CN1269363C - 数字广播系统、同步信息替换装置和方法 - Google Patents

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CN1269363C CNB028184890A CN02818489A CN1269363C CN 1269363 C CN1269363 C CN 1269363C CN B028184890 A CNB028184890 A CN B028184890A CN 02818489 A CN02818489 A CN 02818489A CN 1269363 C CN1269363 C CN 1269363C
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Abstract

广播系统由第一广播设备和第二广播设备组成。第一广播设备广播由内容数据和附加数据组成的广播节目，并向第二广播设备提供该广播节目。附加数据包含信息指示用以同步于内容流数据再现附加数据的定时。图像同步信息包含第一广播设备PCR生成装置根据第一广播设备的标准时间生成的PCR。第二广播设备的图像同步信息替换装置将这些PCR替换为根据第二广播设备的标准时间新生成的其他PCR，以便它可以同步于编码内容流数据再现附加数据。

Description

数字广播系统、同步信息替换装置和方法
技术领域
本发明涉及包括两种广播设备的广播系统：以数字形式广播由内容数据和附加数据组成的节目的第一广播设备；以及接收该广播节目并以数字广播形式该节目的第二广播设备。
背景技术
近年来，许多国家/地区在陆地电视广播中实行了从模拟到数字的改变。数字广播具有以下优点：(1)可有效地使用频率资源；以及(2)可提供高质量的图像。在数字广播中，也可以在广播节目中使用附加数据，附加数据可与图像或语音同步再现，并以诸如BML(广播标记语言)的语言编写。
下面将简要说明以数字形式广播由图像数据和附加数据组成的符合ISO/IEC13818中定义的MPEG2-TS(移动图像专家组2-传输流)的节目的步骤。首先，编码器将图像数据(为基带形式的图像文件、DV格式或诸如此类包含由数字录像机等拍摄的图像的图像文件)编码(压缩)成ISO/IEC13818中定义的MPEG2格式。通过此编码，图像数据被打包成多个各为64字节或更小的图像PES(包化基本流)。
多个图像PES组成一个访问单元。DTS(解码时间标记)附加到每个访问单元中要首先再现的每个图像PES。DTS包含称为PCR(节目时钟参考)的值，PCR是广播台PCR生成装置顺序生成的多个PCR中的一个，在将编码图像解码时用于管理时间。
PCR是基于90千赫兹的标准时钟频率计数生成的值，其范围从“0”到“233-1”。PCR用于如上所述的DTS，并在生成图像同步信息中使用，图像同步信息指示用以同步于图像数据再现附加数据的定时。
图像PES进一步由编码器打包成具有188K字节固定长度的多个TS数据包。图像数据和附加数据的TS数据包由多路复用器进行多路复用，并由调制器进行数字调制，然后广播。
同时，在陆地电视广播中已经建立了广播节目供给系统。在广播节目供给系统中，主控台或主广播台向本地台提供广播节目。主控台广播由其自身制作的节目，同时向本地台提供广播节目。本地台将供给的广播节目编入其广播时间表，并按时间表广播该节目。
然而，随着从模拟到数字转换的经验增加，进行数字广播的此类广播节目供给系统出现了一个问题。
即，在本地台广播广播从主控台收到的广播节目时，由于它们以数字形式进行广播，故接收和再现广播节目的接收机无法同步再现附加数据和图像数据。
下面是认为造成上述问题的原因。从主控台传送到本地台的数字广播节目由应同步再现的图像数据和附加数据组成。附加数据包含图像同步信息，该同步信息包含了由主控台PCR生成装置生成的PCR。另一方面，传送的图像数据由本地台进行编码，并且包含由本地台的PCR生成装置生成的PCR的DTS被附加到图像PES中。通常，每个广播台的每个PCR生成装置设置不同的标准时间，其中，PCR的计数基于标准时间开始。因此，主控台和本地台生成了不同的PCR，而这些PCR也包含在DTS并被附加到图像PES中。在这些条件下，由于本地台原样使用主控台传送的图像同步信息，因此它们无法同步于本地台编码的图像PES再现附加数据。
本发明公开内容
本发明的目的是提供一种广播系统及与所述广播系统相关的多种技术，在所述系统中，在本地台广播由主控台所提供的图像数据和附加数据组成的节目时，接收和再现该节目的接收机采取控制，以同步再现所述图像数据和所述附加数据。
上述目的可由包括第一广播设备和第二广播设备的广播系统实现；第一广播设备广播包括内容流数据和附加数据的广播节目，并向第二广播设备提供所述广播节目，附加数据包含指示用以同步于内容流数据再现附加数据的定时的信息；第一广播设备包括：第一时间值生成装置，用于顺序生成指示相对于第一标准时间的当前时间的第一时间值；第一时间值附加装置，用于通过对内容流数据进行编码，将生成的第一时间值顺序附加到由第一广播设备生成的第一编码内容流数据中；第一同步信息生成装置，用于生成要包含在附加数据中的第一同步信息，第一同步信息指示相对于一个第一时间值，用以同步于附带有第一时间值的第一编码内容流数据再现附加数据的定时；以及第一广播装置，用于以数字形式广播附加数据及附带有第一时间值的第一编码内容流数据；第二广播设备包括：第二时间值生成装置，用于顺序生成第二时间值以指示相对于第二标准时间的当前时间；第二时间值附加装置，用于通过对第一广播设备提供的内容流数据进行编码，将生成的第二时间值顺序附加到由第二广播设备生成的第二编码内容流数据中；第二同步信息生成装置，用于生成第二同步信息，以指示与第一同步信息所示定时相对应且用以同步于具有第二时间值的第二编码内容流数据再现附加数据的定时；以及第二广播装置，用于以数字形式广播(a)包含第二同步信息而非第一同步信息的附加数据及(b)附带有第二时间值的第二编码内容流数据。
采用上述结构时，如果在主控台中设置第一广播设备，而在本地台中设置第二广播设备，则由于本地台将第二时间值附加到编码的内容流数据并在广播节目前替换同步信息，所以接收机可通过同步再现附加数据与图像数据而正确地再现本地台广播的节目。
在上述广播系统中，每段第一同步信息还可包含一个第一时间值；第二广播设备还包括差值存储装置，用以预先存储第一标准时间和第二标准时间之间的差值，并且第二同步信息生成装置根据所述差值和第一广播设备提供的附加数据中第一同步信息包含的每个第一时间值，生成第二同步信息。
采用上述结构时，如果在主控台中设置第一广播设备，而在本地台中设置第二广播设备，则由于本地台预先存储了主控台标准时间与本地台标准时间之间的差值，根据所述差值生成了第二同步信息，并在广播节目前将第一同步信息替换为第二同步信息，所以接收机可通过同步于图像数据再现附加数据而正确地再现本地台广播的节目。
在上述广播系统中，附加数据可形成为数据流，并且第一时间值附加装置还将生成的第一时间值顺序附加到附加数据流中；第二广播设备还包括：第一时间值检测装置，用于顺序检测第一广播设备提供的附加数据流中的第一时间值；以及差值存储装置，用于对每个检测到的第一时间值计算检测到的第一时间值与在检测到第一时间值时第二同步信息生成装置生成的第二时间值之间的差，并将计算结果作为差值存储，并且第二同步信息生成装置根据差值和附加到第一广播设备提供的附加数据流的第一时间值，生成第二同步信息。
采用上述结构时，如果在主控台中设置第一广播设备，而在本地台中设置第二广播设备，则由于本地台对每个检测到的第一时间值计算检测到的第一时间值与在检测到第一时间值时第二同步信息生成装置生成的第二时间值之间的差，并根据所述差值生成第二同步信息，所以接收机可通过同步于图像数据再现附加数据，从而正确地再现本地台广播的节目。
在上述广播系统中，每段第一同步信息还可包含一个第一时间值；第一广播设备还包括第一时间值传送装置，以便通过与传送附加数据路由不同的路由，将第一时间值生成装置生成的第一时间值传送到第二广播设备；并且第二广播设备还包括差值存储装置，以便对第一时间值传送装置传送的每个第一时间值计算第一时间值与在收到第一时间值时第二同步信息生成装置生成的第二时间值之间的差，并将计算结果作为差值存储，第二同步信息生成装置根据每个差值和第一广播设备提供的附加数据中第一同步信息包含的每个第一时间值，生成第二同步信息。
采用上述结构时，如果在主控台中设置第一广播设备，而在本地台中设置第二广播设备，则由于本地台对从主控台第一时间值传送装置传送的每个第一时间值计算第一时间值与收到第一时间值时第二同步信息生成装置生成的第二时间值之间的差，并根据所述差值生成第二同步信息，所以接收机可通过同步于图像数据再现附加数据而正确地再现本地台广播的节目。
