JP2005110055A - 受信装置及び受信データ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、簡易な構成の受信装置及び受信データ制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明は、１つ前に受信したパケットのタイムスタンプ値と、１つ後に受信したパケットのタイムスタンプ値と、実際に受信したパケットのタイムスタンプ値と比較して、一定範囲を超えているか否かで伝送エラーか否かを判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リアルタイムで伝送されるパケット化されたデータを受信する受信装置に係り、特に受信するデータのバッファ管理に関する。

リアルタイム伝送パケット(MPEG2-TSパケット)のデータを無線通信する場合において、受信装置には伝送ジッタを吸収するためのバッファが搭載されている。このバッファをスムージングバッファと読んでいる。

送信側は、MPEG2-TSパケットにタイムスタンプをつけて送り、受信側は受信したタイムスタンプ付きMPEG2-TSパケットを一旦スムージングバッファ内部に記録し、同時にMPEG2-TSパケットのタイムスタンプ値を抽出する。そして受信装置は、受信装置内部に搭載しているタイマーと、受け取ったタイムスタンプ値を比較し、タイマーがタイムスタンプ値になったらそのMPEG2-TSパケットをデコーダへと出力していた。

しかしながら、上記の従来技術においては、受信したタイムスタンプ値が、伝送エラーにより、送信側がつけたタイムスタンプ値と異なってしまった場合、スムージングバッファは正しいタイミングでデコーダに出力できないという問題があった。

また、受信装置内に、正しいタイムスタンプと判断された過去最新のタイムスタンプ(CPTS)を記憶しておき、新たに受信したデータに付加されている再生用タイムスタンプPTSとCPTSとを比較し、この比較結果で、該PTSが誤りと判断されると、該PTSは用いずに、CPTSに動画像ビットストリーム内から得られるタイムスタンプB_TSの時間間隔を求めて、これとCPTSとを加えた時刻情報を再生に用いるものがある。

しかしながら、この例では、前記時間間隔を求めるために、別途動画像ビットストリームの伝送速度を調べる装置を設ける必要があり、装置が複雑化するという問題点があった(例えば特許文献１参照)。
特開2002-135777号公報 段落番号００５６，図２，図４

上述したように、従来技術においては、受信したタイムスタンプ値が、伝送エラーにより、送信側がつけたタイムスタンプ値と異なってしまった場合、スムージングバッファは正しいタイミングでデコーダに出力できないという問題があった。

また、受信装置が複雑化するという問題点があった。

そこで、本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、１つ前に受信したパケットのタイムスタンプ値と、１つ後に受信したパケットのタイムスタンプ値と、実際に受信したパケットのタイムスタンプ値と比較して、一定範囲を超えているか否かで伝送エラーか否かを判定する、簡易な構成の受信装置及び受信データ制御方法を提供することを目的とする。

本発明の受信装置では、データをパケット化し、このパケットに受信装置での再生出力の時刻管理情報を付加して伝送し、この伝送された前記再生出力の時刻管理情報及びパケ
ットを受信する受信装置であって、
前記受信装置で受信した前記再生出力の時刻管理情報を検出する手段と、
前記受信装置で順次受信した第1のパケット，第2のパケット，第3のパケットを保持するバッファ手段と、
前記バッファ手段の前記パケットを所定時刻に再生出力させるように制御する制御手段とを備え、
前記制御手段を、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適正な値か否かを、前記第2のパケットより先に保持されている前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第2のパケットより後に保持されている前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報より判断し、前記判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値であると判断した場合には、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報にしたがって再生出力されるように構成することを特徴とする。

これにより、所定のパケットの前後に受信したパケットに付加されている再生出力の時刻管理情報をチェックすることで、簡便に所定のパケットに付加されている再生出力の時刻管理情報が正しいか否かをチェックすることができる。

また、データをパケット化し、このパケットに受信装置での再生出力の時刻管理情報を付加して伝送し、この伝送された前記再生出力の時刻管理情報及びパケットを受信する受信装置であって、
前記受信装置で受信した前記再生出力の時刻管理情報を検出する手段と、
前記受信装置で順次受信した第1のパケット，第2のパケット，第3のパケットを保持するバッファ手段と、
前記バッファ手段の前記パケットを所定時刻に再生出力させるように制御する制御手段とを備え、
前記制御手段を、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適正な値か否かを、前記第2のパケットより先に保持されている前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第2のパケットより後に保持されている前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報より判断し、前記判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値でないと判断した場合には、前記第2のパケットを、前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報に基づく再生出力の時刻管理情報にしたがって再生出力されるように構成することを特徴とする。

