JP2005348021A - データ受信装置およびデータ受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明は、ＴＳパケットに付随する時刻情報に誤りが発生しても、安定してデータ受信装置からパケットデータを送出することができる（記憶部のオーバーフロー現象を防止することができる）データ受信装置等を提供する。
【解決手段】 データ受信装置２００は、記憶部１０、記憶状態検出部４０、時刻情報誤り検出部５０とデータ読み出しタイミング生成部３０とを備えている。記憶部１０は、時刻情報が付随するパケットデータを記憶する。記憶状態検出部４０は、記憶部１０のデータ残量を検出する。時刻情報誤り検出部５０は、記憶状態検出部４０が検出するデータ残量と所定のしきい値とに基づいて、時刻情報に誤りが発生していることを検出する。データ読み出しタイミング生成部３０は、時刻情報に誤りが発生していることを検出した場合には、記憶部１０から所定のパケットデータを読み出させる、データ読み出し制御信号を生成する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、データ受信装置およびデータ受信方法に係る発明であり、たとえば、ＭＰＥＧ２システムのＴＳ（トランスポートストリーム）のように、映像、音声データにより構成されるストリームをリアルタイムで伝送、あるいは受信するためのデータ受信装置およびデータ受信方法に適用することができる。

従来のデータ受信装置として、たとえば、次のようなものが存在する（特許文献１参照）。

特許文献１に係る発明では、データ受信装置のオーバーフローやアンダーフローを防止するために、データ送信装置側においてＴＳパケットの先頭にタイムスタンプ（以下、時刻情報情報と称する）を付加している。

そして、データ受信装置では、ＴＳパケットに含まれる時刻情報を用いて、データ送信装置のクロックに対するデータ受信装置のクロックの揺らぎを補正している。

特開２００３−２５８８９４号公報

特許文献１に係るデータ受信装置は、ＴＳパケットに含まれる時刻情報に基づいて、データ受信装置が備える記憶部からデータを読み出している。

したがって、データ送信装置からデータ受信装置への伝送中に、時刻情報に誤りが発生した場合には、当該記憶部からデータが読み出せず、記憶部がオーバーフローする問題が発生していた。

そこで、この発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、時刻情報に誤りが発生しても、安定してデータ受信装置からパケットデータを送出することができる（記憶部のオーバーフロー現象を防止することができる）データ受信装置およびデータ受信方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載のデータ受信装置は、外部から入力される、時刻情報が付随するパケットデータを、記憶する記憶部と、前記記憶部のデータ残量を検出する記憶状態検出部と、前記記憶状態検出部が検出するデータ残量と、所定のしきい値とに基づいて、前記時刻情報に誤りが発生していることを検出する時刻情報誤り検出部と、前記時刻情報誤り検出部が、前記時刻情報に誤りが発生していることを検出した場合には、前記記憶部から所定の前記パケットデータを読み出させる、データ読み出しタイミング信号を生成するデータ読み出しタイミング生成部と、を備えている。

また、本発明に係る請求項７に記載のデータ受信装置は、外部から入力される、時刻情報が付随するパケットデータを、前記時刻情報とパケットデータとに分離する時刻情報分離部と、前記時刻情報分離部で分離された前記時刻情報の複数個を、記憶する時刻情報記憶部と、前記時刻情報記憶部に記憶されている前記時刻情報を基にして、誤りが発生している時刻情報を検出し、前記時刻情報記憶部に記憶されている前記時刻情報を基にして、当該誤りが発生している時刻情報を補正する時刻情報補正部と、を備えている。

また、上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項９に記載のデータ受信方法は、（ａ）外部から入力される、時刻情報が付随するパケットデータを記憶するステップと、（ｂ）記憶されている前記パケットデータのデータ残量を検出するステップと、（ｃ）検出された前記データ残量と、所定のしきい値とに基づいて、前記時刻情報に誤りが発生していることを検出するステップと、（ｄ）前記ステップ（ｃ）において、前記時刻情報に誤りが発生していることを検出した場合には、前記ステップ（ａ）において記憶されていた、所定の前記パケットデータを読み出すステップと、を備えている。

また、本発明に係る請求項１０に記載のデータ受信方法は、（Ａ）時刻情報が付随するパケットデータを受信するステップと、（Ｂ）時刻情報が付随する前記パケットデータを、時刻情報とパケットデータとに分離するステップと、（Ｃ）前記ステップ（Ｂ）において分離された、複数個の前記時刻情報を記憶するステップと、（Ｄ）前記記憶された前記時刻情報を基にして、当該時刻情報に誤りが発生しているか否かを検出するステップと、（Ｅ）前記ステップ（Ｄ）において、誤りが発生している時刻情報を検出したときには、前記記憶された前記時刻情報を基にして、当該誤りが発生している時刻情報を補正するステップと、を備えている。

本発明の請求項１に記載のデータ受信装置、および請求項９に記載のデータ受信方法では、記憶部内のデータ残量と、所定のしきい値とを比較することにより、時刻情報に誤りが発生していることを検出する。そして、時刻情報に誤りが発生していることを検出した場合には、記憶部から所定の前記パケットデータを読み出させる。したがって、パケットデータに付随する時刻情報に誤りが生じていたとしても、記憶部のオーバーフロー現象を防止することができる。記憶部のオーバーフローの防止ができれば、映像信号を途切れることなく伝送できる効果を有する。

また、請求項７に記載のデータ受信装置、および請求項１０に記載のデータ受信方法では、複数個の時刻情報を対比することにより、誤りが発生している時刻情報を検出し、当該誤りを検出した場合には、複数個の時刻情報を基に、時刻情報の補正を行っている。したがって、時刻情報と内部時刻とを比較して次の時刻情報を読み出すデータ受信装置に、本請求項に係るデータ受信装置等を適用することにより、時刻情報に誤りが発生した場合に生じていた記憶部のオーバーフロー現象を防止することができる。

以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係るパケットデータ送受信システムの一構成例を示す図である。

図１に示すように、本実施の形態に係るパケットデータ送受信システムは、データ送信装置１００とデータ受信装置２００とにより構成されている。また、データ送信装置１００から送信されるパケットデータは、ネットワーク３００を介して、データ受信装置２００へと伝送される。

データ送信装置１００は、入力端子１、時刻情報付加部２およびタイマ３とを備えている。

入力端子１には、たとえば１８８バイトのデータであるトランスポートストリーム（以下、ＴＳと称する）パケットが入力される。また、タイマ３は、データ送信装置１００内の内部時刻を計測する装置である。また、時刻情報付加部２は、入力端子１から入力されたＴＳパケットに、タイマ３の内部時刻を付加する装置である。

ここで、図２に、時刻情報が付加されたＴＳパケットのデータ構成例を示す。図２に示すデータ構成では、時刻情報が４バイトであり、ＴＳパケットが１８８バイトである。また、時刻情報は、ＴＳパケットの先頭に付加されている。

データ受信装置２００は、記憶部１０、時刻情報分離部２０、データ読み出しタイミング生成部３０、記憶状態検出部４０、および時刻情報誤り検出部５０を備えている。

記憶部１０は、データ送信装置１００から出力された、時刻情報が付随するＴＳパケットを記憶する装置である。

また、時刻情報分離部２０は、記憶部１０から読み出された時刻情報が付随するＴＳパケットを、時刻情報とＴＳパケットの本体部分とに分離する装置である。

また、データ読み出しタイミング生成部３０は、データ読み出しタイミング信号を生成するための装置である。ここで、データ読み出しタイミング信号とは、時刻情報分離部２０により分離された時刻情報、または時刻情報誤り検出部５０の出力信号を基に、時刻情報が付随するＴＳパケットを記憶部１０から読み出すため信号である。

なお、データ読み出しタイミング生成部３０は、比較部３１、タイマ３２、および制御部３３とで構成されている。

タイマ３２は、データ受信装置２００内の内部時刻を計測する装置である。また、比較部３１は、時刻情報とタイマ３２の内部時刻とを比較するための装置である。また、制御部３３は、データ読み出しタイミング信号を生成するための装置である。

記憶状態検出部４０は、記憶部１０内に記憶されているデータのデータ残量を計測するための装置である。

さらに、時刻情報誤り検出部５０は、ＴＳパケットに付随する時刻情報について発生した誤りを検出するための装置である。

次に、図３に、伝送帯域が異なる伝送路上でのＴＳパケットの様子を示す。

図３の上段は、データ送信装置１００の入力端子１に入力されるＴＳパケットの様子を示している。また、中段は、ネットワーク３００上を伝送するＴＳパケットの様子を示している。また、下段は、データ受信装置２００から出力されるＴＳパケットの様子を示している。

図３に示しているように、入力端子１に入力されるＴＳパケットのパケット間隔は、通常、各々のパケット間で異なっており、一定ではない。

また、データ受信装置２００の後段に接続されている、ＴＳパケット再生装置（図示せず）において、ＴＳパケットを正しく再生するためには、図３に示すように、データ送信装置１００に入力されてくる各ＴＳパケット間の間隔と、データ受信装置２００から出力される、対応する各ＴＳパケット間の間隔とが、ほぼ等しくなっている（なお、５０μｓ程度の多少の誤差は許容される）ことが必要である。