在上述广播系统中，第一同步信息可包含指示基于第一标准时间的节目开始时间的节目开始信息；广播系统还包括节目开始触发器发送装置，用于发送节目开始触发器，以便第二广播设备在比安排的节目开始时间更早的预定时间段接收节目开始触发器，该触发器指示广播节目在预定的时间间隔后开始；并且第二广播设备还包括：节目开始时间值存储装置，用于获取在第二广播设备收到节目开始触发器时第二时间值生成装置生成的第二时间值，并根据获得的第二时间值计算安排的节目开始时间，且将计算结果作为节目开始时间值存储，如果从第一广播设备提供的附加数据中检测到包含节目开始信息的第一同步信息，则第二同步信息生成装置根据节目开始时间值生成第二同步信息；以及第二广播装置，用以以数字形式广播(a)包含第二同步信息而非具有节目开始信息的第一同步信息的附加数据，以及(b)附带有第二时间值的第二编码内容流数据。
采用上述结构时，如果在主控台中设置第一广播设备，而在本地台中设置第二广播设备，则由于本地台接收指示广播节目开始的节目开始触发器，所以接收机可通过同步于图像数据再现附加数据而正确地再现本地台广播的节目。
在上述广播系统中，内容流数据和附加数据经不同线路从第一广播设备传送到第二广播设备；第一同步信息包含第一时间值附加装置生成的一个第一时间值；第一广播设备还包括第一时间值传送装置，用于将第一时间值生成装置生成的第一时间值传送到第二广播设备；并且第二广播设备还包括传送时延值存储装置，用于预先存储指示从第一广播设备将内容流数据传送到第二广播设备所需时间间隔的传送时延值；以及第二同步信息生成装置根据传送时延值和第一广播设备提供的附加数据中第一同步信息包含的每个第一时间值，生成第二同步信息。
采用上述结构时，由于本地台根据内容流数据的传送时延生成第二同步信息，并将第一同步信息替换为第二同步信息，所以接收机可通过同步于于图像数据再现附加数据而正确地再现本地台广播的节目。
在上述广播系统中，内容流数据和附加数据经不同线路从第一广播设备传送到第二广播设备；第一同步信息包含第一时间值附加装置生成的一个第一时间值；第一广播设备还包括第一时间值传送装置，用于将第一时间值生成装置生成的第一时间值传送到第二广播设备；并且第二广播设备还包括：第一传送时延值存储装置，用于预先存储指示从第一广播设备将第一时间值传送到第二广播设备时所需时间间隔的第一传送时延；以及第二传送时延值存储装置，用于预先存储指示从第一广播设备将内容流数据传送到第二广播设备所需时间间隔的第二传送时延；以及第二同步信息生成装置根据第一和第二传送时延值及第一广播设备提供的附加数据中第一同步信息包含的第一时间值，生成第二同步信息。
采用上述结构时，由于本地台根据内容流数据的传送时延和第一时间值的传送时延生成第二同步信息，并将第一同步信息替换为第二同步信息，所以接收机可通过同步于图像数据再现附加数据而正确地再现本地台广播的节目。
在上述广播系统中，第一同步信息可包含(i)第一时间值生成装置生成的一个第一时间值、(ii)第一时间值的相对时间值和(iii)指示第一时间值的相对时间值增加率的值，并且第一和第二时间值均在从“0”值到上限值之间的范围内，以到上限值回0的方式按顺序重复计数和生成；第一广播设备还包括第一时间值传送装置，用于将第一时间值传送到第二广播设备；第二广播设备还包括：时间值比较装置，用于将从第一广播设备收到的第一时间值与在检测到第一时间值时第二时间值生成装置生成的第二时间值进行比较；以及时间间隔计算装置，用于在时间值比较装置在比较后发现第二时间值大于第一时间值时计算第二时间值与上限值之间的时间间隔；定时器装置，用于测量时间间隔计算装置计算的时间间隔内的时间；第三同步信息生成装置，用于在定时器装置测量时间并达到上限值时，生成第三同步信息，以指示与第一同步信息所示定时相对应且用以同步于具有第二时间值的第二编码内容流数据再现附加数据的定时；以及第二广播装置，用于以数字形式广播(a)额外包含第三同步信息的附加数据及(b)附带有第二时间值的第二编码内容流数据。
采用上述结构时，由于本地台在出现归零时生成新同步信息，并且还将新同步信息插入附加数据中，所以接收机可通过同步于图像数据再现附加数据而正确地再现本地台广播的节目。
在上述广播系统中，第一和第二广播设备中的每个设备可具有用于对内容流数据进行编码的编码器，第一同步信息包含第一时间值附加装置生成的一个第一时间值；第一广播设备还包括：第一编码时延值存储装置，用于预先存储指示第一广播设备的编码器对内容流数据编码所需时间间隔的第一编码时延值；以及第三同步信息生成装置，用于根据将第一同步信息中所含第一时间值加上第一编码时延值的结果，生成第三同步信息，并且第一广播装置以数字形式广播(a)包含第三同步信息的附加数据和(b)附带有第一时间值的第一编码内容流数据；第二广播设备还包括：第二编码时延值存储装置，用于预先存储指示第二广播设备的编码器对内容流数据编码所需时间间隔的第二编码时延值；以及差值存储装置，用于预先存储第一标准时间与第二标准时间之间的差值，并且第二同步信息生成装置根据所述差值、第二编码时延值和第一广播设备提供的附加数据中第一同步信息包含的第一时间值，生成第二同步信息。
采用上述结构时，由于每个广播台将内容流数据的编码时延纳入考虑而生成同步信息，并将旧的同步信息替换为新的同步信息，所以接收机可通过同步于图像数据再现附加数据而正确地再现主控台或本地台广播的节目。
上述目的也可以通过以数字形式由广播外部设备提供且包括编码内容流数据和附加数据的广播节目的广播设备实现，其中附加数据包含指示用以同步于内容流数据再现附加数据的定时信息；广播设备包括：检测装置，用于检测提供的附加数据中的第一同步信息，第一同步信息指示相对于一个第一时间值、用以同步于具有第一时间值的第一编码内容流数据再现附加数据的定时，第一时间值指示相对于第一标准时间的当前时间并由外部设备顺序附加到第一编码内容流数据中；时间值生成装置，用于顺序生成指示相对于第二标准时间的当前时间的第二时间值；时间值附加装置，用于通过对内容流数据进行编码，将生成的第二时间值顺序附加到由广播设备生成的第二编码内容流数据；同步信息生成装置，用于生成第二同步信息，以指示与第一同步信息所示定时相对应且用以同步于具有第二时间值的第二编码内容流数据再现附加数据的定时；以及广播装置，用于以数字形式广播(a)包含第二同步信息而非第一同步信息的附加数据及(b)附带有第二时间值的第二编码内容流数据。
采用上述结构时，如果在主控台中设置外部设备，而在本地台中设置广播设备，且当本地台以数字形式广播由主控台提供的图像数据和附加数据组成的节目时，接收机可通过同步于图像数据再现附加数据而正确地再现本地台广播的节目。
上述目的也可以通过同步信息替换装置实现，该设备包括：接收装置，用于接收包含第一同步信息的附加数据，第一同步信息指示用以同步于具有第一时间值的第一编码内容流数据再现附加数据的定时，第一时间值指示相对于第一标准时间的当前时间并由外部设备顺序附加到第一编码内容流数据中；检测装置，用于检测接收的附加数据中的第一同步信息；同步信息生成装置，用于生成第二同步信息，以指示与第一同步信息所示定时相对应且用以同步于具有第二时间值的第二编码内容流数据再现附加数据的定时；以及输出装置，用于输出包含第二同步信息而非第一同步信息的附加数据。
采用上述结构时，如果在主控台中设置同步信息替换装置，并且在本地台以数字形式广播由主控台提供的图像数据和附加数据组成的节目，则接收机可通过同步于图像数据再现附加数据而正确地再现本地台广播的节目。
上述目的也可通过同步信息替换方法实现，所述方法包括：接收步骤，用于接收包含第一同步信息的附加数据，第一同步信息指示用以同步于具有第一时间值的第一编码内容流数据再现附加数据的定时，第一时间值指示相对于第一标准时间的当前时间并由外部设备顺序附加到第一编码内容流数据中；检测步骤，用于检测接收的附加数据中的第一同步信息；同步信息生成步骤，用于生成第二同步信息，以指示与第一同步信息所示定时相对应且用以同步于具有第二时间值的第二编码流数据再现附加数据的定时；以及输出步骤，用于输出包含第二同步信息而非第一同步信息的附加数据。
采用上述结构时，如果在本地台中实现同步信息替换方法，并且本地台以数字形式广播由主控台提供的图像数据和附加数据组成的节目，则接收机可通过同步于图像数据再现附加数据而正确地再现本地台广播的节目。