これにより、所定のパケットの再生出力の時刻管理情報が伝送エラー等により正しくない時でも、予測しておいたタイミングで出力することができるので、バッファ手段の破綻を防ぐことができる。

また、前記制御手段による判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値でないと判断された場合には、前記第2のパケットのデータを、前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報の平均値と、前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報とを加えた時刻に再生出力されるように構成することを特徴とする。

これにより、所定のパケットの再生出力の時刻管理情報が伝送エラー等により正しくない時でも、予測しておいたタイミングで出力することができるので、バッファ手段の破綻を防ぐことができる。

また、前記制御手段による判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値でないと判断された場合には、前記第2のパケットを破棄することを特徴とする。

これにより、破棄した第2のパケットのデータは無効になるが、次のパケット(第3のパケット)のタイミングから正常な再生出力の時刻管理情報に基づく再生出力に戻るので、バッファ手段の破綻を防ぐことができる。

これは、第2のパケットに付加されている再生出力の時刻管理情報が適切でない場合として、第2のパケットの再生出力の時刻管理情報が、第3のパケットの再生出力の時刻管理情報よりも後になってしまうことが挙げられる。このとき、適切でない第2のパケットの再生時刻を待っていると、第3のパケットの再生時刻を過ぎてしまい、正常な第3のパケットも誤りになってしまう。そこで、第2のパケットを破棄することで、第3のパケットを正常な時刻で再生できる。これにより、第2のパケットのデータが失われてしまうものの、装置をより簡易にできる。

さらに、本発明の受信データ制御方法では、データをパケット化し、このパケットに受信側での再生出力の時刻管理情報を付加して伝送し、この伝送された前記再生出力の時刻管理情報及びパケットを含む受信データを制御する方法であって、
受信した前記再生出力の時刻管理情報を検出し、
順次受信した第1のパケット，第2のパケット，第3のパケットを保持し、
前記保持した前記パケットを所定時刻に再生出力するように制御し、
前記制御で、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適正な値か否かを、前記第2のパケットより先に保持されている前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第2のパケットより後に保持されている前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報より判断し、前記判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値であると判断した場合には、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報にしたがって再生出力することを特徴とする。

また、データをパケット化し、このパケットに受信側での再生出力の時刻管理情報を付加して伝送し、この伝送された前記再生出力の時刻管理情報及びパケットを含む受信データを制御する方法であって、
受信した前記再生出力の時刻管理情報を検出し、
順次受信した第1のパケット，第2のパケット，第3のパケットを保持し、
前記保持した前記パケットを所定時刻に再生出力するように制御し、
前記制御で、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適正な値か否かを、前記第2のパケットより先に保持されている前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第2のパケットより後に保持されている前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報より判断し、前記判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値でないと判断した場合には、前記第2のパケットを、前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報に基づく再生出力の時刻管理情報にしたがって再生出力することを特徴とする。

また、前記判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値でないと判断した場合には、前記第2のパケットのデータを、前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報の平均値と、前記第1のパケットに付加されている前
記再生出力の時刻管理情報とを加えた時刻に再生出力することを特徴とする。
また、前記判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値でないと判断した場合には、前記第2のパケットを破棄することを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成で、伝送エラーにより、パケットに付加された再生出力の時刻管理情報が異なった値になってしまった場合でも、該パケットを正しいタイミングで再生出力することができる。

以下、図面を参照しながら本実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施例のリアルタイム伝送受信装置の構成図である。

受信装置1は、図１に示すように、無線部10、タイムスタンプ検出部11、バッファ12、バッファ制御部13、タイマー14、タイムスタンプ計算部15で構成される。

図１の受信装置1において、図示しない送信装置から無線で送られてきたデータ(タイムスタンプ付きのMPEG2-TSパケット)は、図１の受信装置1のアンテナを介して無線部10で受信される。無線部10において受信されたタイムスタンプ付きのMPEG2-TSパケットは、バッファ12に格納されるとともに、タイムスタンプ検出部11にも送られる。バッファ12は、FIFO(First In First Out)で構成されており、書き込んだ順番に読み出すようになっている。タイムスタンプ検出部11では、タイムスタンプ付きのMPEG2-TSパケットからタイムスタンプを抽出して、バッファ制御部13にタイムスタンプ値を送る。

また、図１の受信装置1のタイマー14は、受信装置1が動作している間、一定数ずつカウントアップしている。タイマー14は現在の値をバッファ制御部13に送る。

バッファ制御部13では、タイムスタンプ検出部11から送られてきたタイムスタンプ値と、タイマー14から送られてきたタイマー値とを比較して、（タイムスタンプ値）＝（タイマー値）となったら、制御信号をバッファ12に送る。この制御信号を受け取ったバッファ12は、該当するタイムスタンプ値がついていたMPEG2-TSパケットを図示しないMPEGデコーダへと出力する。これにより、MPEGデコーダによる映像，音声を表示することにより、例えば無線TVを実現することができる。

