JP2005198105A

JP2005198105A - 同期信号発生装置

Info

Publication number: JP2005198105A
Application number: JP2004003279A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Yasuda; 吉男安田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-01-08
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2005-07-21

Abstract

【課題】ＭＰＥＧ圧縮データの送信によりデジタル放送を行う放送局内の各放送機器間で、ＧＯＰ構造に拘わり無く、各放送機器からのＭＰＥＧ圧縮データの同期をとることを可能にする同期信号を生成する。
【解決手段】ブラックバースト信号から水平同期信号および垂直同期信号を抽出する水平・垂直同期信号抽出部と、これらの同期信号に同期した２７ＭＨｚクロック信号に基づいてＳＴＣ信号を生成するＳＴＣ信号生成部と、ＴＲ信号を垂直同期信号に基づいて生成するＴＲ信号生成部と、生成されたＳＴＣ信号およびＴＲ信号に基づいてそれぞれに対応した各同期信号を生成して複数の放送機器へ送出するＴＳ生成出力部とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明はＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group；動画像圧縮方式）に基づく圧縮データの送信によりデジタル放送を行うデジタル放送設備に関し、特に各デジタル放送機器から送出される各ＭＰＥＧ圧縮データの同期を合わせるための同期信号を発生する同期信号発生装置に関するものである。

地上デジタル放送やデジタル映像通信等においては、近年ＭＰＥＧによる圧縮データの送信に基づく放送が行われるようになってきた。このようなデジタル放送では、デジタル放送を行う送信側からＭＰＥＧ圧縮データを送信し、受信側ではＭＰＥＧ圧縮データを受信して復号し、表示画面に表示するようにしている。このようなＭＰＥＧ圧縮データを用いるデジタル放送では、受信側の受信画面が同一放送局内のある放送機器からの放送画面から、他の放送機器からの放送画面に切り替わったような場合に、その受信画面にノイズやフリーズが発生する。そこで、送信側では、この現象が発生しないようにシームレスな放送画面の切り替えを行うことが要求される。その方法としては、ＭＰＥＧ圧縮データ送信する各放送機器間で、所定の同期信号を用いて互いに同期をとればよい。そのため、送信側では、所定の同期信号を生成する同期信号発生装置を備える必要がある。

従来の同期信号発生装置においては、放送局内の局内信号から水平および垂直の各同期信号を抽出して、この同期信号に合わせて２７ＭＨｚクロック信号とシステムタイムクロック（System Time Clock；以下、ＳＴＣとする。）信号を生成する。一方、抽出した水平同期信号と垂直同期信号に基づき、グループオブピクチャーズ（Group of Pictures；以下、ＧＯＰとする。）信号を生成する。次に、これら生成したＳＴＣ信号とＧＯＰ信号とからプログラムクロックリファレンス（Program Clock Reference；以下、ＰＣＲとする。）パケットを生成している。生成したＰＣＲパケットは、ＭＰＥＧ２−ＴＳ（Transport Stream）規格に準拠したトランスポートストリーム（以下、ＴＳとする。）パケットのＤＶＢ（Digital Video Broadcast）−ＡＳＩ（Asynchronous Serial Interface）信号として各放送機器へ送出されるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−１６９１５号公報

従来の同期信号発生装置は、以上のように構成されているので、ＭＰＥＧ圧縮データを送信する各放送機器がＧＯＰ構造を持たないＭＰＥＧ圧縮データを生成する場合、また動画像の内容によってＧＯＰ構造が変化するＭＰＥＧ圧縮データを生成する場合には、同期がとれなくなるという問題がある。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、ＧＯＰ構造に拘わり無く、各放送機器間でＭＰＥＧ圧縮データの同期を合わせることを可能にする同期信号を生成する同期信号発生装置を得ることを目的とする。

この発明に係る同期信号発生装置は、動画像の符号圧縮データを示すＭＰＥＧ圧縮データをそれぞれが送信する複数の放送機器に対して与えられ、各放送機器間のＭＰＥＧ圧縮データの同期をとる同期信号を発生する同期信号発生装置において、入力される同期を合わせるためのブラックバースト信号に基づいて水平同期信号および垂直同期信号を抽出する水平・垂直同期信号抽出部と、抽出された水平同期信号および垂直同期信号に同期した２７ＭＨｚクロック信号を生成し、生成した２７ＭＨｚクロック信号に基づいて、ＭＰＥＧ圧縮データの復号タイミングの基準となるシステムタイムクロック信号を生成するＳＴＣ信号生成部と、動画像を構成するピクチャの時系列一貫番号であるテンポラルリファレンス信号を垂直同期信号に基づいて生成するＴＲ信号生成部と、生成されたシステムタイムクロック信号およびテンポラルリファレンス信号に基づいてそれぞれに対応する各同期信号を生成し、生成した各同期信号を複数の放送機器へ送出するＴＳ生成出力部とを備えたものである。