ところで、データ送信装置１００の前段の伝送路の伝送帯域と、データ受信装置２００の後段の伝送路の伝送帯域とは、ほぼ同じである（たとえば、ＩＥＥＥ１３９４Ｓ４００を用いてデータ伝送を行う場合には、瞬間的には最大４００Ｍｂｐｓの伝送速度でＴＳパケットが送受信される）。

しかし、ネットワーク３００上の伝送帯域は、データ送信装置１００の前段の伝送路の伝送帯域等と比較して狭い（たとえば、ネットワーク３００に無線ＬＡＮとしてＩＥＥＥ８０２．１１ａが含まれている場合には、実行スループットで２５Ｍｂｐｓ程度である）。

したがって、ＴＳパケットが伝送帯域の異なる伝送路を経由する場合には、データ送信装置１００の前段とデータ受信装置２００の後段とにおいて、各ＴＳパケット間の間隔同士が、一定に保たれなくなる。これは、以下の理由によるものである。

つまり、ＴＳパケットの平均的なビットレートは、ＶＢＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ ｂｉｔｅ ｒａｔｅ）を使用した場合でも、一般に伝送路の帯域幅に関係なくほぼ一定である。しかし、ＴＳパケットを伝送する際は、各ネットワーク伝送帯域の差により、一のＴＳパケットを伝送するのに費やされる時間が変化する。

したがって、ＴＳパケットが伝送されるのに費やされる時間か変化した分、ＴＳパケット間の間隔が変化することになる。そして、当該ＴＳパケット間の間隔が変化した状態で、何の調整も行わなければ、ＴＳパケット間の間隔は、その後においても変化したままとなる。

そこで、データ送信装置１００の前段とデータ受信装置２００の後段とにおいて、ＴＳパケット間の間隔を復元するために、以下の処理を行う。

まず、ネットワーク３００を介して、データ送信装置１００から出力されてきたＴＳパケットをデータ受信装置２００が受信する。ここで、データ送信装置１００が有する時刻情報付加部２により、当該ＴＳパケットの先頭には、データ送信装置１００が有するタイマ３の内部時刻が付加されている（図２参照）。

なお、上述したように、ネットワーク３００上の伝送帯域とデータ送信装置１００の前段の伝送帯域は異なる。よって、図３に示したように、ＴＳパケット間の間隔が変化する。今の場合、データ送信装置１００の前段の伝送帯域が広く、ネットワーク３００上の伝送帯域が狭いので、ネットワーク３００上の対応する各ＴＳパケット間の間隔の方が小さくなる。

さて、データ受信装置２００が、時刻情報が付随するＴＳパケットを受信すると、当該ＴＳパケットは、記憶部１０に記憶される。

ここで、記憶部１０のメモリは、複数のセグメント（一のセグメントは、所定のデータ幅を有している）で区画されている。そして、上記ＴＳパケットは、現在設定されている書き込みアドレスに対応する各セグメントに、分割して記憶される。

記憶部１０は、上記ＴＳパケットの書き込み処理が完了すると、当該記憶部１０は、書き込みアドレスを、次にデータが書き込まれるセグメントに対応するアドレスに設定し直す。

ここで、一回のデータ書き込み処理に要するセグメントの数は、一のセグメントのデータ幅と一のＴＳパケットのデータ長に基づいて決定される。

たとえば、一のセグメントのデータ幅が８ビットであり、時刻情報が付随する一のＴＳパケットのデータ長が１９２バイト（時刻情報が４バイトで、ＴＳパケットの本体部分が１８８バイト）である場合には、一回のデータを書き込み処理には、１９２個のセグメントを用意する必要がある。したがって、記憶部１０は、次の書き込み処理が行われる前に、毎回、１９２個のセグメントに対応するアドレスを設定する。

また、上記から分かるように、時刻情報が付随するＴＳパケットが順次データ受信装置２００に受信される度に、記憶部１０からデータを読み出さない限り、書き込み状態にあるセグメントの数は増加する。

たとえば、セグメントのデータ幅が８ビットであれば、１９２バイトのＴＳパケットを受信する度に、書き込み状態にあるセグメントの数が１９２個増加する。また、もしＴＳパケットのデータ長が２５６バイトならば（時刻情報４バイト、ＴＳパケットの本体部分１８８バイト、その他の情報６４バイト）、当該データ長のＴＳパケットを受信する度に、書き込み状態にあるセグメントの数は、２５６個増加する。

さて、データ受信装置２００において、予めに設定されているデータ読み出し開始条件が満たされると、記憶部１０に記憶されているデータの読み出し処理が開始される。

データ読み出し開始条件としては、たとえば、記憶部１０にデータ記憶されており、データ記憶状態にあるセグメント数（以下、データ残量とする）が、所定値になった場合がある。ここで、所定値としては、たとえば、記憶部１０の記憶容量の半分に設定することができる。

データ読み出し開始条件が満たされたときの、記憶部１０からのデータの読み出し処理は、以下のようにして行われる。

まず、データ読み出し開始条件が満たされると、データ読み出しタイミング生成部３０が、記憶部１０に対して、データ読み出しタイミング信号を出力する。

記憶部１０が、当該データ読み出しタイミング信号を受信する。すると、記憶部１０は、現在、記憶部１０において設定されている読み出しアドレスに対応するセグメントからデータを読み出す。そして、当該データの読み出しが完了すると、記憶部１０は、次にデータが読み出されるべきセグメントに対応する読み出しアドレスを設定し直す。

データ読み出し処理において、まずはじめに、時刻情報を読み出す。

したがって、セグメントのデータ長が８ビットで、今読み出されるべき時刻情報が４バイトの場合には、当該読み出し処理において、４バイトのデータが読み出される（図２の時刻情報の部分）。

次に、記憶部１０から読み出された時刻情報は、時刻情報分離部２０に入力される。

次に、時刻情報分離部２０は、入力された時刻情報を比較部３１へと送信する。

ところで、タイマ３２は、データ受信装置２００に内蔵されたクロックに基づいて、内部時刻を生成する。また、タイマ３２は、データ送信装置１００のタイマ３と同期しているものとする。

また、タイマ３２は、データ読み出し開始条件が満たされ、記憶部１０からのデータの読み出し処理が開始されると、時刻の計測を開始する。このとき、タイマ３２の初期値としては、読み出し開始条件を満たしたときに記憶部１０から読み出された、最初のＴＳパケットの先頭４バイトに付加された時刻情報の時刻が設定される。

さて、タイマ３２の出力（内部時刻）が、比較部３１に入力されると、比較部３１は、上記において入力された時刻情報と、タイマ３２の内部時刻とを比較する。そして、比較部３１は、時刻情報が内部時刻と等しくなった場合に、制御信号を制御部３３に出力する。

今の場合、内部時刻が最初の時刻情報の時刻に初期設定されていることから、内部時刻は、時刻情報と等しくなっている。したがって、比較部３１は、制御部３３に対して制御信号を出力する。

データ読み出しタイミング信号が入力されると、記憶部１０は、ＴＳパケットを読み出す。ＴＳパケットが１８８バイト、１回に４バイト読み出すとすれば、４７回の読み出しを行う。

読み出されたデータは、時刻情報分離部２０に入力される。時刻情報分離部２０は、記憶部１０から入力された信号を出力する。

制御部３３では制御信号が入力されると、記憶部１０にデータ読み出しタイミング信号を出力する。記憶部１０はデータを出力すると、制御部３３に対して読み出し完了信号を出力する。

読み出し完了信号を受信した制御部３３は、有効信号を出力する。制御部３３は、一度、比較部３１から制御信号を受け取ると、１パケット分のデータのデータ読み出しタイミングを出力する。

１パケットは１８８バイト、１回に読み出しが４バイトなので、４７回読み出しタイミング信号を出力する。

１回の読み出し毎に、データ読み出しアドレスを次のデータアドレスに更新する（具体的には、アドレスに「１」を加える）。

最後のデータ読み出した後のアドレス読み出しアドレスは、次のＴＳパケットに付随した時刻情報のアドレスに更新する。

ＴＳパケット再生装置では、時刻情報分離部２０で分離されたＴＳパケットの本体部分が、入力されてきても、有効信号が入力されない限り、当該ＴＳパケットの本体部分を取り込まない。しかし、一度、有効信号がＴＳパケット再生装置に入力されると、当該ＴＳパケット再生装置は、有効信号の期間のみ有効なデータとして、当該ＴＳパケットの本体部分を取り込む。

その後、制御部３３は、記憶部１０に制御信号を送る。記憶部１０からは、次の時刻情報が出力され、時刻情報分離部２０に入力する。

記憶部１０は読み出し処理が完了した後、読み出し完了信号を制御部３３に対して出力する。しかし、制御部３３は、時刻情報の読み出しに対する読み出し完了信号に対しては、有効信号を出力しない。

時刻情報分離部２０は、上記と同様に、送信されてきた時刻情報を比較部３１に出力する。

比較部３１には、上記で分離された時刻情報が入力される。そして、比較部３１では、タイマ３２の内部時刻が、入力してきた時刻情報と等しくなるまで、制御部３３に制御信号を出力しない（通常、時刻情報が入力してきた時点では、当該時刻情報の時刻に対して、内部時刻の方が小さい）。また、制御部３３においても、制御部３３から制御信号が入力されるまで、記憶部１０に対してデータ読み出しタイミング信号を出力しない。

