(STC)。因此，接收设备20基于该系统时间时钟(STC)，对存储在IP数据包中的诸如视频和音频的数据(流)执行诸如解码处理(解码)之类的处理。
如上所述，利用PTP的时钟同步方法，使用80位PTP作为用于同步发送侧的发送设备10和接收侧的接收设备20的时间信息。利用该PTP，发送侧的发送设备10的系统时钟频率和接收侧的接收设备20的系统时钟频率成为相同的频率。
(PTP配置)
图5是示出用作IP传输方法的时间信息的PTP的示例性配置的示图。注意，在IEEE1588-2008中对PTP进行定义。
如图5所示，在表示PTP时间的80位中，48位的秒字段表示以秒为单位的时间，具有剩下的32位的纳秒字段表示以纳秒为单位的时间。因此，在PTP中定义的有关时间的信息具有足够的精度作为包括在物理层帧中的时间信息，并且可以表示准确的时间。
换句话说，PTP可表示高达48位的时间，即，从1970年1月1日起约为892万年。因此，对于PTP而言不可能发生诸如所谓的2036年问题。2036年的问题在于，在使用NTP(网络时间协议)执行网络时间同步的情况下，由于NTP可表示的时间有限，预计会发生故障。
注意，2036年的问题是预计NTP会发生故障的问题。NTP使用从起点，即，1900年1月1日(UTC)起累计的秒数表示时间。由于用无符号的32位表示该值，所以NTP只能表示从起点到232-1秒的时间。因此，从起点经过232-1秒的2036年2月7日(UTC)6:28:15之后的下一秒(第16秒)，由于数字溢出而被识别为起点。
此外，由于在PTP中没有插入或删除闰秒，所以具有便于控制的优点。这里，闰秒表示基于全球协定向UTC插入1秒或者从UTC删除1秒，以防止与原子时(TAI)同步的UTC由于地球自转速度的变化，历经数年明显地偏离世界时(UT1)。
例如，NTP定义了闰秒的处理。当从目标查询NTP服务器发送插入或删除闰秒的指令的控制信号时，使用NTP的设备需要将设备的时钟偏移一秒钟。因此，使用NTP的设备需要设置有接收用于校正闰秒的控制信号的电路，并对应于控制信号调整内部系统时间时钟(STC)。与之相比，在PTP中不需要对闰秒有关的调整。因此，与使用NTP的情况不同，不需要设置有用于调整闰秒的电路。即，由于接收设备20使用PTP作为时间信息，因此接收设备20不需要设置用于调整闰秒的电路。
注意，尽管如图5所述，PTP包括48位的秒字段和32位的纳秒字段，但并不是所有的字段需要使用。必要时可能会减少要使用的位数以降低PTP的精度。也就是说，实际上可用PTP来表示非常准确的时间，但是当图1中的传输系统1通过广播提供服务时，传输超过广播所需要的精度的时间信息会压缩传输频带并且效率不高。
80位PTP是精度比通过广播提供服务而言足够精度更高的时间信息。即使PTP的信息量减少到一定程度，仍然可以充分维持通过广播所提供的服务。如此，图1中的传输系统1可传输其信息量减少的PTP作为时间信息。作为减少PTP信息量的方法，压缩PTP为一例。
作为压缩PTP的方法，例如，将秒字段的48位减少(压缩)为32位，以便可用到2106年(时代1970+136＝2106)。以这种方式，可以将该值调整(压缩)为PTP中的所需值。
此外，通常在数字广播中使用27MHz或90MHz时钟(系统时钟)，并且用于确保27MHz或90MHz精度的PTP纳秒字段对应于19位或27位。因此，在PTP中，例如，即使通过删除纳秒字段的低阶13位或5位从而将纳秒字段的32位减少为19位或27位，仍然可以确保足够的精度。
注意，PTP中32位纳秒字段的高阶2位始终为0。因此，删除低阶13位或5位而具有19位或27位的纳秒字段通过进一步删除高阶2位，可以被制成具有17位或25位的纳秒字段。
注意，ATSC3.0假设在使用PTP的情况下，将48位的秒字段调整(压缩)为32位，而将32位的纳秒字段调整(压缩)为19位或27位(17位或25位)。
(数据处理的流程)
