CN1678019A - 数据同步再生装置以及终端装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供数据同步再生装置以及终端装置。其目的是不降低装置整体的性能，和数据发送侧取同步。具备暂时存储流数据的缓冲器；测定被存储在上述缓冲器中的流数据量的缓冲器充足量测定单元；将上述流数据进行译码并发送到DA变换器的译码器；把上述译码后的数据变换为模拟信号的DA变换器，其特征在于包括：按照上述缓冲器充足量测定单元测定的数据量生成变更了频率之时钟的时钟生成单元，上述DA变换器利用上述时钟生成单元生成的时钟动作。

Description

数据同步再生装置以及终端装置
技术领域
本发明涉及例如在再生从发送侧经由传送路发送来的音频和视频数据等时，在未和发送侧取得同步的情况下也不中断地再生音频以及(或者)视频数据的数据同步再生装置。
背景技术
一般，在多重流中为了再现发送侧(多重化装置)的系统时间，系统的参照时钟被编码并被发送。该系统参照时钟当是MPEG-2的程序流的情况下，被称为SCR(System Clock Reference：系统时钟基准)，当是MPEG-2的传输流的情况下被称为PC(Program ClockReference：程序时钟基准)。而后，被多重化的数据只要由该系统参照时钟SCR、PCR制作的系统时间管理，就能保证正确再生(例如，参照非专利文献1(ISO/QEC 13818-1，“Information technology-Generic coding of moving pictures associated audio information：Systems”))。
可是，当接收侧的时钟频率和发送侧不同的情况下，因为不能再现该系统时间所以在数据中产生过不足。当发送侧的时钟频率比接收侧高的情况下，即当发送侧的系统经过时间比接收侧快的情况下，在接收侧中因为不能完成处理数据，数据产生富余，所以接收缓冲器发生溢出。相反，当发送侧的时钟频率比接收侧低的情况下，即当发送侧的系统经过时间比接收侧慢的情况下，因为在接收侧数据不足，所以接收缓冲器发生下溢。因此，在MPEG-2中为了防止这样的数据过不足，其构成是通过使用PLL(Phase Locked Loop：锁相环)使发送侧和接收侧的时钟频率同步，分离并再生被多重化的数据。
作为当未和发送侧取得同步的情况下也不中断地再生音频数据的装置的专利，例如可以列举专利文献1。在专利文献1(特开2000-122681)中，基于用音频缓冲器保持的音频数据的充足量和其期望值的比较结果，补正从音频缓冲器输出的音频数据的量。但是，该方法需要计算上述音频缓冲器的期望值的装置、用于上述数据量补正的数据的内插装置以及数据的拉长间隔装置，因为处理负荷高，所以希望进一步简便的方法。
作为其方法，已知有测定被存储在音频缓冲器中的音频数据的量，按照该被存储的音频数据的量，调整供给AV译码器的时钟频率的技术(例如，参照专利文献2(特开平9-261613号公报)或者专利文献3(特开2002-165148))。
发明内容
当由于硬件的制约不能安装上述PLL电路的情况下和即使安装PLL电路，其频率和发送侧不完全一致的情况下等，发送侧和接收侧不能取得同步的情况下，存在不能正确再生从发送侧经由传送路发送的音频以及(或者)视频数据的问题。
本发明鉴于上述以往技术问题，其目的在于提供一种例如在再生从发送侧经由传送路发送的音频以及(或者)视频数据时即使不能和发送侧取得同步的情况下，也可以不中断地再生音频以及(或者)视频数据的数据同步再生装置。
另外，在专利文献2或者专利文献3中所记述的以往技术中，当用软件构成AV译码器的情况下，存在因提供给AV译码器的时钟的频率变化，使装置整体的性能变化的问题。
因而，本发明的目的在于：即使用软件构成AV译码器的情况下，装置整体的性能也不变化。
