JP3278794B2 - 分散型実時間連続メディア処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ画像、音声、リ
モートセンシング波形などの連続メディアをデジタル化
し、ネットワークを介して扱う際、高い忠実度で伝送、
処理するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】分散環境でデジタル化された連続メディ
アを高い忠実度で伝送／処理するためには、元信号波形
の時間的な間隔を正確に再現できること（等時性の回
復）、複数の連続したストリーム相互の同期が正確にと
れること（同時性の回復）、分散して発生するイベント
相互の発生順序を正しく識別できること（順序性の回
復）が重要である。分散環境におけるこのような要求を
明確に表すため、図１のように、入力ストリーム（デー
タ列）ａ₁₁, ａ₁₂, …，ａ_1i, … ) および（ａ₂₁,ａ
₂₂, …, ａ_2i, … ) がそれぞれ処理Ｘ１，Ｘ２を通過
し、出力するシステムを考える。このシステムにおい
て、上記要求を満たすことは、それぞれ次の条件を満た
すことである。

【０００３】１．（等時性）任意のｉについて、ａ_kiと
ａ_ki+1の時間間隔が、ｂ_kiとｂ_ki+1の時間間隔として保
存されている（ｋ＝１，２）。 ２．（同時性）任意のｉ，ｊについて、ａ_1iとａ_2jがＸ
１，Ｘ２に同時に到着したならば、ｂ_1iとｂ_2jは同時刻
に出力される。 ３．（順序性）任意のｉ，ｊについて、ａ_kiとａ_kjのＸ
ｋへの到着の順序と、ｂ_kiとｂ_kj の出力の順序が等し
い（ｋ＝１，２）。また、任意のｉ，ｊについて、ａ_1i
とａ_2jのＸ１，Ｘ２への到着の順序と、ｂ_1iとｂ_2jのＸ
１，Ｘ２からの出力の順序が等しい。

【０００４】ここで、ｂ_1iはａ_1iに対する処理Ｘ１の出
力、ｂ_2iはａ_2iに対する処理Ｘ２の出力である。なお、
条件３は、条件１，２より導かれるため、実際には条件
１，２を考慮すれば十分である。

【０００５】Ｘ１，Ｘ２による遅延がほとんどない場合
や両者の遅延が一定で等しい場合、上記１，２の要求は
問題なく満たされる。例として、この部分がＮＴＴのサ
ービスするＩＮＳ−６４の回線交換網などの広域デジタ
ル通信網の場合が挙げられる。ＩＮＳ−６４の回線交換
網などの高速デジタル通信網では、極めて高い精度を持
つクロックを運用管理し、固定ビットレートでデータ伝
送することによりデータそのものの到着状況から受信側
でクロックを回復することを可能にする形で、２次群以
下の回線やデジタル交換機を上記クロックに従属同期さ
せる広域ネットワーク同期を実現している。そして、こ
のような伝送路上で、ＳＴＤＭ（Ｓｙｎｃｒｏｎｏｕｓ
Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉ
ｎｇ）方式によって、各情報源を送るタイムスロットを
等間隔に与えながら多重化し伝送することにより、伝送
遅延の変動が極めて小さい等時的な回線を実現している
ため、上記の要求を満たすことができる。

【０００６】ところが、Ｘ１，Ｘ２による遅延が等しく
ない場合や、これらの遅延に変動がある場合、図２のＹ
１，Ｙ２のように出力の前でＸ１，Ｘ２における遅延を
補正し時間調整を行なうような処理が必要となる。

【０００７】例えば、パケット伝送などの非同期な伝送
を行なうＷＡＮやＬＡＮなどの通信網や、タイムシェア
リングを行なう汎用のＣＰＵによる処理などがこのよう
な処理を必要とする場合の例として挙げられる。パケッ
ト伝送網では、情報源の速度変化に対する柔軟性の確保
やリソースの有効利用のために、パケットどうしの追い
越し、割り込み、単位時間あたりの転送パケット数の変
化などが生じ得る非同期な伝送を行なう。このため、パ
ケットの生成部分で各パケットにシリアル番号を付与し
ながら送信し、ランダムな順序で受信側に到着するパケ
ットをバッファリングしながらシリアル番号の順に並び
かえることにより、パケット相互の順序の回復を行な
う。また、複数の送受信地点において発生するストリー
ム相互の同期をとるため、絶対時刻情報に基づくタイム
スタンプ管理が行なわれる。このような絶対時刻情報を
管理するための時計を標準時に同期させるための技術
で、ＪＪＹやＷＷＶＨなどの標準電波による同期や、ｎ
ｔｐプロトコルによるネットワーククロックサーバへの
同期といった技術が用いられている。

【０００８】また、汎用ＣＰＵを用いたタイムシェアリ
ング処理では、遅延素子などを用いて遅延時間の補正を
行なうことがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前節で述べたように、
連続メディアの時間軸情報を忠実に保存／再現するため
には、時間軸の情報が保存されるリンクの間に図１のよ
うに何らかの処理やモジュールが存在し、その部分にお
ける遅延時間が一定しない場合や複数箇所において等し
くない場合、その部分の出力の前で遅延を補正し時間調
整を行なうような処理が必要となる。しかし、図１のＸ
１やＸ２における遅延時間の変動の特性が分からない場
合や、Ｘ１やＸ２の内部が分散環境であったりＸ1 とＸ
２が相互に離れているためにこれらの部分で処理の同期
がとりにくくなるような場合には、時間情報を正確に補
正することは非常に困難である。

【００１０】例えば、汎用ＣＰＵを用いたタイムシェア
リング処理では、各タスクの処理時間を確定することは
できないため、時間軸を正確に再現するために必要な遅
延時間の値を正確に見積もることは困難である。

【００１１】また、パケット伝送網では、回線交換網な
どとは異なり、非同期な伝送により元信号の時間情報が
失われてしまうので、受信側でデータそのものの到着状
況からクロックを回復する形でネットワーク同期を実現
することはできない。そのため、Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａ変換装
置や各種デジタル信号処理装置などの各処理装置の動作
の基準となるクロック周波数はローカルに制御される。
この場合、標準的な水晶発振器の精度の限界（１０の−
５乗程度）により、それぞれの部分でクロック周波数を
所望の値に完全に一致させることは、パケットの受信時
刻からクロックの精度を修正する試みもある（Ｒ．Ｐ．
Ｓｉｎｇｈ， Ｓａｎｇ−Ｈｏｏｎ Ｌｅｅ， Ｃｈｏ
ｎｇ−Ｋｗｏｏｎ Ｋｉｍ， “Ｊｉｔｔｅｒ ａｎｄ
Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｆｏｒ Ｐｅｒｉｏ
ｄｉｃ Ｔｒａｆｆｉｃ ｉｎＢｒｏａｄｂａｎｄ Ｐ
ａｃｋｅｔ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”， ＩＥＥＥ Ｔｒａ
ｎｓ．Ｃｏｍｍ．， Ｖｏｌ．４２， Ｎｏ．５， Ｍ
ＡＹ． １９９４．）が、極めて困難である。したがっ
て、各処理装置の動作の基準となるクロック周波数の微
妙なずれが生じ、元信号の等時性を完全に回復すること
が困難となる。さらに、このような周波数誤差が蓄積す
ると、スリップをひき起こすこともある。