接着，下文中参照流程图6，对由图1中的接收设备20执行的数据处理的流程进行说明。
在步骤S21中，RF单元202经由天线211接收从发送设备10传输的IP传输方法的数字广播信号。
在步骤S22中，时钟同步电路251基于在步骤S21的处理中所接收的数字广播信号中获取的时间信息(PTP)，通过执行时钟同步处理来生成系统时间时钟(STC)。之后将参照流程图7对该时钟同步处理的细节进行说明。
在步骤S23中，处理单元204基于在步骤S22的处理中所生成的系统时间时钟(STC)执行预定处理。例如，处理单元204根据系统时间时钟(STC)对诸如视频和音频的数据(流)执行诸如解码处理(解码)之类的处理。
当步骤S23中的处理结束时，图6中的数据处理结束。
上述对数据处理的流程进行了说明。
(根据第一实施方式的时钟同步处理的流程)
接着，将参照流程图7，对与图6中步骤S22对应的时钟同步处理的细节进行说明。通过图1中的接收设备20执行时钟同步处理流程。该时钟同步处理流程是对应于第一实施方式的当使用PTP作为时间信息时的时钟同步处理流程。
在步骤S41中，比较器261对输入80位PTP时从计数器263接收的系统时间时钟(STC)进行锁存，并且将系统时间时钟(STC)与PTP进行比较。然后，比较器261将对应于比较结果的控制信号(比较误差信号)提供给压控振荡器262。
在步骤S42中，压控振荡器262根据从比较器261接收的控制信号(比较误差信号)生成1GHz时钟(系统时钟)，并将1GHz时钟(系统时钟)提供给计数器263。
注意，由压控振荡器262生成的时钟(系统时钟)不限于1GHz，在必要时也可以是精度降低的频率。
在步骤S43中，计数器263基于从压控振荡器262接收的1GHz时钟(系统时钟)生成系统时间时钟(STC)，作为处理时钟。
这里，在计数器263中，32位计数器对压控振荡器262生成的1GHz时钟(系统时钟)进行计数，并且通过48位计数器对该32位计数器获取的具有秒精度的时钟进行计数。之后，具有来自32位计数器和48位计数器的80位(32+48位)的位输出成为计数器263中的系统时间时钟(STC)。
当步骤S43中的处理结束时，处理返回到步骤S41，并且重复步骤S41到步骤43中的处理。换句话说，重复由构成PLL电路的比较器261、压控振荡器262以及计数器263执行的时钟同步处理的循环，通过该循环生成与80位PTP同步的1GHz时钟(系统时钟)，并且之后生成与PTP同步的系统时间时钟(STC)。
上文中已经对根据第一实施方式的时钟同步处理的流程进行了说明。根据第一实施方式的该时钟同步处理，使用80位PTP作为用于同步发送侧的发送设备10和接收侧的接收设备20的时间信息。使用该PTP执行时钟同步，从而发送侧的发送设备10的系统时钟频率和接收侧的接收设备20的系统时钟频率成为相同的频率。
如上所述，在利用PTP的时钟同步方法中，使用包括48位的秒字段和32位的纳秒字段的80位PTP作为用于同步发送侧的发送设备10和接收侧的接收设备20的时间信息。由于80位PTP作为时间信息具有足够的精度，可以表示准确的时间，所以不会出现像NTP那样的2036年问题。此外，与NTP不同，由于不需要进行闰秒相关的调整，所以不需要设置用于调整闰秒的电路。因此，可以简化电路。
(2)第二实施方式：当同步物理层时钟和系统时钟情况下的时钟同步方法
(根据第二实施方式的时钟同步方法)
图8是用于描述当物理层时钟和系统时钟同步时的时钟同步方法的图。
在图8中，传输系统1包括发送设备10和接收设备20。此外，发送设备10包括时钟发生器171、系统时钟发生器172以及物理层时钟发生器173。
时钟发生器171基于外部时间同步信号生成时钟，并将时钟提供给系统时钟发生器172和物理层时钟发生器173。注意，例如，可使用GPS(全球定位系统)、NTP(网络时间协议)等作为外部时间同步信号。
