JP4071464B2 - 音声クロック復元装置及び音声クロック復元方法 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、映像データと音声データとをデジタル伝送する伝送システムに係り、特にその受信側で音声データのサンプリングクロックを復元する音声クロック復元装置及び音声クロック復元方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、近年では、映像データと、音声データと、映像データのサンプリングクロックと、映像データのサンプリングクロックと音声データのサンプリングクロックとの関係を示す情報とを伝送し、音声データのサンプリングクロック自体を伝送しないデジタル伝送方式が普及してきている。
【0003】
このデジタル伝送方式の場合、受信側では、映像データのサンプリングクロックと、映像データのサンプリングクロックと音声データのサンプリングクロックとの関係を示す関連情報とに基づいて、音声データのサンプリングクロックを復元する必要がある。
【0004】
ところで、このように、音声データのサンプリングクロックを復元する場合、特に肝要なことは、受信側で復元する音声データのサンプリングクロックの周波数及び位相を、送信側で使用した音声データのサンプリングクロックの周波数及び位相に一致させることである。
【0005】
この点に関し、例えば、特開2000−350119号公報には、縦続的に接続された2つのPLL(Phase Locked Loop)を用いて、映像サンプリングクロックに同期した音声サンプリングクロックを、短時間で生成するための構成が開示されている。
【0006】
しかしながら、この公開公報に示された技術では、初段のPLLにおいて、映像サンプリングクロックに同期したクロックを生成し、さらに、次段のPLLにおいて、初段のPLLの出力クロックに同期したクロックを生成して、音声サンプリングクロックとするように構成している。
【0007】
すなわち、2つのPLLがそれぞれ独立に機能する構成となっているため、音声サンプリングクロックが映像サンプリングクロックに同期する精度は、必然的に、これら2つのPLLそれぞれが持つ精度の合成で決定されることになり、それ以上の精度向上は望むことができないという問題が生じている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、受信側で復元する音声クロックの周波数及び位相を、送信側の音声クロックの周波数及び位相に精度よく一致させることを可能とした極めて良好な音声クロック復元装置及び音声クロック復元方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る音声クロック復元装置は、映像データと、音声データと、映像クロックと、該映像クロックと音声クロックとの関係を示す関連情報とが入力され、映像クロックと関連情報とに基づいて音声クロックを復元するものを対象としている。
【0010】
そして、映像クロックと関連情報とから基準位相を生成する基準位相生成手段と、復元音声クロックから帰還位相を生成する帰還位相生成手段と、この基準位相生成手段で生成された基準位相と帰還位相生成手段で生成された帰還位相とを比較してその差に対応する誤差信号を出力する第1の誤差検出手段と、この第1の誤差検出手段から出力される誤差信号に基づいて発振周波数の制御される第1の発振手段と、この第1の発振手段から出力されるクロックと復元音声クロックとを比較してその差に対応する誤差信号を出力する第2の誤差検出手段と、この第2の誤差検出手段から出力される誤差信号に基づいて発振周波数の制御される第2の発振手段とを備え、第2の発振手段から出力されるクロックを復元音声クロックとするようにしたものである。
【0011】
また、この発明に係る音声クロック復元方法は、映像データと、音声データと、映像クロックと、該映像クロックと音声クロックとの関係を示す関連情報とが入力され、映像クロックと関連情報とに基づいて音声クロックを復元する方法を対象としている。
【0012】
そして、映像クロックと関連情報とから基準位相を生成する基準位相生成工程と、復元音声クロックから帰還位相を生成する帰還位相生成工程と、基準位相生成工程で生成された基準位相と帰還位相生成工程で生成された帰還位相とを比較してその差に対応する誤差信号を得る第1の誤差検出工程と、この第1の誤差検出工程で得られた誤差信号に基づいて第1の発振手段の発振周波数を制御する第1の発振工程と、この第1の発振工程で制御された第1の発振手段の出力クロックと復元音声クロックとを比較してその差に対応する誤差信号を得る第2の誤差検出工程と、この第2の誤差検出工程で得られた誤差信号に基づいて第2の発振手段の発振周波数を制御する第2の発振工程とを有し、第2の発振工程で制御された第2の発振手段の出力クロックを復元音声クロックとするようにしたものである。
【0013】
上記のような構成及び方法によれば、基準位相と復元音声クロックとの比較結果に基づいて第1の発振手段の発振周波数を制御するとともに、この第1の発振手段の出力クロックと復元音声クロックとの比較結果に基づいて第2の発振手段の発振周波数を制御するようにしている。