【００１２】また、遠隔地から生じた複数のストリーム
相互の同時性や順序性を考慮する場合、遠隔地の時計相
互の絶対時刻を標準時に同期させるため、ＪＪＹやＷＷ
ＶＨなどの標準電波による同期や、ｎｔｐプロトコルに
よるネットワーククロックサーバへの同期などといった
技術を用いるが、電波の場合は電波受信の安定度、ま
た、ｎｔｐの場合は遅延変動の大きいＬＡＮを経由する
ことによる精度低下の問題などがあり、いずれの場合も
常時高い精度で絶対時刻を同期させておくことは非常に
困難である。したがって、複数ストリーム相互の同時性
や順序性を正確に回復することは困難である。

【００１３】標準化された動画像圧縮方式であるＭＰＥ
Ｇ−１やＭＰＥＧ−２では、送信側で意図したように受
信側でストリームを同期復号、再生出力するため、アク
セス・ユニットと呼ばれる復号再生単位毎にＰＴＳ（Ｐ
ｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）と呼
ばれる再生出力の時刻管理情報とＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉ
ｎｇ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）と呼ばれる復号の時刻管
理情報の２種類のタイムスタンプを用いて受信側で復号
再生するための時刻情報を送信側で付加する。そして、
これらのタイムスタンプの時刻基準となるＳＴＣ（Ｓｙ
ｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）の周波数を符号器／
復号器間で一致させるためにＳＣＲ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｃ
ｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）やＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒ
ａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）といった情報
を符号器側でデータストリームに埋め込み、復号器側で
その値を用いてＰＬＬ回路によってクロックの周波数を
所望の値に追従させるという方法がとられる（藤原 洋
監修， マルチメディア通信研究会編，“最新ＭＰＥ
Ｇ教科書”，アスキー，１９９４．）。しかし、このよ
うな方法では、クロック系統間に依存関係が生じ、独立
同期（葉原 耕平，井上 伸雄，“ディジタル総合
網”， 産業図書，１９８９．）の場合に比べて制御が
複雑になる、符号器側での値の誤差が復号器側へ伝搬す
る危険がある、といった問題がある。また、この手法で
は、クロック周波数情報の伝達系統がデータの伝送系統
と同一であり、クロック周波数の伝達について、データ
伝送路の輻輳や障害の影響を直接受けてしまうという欠
点がある。

【００１４】本発明の目的は、遅延時間を確定すること
が難しい、クロック情報が失われてしまうといった特徴
をもつ非同期な処理が介在するような分散環境におい
て、連続メディアの時間軸を正確に再現することを可能
にする装置を提案することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、連続メディアの時間情報を実際の時間
経過ではなく、タイムスタンプデータとして処理するこ
とにより連続メディアの実時間処理を可能とする処理装
置を提案する。

【００１６】本発明で提案する連続メディア処理装置
は、図３に示すように、非同期な処理の前段に時刻保存
手段を設置し、この時刻保存手段に到着するパケットの
入力時のタイムスタンプを付与する形で時間軸情報を保
存し、非同期処理を行なったあと、時刻再生手段により
パケットをタイムスタンプの順に、タイムスタンプの時
間間隔のとおりに出力することによって、連続メディア
の時間軸情報の正確な再現を可能にする。図３では、本
発明の効果をもたらす主要な手段を太実線で示してい
る。時刻保存手段の動作の概要を図４に、時刻再生手段
の動作の概要を図５に示す。

【００１７】システム内の各時刻保存手段と各時刻再生
手段のタイムスタンプ処理の基準となるクロック、およ
び、Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａ変換装置や出力データの速度が既知
のデジタル信号処理装置などメディアストリームの時間
軸を与える構成要素の動作クロックには、基準クロック
供給手段によりＩＳＤＮなどの広域デジタル通信網から
フレーム同期ビットのタイミングを基にフレーミングク
ロック抽出し、これを分周または逓倍して生成される基
準クロックを用いる。フレーミングクロックの供給源と
なる広域デジタル通信網とメディアストリームの伝送路
は必ずしも同一である必要はない。

【００１８】システム内の各時間保存手段と各時間再生
手段の整数値カウンタの動作クロック周波数は、上記基
準クロックを用いて高い精度で一致させ、これにより整
数値カウンタ相互の値の差（オフセット）を常時一定に
保つ。そして、これらのオフセット情報にアクセス可能
な時刻変換手段を用いて、これらの整数値カウンタ相互
の同時刻における値の変換を可能にする。時刻変換手段
の概要を図６に示す。

【００１９】また、必要に応じて、システム内の各時刻
保存手段、および、各時刻再生手段が保持する整数値カ
ウンタの値と絶対時刻の値の対応をとるため、各時刻保
存手段、および、各時刻再生手段が保持する整数値カウ
ンタの動作クロックと同一周波数の基準クロックで動作
する整数値カウンタと、絶対時刻を保持する時計を内部
に有し、システムの他の構成要素からのアクセスに対し
て、アクセス時の上記整数値カウンタの値と上記絶対時
刻を保持する時計の時刻の対を出力する機能を有する絶
対時刻管理手段を用いる。

【００２０】以上のように、本発明は、メディアの時間
軸情報をタイムスタンプとしてデータ処理する技術、お
よび、広域デジタル通信網のフレーミングクロックを用
いた周波数同期技術を組み合わせて、連続メディアの実
時間処理を行なうことを主要な特徴としている。

【００２１】

【作用】時刻保存手段は、非同期な処理を行なう部分に
ストリームを送り出す前に、ストリームの時間軸情報を
タイムスタンプ、すなわち、データとして保存すること
を可能にしている。非同期な処理を行なったあと、時刻
再生手段では、上記時刻保存手段によって各パケットに
付与されたタイムスタンプ値をもとに、各パケットのタ
イムスタンプ値とパケットを出力する時点での自身の整
数値カウンタ値のオフセットが、パラメータｔ₁ （パケ
ットのタイムスタンプ値）、ｔ₂ （パケット出力時刻）
のオフセットと常に等しくなる形でパケットを出力する
（図５）。この操作によって、パケットをタイムスタン
プの順に、タイムスタンプの時間間隔どおりの間隔で出
力することができる。すなわち、ある地点である時刻に
発生したストリームを、別の地点で、別の時刻に発生し
たかのように再現することができる。時刻保存手段、お
よび、時刻再生手段のタイムスタンプ処理の基本となる
基準クロックは、従来の水晶発振器を用いた時計に比べ
て数桁以上高い精度を持つことが確認されている広域デ
ジタル通信網のフレーミングクロックから生成したもの
であり、上記タイムスタンプ処理の精度は非常に高いも
のとなっている。また、本発明では、Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａ変
換装置や、出力データの速度が既知のデジタル信号処理
装置などメディアの時間軸を与えるクロックにも上記基
準クロックを供給するため、タイムスタンプ処理とメデ
ィアの時間軸を与えるクロックが共通のクロックソース
から供給されることになり、タイムスタンプ処理とメデ
ィアの速度制御を正確に対応づけることが可能となり、
精度の高い時間管理を行なうことが可能となる。したが
って、元信号の等時性を正確に記録／再現することが可
能となる。

【００２２】複数のストリームを扱う場合、上記基準ク
ロックを用いてシステム内の各時刻保存手段や各時刻再
生手段、また、必要に応じて絶対時刻管理手段の整数値
カウンタのクロック周波数を高い精度で一致させ、整数
値カウンタ相互の値の差（オフセット）を常時一定に保
つ。時刻変換手段は、これらのオフセット情報を用い
て、同時刻における上記各手段の整数値カウンタの値の
相互の変換を可能にしている。この時刻変換モジュール
を以下のように用いて、時刻再生手段の出力開始時刻と
パケットのタイムスタンプ値の同期を正確にとることに
より、複数ストリームの同時性や複数イベントの順序性
の回復が可能となる。

