JP2009094982A - 受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送信元からのクロック情報の欠落、到達遅延、あるいは、ビットエラーに影響を受けることなく、安定した再生クロックを生成することができる受信装置を提供する。
【解決手段】受信装置は、ＰＣＲをＴＳＰから抽出する抽出部と、ＴＳＰ受信数をカウントし、抽出部がＰＣＲを抽出した場合にＴＳＰ受信数をリセットするＴＳＰカウンタと、抽出部がＰＣＲを抽出した場合に送信元クロックのカウント値を格納するクロック情報レジスタと、受信部がＴＳＰを受信してから次のＴＳＰを受信するまでの受信間隔を格納する受信間隔レジスタと、クロック情報レジスタ内の送信元クロックのカウント値と、ＴＳＰ受信数と、受信間隔と、送信元クロックの周波数に基づいて送信元クロックのカウント値を予測した予測カウント値を生成する予測部と、送信元クロックのカウント値または予測カウント値に基づいて再生クロックを生成するクロック再生器とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、受信装置に係り、例えば、ＭＰＥＧ−２（ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−１）に準拠した受信装置に関する。

従来から、ＭＰＥＧ−２（ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−１）に準拠したデジタル放送では、受信装置がトランスポートストリーム(以下、ＴＳ)をパケットごとに受信し、このＴＳパケット（以下、ＴＳＰ）中のプログラムクロックリファレンス（以下、ＰＣＲ）に基づいて送信元のクロック信号を再生する。しかし、ＴＳＰの欠落、ＴＳＰの到達遅延、あるいは、ＰＣＲのビットエラーによって、受信装置が送信元のクロック信号を再生することが困難な場合がある。

このような問題に対処するために、複数のＰＣＲに基づいて、次に受信すべきＰＣＲを予測し、受信装置内のシステムターゲットクロック（以下、ＳＴＣ）を制御する技術が提案されている（特許文献１）。

しかし、特許文献１に記載されて技術では、ＰＣＲ自体がビットエラーを含む場合に、ＰＣＲ値が本来のＰＣＲ値とかけ離れた値となってしまい、誤ったＰＣＲ値を用いて予測ＰＣＲを生成してしまう。このような場合、予測ＰＣＲが実際のＰＣＲと異なるため、再生クロックの周波数が送信元のクロックの周波数から大きくずれてしまうという問題が生じる。
特許第３４３６１６０号

送信元からのクロック情報の欠落、到達遅延、あるいは、ビットエラーに影響を受けることなく、安定した再生クロックを生成することができる受信装置を提供する。

本発明に係る実施形態に従った受信装置は、送信装置からの信号を所定のデータ単位ごとに受信する受信部と、送信元クロックのカウント値の情報を含む送信元クロック情報を前記データ単位の信号から抽出する抽出部と、前記データ単位の受信数をカウントするデータ単位カウンタであって、前記抽出部が前記送信元クロック情報を抽出した場合に前記受信数をリセットするデータ単位カウンタと、前記抽出部が前記送信元クロック情報を抽出した場合に前記送信元クロックのカウント値を格納するクロック情報レジスタと、前記受信部が或るデータ単位を受信してから次のデータ単位を受信するまでの受信間隔を格納する受信間隔レジスタと、前記送信元クロックのカウント値と、前記受信数と、前記受信間隔と、前記送信元クロックの周波数に基づいて前記送信元クロックのカウント値を予測した予測カウント値を生成する予測部と、前記送信元クロックのカウント値または前記予測カウント値に基づいて再生クロックを生成するクロック再生器とを備えている。

本発明による受信装置は、送信元からのクロック情報の欠落、到達遅延、あるいは、ビットエラーに影響を受けることなく、安定した再生クロックを生成することができる。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。

図１は、本発明に係る実施形態に従った受信装置のクロック再生部を示すブロック図である。本実施形態のクロック再生部は、ＴＳＰ受信部１０と、ＰＩＤ（Packet Identification）フィルタ部１２と、ＰＣＲ抽出部１４と、ＰＣＲエラー条件レジスタ１６と、レジスタ設定手段１８と、ＴＳＰ受信間隔レジスタ２０と、ＴＳＰ受信カウンタ２２と、ＰＣＲレジスタ２４と、ＰＣＲ予測器３０と、第１のパラメータ演算部４２と、第２のパラメータ演算部４４と、切替部４６と、クロック制御部４８と、ＳＴＣクロック生成器５０と、ＳＴＣカウンタ５２と、ＳＴＣレジスタ５４とを備えている。