【0014】
すなわち、2つの誤差検出において、共に、復元された音声クロックを、比較の対象として使用しているため、従来のように、2つのPLLを単純に縦続接続した構成に比して、復元する音声クロックを、送信側の音声クロックに精度よく同期させることが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第1の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、この第1の実施の形態で説明するデジタル映像音声伝送システムを概略的に示している。
【0016】
まず、送信側11では、デジタル映像データVideo Dataと、デジタル音声データAudio Dataと、映像サンプリングクロックVideo CLKとを、それぞれ受信側12に送信している。
【0017】
また、この送信側11では、映像サンプリングクロックVidoe CLKと音声サンプリングクロックAudio CLKとから、誤差情報生成回路13により、映像サンプリングクロックVidoe CLKと、音声サンプリングクロックAudio CLKのn倍の周波数を有するクロックとの間の誤差関係を示す関連情報Error INFを生成し、受信側12に送信している。
【0018】
一方、受信側12では、受信した映像サンプリングクロックVidoe CLKと関連情報Error INFとから、基準位相生成回路14により、音声サンプリングクロックAudio CLKを生成するための基準位相を生成している。この基準位相は、位相比較回路15の一方の入力端に供給されている。
【0019】
この位相比較回路15は、その一方の入力端に供給された基準位相と、その他方の入力端に供給された帰還位相生成回路16が生成する帰還位相とを比較し、両位相信号の差に対応した位相誤差信号を生成している。この位相誤差信号は、LPF(Low Pass Filter)17で平滑化された後、VCXO(Voltage Control Xtal Oscillator)18に供給されて、その発振周波数の制御に供されている。
【0020】
このVCXO18の出力クロックは、PLL回路19に供給されて、該出力クロックに位相同期したクロックの生成に供される。そして、このPLL回路19で生成されたクロックが、復元音声クロックとして、上記帰還位相生成回路16に供給されるとともに、データ分離回路20に供給されている。
【0021】
この場合、上記VCXO18は、当然のことながら、基準位相生成回路14から出力される基準位相と、帰還位相生成回路16から出力される帰還位相との位相誤差がなくなるように、その発振周波数が制御されることになる。
【0022】
また、上記送信側11で送信されたデジタル映像データVideo Data、デジタル音声データAudio Data及び映像サンプリングクロックVideo CLKは、データ分離回路20に供給されている。
【0023】
このデータ分離回路20は、入力されたデジタル映像データVideo Data及びデジタル音声データAudio Dataに対して、それぞれ、映像サンプリングクロックVideo CLK及び復元音声クロックを用いて復号化処理を施している。
【0024】
そして、このデータ分離回路20で復号化処理されたデジタル音声データAudio Dataは、音声DAC(Digital to Analog Converter)21に供給されてアナログ化され、スピーカ22で音声再生される。また、データ分離回路20で復号化処理されたデジタル映像データVideo Dataは、映像DAC23に供給されてアナログ化され、ディスプレイ24で映像表示される。
【0025】
ここで、図2は、上記PLL回路19の詳細を示している。すなわち、VCXO18の出力クロックは、分周回路19aを介して位相比較回路19bの一方の入力端に供給されている。
【0026】
この位相比較回路19bは、その一方の入力端に供給されたクロックと、その他方の入力端に供給された分周回路19cの出力クロックとを位相比較し、両クロックの位相差に対応した位相誤差信号を生成している。この位相誤差信号は、LPF19dで平滑化された後、VCO19eに供給されて、その発振周波数の制御に供されている。
【0027】
そして、このVCO19eの出力クロックが、復元音声クロックとして、上記分周回路19c、帰還位相生成回路16及びデータ分離回路20に供給されている。この場合も、上記VCO19eは、VCXO18の出力クロックと、分周回路19cの出力クロックとの位相誤差がなくなるように、その発振周波数が制御されることになる。
【0028】
上記のようなデジタル映像音声伝送システムにおいて、VCXO18に接続された水晶発振子18aの発振周波数及び映像サンプリングクロックVideo CLKの周波数を、それぞれMPEG(Moving Picture Image Coding Experts Group)のパケット伝送周波数である27.0MHz、音声サンプリングクロックAudio CLK及びPLL回路19が発生する復元音声クロックの周波数を、それぞれ48kHzとする。
