JP2002208918A - ブロックデータの同期方法 - Google Patents

ブロックデータの同期方法

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JP2002208918A JP2001331325A JP2001331325A JP2002208918A JP 2002208918 A JP2002208918 A JP 2002208918A JP 2001331325 A JP2001331325 A JP 2001331325A JP 2001331325 A JP2001331325 A JP 2001331325A JP 2002208918 A JP2002208918 A JP 2002208918A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブロック単位で処理される連続的なディジタ
ルデータをパケット化し、基準時刻情報及び該ブロック
の周期と非同期の通信サイクルを有する通信路を介して
伝送するシステムにおいて、フレーム同期を確立する。 【解決手段】 送信側でフレーム同期パルスのタイミン
グで時刻情報をサンプリングしてDP1に入れ、受信側
ではこの時刻情報と受信側の時刻情報とを比較してフレ
ーム同期パルスを作成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルビデオ
テープレコーダ(以下、ディジタルVTRという)のビ
デオデータ等、ブロック単位で処理されるディジタルデ
ータをパケット化し、このブロック周期と非同期の通信
サイクルを持つディジタル通信路を介して伝送する技術
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アナログビデオ信号をA/D変換し、デ
ータ量を圧縮して記録するディジタルVTRが提案され
ている。図6はこのようなディジタルVTRにおけるビ
デオ信号処理系の1例を示すブロック図である。まず、
この図を参照しながら、ディジタルVTRについて説明
する。
【0003】入力されたアナログコンポーネントビデオ
信号(Y,R−Y,B−Y)はA/D変換器1によって
ディジタルコンポーネントビデオ信号に変換され、ブロ
ッキング回路2により水平方向8サンプル、垂直方向8
ライン(以下、8×8単位という)を1つのブロックと
するデータにまとめられ、シャフリング及びY/C多重
される。この8×8単位のデータはDCT回路3により
離散コサイン変換され、時間振幅領域のデータが周波数
領域のデータに変換される。離散コサイン変換されたデ
ータはエンコーダ4により再量子化され、2次元ハフマ
ン符号等により可変長符号化されて、データ圧縮され
る。この場合、所定数のDCTブロック(例、30DC
Tブロック)から構成されるバッファリングユニットご
との全データ量が、一定量を越えないように前記の再量
子化におけるステップ幅が設定される。次に、フレーミ
ング回路5において、このようなバッファリングユニッ
トを縦に複数個配置してブロック化し、更にパリティ発
生回路6においてECC(Error Correct
ion Code)である積符号構成のパリティを付加
した後、チャンネルエンコーダ7によりシリアルデータ
に変換して磁気テープ(図示せず)に記録する。
【0004】再生時は、チャンネルデコーダ8によりデ
ータ検出、シリアル/パラレル変換が行われ、ECC回
路9によりエラー訂正が行われる。エラー訂正されたデ
ータはデフレーミング回路10により可変長符号のワー
ド単位に分解され、デコーダ11により復号化、逆量子
化され、逆DCT回路12により逆離散コサイン変換さ
れて8×8単位のデータになる。このデータはデブロッ
キング回路13によりデシャフリング、Y/C分離、デ
ータ補間等が行われてディジタルコンポーネントビデオ
信号に戻され、D/A変換器14により元のアナログコ
ンポーネントビデオ信号に変換されて出力される。
【0005】このように構成されたディジタルVTRを
ディジタル通信路に接続し、ビデオデータ等をパケット
化して送受信する通信システムが考えられている。図7
はこのような通信システムの1例を示す図であり、図8
はディジタル通信路上のデータ構造の1例を示す図であ
る。
【0006】図7に示されているように、3台のディジ
タルVTRがディジタル通信路に接続されている。各デ