【００２３】時刻再生手段の出力開始時刻をある一箇所
の時刻再生手段、あるいは、絶対時刻管理手段の整数値
カウンタの値で表したのち、上記時刻変換手段を用いて
この値を他のそれぞれの時刻再生手段の同時刻における
カウンタ値に変換し、これらを各時刻再生手段の出力開
始時刻に設定する。これにより、各時刻再生手段の出力
開始時刻の同期を正確にとることができる。また、各時
刻再生手段のパケットのタイムスタンプ値を表すパラメ
ータについても、上記時刻変換手段を用いて、タイムス
タンプを付与したそれぞれの時刻保存手段の整数値カウ
ンタ値の同時刻における値を設定する。この設定の例を
図７に示す。時刻再生手段１，２のパケットのタイムス
タンプ値を表すパラメータとして、時刻再生手段１には
ｔ₁ （時刻保存手段１で付与されるタイムスタンプ値）
を、時刻再生手段２には前記ｔ₁を同時刻の時刻保存手
段２における値に換算したｔ₁'を設定する。また、出力
開始時刻を表すパラメータとして、時刻再生手段1 には
自身の整数値カウンタにおけるｔ₂ を、時刻再生手段
２には前記ｔ₂ を 時刻再生手段２における値に換算し
たｔ₂'を設定する。時刻保存手段１からタイムスタンプ
ｔ₁ のパケットが、時刻保存手段２からタイムスタンプ
ｔ₁'＋Δt のパケットが出力された場合、時刻再生手段
１は受信パケットを時刻ｔ₁ に、時刻再生手段２は受信
パケットを時刻ｔ₁'＋Δt に出力する。このとき、送信
時の時刻の差Δt は各時刻再生手段からの出力時刻の差
として正確に再現されている。このような方法により、
複数ストリームを扱う際、データ相互の同時性や、複数
イベント相互の順序性を正確に再現することが可能とな
る。

【００２４】以上のように、本発明では、送／受信地点
間でメディアの時間軸を実際の時間経過として保存しな
くても、タイムスタンプをもとにして、元信号の等時
性、同時性、順序性を回復することが可能である。ま
た、イベント相互の順序関係のみを規定したものやタイ
ムスケールが自由にとれるようなタイムスタンプ処理だ
けではなく、イベント相互の時間間隔、および、タイム
スケールともに実時間に忠実に処理することが要求され
るようなタイムスタンプ処理が可能となる。したがっ
て、非同期な伝送／処理が介在するような連続メディア
の時間に関する性質を受信側で高い忠実度で回復するよ
うな通信が可能となる。

【００２５】

【実施例】以下に、本発明における実施例を述べる。実
施例１、２は請求項１に対応する。実施例３は請求項２
に対応する。実施例４−７は請求項３に対応する。実施
例８−１５は請求項４に対応する。

【００２６】（実施例１）本実施例では、時刻保存手段
を用いた地震波形測定システムの例をとり挙げる。図８
に本実施例の全体構成を示す。１から３は、それぞれ、
上下、東西、南北方向の弾性波測定装置である。４から
６は、測定した弾性波のアナログ波形をＡ／Ｄ変換す
る。７から９は、Ａ／Ｄ変換したデータに宛先等のヘッ
ダを付加してパケット化する。このパケット生成手段
は、経路の等時性を保存する、すなわち、パケット生成
手段に入力されたデータがパケット化されパケット生成
手段から出力されるまでの時間は常時一定であるとす
る。１０から１２は時刻保存手段で、パケットに到着時
のタイムスタンプを付与する。１３から１５は、それぞ
れ接続された時刻保存手段を制御するための汎用プロセ
ッサで、ＣＰ（Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓ
ｓｏｒ）と呼ぶ。１６から１８はタイムスタンプを付与
したパケットを圧縮する。１９から２１の送信手段、お
よび、２２から２４の受信手段は、送受信側と非同期通
信網とのインタフェースである。２５から２７は圧縮し
たパケットを伸長する。２８から３０は、タイムスタン
プを付与されたパケットを収集し、データとして用い
る。基準クロック供給手段３１は、ＩＳＤＮなどの高速
デジタル通信網のフレーム同期ビットのタイミングを基
にフレーミングクロックを抽出し、このフレーミングク
ロックを所望の周波数になるよう分周／逓倍して生成し
た基準クロックをＡ／Ｄ変換手段４，５，６と時刻保存
手段１０，１１，１２とに供給する。Ａ／Ｄ変換手段で
は、この基準クロックをサンプリング周波数源として用
いる。また、時刻保存手段では、この基準クロックを整
数値カウンタの動作クロックとして用いる。

【００２７】図８では、基準クロックによって制御され
る等時的なリンクを太実線で、それ以外のリンクを太破
線で表している（以下の実施例においてもこの記法を用
いる）。

【００２８】時刻保存手段１０，１１，１２は、地震波
の発生とともにＣＰ１３，１４，１５から動作開始の指
令を受ける。パケット生成手段７，８，９は、ストリー
ムの最後尾のデータを含んだパケットにその識別子をつ
け、時刻保存手段はその識別子が付与されたパケットを
処理した後、動作を終了する。

【００２９】時刻保存手段の実装例を図９に示す。タイ
ミング生成回路は、パケットを入力した時点でラッチ回
路に整数値カウンタの値をラッチするよう指令を出す。
ラッチ回路は、この指令によって、整数値カウンタの値
をラッチし、その値をＦＩＦＯであるカウンタ値保存用
メモリに格納する。入力データは、ＦＩＦＯである入力
バッファメモリに格納する。出力回路は、入力バッファ
メモリとカウンタ値保存用メモリの先頭からそれぞれデ
ータとタイムスタンプ値を取り出し、データにタイムス
タンプを付与して出力していく。時刻保存手段は、動作
開始／終了回路に外部から動作開始の指令が届いた時点
で動作を開始し、動作開始／終了回路が出力回路からス
トリームの最後尾のパケットの出力完了の通知を受けた
時点で動作を終了する。

【００３０】本実施例では、Ａ／Ｄ変換手段のサンプル
クロック、および、時刻保存手段の整数値カウンタの動
作クロックに基準クロックを用いている。すなわち、両
者は高速デジタル通信網のフレーミングクロックという
非常に高精度な共通クロックソースに基づいて動作す
る。このとき、図１０に示すように、サンプルクロック
の周波数が高いと、アナログ波形をサンプルする時間間
隔のふらつきがないため、この時間間隔を把握しておけ
ば、パケット内のあるサンプル値について、このサンプ
ル値のパケット内での格納位置からこの時間間隔に基づ
いて計算した先頭サンプルのサンプル時刻からの時間的
なオフセットが、そのサンプル値と先頭サンプルの実際
のサンプル時刻のオフセットに等しくなる。また、タイ
ムスタンプを刻む時刻保存手段の整数値カウンタのクロ
ックの精度が高いため、パケットの時間間隔を正確に反
映したタイムスタンプを付与することが可能となる。以
上のことは、元信号の時間間隔が正確に保存された形で
データがパケット化されていることを意味する。すなわ
ち、元信号の等時性を正確に記録することが可能とな
る。