【0029】
そして、まず、VCXO18は、MPEGのパケット伝送周波数である27.0MHzのクロックを発振する。このVCXO18で発振された27.0MHzのクロックは、PLL回路19に供給される。これにより、PLL回路19は、27.0MHzのクロックを基準として、48kHzの周波数を有する復元音声クロックを発生させる。
【0030】
その後、PLL回路19で発生された復元音声クロックは、帰還位相生成回路16で帰還位相の生成に供される。そして、この帰還位相生成回路16によって生成された帰還位相は、位相比較回路15に供給されて基準位相との位相差に対応した位相誤差信号の生成に供され、この位相誤差信号は、LPF17を介してVCXO18の発振周波数の制御に供される。
【0031】
これにより、VCXO18から出力されるクロック(27.0MHz)が、送信側11の音声サンプリングクロックAudio CLK及びそのn倍の周波数に同期することになる。そして、PLL回路19は、VCXO18が発振するクロックを基準として復元音声クロックを発生させるため、PLL回路19が発生する復元音声クロックが、送信側11の音声サンプリングクロックAudio CLK及びそのn倍の周波数を有するクロックに同期することになる。
【0032】
上記した第1の実施の形態によれば、基準位相生成回路14で生成された基準位相と、PLL回路19から出力された復元音声クロックとを位相比較した結果でVCXO18の発振周波数を制御するとともに、このVCXO18の出力クロックと、PLL回路19から出力された復元音声クロックとを位相比較した結果でVCO19eの発振周波数を制御するようにしている。
【0033】
すなわち、位相比較回路15,19bは、共にPLL回路19の出力クロック、つまり、最終的に復元音声クロックとして使用するクロックに基づいて生成された位相情報を、比較の対象としているため、従来のように、2つのPLLを単純に縦続接続した構成に比して、受信側12で復元する音声クロックの位相を、送信側11の音声サンプリングクロック及びそのn倍の周波数を有するクロックの位相に精度よく一致させることが可能となる。
【0034】
次に、この発明の第2の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図3は、この第2の実施の形態で説明するデジタル映像音声伝送システムを概略的に示している。
【0035】
まず、送信側25では、デジタル映像データVideo Dataと、デジタル音声データAudio Dataと、映像サンプリングクロックVideo CLKとを、それぞれ受信側26に送信している。
【0036】
また、この送信側25では、映像サンプリングクロックVidoe CLKと音声サンプリングクロックAudio CLKとから、誤差情報生成回路27により、音声サンプリングクロックAudio CLKのn倍の周波数を有するクロックのm周期期間を映像サンプリングクロックVideo CLKでカウントした値を示す基準周波数誤差情報Error INF1を生成し、受信側26に送信している。
【0037】
一方、受信側26では、受信した基準周波数誤差情報Error INF1が、誤差比較回路28の一方の入力端に供給されている。この誤差比較回路28は、その一方の入力端に供給された基準周波数誤差情報Error INF1と、その他方の入力端に供給された帰還誤差情報生成回路29が生成する帰還周波数誤差情報Error INF2とを比較し、その差に対応した誤差信号を生成している。この誤差信号は、LPF30で平滑化された後、VCXO31に供給されて、その発振周波数の制御に供されている。
【0038】
このVCXO31の出力クロックは、PLL回路32に供給されて、該出力クロックに同期したクロックの生成に供される。そして、このPLL回路32で生成されたクロックが、復元音声クロックとして、上記帰還誤差情報生成回路29に供給されるとともに、データ分離回路33に供給されている。
【0039】
この場合、上記VCXO31は、当然のことながら、誤差情報生成回路27から出力される基準周波数誤差情報Error INF1と、帰還誤差情報生成回路29から出力される帰還周波数誤差情報Error INF2との誤差がなくなるように、その発振周波数が制御されることになる。
【0040】
また、上記送信側25で送信されたデジタル映像データVideo Data、デジタル音声データAudio Data及び映像サンプリングクロックVideo CLKは、データ分離回路33に供給されている。
【0041】
このデータ分離回路33は、入力されたデジタル映像データVideo Data及びデジタル音声データAudio Dataに対して、それぞれ、映像サンプリングクロックVideo CLK及び復元音声クロックを用いて復号化処理を施している。
【0042】
そして、このデータ分離回路33で復号化処理されたデジタル音声データAudio Dataは、音声DAC34に供給されてアナログ化され、スピーカ35で音声再生される。また、データ分離回路33で復号化処理されたデジタル映像データVideo Dataは、映像DAC36に供給されてアナログ化され、ディスプレイ37で映像表示される。
