JP2010118900A - 映像信号受信装置、映像信号送信装置及び、映像信号通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】通信データ量の増大を伴うことなく、しかも、タイムスタンプを付加するための回路を不要としつつ、映像信号受信装置において映像信号送信装置のクロックを正確に再生することが可能な、映像信号受信装置を得る。
【解決手段】トランスポートストリームＳ３には、映像情報が含まれる第１のトランスポートパケットと、所定のギャップ情報が含まれる第２のトランスポートパケットと、映像情報が含まれる第３のトランスポートパケットとが、この順に連続して含まれる。タイミング調整回路４０は、第１のタイミングにおいて、第１のトランスポートパケットをクロック生成回路４１に入力し、第１のタイミングから、ギャップ情報の値に対応する時間が経過した第２のタイミングにおいて、第３のトランスポートパケットをクロック生成回路４１に入力する。
【選択図】図７

Description

本発明は、映像信号受信装置、映像信号送信装置及び、それらを備えた映像信号通信システムに関する。

ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２−ＴＳ（Transport Stream）を用いた通信プロトコルにおいて、送信側のエンコーダは、所定間隔のトランスポートパケット毎に、ＰＣＲ（Program Clock Reference）を付加する。受信側のデコーダは、トランスポートパケット内に含まれるＰＣＲを検出し、検出したＰＣＲに基づいて、エンコーダのクロックを再生する。また、ＭＰＥＧ２−ＴＳにおいては、通信速度の調整のために、無意味なトランスポートパケット（ヌルパケット）が、トランスポートストリーム内に含まれている。エンコーダでは、ヌルパケットを含むトランスポートストリームに対して、ＰＣＲを付加する。

ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークを経由した通信、例えばＩＰ放送又はＶＯＤ（Video On Demand）サービス等においては、通信データ量の削減のために、ヌルパケットを削除した後にトランスポートストリームを送信することが望ましい。この場合には、ＰＣＲを含むトランスポートパケットの位置が、ヌルパケットの削除の前後で異なる。そのため、デコーダが受信するトランスポートストリームにおいても、ＰＣＲを含むトランスポートパケットの位置が、本来の位置（ヌルパケットが削除される前のトランスポートストリーム内における位置）とは異なっている。従って、デコーダは、検出したＰＣＲのみによっては、エンコーダのクロックを正確に再生することができない。

下記特許文献１，２には、ＭＰＥＧ２−ＴＳの各トランスポートパケットに４バイト長のタイムスタンプをそれぞれ付加することにより、ＭＰＥＧ２−ＴＳをＭＰＥＧ２−ＴＴＳ（Time-stamped Transport Stream）に変換する技術が開示されている。エンコーダにおいてヌルパケットが削除された場合であっても、デコーダは、タイムスタンプに基づいて、ＰＣＲを含むトランスポートパケットの本来の位置を復元することができる。従って、デコーダは、本来の位置に復元されたトランスポートパケット内に含まれるＰＣＲに基づいて、エンコーダのクロックを再生することが可能となる。

特開２００８−３５１９７号公報 特開２００８−３５１９８号公報

上記特許文献１，２に開示された技術によると、ＭＰＥＧ２−ＴＳの各トランスポートパケットに、４バイト長のタイムスタンプがそれぞれ付加される。従って、「送信するトランスポートパケットの個数」×「４バイト」に相当するデータ量だけ、送信すべきデータ量が増大する。

本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、通信データ量の増大を伴うことなく、しかも、タイムスタンプを付加するための回路を不要としつつ、映像信号受信装置において映像信号送信装置のクロックを正確に再生することが可能な、映像信号受信装置、映像信号送信装置及び、それらを備えた映像信号通信システムを得ることを目的とするものである。

本発明の第１の態様に係る映像信号受信装置は、トランスポートストリーム内のトランスポートパケットに含まれるクロック調整値に基づいて周波数が調整されたクロックを生成する、クロック生成部と、トランスポートパケットを前記クロック生成部に入力するタイミングを調整する、タイミング調整部とを備え、前記トランスポートストリームには、映像情報が含まれる第１のトランスポートパケットと、所定のギャップ情報が含まれる第２のトランスポートパケットと、映像情報が含まれる第３のトランスポートパケットとが、この順に連続して含まれ、前記タイミング調整部は、第１のタイミングにおいて、前記第１のトランスポートパケットを前記クロック生成部に入力し、前記第１のタイミングから、前記ギャップ情報の値に対応する時間が経過した第２のタイミングにおいて、前記第３のトランスポートパケットを前記クロック生成部に入力することを特徴とするものである。

第１の態様に係る映像信号受信装置によれば、映像信号送信装置において送信不要なトランスポートパケットが削除されることに起因してその前後の二つのトランスポートパケット間に生じる時間間隔を、ギャップ情報に基づいて求めることができる。そのため、映像信号受信装置は、受信したトランスポートストリームに含まれる複数のクロック調整値に基づいて、映像信号送信装置のクロックを正確に再生することが可能となる。その結果、タイムスタンプの付加に起因する通信データ量の増大を伴うことなく、しかも、タイムスタンプを付加するための回路を不要としつつ、映像信号受信装置において映像信号送信装置のクロックを正確に再生することが可能となる。

本発明の第２の態様に係る映像信号受信装置は、第１の態様に係る映像信号受信装置において特に、前記タイミング調整部は、複数のトランスポートパケットを一時的に記憶する記憶部と、前記記憶部内における前記複数のトランスポートパケットの記憶量を検出する検出部とを有し、前記クロック生成部は、前記クロック調整値と、前記検出部による前記記憶量の検出結果とに基づいて、前記クロックの周波数を調整することを特徴とするものである。

第２の態様に係る映像信号受信装置によれば、検出部は、記憶部内における複数のトランスポートパケットの記憶量を検出する。そして、クロック生成部は、クロック調整値のみならず、検出部による記憶量の検出結果に基づいて、クロックの周波数を調整する。記憶部の記憶量が増加傾向にある場合はクロックの周波数を上げ、記憶部の記憶量が減少傾向にある場合はクロックの周波数を下げることにより、映像信号受信装置のクロックの周波数を、映像信号送信装置のクロックの周波数に近付けることができる。その結果、クロック生成部は、クロック調整値を用いて、クロックの周波数を確実に調整することが可能となる。

