JP2011029756A - 同期基準送信端末及び受信端末、同期基準送受信端末、同期システム、同期方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基準となる、所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報に対して、受信端末側が、現在時刻情報の時刻の進み方に合わせてハードウエア割り込みに対する補正を行うので、時刻の進み方を所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報によって示される時刻の進度と同等に近づけることができる。
【選択図】 図2
Description
さらに、受信端末の時刻は、H/Wクロックに基づいて内蔵時計の時刻を決定しているが、H/Wクロックの時刻の算出は、H/W(ハードウエア)割込み、すなわち割り込みコントローラなどがCPUに信号を送り、実行中の処理を中断して強制的にあらかじめ指定された処理を実行させること、によって行われる。したがって、H/W(ハードウエア)割込み自体に、一定の処理時間を要するので、時刻を決定する際に、その時刻よりに所定の時間だけ進める補正を行うことによりH/W割込み処理に対する時刻補正が行われる。
すなわち、受信端末側のH/Wのクロック時刻は、個体誤差、受信端末の負荷上昇や温度、湿度、電圧、H/W割込み、といった諸条件で誤差を生じるため、特に映像表示などの高負荷稼動時には、ソフトウエア的に時刻を補正して合わせても必ず時刻の進度に誤差が発生する。このことは、時刻の送信間隔つまり、時刻情報を受信して内蔵時計を合わせてから、所定時間経過後の次の時刻情報受信までの間に例えば50msecの誤差が生じた場合、スケジューラなどにより各受信端末で同時に映像などの再生を実施したとしても、同期サーバ及び受信端末間で50msecの再生時間誤差が出ることを意味する。
所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報を受信する時刻情報受信手段と、
ハードウエアクロックに基づいて現在時刻を示す内部時計手段と、
現在時刻情報を受信時に、前記現在時刻情報とその前回に現在時刻情報として受信した過去時刻情報との差と、前記現在時刻情報受信時の前記内部時計手段が示す現在時刻と前記過去時刻情報との差から、ハードウエア割り込みに対する時刻補正としての調整加算値を算出する調整加算値算出手段と、
前記調整加算値が算出した調整加算値に基づいて前記内部時計手段の示す時刻を補正するために前記調整加算値を設定する時刻進度設定手段と、
を備えたことを特徴とするものである。
所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報を、前記現在時刻情報を用いてハードウエア割り込みに対する時刻補正のために、受信端末に対して送信する時刻情報送信手段
を備えたことを特徴とするものである。
基準となる、所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報に対して、受信端末側が、現在時刻情報の時刻の進み方に合わせてハードウエア割り込みに対する補正を行うので、時刻の進み方を所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報によって示される時刻の進度と同等に近づけることができる。
図1は、実施の形態1における同期システムのネットワーク構成図である。
同期システムは、時刻情報を複数の受信端末100に送信する同期基準送信端末200と、同期基準送信端末200から送信される時刻情報を受信する複数の受信端末100から構成されている。
図2において、同期基準送信端末200は、同期基準送信端末200におけるH/Wクロックに基づいて現在時刻を示す内部時計手段204と、内部時計手段204に対し、修正された現在時刻や、補正時間によって補正することにより内部時計手段204の現在時刻を合わせる時刻合わせ手段203を備えている。補正する方法は従来からある方法で、内部時計を、ネットワークを介して正しく調整するNTP(Network Time Protocol)方式、GPSの電波に含まれる原子時計や、または直接電波時計から得た時刻情報を用いて補正を行う方式などにて行う。