ＴＳＰ受信部１０は、送信装置からのＴＳを、データ単位としてのパケット（ＴＳＰ単位）ごとに受信する。本実施形態において、データ単位は、ＭＰＥＧ−２（ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−１）に準拠したＴＳＰであるが、これに限定されない。ＴＳＰ受信部１０は、ＴＳＰの受信ごとにＴＳＰ受信完了パルスをＴＳＰ受信カウンタ２２およびＳＴＣレジスタ５４へ出力する。

ＰＩＤフィルタ部１２は、ＴＳＰの種別を示すＰＩＤをＴＳＰから検出し、このＰＩＤからＴＳＰがＰＣＲを含むか否かを識別する。一般に、ＴＳＰは、ＰＣＲを含むものと、ＰＣＲを含まないものとがあり、所定期間ごとあるいは所定数のＴＳＰごとにＰＣＲを含むＴＳＰが送信装置から送信される。例えば、ＴＳＰは１ｍｓごとに送信される。それらのＴＳＰうち、ＰＣＲを含むＴＳＰは１００ｍｓごとに送信され、その他のＴＳＰはＰＣＲを含まないＴＳＰである。ＰＣＲは、送信元クロックのカウント値の情報を含む送信元クロック情報である。

ＰＣＲ抽出部１４は、ＰＣＲをＴＳＰのデータフィールドから抽出する。ＰＣＲエラー条件レジスタ１６は、ＰＣＲ抽出部１４がＰＣＲのエラー判定を実行する際に用いるエラー判定条件を格納する。エラー判定条件は、例えば、送信元クロックのカウント値の増分の範囲等である。送信元クロックのカウント値の増分が所定の範囲外である場合に、ＰＣＲ抽出部１４は、ＰＣＲをエラー（無効）と判定し、そのＰＣＲを採用しない。送信元クロックのカウント値の増分が所定の範囲内である場合に、ＰＣＲ抽出部１４は、ＰＣＲを有効と判定し、そのＰＣＲを採用する。尚、ＰＣＲ抽出部１４は、２番目以降に抽出されたＰＣＲについての有効性を、エラー判定条件を用いて実行する。最初のＰＣＲの有効性の判定は後述する。

有効なＰＣＲが抽出された場合、切替器４６は、第１のパラメータ演算部４２を選択し、クロック制御部４８は、受信されたＰＣＲに基づいてＳＴＣクロック生成器５０を制御する。有効なＰＣＲが抽出されなかった場合、切替器４６は、第２のパラメータ演算部４４を選択し、クロック制御部４８は、ＰＣＲ予測器３０で予測されたＰＣＲに基づいてＳＴＣクロック生成器５０を制御する。このように、本実施形態によるクロック再生部は、有効なＰＣＲの有無に応じて、受信されたＰＣＲ（以下、受信ＰＣＲ）または予測されたＰＣＲ（以下、予測ＰＣＲ）のいずれかを用いて再生クロックを制御する。予測ＰＣＲを生成するために、ＰＣＲ予測器３０は、以下に説明する時間間隔ＴＩＣＫ、ＴＳＰ受信数Ｃ_ＲＥＣ、送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲおよび送信元クロックの周波数を演算する。

ＴＳＰ受信間隔レジスタ２０は、ＴＳＰ受信部１０がＴＳＰを受信してから次のＴＳＰを受信するまでの時間間隔ＴＩＣＫを格納する。ＴＳＰの受信間隔ＴＩＣＫは、上記規格のもとでは一定であり、ＴＳＰ受信部１０は、定期的にＴＳＰを受信する。従って、例えば、ＴＳＰの受信間隔が１ｍｓである場合、ＴＳＰ受信間隔レジスタ２０は、ＴＳＰの受信間隔ＴＩＣＫとして１ｍｓを保持する。レジスタ設定手段１８は、ＰＣＲエラー条件レジスタ１６のエラー判定条件およびＴＳＰ受信間隔レジスタ２０内の受信間隔ＴＩＣＫを設定する。レジスタ設定手段１８は、ユーザから入力された規格情報に基づいて、エラー判定条件および受信間隔ＴＩＣＫを設定する。

