JP3736092B2 - フレーム同期方法及び復号装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置及びそのフレーム同期方法に関するものであって、例えばITU−T(ITU-Telecommunication Standardization Sector)勧告H.222.0で規定された伝送方式によるデジタルビデオ放送(DVB:Digital Video Broadcasting)などにおける圧縮処理の施された圧縮映像信号を復号する圧縮映像信号復号装置等に適用される。
【0002】
【従来の技術】
ITU−T勧告H.222.0は、国際標準化機構(ISO:International Organization for Standardization)と国際電気標準会議(IEC:International Electrotechnical Commission) の合同技術委員会1(JTC1:Joint Technical Committee One)における専門部会(SC:Subcommittee) 29のワーキンググループ(WG:Working Group)において標準化されたMPEG(Moving Picture Experts Group)2システムISO/IEC13818-1と共通テキスト標準であって、トランスポート・ストリーム(TS:Transport Stream)によるマルチメディア多重化方式を規定している。
【0003】
このITU−T勧告H.222.0で規定されている圧縮された映像信号と音声信号の伝送とその表示についてデジタルビデオ放送(DVB:Digital Video Broadcasting)を例に説明する。
【0004】
MPEG2では、複数のプログラムの伝送を可能とするマルチプログラム対応機能が設けられている。これは、エレメンタリ・ストリーム(ES:Elementary Stream)と呼ばれる個別の符号圧縮されたストリームをトランスポート・パケット(TP:Transport Packet) と呼ばれる比較的短い単位で時分割多重化することによりトランスポート・ストリーム(TS:Transport Stream) とするものである。
【0005】
1つの映像エレメンタリ・ストリームと音声エレメンタリ・ストリームを多重化する基本的な多重化装置の構成を図10に示す。
【0006】
この図10に示す多重化装置において、映像データ及び音声データは、映像符号器111及び音声符号器121により、ITU−T勧告H.262(MPEG2ビデオ ISO/IEC13818-2及びMPEG2オーディオ ISO/IEC13818-3)にしたがって符号化される。映像符号器111及び音声符号器121により得られる符号圧縮されたストリームをエレメンタリ・ストリーム(ES:Elementary Stream)と呼び、この映像エレメンタリ・ストリームV_ESと音声エレメンタリ・ストリームA_ESを一対とし1プログラムとする。
【0007】
映像エレメンタリ・ストリームV_ESは、グループ・オブ・ピクチャ(GOP:Group of Picture)と呼ばれる単位で圧縮されて符号化されており、音声エレメンタリ・ストリームA_ESはオーディオフレームと呼ばれる単位で圧縮されて符号化されている。映像エレメンタリ・ストリームV_ESと音声エレメンタリ・ストリームA_ESは、それぞれがその圧縮単位毎その圧縮レートに応じた量のデータが発生することになる。この圧縮単位毎のエレメンタリ・ストリームには、その先頭にヘッダと呼ばれる圧縮時のパラメータが付加されており、このパラメータを用いることで復号が可能となる。図11に、映像データの圧縮の単位(GOP) とそこから発生する圧縮データ(V_ES)の関係を概念図で示す。
【0008】
上記映像符号器111及び音声符号器121により生成された映像エレメンタリ・ストリームV_ESと音声エレメンタリ・ストリームA_ESは、次段のパケッタイザ112,122に入力される。各パケッタイザ112,122は、映像エレメンタリ・ストリームV_ESと音声エレメンタリ・ストリームA_ESをそれぞれ数パケット連結し、そのストリームに、その復号時の時間表示やパケット化したエレメンタリ・ストリームESの種類を示すストリームID等を付加し、その先頭にPESヘッダを付けてパケット化する。このストリームは、パケッタイズド・エレメンタリ・ストリーム(PES:Packetized Elementary Stream)と呼ばれる。PESパケット化することで、そのストリームを伝送した地点での表示をするための時間情報が付加されることになる。これにより、上述の1プログラムとする映像信号と音声信号の各々の同期をとることが可能となる。また、ここでは、1プログラムの信号として映像信号と音声信号を想定したが、その他のテキストデータなどについても同様であり、各々のエレメンタリ・ストリームESをPES化することで、表示時刻を管理し、各々の同期をとることが可能となる。図12にPESパケットの概念図を示す。
【0009】