図２は、本発明の第１の実施例におけるデータ通信のタイミング図である。また、図３は、本発明の第１の実施例の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図１、図２、図３を参照しながら実施例の動作および処理手順を以下に説明する。

図３において、図１のタイムスタンプ検出部11は、受信したパケット[N]のタイムスタンプT[N]と、１つ前に受信したパケット[N-1]のタイムスタンプT[N-1]と、１つ後に受信したパケット[N+1]のタイムスタンプT[N+1]を得る。これらは、バッファ12に3つのMPEG2-TSパケットを記憶しておく。タイムスタンプ検出部11は、T[N]、T[N-1]、T[N+1]をタイムスタンプ計算部15、バッファ制御部13に送る(ステップS1)。

次に、図１のタイムスタンプ計算部15は、１つ前に受信したパケット[N-1]のタイムスタンプT[N -1]と、１つ後に受信したパケット[N+1]のタイムスタンプT[N+1]の値を用いて
、２つの値の平均値を取る(ステップS2)。平均値をT_Dif_Ave[N]とすると、
T_Dif_Ave[N] = (T[N+1] + T[N-1])/2
タイムスタンプ計算部15は、１つ前のパケット[N-1]のタイムスタンプ値 T[N-1] に、ステップS2で求めた平均値T_Dif_Ave[N]を加算する(ステップS3)。加算後の値が、現在のパケット[N]の予測されるタイムスタンプ値となる。これをT_Estimate[N] とすると、
T_Estimate[N] = T[N-1] + T_Dif_Ave
となる。

ステップS4では、タイムスタンプT[N]が適正な範囲に入っているか否かを判断する。これは、バッファ制御部13は、タイムスタンプT[N]が適正な範囲に入っていたとき、すなわち、
T[N-1]＜T[N]＜T[N+1]
の場合は、ステップS5に移る。上記条件以外は、タイムスタンプT[N]が適正な範囲に入っていないと判断し、ステップS6に移る。

ステップS4において、タイムスタンプT[N]が適正な範囲に入っていると判断されると、バッファ制御部13は、バッファ12に制御信号を送り、実際のタイムスタンプ値 T[N]の時刻でパケット[N]を図示しないデコーダに出力し、ステップS7に進む。

また、ステップS4において、タイムスタンプT[N]が適正な範囲に入っていないと判断された場合には、バッファ制御部13は、バッファ12に制御信号を送り、予測したタイムスタンプ値T_Estimate[N] の時刻でパケット[N]を図示しないデコーダに出力し、ステップS7に進む。

なお、図２，図４のうち、図４に示すように、各パケット[N-1]，[N]，[N+1]のタイムスタンプが伝送エラー等で誤ることなく正しく受信された場合を示す。この場合、受信装置側では、各パケット[N-1]，[N]，[N+1]をそれぞれT[N-1]，T[N]，T[N+1]のタイミングで出力する。これと同様に、図２(a)に示すように、タイムスタンプT[N]にエラーがない場合(ステップS4で、Yesの場合)、パケット[N]のタイムスタンプT[N]と、前後のパケット[N-1]，[N+1]のタイムスタンプT[N-1]，T[N+1]とは、T[N-1]＜T[N]＜T[ N+1]の関係となっている。

これに対して、図２(b)に示すように、タイムスタンプT[N]にエラーがある場合(ステップS4で、Noの場合)、タイムスタンプT[N]は伝送エラーによる誤った時刻であり、T[N-1]＜T[N]＜T[N+1]の関係となっていない。このため、パケット[N]のタイムスタンプとして、タイムスタンプT[N]を用いる代わりに、上記T_Estimate[N]を用いる。

次に、受信停止かどうかを判定する(ステップS7)。これは、バッファ12にタイムスタンプT[N+1]以降のタイムスタンプが存在するか否かで判定できる。受信停止ならば、処理を終了する。パケットの受信が続いているならば、受信対象パケットを、チェックの終了したパケット[N]からパケット[N+1]に変更し(ステップS8)、再びステップS1に戻る。