よって、タイマ３２の内部時刻が、比較部３１に入力されてきた時刻情報の時刻に達していない状態においては、記憶部１０から新たに時刻情報とＴＳパケットが読み出されることはない。

しかし、タイマ３２の内部時刻が増加していくと、タイマ３２の内部時刻と比較部３１に入力されてきた時刻情報の時刻とが、等しくなる。

タイマ３２の内部時刻と入力されてきた時刻情報とが等しくなると、比較部３１は、制御部３３に対して制御信号を出力する。そして、制御信号を受信した制御部３３は、データ読み出しタイミング信号を記憶部１０に対して出力すると同時に、有効信号を上述のＴＳパケット再生装置に対して出力する。

記憶部１０は、データ読み出し制御信号を受信すると、次に読み出されるべき、時刻情報が付随する一のＴＳパケットを、時刻情報分離部２０に対して出力する。

また、有効信号を受信したＴＳパケット再生装置は、有効信号が入力されてくる期間のみ、時刻情報分離部２０から出力されるＴＳパケットの本体部分を取り込む。

以下、上記まで動作を繰り返し行う。

ここで、ＴＳパケットに付随する時刻情報は、データ送信装置１００のタイマ３の出力値である。また、データ受信装置２００のタイマ３２は、当該タイマ３と同期している。よって、制御部３３から出力される有効信号は、時刻情報付加部２がタイマ３の出力値をＴＳパケットに付加する間隔で、生成される。

したがって、有効信号の出力間隔は、データ送信装置１００に入力されたＴＳパケットの入力間隔と同じである。つまり、時刻情報分離部２０において分離された各ＴＳパケットの本体部分を、前記有効信号の出力間隔で取り出したとする。すると、データ送信装置１００に入力された各ＴＳパケットのパケット間隔と、データ受信装置２００から出力される、対応する各ＴＳパケットのパケット間隔が等しくなる（図３の上段および下段参照）。

以上までが、ネットワーク３００上において、ＴＳパケットに付随した時刻情報に誤りが発生しないで、当該ＴＳパケットがデータ受信装置２００に入力されてきた場合である。

しかし、たとえば、データ送信装置１００とデータ受信装置２００との間に、壁などの障害物があったとする。そうすると、ネットワーク３００に無線ＬＡＮが含まれているので、当該壁の影響で受信状態が悪くなる。よって、ネットワーク３００上において、ＴＳパケットに付随する時刻情報に誤りが発生する可能性が高くなる。そして、当該時刻情報に誤りが発生したＴＳパケットを、データ受信装置２００が受信することになる。

時刻情報に誤りが発生した場合、当該時刻情報が付随するＴＳパケットのＴＳパケット再生装置での復元されないばかりでなく、記憶部１０からは、後続のＴＳパケットも読み出されなくなる。

この場合、記憶部１０の記憶容量は有限なので、記憶部１０内のデータが読み出される前に、データの上書きがされる（オーバーフロー）現象が発生する。当該オーバーフロー現象が発生すると、ＴＳパケットが失われる。以下に詳細に説明する。

図４に、記憶部１０に書き込んだＴＳパケット数の時系列的変化と、読み出したＴＳパケット数の時系列的変化を示す。図４において、横軸は時間であり、縦軸はＴＳパケット数である。また、図４（ａ）は、時刻情報に誤りが発生しなかった場合である。また、図４（ｂ）は、データ送信装置１００が２番目に出力したＴＳパケット（以下、パケットＴＳ２と称する）に付随する時刻情報に誤りが発生した場合である。

なお、図４において、書き込んだＴＳパケット数の変化を示す折線と、読み出したＴＳパケット数の変化を示す折線との、同時刻における差は、当該時刻における記憶部１０に記憶されているデータのデータ残量を示している。

また、上述のとおり、データ読み出し開始条件は、記憶部１０の記憶容量の半分に設定している。よって、図４に示すように、書き込んだＴＳパケット数が記憶部１０の記憶容量の半分に達した時点で、読み出し処理が開始されている。

図４から分かるように、（ａ）では、記憶データ残量は、所定の範囲内で変動し、データ残量が増加し続けることは無い。

しかし、図４（ｂ）では、パケットＴＳ２の時刻情報が誤っているので、タイマ３２の内部時刻とパケットＴＳ２に付随する時刻情報とが等しくならない事態が発生する。そうすると、パケットＴＳ２以降の後続のＴＳパケットが、記憶部１０から読み出されなくなる。したがって、図４（ｂ）が示すように、データ残量が増大し続ける。

ところが、記憶部１０の容量は有限なので、パケットＴＳ２が読み出されないと、新しいＴＳパケットが書き込まないか、または、まだ読み出されていないＴＳパケットが後続のＴＳパケットにより上書きされてしまう（オーバーフロー現象が発生する）。

このように、ＴＳパケットに付随する時刻情報に誤りが発生すると、いずれの場合にも（新しいＴＳパケットが書き込まないか、またはオーバーフロー現象のいずれの場合にも）ＴＳパケットデータが失われてしまう。

したがって、ＴＳパケットに付随する時刻情報の誤りを検出し、記憶部１０のオーバーフローを回避することが重要となる。本発明は、当該オーバーフロー現象を防止するために成されたものである。

そこで、本実施の形態に係るデータ受信装置２００では、当該オーバーフロー現象を回避するために、以下のようにして、時刻情報の誤りを検出している。以下、本実施の形態に係る時刻情報の誤りの検出方法について説明する。

図５は、時刻情報に誤りが発生した場合と、誤りが発生しなかった場合の記憶部１０に記憶されているデータのデータ残量の時系列的変化を示す。図５において、縦軸がデータ残量であり、横軸が時間である。

図５から分かるように、データ受信装置２００が受信したＴＳパケットにおいて、誤りが発生した時刻情報が付随するＴＳパケットが無かった場合には、データ残量は、所定の範囲内で変動するが、データ残量の平均値は一定である。

ところが、データ受信装置２００が受信したＴＳパケットにおいて、誤りが発生した時刻情報が付随するＴＳパケットが含まれている場合には、当該誤りが発生した時刻情報が付随するＴＳパケットが、記憶部１０から読み出されるまで、データ残量は増加し続ける。

なお、図５において、当該データ残量の増加は、動作を分かり易くするため、直線的に描いている。しかし、実際には、入力されるＴＳパケットの瞬間レートが異なるので、直線的にはならない。

そこで、本実施の形態では、時刻情報に誤りが発生した場合には、データ残量が時系列的に増加していくことを利用して、時刻情報に誤りの発生を検出する。以下、記憶部１０に記憶されているデータのデータ残量から、時刻情報の誤りを検出する方法について説明する。

まず、図１で示した記憶状態検出部４０が、記憶部１０のデータ残量を計算する。

具体的に、記憶状態検出部４０では、記憶部１０おいて、最後に書き込み処理が行われたセグメントのアドレスと、最後に読み出し処理が行われたセグメントのアドレスから、記憶部１０のデータ残量を計算することができる。

たとえば、記憶部１０のメモリは、図６に示すように、８個のセグメントで区画されていたとする（実際には、これ以上の数のセグメントで区画されているが、説明の簡略化のため８個とする）。なお、最下段のセグメントのアドレス「１」とし、上段に行くに連れてセグメントアドレスは、「１」増加する。そうすると、最上段のセグメントのアドレスは「８」である。

上記のようにアドレスが付されたセグメントを有するメモリにおいて、今、図６に示すように、最後に書き込み処理が行われたセグメントのアドレスが「７」であるとする。また、最後に読み出し処理が行われたセグメントのアドレスが「３」であるとする。

そうすると、データ残量は、（最後に書き込み処理が行われたセグメントのアドレス）−（最後に読み出し処理が行われたセグメントのアドレス）、つまり「７−３」となり、データ残量は、「４」となる。

また、メモリの最上段まで書き込みが終了し、再びメモリの最下段から書き込み処理が行われたとする。この場合において、図７に示すように、最後に書き込み処理が行われたセグメントのアドレスが「３」であるとする。また、最後に読み出し処理が行われたセグメントのアドレスが「６」であるとする。

そうすると、データ残量は、（メモリアドレスの最大値）＋（（最後に書き込み処理が行われたセグメントのアドレス）−（最後に読み出し処理が行われたセグメントのアドレス））、つまり「８＋３−６」となり、データ残量は、「５」となる。

上記の考察から分かるように、（最後に書き込み処理が行われたセグメントのアドレス）＞（最後に読み出し処理が行われたセグメントのアドレス）の場合には、データ残量＝（最後に書き込み処理が行われたセグメントのアドレス）−（最後に読み出し処理が行われたセグメントのアドレス）である。

また、（最後に書き込み処理が行われたセグメントのアドレス）＜（最後に読み出し処理が行われたセグメントのアドレス）の場合には、データ残量＝（メモリアドレスの最大値）＋（（最後に書き込み処理が行われたセグメントのアドレス）−（最後に読み出し処理が行われたセグメントのアドレス））である。