ィジタルVTRは他のディジタルVTRにビデオデータ
を送信することができる。したがって、例えば、ディジ
タルVTR1の再生ビデオデータをディジタルVTR2
又は3にダビングすることができる。
【0007】図8に示されているように、この通信シス
テムにおけるデータの伝送は、所定の周期(例、125
μs)を有する通信サイクルで行われる。通信サイクル
の始めには基準時刻情報を持ったサイクルスタートパケ
ットCPがあり、その後に各VTRのデータ送信期間が
設定されている。各VTRは自己に設定されているデー
タ送信期間に、パケット化したデータを相手のVTRに
送信する。サイクルスタートパケットCPはディジタル
通信路に接続されているVTRのいずれかが送信する。
また、各VTRのデータ送信期間はディジタル通信路に
接続されているVTRが制御信号を送受して決定する。
なお、これらの詳細は、例えば、アップル社が提案して
いるシリアルバスのマネジメント(P1394)に公開
されているので、ここではこれ以上は説明しない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記通信システムでブ
ロック単位のデータを複数のパケットに分割して伝送す
る場合、このブロックの周期と前記通信サイクルとが非
同期であると、ブロックの境界において隣接するブロッ
クのデータが同一のパケットに収容されることがある。
この点について図9を参照しながら説明する。
【0009】図9において、(a)はブロックの先頭を
示すパルス、(b)はブロックのデータ、(c)は通信
サイクル及びパケットを示している。ここでは、ブロッ
クの周期は通信サイクルの6周期より長く7周期より短
い。この場合、ブロック1は先頭がパケットDP1の先
頭から収容され、順次パケットDP2,DP3・・・D
P7に収容されるが、ブロック周期が前記したように、
通信サイクルの6周期より長く7周期より短いため、7
番目のパケットDP7にはブロック1のデータとブロッ
ク2のデータが含まれることになる。
【0010】このように1つのパケットに2個のブロッ
クのデータが含まれてしまうと、受信側においてブロッ
ク単位にまとめ直す処理が複雑になるばかりでなく、こ
のパケットがエラーになると、ブロック1とブロック2
の両方のデータにエラーが発生したことになり、エラー
訂正の処理が複雑になる。
【0011】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、ブロック単位のデータをパケ
ット化し、基準時刻情報及びこのブロックの周期と非同
期の通信サイクルを有する通信路を介して通信するシス
テムにおいて、同期を確立することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、ブロック単位で処理される連続的なディ
ジタルデータをパケット化し、基準時刻情報及び該ブロ
ックの周期と非同期の通信サイクルを有する通信路を介
して伝送するブロックデータの同期方法において、送信
側では、同期パルスのタイミングにおける前記通信路の
基準時刻情報を前記パケットに入れて送信し、受信側で
は、前記パケットに入れられた基準時刻情報に基づいて
同期パルスを作成することを特徴とする。
【0013】本発明に係るブロックデータの同期方法に
おいて、上記ブロック単位は、例えばディジタルVTR
における1トラックであり、同期パルスはフレーム同期
パルスである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
【0015】図1は本発明を適用するディジタルVTR
のダビングシステムを示すブロック図である。ここで
は、図1の下段のディジタルVTR(以下、再生機とい
う)の再生データを上段のディジタルVTR(以下、記
録機という)にダビングするように構成されている。こ
れを行うために、再生機側ではデフレーミング回路10
の出力がダビング用エラー処理回路15へ供給され、エ
ラー処理を行った後フレーミング回路5へ入力される。
フレーミング回路5で再びブロック化されたデータは送
信インタフェース16へ送られ、ここでパケット化さ
れ、パケット通信路18を介して記録機へ出力される。
なお、ダビング用エラー処理回路15はECC回路9で
訂正できなかったエラーを所定のエラーコードに置き換
えている。
【0016】一方、記録機側では、再生機からのデータ
は、受信インタフェース17を介してデフレーミング回