この発明によれば、各放送機器から各ＭＰＥＧ圧縮データはＧＯＰ構造に拘わりなく互いに同期を取ることができるため、こうしたＭＰＥＧ２圧縮データを受信表示する受信側では、ある放送機器からのＭＰＥＧ圧縮データを復号して表示中に他の放送機器からのＭＰＥＧ圧縮データの受信画面に切り替わった場合でも、ノイズやフリーズが発生しないシームレスな切り替えを行える効果がある。

実施の形態１．
図1はこの発明の実施の形態１による同期信号発生装置の構成を表すブロック図である。
図において、同期信号発生装置１０は、デジタル放送機器においてＭＰＥＧ規格に準拠したＭＰＥＧ２圧縮データの同期を合わせるためのＳＴＣ信号およびテンポラルリファレンス（Temporal Reference：以下、ＴＲとする。）信号の各同期信号を生成して出力する装置である。この同期信号発生装置１０から出力される同期信号により、複数のデジタル放送機器間では互いにＭＰＥＧ２圧縮データの同期を合わせることができる。ここで、ＳＴＣ信号は、ＭＰＥＧ２圧縮データを受信して表示する受信側の復号タイミングの基準となる同期信号である。また、ＴＲ信号は、動画像を構成するピクチャの時系列一貫番号で、１シーケンスの動画像が複数のフレームからなるグループに分割されたＧＯＰの先頭でリセットされる符号化順序を示す情報である。

同期信号発生装置１０では、通常ＳＴＣ信号の同期用に使用されるＭＰＥＧ２トランスポートストリームのＰＣＲパケットのアダプテーションフィールドに後述の表１に示すＴＲに関する情報を付加して送出する。また、そのＰＣＲパケットの送出頻度を局内の垂直同期信号と同じ１／６０秒（すなわち、１６．６７ｍｓ）にして、ＤＶＢ（Digital Video Broadcast）−ＡＳＩ（Asynchronous Serial Interface）信号として出力する。そうすることにより、ＰＣＲパケット信号だけでＳＴＣ信号およびＴＲ信号の同期をとることを可能にしている。そして、同期信号発生装置１０からの同期信号を、本同期信号対応の各デジタル放送機器へ送出することにより、それぞれＭＰＥＧ２圧縮データを送信する複数のデジタル放送機器間でＭＰＥＧ２圧縮データのＳＴＣ信号およびＴＲ信号の同期をとることが可能になる。

同期信号発生装置１０の構成をさらに詳細に説明すると、同期信号発生装置１０は、水平・垂直同期信号抽出部１１、ＳＴＣ信号生成部１２、ＴＲ信号生成部１３およびＴＳ生成出力部１４を備えている。水平・垂直同期信号抽出部１１は、放送局内の図示しない機器から同期をとるための局内信号Ｂ．Ｂ．（Black Burst；ブラックバースト信号：以下Ｂ．Ｂ．とする。）が入力されると、この局内信号Ｂ．Ｂ．から水平および垂直同期信号を抽出する手段である。ＳＴＣ信号生成部１２は、抽出された水平および垂直同期信号に同期した２７ＭＨｚクロック信号を生成し、この２７ＭＨｚクロック信号に基づいてＳＴＣ信号（ＰＣＲ値）を生成する手段である。ＴＲ信号生成部１３は、抽出された垂直同期信号に基づいて、動画像を構成するピクチャの時系列一貫番号であるＴＲ信号を生成する手段である。ＴＳ生成出力部１４は、生成されたＳＴＣ信号とＴＲ信号とからＰＣＲパケットを生成し、ＭＰＥＧ２規格に準拠したＴＳパケットのＤＶＢ−ＡＳＩとして出力する手段である。ここで、ＰＣＲパケットの送出頻度は、ＴＲ信号の同期をとるための垂直同期信号情報を送るために、局内信号Ｂ．Ｂ．の垂直同期信号に同期させて１回／１フィールドにしている。

次に、同期信号発生装置１０の動作について説明する。
水平・垂直同期信号抽出部１１は、入力された局内信号Ｂ．Ｂ．から同期信号を抽出し、ＳＴＣ信号生成部１２、ＴＲ信号生成部１３およびＴＳ生成出力部１４に送出する。ＳＴＣ信号生成部１２では、入力された水平および垂直同期信号に同期する２７ＭＨｚ信号を生成する。さらに、生成した２７ＭＨｚに基づいてＳＴＣ信号（ＰＣＲ値）を生成し、そのＳＴＣ信号をＴＳ生成出力部１４へ送出する。