本発明の第３の態様に係る映像信号受信装置は、第２の態様に係る映像信号受信装置において特に、前記クロック生成部は、前記クロック調整値及び前記記憶量の検出結果の少なくとも一方に対して重み付けを行うことを特徴とするものである。

第３の態様に係る映像信号受信装置によれば、クロック調整値及び記憶量の検出結果の少なくとも一方に重み付けを行うことにより、クロック調整値及び記憶量の検出結果がクロックの周波数の調整に与える影響の度合いを、所望に調整することが可能となる。

本発明の第４の態様に係る映像信号受信装置は、第１〜第３のいずれか一つの態様に係る映像信号受信装置において特に、前記タイミング調整部は、前記ギャップ情報の値が所定範囲に含まれない場合には、前記第１のタイミングから所定時間が経過した第３のタイミングにおいて、前記第３のトランスポートパケットを前記クロック生成部に入力することを特徴とするものである。

第４の態様に係る映像信号受信装置によれば、タイミング調整部は、ギャップ情報の値が所定範囲に含まれない場合には、第１のタイミングから所定時間が経過した第３のタイミングにおいて、第３のトランスポートパケットをクロック生成部に入力する。従って、何らかの原因によってギャップ情報の値が異常値を示す場合には、所定時間が経過した後にそのトランスポートパケットをクロック生成部に入力することができる。その結果、異常なギャップ情報に起因して映像信号受信装置の動作が停止する事態を回避することが可能となる。

本発明の第５の態様に係る映像信号送信装置は、第１のトランスポートストリームに含まれる複数のトランスポートパケットのうち、送信不要なトランスポートパケットを挟む二つのトランスポートパケット間のギャップ情報を生成する、ギャップ情報生成部と、前記ギャップ情報を所定のトランスポートパケットに含め、その所定のトランスポートパケットを、第１のトランスポートストリームから前記送信不要なトランスポートパケットが削除された第２のトランスポートストリームに挿入することにより、第３のトランスポートストリームを生成する、挿入処理部と、前記第３のトランスポートストリームを送信する、送信処理部とを備えることを特徴とするものである。

第５の態様に係る映像信号送信装置によれば、ギャップ情報生成部は、第１のトランスポートストリームにおいて送信不要なトランスポートパケットを挟む二つのトランスポートパケット間のギャップ情報を生成する。そして、挿入処理部は、ギャップ情報を所定のトランスポートパケットに含め、その所定のトランスポートパケットを第２のトランスポートストリームに挿入することにより、第３のトランスポートストリームを生成する。第３のトランスポートストリームを受信した映像信号受信装置においては、送信不要なトランスポートパケットが削除されることに起因してその前後の二つのトランスポートパケット間に生じる時間間隔を、ギャップ情報に基づいて求めることができる。そのため、映像信号受信装置は、受信した第３のトランスポートストリームに含まれる複数のクロック調整値に基づいて、映像信号送信装置のクロックを正確に再生することが可能となる。その結果、タイムスタンプの付加に起因する通信データ量の増大を伴うことなく、しかも、タイムスタンプを付加するための回路を不要としつつ、映像信号受信装置において映像信号送信装置のクロックを正確に再生することが可能となる。

本発明の第６の態様に係る映像信号通信システムは、第５の態様に係る映像信号送信装置と、第１〜第４のいずれか一つの態様に係る映像信号受信装置と、前記映像信号送信装置と前記映像信号受信装置とを接続する通信ネットワークとを備えることを特徴とするものである。

第６の態様に係る映像信号通信システムによれば、タイムスタンプの付加に起因する通信データ量の増大を伴うことなく、映像信号受信装置において映像信号送信装置のクロックを正確に再生することが可能な、映像信号通信システムを得ることができる。

本発明によれば、通信データ量の増大を伴うことなく、しかも、タイムスタンプを付加するための回路を不要としつつ、映像信号受信装置において映像信号送信装置のクロックを正確に再生することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。

図１は、本発明の実施の形態に係る映像信号通信システム１の構成を模式的に示す図である。映像信号通信システム１は、映像信号送信装置２、映像信号受信装置３、及び通信ネットワーク４を備えて構成されている。映像信号送信装置２は、例えば放送局の送信サーバである。通信ネットワーク４は、例えばＩＰネットワークである。映像信号受信装置３は、例えば、ＩＰネットワークを経由した通信（ＩＰ放送や、ストリーミング型又はダウンロード型のＶＯＤサービス等）において、映像信号送信装置２から送信された映像信号を受信するための受信装置（セットトップボックス）である。

図２は、映像信号送信装置２の構成を示すブロック図である。図２の接続関係で示すように、映像信号送信装置２は、削除処理部１０、ギャップ情報生成部１１、挿入処理部１２、及び送信処理部１３を有している。送信処理部１３は、通信ネットワーク４に接続されている。

図３は、ギャップ情報生成部１１の構成を示すブロック図である。図３の接続関係で示すように、ギャップ情報生成部１１は、カウンタ２０、レジスタ２１、及び演算部２２を有している。カウンタ２０は削除処理部１０に接続されており、演算部２２は挿入処理部１２に接続されている。

図２を参照して、削除処理部１０は、トランスポートストリームＳ１を入力し、そのトランスポートストリームＳ１に基づいてトランスポートストリームＳ２を生成して出力する。挿入処理部１２は、トランスポートストリームＳ２を入力し、そのトランスポートストリームＳ２に基づいてトランスポートストリームＳ３を生成して出力する。送信処理部１３は、トランスポートストリームＳ３を入力し、そのトランスポートストリームＳ３を通信ネットワーク４に送信する。

図４の（Ａ）〜（Ｅ）は、映像信号送信装置２においてトランスポートストリームＳ３が生成されるまでの、トランスポートストリームの構造の変化を順に示す図である。

図４の（Ａ）を参照して、まず、映像信号送信装置２は、いずれも映像信号を含む複数のトランスポートパケットから成るトランスポートストリームＳＡを生成する。ここでは、説明の簡単化のため、この順に連続する８個のトランスポートパケットＰ１〜Ｐ８のみを示している。また、映像信号を含むトランスポートパケットＰ１〜Ｐ８には、砂地のハッチングを付している。