上述目的也可通过使计算机执行同步信息替换过程的程序来实现；同步信息替换过程包括：接收步骤，用于接收包含第一同步信息的附加数据，第一同步信息指示用以同步于具有第一时间值的第一编码内容流数据再现附加数据的定时，第一时间值指示相对于第一标准时间的当前时间并由外部设备顺序附加到第一编码内容流数据中；抽取步骤，用于从接收的附加数据中抽取第一同步信息；同步信息生成步骤，用于生成第二同步信息，以指示与第一同步信息所示定时相对应且用以同步于具有第二时间值的第二编码流数据再现附加数据的定时；以及输出步骤，用于输出包含第二同步信息而非第一同步信息的附加数据。
采用上述结构时，如果程序使设置在本地台中的计算机执行同步信息替换方法，并且本地台以数字形式广播由主控台提供的图像数据和附加数据组成的节目，则接收机可通过同步于图像数据再现附加数据而正确地再现本地台广播的节目。
上述目的也可通过记录媒体实现，在该媒体中，记录了使计算机执行同步信息替换过程的程序，所述同步信息替换过程包括：接收步骤，用于接收包含第一同步信息的附加数据，第一同步信息指示用以同步于具有第一时间值的第一编码内容流数据再现附加数据的定时，第一时间值指示相对于第一标准时间的当前时间并由外部设备顺序附加到第一编码内容流数据中；抽取步骤，用于从接收的附加数据中抽取第一同步信息；同步信息生成步骤，用于生成第二同步信息，以指示与第一同步信息所示定时相对应且用以同步于具有第二时间值的第二编码流数据再现附加数据的定时；以及输出步骤，用于输出包含第二同步信息而非第一同步信息的附加数据。
采用上述结构时，如果记录媒休中记录的程序使本地台中设置的计算机执行同步信息替换方法，并且本地台以数字形式广播由主控台提供的图像数据和附加数据组成的节目，则接收机可通过同步于图像数据再现附加数据而正确地再现本地台广播的节目。
附图简述
图1说明实施例1中广播系统的结构；
图2是说明实施例1中图像同步信息替换装置的结构的方框图；
图3显示了由提供广播节目的第一广播设备编码的图像PES流；
图4显示了附加数据流；
图5显示了提供广播节目的第一广播设备生成的传输流；
图6显示了由接收供给的广播节目的第二广播设备编码的图像PES流；
图7显示了经图像同步信息替换过程处理之后的附加数据流；
图8显示了接收供给的广播节目的第二广播设备生成的传输流；
图9是说明实施例1中图像同步信息替换过程的步骤的流程图；
图10说明实施例2中广播系统的结构；
图11是说明实施例2中图像同步信息替换装置的结构的功能方框图；
图12说明由第一广播设备10的附加数据生成装置14生成的附加数据流；
图13是说明实施例2中图像同步信息替换过程的步骤的流程图；
图14说明实施例3中广播系统的结构；
图15是说明实施例3中图像同步信息替换装置的结构的功能方框图；
图16是说明实施例3中图像同步信息替换过程的步骤的流程图；
图17说明实施例4中广播系统的结构；
图18是说明实施例4中图像同步信息替换装置的结构的方框图；
图19是说明实施例4中图像同步信息替换过程的步骤的流程图；
图20是说明实施例5中图像同步信息替换装置的结构的功能方框图；
图21是说明实施例5中的归零处理的步骤的流程图；
图22是说明实施例5中归零处理的步骤的流程图；
图23说明实施例6中广播系统的结构。
实施本发明的最佳模式
下面描述了本发明实施例1-6中的广播系统。应注意，在这些实施例中，假定了数字广播符合ISO/IEC13818中定义的MPEG2-TS。还应注意，每个广播节目由图像数据和附加数据组成。第一广播设备向第二广播设备提供广播节目，并且这些广播设备基于绝对时间基本上同时广播广播节目。
实施例1
下面参照附图详细描述本发明的实施例1。要注意的是在实施例1中，不考虑(a)传送数据时出现的传送时延、(b)对图像数据编码时出现的编码时延以及(c)将在实施例5中描述的“归零”。
结构1
图1说明实施例1中广播系统1的主结构。广播系统1由第一广播设备10和第二广播设备20组成。第一广播设备10位于诸如提供广播节目的主控台的广播台中。第二广播设备20位于广播提供的广播节目的本地台等诸如此类的台中。第一广播设备10经专用通信线路与第二广播设备20相连。此处应注意的是，可能存在多个第一广播设备10或多个第二广播设备20。
广播系统1由CPU、ROM、RAM、硬盘、解码器、滤波器或诸如此类的硬件组成，并且计算机程序存储在ROM或硬盘上，其中，通过按照计算机程序执行的CPU操作实现了系统的每个功能。这也适用于后面将描述的实施例2-5。
第一广播设备由图像生成装置11、编码器12、PCR生成装置13、附加数据生成装置14及多路复用器15组成。
图像生成装置11具有(a)根据数字录像机等拍摄的图像生成基带形式、DV格式或诸如此类格式的图像数据的功能，以及(b)将生成的图像数据传送到编码器12以及广播设备20中的编码器21的功能。
编码器12具有(a)将传送的图像数据编码成MPEG2格式以生成图像PES的功能、(b)将PCR作为DTS附加到访问单元的初始图像PES的功能及(c)将生成的图像PES划分成TS数据包的功能。TS数据包顺序传送到多路复用器15。
PCR生成装置13根据90千赫兹的标准时钟频率，计算范围从“0”到“233-1”的值，并将计算的值作为PCR值顺序发送到编码器12和附加数据生成装置14。每个广播台均设置了标准时间，即PCR值计数开始的时间。PCR生成装置13中也设置了预定的标准时间。
附加数据生成装置14生成附加数据并输出生成的附加数据，其中，生成的附加数据例如是以BML等编写的字符信息，并要与图像一起显示。附加数据包括(a)指示用以同步再现图像数据和附加数据的定时的图像同步信息及(b)指示用以显示附加数据的定时的接收机触发器信息以及与图像一起显示的信息。图像同步信息中写有STCR(系统时钟参考)。要注意的是由于STCR等同于PCR生成装置13生成的PCR，因此下面STCR称为PCR。附加数据被划分成若干TS数据包。通过DSM-CC(数字存储媒体命令与控制)方法，将TS数据包作为数据流重复发送到多路复用器15。这些TS数据包也传送到第二广播设备20。
多路复用器15通过时分多路复用将从编码器12和附加数据生成装置14顺序传来的TS数据包多路复用成传输流。包含多路复用TS数据包的传输流由未示出的调制器进行数字调制，然后广播。
下面将描述第二广播设备。第二广播设备由编码器21、PCR生成装置22、图像同步信息替换装置23及多路复用器24组成。
编码器21具有与第一广播设备10的编码器12相同的功能。
PCR生成装置22具有与第一广播设备10的PCR生成装置13相同的功能。然而，要注意的是标准时间是在PCR生成装置22中设置的，与PCR生成装置13无关。
多路复用器24对从编码器21和图像同步信息替换装置23顺序传来的TS数据包进行多路复用。
图像同步信息替换装置23顺序接收来自第一广播设备10的附加数据生成装置14的附加数据，并通过执行将在下面描述的图像同步信息替换过程，将写入附加数据所含图像同步信息中的PCR替换为替换PCR。下面将解释图像同步信息替换装置23的结构。
图2是说明图像同步信息替换装置23的结构的方框图。图像同步信息替换装置23包括诸如CPU和存储器之类的硬件，并且还包括诸如附加数据接收单元201、检测单元202、替换PCR计算单元203、PCR替换单元204及附加数据输出单元205之类的功能单元。通过按照计算机程序执行的CPU操作，实现了图像同步信息替换装置23的每个功能。这也适用于将在实施例2-6中描述的图像同步信息替换装置。
附加数据接收单元201顺序接收来自第一广播设备10的附加数据生成装置14的附加数据。附加数据接收单元201将接收的附加数据传送到检测单元202。
检测单元202从附加数据接收单元201接收的附加数据中检测图像同步信息。检测单元202还读取写入图像同步信息中的PCR，并将读取的PCR传送到替换PCR计算单元203。
替换PCR计算单元203通过将从检测单元202接收的PCR加上替换PCR计算单元203事先保持的差d0，计算替换PCR。替换PCR计算单元203的详细操作将在后面描述。然后将计算得出的替换PCR传送到PCR替换单元204。
PCR替换单元204将图像同步信息中的PCR替换为从替换PCR计算单元203传来的替换PCR。
附加数据输出单元205将带有替换PCR的附加数据传送到多路复用器24。
数据1
图3显示了由第一广播设备10的编码器12编码的图像PES流。图像PES流实际上是组成图像PES的TS数据包流。图像PES流300中的每个框表示一个图像PES。多个图像PES组成了作为解码/再现单元的访问单元。作为DTS的PCR被附加到访问单元的初始图像PES中。在图3所示的示例中，图像PES 301、302和303是各个访问单元的初始图像PES。
图4显示了第一广播设备10的附加数据生成装置14生成的附加数据流。附加数据流400中的每个框表示作为传送附加数据单元的段。要注意，实际上附加数据流是组成这些段的TS数据包流。