路10、ダビング用エラー処理回路15へ供給され、エ
ラー処理を行った後、フレーミング回路5へ入力され、
ここで再びブロック化されたデータはパリティ発生回路
6に入力され、新たにパリティ等を付加され、チャンネ
ルエンコーダ7を経て磁気テープに記録される。なお、
ダビング用エラー処理回路15は伝送路上で発生したエ
ラーで受信インターフェース17で訂正できなかったエ
ラーを所定のエラーコードに置き換えている。
【0017】図2は送信インタフェース及び受信インタ
フェースの構成を示すブロック図である。送信インタフ
ェースは、フレーミング回路5から出力された送信デー
タを入力し、パケットエンコーダ26へ出力する第1の
FIFO21、この第1のFIFO21の書込みコント
ロール部22及び読出コントロール部23、ラッチ2
4、加算器25、パケットエンコーダ26を備えてい
る。パケットエンコーダ26は通信タイミング発生部と
時計レジスタを内蔵している。通信タイミング発生部
は、通信クロック及び125μs間隔の周期を持つサイ
クルパルスを発生する。また、時計レジスタは前記通信
クロックをカウントして時刻情報を発生する。この時刻
情報はサイクルスタートパケットが持っている基準時刻
情報により125μsごとに較正される。
【0018】書込みコントロール部22には、VTRの
各記録トラックの先頭のタイミングを示すトラックパル
スとVTRの内部クロックが入力され、これらに基づい
て第1のFIFO21の書込み動作を制御する。また、
読出コントロール23に各トラックの最後のデータのタ
イミングを示すパルスpを供給する。読出コントロール
部23には、トラックパルスとトラックの最後のデータ
のタイミングパルスpとサイクルパルスと通信クロック
が入力され、これらに基づいて第1のFIFO21の読
出み動作を制御する。また、パケットエンコーダ26に
トラックの先頭を示す情報、トラック番号、ビデオデー
タ長、空パケット等を示す情報qを供給し、加算器25
へ第1のFIFO21における遅延時間を供給する。ラ
ッチ24にはフレーム同期パルスが入力され、この立ち
上がりのタイミングにおける時計レジスタの値をサンプ
リング及びホールドする。加算器24は読出コントロー
ル部23が出力した第1のFIFO21における遅延時
間とラッチ24に記憶されている時刻情報を加算し、パ
ケットエンコーダ26へ供給する。パケットエンコーダ
26は、第1のFIFO21から読み出されたビデオデ
ータにデータ長、前記時刻情報等を含むヘッダと誤り訂
正符号を付加してパケット通信路18へ送出する。
【0019】受信インタフェースでは、パケット通信路
18から受信されたパケットがパケットデコーダ27へ
入力される。パケットデコーダ27はパケットをデコー
ドし、ビデオデータを第2のFIFO28へ、ヘッダ内
のデータ長r等を書込みコントロール部29へ、時刻情
報を加算器31へ供給する。また、パケットデコーダ2
7は、パケットエンコーダ26と同様に通信タイミング
発生部と時計レジスタを内蔵している。
【0020】第2のFIFO28はパケットデコーダ2
7から供給されるビデオデータを図1のデフレーミング
回路10へ供給する。書込みコントロール部29には、
通信クロックとサイクルパルスとデータ長情報等が入力
され、これらに基づいて第2のFIFO28の読出み動
作を制御する。読出コントロール部30には、トラック
パルスとVTRの内部クロックが入力され、これらに基
づいて第2のFIFO28の書込み動作を制御する。加
算器31にはレジスタ32に格納されている第2のFI
FO28における遅延時間が読み出され、ここで前記時
刻情報に加算され、この加算された時刻情報がラッチ3
3に記憶される。ラッチ33の出力はコンパレータ34
において時計レジスタの現在時刻情報と比較され、それ
が一致したタイミングでコンパレータ34がフレーム同
期パルスを出力し、タイミング発生部40へ供給する。
タイミング発生部40はトラックパルスと内部クロック
を読出コントロール部30へ供給する。
【0021】以下、図3〜図5のタイミングチャートを
参照しながら送信インタフェース及び受信インタフェー
スの動作を説明する。まず、図3は1フレームのビデオ
データの送信及び受信タイミングを示す図である。ここ
で、1フレームは10本のトラックT1,T2,・・・
T10に分割されている。また、ビデオデータはトラッ
ク単位で処理される(すなわち、1トラック=1ブロッ