図４の（Ｂ）を参照して、次に、映像信号送信装置２は、通信速度を調整すべく、トランスポートストリームＳＡ内にヌルパケットを挿入することにより、トランスポートストリームＳＢを生成する。図４の（Ｂ）に示した例では、トランスポートパケットＰ１とトランスポートパケットＰ２との間に、３個のヌルパケットＮ１〜Ｎ３が挿入されており、また、トランスポートパケットＰ５とトランスポートパケットＰ６との間に、１個のヌルパケットＮ４が挿入されている。

図４の（Ｃ）を参照して、次に、映像信号送信装置２は、トランスポートストリームＳＢに含まれる複数のトランスポートパケットのうち、所定間隔のトランスポートパケット毎にＰＣＲ（クロック調整値）を付加することにより、トランスポートストリームＳ１を生成する。図４の（Ｃ）に示した例では、トランスポートパケットＰ１，Ｐ３，Ｐ７に、ＰＣＲが付加されている。ＰＣＲが付加されたトランスポートパケットＰ１，Ｐ３，Ｐ７には、斜線のハッチングを付している。ＰＣＲは、カウンタ値であり、２７ＭＨｚのクロックを用いたカウント動作によって生成される。トランスポートストリームＳ１は、削除処理部１０（図２参照）に入力される。トランスポートストリームＳ１において、トランスポートパケットＰ１とトランスポートパケットＰ３との間の時間間隔は、先頭同士の比較で「Ｔ１」である。また、トランスポートパケットＰ３とトランスポートパケットＰ７との間の時間間隔は、先頭同士の比較で「Ｔ２」である。

図５は、トランスポートパケットＰ１の構造を示す図である。トランスポートパケットＰ１は、ヘッダ部ＰＨとペイロード部ＰＰとを有しており、これらの合計のデータ長は１８８バイトである。ヘッダ部ＰＨにはＰＣＲが含まれており、ペイロード部ＰＰには映像信号が含まれている。トランスポートパケットＰ３，Ｐ７も、トランスポートパケットＰ１と同様の構造を有する。

図６は、トランスポートパケットＰ２の構造を示す図である。上記と同様に、トランスポートパケットＰ２は、ヘッダ部ＰＨとペイロード部ＰＰとを有しており、これらの合計のデータ長は１８８バイトである。ペイロード部ＰＰには映像信号が含まれている。但し、トランスポートパケットＰ２においては、ヘッダ部ＰＨにＰＣＲが含まれていない。トランスポートパケットＰ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ８も、トランスポートパケットＰ２と同様の構造を有する。

図４の（Ｄ）を参照して、次に、削除処理部１０は、通信データ量を削減すべく、トランスポートストリームＳ１に含まれる複数のトランスポートパケットのうち、送信不要なヌルパケットＮ１〜Ｎ４を削除することにより、いずれも映像信号を含むトランスポートパケットＰ１〜Ｐ８から成るトランスポートストリームＳ２を生成する。トランスポートストリームＳ２においては、ヌルパケットＮ１〜Ｎ４の削除に起因して生じる空白領域が、前方に詰められる。その結果、トランスポートストリームＳ２において、トランスポートパケットＰ１とトランスポートパケットＰ３との間の時間間隔は、先頭同士の比較で「Ｔ３」（＜Ｔ１）となり、また、トランスポートパケットＰ３とトランスポートパケットＰ７との間の時間間隔は、先頭同士の比較で「Ｔ４」（＜Ｔ２）となる。トランスポートストリームＳ２は、挿入処理部１２に入力される。なお、以上の説明では、映像信号送信装置２の内部（削除処理部１０）においてヌルパケットＮ１〜Ｎ４を削除する例について述べたが、ヌルパケットＮ１〜Ｎ４が既に削除されたトランスポートストリームＳ２が、外部から映像信号送信装置２に入力されても良い。この場合には、削除処理部１０は不要となる。

図４の（Ｅ）を参照して、次に、挿入処理部１２は、トランスポートパケットＰ１とトランスポートパケットＰ２との間にトランスポートパケットＸ１を挿入するとともに、トランスポートパケットＰ５とトランスポートパケットＰ６との間にトランスポートパケットＸ２を挿入することにより、トランスポートストリームＳ３を生成する。トランスポートパケットＸ１，Ｘ２は、いずれも１８８バイト長である。トランスポートパケットＸ１には、削除されたヌルパケットＮ１〜Ｎ３を間に挟むトランスポートパケットＰ１とトランスポートパケットＰ２との間の時間間隔Ｇ１に関するギャップ情報が含まれる。同様に、トランスポートパケットＸ２には、削除されたヌルパケットＮ４を間に挟むトランスポートパケットＰ５とトランスポートパケットＰ６との間の時間間隔Ｇ２に関するギャップ情報が含まれる。ギャップ情報はギャップ情報生成部１１によって生成されるが、その処理の詳細については後述する。

図４の（Ｅ）を参照して、次に、送信処理部１１は、トランスポートストリームＳ３を通信ネットワーク４に送信する。トランスポートストリームＳ３における、トランスポートパケットＰ１とトランスポートパケットＰ３との間の時間間隔は、先頭同士の比較で「Ｔ５」（＜Ｔ１）であり、トランスポートストリームＳ３における、トランスポートパケットＰ３とトランスポートパケットＰ７との間の時間間隔は、先頭同士の比較で「Ｔ６」（＝Ｔ２）である。

以下、図３を参照して、ギャップ情報生成部１１によるギャップ情報の生成処理について、具体的に説明する。上述の通り、削除処理部１０には、トランスポートパケットＰ１，Ｎ１〜Ｎ３，Ｐ２〜Ｐ５，Ｎ４，Ｐ６〜Ｐ８をこの順に含むトランスポートストリームＳ１が入力される。

まず、削除処理部１０へのトランスポートパケットＰ１の入力が開始されると、その旨の情報が信号Ｄ１（以下「信号Ｄ１（Ｐ１）」と称す）として削除処理部１０からカウンタ２０に入力される。カウンタ２０は、図示しないクロック生成回路から２７ＭＨｚのクロックが入力される毎に、カウンタ値を「１」ずつインクリメントしている。カウンタ２０は、信号Ｄ１（Ｐ１）が入力された時点でのカウンタ値（以下「Ｃ（Ｐ１）」と称す）を、信号Ｄ３として出力する。信号Ｄ３は、信号Ｄ３Ａとして演算部２２に入力されるとともに、信号Ｄ３Ｂとしてレジスタ２１に入力される。レジスタ２１は、カウンタ値Ｃ（Ｐ１）を格納する。