401段包含图像同步信息，在此示例中该信息指示当PCR＝100时NPT＝0。NPT(正常播放时间)是PCR的相对值，并用于附加数据的再现控制。
402段包含接收机触发器信息，该信息指出用以显示附加数据中所含字符、静止图像等的定时，在此示例中为NPT＝200。
图像5显示了第一广播设备10的多路复用器15生成的传输流。传输流500中的每个框表示诸如段、图像PES等数据单元。要注意的是实际上传输流是组成多个段、图像PES等的TS数据包流。传输流500由第一广播设备10的调制器进行数字调制，然后广播。广播的传输流500由接收机进行解调，其中，传输流中包含的数据在图5所示的时间流中由接收机识别。
接收机参照附加到访问单元初始图像PES中的PCR，以识别启动包含所参照图像PES的访问单元的时间；接收机参照图像同步信息以识别用以同步再现图像数据与附加数据的定时；并且接收机参照包含在附加数据中的接收机触发器信息以识别用以显示附加数据中所含字符、静止图像等的定时。然后，接收机将根据图像同步信息同时显示附加数据和再现附带有预定PCR的图像PES。
以下描述从第一广播设备10传送到第二广播设备20的图像数据和附加数据。
从第一广播设备10传送的图像数据由第二广播设备20的编码器21进行编码，从而生成图像PES。图6显示了经编码器21编码后生成的图像PES流600。图像PES流实际上是组成图像PES的TS数据包流。此图像PES流不同于第一广播设备10的编码器12生成的图像PES流，其不同之处在于附加到每个访问单元的初始图像PES中的PCR是从第二广播设备20的PCR生成装置22发送的PCR。在此示例中，如图6所示，图像PES流600中访问单元的初始图像PES601、602和603分别具有值为1500、1600和1700的PCR。
从第一广播设备10传送的附加数据流受第二广播设备20的图像同步信息替换装置23执行的图像同步信息替换过程的影响。图7显示了图像同步信息替换过程后的附加数据流。附加数据流实际上是组成多个段的TS数据包流。在此示例中，如图7所示，701段中写入图像同步信息的PCR值已通过图像同步信息替换过程从100改为1500。
图8显示了第二广播设备20的多路复用器24生成的传输流800。接收机接收传输流800，并参照具有替换PCR的图像同步信息，以识别用以同步再现附加数据和具有第二广播设备20的PCR生成装置22所发送的PCR的图像PES的正确同步定时。
操作1
将参照流程图描述实施例1中由图像同步信息替换装置23执行的图像同步信息替换过程。图9是说明实施例1中图像同步信息替换过程的步骤的流程图。
首先，在图2所示的图像同步信息替换装置23中，当检测单元202从附加数据接收单元201接收的附加数据流中检测到图像同步信息时(在步骤S1中判定为“是”)，替换PCR计算单元203先将写在从检测单元202接收的图像同步信息中的PCR加上替换PCR计算单元203预先保持的差d0，然后执行表示为“X mod 233”的模乘法，其中，X表示相加的结果值。模乘法的结果作为替换PCR传送到PCR替换单元204。此处应注意的是，差d0是用PCR表示的、PCR生成装置13的标准时间与PCR生成装置22的标准时间之间的差值。接收替换PCR后，PCR替换单元204将图像同步信息中的PCR替换为替换PCR(步骤S2)。步骤S2完成后，控制返回到步骤S1。
更具体地说，在图2所示的图像同步信息替换装置23中，当检测单元202检测到图4所示401段中所含的图像同步信息时，检测单元202读取该PCR(＝100)，并将读取的PCR传送到替换PCR计算单元203。替换PCR计算单元203将传送来的PCR加上替换PCR计算单元预先保持的差d0。如果d0＝1500，则相加结果为1500+100＝1600。替换PCR计算单元203随后执行模乘法“1600 mod 233”，并传送相加的结果值。模乘法的结果作为替换PCR传送到PCR替换单元204。在此示例中，PCR替换单元204在401段所含的图像同步信息中将PCR值“200”替换为“1600”。
实施例2
本发明的实施例2在结构和数据上几乎与实施例1相同。因此，这里将只描述不同之处。要注意的是在实施例2中，与实施例1的情况相同，不考虑(a)传送数据时发生的传送时延、(b)对图像数据编码时发生的编码时延以及(c)将在实施例5中描述的“归零”。
在实施例2的广播系统中，作为广播节目提供者的第一广播设备还将标准PCR附加到附加数据中，该标准PCR是第一广播设备的PCR生成装置生成的PCR。并且，作为广播节目接收机的第二广播设备计算接收的PCR与第二广播设备的PCR生成装置生成的PCR之间的差d1，并存储计算得到的差d1。第二广播设备随后读取写在附加数据所含图像同步信息中的PCR，通过将读取的PCR加上差d1来计算替换PCR，然后将图像同步信息中的PCR替换为计算出的替换PCR。
结构2
图10所示的广播系统2不同于实施例1中的广播系统1，其不同之处在于，PCR生成装置13生成的PCR作为标准PCR被附加到附加数据流中，并且第二广播设备13的图像同步信息替换装置33顺序接收PCR生成装置32生成的PCR。
图11是说明图像同步信息替换装置33的结构的功能方框图。
检测单元1102从PCR接收单元1101接收的附加数据流中检测PCR和图像同步信息。检测单元1102还读取检测到的标准PCR并将读取的标准PCR传送到替换PCR计算单元1104。在检测图像同步信息时，检测单元1102从图像同步信息中读取PCR并将读取的PCR传送到替换PCR计算单元1104。
PCR接收单元1103顺序接收从PCR生成装置32传送来的PCR，并顺序将接收到的PCR传送到替换PCR计算单元1104。
替换PCR计算单元1104计算检测单元1102读取的标准PCR与PCR接收单元1103接收的PCR之间的差d1，并存储计算出的差d1。替换PCR计算单元1104还通过将差d1加上由检测单元1102读取的写在图像同步信息中的PCR来计算替换PCR。计算出的替换PCR发送到PCR替换单元1105。
数据2
与实施例1的唯一不同之处在于标准PCR被附加到附加数据流中。
图12显示了第一广播设备10的附加数据生成装置14生成的附加数据流。附加数据流1200包含数据包1201和数据包1203，这两个数据包均含有标准PCR。含有标准PCR的数据包1201和1203分别直接处于包含图像同步信息的段1202和段1204之前。
操作2
以下将参照流程图描述实施例2中由图像同步信息替换装置33执行的图像同步信息替换过程。图13是说明实施例2中图像同步信息替换过程的步骤的流程图。
首先，在图11所示的图像同步信息替换装置33中，当检测单元1102从附加数据接收单元1101接收的附加数据流中检测到标准PCR时(在步骤S11中判定为“是”)，替换PCR计算单元1104从检测单元1102接收标准PCR，计算该标准PCR与PCR接收单元1103接收的PCR之间的差d1，并存储计算出的差d1(步骤S12)。
当判定未检测到标准PCR时(在步骤S11中判定为“否”)，控制跳到步骤S13。
在步骤S13中，判定是否存储了差d1：如果已存储(在步骤S13中判定为“是”)，则控制转到步骤S14；如果未存储(在步骤S13中判定为“否”)，则控制返回步骤S11。
当检测单元1102检测到图像同步信息时(在步骤S14中判定为“是”)，替换PCR计算单元1104从检测单元1102接收由检测单元1102从图像同步信息中读取的PCR，并如表达式“P2+d1”所示(其中P2表示接收的PCR)，将接收的PCR加上差d1，然后如“Xmod 233”所示执行模乘法，其中，X表示相加的结果值。替换PCR计算单元1104将模乘法的结果作为替换PCR传送到PCR替换单元1105。收到替换PCR后，PCR替换单元1105将图像同步信息中的PCR替换为替换PCR(步骤S15)，然后返回步骤S11。
当检测单元1102未检测到图像同步信息(在步骤S14中判定为“否”)，则控制返回步骤S11。
更具体地说，在图11所示的图像同步信息替换装置33中，当替换PCR计算单元1104接收到图12所示段1201所含的PCR(＝0)，并且从PCR接收单元1103传送来的PCR为“5000”时，替换PCR计算单元1104计算出的差d1为“5000”。于是当以后检测到写入图像同步信息的PCR为“100”时，替换PCR计算单元1104将接收的PCR(100)加上差d1(5000)，并如“5100 mod 233”所示执行模乘法，其中“5100”是相加的结果值。替换PCR计算单元1104将模乘法的结果(5100)作为替换PCR传送到PCR替换单元1105。收到替换PCR后，PCR替换单元1105将图像同步信息中的PCR(100)替换为替换PCR(5100)。