上記パケッタイザ112,122で映像エレメンタリ・ストリームV_ESと音声エレメンタリ・ストリームA_ESをPESパケット化することにより得られる映像パケッタイズド・エレメンタリ・ストリームV_PES 及び音声パケッタイズド・エレメンタリ・ストリームA_PES は、TS多重ブロック130に入力される。このTS多重ブロック130では、映像のPESパケットと音声のPESパケットを同時に処理して、1本のトランスポート・ストリームTSに多重化する。多重化された映像及び音声の各パケットは、それぞれユニークなパケット識別情報(PID: Packet Identifucation)が割り当てられ、受信側でこのパケット識別情報PIDを選択することにより元のパケッタイズド・エレメンタリ・ストリームPES及びエレメンタリ・ストリームESへの変換・復号が可能になる。
【0010】
すなわち、図13に示すように、映像パケッタイズド・エレメンタリ・ストリームV_PES及び音声パケッタイズド・エレメンタリ・ストリームA_PESを184バイト単位で区切ってTSヘッダを付加する。トランスポート・ストリーム(TS:Transport Stream) には、どのパケッタイズド・エレメンタリ・ストリームPESのエレメンタリ・ストリームESのトランスポート・ストリームTSであるかを示すパケット識別情報PID、復号・表示を行う時刻の元になる基準時間信号などが付加される。そして、その付加情報とデータが184バイトになるようにスタッフィングバイトを付加する。これにより、最終的に、図14に示すようにTSヘッダを含めて188バイトが1つのトランスポート・パケットTPとなる。
【0011】
このようにして生成されたトランスポート・ストリームTSは、電波やネットワーク回線などの伝送媒体を介して伝送される。伝送されたトランスポート・ストリームTSは、生成された順番とは逆のプロセスを踏むことで最終的に映像信号及び音声信号となり表示される。
【0012】
ここで、1つの映像に付随して複数の音声が存在する場合や映像にテキストデータが付随する場合などには、TS多重ブロック130は、それらのパケッタイズド・エレメンタリ・ストリームPESをTSパケット化し同時に1本のストリームに多重化することになる。また、TS多重ブロック130では、別のプログラムも同時に多重化し、1本のストリームにすることも可能である。この場合、送信側では、それぞれのトランスポート・ストリームTSにユニークなパケット識別情報PIDを設定することによって、全てのデータの多重化を可能にしている。これは、1本のストリームで複数のプログラムを伝送することを可能にする。
【0013】
1本のストリームで複数のプログラム(番組)を伝送する場合に受信側で番組を選択するために、プログラムマップテーブル(PMT:Program Map Table) とプログラムアソシエーションテーブル(PAT:Program Association Table) と呼ばれる伝送制御情報が規定されている。これらは、各々がTSパケット化され、複数の番組が多重化されたストリームと同様に多重化されて伝送される。プログラムマップテーブルPMTは、1つの番組とされる映像、音声及びその他のデータに割り当てられたパケット識別情報PIDを示すパケットである。すなわち、ある任意のプログラムマップテーブルPMTに記述されているパケット識別情報PIDのデータ(映像、音声及びその他のデータ)を復号・表示することで、1つの番組の受信が終了する。プログラムマップテーブルPMTには1つの番組の情報が書かれているので、多重化されている番組数分のPMTパケットが存在することになる。プログラムマップテーブルPMTはTSパケット化され1PMT毎にユニークなパケット識別情報PIDが割り当てられる。このプログラムマップテーブルPMTを選択することが番組を選択することになり、この選択のためにプログラムアソシエーションテーブルPATが用いられる。プログラムアソシエーションテーブルPATには、PMTパケットのパケット識別情報PIDが書かれている。すなわち、このプログラムアソシエーションテーブルPATには、プログラム番号と呼ばれる番組の番号を示す任意の番号とその番組のプログラムマップテーブルPMTのパケット識別情報PIDが同時に書かれている。番組の選択は、プログラムアソシエーションテーブルPATの中から希望する番組のプログラム番号を選択することにより行われる。
【0014】
すなわち、MPEG2システムにおいて、複数のプログラムが多重化された1本のトランスポート・ストリームTSから選択されたプログラムを取り出すには、受信側のセットトップボックス(STB:Set Top Box) 、プログラムアソシエーションテーブルPAT、プログラムマップテーブルPMT、エレメンタリPIDを取得することにより、ビデオ信号やオーディオ信号などパケットのパケット識別情報PIDを検出して、そのパケット識別情報PIDに対応するパケットをデマルチプレクサで抜き出すようにする。
【0015】
具体的には、図15に番組選択のアルゴリズムの概略を示すように、プログラムアソシエーションテーブルPATにはPID=0が割り当てられており、複数の多重化されたストリームから希望する番組を選択するには、先ず、PID=0のPATパケットを受信し(処理1)、このPATパケットを解析してプログラムアソシエーションテーブルPATから希望する番組のプログラムマップテーブルPMTのパケット識別情報PID(例えばプログラム番号XのPID=XX)を取得し(処理2)、このPID=XXのPMTパケットを受信し(処理3)、PID=XXのPMTパケットを解析することによりプログラム番号XのPID情報(映像PID=XV,音声PID=XA,データPID=XD及びクロックPID=XC)を展開する(処理4)。