【0043】
なお、上記PLL回路32は、図2と略同様に構成されるが、位相比較回路19bが、分周回路19a,19cの各出力クロックを周波数比較し、その差に対応した誤差信号を生成するものに代えられることになる。そして、この場合も、上記VCO19eは、各分周回路19a,19cの出力クロックの周波数誤差がなくなるように、その発振周波数が制御されることになる。
【0044】
上記のようなデジタル映像音声伝送システムにおいて、VCXO31に接続された水晶発振子31aの発振周波数及び映像サンプリングクロックVideo CLKの周波数を、それぞれMPEGのパケット伝送周波数である27.0MHz、音声サンプリングクロックAudio CLK及びPLL回路32の出力クロックの周波数を、それぞれ48kHzとする。
【0045】
そして、まず、VCXO31は、MPEGのパケット伝送周波数である27.0MHzのクロックを発振する。このVCXO31で発振された27.0MHzのクロックは、PLL回路32に供給される。これにより、PLL回路32は、27.0MHzのクロックを基準として、48kHzの周波数を有する復元音声クロックを発生させる。
【0046】
その後、PLL回路32で発生された復元音声クロックは、帰還誤差情報生成回路29により、そのm周期期間を、映像サンプリングクロックVideo CLKである27.0MHzのクロックでカウントされる。
【0047】
そして、この帰還誤差情報生成回路29で生成された帰還周波数誤差情報Error INF2(カウント期間を1周期期間とした場合、27MHz/48kHz=562.5より結果は562または563となる)は、誤差比較回路28に供給されて基準周波数誤差情報Error INF1との差に対応した誤差信号の生成に供され、この誤差信号は、LPF30を介してVCXO31の発振周波数の制御に供される。
【0048】
これにより、VCXO31から出力されるクロック(27.0MHz)が、送信側25の音声サンプリングクロックAudio CLK及びそのn倍の周波数に同期することになる。そして、PLL回路32は、VCXO31が発振するクロックを基準として復元音声クロックを発生させるため、PLL回路32が発生する復元音声クロックが、送信側25の音声サンプリングクロックAudio CLK及びそのn倍の周波数を有するクロックに同期することになる。
【0049】
上記した第2の実施の形態によれば、誤差情報生成回路27で生成された基準周波数誤差情報Error INF1と、帰還誤差情報生成回路で生成された帰還周波数誤差情報Error INF2とを比較した結果でVCXO31の発振周波数を制御するとともに、このVCXO31の出力クロックと、PLL回路32から出力された復元音声クロックとを比較した結果でVCO19eの発振周波数を制御するようにしている。
【0050】
すなわち、誤差比較回路28及びPLL回路32は、共にPLL回路32の出力クロック、つまり、最終的に復元音声クロックとして使用するクロックに基づいて生成された情報を、比較の対象としているため、従来のように、2つのPLLを単純に縦続接続した構成に比して、受信側26で復元する音声クロックの周波数を、送信側25の音声サンプリングクロック及びそのn倍の周波数を有するクロックの周波数に精度よく一致させることが可能となる。
【0051】
なお、上記した第1及び第2の実施の形態において、水晶発振子18a,31a及びVCXO18,31が発振する周波数は、MPEGのパケット伝送周波数である27.0MHzに限らず、その整数倍の周波数でもよいものである。
【0052】
さらに、PLL回路19,32が発生する音声クロックは、音声サンプリングクロックAudio CLKと同一の周波数としたが、この音声クロックの周波数は、音声サンプリングクロックAudio CLKの周波数と整数倍の関係にあれば、どのような周波数でもよいものである。
【0053】
また、市販のIC(Integrated Circuit)化された音声DACの中には、VCXOと、n倍の音声サンプリングクロックを発生するプログラマブルPLLとを共に内蔵したものが存在するので、このような市販の音声DACを利用して回路を容易に実現することができるという利点も生じる。
【0054】
なお、この発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【0055】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、受信側で復元する音声クロックの周波数及び位相を、送信側の音声クロックの周波数及び位相に精度よく一致させることを可能とした極めて良好な音声クロック復元装置及び音声クロック復元方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態を示すもので、デジタル映像音声伝送システムを概略的に説明するために示すブロック構成図。