本发明具备暂时存储流数据的缓冲器；测定被存储在上述缓冲器中的流数据量的缓冲器充足量测定单元；将上述流数据进行译码并发送到DA变换器的译码器；把上述译码后的数据变换为模拟信号的DA变换器，其特征在于包括：按照上述缓冲器充足量测定单元测定的数据量生成变更了频率的时钟的时钟生成单元，上述DA变换器利用上述时钟生成单元生成的时钟动作。
如果采样本发明，因为，基于用音频以及(或者)视频缓冲器保持的音频以及(或者)影像数据的充足量，补正从音频以及(或者)视频缓冲器输出的音频以及(或者)视频数据的输出速度，所以，例如当在再生从发送侧经由传送路传送来的音频以及(或者)视频数据时未取得和发送侧同步的情况下，也可以不中断地再生音频以及(或者)视频数据。
如果采样本发明，则即使用软件构成AV译码器的情况下，也可以使装置整体的性能不发生变化。
附图说明
图1是展示本发明实施方式1的音频数据同步再生装置的方框图。
图2是展示本发明实施方式1的音频缓冲器充足量和时钟补正单元的输出的时间变化的曲线图。
图3是展示本发明实施方式2的视频数据同步再生装置的方框图。
图4是展示本发明实施方式3的音频数据同步再生装置的方框图。
图5是展示本发明实施方式4的终端装置的方框图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图1是展示本发明实施方式1的音频数据同步再生装置的方框图。
在图1中，多重分离单元1分离经由传送路发送来的多重化数据后只把音频数据发送到音频缓冲器2。从音频缓冲器2输出的音频数据由后述的缓冲器充足量测定单元4以及用由生成基于时钟补正单元5的控制数据之时钟的时钟生成单元6生成的时钟频率驱动的音频再生单元3再生。进而，时钟生成单元6是用于驱动音频再生单元3的时钟，音频再生单元3以外的各方框用和时钟生成单元6没有关系的独立的处理器时钟7驱动。
缓冲器充足量测定单元4测定用音频缓冲器2保持的音频数据量，把该值送到时钟补正单元5。
时钟补正单元5补正生成在音频再生单元3中使用之时钟的时钟生成单元6的时钟频率。例如，在把时钟补正单元5的输出设置为CLK_OFFSET(Hz)，另外把CLK_OFFSET＝0时的时钟生成单元6的输出频率设置为CLK_BASE(Hz)时，时钟生成单元6生成CLK_BASE+OFFSET(Hz)频率的时钟。CLK_OFFSET的值还可以取正、负、0的任意的值。
时钟补正单元5如果缓冲器充足量超过某一阈值，则把加快时钟频率那样的控制信号发送到时钟生成单元6。反之，当缓冲器充足量小于等于某一阈值的情况下，把减慢时钟频率那样的控制信号发送到时钟生成单元6。这些阈值可以是1个也可以使用多个。
例如，在缓冲器充足量超过某一阈值，把加快时钟频率那样的控制信号发送到时钟生成单元6时，音频再生单元3的时钟周期提高，从音频缓冲器2输出到音频再生单元3的数据速度加快。其结果因为缓冲器充足量减少，所以可以避免缓冲器溢出。
相反，在缓冲器充足量小于等于某一阈值，把减慢时钟频率那样的控制信号发送到时钟生成单元时，音频再生单元3的时钟周期降低，从音频缓冲器2输出到音频再生单元3的数据速度减慢。其结果因为缓冲器充足量增加，所以可以避免缓冲器下溢。
图2是展示本发明实施方式1的音频缓冲器充足量和时钟补正单元的输出时间变化的曲线图。横轴是时间，纵轴是缓冲器充足量B。把缓冲器充足量设置为B，考虑把B收敛在N1＜B＜N2的范围内。进而，也可以在该式中的不等号中加入等号。
从传送路发送数据，如果音频缓冲器2的充足量达到某一程度的值时，音频再生单元3起动，从音频缓冲器2输出数据。在此，把被记录在音频数据中的音频数据的输出时钟频率设置为CLK_ORG，把时钟补正单元5输出的频率设置为CLK_OFFSET，把CLK_OFFSET＝0时的时钟生成单元6的输出频率设置为CLK_BASE。
当CLK_ORG＞CLK_BASE的情况下，即，当时钟生成单元6的时钟频率比音频数据指定的时钟频率低的情况下，缓冲器充足量B增加，这样的话将超过极限N2。时钟补正单元5检测缓冲器充足量超过了N2，输出提高时钟频率的信号。如果把从此时的时钟补正单元5输出的补正量设置为OFFSET1，则把CLK_OFFFSET＝OFFSET1(Hz)加算到时钟生成单元6的时钟频率上，成为CLK＝CLK_BASE+OFFSET1。