データ単位カウンタとしてのＴＳＰ受信カウンタ２２は、ＴＳＰ受信部１０で受信されたＴＳＰの受信数を示すＴＳＰ受信数Ｃ_ＲＥＣを生成する。より詳細には、ＴＳＰ受信カウンタ２２は、ＴＳＰ受信完了パルスを受けるごとに、ＴＳＰ受信数Ｃ_ＲＥＣをインクリメントする。ＴＳＰ受信カウンタ２２は、ＰＣＲ抽出部１４が有効な受信ＰＣＲを抽出した場合に、ＴＳＰ受信数Ｃ_ＲＥＣをリセットする。ＴＳＰ受信カウンタ２２は、このような機能を有することにより、有効な受信ＰＣＲを受信してから次の有効な受信ＰＣＲを受信するまでの期間中に受信されたＴＳＰのパケット数をＴＳＰ受信数Ｃ_ＲＥＣとして得る。

クロック情報レジスタとしてのＰＣＲレジスタ２４は、ＰＣＲ抽出部１４が有効な受信ＰＣＲを抽出した場合に、この受信ＰＣＲに含まれる送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲを格納する。送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲは、送信装置において生成されたクロックのパルス数を示す。クロック制御部４８は、ＳＴＣクロック生成器５０において生成される再生クロックのパルス数を送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲに適合させるように、再生クロックの周波数を決定する。

送信元クロックの周波数ｋは、規格により決定される所定の周波数である。従って、この周波数値は、ＴＳＰ受信間隔レジスタ２０に受信間隔とともに格納されてもよく、ＰＣＲ予測器３０に予め格納されてもよい。

ＰＣＲ予測器３０は、上述の送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲと、ＴＳＰ受信数Ｃ_ＲＥＣと、受信間隔ＴＩＣＫと、送信元クロックの周波数ｋとを演算することによって予測クロック値Ｃ_ＰＲＥ（予測ＰＣＲ）を生成する。ＰＣＲ予測器３０における演算については後述する。

ＳＴＣクロック生成器５０は、クロック制御部４８の制御を受けて再生クロックＳＴＣを生成し、ＳＴＣカウンタ５２は、ＳＴＣクロック生成器５０で生成された再生クロックＳＴＣのクロック数をカウントする。ここで、再生クロックＳＴＣのクロック数を再生カウント値Ｃ２とすると、ＳＴＣレジスタ５４は、ＴＳＰ受信部１０がＴＳＰを受信したときに発するＴＳＰ受信完了パルスを受けて、ＴＳＰ受信時の再生カウント値Ｃ２を保持する。

尚、クロック制御部４８およびＳＴＣクロック生成器５０は、例えば、ＰＷＭ制御部およびＶＣＸＯ（Voltage Controlled Crystal Oscillator）などの電圧制御型クロック発生器の組合せ、あるいは、分周型クロック制御部および分周型クロック生成器の組合せである。

第１のパラメータ演算部４２は、ＰＣＲ抽出部１４で抽出された有効なＰＣＲ（受信ＰＣＲ）と、ＳＴＣレジスタ５４で保持された再生カウント値Ｃ２とを受ける。そして、第１のパラメータ演算部４２は、送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲと再生カウント値Ｃ２との差をゼロに近づけるように、第１の制御パラメータを出力する。例えば、ＳＴＣクロック生成器５０が電圧制御発振器を用いている場合、クロック制御部４８は、ＳＴＣクロック生成器５０の制御電圧を変更することによって、送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲと再生カウント値Ｃ２との差をゼロに近づけるように、再生クロックの周波数を所望の周波数を変更する。このとき、第１の制御パラメータは、ＳＴＣクロック生成器５０の制御電圧値である。

また、ＳＴＣクロック生成器５０が基準クロック分周型クロック生成器である場合には、クロック制御部４８は、ＳＴＣクロック生成器５０の分周率を変更することによって、送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲと再生カウント値Ｃ２との差をゼロに近づけるように、再生クロックの周波数を所望の周波数を変更する。このとき、第１の制御パラメータは、ＳＴＣクロック生成器５０の分周率である。

第２のパラメータ演算部４４は、ＰＣＲ予測器３０で生成された予測クロック値Ｃ_ＰＲＥ（予測ＰＣＲ）と、ＳＴＣレジスタ５４で保持された再生カウント値Ｃ２とを受ける。そして、第２のパラメータ演算部４４は、予測クロック値Ｃ_ＰＲＥと再生カウント値Ｃ２との差をゼロに近づけるように、第２の制御パラメータを出力する。第２の制御パラメータは、例えば、ＳＴＣクロック生成器５０の制御電圧値である。