【図2】同第1の実施の形態におけるPLL回路の詳細な構成を説明するために示すブロック構成図。
【図3】この発明の第2の実施の形態を示すもので、デジタル映像音声伝送システムを概略的に説明するために示すブロック構成図。
【符号の説明】
11…送信側、
12…受信側、
13…誤差情報生成回路、
14…基準位相生成回路、
15…位相比較回路、
16…帰還位相生成回路、
17…LPF、
18…VCXO、
19…PLL回路、
20…データ分離回路、
21…音声DAC、
22…スピーカ、
23…映像DAC、
24…ディスプレイ、
25…送信側、
26…受信側、
27…誤差情報生成回路、
28…誤差比較回路、
29…帰還誤差情報生成回路、
30…LPF、
31…VCXO、
32…PLL回路、
33…データ分離回路、
34…音声DAC、
35…スピーカ、
36…映像DAC、
37…ディスプレイ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、映像データと音声データとをデジタル伝送する伝送システムに係り、特にその受信側で音声データのサンプリングクロックを復元する音声クロック復元装置及び音声クロック復元方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、近年では、映像データと、音声データと、映像データのサンプリングクロックと、映像データのサンプリングクロックと音声データのサンプリングクロックとの関係を示す情報とを伝送し、音声データのサンプリングクロック自体を伝送しないデジタル伝送方式が普及してきている。
【0003】
このデジタル伝送方式の場合、受信側では、映像データのサンプリングクロックと、映像データのサンプリングクロックと音声データのサンプリングクロックとの関係を示す関連情報とに基づいて、音声データのサンプリングクロックを復元する必要がある。
【0004】
ところで、このように、音声データのサンプリングクロックを復元する場合、特に肝要なことは、受信側で復元する音声データのサンプリングクロックの周波数及び位相を、送信側で使用した音声データのサンプリングクロックの周波数及び位相に一致させることである。
【0005】
この点に関し、例えば、特開2000−350119号公報には、縦続的に接続された2つのPLL(Phase Locked Loop)を用いて、映像サンプリングクロックに同期した音声サンプリングクロックを、短時間で生成するための構成が開示されている。
【0006】
しかしながら、この公開公報に示された技術では、初段のPLLにおいて、映像サンプリングクロックに同期したクロックを生成し、さらに、次段のPLLにおいて、初段のPLLの出力クロックに同期したクロックを生成して、音声サンプリングクロックとするように構成している。
【0007】
すなわち、2つのPLLがそれぞれ独立に機能する構成となっているため、音声サンプリングクロックが映像サンプリングクロックに同期する精度は、必然的に、これら2つのPLLそれぞれが持つ精度の合成で決定されることになり、それ以上の精度向上は望むことができないという問題が生じている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、受信側で復元する音声クロックの周波数及び位相を、送信側の音声クロックの周波数及び位相に精度よく一致させることを可能とした極めて良好な音声クロック復元装置及び音声クロック復元方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る音声クロック復元装置は、映像データと、音声データと、映像クロックと、該映像クロックと音声クロックとの関係を示す関連情報とが入力され、映像クロックと関連情報とに基づいて音声クロックを復元するものを対象としている。
【0010】
そして、映像クロックと関連情報とから基準位相を生成する基準位相生成手段と、復元音声クロックから帰還位相を生成する帰還位相生成手段と、この基準位相生成手段で生成された基準位相と帰還位相生成手段で生成された帰還位相とを比較してその差に対応する誤差信号を出力する第1の誤差検出手段と、この第1の誤差検出手段から出力される誤差信号に基づいて発振周波数の制御される第1の発振手段と、この第1の発振手段から出力されるクロックと復元音声クロックとを比較してその差に対応する誤差信号を出力する第2の誤差検出手段と、この第2の誤差検出手段から出力される誤差信号に基づいて発振周波数の制御される第2の発振手段とを備え、第2の発振手段から出力されるクロックを復元音声クロックとするようにしたものである。
【0011】
また、この発明に係る音声クロック復元方法は、映像データと、音声データと、映像クロックと、該映像クロックと音声クロックとの関係を示す関連情報とが入力され、映像クロックと関連情報とに基づいて音声クロックを復元する方法を対象としている。
【0012】