【0016】
そして、プログラムマップテーブルPMTから得られた映像PID=XVの映像パケットを選択的に受信し(処理5)、この映像PID=XVの映像パケットからなる映像ストリームからのプログラム番号Xの番組の映像信号を復号する(処理6)。また、プログラムマップテーブルPMTから得られた音声PID=XAの音声パケットを選択的に受信し(処理7)、この音声PID=XAの音声パケットからなる音声ストリームからのプログラム番号Xの番組の音声信号を復号する(処理8)。また、プログラムマップテーブルPMTから得られたデータPID=XVのデータパケットを選択的に受信し(処理9)、このデータPID=XVのデータパケットからなるデータストリームからのプログラム番号Xの番組のデータを復号する(処理10)。さらに、プログラムマップテーブルPMTから得られたクロックPID=XCのクロックパケットを選択的に受信し(処理11)、このクロックPID=XCのクロックパケットからなるクロックストリームからのプログラム番号Xの番組のクロック再生を行う(処理12)。
【0017】
ここで、上記処理12のクロック再生は、一般的にPCRリカバリと呼ばれる送信側のクロックを受信側で再現する処理により行われる。基本的に送信側の映像,音声及びその他のデータは27MHzのクロックに同期して処理されている。 受信側では、この送信側のクロックと全く同じクロックで復号・表示を行わなければデータの過不足が生じることになる。そこで、図16に示すように送信側にはクロック発生器100により発生される27MHzのクロックをカウントするSTCカウンタ101が存在する。このSTCカウンタ101は、システム・タイム・クロック(STC:System Time Clock) と呼ばれるもので、24時間の時間を計測する33ビットのカウンタからなる。このSTCカウンタ101のカウント値をパケッタイザ102によりクロックパケットとしてTSパケット化し、番組のストリームが多重化されているストリームにTS多重ブロック130により多重化して伝送するようにしている。このクロックパケット内の情報をプログラム・クロック・リファレンス(PCR:Program Clock Reference) と呼ぶ。そして、上記クロックパケットのパケット識別情報PIDがプログラムマップテーブルPMTに書かれており、受信側では、受信器201でパケット識別情報PIDを選択してクロックパケットを受信し、このクロックパケット中のプログラム・クロック・リファレンスPCRを上記送信側と同じ33ビットのカウンタからなるSTCカウンタ202にロードして、クロック発生器203により発生される27MHzのクロックをSTCカウンタ202によりカウントする。そして、ある任意の時間間隔で伝送されるプログラム・クロック・リファレンスPRCを上記STCカウンタ202によるカウント値と比較器204により比較し、その差分を用いて上記クロック発生器203をPLL制御することにより、送信側のクロックと全く同じ27MHzのクロックを受信側で再生するようにしている。
【0018】
ここで、27MHzクロック単位での1フレームのクロック数Ncは525/60の場合、
Nc=27MHz/30Hz×1.001=900900 (1)
625/50の場合
Nc=27MHz/25Hz=1080000 (2)
となる。
【0019】
このようにして再生される27MHzのクロックを用いてその他の信号の処理を行うことで、送信側で符号器に入力された信号の全てを復号・表示することが可能になる。また、送信側のSTCカウンタ101によるカウント値すなわちSTCは、受信側の上記STCカウンタ202によるカウント値として全て完全に再生できるので、送信時に表示すべき信号毎にその表示を行う時刻情報をSTCの値と関連付けて付加することで、受信側での同期を簡単に実現することができる。具体的には、上述の図10に示したパケッタイザ112,122おいて、そのPESパケット内にプレゼンテーション・タイム・スタンプ(PTS:Presentation Time Stamp) と呼ばれる再生出力の時刻管理情報とデコーディング・タイム・スタンプ(DTS:Decodeing Time Stamp)と呼ばれる復号の時刻管理情報を付加することになっている。受信側では、STCカウンタ202のカウント値として完全なシステム・タイム・クロックSTCが再生されていることを前提に、そのシステム・タイム・クロックSTCとPESパケットに記されているプレゼンテーション・タイム・スタンプPTSを比較することで、その表示タイミングを制御する。すなわち、例えば図17に示すように、受信部211で受信される映像PID=XVの映像パケットからなる映像ストリームからのプログラム番号Xの番組の映像信号を復号器212で復号するに当たり、上記映像ストリームのPESパケットに記されているプレゼンテーション・タイム・スタンプPTSをPTS受信部213で取り出し、このプレゼンテーション・タイム・スタンプPTSとSTCカウンタ202により再生されたシステム・タイム・クロックSTCとを比較器214で比較し一致した時点で上記復号ブロック212から表示出力を得るようにする。