切替器４６は、第１のパラメータ演算部４２から第１の制御パラメータを、第２のパラメータ演算部４４から第２の制御パラメータを受ける。切替器４６は、有効な受信ＰＣＲの有無に基づいて、第１の制御パラメータまたは第２の制御パラメータのいずれかをクロック制御部４８へ出力する。より詳細には、切替器４６は、ＰＣＲ抽出部１４が有効なＰＣＲを抽出することができた場合に、第１の制御パラメータを選択し、ＰＣＲ抽出部１４が有効なＰＣＲを抽出することができなかった場合に、第２の制御パラメータを選択する。あるいは、切替器４６は、ＴＳＰにＰＣＲが含まれていた場合に、第１の制御パラメータを選択し、ＴＳＰにＰＣＲが含まれていなかった場合に、第２の制御パラメータを選択する。

クロック制御部４８は、切替器４６で選択された第１の制御パラメータまたは第２の制御パラメータに基づいて、ＳＴＣクロック生成器５０が生成する再生クロックＳＴＣの周波数を変更する。

このような構成により、本実施形態による受信装置は、受信ＰＣＲが有効でなかった場合、あるいは、受信ＰＣＲがＴＳＰに無い場合に、予測ＰＣＲを生成することができる。さらに、本実施形態による受信装置は、受信ＰＣＲが有効でなかった場合、あるいは、受信ＰＣＲがＴＳＰに無い場合に、予測ＰＣＲを用いて再生クロックの周波数を制御し、一方、受信ＰＣＲがＴＳＰに存在し、かつ、この受信ＰＣＲが有効である場合、受信ＰＣＲを用いて再生クロックＳＴＣの周波数を制御する。これにより、受信装置は、再生クロックＳＴＣの再生カウント値Ｃ２を、送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲに収束させることができる。

図２は、本実施形態による受信装置のクロック再生部の動作を示すフロー図である。図２を参照して、本実施形態によるクロック再生部の動作を説明する。まず、受信動作開始前にレジスタ設定手段１８が、ＴＳＰ受信間隔レジスタ２０およびＰＣＲエラー条件レジスタ１６のそれぞれに間隔ＴＩＣＫおよびエラー判定条件の値をセットする（Ｓ１０）。間隔ＴＩＣＫは、或るＴＳＰの受信から次のＴＳＰの受信までにおける時間間隔であり、ＴＳＰの入力レートに依存した値となる。間隔ＴＩＣＫは、上述の規格により予め決定された値である。

また、初期状態として、ＳＴＣクロック生成器５０は、初期のＳＴＣ制御パラメータにより再生クロックを出力しており、ＳＴＣカウンタ５２はその再生クロックのカウント動作を行っている。

ＴＳＰ受信部１０がトランスポートストリームＴＳをＴＳＰ（ＴＳパケット）ごとに受信する（Ｓ２０）。ＴＳＰ受信部１０がＴＳＰを受信するごとに、ＴＳＰ受信完了パルスを出力する（Ｓ３０）。ＳＴＣレジスタ５４は、ＴＳＰ受信完了パルスを受け、再生カウント値Ｃ２を瞬時に取り込み、これを保持する（Ｓ３２）。ＴＳＰ受信カウンタ２２は、ＴＳＰ受信完了パルスを受け、ＴＳＰ受信数Ｃ_ＲＥＣをインクリメントする（Ｓ３４）。

次に、ＰＩＤフィルタ部１２は、ＴＳＰがＰＣＲを含むか否かを、ＴＳＰの種別を表すＰＩＤから判定する（Ｓ４０）。ＰＩＤフィルタ部１２は、ＴＳＰがＰＣＲを含む場合にＴＳＰをＰＣＲ抽出部１４へ送り、ＴＳＰがＰＣＲを含まない場合には、ＴＳＰをＰＣＲ抽出部１４へ送らない。