一方、ＴＲ信号生成部１３では、水平・垂直同期信号抽出部１１で抽出された垂直同期信号に同期するＴＲ信号を生成し、ＴＳ生成出力部１４へ送出する。ＴＳ生成出力部１４では、入力されたＳＴＣ信号からＰＣＲパケットを生成する。さらに、ＴＳ生成出力部１４では、この生成したＰＣＲパケットのアダプテーションフィールドのプライベートデータ部に、ＴＲ信号生成部１３から入力されたＴＲ信号の送信を規定するＴＲ情報を付加し、この付加した信号をＭＰＥＧ２規格に準拠したＴＳパケットのＤＶＢ−ＡＳＩ信号として出力する。このＰＣＲパケットに付加するＴＲ情報の例について表１に示す。

表１に示されるように、ＰＣＲパケットに付加されるＴＲ情報としては、プライベートデータのバイト数を表す「Transport＿private＿data＿length」と、テンポラルリファレンス値を示す「ＴＲ」と、フレーム内符号化画像であるＩ（Intra）ピクチャでの符号化を指定する「I＿picture＿flag」と、第１フィールド・第２フィールドを示す「Video＿field＿flag」とがある。

図２はＴＲ信号生成部１３が出力するテンポラルリファレン値の１例を示す説明図である。この図におけるＴＲ値は、各デジタル放送機器の送出するＭＰＥＧ圧縮データがＧＯＰ構造を持たない場合の値を示す。ＴＲ値２１は、数値「０」から「１０２３」まで生成される。この例では、ＴＲ値２１の値が「２」のときに「I＿picture＿flag」を立てる。各ＭＰＥＧ２圧縮データを送出する各デジタル放送機器は、ＴＳ生成出力部１４から送出されるＰＣＲパケットによる同期信号の「I＿picture＿flag」を受信した場合にＩピクチャを生成することでＴＲ同期をとることができる。

図３はＴＲ信号生成部１３が出力するテンポラルリファレンス値の他の例を示す説明図である。この図のＴＲ値は、各デジタル放送機器の送出するＭＰＥＧ圧縮データがＧＯＰ構造を持つ場合、および動画像の内容によってＧＯＰ構造が変化するＭＰＥＧ圧縮データを生成する放送機器の場合の値を示している。原画像３１は、原画像の順序を表しており、Ｉ，Ｐ，ＢはＩ（Intra）ピクチャ、Ｐ（Predictive）ピクチャ、Ｂ（Bidirectionally− predictive ）ピクチャのピクチャタイプをそれぞれ表し、１５ピクチャで１つのＧＯＰを構成している場合の例を示している。符号化処理においては、画像を送出する順序は符号化処理順序３２に示す順に従って入れ替わる。ＴＲ信号生成部１３は、ＴＲ値３３に示す値の順序で数値「０」から「１４」の数値を生成する。この場合も図２と同様にＴＲ値３３の値が「２」のときに「I＿picture＿flag」を立てる。各ＭＰＥＧ２圧縮データを送出する各デジタル放送機器は、ＴＳ生成出力部１４から送出されるＰＣＲパケットによる同期信号の「I＿picture＿flag」を受信した場合にＩピクチャを生成することでＴＲ同期をとることができる。

なお、ＴＳ生成出力部１４で送出するＰＣＲパケットの送出頻度は、局内Ｂ．Ｂ．の垂直同期信号に同期して１回／１フィールド（約１６．６７ｍｓ）にしている。従って各ＭＰＥＧ２圧縮データを送信する各デジタル放送機器は、ＴＳ生成出力部１４から送出されるＰＣＲパケットによる同期信号を受信するだけで、局内信号に適合したＰＣＲ同期とＴＲ同期をとることができる。