实施例3
本发明的实施例3在结构和数据上几乎与实施例1相同。因此，本文将只描述不同之处。要注意的是在实施例3中，与实施例1的情况相同，不考虑(a)传送数据时发生的传送时延、(b)对图像数据编码时发生的编码时延以及(c)将在实施例5中描述的“归零”。
在实施例3的广播系统中，作为广播节目提供者的第一广播设备还包括节目开始触发器生成装置。当节目开始触发器生成装置生成并通知节目开始触发器时，实施例3中的图像同步信息替换装置会计算在第二广播设备中PCR生成装置发送的PCR标准时间N秒钟之后的PCR，并将计算出的PCR作为节目开始PCR存储，然后将NPT值为“0”的图像同步信息中的PCR替换为该节目开始PCR。实施例3中的图像同步信息替换装置也计算节目开始PCR与写在NPT值为“0”的图像同步信息中的PCR之差d，并存储该差d，差d用于计算替换PCR以替换以后传送的图像同步信息中的PCR。要注意的是，实施例3的上述特征基于如下前提：第二广播设备从第一广播设备接收具有“0”NPT值的图像同步信息，它表示节目开始时间。
结构3
图14所示的广播系统3不同于实施例1中的广播系统1，其不同之处在于第二广播设备40中的节目开始时间是根据节目开始触发器生成装置45生成节目开始触发器的时间来计算的。
节目开始触发器生成装置45生成节目开始触发器，节目开始触发器在节目开始前预定时间间隔处通知节目开始。例如，节目开始触发器指示广播节目在5秒后开始。节目开始触发器发送到图像同步信息替换装置43。
图15是说明图像同步信息替换装置43的结构的功能方框图。
检测单元1502从附加接收单元1501接收的附加数据流中检测图像同步信息。当检测到图像同步信息时，检测单元1502读取写在图像同步信息中的PCR和NPT，并将读取的PCR和NPT传送到PCR计算单元1505。
PCR接收单元1503顺序接收从PCR生成装置42传送来的PCR，并顺序将接收的PCR传送到替换PCR计算单元1505。
节目开始触发器接收单元1504接收由节目开始触发器生成装置45生成的节目开始触发器，并将节目开始触发器传送到替换PCR计算单元1505。
替换PCR计算单元1505可以：(a)在接收到指示广播节目在N秒后开始的节目开始触发器(其中N是正值)时，计算表示在PCR接收单元1503接收的PCR后N秒时间的PCR，并且将计算出的PCR作为节目开始PCR存储；(b)在检测单元1502检测到的图像同步信息中所含NPT为“0”时，将节目开始PCR传送到替换单元1506，执行计算“P3-P2”，其中，P3表示节目开始PCR，P2表示写在NPT值为“0”的图像同步信息中的PCR，并将计算结果作为差d存储；以及(c)在检测单元1502检测到的图像同步信息的NPT值不为“0”时，将差d加上写在图像同步信息中的PCR，以便计算替换PCR。计算出的替换PCR传送到PCR替换单元1506。
操作3
将参照流程图描述实施例3中由图像同步信息替换装置43执行的图像同步信息替换过程。图16是说明实施例3中图像同步信息替换过程的步骤流程图。假定在此流程图中，节目在生成节目开始触发器5秒后开始。
首先，在图15所示的图像同步信息替换装置43中，如果节目开始触发器接收单元1504接收节目开始触发器(在步骤S21中判定为“是”)，则控制转到步骤S22，在该步骤中，替换PCR计算单元1505从节目开始触发器接收单元1504接收节目开始触发器，计算在PCR接收单元1503接收的PCR后5秒的PCR，并将计算出的PCR作为节目开始PCR存储(步骤S22)。控制随后转到步骤S23。更具体地说，由于MPEG2定义：每隔1/90000秒，PCR值加“1”，因此在5秒期间PCR值的增长计算为90000×5＝450000。因此，如果在替换PCR计算单元1505接收到节目开始触发器时，PCR接收单元1503接收到的PCR的值为“100”，则节目开始PCR计算为100+450000＝450100。
当节目开始触发器接收单元1504未接收节目开始触发器(在步骤S21中判定为“否”)时，控制跳到步骤S25。
如果检测单元1502检测到其中写有NPT＝0的图像同步信息(在步骤S23中判定为“是”)时，则控制转到步骤S24，在该步骤中，替换PCR计算单元1505执行“P3-P2”计算，其中，P3表示节目开始PCR，P2表示写在NPT值为“0”的图像同步信息中的PCR，然后将计算结果作为差d存储，并将节目开始PCR传送到PCR替换单元1506。PCR替换单元1506接收节目开始PCR，并将NPT值为“0”的图像同步信息中的PCR替换为接收的节目开始PCR(步骤S24)。
如果在步骤S25中判定存储了差d(在步骤S25中判定为“是”)，则控制转到步骤S26。如果在步骤S25中判定未存储差d(判定为“否”)，则控制返回步骤S21。
如果在步骤S26中判定检测单元1502检测到了图像同步信息(在步骤S26中判定为“是”)，则控制转到步骤S27，在该步骤中，替换PCR计算单元1505将差d加上写在检测到的图像同步信息中的PCR，以计算替换PCR，并将计算出的替换PCR传送到PCR替换单元1506。PCR替换单元1506接收替换PCR，并将检测到的图像同步信息中的PCR替换为替换PCR(步骤S27)。控制随后回到步骤S21。
如果在步骤S26判定检测单元1502未检测到图像同步信息(在步骤S26中判定为“否”)，则控制回到步骤S21。
实施例4
本发明的实施例4在结构和数据上几乎与实施例1相同。因此，本文将只描述不同之处。要注意的是在实施例4中，与实施例1的情况相同，不考虑(a)传送数据时发生的传送时延、(b)对图像数据编码时发生的编码时延以及(c)将在实施例5中描述的“归零”。
在实施例4的广播系统中，第二广播设备经专用线路从作为广播节目提供者的第一广播设备的PCR生成装置顺序接收作为标准PCR的PCR。在实施例2中，标准PCR被附加到附加数据流中并与附加数据流一起传送。相反，在实施例4中，标准PCR经专用线路传送。第二广播设备接收标准PCR后，使用(i)在接收标准PCR时同时由第二广播设备的PCR生成装置生成的PCR、(ii)接收的标准PCR及(iii)指示传送标准PCR所需时间间隔的传送时延，计算差d2并保存计算出的差。第二广播设备还使用(i)写在接收的附加数据所含图像同步信息中的PCR、(ii)差d2及(iii)指示传送图像数据所需时间间隔且预先存储在存储器中的传送时延，计算替换PCR。然后用计算出的替换PCR替换写在图像同步信息中的PCR。
结构4
图17显示的广播系统4不同于实施例1中的广播系统1，其不同之处在于第二广播设备50的图像同步信息替换装置53经专用线路顺序接收从PCR生成装置13传来的作为标准PCR的PCR，并且顺序接收从PCR生成装置52传来的PCR。
图18是说明图像同步信息替换装置53的结构的方框图。
PCR接收单元1801顺序接收来自PCR生成装置13的标准PCR。PCR接收单元1801将接收的标准PCR传送到替换PCR计算单元1803。
PCR接收单元1802顺序接收从PCR生成装置52传来的PCR。PCR接收单元1802顺序将接收的PCR传送到替换PCR计算单元1803。
检测单元1805从PCR接收单元1801接收的附加数据流中检测图像同步信息。检测单元1805将检测到的图像同步信息中所含的PCR传送到替换PCR计算单元1803。
替换PCR计算单元1803可以：(a)使用(i)在从PCR接收单元1801接收标准PCR的同时从PCR接收单元1802接收的PCR、(ii)接收的标准PCR以及(iii)指示传送标准PCR所需时间间隔的传送时延“a”来计算差d2，并存储计算出的差d2；(b)使用(i)写在接收单元1805读取的图像同步信息中的PCR、(ii)差d2及(iii)指示传送图像数据所需时间间隔并预先存储在存储器中的传送时延“b”来计算替换PCR。然后将计算出的替换PCR传送到PCR计算单元1806。
操作4
将参照流程图描述实施例4中由图像同步信息替换装置53执行的图像同步信息替换过程。图19是说明实施例4中图像同步信息替换过程的步骤的流程图。
首先，在图18所示的图像同步信息替换装置53中，如果PCR接收单元1801接收到标准PCR(P4)(在步骤S31中判定为“是”)，则控制转到步骤S32，在该步骤中，替换PCR计算单元1803存储(a)P4和(b)在PCR接收单元1801接收到P4时从PCR生成装置52接收的PCR(P5)(步骤S32)。控制随后转到步骤S33，在该步骤中，替换PCR计算单元1803通过执行计算“P5-P4-a”而获得差d2，并存储计算出的差d2(步骤S33)，其中“a”表示指示传送标准PCR所需时间间隔并预先存储在存储器中的传送时延“a”。控制随后转到步骤S34。