そして、映像クロックと関連情報とから基準位相を生成する基準位相生成工程と、復元音声クロックから帰還位相を生成する帰還位相生成工程と、基準位相生成工程で生成された基準位相と帰還位相生成工程で生成された帰還位相とを比較してその差に対応する誤差信号を得る第1の誤差検出工程と、この第1の誤差検出工程で得られた誤差信号に基づいて第1の発振手段の発振周波数を制御する第1の発振工程と、この第1の発振工程で制御された第1の発振手段の出力クロックと復元音声クロックとを比較してその差に対応する誤差信号を得る第2の誤差検出工程と、この第2の誤差検出工程で得られた誤差信号に基づいて第2の発振手段の発振周波数を制御する第2の発振工程とを有し、第2の発振工程で制御された第2の発振手段の出力クロックを復元音声クロックとするようにしたものである。
【0013】
上記のような構成及び方法によれば、基準位相と復元音声クロックとの比較結果に基づいて第1の発振手段の発振周波数を制御するとともに、この第1の発振手段の出力クロックと復元音声クロックとの比較結果に基づいて第2の発振手段の発振周波数を制御するようにしている。
【0014】
すなわち、2つの誤差検出において、共に、復元された音声クロックを、比較の対象として使用しているため、従来のように、2つのPLLを単純に縦続接続した構成に比して、復元する音声クロックを、送信側の音声クロックに精度よく同期させることが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第1の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、この第1の実施の形態で説明するデジタル映像音声伝送システムを概略的に示している。
【0016】
まず、送信側11では、デジタル映像データVideo Dataと、デジタル音声データAudio Dataと、映像サンプリングクロックVideo CLKとを、それぞれ受信側12に送信している。
【0017】
また、この送信側11では、映像サンプリングクロックVidoe CLKと音声サンプリングクロックAudio CLKとから、誤差情報生成回路13により、映像サンプリングクロックVidoe CLKと、音声サンプリングクロックAudio CLKのn倍の周波数を有するクロックとの間の誤差関係を示す関連情報Error INFを生成し、受信側12に送信している。
【0018】
一方、受信側12では、受信した映像サンプリングクロックVidoe CLKと関連情報Error INFとから、基準位相生成回路14により、音声サンプリングクロックAudio CLKを生成するための基準位相を生成している。この基準位相は、位相比較回路15の一方の入力端に供給されている。
【0019】
この位相比較回路15は、その一方の入力端に供給された基準位相と、その他方の入力端に供給された帰還位相生成回路16が生成する帰還位相とを比較し、両位相信号の差に対応した位相誤差信号を生成している。この位相誤差信号は、LPF(Low Pass Filter)17で平滑化された後、VCXO(Voltage Control Xtal Oscillator)18に供給されて、その発振周波数の制御に供されている。
【0020】
このVCXO18の出力クロックは、PLL回路19に供給されて、該出力クロックに位相同期したクロックの生成に供される。そして、このPLL回路19で生成されたクロックが、復元音声クロックとして、上記帰還位相生成回路16に供給されるとともに、データ分離回路20に供給されている。
【0021】
この場合、上記VCXO18は、当然のことながら、基準位相生成回路14から出力される基準位相と、帰還位相生成回路16から出力される帰還位相との位相誤差がなくなるように、その発振周波数が制御されることになる。
【0022】
また、上記送信側11で送信されたデジタル映像データVideo Data、デジタル音声データAudio Data及び映像サンプリングクロックVideo CLKは、データ分離回路20に供給されている。
【0023】
このデータ分離回路20は、入力されたデジタル映像データVideo Data及びデジタル音声データAudio Dataに対して、それぞれ、映像サンプリングクロックVideo CLK及び復元音声クロックを用いて復号化処理を施している。
【0024】
そして、このデータ分離回路20で復号化処理されたデジタル音声データAudio Dataは、音声DAC(Digital to Analog Converter)21に供給されてアナログ化され、スピーカ22で音声再生される。また、データ分離回路20で復号化処理されたデジタル映像データVideo Dataは、映像DAC23に供給されてアナログ化され、ディスプレイ24で映像表示される。
【0025】
ここで、図2は、上記PLL回路19の詳細を示している。すなわち、VCXO18の出力クロックは、分周回路19aを介して位相比較回路19bの一方の入力端に供給されている。
【0026】
この位相比較回路19bは、その一方の入力端に供給されたクロックと、その他方の入力端に供給された分周回路19cの出力クロックとを位相比較し、両クロックの位相差に対応した位相誤差信号を生成している。この位相誤差信号は、LPF19dで平滑化された後、VCO19eに供給されて、その発振周波数の制御に供されている。