系统时钟发生器172基于从时钟发生器171提供的时钟生成系统时钟。此外，物理层时钟发生器173基于从时钟发生器171提供的时钟生成物理层时钟。
换句话说，输入到系统时钟发生器172的时钟和输入到物理层时钟发生器173的时钟是同步的，因为两者都是由系统时钟发生器172产生的。因此，系统时钟和物理层时钟相互同步。
例如，发送设备10根据该物理层时钟执行与物理层相关的(诸如物理层帧)的处理。另外，例如，发送设备10根据与该系统时钟相对应的时钟(系统时钟)，对诸如视频和音频的数据(流)执行诸如编码处理(编码)之类的处理。然后，发送设备10通过对包括数据(诸如视频和音频)的IP数据包进行多路复用来生成IP传输方法的流，并且将该IP传输方法的流作为数字广播信号进行传输。
此外，在图8的传输系统1中，接收设备20包括解调单元203和时钟同步电路271。该时钟同步电路271包括计数器281和分频/倍频电路282。
在接收设备20中，接收来自发送设备10的数字广播信号，并且解调单元203对物理层帧进行解调。解调单元203获取在物理层帧的前导码或引导中作为物理层的信令而传输的时间信息(PTP)，并将时间信息(PTP)提供给时钟同步电路271。此外，解调单元203生成其原始振荡是物理层帧的帧周期T的时钟(物理层时钟)，并且解调单元203将该时钟(物理层时钟)提供给时钟同步电路271。
在时钟同步电路271中，将在例如信道选择或上电时接收的、从解调单元203作为时间信息(PTP)提供的80位PTP设置在计数器281中作为初始值，并且不使用(废弃)之后接收的80位PTP。也就是说，将80位PTP设置为计数器281的初始值，计数器281可以生成是绝对的时间(绝对时间)作为系统时间时钟(STC)。
此外，将从解调单元203提供的物理层时钟提供给时钟同步电路271中的分频/倍频电路282。通过对从解调单元203接收的物理层时钟(其原始振荡是物理层帧的帧周期T的时钟)进行划分或倍增，分频/倍频电路282生成具有所需频率的时钟，并将时钟提供给计数器281。这里，例如，分频/倍频电路282将物理层时钟(的频率)从5MHz倍增到1GHz，并且将该1GHz时钟(系统时钟)提供给计数器281。
也就是说，由于在发送设备10中物理层时钟和系统时钟同步，因此，即使它们频率不同，但它们时钟的相位匹配。因此，接收设备20中的分频/倍频电路282可通过对物理层时钟进行划分或倍增来产生系统时钟。
在计数器281中，例如，32位计数器(未示出)对从分频/倍频电路282接收的1GHz时钟(系统时钟)进行计数，并且通过48位计数器(未示出)对由该32位计数器获得的具有秒精度的时钟进行计数。然后，具有来自32位计数器和48位计数器的80位(32+48位)的位输出成为系统时间时钟(STC)，作为计数器281中的时间信息。因此，接收设备20基于该系统时间时钟(STC)对存储在IP数据包中的诸如视频和音频的数据(流)执行诸如解码处理(解码)之类的处理。
如上所述，在物理层时钟和系统时钟同步情况下的时钟同步方法中，假定发送设备10中物理层时钟和系统时钟同步，接收设备20从物理层时钟生成系统时钟，然后基于该系统时钟生成系统时间时钟(STC)。以这种方式从物理层时钟生成系统时钟，消除了在接收设备20中使用比较器和压控振荡器来配置PLL电路的需要。因此，可以简化时钟同步电路。
注意，当使用PTP作为时间信息时，与上述第一实施方式相同，在该第二实施方式中，不仅可以使用包括48位的秒字段和32位的纳秒字段的80位PTP，而且可以使用压缩时间信息。例如，压缩的时间信息是通过将48位的秒字段调整为32位并将32位的纳秒字段调整为19位或27位(17位或25位)来获得的。
(物理层帧的帧周期)
图9是用于描述由解调单元203处理的物理层帧的帧周期T的图。
如图9所示，以固定的周期间隔在每个帧周期T发送解调单元203要处理的每个物理层帧。在本技术中，假设在发送设备10(在广播站)中物理层时钟和系统时钟是同步的，接收设备20使用该帧周期T并且对其原始振荡为帧周期T的时钟(物理层时钟)进行划分或倍增，以生成具有期望频率的系统时钟。