【0020】
ここで、映像信号の場合、復号された信号の表示のために必要な水平同期信号及び垂直同期信号は、上述のプレゼンテーション・タイム・スタンプPTSの情報から生成され、上記復号器212内の圧縮信号の記憶装置(コードバッファ)の容量と復号された映像信号の記憶装置(ビデオバッファ)の容量に関連付けることができる。この同期信号をプレゼンテーション・タイム・スタンプPTSに関連付けて生成することで、入力される圧縮信号と復号された映像信号の出力とが同期し、上記復号器212内において信号の過不足が生じることなく連続した復号処理が可能となる。また、送信側で任意の表示時刻を設定した場合においても、受信側での表示出力は常に制御されることになる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のデジタルビデオ放送DVBを例とした放送用途のシステムでは、送信側が放送局であり、受信側が一般家庭であれば、受信側での復号、表示すべき信号も映像1つに対して、音声1つ、その他のデータが付随するといった内容で実現される。そして、この場合、受信側で受信した番組の映像を表示する表示装置は受信機において生成された同期信号を基準に動作するので、その映像信号は全てがリニアに表示されることになる。
【0022】
しかし、放送局間での素材伝送や番組の配信などのアプリケーションでは、伝送された素材をリアルタイムに受信局のハウスシンク(局内の絶対同期信号)に合わせ込む必要がある。この場合、受信側では、その復号器から生成される送信側の同期信号に載った映像信号を、受信側の同期信号に載せかえる必要がある。通常、このような場合、フレームシンクロナイザと呼ばれる高価な機器を介することにより、図18に示すように、同期信号の載せ換えを行う。すなわち、TS受信機の同期信号は上述のPCRリカバリによって生成された放送局側と同じ同期信号であり、位相,周波数ともに受信局のハウスシンクとは異なる。したがって、TS受信機で生成された同期信号に載った復調後の映像信号は、ハウスシンクには載らない。これを受信局側のハウスシンクに合わせ込むために、フレームシンクロナイザでは、位相の変化と周波数の違う部分において、同一フレームの映像信号の繰り返しやフレームの飛び越し等により、フレーム単位での映像信号の過不足の合わせ込みを行う。上記フレームシンクロナイザでは、復号された映像信号を処理するので、同期の位相合わせを行うためのための映像信号の一時保持機能に多くのメモリ容量が要求されることになる。
【0023】
そこで、本発明の目的は、少ないメモリ容量でフレーム同期をとることを可能にしたフレーム同期方法及び復号装置を提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】
本発明は、出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置のフレーム同期方法であって、上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求め、そのずれ量に応じてプログラム・クロック・リファレンスを調整することにより、上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とする。
【0025】
また、本発明は、出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置のフレーム同期方法であって、上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求め、そのずれ量に応じて上記出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を調整することにより、上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とする。
【0026】
本発明に係るフレーム同期方法では、例えば、上記出力の時間管理情報を基準として外部同期信号に対するフレーム同期のずれ量を求めて、上記情報列のフレーム同期をとる。
【0027】
また、本発明に係るフレーム同期方法では、例えば、上記外部同期信号を基準として出力の時間管理情報に対するフレーム同期のずれ量を求めて、上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とする。
【0028】
本発明は、出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置であって、上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求めるずれ量検出手段と、上記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に応じてプログラム・クロック・リファレンスを調整して、上記情報列のフレーム同期をとるプログラム・クロック・リファレンス調整手段と、上記プログラム・クロック・リファレンス調整手段によりフレーム同期がとられた上記情報列を復号する復号手段とを備えることを特徴とする。