受信端末100は、同期基準送信端末200の時刻情報送信手段201から所定間隔にて定期的に送信されている現在時刻情報を受信するための時刻情報受信手段101、受信した現在時刻情報を現在時刻として記憶するための現在時刻記憶手段102、前回時刻補正を行った際の時刻情報を記憶するための過去時刻記憶手段103、受信端末100の現在時刻を取り出すための現在時刻取り出し手段104、H/Wクロックに基づいて現在時刻を示す内部時計手段109と、H/W割込みが発生するたびに、内部時計手段109が示す現在時刻の値にどれだけ時間の値を時刻補正すれば良いかを算出する調整加算値算出手段105、算出された調整加算値α(正の値の場合と負の値の場合がある)を記憶する調整加算値記憶手段106、調整加算値αを、H/W割込みが発生するたびに、内部時計手段109が示す現在時刻の時刻補正である調整加算値αとして設定する時刻進度設定手段107、動画などマルメディアの再生の基準とするクロックが内部時計手段109が示す現在時刻に基づくものではなく、同期再生用のクロックなどの別クロックであった場合、動画の再生尺(再生の長さ、時間)を、時刻用クロックと同期再生用のクロックとの関係に基づいて、調整加算値αとから算出した調整加算値βを用いてクロック単位もしくは動画のフレーム単位など調整し得る方法で設定する再生進度設定手段108、動画等、マルチメディアを再生する再生手段110から構成される。
受信端末100は、以上の手段を用いることにより、時刻情報を受信して定期的に送信される同期基準送信端末200の時刻の進み方に自端末の時刻の進み方を合わせていく機能を持つ。
図3は、実施の形態1における受信端末100の動作を示すフローチャートである。
まず、プログラムが開始されるとステップS100で時刻情報受信のための準備処理を行う。次にステップS101において、受信端末100の時刻情報受信手段101は、同期基準送信端末200の時刻情報送信手段201から送信された現在時刻情報の受信を行う。
次に、ステップS103において、同期基準送信端末200から送信された現在時刻情報そのものについては、現在時刻記憶手段102に記憶し、これを現在時刻STとする。このとき必要に応じて、例えば、現在時刻LTと現在時刻STとの時間差が所定値を超ええていた場合は、受信した現在時刻情報を受信端末100の内部時計手段109の現在時刻LTとして設定する。しかし、受信した現在時刻STが現在時刻LTと同一であれば時刻LTを設定し直さなくても良い。ここでは、処理に従い時刻が経過してしまうことから、即座に時刻を設定することとなる。
前回受信して時刻補正した場合の過去時刻OTから、今回受信した時刻STまでの間に受信端末100がどれだけ狂ったのかを示す誤差をDiffTとすると、DiffT=時刻ST−時刻LTで示すことができる。
また過去時刻OTから今回受信した時刻STまでの間に、H/Wクロックの時刻の算出のためのH/W割込み発生回数をNHTとすると、H/W割込み発生回数NHTは下記のように示される。
H/W割込み発生回数NHT = (現在時刻ST−過去時刻OT)/クロックの割込み間隔時間
したがって、各受信端末100での加算すべき調整加算値αは、下記のように求められる。
調整加算値α = DiffT/H/W割込み発生回数NHT
尚、受信端末100に、H/W割込みごとの補正として受信端末100内にデフォルト値などが元々設定されている場合があるが、この調整加算値αは、同期基準送信端末200との時刻の進みを合わせるための補正値であって、技術的には別のものである。
図4は実施の形態1における同期基準送信端末200の時刻の進み方と受信端末100の時刻の進み方を示した図である。図4では所定の送信間隔あたり50msecの時刻誤差が発生する負荷(再生、温度条件、電圧条件などによる)を与えた場合の同期基準送信端末200と受信端末100の挙動を示したものである。
2回目の受信では、まず、ステップS103において、同期基準送信端末200から送信された時刻情報そのものについて、これを現在時刻STとして現在時刻記憶手段102に記憶する。
調整加算値算出手段105が、どれだけ誤差が発生したか認識し、調整加算値αを算出して、時刻進度設定手段107が、内部時計手段109における本来のH/Wクロックに基づいて算出される時刻にH/W割込みごとの補正として、調整加算値αを加えて受信端末100の内部時計手段109における時刻として設定する。
よって2回目の受信後は、同期基準送信端末200と同様の時刻進度を保つことを示している。
本実施の形態においては、実施の形態1の処理フローを基本としつつ、処理のバリエーションについて説明する。
図6に示すように、同期基準送信再生端末300に対して同期基準送信端末200相当の時刻送信手段301、現在時刻取り出し手段302、従来技術による時刻合わせ手段303、内部時計手段304を搭載し、現在時刻情報を同期基準送信表示端末300から送出することを示している。実施の形態1との違いは、同期基準送信再生端末300自体に、受信端末100と同様に映像、音楽等の再生手段305が備えられていることである。すなわち、図5に示すように、同期基準送信再生端末300は受信端末100と同様に映像、音楽等の再生を行うと共に、受信端末100へ時刻情報を送信する基準の端末となるものである