ＰＣＲ抽出部１４は、ＴＳＰのＰＣＲデータフィールドからＰＣＲ（受信ＰＣＲ）を抽出する（Ｓ５０）。この受信ＰＣＲが受信動作を開始してから最初に受信した有効なＰＣＲ（初期有効ＰＣＲ）である場合、ＰＣＲ抽出部１４は、ＴＳＰ受信カウンタ２２のＴＳＰ受信数Ｃ_ＲＥＣをゼロにリセットする。また、ＰＣＲ抽出部１４は、ＰＣＲレジスタ２４内の送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲを、初期有効ＰＣＲのカウント値にセットする。さらに、ＰＣＲ抽出部１４は、ＳＴＣカウンタ５２の再生カウント値Ｃ２を、初期有効ＰＣＲのカウント値にセットする。再生カウント値Ｃ２を初期有効ＰＣＲのカウント値にセットした後、ＳＴＣカウンタ５２は、初期有効ＰＣＲのカウント値から引き続き再生クロックをカウントし続ける。

２番目以降の有効なＰＣＲが抽出された場合、ＴＳＰ受信カウンタ２２のＴＳＰ受信数Ｃ_ＲＥＣはゼロにリセットされ、ＰＣＲレジスタ２４内の送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲはＰＣＲのカウント値にセットされる。しかし、ＳＴＣカウンタ５２の再生カウント値Ｃ２はＰＣＲのカウント値にセットされない。再生カウント値Ｃ２は、初期有効ＰＣＲを基準として累積された再生クロックのパルス数を示すからである。

ＴＳＰがＰＣＲを含む場合、および／または、ＰＣＲが有効である場合、ＰＩＤフィルタ部１２および／またはＰＣＲ抽出部１４は、切替器４６に対して第１のパラメータ演算部４２を選択するように切替信号を送る（Ｓ６０）。ＴＳＰがＰＣＲを含まない場合、および／または、ＰＣＲが無効である場合、ＰＩＤフィルタ部１２および／またはＰＣＲ抽出部１４は、切替器４６に対して第２のパラメータ演算部４４を選択するように切替信号を送る（Ｓ７０）。

尚、切替器４６は、ＰＩＤフィルタ部１２またはＰＣＲ抽出部１４のいずれか一方の制御を受けて、切替動作を実行してよい。また、切替器４６は、ＰＩＤフィルタ部１２およびＰＣＲ抽出部１４の両方の制御に基づいて、切替動作を実行してよい。この場合、ＰＩＤフィルタ部１２の出力とＰＣＲ抽出部１４の出力とのＡＮＤ演算結果を切替器４６の制御信号とすればよい。これにより、ＰＣＲがＴＳＰに含まれ、かつ、そのＰＣＲが有効である場合にのみ、切替器４６は、第１のパラメータ演算部４２を選択し、それ以外の場合には、切替器４６は、第２のパラメータ演算部４４を選択する。

クロック制御部４８は、第１の制御パラメータまたは第２の制御パラメータに基づいて、再生クロックを送信元クロックに同期させるように、再生クロックの周波数を調節する（Ｓ８０）。ＳＴＣクロック生成器５０は、クロック制御部４８の制御を受けて再生クロックを出力する（Ｓ９０）。

［初期有効ＰＣＲの判定］
初期有効ＰＣＲの決定は、次のように実行される。受信動作を開始してから得られた複数のＰＣＲのカウント値Ｃ_ＰＣＲが、ほぼ比例して増大している場合に、ＰＣＲ抽出部１４は、その複数のＰＣＲを有効と判断する。なぜなら、カウント値Ｃ_ＰＣＲは、所定の周波数を有する送信元クロックのパルス数（累積数）を示しているので、カウント値Ｃ_ＰＣＲがほぼ比例して増大していることは、それらのカウント値Ｃ_ＰＣＲが正確な送信元クロックのパルス数を示していると推測することができるからである。

従って、ＰＣＲ抽出部１４は、最初のＰＣＲの抽出時に、該ＰＣＲの有効性を判断せず、複数のＰＣＲを抽出した後にＰＣＲの有効性を判断する。複数のＰＣＲを受信している間にも、送信元クロックのカウント値は増加し続けているので、ＰＣＲ抽出部１４は、最初に抽出された複数の有効ＰＣＲのうち“最後（直前）”に抽出された有効ＰＣＲを初期有効ＰＣＲとして、そのＰＣＲの値をＳＴＣカウンタ５２にセットする。

初期有効ＰＣＲを抽出した場合、ＰＣＲ抽出部１４は、上述のように切替信号を切替器４６へ出力してもよい。この場合、ＰＣＲ抽出部１４は、切替器４６に対して第１のパラメータ演算部４２を選択するように切替信号を送る。