在此，当成为CLK＞CLK_ORG的情况下，缓冲器充足量B减少，在达到了N1时，时钟补正单元5输出CLK_OFFSET＝0，再次成为CLK＝CLK_BASE。通过重复该时钟频率补正，可以把缓冲器充足量收纳在某一值的范围内。
另外，当只加算OFFSET1时缓冲器不减少的情况下，即因为还考虑到CLK_ORG＞CLK_BASE+OFFSET1的情况，所以时钟补正单元5核对时钟充足量N3、N4等的多个值，例如如果缓冲器充足量达到N4，则进行设置成CLK_OFFSET＝2×OFFSET1那样的处理。
这里所示的时钟补正单元5的动作是例子，只要可以按照缓冲器充足量的大小补正时钟生成单元6的输出频率即可。
(实施方式2)
通过改变视频再生单元的动作时钟，用和在实施方式1中说明的音频数据的处理一样的方法，可知即使未取得和发送侧同步的情况下也可以不中断地再生视频数据。
图3是展示本发明实施方式2的视频数据再生装置的方框图，展示不改变视频再生单元的动作时钟，而是只改变视频数据的显示帧频率的形态。在视频数据的情况下，在视频再生单元中，不需要补正象素单位的处理时钟，而是按照视频缓冲器充足量，只变更实际显示的显示帧频率即可。视频再生单元11如果其构成是从视频缓冲器10中取得在显示中需要的数据，则通过只补正显示帧频率，可以补正从视频缓冲器10输出数据的速度。
按照视频缓冲器充足量补正显示帧频率的方法，和在实施方式1中说明的音频缓冲器的有关方法一样。
(实施方式3)
图4是展示本发明实施方式3的音频数据同步再生装置的方框图。
在实施方式3的音频数据再生装置中，用音频译码器30以及DA变换器31构成上述实施方式1的音频数据再生装置的音频再生单元3。
多重分离单元1分离经由传送路传送来的多重化数据，只把音频数据传送到音频缓冲器2。音频缓冲器2暂时存储发送来的音频数据。
缓冲器充足量测定单元4测定被存储在音频缓冲器2中的音频数据的量(缓冲器充足量)，向时钟补正单元30发送测定结果。取得了缓冲器充足量的时钟补正单元5补正时钟生成单元6生成的时钟的时钟频率。该补正方法和在实施方式1中说明的方法一样，时钟补正单元5按照音频缓冲器2的缓冲器充足量确定补正量CLK_OFFFES，输入到时钟生成单元6。
时钟生成单元6生成一定的频率CLK_BASE的时钟，用时钟补正单元5补正时钟的频率。而后，时钟生成单元6把经补正的频率CLK_BASE+CLK_OFFSET的时钟提供给DA变换器31。另外，时钟生成单元6用计数器求比提供给DA变换器31的时钟还高的频率的时钟(例如，处理器用时钟生成单元7)的计数值，通过改变求得的计数值生成时钟。时钟生成单元6通过这样生成时钟，不需要设置例如电压控制振荡器(VCO)那样的其它硬件。
处理器用时钟生成单元7生成驱动音频数据同步再生装置全体的时钟，提供给多重分离单元1、缓冲器充足量测定单元4、时钟补正单元5、时钟生成单元6以及音频译码器30。
音频译码器30从音频缓冲器2中取出DA变换器31需要的量的音频数据。而后，译码取出的音频数据，送到DA变换器31。DA变换器31由时钟生成单元6提供的时钟驱动，把接收到的音频数据变换为模拟信号，再生成音乐。
在以往技术中，因为把改变了频率的时钟提供给音频译码器30，所以当用软件构成音频译码器30的情况下，和音频译码器30一样在处理器上运行的其他软件的速度也变化。因此，使装置整体的性能受到变化这一不良影响。
另一方面，如果采样实施方式3，则时钟生成单元6把时钟提供给DA变换器31。音频译码器30用由处理器时钟7生成的时钟来驱动。因此，音频译码器30因为不受提供给DA变换器31的时钟变化的影响，所以装置整体的性能不变化。
(实施方式4)
图5是展示本发明实施方式4的终端装置的方框图。
实施方式4的终端装置的构成要素除了数字广播用天线41以及调谐器模块42外，和手机等公知的终端装置的构成要素相同。即，如果采样实施方式4，则在手机等公知的终端装置上附加数字广播用天线41以及调谐器模块42，通过进一步在应用程序处理器43上追加软件，可以接收数字广播。