実施の形態1,2では、一つのネットワークに全ての端末が接続される形態を示していたが、複数のネットワークが必要な場合について説明する。
たとえば、ネットワークAに接続される任意の受信端末に対し、ネットワークBにも接続すると共にネットワークBに時刻情報を送出する基準端末相当の手段を付加することにより、基準端末を複数台用意することなく別のネットワークに接続された表示端末群も時刻合わせを行うことが可能である。
図7における同期基準送受信端末400は、受信端末100の機能と同期基準送信端末200の機能を同時に備えるものである。
また、同期基準送受信端末400と受信端末100とは、ネットワークBでの通信を可能とするように構築し、同期基準送受信端末400から現在時刻情報を受信端末100に送信する。
すると、ネットワークAでは、本発明による同期基準送信端末200、受信端末100および同期基準送受信端末400による同期システムが構築でき、ネットワークBでは同期基準送受信端末400と受信端末100とによる同期システムが構築される。
図8は、実施の形態3における同期システムのうち、同期基準送受信端末400の構成を示す図である。
同期基準送受信端末400は、同期基準送信端末200の時刻情報送信手段201から所定間隔にて定期的に送信されている時刻情報を受信するための時刻情報受信手段401、受信した現在時刻情報を現在時刻として記憶するための現在時刻記憶手段402、前回時刻補正を行った際の時刻情報を記憶するための過去時刻記憶手段403、現在時刻を取り出すための現在時刻取り出し手段404、H/Wクロックに基づいて現在時刻を示す内部時計手段409と、H/W割込みが発生するたびに、内部時計手段409が示す現在時刻の値にどれだけ時間の値を時刻補正すれば良いかを算出する調整加算値算出手段405、算出された調整加算値α(正の値の場合と負の値の場合がある)を記憶する調整加算値記憶手段406、調整加算値αを、H/W割込みが発生するたびに、内部時計手段409が示す現在時刻の時刻補正である調整加算値αとして設定する時刻進度設定手段407、動画などマルメディアの再生の基準とするクロックが内部時計手段409が示す現在時刻に基づくものではなく、同期再生用のクロックなどの別クロックであった場合、動画の再生尺(再生の長さ、時間)を、時刻用クロックと同期再生用のクロックとの関係に基づいて、調整加算値αとから算出した調整加算値βを用いてクロック単位もしくは動画のフレーム単位など調整し得る方法で設定する再生進度設定手段408、動画等、マルチメディアを再生する再生手段410から構成される。
受信側と同じH/Wクロックに基づいて時刻を示す内部時計手段409に対し、修正された時刻や、補正時間によって補正することにより内部時計手段409の時刻を合わせる時刻合わせ手段413を備えている。
また、内部時計手段409から現在の時刻を取り出す時刻取り出し手段412、時刻取り出し手段412によって取り出された時刻情報を受信端末100に送信する時刻送信手段411を備えている。時刻送信手段411は、現在時刻情報を同報送信などにより受信端末100に送出する。その際、時刻送信手段411は、現在時刻情報を所定間隔で送信する。
101 時刻情報受信手段
102 現在時刻記憶手段
103 過去時刻記憶手段
104 現在時刻取り出し手段
105 調整加算値算出手段
106 調整加算値記憶手段
107 時刻進度設定手段
108 再生進度設定手段
109 内部時計手段
110 再生手段
200 同期基準送信端末
201 時刻情報送信手段
202 時刻取り出し手段
203 時刻合わせ手段
204 内部時計手段
300 同期基準送信表示端末
301 時刻情報送信手段
202 時刻取り出し手段
303 時刻合わせ手段
304 内部時計手段
305 再生手段
400 同期基準送受信端末
401 時刻情報受信手段
402 現在時刻記憶手段
403 過去時刻記憶手段
404 現在時刻取り出し手段
405 調整加算値算出手段
406 調整加算値記憶手段
407 時刻進度設定手段
408 再生進度設定手段
409 内部時計手段
410 再生手段
411 時刻送信手段
412 時刻取り出し手段
413 時刻合わせ手段
Claims (9)
- 所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報を受信する時刻情報受信手段と、
ハードウエアクロックに基づいて現在時刻を示す内部時計手段と、