上記計算式を用いることにより、有限の要領であるメモリに対しても、セグメントのアドレスを用いて、データの残量を求めることができる。

さて、記憶状態検出部４０が記憶部１０のデータ残量を検出したなら、記憶状態検出部４０は、当該検出結果を時刻情報誤り検出部５０に対して出力する。図８は、時刻情報誤り検出部５０の具体的な構成例である。

図８に示している様に、時刻情報誤り検出部５０は、しきい値設定部５１と誤り判定部５２とで構成されている。

誤り判定部５２では、入力されてきた記憶部１０のデータ残量と、所定のしきい値とを比較し、時刻情報に誤りが発生したか否かの判定を行う。ここで、所定のしきい値は、固定値（たとえば、データ残量の平均値に一定の値を加算した値）であっても良い。

しかし、しきい値設定部５１において、入力されてくるデータ残量から動的にしきい値を設定しても良い。この場合、しきい値設定部５１で計算されたしきい値と、データ残量とが誤り判定部５２へ入力され、両者に基づいて、時刻情報の誤りが判定される。

なお、所定のしきい値は、時刻情報に誤りが発生しなかった場合に想定される、データ残量ピーク値の最大値以上に設定する必要がある。

さて、誤り判定部５２における比較処理を行った結果、データ残量が所定のしきい値を超えた場合には、当該誤り判定部５２は、時刻情報に誤りが発生していると判定する。

次に、時刻情報に誤りが発生していると判定した場合の処理について説明する。なお、以下では、データ送信装置１００から２番目に出力されたＴＳパケット（以下、パケットＴＳ２と称する）に付随する時刻情報にのみ、誤りが発生したとして説明を行う。

まず、時刻情報誤り検出部５０が、パケットＴＳ２に付随する時刻情報に誤りが発生したなら、制御部３３にその旨を通知する。

記憶部１０にデータ読み出し信号を出力し、記憶部１０は、ＴＳパケットデータを４バイトずつ、時刻情報分離部２０に出力する。ＴＳパケットは１８８バイトなので、記憶部１０は、４７回の読み出し処理を行う。

記憶部１０は、読み出しが実行される度に、読み出しアドレスを更新する。４７回の読み出しが完了したら、次のＴＳパケットデータの読み出しアドレスに設定する。

また、記憶部１０は、１回の読み出しが終わる毎に、読み出し完了信号を制御部３３に対し出力する。制御部３３は、読み出し完了信号を受信すると、ＴＳパケットを読み出している場合には、有効信号を出力する。

さらに、制御部３３は、記憶部１０に対して、データ読み出しタイミング信号を出力する。当該データ読み出しタイミング信号を受信した記憶部１０は、読み出しアドレスが次のＴＳパケットの時刻情報にセットされているので、次のＴＳパケット（３番目のＴＳパケット）に付随している時刻情報をを時刻情報分離部２０に対して出力する。

時刻情報分離部２０は、当該時刻情報を比較部３１に対して出力する。

さて、比較部３１では、下記の条件を満たす場合に、制御部３３に対して制御信号を出力する。

時刻情報≦内部時刻（タイマ３２の出力信号） （１）
ところで、通常は、当該時刻情報と内部時刻とは等しい場合に（時刻情報に比べて内部時刻が小さい場合には、内部時刻の計測が進むのを待って）、比較部３１は、制御信号を制御部３３に対して出力する。

しかし、パケットＴＳ２に付随する時刻情報に誤り発生している場合には、データ残量がしきい値レベルに達してもなお、内部時刻が、パケットＴＳ２に付随する時刻情報と等しくならない。

このとことから、パケットＴＳ２に付随する時刻情報は、本来の時刻Ｔ２より大きな時刻Ｔ２’に変化するような誤り発生していることが分かる。つまり、時刻情報誤り検出部５０により、時刻情報の誤りを検出したときの内部時刻がＴｅであるとすると、Ｔ２＜Ｔｅ＜Ｔ２’の関係が成立することになる。

ここで、誤りが発生していないときには、各ＴＳパケットに付随する時刻情報は、以下の関係がある。

Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜・・・＜Ｔｎ＜Ｔｎ＋１ （２）
ここで、時刻Ｔｉは、ｉ番目のＴＳパケットに付随している時刻情報の時刻である。また、内部時刻Ｔｅは、Ｔ２より大きな値であり、たとえば、時刻Ｔ７と時刻Ｔ８との間の値であるとする。

そこで、比較部３１での動作に話を戻すと、今、比較部３１には、３番目のＴＳパケットに付随していた時刻情報（時刻Ｔ３）が入力されてきている。そして、ＴＳ２に付随する時刻情報に誤りが発生していることを検出した内部時刻は、時刻Ｔｅ（Ｔ７＜Ｔｅ＜Ｔ８）である。

そうすると、時刻Ｔ３は、式（１）の関係を満たすので、比較部３１は、制御信号を制御部３３に対して出力する。当該制御信号を受信した制御部３３は、記憶部１０に対して、データ読み出しタイミング信号を出力すると伴に、ＴＳパケット再生装置（図示せず）に対して、有効信号を出力する。

１回で４バイト読み出すので、記憶部１０に４７回の読み出しタイミング信号を出力する。この後に、データ読み出しアドレスを、次の時刻情報のアドレスに更新する。

有効信号を受信したＴＳパケット再生装置は、３番目のＴＳパケットを取り込む。また、４番目のＴＳパケットの時刻情報を時刻情報分離部２０に対して出力する。

時刻情報分離部２０において、４番目のＴＳパケットから分離された時刻情報（時刻Ｔ４）は、比較部３１へと出力される。なお、上記仮定（Ｔ７＜Ｔｅ＜Ｔ８）より、当該時刻Ｔ４を示す時刻情報についても、式（１）の関係を満たすので、比較部３１は、制御信号を制御部３３に対して出力する。

以上まで動作を繰り返し行う。

なお、時刻Ｔ８を示す時刻情報が比較部３１に送られる頃には、タイマ３２の内部時刻は、時刻Ｔｅよりさらに進んでいる。よって、時刻Ｔ８を示す時刻情報についても、式（１）の関係が成立していることもある。したがって、比較部３１に送られてくる時刻情報が示す時刻が、タイマ３２が計測する内部時刻に追いつくまで、上記処理が繰り返し行われる。

さて、９番目のＴＳパケットに付随する時刻情報（時刻Ｔ９）が比較部３１に送られてきたとする。そして、当該時刻Ｔ９を示す時刻情報は、式（１）の関係を満たさず、時刻Ｔ９に比べてタイマ３２の内部時刻の方が小さかったとする。

この場合には、通常の動作に戻り、タイマ３２が計測する内部時刻が進み、当該内部時刻が、時刻Ｔ９に等しくなった時点で、比較部３１は、制御信号を制御部３３に対して出力する。

以上により、２番目のＴＳパケットから８番目までのＴＳパケットまでは、断続的に、ＴＳパケット生成装置へと出力される。なお、このとき、当該各ＴＳパケット間の間隔は、データ送信装置１００に入力された各ＴＳパケット間の間隔とは、異なる。

しかし、９番目のＴＳパケット以降のＴＳパケットに関しては、正常にＴＳパケット再生装置へと出力される。したがって、データ受信装置２００から出力される、当該９番目以降のＴＳパケット間の間隔は、データ送信装置１００に入力された各ＴＳパケット間の間隔と同じになる。

以上のように、本実施の形態に係わるデータ受信装置２００は、記憶部１０に記憶されているデータのデータ残量から、ＴＳパケットに付随する時刻情報の誤りを検出している。そして、時刻情報に誤りがある場合は、タイマ３２が計測する内部時刻に関係なく、記憶部１０から次のＴＳパケットを読み出している。

したがって、時刻情報に誤りが発生したとしても、記憶部１０がオーバーフローすることを防止できる。

また、比較部３１は、タイマ３２が計測する内部時刻と、入力されてくる時刻情報との大小関係に基づいて動作している。したがって、データ受信装置２００を構成する各部分のうち、比較部３１の動作に関連する部分の構成を簡略することができ、当該データ受信装置２００全体の構成は、簡単な構成となる。

なお、上記では、データ送信装置１００のタイマ３およびデータ受信装置２００のタイマ３２は、無限計測型のタイマ（当該タイマは、時刻を増加する方向にのみ計測し続ける）であることを想定している。当該想定の下であれば、比較部３１での時刻情報とタイマ３２の計測時刻との比較方法は、上式（１）でも問題は無い。

しかし、実際に用いられるタイマ３，３２等は、有限計測型のタイマ（当該タイマは、所定の期間を周期的に時刻を計測する）である。つまり、計測される時間が最大になれば、再び０から計測が始まる。このような、タイマ３，３２等を用いる場合には、比較部３１は、以下の方法により、時刻情報が示す時刻とタイマ３２の内部時刻とを比較する必要がある。

以下、タイマ３２等が有限である場合について、図９に基づいて説明する。図９は、有限計測型のタイマを概念的に描いたものである。

時刻情報に誤りが発生していない場合には、比較部３１に送られてくる時刻情報の時刻（図９では、時刻Ｔｎ）は、タイマ３２の内部時刻より若干進んだ時刻となっている。ここで、タイマ３２の周期が、時間ＴＭＡＸであるとする。つまり、タイマ３２が時間ＴＭＡＸまで時刻を計測すると、計測時刻はリセットされ、ゼロからの計測が再開される。また、時間ＴＭＡＸは、ＴＳパケット間の間隔に比べて十分長い値である。