また、トランスポートパケットＰ１には映像信号が含まれているため、削除処理部１０はトランスポートパケットＰ１を削除しない。この場合、削除処理部１０は、トランスポートパケットＰ１を削除しない旨の情報を、レジスタ２１に通知する。

次に、削除処理部１０へのヌルパケットＮ１の入力が開始されると、その旨の情報が信号Ｄ１（以下「信号Ｄ１（Ｎ１）」と称す）として削除処理部１０からカウンタ２０に入力される。カウンタ２０は、信号Ｄ１（Ｎ１）が入力された時点でのカウンタ値（以下「Ｃ（Ｎ１）」と称す）を、信号Ｄ３（Ｄ３Ａ及びＤ３Ｂ）として出力する。上記の通り、レジスタ２１には、トランスポートパケットＰ１を削除しない旨の情報が、削除処理部１０から通知されている。この場合、レジスタ２１は、現在格納しているカウンタ値Ｃ（Ｐ１）を、新たに入力されたカウンタ値Ｃ（Ｎ１）によって書き換える。

また、ヌルパケットＮ１は送信不要であるため、削除処理部１０はヌルパケットＮ１を削除する。この場合、削除処理部１０は、ヌルパケットＮ１を削除する旨の情報を、レジスタ２１に通知する。

次に、削除処理部１０へのヌルパケットＮ２の入力が開始されると、その旨の情報が信号Ｄ１（以下「信号Ｄ１（Ｎ２）」と称す）として削除処理部１０からカウンタ２０に入力される。カウンタ２０は、信号Ｄ１（Ｎ２）が入力された時点でのカウンタ値（以下「Ｃ（Ｎ２）」と称す）を、信号Ｄ３（Ｄ３Ａ及びＤ３Ｂ）として出力する。上記の通り、レジスタ２１には、ヌルパケットＮ１を削除する旨の情報が、削除処理部１０から通知されている。この場合、レジスタ２１は、現在格納しているカウンタ値Ｃ（Ｎ１）を、新たに入力されたカウンタ値Ｃ（Ｎ２）によって書き換えない。つまり、カウンタ値Ｃ（Ｎ１）を維持する。

また、ヌルパケットＮ２は送信不要であるため、削除処理部１０はヌルパケットＮ２を削除する。この場合、削除処理部１０は、ヌルパケットＮ２を削除する旨の情報を、レジスタ２１に通知する。

次に、削除処理部１０へのヌルパケットＮ３の入力が開始されると、その旨の情報が信号Ｄ１（以下「信号Ｄ１（Ｎ３）」と称す）として削除処理部１０からカウンタ２０に入力される。カウンタ２０は、信号Ｄ１（Ｎ３）が入力された時点でのカウンタ値（以下「Ｃ（Ｎ３）」と称す）を、信号Ｄ３（Ｄ３Ａ及びＤ３Ｂ）として出力する。上記の通り、レジスタ２１には、ヌルパケットＮ２を削除する旨の情報が、削除処理部１０から通知されている。この場合、レジスタ２１は、現在格納しているカウンタ値Ｃ（Ｎ１）を、新たに入力されたカウンタ値Ｃ（Ｎ３）によって書き換えない。つまり、カウンタ値Ｃ（Ｎ１）を維持する。

また、ヌルパケットＮ３は送信不要であるため、削除処理部１０はヌルパケットＮ３を削除する。この場合、削除処理部１０は、ヌルパケットＮ３を削除する旨の情報を、レジスタ２１に通知する。

次に、削除処理部１０へのトランスポートパケットＰ２の入力が開始されると、その旨の情報が信号Ｄ１（以下「信号Ｄ１（Ｐ２）」と称す）として削除処理部１０からカウンタ２０に入力される。カウンタ２０は、信号Ｄ１（Ｐ２）が入力された時点でのカウンタ値（以下「Ｃ（Ｐ２）」と称す）を、信号Ｄ３（Ｄ３Ａ及びＤ３Ｂ）として出力する。上記の通り、レジスタ２１には、ヌルパケットＮ３を削除する旨の情報が、削除処理部１０から通知されている。この場合、レジスタ２１は、現在格納しているカウンタ値Ｃ（Ｎ１）を、新たに入力されたカウンタ値Ｃ（Ｐ２）によって書き換えない。つまり、カウンタ値Ｃ（Ｎ１）を維持する。

また、トランスポートパケットＰ２には映像信号が含まれているため、削除処理部１０はトランスポートパケットＰ２を削除しない。この場合、削除処理部１０は、トランスポートパケットＰ２を削除しない旨の情報を、レジスタ２１に通知する。

また、削除処理部１０は、削除するヌルパケットＮ３に続いて削除しないトランスポートパケットＰ２が入力された旨の情報を、演算部２２に通知する。これを受けて演算部２２は、レジスタ２１から信号Ｄ３Ｂを読み出す。これにより、演算部２２は、カウンタ値Ｃ（Ｎ１）とカウンタ値Ｃ（Ｐ２）との双方を保持する。演算部２２は、信号Ｄ３Ａで与えられるカウンタ値Ｃ（Ｐ２）から、信号Ｄ３Ｂで与えられるカウンタ値Ｃ（Ｎ１）を減算する。そして、その減算値（Ｃ（Ｐ２）−Ｃ（Ｎ１））を、信号Ｄ２として出力する。信号Ｄ２は挿入処理部１２に入力される。なお、上述した手法とは異なり、ヌルパケットＮ１〜Ｎ３の総ビット数を送信ビットレートで除算することにより、時間間隔Ｇ１を算出しても良い。ここで、送信ビットレートは、例えば、２個のＰＣＲ間の総ビット数に基づいて算出することができる。