注意，在图9中，尽管作为固定周期的帧周期T是相对时间，IP传输方法假定将系统时间时钟(STC)被处理为绝对的时间(绝对时间)以对系统进行操作。因此，将由时间信息(PTP)表示的时间(绝对时间)设置为图8中的系统同步电路271中的初始值。
此外，在图9中，由于每个物理层帧的帧周期T是固定周期，因此在每个物理层帧的前导码或引导中传输的时间信息(PTP)也是以精确的周期传输。
(根据第二实施方式的时钟同步处理的流程)
接下来，参照图10中的流程图，描述当物理层时钟和系统时钟同步时的时钟同步处理的流程。通过图1中的接收设备20执行时钟同步处理流程。注意，该时钟同步处理是对应于图6中的步骤S22的时钟同步处理。
在步骤S61中，解调单元203通过对从RF单元202提供的信号执行解调处理来解调物理层帧。然后，解调单元203获取作为物理层的信令而传输的时间信息(PTP)，并将时间信息(PTP)提供给(时钟同步电路271的)计数器281。此外，解调单元203生成其原始振荡是物理层帧的帧周期T的时钟(物理层时钟)，并将时钟(物理层时钟)提供给分频/倍频电路282。
在步骤S62中，判断在步骤S61的处理中获得的时间信息(PTP)是否是例如在频道选择或上电时首先接收的时间信息(PTP)。注意，在物理层帧的前导码或引导中传输时间信息(PTP)。
在步骤S62中，如果时间信息(PTP)被确定为首先接收的时间信息(PTP)，则处理进行到步骤S63。在步骤S63中，计数器281将在步骤S61的处理中在频道选择等时首先接收的时间信息(PTP)设定为初始值。
另一方面，在步骤S62中，如果时间信息(PTP)被确定为不是首先接收的时间信息(PTP)，即，时间信息(PTP)被确定为是接收第一时间信息(PTP)之后接收的时间信息(PTP)，处理进行到步骤S64。在步骤S64中，分频/倍频电路282通过将在步骤S61的处理中生成的物理层时钟划分或倍增来生成系统时钟，并将该系统时钟提供给计数器281。
例如，分频/倍频电路282将物理层时钟(的频率)从5MHz倍增到1GHz，并将该1GHz时钟(系统时钟)提供给计数器281。注意，由分频/倍频电路282生成的时钟(系统时钟)不限于1GHz，在必要时也可以是精度降低的频率。
当步骤S63或S64结束时，处理进行到步骤S65。
在步骤S65中，计数器281基于在步骤S64的处理中生成的系统时钟，生成作为处理时钟的系统时间时钟(STC)。
当步骤S65中的处理结束时，处理返回到步骤S61，并且重复步骤S61到S65中的处理。换句话说，重复从物理层时钟生成系统时钟的该时钟同步处理循环，通过该循环，基于该系统时钟生成系统时间时钟(STC)。
上述已经对根据第二实施方式的时钟同步处理的流程进行了说明。
如上所述，在物理层时钟和系统时钟同步情况下的时钟同步方法中，假定在发送设备10中物理层时钟和系统时钟同步，接收设备20使用该帧周期T，并对其原始振荡为帧周期T的时钟(物理层时钟)划分或倍增来生成具有期望频率的系统时钟，并且生成对应于该系统时钟的系统时间时钟(STC)。也就是说，从物理层时钟生成系统时钟消除了在接收设备20中使用比较器和压控振荡器来构造PLL电路的需要。因此，可以简化时钟同步电路。
<3.变形例>
注意，尽管在上述中已经对PTP作为时间信息进行了说明，但是时间信息不限于PTP。例如，可以使用诸如协调世界时(Coordinated Universal Time，UTC)的参考时间、关于在预定标准中定义的时间信息、或关于时间的任何其他信息(诸如唯一确定格式的关于时间的信息)。
此外，尽管上述已经描述了作为在美国等国家中主要使用的方法的ATSC(具体是ATSC3.0)作为数字广播的标准，但是本技术可应用于综合业务数字广播(ISDB)、数字视频广播(DVB)等。ISDB是在日本等国家中使用的方法。DVB是在欧洲等国家中使用的方法。此外，除了地面数字广播之外，本技术还可以用于卫星数字广播、数字有线广播等。