クである)。
【0022】(a)はフレーム同期パルスとトラックパ
ルスを示す。フレーム同期パルスの間隔は1/30sで
あり、トラックパルスの間隔は3.33msである。
(b)はトラックT1,T2,・・・T10のデータの
タイミングを示す。(c)はサイクルパルスを示す。サ
イクルパルスの間隔は125μsである。
【0023】(d)〜(i)はフレーム同期パルスの付
近の時間軸を拡大した図であり、(d)はフレーム同期
パルス、(e)はトラックT1のビデオデータ、(f)
はサイクルパルス、(g)はパケットを示す。(d)と
(f)に示されているように、フレーム同期パルス及び
トラックパルスとサイクルパルスとは同期していない。
また、1トラックの周期はほぼ26.7通信サイクルで
ある。
【0024】図2及び図3(d)〜(g)において、ト
ラックT1のビデオデータは、時刻t1から第1のFI
FO21に書き込まれる。第1のFIFO21に書き込
まれたビデオデータは、時間tf1遅延したサイクルパ
ルスのタイミングで読み出され、パケットエンコーダ2
6へ供給される。この時、フレーム同期パルスのタイミ
ングでパケットエンコーダ26内の時計レジスタの値t
1をラッチ24に格納し、読出コントロール部23から
出力される前記遅延時間tf1と加算器25で加算し、
パケットエンコーダ26へ供給する。
【0025】パケットエンコーダ26は第1のFIFO
21から読み出されたトラックT1のビデオデータにヘ
ッダとパリティを付加してパケットDP1を作成し、パ
ケット通信路18へ送出する。このヘッダには、データ
を送信する相手の機器(したがって、この場合は記録
機)のアドレス、前記時刻情報t1+tf1、データの
長さ、トラック番号、トラックの先頭のパケットを示す
情報等を入れる。また、パリティはCRCコードを用い
る。
【0026】パケット通信路18を介して記録機へ入力
されたパケットDP1は、パケットデコーダ27により
デコードされる。そして、ビデオデータは書込みコント
ロール部29の制御により、第2のFIFO28へ書き
込まれる。また、ヘッダに含まれているトラックの先頭
やパケット長を表す情報rは書込みコントロール部9へ
供給され、ビデオデータの書込み制御に用いられる。そ
して、ヘッダに含まれている時刻情報t1+tf1は加
算器31へ供給される。
【0027】加算器31によりこの時刻情報t1+tf
1とレジスタ32に保持されている第2のFIFO28
における遅延時間tf2が加算され、ラッチ33に記憶
される。ラッチ33の出力である時刻情報t1+tf1
+tf2とパケットデコーダ内の時計レジスタの時刻情
報が比較され、一致したタイミングで図3(h)のフレ
ーム同期パルスが出力される。
【0028】同様にして、トラックT1のビデオデータ
は、順次パケットDP2,DP3,・・・のパケットに
収容され、パケット通信路18へ送出される。以後、ト
ラックT2,T3,・・・T10まで順次送出される。
そして、次のフレーム同期パルスのタイミングで時刻情
報t2がラッチ24に記憶され、同様の処理が行われ
る。
【0029】図3(j),(k)は、受信側のタイミン
グを示す図である。ここで、(j)のトラックパルスは
(h)のフレームパルスのタイミングから3.33ms
ごとに発生させている(例えば、トラックT2のトラッ
クパルスは時刻t1+tf1+tf2+3.33m
s)。
【0030】なお、以上の説明において、パケットエン
コーダ26における処理時間、パケット通信路18の伝
送遅延時間、パケットデコーダ27における処理時間は
無視している。
【0031】図4はトラックが切り換わる部分における
処理を示すタイミングチャートである。ここで、
(a),(a’)はトラックパルス、(b),(b’)
はトラックT1,T2のビデオデータ、(c),
(c’)はパケットを示す。
【0032】前記したように、トラックT1のビデオデ
ータが順次パケットDP1,DP2,DP3,・・・D
P26に収容される。いま、トラックT1の最後のデー
タのタイミングとこのデータが収容されているパケット
DP26の後端B1のタイミングとの差をbとする。な
お、トラックT1の最後のデータのタイミングは、トラ
ックT1の最後の位置にデータが記録されている場合
(例、各トラックにデータが連続的に記録されている場
合)は、トラックT2のトラックパルスのタイミングA
1の1クロック前になり、トラックT1の最後の位置に
