JP2007518333A - データ伝送システムにおけるジッタの導入 - Google Patents

Abstract

送信機、少なくとも１つの受信機並びに送信機及び受信機を結合するデータネットワークを有する伝送システムが開示され、少なくとも１つの受信機は、デジッタメカニズムを有する。送信機は、ネットワークのデータにジッタを導入するジッタ手段を有し、デジッタメカニズムには、デジッタの範囲を制御するジッタ制御入力が設けられる。ペイパービューアプリケーションでは、これはカスタマの敷地でのビデオ及びオーディオ品質を次第に制御する手段を提供する。

Description

本発明は、送信機、少なくとも１つの受信機並びに送信機及び受信機に結合するデータネットワークを有する伝送システムに関するものであり、ここで少なくとも１つの受信機はデジッタメカニズムを有する。
また、本発明は、送信機、受信機、ジッタを含むデータを受信して、データ受信後にジッタが除去される方法、データを送信して、データ受信後にジッタが除去される方法に関する。

かかる伝送システムはＷＯ０２／０９３９３８から知られる。従来技術の伝送システムでは、タイムスタンプ又はＰＣＲを含むデータパケットは、データネットワークを通して送信機から受信機に伝送される。データパケットは、ビデオ、オーディオ及び／又は他のトランスポートデータストリームのコード化された表現を形成する。それぞれのデータストリームは、それ自身のタイムベースを有する場合がある。たとえば、加入者ＴＶシステムは、ビデオストリーム及び関連するオーディオストリームを有する場合がある。これらのストリームは、１つに結合される場合があり、いわゆるデータネットワークを通した伝送に適したＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）タイプのトランスポートビットストリームに結合される場合がある。一般に、それぞれのデータパケットは、ヘッダ部分と関連するストリームの符号化データを含むペイロード部分を含む。符号化データの同じ表現を含む、それぞれのトランスポートデータストリームパケットのグループは、ヘッダ部分に含まれる同じ固有のパケット識別子（PID: Packet Identifier）が割り当てられる。

送信機には、更なるヘッダ部分に含まれ、送信機に存在するエンコーダのクロックジェネレータに結合されるカウンタの実際のタイムベースからオリジナルに導出される、いわゆるプログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ）値を発生するタイムスタンプ手段が設けられる。おそらく、変動する遅延は、たとえば送信機で多重化する間、又はデータネットワークを通して伝送する間に受ける。特に、ＭＰＥＧ−１又はＭＰＥＧ−２規格により許容されるような異なるデータ表現を含むパケットの多重化を可能にする非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワークでは、データストリームパケットの時間的な位置が変化する場合がある。これにより、受信機で受けるジッタとなり、結果的に、タイムベースの信頼することのできる受信機のクロック信号を再確立することができない。これに対して受信機では、タイムベースジェネレータは、受信された伝送タイムスタンプ間の時間差を計算し、次いで、時間差は、ローカルの受信機のクロック信号のジッタを補正するために使用される。

本発明の目的は、特にペイパービュー（pay per view）アプリケーションに関するその適用領域及び機能性が拡張される改善された伝送システムを提供することにある。

本発明に係る伝送システムでは、送信機は、ネットワークのデータにジッタを導入するためのジッタ手段を有し、デジッタメカニズム（dejitter mechanism）には、デジッタの範囲を制御するためのジッタ制御入力が設けられる。

本発明に係る伝送システムのメリットは、望まれないものであって通常は低減されるジッタは、受信機でデジッタの範囲を制御するため、送信機又はブロードキャスタ側でジッタを慎重に導入することで、適用領域を広くするために使用することができる。結果的に、ペイパービューライクなシステムは、デジッタの制御によりシステムを使用するカスタマに提供される音声及び／又はビデオの品質を制御するのが可能になるため、そこから利益をえることが可能となる。ペイドサービスの環境では、粗悪なジッタから得られる低フレームレート及び関連するオーディオ及び／又は品質は、サービスプロバイダにより提供されるフルサービスについてカスタマが支払うある種のteaser又はappetiserとして機能する。カスタマによる要求に応答して、オリジナルの品質におけるサービスがその完全な品質のサービスについて喜んで支払うカスタマに提供することができるように、デジッタリングが制御される。