初期有効ＰＣＲに基づいてＳＴＣカウンタ５２の再生カウント値Ｃ２がセットされると、ＰＣＲ抽出部１４は、再生クロックが送信元クロックと同期が取れたことを示す情報を格納する。これにより、ＰＣＲ抽出部１４は、初期有効ＰＣＲ以降のＰＣＲを２番目以降のＰＣＲとして取り扱う。

一旦、再生カウント値Ｃ２がセットされると、ＳＴＣカウンタ５２は、再生クロックに基づいて再生カウント値Ｃ２をインクリメントし続ける。再生クロックの周波数が送信元クロックの周波数と一致している場合、再生カウント値Ｃ２は、送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲと等しくなる。しかし、実際には、再生クロックの周波数は送信元クロックの周波数と完全に一致することはない。従って、再生カウント値Ｃ２は、送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲから多少ずれる。再生カウント値Ｃ２と送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲとの差を補正するために、以下のような制御が実行される。

［ＴＳＰにＰＣＲが含まれている場合、あるいは、有効なＰＣＲが抽出された場合］
図３は、２番目以降に抽出されたＰＣＲの有効性の判断を示すフロー図である。２番目以降に抽出されたＰＣＲの有効性は、ＳＴＣレジスタ５４からの再生カウント値Ｃ２と送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲとの差を、ＰＣＲエラー条件レジスタに格納された閾値と比較することによって判定される（Ｓ１１０）。再生カウント値Ｃ２とカウント値Ｃ_ＰＣＲとの差が閾値よりも小さい場合に、ＰＣＲは有効と判断される。

ＰＣＲが有効である場合、上述の通り、ＴＳＰ受信カウンタ２２のＴＳＰ受信数Ｃ_ＲＥＣはゼロにリセットされ、ＰＣＲレジスタ２４内のカウント値は、そのとき受信された送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲにセットされる（Ｓ１２０）。第１のパラメータ演算部４２は、送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲとＳＴＣレジスタ５４の再生カウント値Ｃ２との差に基づいた第１の制御パラメータを算出する（Ｓ１３０）。第１の制御パラメータは、例えば、Ｃ_ＰＣＲとＣ２との差に比例した値である。切替部４６は、第１の制御パラメータを選択して、これをクロック制御部４８へ出力する。クロック制御部４８は、Ｃ_ＰＣＲとＣ２との差をゼロに接近させるように、再生クロックの周波数を調節する。ＳＴＣクロック生成器５０は、クロック制御部４８の制御を受けて再生クロックを出力する。

［ＴＳＰにＰＣＲが含まれていない場合、あるいは、有効なＰＣＲが抽出されなかった場合］
再生カウント値Ｃ２とカウント値Ｃ_ＰＣＲとの差が閾値以上の場合に、ＰＣＲは無効と判断される。この場合、切替器４６は、予想ＰＣＲに基づいた第２の制御パラメータを選択する。

ＰＣＲ予測器３０は、次の式１を演算することによって予測ＰＣＲを求める（Ｓ１４０）。
Ｃ_ＰＲＥ＝Ｃ_ＰＣＲ＋ｋ（Ｃ_ＲＥＣ＊ＴＩＣＫ） （式１）
ここで、Ｃ_ＰＲＥは、予測ＰＣＲのクロック値（予測クロック情報）である。送信元クロックのカウント値Ｃ_ＰＣＲは、ＰＣＲ予測器３０が予測する時点においてＰＣＲレジスタ２４に保持されているＰＣＲの値である。即ち、カウント値Ｃ_ＰＣＲは、以前に受信された有効なＰＣＲのうち最近のＰＣＲの値である。ＴＳＰ受信数Ｃ_ＲＥＣは、ＰＣＲ予測器３０が予測する時点においてＴＳＰ受信カウンタ２２に保持されているカウント値である。即ち、ＴＳＰ受信数Ｃ_ＲＥＣは、有効なＰＣＲを含むＳＴＰを最後に受信してから受信した有効なＰＣＲを含まないＴＳＰの数である。従って、Ｃ_ＲＥＣ＊ＴＩＣＫは、有効なＰＣＲを含むＳＴＰを最後に受信してから予測時点までの期間を示す。

ｋは、送信元クロックの周波数を示す。例えば、ｋが２７×１０^６Ｈｚであり、Ｃ_ＲＥＣ＊ＴＩＣＫが１０^−２ｓである場合、予測ＰＣＲの増分ｋ（Ｃ_ＲＥＣ＊ＴＩＣＫ）は、２．７×１０^５となる。