データが記録されていない場合(例、各トラックにデー
タが間欠的に記録されている場合)は、間欠的なデータ
の後端のタイミングである。ここでは、簡単のため、ト
ラックT1の最後の位置にデータが記録されている場合
を図示した。トラックT2のデータをこのパケットDP
26の次のパケットDP1からDP26で伝送しようと
すると、(b’),(c’)に示されているように、ト
ラックTの最後のデータのタイミング(A2の1クロッ
ク前)はパケットDP26の後端のタイミングB2より
も、a−b進んでしまうので、このパケットDP26に
収容できなくなる。なお、aは1トラック期間(3.3
3ms)と26通信サイクル(26×125μs)との
差(80μs≒0.7サイクル)である。
【0033】そこで、この実施例では、図5に示されて
いるように、読出コントロール部23において、B1の
タイミングとA1のタイミングからa遅れたタイミング
C1とを比較し、B1がC1より早い、すなわちb<a
であれば、DP26の次に空のパケットを挿入する。そ
して、空のパケットの次のパケットDP1からトラック
T2のデータを収容する。この結果、トラックT1のデ
ータの収容するパケットDP1からトラックT2のデー
タの収容するパケットDP1までは、27通信サイクル
になり、トラックT2の最後のデータのタイミングはパ
ケットDP26の後端のタイミングより相対的に45μ
s(125μs−80μs)進む。以上の処理をトラッ
クが切り換わるごとに繰り返すと、ほぼ3トラックごと
の2トラックに空のパケットを挿入し、1トラックには
挿入しないようになる。図5(a’),(b’),
(c’)は、トラックTnとトラックTn+1の切り換
わる時にb≧aになり、空のパケットを挿入しない場合
を示している。
【0034】次に、本実施例においてフレーム同期パル
スの確立に時刻情報t1+tf1を用いることの意義を
説明する。図4及び図5を参照しながら説明したよう
に、本実施例では、所定のトラックのビデオデータを先
頭部分を収容するデータパケットDPIから次のトラッ
クのビデオデータを先頭部分を収容するデータパケット
DP1の先端までは、26通信サイクルの場合は27通
信サイクルの場合とがある。これは、1フレーム、すな
わち10トラック単位で見ると、266通信サイクルの
場合と267通信サイクルの場合がある。したがって、
フレームの先頭、すなわちトラックT1のデータパケッ
トDP1をサイクルパルスのタイミングに基づいてフレ
ーム同期パルスを確立すると、フレーム同期パルスの間
隔が正規の間隔(266.6666・・・・・×通信サ
イクル)からずれてしまうことになる。
【0035】そこで、前記したようにフレーム同期パル
スの時刻t1にパケット化に要する遅延時間tf1を加
算して記録機へ送る。記録機では、この時刻情報t1+
tf1に第2のFIFO28における遅延時間tf2を
加算し、125μsごとにサイクルスタートパケットの
基準時刻情報により較正される時計レジスタの値と比較
し、一致した時にフレーム同期パルスを出力するように
構成している。
【0036】このようにすれば、送信側でフレーム同期
パルスを検出した時刻(例、t1)から送信側において
パケットを作成するのに要する遅延時間(例、tf1)
と受信側においてパケットをビデオデーに戻すのに要す
る遅延時間(例、tf2)が経過した後に正確にフレー
ム同期パルスが作成されるので、受信側で作成するフレ
ーム同期パルスの間隔は、送信側のフレーム同期パルス
の間隔に一致する。
【0037】なお、以上の説明では、圧縮されているビ
デオデータをパケット化して送信すしているが、再生機
のデブッロッキング回路13から出力された非圧縮のデ
ィジタルコンポーネントビデオ信号を送信インタフェー
スによりパケット化し、記録機の受信インタフェースに
よりディジタルコンポーネントビデオ信号に戻してブロ
ッキング回路2へ供給するように構成してもよい。
【0038】また、送信側でパケットのヘッダに入れる
時刻情報は、前記の時刻情報よりも一定時間遅れた時刻
(トラックT1の場合、t1+tf1+一定時間)であ
ってもよい。この場合は、受信側でコンパレータからト
ラックT1のフレーム同期パルスが出力される時刻がt
1+tf1+tf2+一定時間になる。
【0039】そして、前記実施例では空のパケットを送
るものとしてし説明したが、この通信サイクルにパケッ
トを送らないようにしてもよい。
【0040】また、各トラックのデータは、ビデオデー