本発明に係る伝送システムの実施の形態は、ジッタ手段が導入されたジッタのステップ毎の制御について配置されることを特徴とする。
結果的に、デジッタ手段は、デジッタの範囲のステップ毎の制御について配置される。
本発明に係る伝送システムの更なる実施の形態は、データネットワークが固定された遅延又は固定されていない遅延を有するネットワークであることを特徴とする。
有利なことに、本発明に係る伝送システムは、公知の遅延及びジッタ補償技術を適用するシステムと結合することができる。ここで導入される制御可能なデジッタ手段は、１つのデジッタ装置でこれら公知の技術と結合することができる。
本発明に係る伝送システムの好適な実施の形態は、伝送システムがペイパービューシステムであることを特徴とする。

現在のところ、本発明に係る伝送システム、及び送信機並びにそこでの適用のための受信機は、それら更なる利点と共に更に明らかにされ、添付図面が参照される。類似の構成要素は、同じ参照符号により参照される。

図１は、トランスポートネットワーク又は通信チャネル３に結合される送信機２、１以上の受信機を有する伝送システム１を示しており、唯一のかかる受信機４がトランスポートネットワーク３に結合されて図１に示されている。送信機２は、ネットワークを通して受信機４にデータパケットの形式で、データを送出可能である。トランスポートネットワーク３は、たとえば同軸ケーブル、光ファイバ、衛星、ビームコネクション又はサテライト通信リンクを含む、データパケット交換ネットワークである場合がある。送信機２は、たとえば、ビデオペイロードを含むデータパケットストリーム、及びおそらくオーディオペイロードを含む結合されたデータパケットストリームを供給するカメラの構成で、データソースＤＳに結合される入力５を有する。これらパケットストリームは、個別又は多重化されたデータパケットストリームである場合がある。それぞれのデータパケットストリームは、符号化された形式で受信機４に送信される。送信機２は、入力５に結合されたエンコーダ６を有する。エンコーダは、ネットワーク３を通した伝送用のそのデータ出力Ｄにビデオ及び／又はオーディオ・トランスポートデータストリームパケットを提供するＭＰＥＧエンコーダ６である場合がある。エンコーダ６は、通常は２７ＭＨｚクロック信号を発生する、送信機のクロックジェネレータ７に結合される。送信機２には、エンコーダ６及びクロックジェネレータ７に結合される伝送タイムスタンプ発生手段８が更に提供される。

伝送タイムスタンプ発生手段８は、図２に更に示されており、送信されたデータパケットの発生された送信タイムスタンプＴＴＳを形成するため、各データトランスポートストリーム（ＴＳ）のローカルクロック信号ＣＬＫ、ローカル伝送時間に基づいて決定する、タイムスタンプジェネレータ９を有している。これらタイムスタンプＴＴＳは、他の種類のヘッダデータと共に後に説明されるように結合される場合がある。タイムスタンプは、タイムスタンプデータパケットがおそらく連続したタイムスタンプを含むように結合される場合があり、それぞれのタイムスタンプは、それぞれの伝送ストリームパケットに関連する。エンコーダ６における符号化の後、様々なビデオ及びオーディオデータは、エンコーダ出力Ｄに結合されるＴＳバッファ１０に記憶されるトランスポートストリームを形成する。同様に、送信タイムスタンプＴＳＳは、タイムスタンプジェネレータ９に結合されるＴＳＳバッファ１１に記憶される。送信機８は、トランスポートネットワーク３を通した伝送のためにフルデジタル信号を供給するため、バッファ１０及び１１のそれぞれに結合されるＴＳマルチプレクサ１２を更に有する。おそらくＴＴＳバッファ１１とＴＳマルチプレクサ１２との間で、バッファ１０からＴＳデータと多重化されるか、多重化されない場合がある幾つかのＴＴＳデータブロックを結合するためにＴＳパケットジェネレータ１３が結合される。通常、プログラマブル制御ブロック１４は、送信機２でのイベント及び動作の適切なシーケンスを制御するために提供される。