第２のパラメータ演算部４４は、予測ＰＣＲＣ_ＰＲＥとＳＴＣレジスタ５４の再生カウント値Ｃ２との差に基づいた第２の制御パラメータを算出する（Ｓ１５０）。第２の制御パラメータは、例えば、Ｃ_ＰＲＥとＣ２との差に比例した値である。切替部４６は、第２の制御パラメータを選択して、これをクロック制御部４８へ出力する。クロック制御部４８は、Ｃ_ＰＲＥとＣ２との差をゼロに接近させるように、再生クロックの周波数を調節する。ＳＴＣクロック生成器５０は、クロック制御部４８の制御を受けて再生クロックを出力する。

全ＴＳＰがＰＣＲを含んでいるわけではないので、予測ＰＣＲは、ＰＣＲを含むＴＳＰを受信してから、次にＰＣＲを含むＴＳＰを受信するまでの期間において、ＰＣＲを含んでいないＴＳＰを受信したときに利用される。つまり、切替部４６は、次に有効な受信ＰＣＲが抽出されるまで、予測ＰＣＲを出力する。

また、受信環境が悪いためにＴＳＰ自体を受信できない場合、あるいは、受信環境が悪いためにＰＣＲがエラービットを含む場合にも、予測ＰＣＲは利用され得る。これにより、本実施形態による受信装置は、送信元からのＴＳＰの欠落、到達遅延、あるいは、送信元からのＰＣＲのビットエラーに影響を受けることなく、安定した再生クロックを生成することができる。

図４は、受信ＰＣＲのカウント値Ｃ_ＰＣＲ、予測ＰＣＲのカウント値Ｃ_ＰＲＥ、および、ＳＴＣの再生カウント値Ｃ２を示すグラフである。黒丸は、各時点における再生カウント値Ｃ２を示す。Ｃ_ＰＣＲ０〜Ｃ_ＰＣＲ２は、それぞれ時点Ｔ０〜Ｔ２における受信ＰＣＲのカウント値である。Ｒｔｈは、ＰＣＲエラー条件レジスタ１６に格納される閾値を示す。

ＰＣＲ０は、初期有効ＰＣＲである。受信開始後、時点Ｔ０において最初に受信した有効なＰＣＲは、ＳＴＣカウンタ５２にセットされる。従って、Ｔ０におけるＳＴＣカウンタ５２のカウント値ＳＴＣ０は、ＰＣＲ０に設定される。その後、次の有効ＰＣＲが抽出されるまで、予測ＰＣＲが使用される。

時点Ｔ１において、ＴＳＰからＰＣＲが抽出されている。しかし、この受信ＰＣＲは、閾値Ｒｔｈの範囲外である。従って、この受信ＰＣＲは、有効なＰＣＲとしては採用されず、予測ＰＣＲが採用される。即ち、図１の切替器４６は第１のパラメータ演算部４２を選択する。このとき、ＴＳＰ受信カウンタ２２はリセットされず、かつ、ＰＣＲレジスタは以前の受信ＰＣＲのカウント値を保持し続ける。

時点Ｔ２において、ＴＳＰからＰＣＲが抽出されている。この受信ＰＣＲは、閾値Ｒｔｈの範囲内であり、有効なＰＣＲである。従って、Ｔ２では、受信ＰＣＲが用いられる。即ち、図１の切替器４６は第２のパラメータ演算部４４を選択する。このとき、ＴＳＰ受信カウンタ２２はリセットされ、かつ、ＰＣＲレジスタはＴ２の時点の受信ＰＣＲでカウント値を更新する。

本実施形態による受信装置は、正確な時間に基づいた予測ＰＣＲを利用して、ＰＣＲが受信できない場合やＰＣＲにビットエラーが含まれる場合にも送信元クロックに対して誤差の少ない再生クロックを生成することができる。即ち、本実施形態による受信装置は、送信装置から受信装置までの通信経路によるエラーの影響を抑制し、送信元クロックにほぼ同期した再生クロックを生成することができる。

さらに、本実施形態による受信装置は、初期有効ＰＣＲの受信以降に次の有効ＰＣＲを受信することなく、再生クロックの周波数制御を実行することができるので、従来よりも安定した再生クロックが短時間で得られる。