挿入処理部１２は、減算値（Ｃ（Ｐ２）−Ｃ（Ｎ１））を含むトランスポートパケットＸ１を生成し、そのトランスポートパケットＸ１を、トランスポートパケットＰ１とトランスポートパケットＰ２との間に挿入する。トランスポートパケットＸ１のＰＩＤ（Packet Identifier）値としては、ヌルパケットのＰＩＤ値（０ｘ１ＦＦＦ）を用いることができる。但し、ヌルパケットのＰＩＤ値ではなく、ギャップ情報が含まれているトランスポートパケットであることを示す特有のＰＩＤ値を定義して、そのＰＩＤ値を用いても良い。

削除処理部１０、ギャップ情報生成部１１、及び挿入処理部１２は、トランスポートパケットＰ３以降も上記と同様の処理を実行する。これにより、図４の（Ｅ）に示すように、トランスポートストリームＳ１に対して、ヌルパケットＮ１〜Ｎ３がトランスポートパケットＸ１に置き換えられ、ヌルパケットＮ４がトランスポートパケットＸ２に置き換えられた、トランスポートストリームＳ３が生成される。

送信処理部１３から送信されたトランスポートストリームＳ３は、通信ネットワーク４を経由して、映像信号受信装置３によって受信される。トランスポートストリームＳ３は、ヌルパケットＮ１〜Ｎ４の削除に起因して低減可能となった適当な通信速度で、通信ネットワーク４に送信することが可能である。

図７は、映像信号受信装置３の構成を示すブロック図である。映像信号受信装置３は、クロック回路３０及びデコード回路３１を備えて構成されている。クロック回路３０は、タイミング調整回路４０及びクロック生成回路４１を有している。

タイミング調整回路４０は、通信ネットワーク４からトランスポートストリームＳ３を受信する。そして、トランスポートストリームＳ３に含まれる各トランスポートパケットＰ１〜Ｐ８をクロック生成回路４１に入力するタイミングを調整することにより、トランスポートストリームＳ３をトランスポートストリームＳ４としてクロック生成回路４１に入力する。クロック生成回路４１は、トランスポートストリームＳ４のうちのトランスポートパケットＰ１，Ｐ３，Ｐ７に含まれるＰＣＲに基づいてクロックリカバリ処理を実行することにより、映像信号送信装置２の２７ＭＨｚのクロックと同一のクロックＤ６を再生する。

デコード回路３１には、クロック生成回路４１から、トランスポートストリームＳ４及びクロックＤ６が入力される。デコード回路３１は、クロックＤ６に基づいて動作し、トランスポートストリームＳ４に対してデコード処理を実行することにより、映像信号Ｄ７を出力する。映像信号Ｄ７は、映像信号受信装置３に接続されている表示装置３２に入力される。

図８は、タイミング調整回路４０の構成を示すブロック図である。また、図９は、クロック生成回路４１の構成を示すブロック図である。図８の接続関係で示すように、タイミング調整回路４０は、バッファ５０（記憶部）、検出部５１，５３、ゲート５２、演算部５４、レジスタ５５，５６、ゲート制御部５７、及びカウンタ５８を有している。また、図９の接続関係で示すように、クロック生成回路４１は、ＰＣＲ検出部６１、ＳＴＣ（System Time Clock）カウンタ６２、減算器６３、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）６４，６８、ＬＰＦ（Low Pass Filter）６５，６９、加算器６６、及び、クロック発生回路としてのＶＣＯ（Voltage Control Oscillator）６７を有している。

図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれトランスポートストリームＳ３，Ｓ４を示す図である。図１０の（Ａ）に示すトランスポートストリームＳ３は、図４の（Ｅ）に示したトランスポートストリームＳ３と同一である。図１０の（Ｂ）を参照して、トランスポートストリームＳ４においては、トランスポートストリームＳ３に含まれるトランスポートパケットＸ１，Ｘ２が削除されている。また、トランスポートストリームＳ４においては、トランスポートパケットＰ１，Ｐ３間の時間間隔が、図４の（Ｃ）に示したトランスポートストリームＳ１と同一の「Ｔ１」に回復されている。同様に、トランスポートパケットＰ３，Ｐ７間の時間間隔が、図４の（Ｃ）に示したトランスポートストリームＳ１と同一の「Ｔ２」に回復されている。

以下、クロック回路３０の動作について説明する。まず、タイミング調整回路４０の動作について説明する。映像信号受信装置３は、映像信号送信装置２から送信されたＭＰＥＧ２−ＴＳのトランスポートストリームＳ３を、通信ネットワーク４を経由して受信する。そして、受信したトランスポートストリームＳ３を、バッファ５０内に一時的に記憶する。図８を参照して、トランスポートストリームＳ３は、バッファ５０から読み出されて、ゲート５２に入力される。バッファ５０からは、トランスポートパケットＰ１，Ｘ１，Ｐ２〜Ｐ５，Ｘ２，Ｐ６〜Ｐ８がこの順に出力される。

まず、トランスポートパケットＰ１が、バッファ５０から読み出されてゲート５２に入力される。この時点ではゲート５２はオープンしており（つまりゲート５２内のスイッチング素子が導通状態となっており）、ゲート５２に入力されたトランスポートパケットＰ１は、遅延させられることなくゲート５２から出力される。ゲート５２からのトランスポートパケットＰ１の出力が完了すると、ゲート５２はクローズされる（つまりゲート５２内のスイッチング素子が非導通状態とされる）。また、ゲート５２には、カウンタ５８のカウンタ値が、信号Ｄ１５として入力されている。カウンタ５８は、ＶＣＯ６７（図９参照）からクロックＤ６が入力される毎に、カウンタ値を「１」ずつインクリメントしている。ゲート５２は、トランスポートパケットＰ１の出力が完了した時点でのカウンタ５８のカウンタ値（以下「Ｋ（Ｐ１）」と称す）を、信号Ｄ１１としてレジスタ５５に入力する。レジスタ５５は、カウンタ値Ｋ（Ｐ１）を格納する。

次に、トランスポートパケットＸ１が、バッファ５０から読み出されてゲート５２に入力される。検出部５３は、ＰＩＤ値に基づいて、トランスポートパケットＸ１を検出する。そして、検出部５３は、トランスポートパケットＸ１に含まれているギャップ情報である減算値（Ｃ（Ｐ２）−Ｃ（Ｎ１））を抽出して、信号Ｄ１０として出力する。信号Ｄ１０は、演算部５４に入力される。なお、検出部５３によるギャップ情報の抽出処理が完了した後、トランスポートパケットＸ１はゲート５２の内部処理によって破棄される。但し、トランスポートパケットＸ１のＰＩＤ値としてヌルパケットのＰＩＤ値が用いられている場合には、ゲート５２内でトランスポートパケットＸ１を破棄する必要はなく、後段のデコード回路３１によってトランスポートパケットＸ１が破棄される。