ところで、時刻Ｔｎ−１を示す時刻情報とタイマ３２の内部時刻とを比較して、両者が等しくなって、次の時刻情報（時刻Ｔｎ）が比較部３１に入力されてくる。したがって、通常、時刻Ｔｎは、タイマ３２の内部時刻より時間ＴＭＡＸ／２、以上進んでいることは無い。

ところが、時刻情報に誤りが発生したとする。このとき、当該誤りの発生を検出するまで次のＴＳパケットは記憶部１０から読み出されず、また、タイマ３２の内部時刻は計測し続ける。そうすると、仮に２番目のＴＳパケットに誤りが発生したとすると、３番目以降のＴＳパケットに付随する時刻情報おいては、時刻情報が示す時刻がタイマ３２の内部時刻に比べて、遅れるものがでてくる。

つまり、３番目以降のＴＳパケットに付随する時刻情報について、図９の領域Ｚ内に存するものが生じる。ここで、以前の比較処理から時刻情報の誤りを検出するまでの時刻が、時間ＴＭＡＸ／２よりも小さいとする。すると、タイマ３２の内部時刻に対して、比較部３１に送られてくる時刻情報の時刻が、時間ＴＭＡＸ／２、以上遅れることはあり得ない。

そうすると、領域Ｚを内部時刻から時間ＴＭＡＸ／２の範囲に設定すれば、領域Ｚ内には、常に、誤りが発生したために読み出されずにいた、ＴＳパケットに付随する情報時刻のみが含まれることになる。

以上により、比較部３１では、時刻情報が示す時刻が領域Ｚ内に存すると判定した場合には、比較部３１は、制御部３３に制御信号を送信する。

これに対して、時刻情報が示す時刻が領域Ｚ外に存すると判定した場合には、タイマ３２の内部時刻が進むのを待つ。そして、当該時刻情報が示す時刻とタイマ３２の内部時刻とが等しくなれば、比較部３１は、制御部３３に制御信号を送信する。

比較部３１でのタイマ３２の内部時刻と時刻情報が示す時刻との対比を上記のようにすれば、本実施の形態に係るデータ受信装置２００は、有限計測型のタイマであるタイマ３２等にも対応できる。

＜実施の形態２＞
本実施の形態では、時刻情報誤り検出部５０が、記憶部１０に記憶されているデータのデータ残量の変動に応じて、しきい値を動的に設定する場合について説明する。

図８で示したように、時刻情報誤り検出部５０は、しきい値設定部５１等を有している。図１０は、本実施の形態に係る、しきい値設定部５１の内部構造を示したブロック図である。

図１０に示すように、しきい値設定部５１は、第一の平均回路５１ａ、減算回路５１ｂ、絶対値計算回路５１ｃ、加算回路５１ｄ、第二の平均回路５１ｅ、および乗算回路５１ｆにより構成されている。また、各回路は、上記の順に直列的に接続されている。

次に、本実施の形態に係る、しきい値設定部５１の動作について説明する。

ここで、図１１は、記憶状態検出部４０から出力された、記憶部１０のデータ残量の時系列的変化の一部を示す図である。図１１において、横軸は、時間であり、縦軸は、データ残量である。

さて、図１０に示した、第一の平均回路５１ａに図１１に示したデータ残量信号が入力される。すると、第一の平均回路５１ａは、当該データ残量の平均値（第一の平均値と称する）を計算する。当該計算結果を、図１１に併せて示す。なお、当該第一の平均値は、実際には若干変動する。しかし、図１１では、説明を簡単にするために略直線で描いている。

減算回路５１ｂには、図１１で示したデータ残量信号が入力されると伴に、第一の平均回路５１ａの計算結果も入力される。そして、減算回路５１ｂでは、入力されてきたデータ残量信号と入力されてきた第一の平均値との差を計算する。これにより、第一の平均値を基準としたデータ残量の変化の様子を知ることができる。当該計算結果を図１２に示す。減算回路５１ｂは、当該計算結果を絶対値計算回路５１ｃへと出力する。

前段の出力結果を受信した絶対値計算回路５１ｃは、図１２で示した第一の平均値に対するデータ残量の変化の様子を示す信号の絶対値を計算する。これにより、第一の平均値を基準としたデータ残量の変化の大きさの様子を知ることができる。当該計算結果を図１３に示す。絶対値計算回路５１ｃは、当該計算結果を加算回路５１ｄへと出力する。

加算回路５１ｄは、第一の平均回路５１ａの計算結果と、絶対値計算回路５１ｃの計算結果とを入力する。そして、加算回路５１ａでは、入力されてきた両計算結果を加算する。これにより、図１４に示す波形が生成される。当該計算結果を第二の平均回路５１ｅへと出力する。

第二の平均回路５１ｅでは、加算回路５１ｄの計算結果の平均値（第二の平均値と称する）を計算する。当該計算結果を、図１４に併せて描かれている。当該一連の演算処理からも分かるように、第二の平均値は、第一の平均値に対するデータ残量の変化の大きさが大きいほど、大きくなる。第二の平均回路５２ｅは、上記計算結果を乗算回路５１ｆへと出力する。

最後に、乗算回路５１ｆでは、受信した第二の平均値に対して、所定の値（１より大きな値）を乗算する。そして、当該乗算結果をしきい値とし、図８に示した誤り判定部５２へと出力する。なお、誤り判定部５２へと出力されるしきい値の様子を、図１４において併せて描いてる。

動的に、しきい値を設定する方法は上記に限るものではない。しかし、上述のように、第一の平均値に対するデータ残量の変化の大きさに応じて、しきい値を設定することにより、最新のデータ残量の変化の様子から、適正なしきい値を動的に設定することができる。

また、図１０で示した構成は、一例である。第一の平均値に対するデータ残量の変化の大きさに応じて、しきい値を設定することができるなら、他の構成を採用してもかまわない。

＜実施の形態３＞
実施の形態１に係る記憶状態検出部４０は、記憶部１０おいて、最後に書き込み処理が行われたセグメントのアドレスと、最後に読み出し処理が行われたセグメントのアドレスから、記憶部１０のデータ残量を計算していた。

しかし、本実施の形態に係る記憶状態検出部４０は、記憶部１０おいて、書き込み処理が行われた回数と、読み出し処理が行われた回数とから、記憶部１０のデータ残量を計算する。

具体的に、本実施の形態に係る記憶状態検出部４０は、記憶部１０に一のＴＳパケット分のデータの書き込みが完了した場合は、「１」を加算する。また、記憶部１０に一のＴＳパケット分のデータの読み出しが完了した場合は、「１」を減算する。

たとえば、記憶部１０への一のＴＳパケット分のデータの書き込み回数と読み出し回数とが、同じであるとする。この場合、前記両回数の差は、「０」となる。このことは、記憶部１０におけるデータ残量が「０」であること意味する。

また、一度もＴＳパケットの読み出しが行われないなら、一のＴＳパケット分のデータを書き込んだ回数が、記憶部１０におけるデータ残量となる。

以上のように、本実施の形態に係る記憶状態検出部４０は、記憶部１０へのＴＳパケットの書き込み処理が行われた回数と、読み出し処理が行われた回数とに基づいて、記憶部１０のデータ残量を計算している。

したがって、本実施の形態に係る記憶状態検出部４０は、加算器等で簡単に構成できるので、実施の形態１に係る記憶状態検出部４０よりも、回路構成の複雑化を防止することができる。

＜実施の形態４＞
図１５は、本実施の形態に係るデータ受信装置２００の構成を示すブロック図である。

図１と図１５との比較から分かるように、本実施の形態に係るデータ受信装置２００は、実施の形態１に係るデータ受信装置２００の構成に、タイマ３４、タイマ比較部３５、およびタイマ切り替え部３６を、さらに加えたものである。

タイマ３４は、タイマ３２よりも内部時刻が早く進む。このために、内部時刻を計測するクロックの周波数を、タイマ３２よりもタイマ３４の方を高くする。具体的には、使用するクロック発信器を２つ用い、タイマ３４の方の発信周波数を高くする。

また、時刻を計測するクロック発信器を１つにした場合には、タイマ３４の方は、所定間隔ごとに内部時刻の増分を多くする。これにより、タイマ３４の内部時刻をタイマ３２の内部時刻より、早く進めることができる。

タイマ比較部３５は、タイマ３２の内部時刻とタイマ３４の内部時刻とを比較する装置である。

また、タイマ切り替え部３６は、比較部３１とタイマ３２との接続関係と、比較部３１とタイマ３４との接続関係とのどちらか一方を、択一的に選択する（つまり、前記接続関係を切り替える）装置である。

以下、本実施の形態係るデータ受信装置２００の動作について説明する。

まず、前提として、タイマ切り替え部３６により、比較部３１は、タイマ３２に接続されているとする。これにより、比較部３１には、タイマ３２の内部時刻が入力される。また、本実施の形態においても、２番目のＴＳパケットに付随する時刻情報のみ、誤りが発生しているとする。