此外，本技术可应用于除数字广播的标准之外的标准。在这种情况下，例如可以使用通信线路(诸如因特网或电话网络)作为传输路径30。此外，例如，发送设备10可以是设置在互联网上的服务器。
<4.计算机配置>
上述一系列处理可通过硬件或软件来执行。当一系列处理由软件执行时，将构成该软件的程序安装在计算机中。图11是示出计算机的示例性硬件配置的图，程序在计算机中执行上述一系列处理。
在计算机900中，CPU(中央处理单元)901、ROM只读存储器)902以及RAM(随机存取存储器)903通过总线904相互连接。另外，将输入/输出接口905连接到总线904。将输入单元906、输出单元907、记录单元908、通信单元909以及驱动器910连接到输入/输出接口905。
输入单元906包括键盘、鼠标、麦克风等。输出单元907包括显示器、扬声器等。记录单元908包括硬盘、非易失性存储器等。通信单元909包括网络接口等。驱动器910驱动可移除介质911(诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等)。
在如上配置的计算机900中，CPU 901通过输入/输出接口905和总线904将记录在ROM 902或记录单元908中的程序加载到RAM 903中并执行程序，通过该程序来执行上述一系列处理。
例如，可将计算机900(CPU 901)要执行的程序记录并提供在可移除介质911上作为封装介质。此外，该程序可以通过诸如局域网、因特网或数字卫星广播之类的无线或有线传输介质来提供。
在计算机900中，可通过将可移除介质911附接到驱动器910，经由输入/输出接口905将程序安装在记录单元908中。此外，程序可由通信单元909通过有线或无线传输介质接收并安装在记录单元908中。另外，可以将程序预先安装在ROM 902或记录单元908中。
这里，计算机根据本说明书中的程序执行的处理不一定需要按照作为流程图描述顺序的时间顺序执行。也就是说，计算机根据程序执行的处理还包括并行或单独执行的处理(例如，并行处理或按照对象的处理)。此外，程序可以由单个计算机(处理器)或由多个计算机以分布式方式处理。
注意，本技术的实施方式不限于上述实施方式，并且在不脱离本技术的主旨的情况下可进行各种修改。
另外，可将本技术配置如下。
(1)一种接收设备，包括：
接收单元，接收包括时间信息和内容流的IP(互联网协议)传输方法的数字广播信号，所述时间信息包括秒字段和纳秒字段；
时钟生成单元，基于所述数字广播信号中包括的所述时间信息，生成与所述时间信息同步的处理时钟；以及
处理单元，基于所述处理时钟，处理所述数字广播信号中包括的所述流。
(2)根据(1)所述的接收设备，其中，
所述时间信息是有关PTP(精确时间协议)中定义的时间的信息，并且所述时间信息包括48位的秒字段和32位的纳秒字段。
(3)根据(1)或(2)所述的接收设备，其中，所述时钟生成单元包括：
压控振荡器，产生系统时钟；
计数器，包括32位计数器和48位计数器，所述32位计数器对来自所述压控振荡器的时钟输出进行计数和划分，所述48位计数器对所述32位计数器的划分输出进行计数；以及
比较器，比较所述计数器的位输出与所述数字广播信号中包括的所述时间信息，并将与所述比较的结果对应的误差信号作为控制信号提供至所述压控振荡器。
(4)根据(2)或(3)所述的接收设备，其中，
所述时间信息被压缩成压缩时间信息，其中，在48位的所述秒字段和32位的所述纳秒字段中通过删除所述秒字段的一个或多个高阶位并删除所述纳秒字段的一个或多个低阶位来压缩所述时间信息，48位的所述秒字段和32位的所述纳秒字段构成有关在PTP中定义的时间的信息。
(5)根据(4)所述的接收设备，其中，
在所述压缩时间信息中，所述秒字段被制成32位，所述纳秒字段被制成19位或27位。