演算部５４は、レジスタ５５から信号Ｄ１１を読み出す。そして、信号Ｄ１１で与えられるカウンタ値Ｋ（Ｐ１）と、信号Ｄ１０で与えられる減算値（Ｃ（Ｐ２）−Ｃ（Ｎ１））とを加算することにより、その加算値（Ｋ（Ｐ１）＋Ｃ（Ｐ２）−Ｃ（Ｎ１））を信号Ｄ１２として出力する。信号Ｄ１２は、レジスタ５６に格納される。

次に、トランスポートパケットＰ２が、バッファ５０から読み出されてゲート５２に入力される。ゲート制御部５７には、カウンタ５８のカウンタ値が、信号Ｄ１５として入力されている。ゲート制御部５７は、レジスタ５６から信号Ｄ１２を読み出し、カウンタ５８のカウンタ値が、信号Ｄ１２で与えられる加算値（Ｋ（Ｐ１）＋Ｃ（Ｐ２）−Ｃ（Ｎ１））に等しくなると同時に、ゲート５２をオープンさせるための制御信号Ｄ１４をゲート５２に入力する。これにより、ゲート５２からのトランスポートパケットＰ２の出力が開始される。その結果、図１０の（Ｂ）に示すように、ゲート５２からのトランスポートパケットＰ１の出力が完了したタイミングから、時間間隔Ｇ１が経過した後のタイミングで、ゲート５２からのトランスポートパケットＰ２の出力が開始されることとなる。つまり、トランスポートパケットＰ２は、ゲート５２によって時間間隔Ｇ１だけ遅延させられる。

ゲート５２からのトランスポートパケットＰ２の出力が完了すると、ゲート５２はクローズされる。また、ゲート５２は、トランスポートパケットＰ２の出力が完了した時点でのカウンタ５８のカウンタ値（以下「Ｋ（Ｐ２）」と称す）を、信号Ｄ１１としてレジスタ５５に入力する。レジスタ５５は、現在格納しているカウンタ値Ｋ（Ｐ１）を、新たに入力されたカウンタ値Ｋ（Ｐ２）によって書き換える。

レジスタ５５の値が書き換えられると、演算部５４は、レジスタ５５から信号Ｄ１１を読み出し、信号Ｄ１１と信号Ｄ１０とを加算する。ここで、この時点では検出部５３はトランスポートパケットＸ１をもう検出していない。この場合、検出部５３から演算部５４には、値が「０」の信号Ｄ１０が入力される。従って、演算部５４からは、信号Ｄ１１で与えられるカウンタ値Ｋ（Ｐ２）に等しい信号Ｄ１２が出力され、その信号Ｄ１２はレジスタ５６に格納される。

次に、トランスポートパケットＰ３が、バッファ５０から読み出されてゲート５２に入力される。ゲート制御部５７は、レジスタ５６から信号Ｄ１２を読み出し、カウンタ５８のカウンタ値が、信号Ｄ１２で与えられるカウンタ値Ｋ（Ｐ２）に等しくなると同時に、ゲート５２をオープンさせるための制御信号Ｄ１４をゲート５２に入力する。これにより、ゲート５２からのトランスポートパケットＰ３の出力が開始される。その結果、図１０の（Ｂ）に示すように、ゲート５２からのトランスポートパケットＰ２の出力が完了すると同時に、ゲート５２からのトランスポートパケットＰ３の出力が開始されることとなる。つまり、トランスポートパケットＰ３は、ゲート５２によって遅延させられることなく出力される。なお、以上の説明では、レジスタ５５，５６における信号の書き込み時間及び読み出し時間や、演算部５４における演算時間が、いずれもゼロであるという理想的な状態を仮定している。

タイミング調整回路４０は、トランスポートパケットＰ４以降も上記と同様の処理を実行する。これにより、図１０の（Ｂ）に示すように、トランスポートストリームＳ３に対して、トランスポートパケットＸ１，Ｘ２が削除され、トランスポートパケットＰ２，Ｐ６が時間間隔Ｇ１，Ｇ２だけ遅延させられた、トランスポートストリームＳ４が生成される。トランスポートストリームＳ４は、クロック生成回路４１に入力される。

次に、クロック生成回路４１の動作について説明する。タイミング調整回路４０からクロック生成回路４１に入力された複数のトランスポートパケットＴＰ１〜ＴＰ８のうちの、一部のトランスポートパケットＴＰには、そのヘッダ部ＰＨにＰＣＲが含まれている（図５参照）。本実施の形態の例では、トランスポートパケットＰ１，Ｐ３，Ｐ７に、ＰＣＲが含まれている。

図９を参照して、ＰＣＲ検出部６１は、まず、ＰＣＲを含む最初のトランスポートパケットであるトランスポートパケットＰ１に含まれているＰＣＲの値（以下「ＰＣＲ値ＰＣＲ（１）」と称す）を検出し、そのＰＣＲ値ＰＣＲ（１）をＳＴＣカウンタ６２に設定する。ＳＴＣカウンタ６２には、ＶＣＯ６７から出力されたクロックＤ６が入力されている。ＳＴＣカウンタ６２は、クロックＤ６が入力される毎に、ＳＴＣカウンタ６２のカウンタ値を「１」ずつインクリメントする。なお、エラー等によってＳＴＣカウンタ６２の再設定を行う必要が生じた場合には、ＰＣＲ検出部６１は、ＰＣＲを含む再開後の最初のトランスポートパケットのＰＣＲ値を抽出して、その値をＳＴＣカウンタ６２に設定する。