読み出し開始条件を満たされると、記憶部１０から１番目のＴＳパケット（当該ＴＳパケットには、時刻情報が付随している）の時刻情報が読み出される。そして、当該ＴＳパケットは、時間情報分離部２０へと入力される。

タイマ３２には、当該時刻情報の時刻がセットされる。ここで、タイマ３２は、以後、当該１番目のＴＳパケットに付随していた時刻情報が示す時刻から、内部時刻を計測し続ける。

これに対して、時刻情報誤り検出部５０が時刻情報の誤りの発生を検出するまでの間で、比較部３１に入力される時刻情報とタイマ３２の内部時刻とが等しい場合には、タイマ３４には、そのときのタイマ３２の内部時刻（つまり、今比較部３１で比較の対象となっている時刻情報の時刻）がセットされる。また、タイマ３４は、時刻情報誤り検出部５０が、時刻情報の誤りの発生を検出するまで、内部時刻の計測を開始しない。

さて、１番目のＴＳパケットから分離された時刻情報は、比較部３１に送られる。比較部３１では、タイマ３２の内部時刻と当該送られてきた時刻情報が示す時刻との比較を行う。そして、両者が等しい場合には、比較部３１は、制御部３３に対して制御信号を出力する。

今の場合、タイマ３２の内部時刻は、１番目のＴＳパケットから分離された時刻情報の時刻にセットされていることから、比較部３１は、制御部３３に対して制御信号を出力する。

制御信号を受信した制御部３３は、記憶部１０に対してデータ読み出しタイミング信号を出力する。記憶部１０は、読み出しアドレスの４バイトのデータを、時刻情報分離部２０に出力する。記憶部１０は、制御部３３に対して読み出し完了信号を出力する。制御部３３は、読み出し完了信号を受信すると、有効信号を出力する。

当該動作を４７回繰り返して実行することにより、１ＴＳパケットデータ（１８８バイト）を時刻情報分離部２０に出力する。

これにより、時刻情報分離部２０が出力する１番目のＴＳパケットを、ＴＳパケット再生装置は取り込む。また、記憶部１０は、２番目のＴＳパケット（当該ＴＳパケットには、時刻情報が付随している）の時刻情報を時刻情報分離部２０に対して出力する。

さて、２番目のＴＳパケットを受信した時刻情報分離部２０は、時刻情報とＴＳパケットの本体部とを分離し、分離した時刻情報を比較部３１に対して出力する。そして、比較部３１では、タイマ３２の内部時刻と当該送られてきた時刻情報が示す時刻との比較を行う。

ここで、当該時刻情報には誤りが発生しており、時刻情報が示す時刻は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ２’（Ｔ２＜Ｔ２’）に変化しているとする。

なお、以下の説明では、時刻Ｔｉは、ｉ番目のＴＳパケットに付随す時刻情報の時刻であるとする。

そうすると、実施の形態１で説明した方法により、時刻情報誤り検出部５０は、上記時刻情報の誤りの発生を検出する。そして、時刻情報の誤りを検出した時刻情報誤り検出部５０は、制御部３３に対して、時刻情報に誤りが発生していることを知らせる信号を出力する。上記信号を受信した制御部３３は、データ読み出しタイミング信号を記憶部１０に対して出力し、記憶部１０が所定のデータを時刻情報分離部２０に出力すると、記憶部１０は、制御部３３に読み出し完了信号を送る。制御部３３は、読み出し完了信号を受信すると、ＴＳパケット再生装置に対して有効信号とを出力する。

上記の処理を１パケットデータ分（例えば、４７回）繰り返し行う。

また、時刻情報の誤りを検出した時刻情報誤り検出部５０は、時刻情報に誤りが発生していることを知らせる信号を、タイマ３４およびタイマ切り替え部３６に対しても出力する。

なお、有効信号を受信したＴＳパケット再生装置は、２番目のＴＳパケットを取り込み、また、データ読み出しタイミング信号を受信した記憶部１０は、３番目のＴＳパケットの時刻情報の読み出し処理を行う。

さて、本実施の形態に係るデータ受信装置では、時刻情報に誤りが発生していることを知らせる信号を受信したタイマ３４は、内部時刻の計測を開始する。ここで、タイマ３４には、１番目のＴＳパケットに付随していた時刻情報が示す時刻がセットされている。したがって、当該時刻からの計測となる。

なお、時刻情報誤り検出部５０が時刻情報の誤りの発生を検出した時刻は、タイマ３２の内部時刻で、時刻Ｔｅであるとする。

さらに、本実施の形態に係るデータ受信装置では、時刻情報に誤りが発生していることを知らせる信号を受信したタイマ切り替え部３６は、比較部３１とタイマ３２との接続を切断し、比較部３１とタイマ３４とを接続する。

当該動作の様子を図１６のグラフに示す。なお、タイマ３２の内部時刻は、上記タイマの切り替え処理にかかわらず、時刻を計測し続ける。

図１６において、左の縦軸は、タイマ３２の内部時刻であり、右の縦軸は、タイマ３４の内部時刻である。また、横軸は、外部時間である。また、図１６中において、比較部３１に接続されている期間は、実線で示し、比較部３１に接続されていない期間は、点線で示している。

さらに、図１６において、黒丸印は、タイマ３２の内部時刻が比較部３１に反映されているときに、タイマ３２の内部時刻と時刻情報が示す時刻との比較処理が、無事に完了した時点を示す。また、黒角印は、タイマ３４の内部時刻が比較部３１に反映されているときに、タイマ３４の内部時刻と時刻情報が示す時刻との比較処理が、無事に完了した時点を示す。

なお、白丸印は、２番目の時刻情報に誤りが発生していなければ、タイマ３２の内部時刻が比較部３１に反映されているときに、タイマ３２の内部時刻と時刻情報が示す時刻との比較処理が、無事に完了したであろう時点を示す。

図１６に示すように、タイマ３２の内部時刻で、時刻Ｔｅ（タイマ３２の内部時刻表示で、Ｔ５＜Ｔｅ＜Ｔ６）の時点で、時刻情報誤り検出部５０が時刻情報の誤りの発生を検出したので、比較部３１との接続を、タイマ３２からタイマ３４に切り替えられる。そして、タイマ３４は、時刻Ｔ１からの内部時刻の計測を開始する。

なお、タイマ３２よりタイマ３４の方が早く進むので、図１６において、タイマ３２の内部時刻を示す直線の傾きより、タイマ３４の内部時刻を示す直線の傾きの方が大きくなっている。

さて、タイマ切り替え部３６の制御により、比較部３１とタイマ３４とが接続されると、比較部３１では、タイマ３４の内部時刻と３番目の時刻情報が示す時刻との比較を行う。そして、両時刻が等しくなれば、比較部３１は、その旨を制御部３３に知らせる。

そうすると、制御部３３は、有効信号とデータ読み出しタイミング信号とを各々出力する。データ読み出しタイミング信号を受信した記憶部１０は、４番目のＴＳパケットの時刻情報を時刻情報分離部２０に対して出力する。以下、当該動作を繰り返し行い、２番目以降のＴＳパケットのデータ受信装置２００内での処理を実行する。

ところで、タイマ３４の内部時刻は、タイマ３２の内部時刻より早く進むことことから、いずれ両タイマの内部時刻が等しくなる。図１６では、タイマ３２，３４の内部時刻が時刻Ｔ８の時点で、両タイマの内部時刻が等しくなっている。

そこで、タイマ比較部３５は、タイマ３４の内部時刻がタイマ３２の内部時刻と等しくなった時点で、タイマ切り替え部３６にその旨を通知する。すると、タイマ切り替え部３６は、比較部３１とタイマ３４との接続を切断する。そして、タイマ切り替え部３６は、比較部３１とタイマ３２との接続を行う。

なお、当該切り替え作業に伴い、タイマ３４の内部時刻の計測は停止する。

以後、比較部３１では、タイマ３２の内部時刻と当該比較部３１に送られてくる時刻情報が示す時刻との比較を行う。そして、両時刻が一致するときには、比較部３１は、制御信号を制御部３３に対して出力する。さらに、このときのタイマ３２の内部時刻（つまり、今比較の対象となっている時刻情報の時刻）を、タイマ３４の内部時刻としてセットする（図１６参照）。

以上のように、本実施の形態に係るデータ受信装置２００では、時刻情報に誤りが発生したことを検出し、当該誤りが発生した時刻情報を付随していたＴＳパケットを強制的に、データ受信装置２００から出力している。

さらに、誤りが発生したことにより読み出されずにいた、後続のＴＳパケットもタイマ３４（当該タイマ３４の内部時刻は、誤りが発生していた時刻情報の直前の時刻情報が示す時刻に設定されており、誤り発生を検出した時に、計測を開始する）の内部時刻を用いた比較部３１での比較処理により、読み出すことができる。

したがって、実施の形態１に係るデータ受信装置２００と同様に、記憶部１０でのオーバーフロー現象の発生を防止することができる。

さらに、本実施の形態に係るデータ受信装置２００では、タイマ３４の内部時刻と比較部３１に送られてくる時刻情報との比較処理に基づいて、ＴＳパケットのデータ受信装置２００からの出力を行っている。

したがって、ＴＳパケット間の間隔は少し短くなるものの、データ受信装置２００から出力されるＴＳパケット間の間隔は、データ送信装置１００に入力された、対応するＴＳパケット間の間隔とほぼ同じとすることができる。