以上のように、この実施の形態１の同期信号発生装置１０によれば、入力される同期を合わせるためのブラックバースト信号に基づいて水平同期信号および垂直同期信号を抽出し、抽出された水平同期信号および垂直同期信号に同期した２７ＭＨｚクロック信号を生成し、生成した２７ＭＨｚクロック信号に基づいて、ＭＰＥＧ圧縮データの復号タイミングの基準となるＳＴＣ信号を生成し、垂直同期信号に基づいて動画像を構成するピクチャの時系列一貫番号であるＴＲ信号を生成し、生成されたＳＴＣ信号およびＴＲ信号に基づいてＳＴＣ信号およびＴＲ信号に対応した各同期信号を生成し、生成した各同期信号を複数の放送機器へ送出し、これらの同期信号に従って各放送機器間のＭＰＥＧ圧縮データの同期をとるようにしている。したがって、各放送機器からは各ＭＰＥＧ圧縮データがＧＯＰ構造に拘わりなく互いに同期が取られて送信されるようになり、受信側では、ある放送機器からのＭＰＥＧ圧縮データを復号して表示中に他の放送機器からのＭＰＥＧ圧縮データの受信画面に切り替わった場合でもノイズやフリーズが発生しないシームレスな切り替えを行える効果が得られる。

また、この実施の形態１によれば、ＳＴＣ信号に基づきＳＴＣ信号送出用としてのＰＣＲパケットを生成し、このＰＣＲパケットをＭＰＥＧ２規格に準拠したトランスポートストリームのパケットとして各放送機器へ送出するようにしているので、こうすることにより、ＰＣＲパケット信号だけで、複数のデジタル放送機器間でそれぞれのＭＰＥＧ２圧縮データのＳＴＣ信号の同期をとることを可能にする効果が得られる。さらに、ＳＴＣ信号に加えて、ＳＴＣ信号送出用として使用されるＰＣＲパケットに、ＴＲ信号の送信を規定するＴＲ情報を付加するようにしているので、複数のデジタル放送機器間でそれぞれＭＰＥＧ２圧縮データのＳＴＣ信号とＴＲ信号の双方の同期をとることも可能にする効果が得られる。

さらにまた、この実施の形態１の同期信号発生装置１０によれば、上記構成に加え、ＰＣＲパケットを垂直同期信号に同期させて送出するようにしているので、本同期信号は送出頻度を１回／１フィールド（約１６．６７ｍｓ）にして、ＤＶＢ−ＡＳＩ信号として出力できるため、ＳＴＣ信号とＴＲ信号を同軸ケーブル１本で同時に送れる効果が得られる。

この発明の実施の形態１による同期信号発生装置を示すブロック図である。この発明の実施の形態１に係るＴＲ信号生成部が出力するテンポラルリファレンス値の１例を示す説明図である。この発明の実施の形態１に係るＴＲ信号生成部が出力するテンポラルリファレンス値の他の例を示す説明図である。

符号の説明

１０同期信号発生装置、１１水平・垂直同期信号抽出部、１２ＳＴＣ信号生成部、１３ＴＲ信号生成部、１４ＴＳ生成出力部。

Claims

動画像の符号圧縮データを示すＭＰＥＧ圧縮データをそれぞれが送信する複数の放送機器に対して与えられ、各放送機器間のＭＰＥＧ圧縮データの同期をとる同期信号を発生する同期信号発生装置において、
入力される同期を合わせるためのブラックバースト信号に基づいて水平同期信号および垂直同期信号を抽出する水平・垂直同期信号抽出部と、
抽出された水平同期信号および垂直同期信号に同期した２７ＭＨｚクロック信号を生成し、生成した２７ＭＨｚクロック信号に基づいて、前記ＭＰＥＧ圧縮データの復号タイミングの基準となるシステムタイムクロック信号を生成するＳＴＣ信号生成部と、
動画像を構成するピクチャの時系列一貫番号であるテンポラルリファレンス信号を前記垂直同期信号に基づいて生成するＴＲ信号生成部と、
生成されたシステムタイムクロック信号およびテンポラルリファレンス信号に基づいてそれぞれに対応する各同期信号を生成し、生成した各同期信号を複数の放送機器へ送出するＴＳ生成出力部と
を備えたことを特徴とする同期信号発生装置。
ＴＳ生成出力部は、ＳＴＣ信号生成部により生成されたシステムタイムクロック信号に基づき当該テンポラルリファレンス信号送出用としてのプログラムクロックリファレンスパケットを生成し、生成したプログラムクロックリファレンスパケットをＭＰＥＧ２規格に準拠したトランスポートストリームのパケットとして各放送機器へ送出することを特徴とする請求項１記載の同期信号発生装置。
ＴＳ生成出力部は、システムタイムクロック信号送出用として使用されるプログラムクロックリファレンスパケットに、ＴＲ信号生成部により生成されたテンポラルリファレンス信号の送信を規定するテンポラルリファレンス情報を付加して送出することを特徴とする請求項２記載の同期信号発生装置。
ＴＳ生成出力部は、プログラムクロックリファレンスパケットを垂直同期信号に同期させて送出することを特徴とする請求項２または請求項３記載の同期信号発生装置。