ＰＣＲ検出部６１は、次に、トランスポートパケットＰ３に含まれているＰＣＲの値（以下「ＰＣＲ値ＰＣＲ（３）」と称す）を検出し、そのＰＣＲ値ＰＣＲ（３）を信号Ｄ２１として減算器６３に入力する。この時、減算器６３には、ＳＴＣカウンタ６２の現在のカウンタ値が信号Ｄ２２として入力されている。減算器６３は、信号Ｄ２１の値から信号Ｄ２２の値を減算し、その減算値を信号Ｄ２３として出力する。ＤＡＣ６４は、ディジタル信号である信号Ｄ２３をアナログ信号である信号Ｄ２４に変換して出力する。信号Ｄ２３の値がゼロである場合は、ＤＡＣ６４からは、例えば１Ｖの信号Ｄ２４が出力される。信号Ｄ２３の値がプラスの値である場合は、ＤＡＣ６４からは、その値に応じて１Ｖ超の電圧の信号Ｄ２４が出力される。信号Ｄ２３の値がマイナスの値である場合は、ＤＡＣ６４からは、その値に応じて１Ｖ未満の電圧の信号Ｄ２４が出力される。ＬＰＦ６５は、信号Ｄ２４に対してローパスフィルタ処理を施すことにより、信号Ｄ２５を出力する。これにより、微小時間内における電圧値の変動が平均化される。信号Ｄ２５は、加算器６６に入力される。

図８を参照して、検出部５１は、バッファ５０内に現在記憶されている複数のトランスポートパケットの合計データ量を検出する。合計データ量として、予め所定の基準値（例えばバッファ５０の記憶容量の１／２）が設定されている。検出部５１は、その基準値と現在の合計データ量との差（合計データ量から基準値を減算することにより得られる差。以下同様）に応じた信号Ｄ５を出力する。図９を参照して、ＤＡＣ６８は、ディジタル信号である信号Ｄ５をアナログ信号である信号Ｄ２７に変換して出力する。基準値と合計データ量との差がゼロである場合は、ＤＡＣ６８からは、例えば１Ｖの信号Ｄ２７が出力される。その差がプラスの値である場合は、ＤＡＣ６８からは、その値に応じて１Ｖ超の信号Ｄ２７が出力される。その差がマイナスの値である場合は、ＤＡＣ６８からは、その値に応じて１Ｖ未満の信号Ｄ２７が出力される。ＬＰＦ６９は、信号Ｄ２７に対してローパスフィルタ処理を施すことにより、信号Ｄ２８を出力する。これにより、微小時間内における電圧値の変動が平均化される。信号Ｄ２８は、加算器６６に入力される。

加算器６６は、信号Ｄ２５と信号Ｄ２８とを加算し、その加算値を信号Ｄ２６として出力する。ＶＣＯ６７は、信号Ｄ２６で示されるアナログ電圧値に基づいて周波数が調整されたクロックＤ６を生成して出力する。ＶＣＯ６７は、例えば、信号Ｄ２６の値が２Ｖである場合は２７ＭＨｚのクロックＤ６を出力し、信号Ｄ２６の値が２Ｖ超である場合は、その値に応じて２７ＭＨｚ超のクロックＤ６を出力し、信号Ｄ２６の値が２Ｖ未満である場合は、その値に応じて２７ＭＨｚ未満のクロックＤ６を出力する。クロックＤ６は、ＳＴＣカウンタ６２に入力される。また、図７を参照して、クロックＤ６は、デコード回路３１に入力される。

このように本実施の形態に係る映像信号通信システム１の映像信号送信装置２によれば、ギャップ情報生成部１１は、トランスポートストリームＳ１において送信不要なヌルパケットＮ１〜Ｎ３を挟む二つのトランスポートパケットＰ１，Ｐ２間のギャップ情報（Ｇ１）を生成する。そして、挿入処理部１２は、ギャップ情報（Ｇ１）をトランスポートパケットＸ１に含め、そのトランスポートパケットＸ１をトランスポートストリームＳ２に挿入することにより、トランスポートストリームＳ３を生成する。トランスポートストリームＳ３を受信した映像信号受信装置３においては、送信不要なヌルパケットＮ１〜Ｎ３が削除されることに起因してその前後の二つのトランスポートパケットＰ１，Ｐ２間に生じる時間間隔Ｇ１を、ギャップ情報に基づいて求めることができる。そのため、映像信号受信装置３は、受信したトランスポートストリームＳ３に含まれる複数のＰＣＲに基づいて、映像信号送信装置２のクロックを正確に再生することが可能となる。その結果、タイムスタンプの付加に起因する通信データ量の増大を伴うことなく、しかも、タイムスタンプを付加するための回路を不要としつつ、映像信号受信装置３において映像信号送信装置２のクロックを正確に再生することが可能となる。

また、本実施の形態に係る映像信号通信システム１の映像信号受信装置３によれば、検出部５１は、バッファ５０内における複数のトランスポートパケットの記憶量を検出する。そして、クロック生成回路４１は、ＰＣＲのみならず、検出部５１による記憶量の検出結果（信号Ｄ５）に基づいて、クロックＤ６の周波数を調整する。バッファ５０の記憶量が増加傾向にある場合はクロックＤ６の周波数を上げ、バッファ５０の記憶量が減少傾向にある場合はクロックＤ６の周波数を下げることにより、映像信号受信装置３のクロックＤ６の周波数を、映像信号送信装置２のクロックの周波数に近付けることができる。その結果、クロック生成回路４１は、ＰＣＲを用いて、クロックＤ６の周波数を確実に調整することが可能となる。

＜第１の変形例＞
上記実施の形態では、送信不要なトランスポートパケットの例としてヌルパケットＮ１〜Ｎ４を挙げたが、送信不要なトランスポートパケットは、ヌルパケット以外のトランスポートパケットであっても良い。例えば、一つのトランスポートストリーム内に二つのコンテンツ（番組）に関するトランスポートパケットが多重されている場合において、一方のコンテンツのみを送信したい場合には、他方のコンテンツに関するトランスポートパケットは、送信不要なトランスポートパケットとして扱われる。

＜第２の変形例＞
図１１は、第２の変形例に係るタイミング調整回路４０の構成を示すブロック図である。図８に示した構成に対して、判定部７０が追加されている。その他の構成は図８と同様である。

判定部７０には、検出部５３から信号Ｄ１０が入力される。判定部７０には、ギャップ情報の値に関する所定の許容範囲（最大値）が予め教示されており、判定部７０は、信号Ｄ１０で与えられるギャップ情報（減算値）が、その許容範囲内に含まれるか否かを判定する。許容範囲の値は、例えば、想定されるギャップ情報の最大値に対して数倍程度の値に設定される。