【００３１】（実施例２）本実施例では、ネットワーク
を流れるデータを収集し、網監視を行なう例をとり挙げ
る。図１１に本実施例の概要を示す。コピー手段１は、
内部に分配器を有しており、これにより、入力データと
同一の信号を時刻保存手段２へつながるリンク、およ
び、元のネットワークのリンクへ一定の遅延時間Φで出
力する。時刻保存手段２は、コピー手段１を介してコピ
ーされたパケットを入力し、タイムスタンプを付与して
データ収集手段４に送る。基準クロック供給手段３は実
施例１と同様である。

【００３２】コピー手段１は、入力データのコピーを常
時一定の遅延Φの下にそれぞれのリンクに出力するた
め、ネットワーク内のストリーム、および、時刻保存手
段２へのストリームにおよぼす影響は一定となる。した
がって、それぞれのリンクにおいて、コピー手段１の入
力前におけるパケット相互の時間間隔がそのまま保存さ
れた形で出力されてくる。時刻保存手段２の整数値カウ
ンタは高精度、高安定度の基準クロックを動作クロック
とするため、実施例１と同様に、元信号の時間間隔を正
確に反映したタイムスタンプを付与することが可能とな
り、等時性を正確に記録することが可能となる。

【００３３】（実施例３）本実施例では、連続メディア
の送信側での時間間隔を受信側で正確に回復しながら再
生する等時性保証型通信の例をとり挙げる。

【００３４】図１２は、本実施例の全体構成を示す図で
ある。送信側のｘ地点の構成要素１から６はそれぞれ実
施例１、２と同様である。

【００３５】受信側のｙ地点は７から１３の構成要素か
らなる。ＣＰ_y ９は時刻再生手段７を制御するプロセッ
サである。時刻再生手段８は、受信した各パケットをタ
イムスタンプの順にタイムスタンプの間隔に等しい時間
間隔でパケット処理手段１２に送り出す。端末１０はＣ
Ｐ_y ９と時刻変換手段８とにアクセスする機能を有す
る。時刻変換手段１１は時刻保存手段２と時刻再生手段
８の整数値カウンタ相互のオフセット情報を内部に保持
し、これを用いて両手段の整数値カウンタの値の相互変
換を行なう。本実施例では、時刻保存手段２と時刻再生
手段８の整数値カウンタはともに周波数ｆの基準クロッ
クで動作し、相互の値のオフセットは常時一定に保たれ
ているものとする。パケット処理手段１２は、パケット
から宛先等のヘッダを取り除き、データをＤ／Ａ変換手
段１３に渡す。パケット処理手段１２は経路の等時性を
保存する、すなわち、パケット処理手段１２に入力され
たパケットが宛先等のヘッダを除去されパケット処理手
段１２から出力されるまでの時間は常時一定であるとす
る。Ｄ／Ａ変換手段１３はＤ／Ａ変換後、信号を出力す
る。基準クロック供給手段１４は、広域デジタル通信網
から抽出したフレーミングクロックを所望の周波数にな
るよう分周／逓倍し、生成した基準クロックを時刻再生
手段８とＤ／Ａ変換手段１３に供給する。

【００３６】時刻再生手段の実装例を図１３に示す。時
刻再生手段の動作を規定する３つのパラメータは、それ
ぞれ対応するレジスタに格納されている。時刻再生手段
は、外部から動作開始の指令を受け取ると、ストリーム
の先頭パケットの到着が保証されるまでの間出力を待つ
ため、待ち時間計測回路を作動させる。この間、入力さ
れたパケットは、ソーティング回路を用いて、タイムス
タンプの古い順に並ぶ形でバッファメモリ内に格納され
る。待ち時間計測回路によってストリームの先頭パケッ
トの到着が保証される時間が経過したことが判明する
と、その時点でのバッファメモリの先頭パケットのタイ
ムスタンプ値を先頭タイムスタンプ記録レジスタに記憶
し、出力開始／終了回路が出力回路にパケットの出力動
作の開始を指令する。出力回路は、バッファメモリ内の
先頭パケットのタイムスタンプ値ＴＳとｔ₁ ＋Δｔ、お
よび、現在の整数値カウンタの値とパラメータｔ₁ （パ
ケットのタイムスタンプ値）ｔ₂ （出力開始時刻）との
オフセットｔ₁ −ｔ₂ とを加えた値（この値をＸとす
る）を出力判定回路に読み込み、ＴＳがｔ₁ ≦ＴＳ≦ｔ
₁ ＋Δt を満たさない場合、このパケットを出力対象外
と判断しバッファメモリから除去する。ストリームの継
続時間に∞が指定されている場合は、全てのパケットを
出力の対象とみなす。ＴＳが前記の条件を満たした場
合、整数値カウンタの１サイクル毎にＴＳとＸを比較
し、両者が一致した時点でこのパケットを出力し、バッ
ファメモリから削除する。出力回路は以下、バッファメ
モリ内の各パケットについて、上記出力判定と出力動作
を繰り返す。これにより、タイムスタンプ値ｔをもつパ
ケットは、時刻再生手段の整数値カウンタの値がｔ₂ ＋
ｔ−ｔ₁の時に出力される。この一連の出力判定、出力
動作を行なうためには、出力回路は整数値カウンタの動
作クロックよりも速いクロックで動作する必要がある。
このため、出力回路は整数値カウンタの動作クロックを
分周したクロックで動作させる。出力回路はバッファメ
モリの先頭パケットのタイムスタンプ値が、先頭タイム
スタンプ記録レジスタの値とパラメータΔｔとの和より
大きくなった時点で、出力開始／終了回路に動作の終了
を指令する。

【００３７】端末１０から、任意の地点の時刻保存手段
または時刻再生手段ａにおける整数値カウンタの値Ｃ
１，Ｃ２および、ストリームの継続時間∞を与えて、Ｃ
１からΔｔの時間に該当するデータを、Ｃ２に受信側の
時刻再生手段から出力する旨の要求が発せられたとす
る。このとき、時刻再生手段８は以下の手続きにより、
時刻保存手段２が送出したストリームのパケットをタイ
ムスタンプの順にタイムスタンプの間隔と等しい時間間
隔で等時性の回復を行いながら出力する。

【００３８】端末１０は、時刻変換手段１１を用いて、
Ｃ１については同時刻における時刻保存手段２の整数値
カウンタの値Ｃ_x １に変換し、Ｃ２については同時刻に
おける時刻再生手段８の整数値カウンタの値Ｃ_y ２に変
換する。そして、ＣＰ_y ９に対して、パラメータとして
パケットのタイムスタンプ値にＣ_x １を、ストリームの
継続時間に∞を、出力開始時刻にＣ_y ２を指定し時刻再
生手段７に動作の開始を依頼するよう通知する。ストリ
ームの継続時間に∞を指定することにより、ストリーム
の最後尾のパケットを出力するまで出力動作を継続させ
る。

【００３９】ＣＰ_y ９は、端末１０からこの通知を受け
とると、時刻再生手段８に上記パラメータを用いた出力
動作の開始を依頼する。また、送信側のＣＰ_x １に時刻
保存手段２の動作の開始を依頼するよう通知する。

【００４０】送信側のＣＰ_x １は、ＣＰ_y ９から前記の
通知を受けると、時刻保存手段２に動作の開始を依頼す
る。以後、Ａ／Ｄ変換、パケット化を施された入力信号
は、時刻保存手段２によってタイムスタンプを付与さ
れ、広域パケット通信網を介してｙ地点に伝送される。