当PCR接收单元1801未接收到标准PCR(P4)(在步骤S31中判定为“否”)时，控制跳到步骤S34。
如果在步骤S34中判定存储了差d2(在步骤S34中判定为“是”)，则控制转到步骤S35。如果在步骤S34中判定未存储差d2(判定为“否”)，则控制回到步骤S31。
如果在步骤S35中判定检测单元1805从附加数据流中检测到图像同步信息(在步骤S35中判定为“是”)，则控制转到步骤S36，在该步骤中，替换PCR计算单元1803从检测单元1805接收PCR(P6)，执行计算“P6+d2+b”(其中，“d2”表示存储的差d2，“b”表示指示图像数据传送所需时间间隔的传送时延b)，并且执行模乘法“X mod 233”(其中，X表示相加的结果值)。模乘法的结果作为替换PCR传送到PCR替换单元1806。PCR替换单元1806将图像同步信息中的PCR替换为接收的替换PCR(步骤S36)。控制随后回到步骤S31。
如果在步骤S35判定检测单元1805未从附加数据流中检测到图像同步信息(在步骤S35中判定为“否”)，则控制回到步骤S31。
更具体地说，图像同步信息替换装置53预先存储以PCR时钟单位表示的传送时延“a”和“b”(例如，分别为100和1000)。例如，当图像同步信息替换装置53从PCR生成装置52接收到值为1600的PCR，同时从PCR生成装置13接收到值为100的标准PCR时，差d2计算为1600-100-100＝1400。
于是，如果检测单元1805检测到具有PCR(P6)值100的图像同步信息，则替换PCR计算单元1803从检测单元1805接收P6，并执行计算“P2+d2+b”，结果为1000+1400+1100＝3500。替换PCR计算单元1803还执行模乘法“3500 mod 233”，并将模乘法的结果作为替换PCR传送到PCR替换单元1806。PCR替换单元1806将图像同步信息中的PCR(100)替换为接收到的替换PCR(3500)。
实施例5
本发明的实施例5在结构和数据上几乎与实施例4相同。因此，本文将只描述不同之处。要注意的是在实施例5中，不考虑(a)传送数据时发生的传送时延和(b)对图像数据编码时发生的编码时延。
在实施例5的广播系统中，第二广播设备的图像同步信息替换装置还包括定时器，以便仅在第二广播设备的PCR生成装置出现“归零”时才执行0-obit过程。
此处应注意到，由于PCR生成装置重复计数(生成)介于“0”到“233-1”的PCR值，因此，在计数到“233-1”后，自然会出现返回起始值而计“0”。术语“归零”表示PCR值回复到0。归零的出现可能引起以下问题。在实施例2和4中，图像同步信息替换装置计算分别由第一和第二广播设备生成的两个PCR之间的差，然后，如果检测到图像同步信息，则将该差加上写在检测到的图像同步信息中的PCR，并执行模乘法“X mod 233”以生成替换PCR，其中，X表示相加的结果。然而，在第二广播设备PCR生成装置出现归零时，在下一段图像同步信息传送到第二广播设备前图像数据的再现与附加数据的再现不同步。本实施例提供的广播系统解决了上述归零问题。
结构5
实施例5的广播系统与图17所示实施例4具有相同的结构。
图20是说明图像同步信息替换装置2000的结构的功能方框图。图像同步信息替换2000与图18所示实施例4中的图像同步信息替换装置的不同之处在于它具有定时器2004。下面描述定时器2004及不同于实施例4中所示的那些功能单元的功能。
定时器2004测量直到归零发生为止的期间内的时间，时间间隔从替换PCR计算单元2003设置的PCR值转换得到，并在设置的时间间隔结束时，通知替换PCR计算单元2003出现归零。
替换PCR计算单元2003可以：(a)在从PCR接收单元2002接收到标准PCR(P4)时，将P4与从PCR接收单元2002接收的PCR(P5)进行比较，并且如果比较结果是P5＞P4，则执行计算“233-P5”，并将定时器2004设置为该计算结果；(b)存储计算“P5-P4”的结果差d3；(c)使用存储的差d3和由检测单元2006读取的写在图像同步信息中的PCR来计算替换PCR；以及(d)从定时器2004收到归零通知时，执行归零处理。归零处理将在下面描述。计算出的替换PCR传送到PCR替换单元2007。
操作5
实施例5中由图像同步信息替换装置2000执行的图像同步信息替换过程除归零监控过程外，其余与实施例4所述操作相同。图21是说明归零监控过程的流程图。
在图像同步信息替换装置2000中，如果PCR接收单元2001接收到标准PCR(P4)(在步骤S41中判定为“是”)，则控制转到步骤S42，在该步骤中，替换PCR计算单元2003保持在接收到P4时从PCR生成装置52接收的PCR(P5)(步骤S42)。然后，替换PCR计算单元2003将P4与P5作比较。
如果判定P5＞P4(在步骤S43中判定为“是”)，则控制转到步骤S44，在该步骤中，替换PCR计算单元2003执行计算“233-P5”，并将定时器2004设置为计算结果(步骤S44)。
如果未判定P5＞P4(在步骤S43中判定为“否”)，则控制回到步骤S41。
如果判定替换PCR计算单元2003从定时器2004得知归零(在步骤S45中判定为“是”)，则控制转到步骤S46，在该步骤中执行归零处理。控制随后返回步骤S41。如果判定替换PCR计算单元2003未从定时器2004得知归零(在步骤S45中判定为“否”)，则过程进入等待状态。
现在将参照流程图描述归零处理。图22是说明归零处理的步骤的流程图。
在从定时器2004得知归零后，替换PCR计算单元2003执行计算“n1+233-(P6+P5-P4)×i”，其中，“P6”表示写在最近收到的图像同步信息中的PCR；“n1”表示NPT；“i”表示NPT增加率；“P4”表示PCR接收单元2001收到的标准PCR；并且“P5”表示从PCR生成装置52收到的PCR(步骤S51)。
替换PCR计算单元2003生成具有以下描述的图像同步信息：“PCR＝0，NPT＝n2，NPT增加率＝i”，并且另外将生成的图像同步信息插入附加数据流中(步骤S52)。
通过上述操作，即使第二广播设备出现归零，新的图像同步信息也会生成并另外插入附加数据流中。这使接收由上述附加数据和图像数据组成的广播节目的接收机可参照新的图像同步信息段，通过正确的定时使图像数据与附加数据同步。
实施例6
本发明的实施例6在结构和数据上几乎与实施例1相同。因此，本文将只描述不同之处。要注意的是在实施例6中，不考虑(a)传送附加数据时发生的传送时延和(b)在实施例5中描述的“归零”。
在实施例6的广播系统中，第一广播设备通过反应编码器造成的编码时延来改变图像同步信息，而第二广播设备则计算替换PCR，此替换PCR反应：(a)分别由第一广播设置与第二广播设备生成的PCR之差和(b)编码器造成的编码时延，并将写在图像同步信息中的PCR替换为计算出的替换PCR。这种安排是为了解决第一和第二广播设备的编码器有不同编码性能时产生的问题。
结构6
图23所示的广播系统6不同于实施例1中的广播系统1，其不同之处在于第一广播设备80还包括图像同步信息替换装置86。因此，此处将只描述图像同步信息替换装置86。
图像同步信息替换装置86计算反应编码器82将图像数据编码时出现的编码时延的替换PCR，并且将附加数据生成装置84生成的图像同步信息中的PCR替换为计算出的替换PCR。
操作6
图像同步信息替换装置86读取写在附加数据流所含图像同步信息中的PCR，并通过将读取的PCR加上等于编码器82将图像数据编码时发生的编码时延的PCR值，以计算替换PCR，并将图像同步信息中的PCR替换为计算出的替换PCR。
例如，在编码时延为0.5秒，且写在图像同步信息中的PCR值为“100”时，等于编码时延的PCR值计算为“0.5×90000＝45000”，并且替换PCR计算为“100+45000＝45100”。
图像同步信息替换装置93具有几乎与实施例1中图像同步信息替换装置23相同的功能，但它们的不同之处在于图像同步信息替换装置93生成的替换PCR反应了编码器91进行编码出现的编码时延。
图像同步信息替换装置93读取写在附加数据流所含图像同步信息中的PCR，将读取的PCR加上(a)等于编码器91将图像数据编码时出现的编码时延的PCR值以及(b)PCR生成装置83的标准时间与PCR生成装置92的标准时间之差，以计算替换PCR，并将图像同步信息中的PCR替换为计算出的替换PCR。