以上から、パケット受信毎に、ステップS1からS8を実行することにより、リアルタイム受信装置を実現できる。

なお、パケット[N]のタイムスタンプが正しくない時は、パケット[N]を破棄してもよい。これは、ステップS6の処理に代えて、ステップS4において、タイムスタンプT[N]にエラーがある場合(ステップS4で、Noの場合)、タイムスタンプT[N]は伝送エラーによる誤った時刻であり、T[N-1]＜T[N]＜T[N+1]の関係となっていない。この場合、ステップS6で、パケット[N]を破棄しデコーダに出力しない。

なお、上記実施例では、受信データをMPEG2-TSパケットとして説明しているが、パケット方式の通信であればMPEG2-TSパケットに限定されるものではない。

実施例１のリアルタイム受信装置の構成を示す図。 実施例１のデータ受信のタイミングを示す図。 実施例１のリアルタイム受信装置の動作を説明するためのフローチャート。 正しいタイプスタンプを受信した場合のデータ受信のタイミングを示す図。

符号の説明

1…受信装置
11…タイムスタンプ検出部
12…バッファ
13…バッファ制御部
14…タイマー
15…タイムスタンプ計算部

Claims (8)

1. データをパケット化し、このパケットに受信装置での再生出力の時刻管理情報を付加して伝送し、この伝送された前記再生出力の時刻管理情報及びパケットを受信する受信装置であって、
   前記受信装置で受信した前記再生出力の時刻管理情報を検出する手段と、
   前記受信装置で順次受信した第1のパケット，第2のパケット，第3のパケットを保持するバッファ手段と、
   前記バッファ手段の前記パケットを所定時刻に再生出力させるように制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段を、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適正な値か否かを、前記第2のパケットより先に保持されている前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第2のパケットより後に保持されている前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報より判断し、前記判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値であると判断した場合には、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報にしたがって再生出力されるように構成することを特徴とする受信装置。
2. データをパケット化し、このパケットに受信装置での再生出力の時刻管理情報を付加して伝送し、この伝送された前記再生出力の時刻管理情報及びパケットを受信する受信装置であって、
   前記受信装置で受信した前記再生出力の時刻管理情報を検出する手段と、
   前記受信装置で順次受信した第1のパケット，第2のパケット，第3のパケットを保持するバッファ手段と、
   前記バッファ手段の前記パケットを所定時刻に再生出力させるように制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段を、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適正な値か否かを、前記第2のパケットより先に保持されている前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第2のパケットより後に保持されている前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報より判断し、前記判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値でないと判断した場合には、前記第2のパケットを、前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報に基づく再生出力の時刻管理情報にしたがって再生出力されるように構成することを特徴とする受信装置。
3. 前記制御手段による判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値でないと判断された場合には、前記第2のパケットのデータを、前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報の平均値と、前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報とを加えた時刻に再生出力されるように構成することを特徴とする請求項２記載の受信装置。
4. 前記制御手段による判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値でないと判断された場合には、前記第2のパケットを破棄することを特徴とする請求項２記載の受信装置。
5. データをパケット化し、このパケットに受信側での再生出力の時刻管理情報を付加して伝送し、この伝送された前記再生出力の時刻管理情報及びパケットを含む受信データを制御する方法であって、
   受信した前記再生出力の時刻管理情報を検出し、
   順次受信した第1のパケット，第2のパケット，第3のパケットを保持し、
   前記保持した前記パケットを所定時刻に再生出力するように制御し、
   前記制御で、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適正な値か否かを、前記第2のパケットより先に保持されている前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第2のパケットより後に保持されている前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報より判断し、前記判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値であると判断した場合には、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報にしたがって再生出力することを特徴とする受信データ制御方法。
6. データをパケット化し、このパケットに受信側での再生出力の時刻管理情報を付加して伝送し、この伝送された前記再生出力の時刻管理情報及びパケットを含む受信データを制御する方法であって、
   受信した前記再生出力の時刻管理情報を検出し、
   順次受信した第1のパケット，第2のパケット，第3のパケットを保持し、
   前記保持した前記パケットを所定時刻に再生出力するように制御し、
   前記制御で、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適正な値か否かを、前記第2のパケットより先に保持されている前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第2のパケットより後に保持されている前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報より判断し、前記判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値でないと判断した場合には、前記第2のパケットを、前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報に基づく再生出力の時刻管理情報にしたがって再生出力することを特徴とする受信データ制御方法。
7. 前記判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値でないと判断した場合には、前記第2のパケットのデータを、前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報及び前記第3のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報の平均値と、前記第1のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報とを加えた時刻に再生出力することを特徴とする請求項６記載の受信データ制御方法。
8. 前記判断により、前記第2のパケットに付加されている前記再生出力の時刻管理情報が適切な値でないと判断した場合には、前記第2のパケットを破棄することを特徴とする請求項６記載の受信データ制御方法。

Images