【００４１】時刻再生手段８は、受信したパケットのタ
イムスタンプの最小値を随時記憶しておき、先頭パケッ
トの到着が保証される時間が経過した時点の最小値をス
トリームの先頭パケットのタイムスタンプ値とみなす。
このタイムスタンプ値がＣ_{st art} であったとすると、自
身の整数値カウンタの値がＣ_y １＋Ｃ_start −Ｃ_x １
（＝Ｓ）になった時点で先頭パケットの出力を行なう。
以後、タイムスタンプ値Ｃ_start ＋ｔの各パケットを、
カウンタ値 Ｃ_y １＋Ｃ_start ＋ｔ−Ｃ_x １= Ｓ＋ｔ の時点において出力する。時刻再生手段８の出力動作の
様子を図１４に示す。

【００４２】タイムスタンプを付与されたパケットが時
刻再生手段８に到着するまでの時間は広域パケット通信
網の伝送遅延変動によってまちまちである。しかし、上
式からわかるように、各パケットは先頭パケットが出力
された後、先頭パケットのタイムスタンプと自身のタイ
ムスタンプとの差分に等しい間隔をおいて時刻再生手段
８から出力される。したがって、出力時に元信号の時間
間隔が再現され、等時性の回復が可能となる。

【００４３】（実施例４）実施例１で述べた地震波形測
定システムに絶対時刻管理手段を新たに加えることによ
り、データに付与されたタイムスタンプと絶対時刻との
近似的な対応づけが可能となる。図１５に示すように、
ＣＰを用いて、ある時点における時刻保存手段のカウン
タ値Ｃ１を記録したのち、絶対時刻管理手段にアクセス
し、アクセス時の絶対時刻ｔ_abs を得る。ここで、時刻
保存手段の整数値カウンタ値がＣ１の時点における絶対
時刻をｔ_abs で近似する。ＣＰ は、これらの値Ｃ１,
ｔ_{ab s} を受信側のデータ収集手段に送信する。データ収
集手段は、データに付与されたタイムスタンプ値Ｃｔに
おける絶対時刻ｔ_abs （Ｃｔ）を ｔ_abs （Ｃｔ）= ｔ_abs ＋｛Ｃｔ−Ｃ１｝／ｆ により近似的に求めることができる。ここで、ｆは時刻
保存手段、および、絶対時刻管理手段が保持する整数値
カウンタの動作クロック周波数である。

【００４４】（実施例５）実施例２で述べた網監視シス
テムに絶対時刻管理手段を新たに加えることにより、実
施例４と同様にして、データに付与されたタイムスタン
プと絶対時刻とを近似的に対応づけることが可能とな
る。

【００４５】（実施例６）実施例１で述べた地震波形測
定システムに時刻再生手段、および、絶対時刻管理手段
を新たに加えることにより、タイムスタンプと絶対時刻
とを近似的に対応させながら出力／表示することが可能
となる。

【００４６】（実施例７）実施例２で述べた網監視シス
テムに時刻再生手段、および、絶対時刻管理手段を新た
に加えることにより、タイムスタンプと絶対時刻とを近
似的に対応させながら出力／表示することが可能とな
る。

【００４７】（実施例８）複数の地点に実施例１で述べ
た地震波形測定システムを設置して各地点でデータを収
集したとき、時刻変換手段を用いて各地点の整数値カウ
ンタの値の補正を行なうことにより、異なる地点のデー
タの発生時刻の相対的な関係を高精度に調べることがで
きる。例えば、同一時刻に発生したデータを選択するこ
とができる。

【００４８】（実施例９）複数の地点に実施例２で述べ
た網監視装置を設置して各地点でデータを収集したと
き、時刻変換手段を用いて各地点の整数値カウンタの値
の補正を行なうことにより、異なる地点のデータの発生
時刻の相対的な関係を高精度に調べることができる。例
えば、図１６のように、ｘ₁ からｘ₂ に送られたある一
つのパケットの通過時刻をｘ₁ ，ｘ₂ で収集した場合、
ｘ₁ からｘ₂ に到着するのに要した時間を、以下のよう
にして知ることができる。ｘ₁ 地点におけるタイムスタ
ンプ値ｔ₁ を、時刻変換手段を用いてｘ₂ 地点の時刻変
換手段のタイムスタンプ値に変換した値をｔ₁'とする。
ｔ₁'とｔ₂ の値の差と、時刻保存手段の整数値カウンタ
の動作クロック周波数より、ｘ₁ からｘ₂ に到着するの
に要した時間を求めることができる。

【００４９】（実施例１０）本実施例では、複数の送受
信地点の組が存在する場合に、複数ストリーム相互の同
時性を受信側で正確に再現する同時性保証型通信を実現
する例をとり挙げる。

【００５０】図 1７は、本実施例の全体構成を示す図で
ある。構成要素は実施例１と同様である。基準クロック
の供給については実施例１と同様とし、省略した。ま
た、時刻保存手段、時刻再生手段の実装は実施例１と同
様とする。

【００５１】送信側の各時刻保存手段、および、受信側
の各時刻再生手段の整数値カウンタには同一周波数の基
準クロックが供給されており、これらの値のオフセット
は常時一定に保たれている。受信側のＣＰ_y1２８，ＣＰ
_y2２９，ＣＰ_y3３０と時刻変換手段３１，端末３２はバ
ス接続されており、相互に通信が行なえる。本実施例で
は、時刻保存手段４から時刻再生手段１９へ、時刻保存
手段５から時刻再生手段２０へ、時刻保存手段６から時
刻再生手段２１へストリームを伝送するものとする。受
信側の時刻再生手段１９，２０，２１は、以下の手続き
により、それぞれのストリームの等時性を回復し、かつ
相互のストリームの同時性を回復しながらパケットの出
力を行なう。

【００５２】端末３２から、任意の時刻保存手段または
時刻再生手段ａにおける整数値カウンタの値Ｃ１，Ｃ
２、および、ストリームの継続時間Δｔを与えて、Ｃ１
からΔｔの間のデータをＣ２に受信側の各時刻再生手段
から出力する旨の要求が発せられたとする。端末３２
は、時刻変換手段３１を用いて、Ｃ１については同時刻
における時刻保存手段４，５，６のカウンタ値Ｃ_x1１，
Ｃ_x2１，Ｃ_x3１に換算し、それぞれ対応する受信側の時
刻再生手段１３，１４，１５の出力動作のパケットのタ
イムスタンプ値を表すパラメータに用いる。また、Ｃ２
については、同時刻における時刻再生手段１９，２０，
２１の整数値カウンタの値Ｃ_y1２，Ｃ_y2２，Ｃ_y3２に換
算し、それぞれの出力開始時刻を表すパラメータに用い
る。ストリームの継続時間を表すパラメータには∞を共
通に用いる。

【００５３】端末３２は、受信側の各時刻再生手段に対
して上記パラメータ値を用いた動作の開始を依頼するよ
う、ＣＰ_y1２８，ＣＰ_y2２９，ＣＰ_y3３０に通知する。
この通知を受けた各ＣＰは、接続された時刻再生手段に
動作の開始を依頼するとともに、送信側の各時刻保存手
段に対して動作の開始を依頼するようＣＰ_x1１，ＣＰ _x2
２，Ｃｐ_x3３に通知する。