タ以外のデータやビデオデータにオーディオデータやサ
ブコードデータが多重されているデータでも本発明を適
用することができる。そして、各トラックのデータはト
ラック内に間欠的に記録されていてもよい。
【0041】さらに、ブロックを1トラックよりも小さ
い単位又は大きい単位に設定することもできる。
【0042】そして、前記実施例は、ブロックが1トラ
ックであり、かつフレーム同期を確立するものである
が、トラックの同期やフィールド同期、あるいは複数フ
レーム周期の同期等、ブロックの周期よりも長い周期の
同期を確立する場合にも、本発明を適用することができ
る。
【0043】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、ブロック単位のデータをこのブロックの周期と
非同期の通信サイクルを有する通信路を介して通信する
システムにおいて、同期を確立することができる。
【0044】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用するディジタルVTRのダビング
システムを示すブロック図である。
【図2】送信インタフェース及び受信インタフェースの
構成を示すブロック図である。
【図3】1フレームのビデオデータの送信及び受信タイ
ミングを示す図である。
【図4】トラックが切り換わる部分における処理を示す
タイミングチャートである。
【図5】空のパケットを入れる場合の処理を示すタイミ
ングチャートである。
【図6】従来のディジタルVTRの構成の1例を示すブ
ロック図である。
【図7】ディジタルVTRディジタル通信路に接続し、
ビデオデータをパケット化して送受信する通信システム
の1例を示す図である。
【図8】図7の通信システムにおけるディジタル通信路
上のデータ構造の1例を示す図である。
【図9】ブロックの境界において隣接するブロックのデ
ータが同一のパケットに収容されることを説明するタイ
ミングチャートである。
【符号の説明】
16 送信インタフェース、17 受信インタフェー
ス、18 パケット通信路、26 パケットエンコー
ダ、27 パケットデコーダ
【手続補正書】
【提出日】平成13年11月8日(2001.11.
8)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 ブロックデータの同期方法
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04L 12/56 H04L 12/56 D 5K047 H04N 5/92 H04N 5/92 H (72)発明者 小川 和幸 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 小嶋 隆嗣 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5C053 FA15 FA22 GA11 GB06 GB22 GB26 JA22 JA26 5D044 AB07 BC01 CC03 DE04 GK02 GK04 GK10 HL07 HL11 5K028 AA15 EE03 KK32 MM16 NN01 NN47 5K030 HA08 HB02 HB15 JA05 KA21 5K033 BA15 CA11 CB15 CC02 5K047 AA12 CC12 DD02 HH01 HH03

Claims (2)

    【特許請求の範囲】 ブロックデータの同期方法
  1. 【請求項1】 ブロック単位で処理される連続的なディ
    ジタルデータをパケット化し、基準時刻情報及び該ブロ
    ックの周期と非同期の通信サイクルを有する通信路を介
    して伝送するブロックデータの同期方法において、 送信側では、同期パルスのタイミングにおける前記通信
    路の基準時刻情報を前記パケットに入れて送信し、 受信側では、前記パケットに入れられた基準時刻情報に
    基づいて同期パルスを作成することを特徴とするブロッ
    クデータの同期方法。
  2. 【請求項2】 ブロック単位がディジタルビデオテープ
    レコーダの1トラックであり、同期パルスがフレーム同
    期パルスであることを特徴とする請求項1に記載のブロ
    ックデータの同期方法。
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