数字广播用天线41从基站接收数字广播的电波，发送到调谐器模块42。调谐器模块42把接收到的电波解调为数字信号，发送到应用程序处理器43。
应用程序处理器43具备多重分离单元1、缓冲器充足量测定单元4、时钟补正单元5以及时钟生成单元6，和键输入单元45、ROM46以及RAM47连接。键输入单元45把用户的输入(例如频道变更)发送到应用程序处理器43中，或者接收来自应用程序处理器43的信号。ROM46记录应用程序处理器43用于执行处理的程序。RAM47是应用程序处理器43用于执行处理所需要的存储元件，包含音频缓冲器2。
接收到数字信号的应用程序处理器43用多重分离单元1开始处理。以后的处理和上述实施方式3的形态一样，因而省略说明。即，应用程序处理器43按照被存储在RAM47上的音频缓冲器2中的数据量，改变提供给DA变换器31的时钟的频率。
这样，实施方式4的终端装置不中断地从扬声器44输出音频数据。进而，应用程序处理器43因为用和广播台的时钟不同步的处理器用时钟生成单元7驱动，所以装置整体的性能没有变化。另外，不需要使处理器用时钟7和广播台的时钟同步。
另外，应用程序处理器43通过使用参照AD变换音频数据的定时输出视频数据的公知技术，可以把视频和音频进行同步并输出到显示器控制器48。显示器控制器48用接收到的视频数据驱动显示装置49。显示装置49例如是LCD等，显示视频。
进而，实施方式4的终端装置也具有手机等公知的终端装置的其他构成要素(例如，可以用于通话的构成)，但对于不在数字信号的接收中使用的构成要素省略图示及说明。
这样，手机等的终端装置即使不具有一般的数字广播接收装置具有的与广播台侧的系统时钟同步的机构，通过适用本发明，也可以不中断地再生数据广播。
本发明不降低装置整体的性能，因为可以取得时钟的同步，所以如果适用在便携终端上，则可以接收数字广播。

Claims (6)

1、一种数据同步再生装置，具备暂时存储流数据的缓冲器；测定被存储在上述缓冲器中的流数据量的缓冲器充足量测定单元；将上述流数据进行译码并发送到DA变换器的译码器；把上述译码后的数据变换为模拟信号的DA变换器，其特征在于包括：
按照上述缓冲器充足量测定单元测定的数据量生成变更了频率的时钟的时钟生成单元，
上述DA变换器利用上述时钟生成单元生成的时钟进行动作。
2、根据权利要求1所述的数据同步再生装置，其特征在于包括：
生成和上述时钟生成单元生成的时钟不同的其它频率的时钟的处理器用时钟生成单元，
上述译码器利用上述处理器用时钟生成单元生成的时钟进行动作。
3、一种数据同步再生装置，具备将流数据进行译码并发送到DA变换器的译码器；把上述经译码的数据变换为模拟信号的DA变换器，其特征在于包括：
向上述译码器提供时钟的处理器用时钟生成单元；
向上述DA变换器提供和上述处理器用时钟生成单元生成的时钟不同的其它频率的时钟的时钟生成单元。
4、根据权利要求3所述的数据同步再生装置，其特征在于包括：
暂时存储流数据的缓冲器；测定被存储在上述缓冲器中的流数据的量的缓冲器充足量测定单元，
上述时钟生成单元按照上述缓冲器充足量测定单元测定的数据量生成变更了频率的时钟并提供给上述DA变换器。
5、一种终端装置，再生接收到的流数据，其特征在于包括：
接收流数据的数据接收单元；
暂时存储上述流数据的缓冲器；
执行应用程序的应用程序处理器；
向上述应用程序处理器提供时钟的处理器用时钟生成单元；
把音频数据变换为模拟信号的DA变换器；
输出音频的音频输出单元，其中
上述应用程序处理器测定被存储在上述缓冲器中的流数据的量，按照上述测定出的数据量生成变更了频率的时钟；
上述DA变换器利用上述应用程序处理器生成的时钟动作。
6、根据权利要求5所述的终端装置，其特征在于包括：
显示视频的显示单元；
驱动显示单元的显示控制器，其中
上述应用程序处理器向显示控制器发送视频数据，以使与音频输出单元输出的音频同步地在显示器上显示视频。
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