【００５４】送信側のＣＰ_x1１，ＣＰ_x2２，Ｃｐ_x3３
は、受信側の上記各ＣＰから前記の通知を受けとると、
接続された時刻保存手段に動作の開始を依頼する。以
後、各送信地点では、入力信号はＡ／Ｄ変換、パケット
化されたのち、時刻保存手段によってタイムスタンプを
付与されながら、広域パケット通信網を介して対応する
受信側の時刻再生手段に伝送される。

【００５５】受信側の各時刻再生手段は、受信したパケ
ットに付与されているタイムスタンプ値の最小値を随時
記憶しておき、ストリームの先頭パケットの到着が保証
される時間が経過した時点での最小値を、先頭パケット
に付与されたタイムスタンプ値とみなす。先頭パケット
のタイムスタンプ値が求まると、各時刻再生手段は指定
されたパラメータ値をもとに出力動作を行ないながらパ
ケットをパケット処理手段に送り出す。各時刻再生手段
の動作の様子を図１８に示す。

【００５６】タイムスタンプを付与されたパケットが受
信側へ到着するまでの時間は、各リンク毎に、また、同
一リンク内においても広域網の伝送遅延によりまちまち
となる。本実施例では、時刻再生手段の出力開始時刻
を、任意の時刻保存手段または時刻再生手段ａの整数値
カウンタの値で表したのち、時刻変換手段２５を用いて
この値を他のそれぞれの時刻再生手段の同時刻における
カウンタ値に変換し、これらを各時刻再生手段の出力動
作の開始時刻に設定する。これにより、各時刻再生手段
の出力開始時刻の同期を正確にとることができる。ま
た、時刻変換手段２５を用いて、時刻再生手段の動作の
パケットのタイムスタンプ値をあらわすパラメータ値に
は、送信側の各時刻保存手段の整数値カウンタ相互のオ
フセットと同じオフセットを相互に持たせるようにす
る。時刻再生手段の出力開始時刻とパケットのタイムス
タンプ値を以上のように設定することにより、複数スト
リーム間での同時性や順序性を正確に再現することが可
能となる。

【００５７】（実施例１１）実施例８で述べた複数地点
から成る地震波形測定システムに絶対時刻管理手段を新
たに加えることにより、各地点のデータの発生時刻の相
対的な関係を高精度に調べることが可能になるととも
に、以下のようにして、各データに対して絶対時刻を高
精度に対応づけることが可能となる。ＣＰは絶対時刻管
理手段にアクセスし、その時点における絶対時刻管理手
段の整数値カウンタ値Ｃ_abs 、および、絶対時刻ｔ_abs
（Ｃ_abs ）を得、これらの値を受信側のデータ収集手段
に送信する。データ収集手段は、受信したＣ_abs をもと
に、時刻変換手段を用いて、同時刻における時刻保存手
段Ｘの整数値カウンタの値Ｃ_x （ｔ_abs ）を求める。こ
こまでの流れを図１９に示す。この値がわかれば、デー
タに付与された任意のタイムスタンプ値Ｃ_x （ｔ）に対
して、それに対応する絶対時刻ｔ_abs （Ｃ_x （ｔ））は
以下の式によって求めることができる。 ｔ_abs （Ｃ_x （ｔ））= ｔ_abs （Ｃ_abs ）＋｛Ｃ_x
（ｔ）−Ｃ_x （ｔ_abs ）｝／ｆ ここで、ｆは時刻保存手段Ｘ、絶対時刻管理手段の整数
値カウンタの動作クロック周波数である。

【００５８】（実施例１２）実施例９で述べた複数地点
においてデータを収集する網監視システムに対して絶対
時刻管理手段を新たに加えることにより、各地点のデー
タの発生時刻の相対的な関係を高精度に調べることが可
能となるとともに、実施例１１と同様にして、各データ
に対して絶対時刻を高精度に対応づけることが可能とな
る。

【００５９】（実施例１３）本実施例では、実施例３の
構成要素に加えて絶対時刻管理手段を設置し、ストリー
ムの先頭、および、時刻再生手段の出力の開始を絶対時
刻で指定する例をとり挙げる。

【００６０】本実施例の全体構成を図２０に示す。送信
側の時刻保存手段２、受信側の時刻再生手段８、およ
び、絶対時刻管理手段 1１の整数値カウンタに同一周波
数の基準クロックが供給されており、これらの値のオフ
セットは常時一定に保たれている。

【００６１】端末１０から、絶対時刻ｔ_abs １からのデ
ータを絶対時刻ｔ_abs ２に時刻再生手段８から出力を開
始する旨の通信開始の要求が発せられたとする。端末１
０は、まず、絶対時刻管理手段 1１との通信により、ｔ
_abs １，ｔ_abs ２における絶対時刻管理手段 1１の整数
値カウンタの値Ｃ_abs １，Ｃ_abs ２を求める。この値
は、絶対時刻管理手段１２にアクセスした時点における
（この絶対時刻をｔ_abs３とする）、絶対時刻管理手段
１２が保持する絶対時刻と整数値カウンタの値の対 (ｔ
_abs ３，Ｃ_abs ３）と、カウンタの動作クロック周波数
ｆとから Ｃ_abs １＝Ｃ_abs ３＋（ｔ_abs １−ｔ_abs ３）／ｆ Ｃ_abs ２＝Ｃ_abs ３＋（ｔ_abs ２−ｔ_abs ３) ／ｆ によって求まる。これらの値が求まると、端末１０は、
時刻変換手段１１を用いて、Ｃ_abs １を同時刻における
時刻保存手段２の整数値カウンタの値に変換した値Ｃ_X
１と、Ｃ_abs ２を同時刻における時刻再生手段８の整数
値カウンタの値に変換した値Ｃ_y ２とを求める。次に、
ＣＰ_y ９に対して、時刻再生手段８の出力動作のパラメ
ータとして、パケットのタイムスタンプ値にＣ_X １、出
力開始時刻としてＣ_y ２を、また、ストリームの継続時
間として∞を指定し、時刻再生手段７に動作の開始を依
頼するよう通知する。ストリームの継続時間に∞を指定
することにより、受信したパケットを全て出力の対象に
する。

【００６２】ＣＰ_y ９は、端末１０からこの通知を受け
とると、時刻再生手段８に前記パラメータを用いた出力
動作の開始を依頼する。また、送信側のＣＰ_x １に時刻
保存手段２の動作の開始を依頼するよう通知する。

【００６３】送信側のＣＰ_x １は、ＣＰ_y ９から前記の
通知を受けると、時刻保存手段２に動作の開始を依頼す
る。以後、Ａ／Ｄ変換、パケット化を施された入力信号
は、時刻保存手段２によってタイムスタンプを付与さ
れ、広域パケット通信網を介してｙ地点に伝送される。

【００６４】時刻再生手段８の出力動作の様子を図２１
に示す。これ以降の処理、および、得られる等時性回復
の効果については実施例３と同様である。

【００６５】（実施例１４）本実施例では、実施例１０
の構成要素に加えて、絶対時刻管理手段を設置し、スト
リームの先頭、および、時刻再生手段の出力の開始を絶
対時刻で指定する例をとり挙げる。

【００６６】本実施例の全体構成を図２２に示す。基準
クロックの供給については省略した。送受信側の各時刻
保存手段、および、絶対時刻管理手段３３の整数値カウ
ンタに同一周波数の基準クロックが供給されており、こ
れらの値のオフセットは常時一定に保たれている。