図１に示される受信機４は、ネットワーク３にわたり伝送されるデータパケットの形式でフルデジタル信号を受信する。ＴＳデータパケットは、データソースＤＳから発生するビデオ及びオーディオ信号を回復するためにデコーダ１４によりデコードされる。デコードは、ＰＣＲ値が変化されないままである、トランスポートストリームにおける既知のＰＣＲ値により回復される、ローカルの受信機のクロック信号ＣＬＫ２７に基づいて行われる。

図３で更に詳細にされるＴＳリジェネレータ１５は、その機能が以下に更に詳細に記載されるＴＳリジェネレータ手段１５において受信機４で実現されるデジッタ関数のタイムベースを供給する、ＣＬＫ２７クロック信号を供給するための通常は位相ロックループ（ＰＬＬ）の形式であるクロックジェネレータ１６を有する。デコーダ１４における信頼することができかつ正確なデコードのため、送信機及び受信機クロックジェネレータ７及び１６は、できるだけ近くで周波数整合を有するそれぞれのクロック信号を供給することが重要であって、さもなければデコードがデータ破壊を招く。このことは、受信機４でのタイムベースができるだけ正確に受信されたデータパケットから回復されることを意味する。

ＴＳ手段１５は、伝送された送信タイムスタンプＴＴＳを回復するためのトランスポートストリーム（ＴＳ）デマルチプレクサ１７を有する。これらのタイムスタンプ、及び特に連続するタイムスタンプ間の差は、送信機２での信号ＣＬＫのクロック周波数に関する情報を提供する。時間差は、ＴＳデマルチプレクサ１７に結合されるタイムベースリジェネレータ１８で計算され、この時間差は、その周波数制御入力１９でクロックジェネレータ１６を駆動するために使用される。これにより、その周波数が送信機２におけるクロック信号ＣＬＫの周波数に更に整合するように、クロックジェネレータ１６の周波数制御が得られ、これにより、デコーダ１４へのＴＳデータパケットの送信のための正確かつ信頼性のあるタイムベースが得られる。送信タイムスタンプＴＳＳは、トランスポートストリーム送信機２１に供給される前に、バッファ２０によりバッファリングされる場合がある。トランスポートストリームＴＳデータは、ＴＳパケットフィルタ２２を通してネットワークデータパッケージから導出され、次いで、ＴＳバッファ２３を通して、デコーダ入力信号を供給するために送信機２１にも供給される。更に、バッファ２０及び２３は、送信タイムスタンプとトランスポートストリームＴＳ又はペイロードデータの処理の間に生じる幾つかの遅延を許容する。

一般に、トランスポートネットワーク３にわたり信頼性のあるデータパケット通信を保証するため、受信されたデータの正しさを判定するため、ある種のチェックがネットワーク受信機４で実行される。これは、受信された送信タイムスタンプにおける間違いがタイムベースを発生するために誤ったデータとなるために重要である。可能性のあるチェックは、受信されたデータパケットにわたり実行される巡回冗長検査である。かかるチェックは、誤ったデータを指示可能であり、及び／又は誤ったデータを訂正可能である。

好ましくは、ＴＳ送信機２１で実現される指示手段の幾つかの形式は、受信機４で受信された送信タイムスタンプＴＴＳがその関連するデータパケットを示すことを保証するために供給される。かかる手段は、連続性カウントＣＣ及びデータパケット識別子ＰＩＤを含むラベルにより実施される場合がある。ＣＣ及びＰＩＤがラベルを形成するためにデジタル形式で結合される場合、その値は、関連するトランスポートストリームパケットのメインヘッダ部分への参照として使用することができる。パケット損失のためであるミスアライメントをこのようにして検出することができる。