【0029】
また、本発明は、出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置であって、上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求めるずれ量検出手段と、上記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に応じて上記出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を調整して、上記情報列のフレーム同期をとる時間管理情報調整手段と、上記時間管理情報調整手段によりフレーム同期がとられた上記情報列を復号する復号手段とを備えることを特徴とする。
【0030】
本発明に係る復号装置において、上記ずれ量検出手段は、例えば、上記出力の時間管理情報を基準として外部同期信号に対するフレーム同期のずれ量を求める。
【0031】
また、本発明に係る復号装置において、上記ずれ量検出手段は、例えば、上記外部同期信号を基準として出力の時間管理情報に対するフレーム同期のずれ量を求める。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0033】
本発明は、例えば図1に示すような構成の圧縮映像信号復号装置10により実施される。
【0034】
この図1に示した圧縮映像信号復号装置10は、MPEG2に準拠したトランスポート・ストリーム(TS:Transport Stream) の復号装置であって、トランスポート・ストリームTSが入力されるプログラム・クロック・リファレンス(PCR:Program Clock Reference) 調整器11と、このPCR調整器11によりプログラム・クロック・リファレンスPCRが調整されたトランスポート・ストリームTSが供給される位相比較器12と復号器13を備え、上記PCR調整器11によりプログラム・クロック・リファレンスPCRが調整されたトランスポート・ストリームTSから所望のプログラムの信号を復号器13により復号する。
【0035】
復号器13には、PCRリカバリにより再生したシステム・タイム・クロック(STC:System Time Clock) に基づいて復号処理を行う一般的な構成のものが用いられる。トランスポート・ストリームTSのパケッタイズド・エレメンタリ・ストリーム(PES:Packetized Elementary Stream)パケット内のプレゼンテーション・タイム・スタンプ(PTS:Presentation Time Stamp) は復号器におけるフレームの再生出力の時刻をプログラム・クロック・リファレンスPCRにより表しているので、上記復号器13は、図2に示すように、プレゼンテーション・タイム・スタンプPTSがシステム・タイム・クロックSTCと一致するPTS時刻PTS0-Nc,PTS0,PTS0+Nc,PTS0+2Nc・・・により示されるフレームに同期した信号Aを出力する復号処理を行う。
【0036】
ここで、上記復号器11の復号出力として得られる信号Aの位相は、図2に示すようにプログラム・クロック・リファレンスPCRにより規定されるので、プログラム・クロック・リファレンスPCRを調整することにより調整することができる。
【0037】
そこで、この圧縮映像信号復号装置10では、図3に示すように、外部同期信号Referece Videoと上記復号器13の復号出力として得られる信号Aとの位相差を位相比較器12により検出して、PCR調整器11でプログラム・クロック・リファレンスPCRを調整することにより、信号Aのフレーム同期をとる。ここで、図3では各信号の立ち下がりがフレームの先頭を表すものとする。
【0038】
上記位相比較器12では、信号Aの立ち下がりから外部同期信号Referece Videoの立ち下がりまで、27MHzでカウントアップすることにより、外部同期信号Referece Videoと信号Aの位相のずれ量を示すカウント値C_Count を得る位相比較動作を行う。そして、PCR調整器11では、上記位相比較器12により得られたカウント値C_Count をプログラム・クロック・リファレンスPCRから減じることにより、プログラム・クロック・リファレンスPCRを調整して、信号Aのフレーム同期をとる。実際には、符号器側から断続的に新しいプログラム・クロック・リファレンスPCRが伝送されるので、プログラム・クロック・リファレンスPCRの調整は繰り返し行うことになる。
【0039】
上記位相比較器12は、例えば図4に示すように構成される。すなわち、この位相比較器12は、トランスポート・ストリームTS中のプログラム・クロック・リファレンスPCRを検出するPCR検出器21、信号Aの立ち下がりを検出する第1の立ち下がり検出器22、外部同期信号Referece Videoの立ち下がりを検出する第2の立ち下がり検出器23、外部同期信号Referece Videoに同期して27MHzのクロックをPLLにより生成するクロック生成部24、このクロック生成部24が生成した27MHzのクロックでカウントアップするカウンタ25、上記カウンタ25のカウント値C_Count を調整量C_Count'に加算する加算器26、この加算器26の出力値をホールドするホールド部27、上記ホールド部27によるホールド値が供給される剰余演算器28等からなる。