【００６７】端末３２から、絶対時刻ｔ_abs １からΔｔ
の間のデータを、絶対時刻ｔ_abs ２に受信側の各時刻再
生手段から出力する旨の要求が発せられたとする。端末
３２は、まず、絶対時刻管理手段３３にアクセスし、実
施例１０の場合と同様にして、ｔ_abs １，ｔ_abs ２にお
ける絶対時刻管理手段３３の整数値カウンタの値Ｃ_{ab s}
１，Ｃ_abs ２を求める。これらの値が求まると、時刻変
換手段３１を用いて、Ｃ_abs １については同時刻におけ
る時刻保存手段４，５，６のカウンタ値Ｃ_x1１，Ｃ
_X2１，Ｃ_X3１に換算し、それぞれ対応する受信側の時刻
再生手段１９，２０，２１の出力動作のパケットのタイ
ムスタンプ値を表すパラメータに用いる。また、Ｃ_abs
２については、同時刻における時刻再生手段１９，２
０，２１の整数値カウンタの値Ｃ_y1２, Ｃ_y2２，Ｃ_y3２
に換算し、それぞれの出力開始時刻を表すパラメータに
用いる。ストリームの継続時間を表すパラメータには∞
を共通に用いる。

【００６８】端末３２は、受信側の各時刻再生手段に対
して上記パラメータ値を用いた動作の開始を依頼するよ
う、ＣＰ_y1２８，ＣＰ_y2２９，ＣＰ_y3３０に通知する。
この通知を受けた各ＣＰは、接続された時刻再生手段に
動作の開始を依頼するとともに、送信側の各時刻保存手
段に対して動作の開始を依頼するようＣＰ_x1１，ＣＰ_x2
２，ＣＰ_x3３に通知する。

【００６９】送信側のＣＰ_x1１，ＣＰ_x2２，ＣＰ_x3３
は、受信側の上記各ＣＰから前記の通知を受けとると、
接続された時刻保存手段に動作の開始を依頼する。以
後、各送信地点では、入力信号はＡ／Ｄ変換、パケット
化されたのち、時刻保存手段によってタイムスタンプを
付与されながら、広域パケット通信網を介して対応する
受信側の時刻再生手段に伝送される。

【００７０】これ以降の処理、および、得られる等時
性、同時性回復の効果については実施例１０と同様であ
る。

【００７１】（実施例１５）本実施例では、発生したス
トリームのデータを記憶装置などの再生までの時間の上
限がないようなメディアに格納した後、指定した絶対時
刻のデータを指定した絶対時刻に、時間軸を保存したま
ま再生／出力することのできるシステムの構成例をとり
挙げる。

【００７２】図２３は、本実施例の全体構成を示す図で
ある。基準クロックの供給については、省略した。送信
側の各地点にストリームを蓄積しておくためのデータ蓄
積用メモリを設置する。時刻保存手段４から時刻再生手
段２２へ、時刻保存手段５から時刻再生手段２３へ、時
刻保存手段６から時刻再生手段２４へそれぞれストリー
ムを伝送する。

【００７３】各送信地点では、入力したアナログデータ
に対してＡ／Ｄ変換、パケット化を施し、時刻保存手段
によって各パケットにタイムスタンプを付与したのち、
データ蓄積用メモリに格納する。このとき、各データ蓄
積用メモリに接続されたＣＰの制御の下、タイムスタン
プ値から、当該データの格納先アドレスが分かるよう、
パケットに付与されたタイムスタンプ値と同一の上記メ
モリ内アドレスにデータを格納する。

【００７４】端末３５から、絶対時刻ｔ_abs １からΔｔ
の間のデータを、絶対時刻ｔ_abs ２に受信側の各時刻再
生から出力する旨の要求が発せられたとする。端末３５
は、絶対時刻管理手段３６と時刻変換手段３４を用い
て、ｔ_abs １については同時刻における時刻保存手段
４，５，６のカウンタ値Ｃ_X1１，Ｃ_X2１，Ｃ_X3１に換算
し、それぞれ対応する受信側の時刻再生手段２２，２
３，２４の出力動作のパケットのタイムスタンプ値を表
すパラメータに用いる。また、ｔ_abs ２については、同
時刻における時刻再生手段２２，２３，２４の整数値カ
ウンタの値Ｃ_y1２，Ｃ_y2２，Ｃ_y3２に換算し、それぞれ
の出力開始時刻を表すパラメータに用いる。ストリーム
の継続時間を表すパラメータにはΔｔを共通に用いる。

【００７５】端末３５は、受信側の各時刻再生手段に対
して上記パラメータ値を用いて動作の開始を依頼するよ
う、ＣＰ_y1３１，ＣＰ_y2３２，ＣＰ_y3３３に通知する。
この通知を受けた各ＣＰは、接続された時刻保存手段に
動作の開始を依頼するとともに、送信側のＣＰ_x1１，Ｃ
Ｐ_x2２，ＣＰ_x3３に対して、データ蓄積用メモリから当
該データを検索し、それらの出力を送信側の各時刻保存
手段に依頼するよう通知する。

【００７６】送信側のＣＰ_x1１，ＣＰ_x2２，ＣＰ_x3３
は、受信側の上記各ＣＰから前記の通知を受けとると、
タイムスタンプ値Ｃ_X1１，Ｃ_X2１，Ｃ_X3１の当該データ
（上記タイムスタンプと一致する当該データが無い場合
は、最も近いタイムスタンプのデータ）を接続されたデ
ータ蓄積用メモリから検索し読み出しを開始し、広域網
に送出する。受信側の各時刻再生手段は、受信したパケ
ットに付与されているタイムスタンプ値の最小値を随時
記憶しておき、ストリームの先頭パケットの到着が保証
される時間が経過した時点での最小値を、先頭パケット
に付与されたタイムスタンプ値とみなす。先頭パケット
のタイムスタンプ値が求まると、各時刻再生手段は、指
定されたパラメータ値をもとに出力動作を行ないながら
パケットをパケット処理手段に送り出す。

【００７７】本実施例では、タイムスタンプを付与した
後のデータを一旦メモリに蓄積する以外は実施例１２と
同様の動作により、ストリームの等時性や、複数ストリ
ーム間での同時性や順序性を正確に再現する。データを
メモリに蓄積する際、タイムスタンプと該データの対応
がわかる形で格納しておくため、上記のような処理が可
能となる。

【００７８】

【発明の効果】本発明で提案する方法は、ＩＳＤＮなど
の高速デジタル通信網のフレーミングクロックを用い
て、タイムスタンプ処理とメディアの時間軸を与えるク
ロックを高い精度で制御することにより、広域分散環境
において、デジタル化した連続メディアの時間に関する
性質（等時性、同時性、順序性）を高い忠実度で回復し
ながら再生することが可能になるという利点／効果があ
る。

【００７９】メディアの時間軸情報を実際の時間経過と
してではなく、タイムスタンプというデータとして保存
することにより、非同期な処理を介した後でもタイムス
タンプに基づいて時間軸情報を再現することができる。
すなわち、等時的な回線で同期処理のみを行なう場合に
比べて、自由度の高い処理や、リソースの有効利用が可
能となるという利点／効果がある。

【００８０】以下に、各請求項毎の効果を示す。 各請求項によって可能なメディア処理 請求項 等時性回復 再 生 絶対時刻管理 同時性回復 １ ○ × × × ２ ○ ○ × × ３ ○ ○ ○ × ４ ○ ○ ○ ○