(6)根据(5)所述的接收设备，其中，
通过进一步删除所述纳秒字段的高阶2位，所述压缩时间信息中的所述纳秒字段被制成17位或25位。
(7)一种用于接收设备的数据处理方法，所述数据处理方法包括以下步骤：
由所述接收设备：
接收包括时间信息和内容流的IP(互联网协议)传输方法的数字广播信号，所述时间信息包括秒字段和纳秒字段；
基于所述数字广播信号中包括的所述时间信息，生成与所述时间信息同步的处理时钟；以及
基于所述处理时钟，处理所述数字广播信号中包括的所述流。
(8)一种接收设备，包括：
接收单元，接收包括时间信息和内容流的IP传输方法的数字广播信号；
解调单元，对IP传输方法的协议栈中物理层的帧进行解调；
时钟生成单元，基于系统时钟生成处理时钟，所述系统时钟从与所述帧的帧周期对应的物理层时钟生成，所述处理时钟基于从所述帧获得的所述时间信息；以及
处理单元，基于所述处理时钟对所述数字广播信号中包括的流进行处理，
其中，在传输所述数字广播信号的发送设备中，所述物理层时钟和所述系统时钟同步。
(9)根据(8)所述的接收设备，其中，
所述时钟生成单元包括：
分频/倍频单元，通过对所述物理层时钟进行划分或倍增来生成所述系统时钟；以及
计数器，通过将所述时间信息设置为初始值并计数所述系统时钟，生成所述处理时钟。
(10)根据(8)或(9)所述的接收设备，其中，
所述帧周期每帧是固定，并且所述物理层时钟是以下时钟：该时钟的初始振荡是所述帧的帧周期。
(11)根据(8)至(10)中任意一个所述的接收设备，其中，
所述时间信息是有关在PTP中定义的时间的信息，并且所述时间信息包括秒字段和纳秒字段。
(12)根据(11)所述的接收设备，其中，
将所述时间信息压缩成压缩时间信息，其中，在48位的所述秒字段和32位的所述纳秒字段中，通过删除所述秒字段的一个或多个高阶位并删除所述纳秒字段的一个或多个低阶位来压缩所述时间信息，48位的所述秒字段和32位的所述纳秒字段构成有关在PTP中定义的时间的信息。
(13)根据(12)所述的接收设备，其中，
在所述压缩时间信息中，所述秒字段被制成32位，所述纳秒字段被制成19位或27位。
(14)根据(13)所述的接收设备，其中，
通过进一步删除所述纳秒字段的高阶2位，所述压缩时间信息中的所述纳秒字段被制成17位或25位。
(15)一种用于接收设备的数据处理方法，所述数据处理方法包括以下步骤：
由所述接收设备：
接收包括时间信息和内容流的IP传输方法的数字广播信号；
对IP传输方法的协议栈中物理层的帧进行解调；
基于系统时钟生成处理时钟，所述系统时钟从与所述帧的帧周期对应的物理层时钟生成，所述处理时钟基于从所述帧获得的所述时间信息；以及
基于所述处理时钟对所述数字广播信号中包括的流进行处理，
其中，在传输所述数字广播信号的发送设备中，所述物理层时钟和所述系统时钟同步。
[附图标记列表]
1传输系统 10发送设备 20接收设备 30传输路径
151时钟发生器 152压控振荡器 161 32位计数器
162 48位计数器 171时钟发生器 172系统时钟发生器
173物理层时钟发生器 201控制单元 202RF单元
203解调单元 204处理单元 205输出单元 251时钟同步电路
261比较器 262压控振荡器 263计数器 271时钟同步电路
281计数器 282分频/倍频电路 900计算机 901 CPU。

Claims (15)

1.一种接收设备，包括：
接收单元，接收包括时间信息和内容流的IP(互联网协议)传输方法的数字广播信号，所述时间信息包括秒字段和纳秒字段；
时钟生成单元，基于所述数字广播信号中包括的所述时间信息，生成与所述时间信息同步的处理时钟；以及
处理单元，基于所述处理时钟，处理所述数字广播信号中包括的所述流。
2.根据权利要求1所述的接收设备，其中，
所述时间信息是有关PTP(精确时间协议)中定义的时间的信息，并且所述时间信息包括48位的秒字段和32位的纳秒字段。