【0040】
この位相比較器12において、第1の立ち下がり検出器22は、出力の時間管理情報であるプレゼンテーション・タイム・スタンプPTSに基づいて信号Aの立ち下がりを検出することにより上記カウンタ25をリセットしてカウントアップ動作を開始させる。また、第2の立ち下がり検出器23は、外部同期信号Referece Videoの立ち下がりを検出することによって上記カウンタ25のカウントアップ動作を停止させる。すなわち、上記カウンタ25は、第1の立ち下がり検出器22が信号Aの立ち下がりを検出することによりリセットされてカウントアップ動作を開始し、第2の立ち下がり検出器23が外部同期信号Referece Videoの立ち下がりを検出するとカウントアップ動作を停止する。そして、トランスポート・ストリームTS中のプログラム・クロック・リファレンスPCRをPCR検出器21が検出するたびに、第1の立ち下がり検出器22で信号Aの立ち下がりを検出し、第2の立ち下がり検出器23が外部同期信号Referece Videoの立ち下がりを検出するまで、カウンタ25が27MHzのクロックでカウントアップすることにより、図5に示すように外部同期信号Referece Videoと信号Aの位相のずれ量を示すカウント値C_Count を求める。
【0041】
また、加算器26は上記カウンタ25によるカウント値C_Count として得られた外部同期信号Referece Videoと信号Aの位相のずれ量を剰余演算器28による演算出力として得られたこれまでの調整量C_Count'に加算する。そして、剰余演算器28は、上記ホールド部27によるホールド値すなわち上記加算器25による加算結果(C_Count'+C_Count)について、
C_Count'=(C_Count'+C_Count)%Nc (3)
すなわち、1フレームのクロック数Ncによる剰余を求める剰余演算を行うことにより新しい調整量C_Count'を求める。なお、1フレームのクロック数Ncの剰余を用いているのは、位相のずれは1フレーム未満で修正すればよいためである。
【0042】
この位相比較器12の動作を図6のフローチャートに示す。
【0043】
また、上記PCR調整器11は、例えば図7に示すように、PCR検出器31、PCR読取り器32、加算器33及びPCR書込み器34から構成される。
【0044】
このPCR調整器11において、PCR検出器31は、トランスポート・ストリームTS中のプログラム・クロック・リファレンスPCR(PCRarrived )を検出し、ストリーム中のビット位置を確保する。PCR読取り器32は、PCR検出器31により与えられるPCR位置情報に基づいて、PCRarrived を読み取る。加算器33は、上記位相比較器12により求められた調整量C_Count'が符号を反転されて供給されており、この符号が反転された調整量C_Count'を上記PCR読取り器32により読み取られたPCRarrived に加算、すなわち、PCRarrived から調整量C_Count'を減算し、
PCR_baseSync=PCR_basearrived−C_Count'/300 (4)
PCR_extSync=PCR_extarrived−C_Count'/300 (5)
により、PCR調整後のPCR(PCRSync)を求める。
【0045】
そして、PCR書込み器34は、このようにして求めたPCR調整後のPCR(PCRSync)を、上記PCR検出器31により与えられるPCR位置情報に基づいて、上記PCRarrived が存在していたビット位置に書き込む。
【0046】
このPCR調整器11の動作を図9のフローチャートに示す。
【0047】
そして、復号器13は、基本的には従来の復号器と同様に動作するもので、PCR調整により復号の時刻を遅らせることにより最大で1フレーム分の遅延が生じるので、圧縮された1フレーム分のデータを記憶するメモリを余分に備えるだけでよく、復号後に1フレーム分のメモリを持つ従来の復号器の場合と比較して、必要なメモリ量を大幅に削減することができる。
【0048】
例えば、MPEG2MP@ML625/50では、輝度信号Yの解像度が720×576、クロマ信号Cr,Cbの解像度が360×288、1画面当たり8ビットで表されるので、復調後のデータ量は、
720×576+360×288×2=622080バイト
となる。復号前のデータ量は、最大ビットレートの15Mbpsまで対象とした場合、
15×1000×1000/8/25=75000バイト
となり、遅延のために持つメモリ容量は従来技術に比べ1/8以下で済むことになる。さらに、より実際的に4Mbpsのビットレートまでを対象にした場合のデータ量は、
4×1000×1000/8/25=20000バイト
となり、1/31以下のメモリ容量で済む。
【0049】