なお、タイマ３４の内部時刻の計測は、タイマ３と同期しているタイマ３２の内部時刻の計測の早さより少し早い。よって、上記のように、ＴＳパケット間の間隔を完全には維持することはできない。しかし、当該誤差は、ＴＳパケットを再生する上で許容される値とすることが可能である。

以上により、誤りが発生した時刻情報が付随していたＴＳパケットより後続のＴＳパケットを、ＴＳパケット再生装置において、正常に再生させることができる。

なお、本実施の形態では、タイマ３４の内部時刻が、タイマ３２の内部時刻と等しくなった時点で、比較部３１とタイマ３４との接続関係を、比較部３１とタイマ３２との接続関係に戻した。

しかし、タイマ３４の内部時刻が、タイマ３２の内部時刻と等しくなり、さらに、タイマ３４の内部時刻が、タイマ３２の内部時刻を超えた時点で、比較部３１とタイマ３４との接続関係を、比較部３１とタイマ３２との接続関係に戻しても良い。

＜実施の形態５＞
実施の形態１に係るデータ受信装置２００では、記憶部１０に記憶されているデータの残量を基に、時刻情報に誤りが発生していることを検出していた。そして、記憶部１０でオーバーフロー現象が起こるのを事前に、防止していた。

しかし、本実施の形態に係る受信装置２００は、前後の時刻情報から時刻情報に誤りが発生していることを検出する。そして、当該時刻情報の誤りを補正することにより、結果として、記憶部１０でオーバーフロー現象が起こるのを防止する。

図１７は、本実施の形態に係るデータ受信装置２００の内部構成を示すブロック図である。

図１と図１７との比較から分かるように、本実施の形態に係るデータ受信装置２００は、記憶状態検出部４０および時刻情報誤り検出部５０を備えていない。しかし、本実施の形態に係るデータ受信装置２００は、新たに、ＴＳパケット記憶部６０、時刻情報記憶部７０、および時刻情報補正部８０を、さらに備えている。なお、その他の構成は、実施の形態１に係るデータ受信装置２００と、本実施の形態に係るデータ受信装置２００とは同じである。

ＴＳパケット記憶部６０は、時刻情報分離部２０で分離されたＴＳパケットの本体部分を記憶する装置である。

また、時刻情報記憶部７０は、時刻情報分離部２０で分離された時刻情報を複数個、記憶する装置である。

また、時刻情報誤り補正部８０は、時刻情報記憶部７０に記憶されている時刻情報のうち、いくつかの時刻情報を読み取る。そして、時刻情報誤り補正部８０は、読み取った時刻情報を基に、一の時刻情報に誤りが発生しているか否かの判定を行う。時刻情報誤り補正部８０が、当該一の時刻情報に誤りが発生していると判定したときには、当該一の時刻情報を補正する。

以下、本実施の形態に係るデータ受信装置２００の動作について説明する。

まずはじめに、記憶部１０からｎ個の、時刻情報が付随したＴＳパケットを順次、読み出し、時刻情報分離部２０へと出力する。

時刻情報分離部２０では、入力してきたＴＳパケットから順次、以下の処理を行う。

まず、時刻情報分離部２０は、時刻情報とＴＳパケットの本体部分との分離処理を行う。そして、時刻情報分離部２０は、分離したＴＳパケットの本体部分をＴＳパケット記憶部６０に対して出力する。また、時刻情報分離部２０は、分離した時刻情報を時刻情報記憶部７０に対して出力する。

時刻情報記憶部７０は、時刻情報分離部２０から送られてくる時刻情報を順次記憶する。

次に、時刻情報補正部８０は、時刻情報記憶部７０から、連続する３個の時刻情報を読み出す。そして、時刻情報補正部８０は、当該３個の時刻情報の大小関係から、２個目の時刻情報に誤りが発生しているか否かの判定を行う。

ところで、時刻情報に誤りが発生していなければ、後続の時刻情報ほど、大きな値となる。また、今、時刻情報補正部８０が読み込んだ時刻情報が示す時刻が、時刻Ｔ（ｉ−１）、Ｔ（ｉ）、Ｔ（ｉ＋１）だとする。

そうすると、もし、時刻情報補正部８０が、Ｔ（ｉ−１）＜Ｔｉ＜Ｔ（ｉ＋１）、の大小関係を満たすと判断したなら、ｉ番目の時刻情報（時刻Ｔｉ）には、誤りが発生していない判定することができる。

ところが、時刻情報補正部８０が、Ｔ（ｉ−１）＜Ｔｉ＜Ｔ（ｉ＋１）、の大小関係を満たさないと判断したとする。このときは、時刻情報補正部８０は、ｉ番目の時刻情報（時刻Ｔｉ）に誤りが発生している判定する。そして、時刻情報補正部８０は、以下に示す計算を行う。

Ｔ（ｉ）＝Ｆ（Ｔ（ｉ−１）、Ｔ（ｉ＋１））
ここで、関数Ｆ（ｘ、ｙ）は、変数ｘとｙの関数でることを示す。たとえば、単純に、関数Ｆ（Ｔ（ｉ−１）、Ｔ（ｉ＋１））＝（Ｔ（ｉ−１）＋Ｔ（ｉ＋１））／２、とすることができる。

次に、時刻情報補正部８０が上記計差結果に基づいて、時刻情報記憶部７０に記憶されているｉ番目の時刻情報の補正（書き換え）を行う。なお、時刻情報補正部８０が、ｉ番目の時刻情報に誤りが発生していないと判断したときには、時刻情報補正部８０は、時刻情報記憶部７０に記憶されているｉ番目の時刻情報に対しては、何の処理も施すことは無い。

このように、時刻情報補正部８０は、順次、時刻情報記憶部７０から連続する所定の数（本実施の形態では、３個）の時刻情報を読み出す。そして、時刻情報補正部８０は、当該読み出した時刻情報を基に、時刻情報記憶部７０に記憶されている各時刻情報に対して、必要ならば、補正（書き換え）を行う。

さて、時刻情報記憶部７０に記憶されている時刻情報のうち最先の時刻情報が、時刻情報補正部８０による誤り発生の有無の検査および補正が施されているなら、時刻情報記憶部７０は、当該時刻情報を比較部３１に対して出力する。

比較部３１では、送られてきた時刻情報が示す時刻と、タイマ３２の内部時刻とを比較する。そして、時刻情報が示す時刻がタイマ３２の内部時刻と等しいなら（もしくは、時刻情報の時刻≦タイマ３２の内部時刻、の関係を満たすなら）、比較部３１は、制御部３３に対して制御信号を出力する。さらに、比較部３１は、次の時刻情報を時刻情報記憶部７０から受け取る。

制御信号を受信した制御部３３は、記憶部１０にデータ読み出しタイミング信号を出力する。記憶部１０は、時刻情報分離部２０に４バイトのデータを出力する。その後、記憶部１０は、制御部３３に読み出し完了信号を出力する。読み出し完了信号を受信した制御部３３は、データ受信装置２００の後段に位置するＴＳパケット再生装置（図示せず）に対して、有効信号を出力する。

時刻情報分離部２０は、上記処理で読み出したＴＳパケットを、直ちに出力する。

一方、１８８バイトのＴＳパケットの読み出しが終わると、制御部３３は、データ読み出しタイミング信号を記憶部１０に送信する。記憶部１０は、次のＴＳパケットに付随した時刻情報をを時刻情報分離部２０に対して出力する。

記憶部１０は、制御部３３に対して読み出し完了信号を出力するが、制御部３３は有効信号を出力しない。

なお、比較部３１では、タイマ３２の内部時刻が、受け取った時刻情報が示す時刻と等しくなる（または、時刻情報の時刻≦タイマ３２の内部時刻、の関係を満たす）まで待ち、両時刻が等しくなったら（または、時刻情報の時刻≦タイマ３２の内部時刻、の関係を満たしたら）上記と同じ処理を行う。

以下、上記までの処理を繰り返し行う。

以上のように、本実施の形態に係るデータ受信装置２００は、所定の数の時刻情報を基に、時刻情報に誤りが発生しているか否かの判定を行い、さらに、時刻情報に誤りが発生していると判断したときには、当該誤りが発生している時刻情報の前後の時刻情報に基づいて、誤りが発生している時刻情報の補正を行っている。

したがって、データ受信装置２００は、ネットワーク３００上において時刻情報に誤りが発生すること無く各ＴＳパケットが送られてきたときと、同じ動作を行うことができる。よって、記憶部１０でのオーバーフロー現象を防止することができる。

また、本実施の形態に係るデータ受信装置２００は、時刻情報の大小関係で誤りを検出している。さらに、当該データ受信装置２００では、誤りが発生した時刻情報を、当該誤りが発生した時刻情報の前後の時刻情報を用いて補正している。したがって、時刻情報の誤り検出と補正を簡単に行うことができる。

なお、無限計測型のタイマ（当該タイマは、時刻を増加する方向にのみ計測し続ける）を用いた場合には、誤りが発生しているｉ番目の時刻情報（時刻Ｔｉ）の誤りを、Ｔ（ｉ−１）＜Ｔｉ＜Ｔ（ｉ＋１）、の大小関係を基に判断することができる。