そして、判定部７０は、ギャップ情報の値が許容範囲内に含まれている場合には、検出部５３から入力された信号Ｄ１０を演算部５４に入力する。

一方、判定部７０は、ギャップ情報の値が許容範囲内に含まれていない場合には、クロック生成回路４１への前回のトランスポートパケットの入力が開始されてから、予め設定された所定時間（例えば、トランスポートパケット１個分に相当する時間）が経過した後に、ゲート５２をオープンさせるための制御信号Ｄ３０をゲート５２に入力する。これにより、クロック生成回路４１への前回のトランスポートパケットの入力が開始されてから、所定時間が経過した後に、クロック生成回路４１への今回のトランスポートパケットの入力が開始される。

第２の変形例に係る映像信号受信装置３によれば、タイミング調整回路４０は、ギャップ情報の値が所定範囲に含まれない場合には、クロック生成回路４１への前回のトランスポートパケットの入力が開始されてから、所定時間が経過した後に、クロック生成回路４１への今回のトランスポートパケットの入力を開始する。従って、何らかの原因によってギャップ情報の値が異常値を示す場合には、所定時間が経過した後にそのトランスポートパケットをクロック生成回路４１に入力することができる。その結果、異常なギャップ情報に起因して映像信号受信装置３の動作が停止する事態を回避することが可能となる。

＜第３の変形例＞
図１２は、第３の変形例に係るクロック生成回路４１の構成を示すブロック図である。図９に示した構成に対して、乗算器８０，８１が追加されている。乗算器８０は、ＤＡＣ６４から入力された信号Ｄ２４に対して所望の重み付け係数Ｙを乗算することにより、信号Ｓ８０を出力する。信号Ｓ８０はＬＰＦ６５に入力される。乗算器８１は、ＤＡＣ６８から入力された信号Ｄ２７に対して所望の重み付け係数Ｚを乗算することにより、信号Ｓ８１を出力する。信号Ｓ８１はＬＰＦ６９に入力される。なお、乗算器８０，８１の一方は省略することもできる。

第３の変形例に係るクロック回路３０によれば、ＰＣＲ値に関連する信号Ｄ２４と、バッファ５０の記憶量の検出結果に関連する信号Ｄ２７との少なくとも一方に重み付けを行うことにより、ＰＣＲ値及びバッファ５０の記憶量の検出結果がクロックＤ６の周波数の調整に与える影響の度合いを、所望に調整することが可能となる。

なお、上述した実施の形態及び第１〜第３の変形例は、任意に組み合わせて適用することができる。

また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る映像信号通信システムの構成を模式的に示す図である。 映像信号送信装置の構成を示すブロック図である。 ギャップ情報生成部の構成を示すブロック図である。 映像信号送信装置においてトランスポートストリームが生成されるまでの、トランスポートストリームの構造の変化を順に示す図である。 トランスポートパケットの構造を示す図である。 トランスポートパケットの構造を示す図である。 映像信号受信装置の構成を示すブロック図である。 タイミング調整回路の構成を示すブロック図である。 クロック生成回路の構成を示すブロック図である。 トランスポートストリームを示す図である。 第２の変形例に係るタイミング調整回路の構成を示すブロック図である。 第３の変形例に係るクロック生成回路の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 映像信号通信システム
２ 映像信号送信装置
３ 映像信号受信装置
４ 通信ネットワーク
１０ 削除処理部
１１ ギャップ情報生成部
１２ 挿入処理部
１３ 送信処理部
４０ タイミング調整回路
４１ クロック生成回路
５０ バッファ
５１ 検出部
７０ 判定部
８０，８１ 乗算器

Claims (6)

1. トランスポートストリーム内のトランスポートパケットに含まれるクロック調整値に基づいて周波数が調整されたクロックを生成する、クロック生成部と、
   トランスポートパケットを前記クロック生成部に入力するタイミングを調整する、タイミング調整部と
   を備え、
   前記トランスポートストリームには、映像情報が含まれる第１のトランスポートパケットと、所定のギャップ情報が含まれる第２のトランスポートパケットと、映像情報が含まれる第３のトランスポートパケットとが、この順に連続して含まれ、
   前記タイミング調整部は、
   第１のタイミングにおいて、前記第１のトランスポートパケットを前記クロック生成部に入力し、
   前記第１のタイミングから、前記ギャップ情報の値に対応する時間が経過した第２のタイミングにおいて、前記第３のトランスポートパケットを前記クロック生成部に入力する、映像信号受信装置。
2. 前記タイミング調整部は、
   複数のトランスポートパケットを一時的に記憶する記憶部と、
   前記記憶部内における前記複数のトランスポートパケットの記憶量を検出する検出部と
   を有し、
   前記クロック生成部は、前記クロック調整値と、前記検出部による前記記憶量の検出結果とに基づいて、前記クロックの周波数を調整する、請求項１に記載の映像信号受信装置。
3. 前記クロック生成部は、前記クロック調整値及び前記記憶量の検出結果の少なくとも一方に対して重み付けを行う、請求項２に記載の映像信号受信装置。
4. 前記タイミング調整部は、
   前記ギャップ情報の値が所定範囲に含まれない場合には、前記第１のタイミングから所定時間が経過した第３のタイミングにおいて、前記第３のトランスポートパケットを前記クロック生成部に入力する、請求項１〜３のいずれか一つに記載の映像信号受信装置。
5. 第１のトランスポートストリームに含まれる複数のトランスポートパケットのうち、送信不要なトランスポートパケットを挟む二つのトランスポートパケット間のギャップ情報を生成する、ギャップ情報生成部と、
   前記ギャップ情報を所定のトランスポートパケットに含め、その所定のトランスポートパケットを、第１のトランスポートストリームから前記送信不要なトランスポートパケットが削除された第２のトランスポートストリームに挿入することにより、第３のトランスポートストリームを生成する、挿入処理部と、
   前記第３のトランスポートストリームを送信する、送信処理部と
   を備える、映像信号送信装置。
6. 請求項５に記載の映像信号送信装置と、
   請求項１〜４のいずれか一つに記載の映像信号受信装置と、
   前記映像信号送信装置と前記映像信号受信装置とを接続する通信ネットワークと
   を備える、映像信号通信システム。

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