ここで、上述の実施の形態では、信号Aの位相を調整するために、プレゼンテーション・タイム・スタンプPTSの基準となるプログラム・クロック・リファレンスPCRを調整したが、プログラム・クロック・リファレンスPCRを調整する代わりに、プレゼンテーション・タイム・スタンプPTSそのものを調整してもよい。この場合、符号器からプレゼンテーション・タイム・スタンプPTSが到着するたびに、(3)式で求められる調整量C_Count'を到着したプログラム・クロック・リファレンスPCR(PCRarrived )に加えることによりフレーム同期したプレゼンテーション・タイム・スタンプPTS(PTSsync)を求めればよい。すなわち、(4)式に対し、
PTSSync=PTSarrived−C_Count'/300 (6)
によりPTSsyncを求めることができる。
【0050】
ここで、調整量C_Count'を300で除した値を用いているのは、調整量C_Count'の精度が27MHzであるのに対し、プレゼンテーション・タイム・スタンプPTSの精度が90KHzであるためである。したがって、27MHzの精度を保つために(5)式により、PCRext も調整する必要がある。また、プレゼンテーション・タイム・スタンプPTSと同様にデコーディング・タイム・スタンプDTSも
DTSSync=DTSarrived−C_Count'/300 (7)
により調整する必要がある。
【0051】
また、上述の実施の形態では、信号Aと外部同期信号Referece Videoのずれを信号Aを基準として求めてPCR調整量を決定しているが、外部同期信号Referece Videoを基準として求めこのPCR調整量を決定してもよい。この場合は、位相比較器において外部同期信号Referece Videoの立ち下がりを検出するたびに、毎回、信号Aの立ち下がりまで27MHzでカウントアップし、ずれ量C_Count"を求める。そして、調整量C_Count'は、(3)式に対して、
C_Count'=(C_Count'+(Nc−C_Count")%Nc (8)
にて求めることができる。
【0052】
ここで、(3)式においてC_Countとなっている部分が(8)式ではNc−C_Count"となっているのは、図3から明らかなように、
C_Count+C_Count"=Nc (9)
という関係があるからである。
【0053】
さらに、以上の説明では信号Aの位相の変化に常に対応できるように、信号Aと外部同期信号Referece Videoのずれ量C_Count を随時求め、(3)式により調整量C_Count'を更新している。これに対し、信号Aの位相が変化しない場合にはずれ量C_Countは一定であるので、常にC_Count'=C_Countとなり、最初にずれ量C_Countを求めた後は位相比較器の動作は不要となる。
【0054】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置において、上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求め、そのずれ量に応じてプログラム・クロック・リファレンスを調整することにより、少ないメモリ容量で上記情報列のフレーム同期をとることができる。
【0055】
また、本発明によれば、出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置において、上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求め、そのずれ量に応じて上記出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を調整することにより、少ないメモリ容量で上記情報列のフレーム同期をとることができる。
【0056】
したがって、本発明によれば、少ないメモリ容量でフレーム同期をとることを可能にしたフレーム同期方法及び復号装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した圧縮映像信号復号装置の構成を示すブロック図である。
【図2】上記圧縮映像信号復号装置におけるプレゼンテーション・タイム・スタンプPTSとシステム・タイム・クロックSTCよる復号器内のフレームに同期した信号を示すタイムチャートである。
【図3】上記圧縮映像信号復号装置におけるPCR調整器でプログラム・クロック・リファレンスPCRを調整することにより、外部同期信号Referece Videoとフレーム同期をとった信号を示すタイムチャートである。
【図4】上記圧縮映像信号復号装置における位相比較器の構成を示すブロック図である。
【図5】上記位相比較器の動作を示すタイムチャートである。
【図6】上記位相比較器の動作を示すフローチャートである。
【図7】上記圧縮映像信号復号装置におけるPCR調整器の構成を示すブロック図である。
【図8】上記PCR調整器の動作を示すタイムチャートである。
【図9】上記PCR調整器の動作を示すフローチャートである。
【図10】ITU−T勧告H.222.0で規定されているトランスポート・ストリームTSの生成プロセスを示す図である。
【図11】上記生成プロセスにおけるデータの圧縮の単位と圧縮データの関係を模式的に示す図である。
【図12】上記生成プロセスにより生成されるPESパケットの構成を模式的に示す図である。
【図13】上記生成プロセスにより生成されるトランスポート・ストリームTSのデータ構造を模式的に示す図である。
【図14】上記生成プロセスにより生成されるTSパケットのデータ構造を模式的に示すタイミングチャートである。