例如，在PCR生成装置83的标准时间与PCR生成装置92标准时间之差为“400”，编码时延为0.3秒，并且写在图像同步信息中的PCR值为“100”时，则与编码时延相等的PCR值计算为“0.3×90000＝27000”，并且替换PCR计算为“400+100+27000＝27500”。
补充说明
本发明的数字广播系统已通过实施例1到6作了说明。然而，本发明可通过这些实施例以外的更多的不同方式来实现。下列是此类示例。
(1)实施例2可修改为：如果图像同步信息替换装置33未能在接收标准PCR的同时从PCR生成装置32接收PCR，则它可计算应从PCR生成装置32接收的PCR近似值，并且可使用计算出的PCR值计算差d1的近似值。
(2)在实施例3中，图像同步信息替换装置43根据节目开始触发器生成装置45生成的节目开始触发器计算替换PCR。然而，替换PCR的计算可根据用于通知图像改变定时的“net-Q”信号。
(3)在实施例3中，图像同步信息替换装置43从第二广播设备40包括的节目开始触发器生成装置45获得节目开始触发器。然而，图像同步信息替换装置43可从外部设备获得节目开始触发器(例如，从第一广播设备包括的节目开始触发器生成装置)。节目开始触发器可使用图像数据的辅助区域来传送，可通过专用线路来传送，或者可通过使用因特网等等的公共线路来传送。
(4)上述实施例是基于MPEG2-TS数字广播来描述的。然而，本发明并不限于MPEG2-TS数字广播，而是可应用到其中图像同步信息用于使图像数据与附加数据同步的任何广播系统。
(5)在上述每个实施例中，广播节目由图像数据和附加数据组成。然而，广播节目可由音频数据和附加数据组成，可由图像数据、音频数据和附加数据组成。
(6)每个实施例中由图像同步信息替换装置执行的每个图像同步信息替换处理过程(例如，图9、13、16、19、21和22中所示的过程)可录制在记录媒体上，以作为使机器执行所述过程的程序分发。此外，此类程序可通过通信线路等分发。
此类录制媒体包括IC卡、光盘、软盘和ROM。分发的程序安装到具有程序执行功能的机器中，并且该机器通过执行安装的程序，可作为如上述任一实施例中所述的图像同步信息替换装置进行操作。
工业适用性
本发明可应用到将由内容数据和附加数据组成的广播节目从第一广播设备提供到第二广播设备的广播系统。本发明的图像同步信息替换装置使接收机能够正确地同步再现图像数据和附加数据，其中接收机接收由第二广播设备广播的广播节目，而第二广播设备从第一广播设备接收节目。

Claims (11)

1.一种包括第一广播设备和第二广播设备的广播系统，其中
所述第一广播设备包括：
第一时间值生成装置，用于顺序生成指示相对于第一标准时间的当前时间的第一时间值，并且所述第一时间值在从“0”值到上限值之间的范围内，以到所述上限值时回0的方式按顺序被重复计数并生成；
第一编码装置，用于编码内容流来生成第一编码内容流，并用于对解码/再现第一编码内容流的每个单元将生成的第一时间值附加到第一编码内容流中；
附加数据生成装置，用于生成要与第一编码内容流同步再现并包含同步信息的附加数据，该同步信息包含(i)由第一时间值生成装置生成的第一时间值之一，和(ii)第一时间值的相对时间值，该相对时间值表示附加数据所得以再现的定时；
第一广播装置，用于多路复用并广播第一编码内容流和附加数据；以及
供给装置，用于把内容流和附加数据供给所述第二广播设备，
所述第二广播设备包括：
第二时间值生成装置，用于顺序生成第二时间值，该第二时间值指示相对于第二标准时间的当前时间，并且在从“0”值到上限值之间的范围内，以到所述上限值时回0的方式按顺序被重复计数并生成；
第二编码装置，用于编码由第一广播设备的供给装置提供的内容流来生成第二编码内容流，并用于对解码/再现第二编码内容流的每个单元将生成的第二时间值附加到第二编码内容流中；
检测装置，用于从第一广播设备的供给装置提供的附加数据中检测同步信息；
计算装置，用于计算通过执行表示为“X mod A”的模算数而获得的替换时间值，其中，“X”表示相加的结果值，所说相加是将(a)包含在被检测的同步信息中的第一时间值加到(b)表示第一标准时间与第二标准时间的临时差的差值上，而“A”表示上限值；
替换装置，用于以计算装置所计算的替换时间值替换被检测的同步信息中包含的第一时间值；以及
第二广播装置，用于多路复用并广播第二编码内容流和附加数据，所述附加数据包括含有替换时间值的同步信息。
2.如权利要求1所述的广播系统，其特征在于，
附加数据生成装置把第一时间值生成装置所生成的第一时间值加在附加数据上，
检测装置从第一广播设备的供给装置提供的附加数据中检测第一时间值，
计算装置包括：
差值存储装置，用于对每个检测到的第一时间值，计算检测到的第一时间值与在检测到第一时间值时所述第二时间值生成装置所生成的第二时间值之间的差，并将计算结果作为差值储存，以及
所述计算装置通过执行表示为“X1 mod A”的模算数来计算所述替换时间值，其中，“X1”表示相加的结果值，所说相加是将(a)包含在被检测的同步信息中的第一时间值加到(b)所述差值存储装置中储存的所述差值上，而“A”表示上限值。
3.如权利要求1所述的广播系统，其特征在于，
第二广播设备还包括：
第一时间值接收装置，用于接收第一时间值生成装置生成的第一时间值之一，以及
所述计算装置包括：
存储装置，用于计算第一时间值接收装置接收的第一时间值与在接收到第一时间值时所述第二时间值生成装置所生成的第二时间值之间的差，并将所述计算结果作为差值储存，以及
所述计算装置通过执行表示为“X2 mod A”的模算数来计算所述替换时间值，其中，“X2”表示相加的结果值，所说相加是将(a)包含在被检测的同步信息中的第一时间值加到(b)所述存储装置中储存的所述差值上，而“A”表示上限值。
4.如权利要求1所述的广播系统，其特征在于，
所述第二广播设备还包括：
节目开始触发脉冲生成装置，用于在比广播节目的编排节目开始时间早了一个预定时间间隔生成一个节目开始触发脉冲，所述广播节目由所述内容流和所述附加数据组成，所述节目开始触发脉冲指示广播节目在所述预定时间间隔后才开始，以及
所述计算装置包括：
第一存储装置，用于获取在节目开始触发脉冲生成装置生成节目开始触发脉冲时，由第二时间值生成装置生成的第二时间值，计算指示比所获取的第二时间值迟了所述预定时间间隔的时间的节目开始时间值，并储存所计算的节目开始时间值；以及
第二存储装置，如果包含在被检测的同步信息中的相对时间值为0，用于计算在所述被检测的同步信息中包含的所述第一时间值与储存在第一存储装置中的所述节目开始时间值之间的差，并将所述计算结果作为所述差值储存，以及
如果所述差值存入所述第二存储装置之后，所述检测装置检测到包含不为0的相对时间值的同步信息，所述计算装置就通过执行表示为“X3 mod A”的模算数来计算所述替换时间值，其中，“X3”表示相加的结果值，所说相加是将(a)包括在含有不为0的相对时间值的所述同步信息中的第一时间值加到(b)储存在所述第二存储装置中的所述差值上，而“A”表示上限值，以及
如果所述检测装置检测的同步信息中包含的相对时间值为0的话，所述替换装置用所述第一存储装置中储存的节目开始时间值来替换所述被检测的同步信息中包含的第一时间值，以及，如果所述检测装置检测的同步信息中包含的相对时间值不为0，所述替换装置用所述计算装置计算的替换时间值来替换所述被检测的同步信息中包含的第一时间值。
5.如权利要求1所述的广播系统，其特征在于还包括：
节目开始触发脉冲生成装置，用于在比广播节目的编排节目开始时间早了一个预定时间间隔生成一个节目开始触发脉冲，所述广播节目由所述内容流和所述附加数据组成，所述节目开始触发脉冲指示广播节目在所述预定时间间隔后才开始，以及
所述计算装置包括：
第一存储装置，用于获取在节目开始触发脉冲生成装置生成节目开始触发脉冲时，由第二时间值生成装置生成的第二时间值，计算指示比所获取的第二时间值迟了所述预定时间间隔的时间的节目开始时间值，并储存所计算的节目开始时间值；以及
第二存储装置，如果包含在被检测的同步信息中的相对时间值为0，用于计算在所述被检测的同步信息中包含的所述第一时间值与储存在第一存储装置中的所述节目开始时间值之间的差，并将所述计算结果作为所述差值储存，以及
如果所述差值存入所述第二存储装置之后，所述检测装置检测到包含不为0的相对时间值的同步信息，所述计算装置就通过执行表示为“X4 mod A”的模算数来计算所述替换时间值，其中，“X4”表示相加的结果值，所说相加是将(a)包括在含有不为0的相对时间值的所述同步信息中的第一时间值加到(b)储存在所述第二存储装置中的所述差值上，而“A”表示上限值，以及