現在時刻情報を受信時に、前記現在時刻情報とその前回に現在時刻情報として受信した過去時刻情報との差と、前記現在時刻情報受信時の前記内部時計手段が示す現在時刻と前記前回時刻情報との差から、ハードウエア割り込みに対する時刻補正としての調整加算値を算出する調整加算値算出手段と、
前記調整加算値が算出した調整加算値に基づいて前記内部時計手段の示す時刻を補正するために前記調整加算値を設定する時刻進度設定手段と、
を備えたことを特徴とする受信端末。 - 受信した現在時刻情報を現在時刻として記憶するための現在時刻記憶手段と、
前回時刻補正を行った際の時刻情報を記憶するための過去時刻記憶手段と、
算出された調整加算値を記憶する調整加算値記憶手段と、
マルチメディアを再生する再生手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の受信端末。 - 前記再生手段が基準としている同期再生用クロックが前記現在時刻を示すものと同一ではない場合に、前記調整加算値から同期再生用クロックに適した調整値を用いて調整する再生進度設定手段
をそなえたことを特徴とする請求項2に記載の受信端末 - 所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報を、前記現在時刻情報を用いてハードウエア割り込みに対する時刻補正のために、前記受信端末に対して送信する時刻情報送信手段を備えたことを特徴とする同期基準送信端末。
- ハードウエアクロックに基づいて現在時刻を示す内部時計手段と
前記内部時計手段の現在時刻を補正する時刻合わせ手段と、
前記内部時計手段から現在時刻情報を取り出す時刻取り出し手段と、
前記時刻取り出し手段よって取り出された現在時刻情報を前記受信端末に送信する時刻情報送信手段と、
をそなえたことを特徴とする請求項4に記載の同期基準送信端末。 - マルチメディアを再生する再生手段
をそなえたことを特徴とする請求項4乃至5に記載の同期基準送信端末。 - 所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報を受信する時刻情報受信手段と、
ハードウエアクロックに基づいて現在時刻を示す内部時計手段と、
現在時刻情報を受信時に、前記現在時刻情報とその前回に現在時刻情報として受信した過去時刻情報との差と、前記現在時刻情報受信時の前記内部時計手段が示す現在時刻と前記前回時刻情報との差から、ハードウエア割り込みに対する時刻補正としての調整加算値を算出する調整加算値算出手段と、
前記調整加算値が算出した調整加算値に基づいて前記内部時計手段の示す時刻を補正するために前記調整加算値を設定する時刻進度設定手段と、
所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報を、前記現在時刻情報を用いてハードウエア割り込みに対する時刻補正のために、受信端末に対して送信する時刻情報送信手段
を備えたことを特徴とする同期基準送受信端末。 - 所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報を受信する時刻情報受信手段と、
ハードウエアクロックに基づいて現在時刻を示す内部時計手段と、
現在時刻情報を受信時に、前記現在時刻情報とその前回に現在時刻情報として受信した過去時刻情報との差と、前記現在時刻情報受信時の前記内部時計手段が示す現在時刻と前記前回時刻情報との差から、ハードウエア割り込みに対する時刻補正としての調整加算値を算出する調整加算値算出手段と、
前記調整加算値が算出した調整加算値に基づいて前記内部時計手段の示す時刻を補正するために前記調整加算値を設定する時刻進度設定手段と、
をからなる受信端末と、
所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報を、前記現在時刻情報を用いてハードウエア割り込みに対する時刻補正のために、前記受信端末に対して送信する時刻情報送信手段からなる送信端末と
を備えたことを特徴とする同期システム。 - 所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報を受信するステップと、
現在時刻情報を受信時に、前記現在時刻情報とその前回に現在時刻情報として受信した過去時刻情報との差と、前記現在時刻情報受信時の前記内部時計手段が示す現在時刻と前記前回時刻情報との差から、ハードウエア割り込みに対する時刻補正としての調整加算値を算出するステップと、
前記調整加算値が算出した調整加算値に基づいて前記内部時計手段の示す時刻を補正するために前記調整加算値を設定するステップと、
を備えたことを特徴とする同期方法。
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