【0027】
そして、このVCO19eの出力クロックが、復元音声クロックとして、上記分周回路19c、帰還位相生成回路16及びデータ分離回路20に供給されている。この場合も、上記VCO19eは、VCXO18の出力クロックと、分周回路19cの出力クロックとの位相誤差がなくなるように、その発振周波数が制御されることになる。
【0028】
上記のようなデジタル映像音声伝送システムにおいて、VCXO18に接続された水晶発振子18aの発振周波数及び映像サンプリングクロックVideo CLKの周波数を、それぞれMPEG(Moving Picture Image Coding Experts Group)のパケット伝送周波数である27.0MHz、音声サンプリングクロックAudio CLK及びPLL回路19が発生する復元音声クロックの周波数を、それぞれ48kHzとする。
【0029】
そして、まず、VCXO18は、MPEGのパケット伝送周波数である27.0MHzのクロックを発振する。このVCXO18で発振された27.0MHzのクロックは、PLL回路19に供給される。これにより、PLL回路19は、27.0MHzのクロックを基準として、48kHzの周波数を有する復元音声クロックを発生させる。
【0030】
その後、PLL回路19で発生された復元音声クロックは、帰還位相生成回路16で帰還位相の生成に供される。そして、この帰還位相生成回路16によって生成された帰還位相は、位相比較回路15に供給されて基準位相との位相差に対応した位相誤差信号の生成に供され、この位相誤差信号は、LPF17を介してVCXO18の発振周波数の制御に供される。
【0031】
これにより、VCXO18から出力されるクロック(27.0MHz)が、送信側11の音声サンプリングクロックAudio CLK及びそのn倍の周波数に同期することになる。そして、PLL回路19は、VCXO18が発振するクロックを基準として復元音声クロックを発生させるため、PLL回路19が発生する復元音声クロックが、送信側11の音声サンプリングクロックAudio CLK及びそのn倍の周波数を有するクロックに同期することになる。
【0032】
上記した第1の実施の形態によれば、基準位相生成回路14で生成された基準位相と、PLL回路19から出力された復元音声クロックとを位相比較した結果でVCXO18の発振周波数を制御するとともに、このVCXO18の出力クロックと、PLL回路19から出力された復元音声クロックとを位相比較した結果でVCO19eの発振周波数を制御するようにしている。
【0033】
すなわち、位相比較回路15,19bは、共にPLL回路19の出力クロック、つまり、最終的に復元音声クロックとして使用するクロックに基づいて生成された位相情報を、比較の対象としているため、従来のように、2つのPLLを単純に縦続接続した構成に比して、受信側12で復元する音声クロックの位相を、送信側11の音声サンプリングクロック及びそのn倍の周波数を有するクロックの位相に精度よく一致させることが可能となる。
【0034】
次に、この発明の第2の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図3は、この第2の実施の形態で説明するデジタル映像音声伝送システムを概略的に示している。
【0035】
まず、送信側25では、デジタル映像データVideo Dataと、デジタル音声データAudio Dataと、映像サンプリングクロックVideo CLKとを、それぞれ受信側26に送信している。
【0036】
また、この送信側25では、映像サンプリングクロックVidoe CLKと音声サンプリングクロックAudio CLKとから、誤差情報生成回路27により、音声サンプリングクロックAudio CLKのn倍の周波数を有するクロックのm周期期間を映像サンプリングクロックVideo CLKでカウントした値を示す基準周波数誤差情報Error INF1を生成し、受信側26に送信している。
【0037】
一方、受信側26では、受信した基準周波数誤差情報Error INF1が、誤差比較回路28の一方の入力端に供給されている。この誤差比較回路28は、その一方の入力端に供給された基準周波数誤差情報Error INF1と、その他方の入力端に供給された帰還誤差情報生成回路29が生成する帰還周波数誤差情報Error INF2とを比較し、その差に対応した誤差信号を生成している。この誤差信号は、LPF30で平滑化された後、VCXO31に供給されて、その発振周波数の制御に供されている。
【0038】
このVCXO31の出力クロックは、PLL回路32に供給されて、該出力クロックに同期したクロックの生成に供される。そして、このPLL回路32で生成されたクロックが、復元音声クロックとして、上記帰還誤差情報生成回路29に供給されるとともに、データ分離回路33に供給されている。
【0039】
この場合、上記VCXO31は、当然のことながら、誤差情報生成回路27から出力される基準周波数誤差情報Error INF1と、帰還誤差情報生成回路29から出力される帰還周波数誤差情報Error INF2との誤差がなくなるように、その発振周波数が制御されることになる。