【００８１】全ての請求項は時刻保存手段を有してお
り、これにより、ストリームの時間軸情報をデータとし
て正確に保存できるため、元信号の時間間隔の回復、す
なわち、等時性の回復が可能となる。請求項２、３、４
は時刻再生手段を有しており、これにより、パケットを
タイムスタンプの順に、タイムスタンプの間隔どおりの
時間間隔で出力することができるため、元信号の時間軸
情報を高い忠実度で回復しながら再生することが可能と
なる。請求項３、４は絶対時刻管理手段を有しており、
これにより、タイムスタンプが付与されたデータに対し
て絶対時刻を対応づけることが可能となる。絶対時刻管
理手段のみで時刻変換手段を有しない請求項３の場合、
実施例４、５、６、７に示したように、データと絶対時
刻の近似的な対応が可能となるのに対し、絶対時刻管理
手段と時刻変換手段を有する請求項４の場合、実施例１
１、１２、１３、１４、１５に示したように、データと
絶対時刻の高精度な対応が可能となる。請求項４は時刻
変換手段を有しており、これにより、同時性の回復が可
能となる。

【００８２】本発明におけるタイムスタンプ管理やクロ
ック供給のための各手段は、互いに分散した形で機能さ
せることができるため、構築するシステムの規模に制限
はなく、拡張性に優れたものであるという利点／効果が
ある。

【００８３】また、上記各手段を汎用のインタフェース
を保持する形で実装すれば、汎用の計算機を併用させた
並列分散システムを構築でき、汎用性の高い実時間スト
リーム処理機構の実現が可能になるという利点／効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】分散環境において、メディアの時間軸に影響を
与える処理／モジュールが存在する場合の処理モデルを
示す図である。

【図２】前記処理モデルにおいて、メディアの時間軸に
影響を与える処理／モジュールの出力時に、時間情報の
補正を行なう様子を示す図である。

【図３】本発明で提案する連続メディア処理装置の概要
を示す図であり、本発明の効果をもたらす主要な手段を
太実線で明示してある。

【図４】本発明における時刻保存手段の動作の概要を示
す図である。

【図５】本発明における時刻再生手段の動作の概要を示
す図である。

【図６】本発明における時刻変換手段の概要を示す図で
ある。

【図７】複数の送受信地点がある場合に、送信側におけ
るパケット相互の時間関係を受信側において正確に再現
するための設定例と、時間関係の再現の様子を示す図で
ある。

【図８】本発明における実施例１の全体構成を示す図で
ある。

【図９】本発明における時刻保存手段の実装例を示す図
である。

【図１０】基準クロックの精度が等時性の記録のために
重要であることを示す図である。

【図１１】本発明における実施例２の概要を示す図であ
る。

【図１２】本発明における実施例３の全体構成を示す図
である。

【図１３】本発明における時刻再生手段の実装例を示す
図である。

【図１４】実施例３において、時刻再生手段の動作を規
定するパラメータ値を設定する様子と、時刻再生手段の
動作を示す図である。

【図１５】実施例４において、絶対時刻の近似値を求め
る手順を示した図である。

【図１６】実施例９において、異なる地点のデータの発
生時刻の相対的な関係を高精度に調べる例を示した図で
ある。

【図１７】本発明における実施例１０の全体構成を示す
図である。

【図１８】実施例１０における時刻再生手段のパラメー
タ設定の概要と、パケット相互の時間関係の再現の様子
を示す図である。

【図１９】実施例１１において、データと絶対時刻の高
精度な対応を行なう際の手順を示した図である。

【図２０】本発明における実施例１３の全体構成を示す
図である。実施例３の全体構成と比べて、絶対時刻管理
手段を設置している点が異なる。

【図２１】実施例１３において、絶対時刻管理手段を用
いて、時刻再生手段の動作を規定するパラメータを設定
する様子と、時刻再生手段の動作を示す図である。

【図２２】本発明における実施例１４の全体構成を示す
図である。実施例１０の全体構成と比べて、絶対時刻管
理手段を設置している点が異なる。

【図２３】本発明の実施例１５の全体構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１，２，３ 弾性波測定装置 ４，５，６ Ａ／Ｄ変換装置 ７，８，９ パケット化装置 １０，１１，１２ 時刻保存手段 １３，１４，１５ ＣＰ １６，１７，１８ 圧縮 １９，２０，２１ 送信手段 ２２，２３，２４ 受信手段 ２５，２６，２７ 伸長 ２８，２９，３０ データ収集手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−37560（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−97807（ＪＰ，Ａ) 小倉毅，小野諭，高橋直久，非同期な 並列分散環境における実時間連続メディ ア処理，電子情報通信学会技術研究報 告，日本，電子情報通信学会，1995年 ３月24日，ＣＳＰＹ94−120，33−40 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 7/00 H04L 12/56 230

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワークを介した広域分散環境にお
   いて、 広域デジタル通信網からのフレーム同期ビットのタイミ
   ングに基づいてフレーミングクロックを抽出する機能
   と、このフレーミングクロックを所望の周波数になるよ
   うに分周又は逓倍した基準クロックを生成し供給する機
   能とを持つ基準クロック供給手段と、供給された上記 基準クロックをカウントする整数値カウ
   ンタを保持し、時間軸情報が保存されリンクから到着す
   るパケットに対して、パケット入力時の上記整数値カウ
   ンタの値をタイムスタンプとしてそのパケットに付与し
   て出力する機能を持つ時刻保存手段とを有することを特
   徴とする分散型実時間連続メディア処理装置。
2. 【請求項２】 前記時刻保存手段に供給した基準クロッ
   クと同一周波数を持つ基準クロックをカウントする整数
   値カウンタを保持し、パケットのタイムスタンプ値を表
   すｔ_１ と、ストリームの継続時間を上記整数値カウンタ
   のサイクル数で表したΔｔと、パケットを出力する際の
   上記整数値カウンタの値を表すｔ_２ との三つのパラメー
   タに基づいて、受信したパケットのうち、タイムスタン
   プ値ｔがｔ１≦ｔ≦ｔ１＋Δｔなるパケットを、上記整
   数値カウンタの値がｔ_２＋ｔ−ｔ_１の時点で出力する機
   能を持つ時刻再生手段を有することを特徴とする請求項
   １に記載の分散型実時間連続メディア処理装置。
3. 【請求項３】 前記時刻保存手段に供給した基準クロッ
   クと同一周波数を持つ基準クロックをカウントする整数
   値カウンタと、絶対時刻を保持する時計を内部に保持
   し、システムの他の構成要素からのアクセスに対して、
   アクセス時の上記整数値カウンタの値と上記絶対時刻時
   計の時刻との対を出力する機能を有する絶対時刻管理手
   段を有することを特徴とする請求項２に記載の分散型実
   時間連続メディア処理装置。
4. 【請求項４】 上記時刻保存手段、上記時刻再生手段又
   は上記絶対時刻管理手段のいずれか１つの識別子Ｘ及び
   そのＸにおけるタイムスタンプ値ｔ_Ｘの対と、他の上記
   時刻保存手段、上記時刻再生手段又は上記絶対時刻管理
   手段のいずれか１つの識別子Ｙとが与えられたときに、
   識別子Ｘ及びＹに対応する二つの手段が有する整数値カ
   ウンタの値の差を用いて、ｔ_Ｘと同時刻でのＹにおける
   整数値カウンタの値を出力する機能を持つ時刻変換手段
   を有することを特徴とする請求項３に記載の分散型実時
   間連続メディア処理装置。