本発明に係る実施形態に従った受信装置のクロック再生部を示すブロック図。 本実施形態による受信装置のクロック再生部の動作を示すフロー図。 ２番目以降に抽出されたＰＣＲの有効性の判断を示すフロー図。 受信ＰＣＲのカウント値Ｃ_ＰＣＲ、予測ＰＣＲのカウント値Ｃ_ＰＲＥ、および、ＳＴＣの再生カウント値Ｃ２を示すグラフ。

符号の説明

１０…ＴＳＰ受信部
１２…ＰＩＤフィルタ部
１４…ＰＣＲ抽出部
１６…ＰＣＲエラー条件レジスタ
１８…レジスタ設定手段
２０…ＴＳＰ受信間隔レジスタ
２２…ＴＳＰ受信カウンタ
２４…ＰＣＲレジスタ
３０…ＰＣＲ予測器
４２…第１のパラメータ演算部
４４…第２のパラメータ演算部
４６…切替器
４８…クロック制御部
５０…ＳＴＣクロック生成器
５２…ＳＴＣカウンタ
５４…ＳＴＣレジスタ

Claims (5)

1. 送信装置からの信号を所定のデータ単位ごとに受信する受信部と、
   送信元クロックのカウント値の情報を含む送信元クロック情報を前記データ単位の信号から抽出する抽出部と、
   前記データ単位の受信数をカウントするデータ単位カウンタであって、前記抽出部が前記送信元クロック情報を抽出した場合に前記受信数をリセットするデータ単位カウンタと、
   前記抽出部が前記送信元クロック情報を抽出した場合に前記送信元クロックのカウント値を格納するクロック情報レジスタと、
   前記受信部が或るデータ単位を受信してから次のデータ単位を受信するまでの受信間隔を格納する受信間隔レジスタと、
   前記送信元クロックのカウント値と、前記受信数と、前記受信間隔と、前記送信元クロックの周波数に基づいて前記送信元クロックのカウント値を予測した予測カウント値を生成する予測部と、
   前記送信元クロックのカウント値または前記予測カウント値に基づいて再生クロックを生成するクロック再生器とを備えた受信装置。
2. 前記再生クロックのクロック数を再生カウント値としてカウントするクロックカウンタと、
   前記受信部が前記データ単位の信号を受信したときに、前記再生カウント値を保持するカウントレジスタと、
   前記データ単位の信号内に前記送信元クロック情報が含まれているときには、前記送信元クロック情報と前記再生カウント値とに基づいた第１の制御パラメータを出力し、前記データ単位の信号内に前記送信元クロック情報が含まれていないときには、前記予測カウント値と前記再生カウント値とに基づいた第２の制御パラメータを出力する切替部と、
   前記第１の制御パラメータまたは前記第２の制御パラメータを受けて 前記再生クロックの周波数を制御するクロック制御部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記再生クロックのクロック数を再生カウント値としてカウントするクロックカウンタと、
   前記受信部が前記データ単位の信号を受信したときに、前記再生カウント値を保持するカウントレジスタと、
   前記送信元クロック情報が前記抽出部において有効に抽出されたときには、前記送信元クロック情報と前記再生カウント値とに基づいた第１の制御パラメータを出力し、前記送信元クロック情報が前記抽出部において前記有効に抽出されなかったときには、前記予測カウント値と前記再生カウント値とに基づいた第２の制御パラメータを出力する切替部と、
   前記第１の制御パラメータまたは前記第２の制御パラメータを受けて 前記再生クロックの周波数を制御するクロック制御部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
4. 前記抽出部が前記送信元クロック情報を抽出したときに、前記送信元クロックのカウント値と前記予測カウント値との差が所定値未満の場合に、前記切替部は、該送信元クロック情報を有効として前記第１の制御パラメータを出力し、
   前記抽出部が前記送信元クロック情報を抽出したときに、前記送信元クロックのカウント値と前記予測カウント値との差が所定値以上の場合に、前記切替部は、前記送信元クロック情報を無効として前記第２の制御パラメータを出力することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
5. 前記予測部は、前記予測クロック情報をＣ_ＰＲＥとし、前記送信元クロックのカウント値をＣ_ＰＣＲとし、前記受信数をＣ_ＲＥＣとし、前記受信間隔をＴＩＣＫとし、前記送信元クロックの周波数をｋとしたときに、
   Ｃ_ＰＲＥ＝Ｃ_ＰＣＲ＋ｋ（Ｃ_ＲＥＣ＊ＴＩＣＫ） （式１）
   式１を演算することによって前記予測クロック情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。

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