【図15】MPEG2システムにおいて、複数のプログラムが多重化された1本のトランスポート・ストリームTSから選択されたプログラムを取り出すための番組選択アルゴリズムの概略を示す図である。
【図16】上記トランスポート・ストリームTSの受信側でのPCRリカバリによるクロック再生のための構成の概略を示す図である。
【図17】上記トランスポート・ストリームTSに含まれるプレゼンテーション・タイム・スタンプPTSによる表示制御のための構成の概略を示す図である。
【図18】フレームシンクロナイザによる同期載せ換え動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
10 圧縮映像信号復号装置、11 PCR調整器、12 位相比較器、13復号器
Claims (12)
- 出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置のフレーム同期方法であって、
上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求め、
そのずれ量に応じてプログラム・クロック・リファレンスを調整することにより、
上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とするフレーム同期方法。 - 上記出力の時間管理情報を基準として外部同期信号に対するフレーム同期のずれ量を求めて、上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とする請求項1記載のフレーム同期方法。
- 上記外部同期信号を基準として出力の時間管理情報に対するフレーム同期のずれ量を求めて、上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とする請求項1記載のフレーム同期方法。
- 出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置のフレーム同期方法であって、
上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求め、
そのずれ量に応じて上記出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を調整することにより、
上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とするフレーム同期方法。 - 上記出力の時間管理情報を基準として外部同期信号に対するフレーム同期のずれ量を求めて、上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とする請求項4記載のフレーム同期方法。
- 上記外部同期信号を基準として出力の時間管理情報に対するフレーム同期のずれ量を求めて、上記情報列のフレーム同期をとることを特徴とする請求項4記載のフレーム同期方法。
- 出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置であって、
上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求めるずれ量検出手段と、
上記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に応じてプログラム・クロック・リファレンスを調整して、上記情報列のフレーム同期をとるプログラム・クロック・リファレンス調整手段と、
上記プログラム・クロック・リファレンス調整手段によりフレーム同期がとられた上記情報列を復号する復号手段と
を備えることを特徴とする復号装置。 - 上記ずれ量検出手段は、上記出力の時間管理情報を基準として外部同期信号に対するフレーム同期のずれ量を求めることを特徴とする請求項7記載の復号装置。
- 上記ずれ量検出手段は上記外部同期信号を基準として出力の時間管理情報に対するフレーム同期のずれ量を求めることを特徴とする請求項7記載の復号装置。
- 出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を含む符号化された情報列を復号する復号装置であって、
上記出力の時間管理情報と外部同期信号に基づいて、上記情報列のフレーム同期のずれ量を求めるずれ量検出手段と、
上記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に応じて上記出力の時間管理情報と復号の時間管理情報を調整して、上記情報列のフレーム同期をとる時間管理情報調整手段と、
上記時間管理情報調整手段によりフレーム同期がとられた上記情報列を復号する復号手段と
を備えることを特徴とする復号装置。 - 上記ずれ量検出手段は、上記出力の時間管理情報を基準として外部同期信号に対するフレーム同期のずれ量を求めることを特徴とする請求項10記載の復号装置。
- 上記ずれ量検出手段は上記外部同期信号を基準として出力の時間管理情報に対するフレーム同期のずれ量を求めることを特徴とする請求項10記載の復号装置。
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