3.根据权利要求2所述的接收设备，其中，所述时钟生成单元包括：
压控振荡器，产生系统时钟；
计数器，包括32位计数器和48位计数器，所述32位计数器对来自所述压控振荡器的时钟输出进行计数和划分，所述48位计数器对所述32位计数器的划分输出进行计数；以及
比较器，比较所述计数器的位输出与所述数字广播信号中包括的所述时间信息，并将与所述比较的结果对应的误差信号作为控制信号提供至所述压控振荡器。
4.根据权利要求3所述的接收设备，其中，
所述时间信息被压缩成压缩时间信息，其中，在48位的所述秒字段和32位的所述纳秒字段中通过删除所述秒字段的一个或多个高阶位并删除所述纳秒字段的一个或多个低阶位来压缩所述时间信息，48位的所述秒字段和32位的所述纳秒字段构成有关在PTP中定义的时间的信息。
5.根据权利要求4所述的接收设备，其中，
在所述压缩时间信息中，所述秒字段被制成32位，所述纳秒字段被制成19位或27位。
6.根据权利要求5所述的接收设备，其中，
通过进一步删除所述纳秒字段的高阶2位，所述压缩时间信息中的所述纳秒字段被制成17位或25位。
7.一种用于接收设备的数据处理方法，所述数据处理方法包括以下步骤：
由所述接收设备：
接收包括时间信息和内容流的IP传输方法的数字广播信号，所述时间信息包括秒字段和纳秒字段；
基于所述数字广播信号中包括的所述时间信息，生成与所述时间信息同步的处理时钟；以及
基于所述处理时钟，处理所述数字广播信号中包括的所述流。
8.一种接收设备，包括：
接收单元，接收包括时间信息和内容流的IP传输方法的数字广播信号；
解调单元，对IP传输方法的协议栈中物理层的帧进行解调；
时钟生成单元，基于系统时钟生成处理时钟，所述系统时钟从与所述帧的帧周期对应的物理层时钟生成，所述处理时钟基于从所述帧获得的所述时间信息；以及
处理单元，基于所述处理时钟对所述数字广播信号中包括的流进行处理，
其中，在传输所述数字广播信号的发送设备中，所述物理层时钟和所述系统时钟同步。
9.根据权利要求8所述的接收设备，其中，
所述时钟生成单元包括：
分频/倍频单元，通过对所述物理层时钟进行划分或倍增来生成所述系统时钟；以及
计数器，通过将所述时间信息设置为初始值并计数所述系统时钟，生成所述处理时钟。
10.根据权利要求9所述的接收设备，其中，
所述帧周期每帧是固定，并且所述物理层时钟是以下时钟：该时钟的初始振荡是所述帧的帧周期。
11.根据权利要求8所述的接收设备，其中，
所述时间信息是有关在PTP中定义的时间的信息，并且所述时间信息包括秒字段和纳秒字段。
12.根据权利要求11所述的接收设备，其中，
将所述时间信息压缩成压缩时间信息，其中，在48位的所述秒字段和32位的所述纳秒字段中，通过删除所述秒字段的一个或多个高阶位并删除所述纳秒字段的一个或多个低阶位来压缩所述时间信息，48位的所述秒字段和32位的所述纳秒字段构成有关在PTP中定义的时间的信息。
13.根据权利要求12所述的接收设备，其中，
在所述压缩时间信息中，所述秒字段被制成32位，所述纳秒字段被制成19位或27位。
14.根据权利要求13所述的接收设备，其中，
通过进一步删除所述纳秒字段的高阶2位，所述压缩时间信息中的所述纳秒字段被制成17位或25位。
15.一种用于接收设备的数据处理方法，所述数据处理方法包括以下步骤：
由所述接收设备：
接收包括时间信息和内容流的IP传输方法的数字广播信号；
对IP传输方法的协议栈中物理层的帧进行解调；
基于系统时钟生成处理时钟，所述系统时钟从与所述帧的帧周期对应的物理层时钟生成，所述处理时钟基于从所述帧获得的所述时间信息；以及
基于所述处理时钟对所述数字广播信号中包括的流进行处理，
其中，在传输所述数字广播信号的发送设备中，所述物理层时钟和所述系统时钟同步。
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