如果所述检测装置检测的同步信息中包含的相对时间值为0，所述替换装置用所述第一存储装置中储存的节目开始时间值来替换所述被检测的同步信息中包含的第一时间值，以及，如果检测装置检测的同步信息中包含的相对时间值不为0，所述替换装置用所述计算装置计算的替换时间值来替换所述被检测的同步信息中包含的第一时间值。
6.如权利要求1所述的广播系统，其特征在于，
所述第二广播设备还包括：
第一时间值接收装置，用于接收第一时间值生成装置生成的第一时间值之一，以及
所述计算装置包括：
第一存储装置，用于存储指示一个识别为传送时延的时间间隔的传送时延值，该时间间隔是供给装置要提供内容流时所需的；以及
第二存储装置，用于计算第一时间值接收装置接收的第一时间值与在接收到第一时间值时所述第二时间值生成装置生成的第二时间值之间的差，并将计算结果作为差值储存，以及
所述计算装置通过执行表示为“X5 mod A”的模算数来计算所述替换时间值，其中，“X5”表示相加的结果值，所说相加法是将(a)包含在被检测的同步信息中的第一时间值和(b)所述第一储存装置中储存的传送时延值加到(c)所述第二存储装置中储存的差值上，其中“A”表示上限值。
7.如权利要求1所述的广播系统，其特征在于，
所述第二广播设备还包括：
第一时间值接收装置，用于接收第一时间值生成装置生成的第一时间值之一，以及
所述计算装置包括：
第一存储装置，用于存储指示一个识别为传送时延的时间间隔的第一传送时延值，该时间间隔是要传送第一时间值接收装置接收的第一时间值时所需的，
第二存储装置，用于存储指示一个识别为传送时延的时间间隔的第二传送时延值，该时间间隔是供给装置要提供内容流时所需的；以及
第三存储装置，用于计算第一时间值接收装置接收的第一时间值与在接收到第一时间值时所述第二时间值生成装置生成的第二时间值之间的差，然后从所述计算的差减去第一存储装置中储存的第一传送时延值，并将计算结果作为差值储存，以及
所述计算装置通过执行表示为“X6 mod A”的模算数来计算所述替换时间值，其中，“X6”表示相加的结果值，所说相加是将(a)包含在被检测的同步信息中的第一时间值和(b)所述第二存储装置中储存的第二传送时延值加到(c)第三存储装置中储存的差值上，其中“A”表示上限值。
8.如权利要求1所述的广播系统，其特征在于，
所述第一广播设备还包括：
同步信息替换装置，用于从附加数据生成装置生成的附加数据中检测同步信息，计算第一替换时间值，并用所计算的第一替换时间值来替换所述被检测的同步信息中包含的第一时间值，其中所述第一替换时间值的获取是将(a)被检测的同步信息中包含的第一时间值加到(b)指示一个识别为编码时延的时间间隔的第一时延值上，该时间间隔是第一编码装置要编码内容流时所需的，以及
所述计算装置通过执行表示为“X7 mod A”的模算数来计算所述替换时间值，其中，“X7”表示相加的结果值，所说相加法是将(a)包含在被检测的同步信息中的第一时间值和(b)所述差值加到(c)指示一个识别为编码时延的时间间隔的第二时延值上，该时间间隔是第二编码装置要编码内容流时所需的，其中“A”表示上限值。
9.一种包括第一广播设备和第二广播设备的广播系统，其中
所述第一广播设备包括：
第一时间值生成装置，用于顺序生成指示相对于第一标准时间的当前时间的第一时间值，并且所述第一时间值在从“0”值到上限值之间的范围内，以到所述上限值时回0的方式按顺序被重复计数并生成；
第一编码装置，用于编码内容流来生成第一编码内容流，并用于对解码/再现第一编码内容流的每个单元将生成的第一时间值附加到第一编码内容流中；
附加数据生成装置，用于生成要与第一编码内容流同步再现并包含同步信息的附加数据，该同步信息包含(i)由第一时间值生成装置生成的第一时间值之一，(ii)第一时间值的相对时间值，该相对时间值表示附加数据得以再现的定时，和(iii)一个指示相对时间值的增加率的数值；
第一广播装置，用于多路复用并广播第一编码内容流和附加数据；以及
供给装置，用于把内容流和附加数据供给所述第二广播设备，
所述第二广播设备包括：
第二时间值生成装置，用于顺序生成第二时间值，该第二时间值指示相对于第二标准时间的当前时间，并且在从“0”值到上限值之间的范围内，以到所述上限值时回0的方式按顺序被重复计数并生成；
第二编码装置，用于编码由第一广播设备的供给装置提供的内容流来生成第二编码内容流，并用于对解码/再现第二编码内容流的每个单元将生成的第二时间值附加到第二编码内容流中；
第一时间值接收装置，用于接收第一时间值生成装置生成的第一时间值之一；
用于测量设定的时间间隔的定时器装置；
检测装置，用于从第一广播设备的供给装置提供的附加数据中检测同步信息；
存储装置，用于计算并存储第一差值，该第一差值指示第一时间值接收装置接收的第一时间值与在第一时间值接收装置接收到所述第一时间值时所述第二时间值生成装置生成的第二时间值之间的差；
时间值比较装置，用于对第一时间值接收装置接收的第一时间值和在第一时间值接收装置接收到所述第一时间值时所述第二时间值生成装置生成的第二时间值的大小进行比较；
设定装置，如果由所述时间值比较装置所得的比较结果指示第二时间值大于第一时间值，就将时间间隔设定在定时器装置上，此时间间隔被采用，直到第二时间值生成装置生成上限值为止；
计算装置，在定时器装置刚好测量到所设定的时间间隔之后，用于计算一个替换时间值，该替换时间值是这样获取的：执行在所述被检测的同步信息中包含的第一时间值与存储装置中储存的第一差值两者的相加，把相加的结果乘以所述的增加率，获得指示上限值与相乘结果之差的第二差值，将第二差值加到所述被检测的同步信息中包含的相对时间值上；
插入装置，用于额外地把同步信息插入所述附加数据中，所述同步信息包括：(1)作为第一时间值的“0”值和(2)作为相对时间值，由计算装置计算的替换时间值；以及
第二广播装置，用于多路复用并广播第二编码内容流和包含插入装置所插入的同步信息的附加数据。
10.一种广播设备，包括：
用于从外部设备接收内容流和加在其上的附加数据的装置；
时间值生成装置，用于顺序生成指示相对于第一标准时间的当前时间的第一时间值，并且所述第一时间值在从“0”值到上限值之间的范围内，以到所述上限值时回0的方式按顺序被重复计数并生成；
编码装置，用于编码接收的内容流来生成编码内容流，并用于对解码/再现所述编码内容流的每个单元将生成的第一时间值附加到所述编码内容流中；
检测装置，用于从所接收的附加数据中检测同步信息，该同步信息包括：(i)第二时间值中的一个，所述第二时间值指示对于第二标准时间的当前时间，并在从“0”值到上限值之间的范围内，以到所述上限值时回0的方式按顺序被重复计数并生成，以及(ii)对于所述第二时间值的相对时间值，该相对时间值表示附加数据得以再现的定时；
计算装置，用于计算通过执行表示为“X8 mod A”的模算数而获得的替换时间值，其中“X8”表示相加的结果值，所说相加是将(a)包含在被检测的同步信息中的第二时间值加到(b)表示第一标准时间与第二标准时间的临时差的差值上，而“A”表示上限值；
替换装置，用计算装置计算的替换时间值替换被检测的同步信息中包含的第二时间值；以及
广播装置，用于多路复用并广播编码内容流和附加数据，该附加数据包括含有替换时间值的同步信息。
11.一种广播方法，包括：
从外部设备接收内容流和加在其上的附加数据的步骤；
编码步骤，编码接收的内容流来生成编码内容流，并对解码/再现所述编码内容流的每个单元将第一时间值附加到所述编码内容流中，这些第一时间值由时间值生成装置顺序地生成，并指示相对于第一标准时间的当前时间，所述第一时间值在从“0”值到上限值之间的范围内，以到所述上限值时回0的方式按顺序被重复计数并生成；
检测步骤，从所接收的附加数据中检测同步信息，该同步信息包括：(i)第二时间值中的一个，该第二时间值指示对于第二标准时间的当前时间，并且在从“0”值到上限值之间的范围内，以到所述上限值时回0的方式按顺序被重复计数并生成，以及(ii)对于所述第二时间值的相对时间值，该相对时间值表示附加数据得以再现的定时；
计算步骤，计算通过执行表示为“X8 mod A”的模算数而获得的替换时间值，其中，“X8”表示相加的结果值，所说相加是将(a)包含在被检测的同步信息中的第二时间值加到(b)表示第一标准时间与第二标准时间的临时差的差值上，而“A”表示上限值；
替换步骤，用所述计算的替换时间值替换被检测的同步信息中包含的第二时间值；以及
广播步骤，多路复用并广播编码内容流和附加数据，该附加数据包括含有替换时间值的同步信息。
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