しかし、有限計測型のタイマ（当該タイマは、所定の期間を周期的に時刻を計測する）を用いた場合には、誤りが発生しているｉ番目の時刻情報（時刻Ｔｉ）の誤りを、Ｔ（ｉ−１）＜Ｔｉ＜Ｔ（ｉ＋１）、の大小関係を基に判断することができなくなる場合がある。

たとえば、図１８に示すように、時間ＴＭＡＸを周期的に計測する有限計測型のタイマを、データ受信装置２００に採用したとする。当該タイマは、０から時間ＴＭＡＸまでの時刻の計測を行えば、再び時刻は０に戻り、時刻０からの計測が再開される。

図１８に示すように、当該有限計測型タイマを採用したなら、たとえ時刻情報に誤りが生じてなくとも、Ｔ（ｉ−１）＜Ｔｉ＜Ｔ（ｉ＋１）の関係を満たさなくなるケースが生じる。

したがって、有限計測型タイマを用いた場合には、時刻情報に誤りが発生しているか否かの判断の手法（関係式）に変更を加える必要がある。

また、ｉ番目の時刻情報に誤りが発生していると判断したときに、時刻情報記憶部７０に記憶されている当該時刻情報の補正（書き換え）を行う。しかし、有限計測型のタイマを採用する場合には、補正（書き換え）の際に用いられる関係式Ｆ（Ｔ（ｉ−１）、Ｔ（ｉ＋１））も適切に決定する必要がある。

なお、本発明では、通信方式として、ＩＥＥＥ１３９４や無線ＬＡＮを用いる場合について説明した。しかし、通信方式は、上記のものに限るものでなく、たとえば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、高速ＰＬＣ、ＵＷＢ等用いても良い。

パケットデータ送受信システムの構成例を示す図である。 時刻情報が付随しているＴＳパケットを示す図である。 ＴＳパケットの伝送状態を示す図である。 記憶部に書き込まれたＴＳパケット数の変化、および記憶部から読み出されたＴＳパケット数の変化を示す図である。 データ残量の時系列的変化を示す図である。 データ残量を検出する方法を説明するための図である。 データ残量を検出する方法を説明するための図である。 時刻情報誤り検出部の内部構成を示す図である。 有限時間を周期的に計測するタイマを用いた場合を説明するための図である。 しきい値設定部の内部構成を示す図である。 所定のしきい値を決定する方法を説明するための図である。 所定のしきい値を決定する方法を説明するための図である。 所定のしきい値を決定する方法を説明するための図である。 所定のしきい値を決定する方法を説明するための図である。 実施の形態４に係るデータ受信装置の構成を示す図である。 実施の形態４に係るデータ受信装置の動作を説明するための図である。 実施の形態５に係るデータ受信装置の構成を示す図である。 有限時間を周期的に計測するタイマを用いた場合を説明するための図である。

符号の説明

１ 入力端子、２ 時刻情報付加部、３ （データ送信装置側の）タイマ、１０ 記憶部、２０ 時刻情報分離部、３０ データ読み出しタイミング生成部、３１ 比較部、３２ （データ受信装置側の）タイマ（第一のタイマ）、３３ 制御部、３４ （データ受信装置側の）タイマ（第二のタイマ）、３５ タイマ比較部、３６ タイマ切り替え部、４０ 記憶状態検出部、５０ 時刻情報誤り検出部、５１ しきい値設定部、５１ａ 第一の平均回路、５１ｂ 減算回路、５１ｃ 絶対値計算回路、５１ｄ 加算回路、５１ｅ 第二の平均回路、５１ｆ 乗算回路、５２ 誤り判定部、６０ ＴＳパケット記憶部、７０ 時刻情報記憶部、８０ 時刻情報補正部、１００ データ送信装置、２００ データ受信装置、３００ ネットワーク。

Claims (10)

1. 外部から入力される、時刻情報が付随するパケットデータを、記憶する記憶部と、
   前記記憶部のデータ残量を検出する記憶状態検出部と、
   前記記憶状態検出部が検出するデータ残量と、所定のしきい値とに基づいて、前記時刻情報に誤りが発生していることを検出する時刻情報誤り検出部と、
   前記時刻情報誤り検出部が、前記時刻情報に誤りが発生していることを検出した場合には、前記記憶部から所定の前記パケットデータを読み出させる、データ読み出しタイミング信号を生成するデータ読み出しタイミング生成部と、を備えている、
   ことを特徴とするデータ受信装置。
2. 前記記憶部から読み出された時刻情報が付随するパケットデータを、時刻情報とパケットデータとに分離する時刻情報分離部を、さらに備えており、
   前記データ読み出しタイミング生成部は、
   内部時刻を計測する第一のタイマと、
   前記第一のタイマが計測する内部時刻と、分離された前記時刻情報が示す時刻とを比較する比較部と、を備えており、
   前記比較部において、前記第一のタイマが計測する内部時刻が前記時刻情報が示す時刻以上の場合にも、前記データ読み出しタイミング生成部は、前記データ読み出しタイミング信号を生成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ受信装置。
3. 前記記憶部は、
   複数のセグメントで区画されているメモリを有しており、
   前記記憶状態検出部は、
   データの書き込み処理が行われた前記セグメントに対応するアドレスと、データの読み出し処理が行われた前記セグメントに対応するアドレスとに基づいて、前記データ残量を検出する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータ受信装置。
4. 前記記憶状態検出部は、
   前記記憶部に対する、一のパケットデータ分のデータの書き込み処理が行われた回数と、前記記憶部に対する、一のパケットデータ分のデータの読み出し処理が行われた回数とに基づいて、前記データ残量を検出する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータ受信装置。
5. 前記時刻情報誤り検出部は、
   前記データ残量の変化から定まる平均値に対する、前記データ残量の変化の大きさに応じて、前記所定のしきい値を設定する、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のデータ受信装置。
6. 前記データ読み出しタイミング生成部は、
   前記第一のタイマより、内部時刻の計測が早く進む第二のタイマと、
   前記第一のタイマが計測する内部時刻と、前記第二のタイマが計測する内部時刻とのどちらか一方の内部時刻を、前記比較部に反映するタイマ切り替え部と、
   前記第二のタイマの内部時刻と前記第一のタイマの内部時刻とを比較するタイマ比較部と、をさらに備えており、
   前記時刻情報誤り検出部が、前記時刻情報に誤りが発生していることを検出したときには、前記タイマ切り替え部は、前記第二のタイマの内部時刻を前記比較部に反映させ、
   前記タイマ比較部での比較処理において、前記第二のタイマの内部時刻が前記第一のタイマの内部時刻以上となったときには、前記タイマ切り替え部は、前記第一のタイマの内部時刻を前記比較部へ反映させる、
   ことを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載のデータ受信装置。
7. 外部から入力される、時刻情報が付随するパケットデータを、前記時刻情報とパケットデータとに分離する時刻情報分離部と、
   前記時刻情報分離部で分離された前記時刻情報の複数個を、記憶する時刻情報記憶部と、
   前記時刻情報記憶部に記憶されている前記時刻情報を基にして、誤りが発生している時刻情報を検出し、前記時刻情報記憶部に記憶されている前記時刻情報を基にして、当該誤りが発生している時刻情報を補正する時刻情報補正部と、を備えている、
   ことを特徴とするデータ受信装置。
8. 前記時刻情報補正部は、
   第一の時刻情報と、当該第一の時刻情報が付随していたパケットデータより一つ前に受信したパケットデータに付随していた第二の時刻情報と、当該第一の時刻情報が付随していたパケットデータより一つ後に受信したパケットデータに付随していた第三の時刻情報とを比較することにより、前記第一の時刻情報に誤りが発生しているか否かを検出し、
   前記第一の時刻情報に誤りが発生していることを検出したときには、前記第二の時刻情報と前記第三の時刻情報とに基づいて、前記第一の時刻情報の補正を行う、
   ことを特徴とする請求項７に記載のデータ受信装置。
9. （ａ）外部から入力される、時刻情報が付随するパケットデータを記憶するステップと、
   （ｂ）記憶されている前記パケットデータのデータ残量を検出するステップと、
   （ｃ）検出された前記データ残量と、所定のしきい値とに基づいて、前記時刻情報に誤りが発生していることを検出するステップと、
   （ｄ）前記ステップ（ｃ）において、前記時刻情報に誤りが発生していることを検出した場合には、前記ステップ（ａ）において記憶されていた、所定の前記パケットデータを読み出すステップと、を備えている、
   ことを特徴とするデータ受信方法。
10. （Ａ）時刻情報が付随するパケットデータを受信するステップと、
    （Ｂ）時刻情報が付随する前記パケットデータを、時刻情報とパケットデータとに分離するステップと、
    （Ｃ）前記ステップ（Ｂ）において分離された、複数個の前記時刻情報を記憶するステップと、
    （Ｄ）前記記憶された前記時刻情報を基にして、当該時刻情報に誤りが発生しているか否かを検出するステップと、
    （Ｅ）前記ステップ（Ｄ）において、誤りが発生している時刻情報を検出したときには、前記記憶された前記時刻情報を基にして、当該誤りが発生している時刻情報を補正するステップと、を備えている、
    ことを特徴とするデータ受信方法。
    

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