図１に更に示されるように、送信機２は、マルチプレクサ１２からのデータ出力にジッタ制御情報を導入するためのジッタ手段３０を有する。ジッタは、制御される方式でデータパケットにおける送信タイムスタンプＴＴＳを慎重に変えることでジッタ手段３０により導入され、ジッタの量は、ステップ毎又は連続的のいずれかで制御される場合がある。伝送されるデータにおけるジッタの導入の後、データはネットワーク３に伝達され、受信機４により受信される。導入されたジッタが補償されない場合、受信機側でのカスタマの結果は、低下された再生品質となる。しかし、このことは、支払われる必要があるフルクォリティサービスをカスタマが要求することに挑戦することになる。手段１５、特にＴＳ送信機２１（図３参照）は、デジッタメカニズム３１を含んでおり、ジッタ制御入力３２が設けられている。入力３２でのジッタ制御信号は、アナログ信号又はデジタル信号のいずれかであって、送信機２、特にジッタ手段３０により遠隔的に制御され、ジッタ手段３０により慎重に導入されたジッタの量は、デジッタメカニズム３１により使用することができるように送信タイムスタンプＴＴＳから導出される場合がある。導入されたジッタ制御情報は、たとえば、固定された遅延又は固定されない遅延を提供する場合がある、ネットワーク３を通して送出されるデータパケットのヘッダの何処かに含まれる場合がある。結果的に、このジッタ制御情報は、受信機４による受信及び処理の後にヘッダから導出される場合があり、その後、デジッタリングを制御するため、ジッタ制御入力３２にジッタ制御信号として適用される。

上述された内容は本質的に好適な実施の形態及び最良の可能性のあるモードを参照して記載されたが、これらの実施の形態は、関連する装置からなる限定する例として解釈されるべきではないことを理解されたい。

本発明に係る伝送システムの実施の形態を示す図である。 図１の伝送システムでの適用に適した、送信機におけるタイムスタンプ発生手段の実施の形態を示す図である。 図１の伝送システムにおける適用に適した、受信機におけるタイムスタンプ再発生手段の実施の形態を示す図である。

Claims (10)

1. 送信機、デジッタメカニズムを有する少なくとも１つの受信機、並びに前記送信機及び前記受信機を結合するデータネットワークを有する伝送システムであって、
   前記送信機は、前記データネットワークのデータにジッタを導入するジッタ手段を有し、前記デジッタ手段には、デジッタの範囲を制御するジッタ制御入力が設けられる、
   ことを特徴とする伝送システム。
2. 前記ジッタ手段は、導入されたジッタのステップ毎の制御のために構成される、
   ことを特徴とする請求項１記載の伝送システム。
3. 前記デジッタメカニズムは、デジッタの範囲の制御のために構成される、
   ことを特徴とする請求項１記載の伝送システム。
4. 前記データネットワークは、固定された遅延又は固定されていない遅延を有するネットワークである、
   ことを特徴とする請求項１記載の伝送システム。
5. 前記伝送システムはペイパービューシステムである、
   ことを特徴とする請求項１記載の伝送システム。
6. 請求項１乃至５のいずれか記載の伝送システムでの使用のための送信機。
7. 請求項１乃至５のいずれか記載の伝送システムでの使用のための受信機。
8. ジッタを含むデータを受信し、前記データの受信後に前記ジッタが除去される方法であって、送信に応じて前記ジッタが前記データに付加される、
   ことを特徴とする方法。
9. データを送信し、前記データの受信後にジッタが除去される方法であって、送信に応じて前記ジッタが前記データに付加される、
   ことを特徴とする方法。
10. 付加されるジッタの範囲は、送信されるデータにジッタ制御情報として含まれる、
    ことを特徴とする請求項８又は９記載の方法。

Images