【0040】
また、上記送信側25で送信されたデジタル映像データVideo Data、デジタル音声データAudio Data及び映像サンプリングクロックVideo CLKは、データ分離回路33に供給されている。
【0041】
このデータ分離回路33は、入力されたデジタル映像データVideo Data及びデジタル音声データAudio Dataに対して、それぞれ、映像サンプリングクロックVideo CLK及び復元音声クロックを用いて復号化処理を施している。
【0042】
そして、このデータ分離回路33で復号化処理されたデジタル音声データAudio Dataは、音声DAC34に供給されてアナログ化され、スピーカ35で音声再生される。また、データ分離回路33で復号化処理されたデジタル映像データVideo Dataは、映像DAC36に供給されてアナログ化され、ディスプレイ37で映像表示される。
【0043】
なお、上記PLL回路32は、図2と略同様に構成されるが、位相比較回路19bが、分周回路19a,19cの各出力クロックを周波数比較し、その差に対応した誤差信号を生成するものに代えられることになる。そして、この場合も、上記VCO19eは、各分周回路19a,19cの出力クロックの周波数誤差がなくなるように、その発振周波数が制御されることになる。
【0044】
上記のようなデジタル映像音声伝送システムにおいて、VCXO31に接続された水晶発振子31aの発振周波数及び映像サンプリングクロックVideo CLKの周波数を、それぞれMPEGのパケット伝送周波数である27.0MHz、音声サンプリングクロックAudio CLK及びPLL回路32の出力クロックの周波数を、それぞれ48kHzとする。
【0045】
そして、まず、VCXO31は、MPEGのパケット伝送周波数である27.0MHzのクロックを発振する。このVCXO31で発振された27.0MHzのクロックは、PLL回路32に供給される。これにより、PLL回路32は、27.0MHzのクロックを基準として、48kHzの周波数を有する復元音声クロックを発生させる。
【0046】
その後、PLL回路32で発生された復元音声クロックは、帰還誤差情報生成回路29により、そのm周期期間を、映像サンプリングクロックVideo CLKである27.0MHzのクロックでカウントされる。
【0047】
そして、この帰還誤差情報生成回路29で生成された帰還周波数誤差情報Error INF2(カウント期間を1周期期間とした場合、27MHz/48kHz=562.5より結果は562または563となる)は、誤差比較回路28に供給されて基準周波数誤差情報Error INF1との差に対応した誤差信号の生成に供され、この誤差信号は、LPF30を介してVCXO31の発振周波数の制御に供される。
【0048】
これにより、VCXO31から出力されるクロック(27.0MHz)が、送信側25の音声サンプリングクロックAudio CLK及びそのn倍の周波数に同期することになる。そして、PLL回路32は、VCXO31が発振するクロックを基準として復元音声クロックを発生させるため、PLL回路32が発生する復元音声クロックが、送信側25の音声サンプリングクロックAudio CLK及びそのn倍の周波数を有するクロックに同期することになる。
【0049】
上記した第2の実施の形態によれば、誤差情報生成回路27で生成された基準周波数誤差情報Error INF1と、帰還誤差情報生成回路で生成された帰還周波数誤差情報Error INF2とを比較した結果でVCXO31の発振周波数を制御するとともに、このVCXO31の出力クロックと、PLL回路32から出力された復元音声クロックとを比較した結果でVCO19eの発振周波数を制御するようにしている。
【0050】
すなわち、誤差比較回路28及びPLL回路32は、共にPLL回路32の出力クロック、つまり、最終的に復元音声クロックとして使用するクロックに基づいて生成された情報を、比較の対象としているため、従来のように、2つのPLLを単純に縦続接続した構成に比して、受信側26で復元する音声クロックの周波数を、送信側25の音声サンプリングクロック及びそのn倍の周波数を有するクロックの周波数に精度よく一致させることが可能となる。
【0051】
なお、上記した第1及び第2の実施の形態において、水晶発振子18a,31a及びVCXO18,31が発振する周波数は、MPEGのパケット伝送周波数である27.0MHzに限らず、その整数倍の周波数でもよいものである。
【0052】
さらに、PLL回路19,32が発生する音声クロックは、音声サンプリングクロックAudio CLKと同一の周波数としたが、この音声クロックの周波数は、音声サンプリングクロックAudio CLKの周波数と整数倍の関係にあれば、どのような周波数でもよいものである。
【0053】
また、市販のIC(Integrated Circuit)化された音声DACの中には、VCXOと、n倍の音声サンプリングクロックを発生するプログラマブルPLLとを共に内蔵したものが存在するので、このような市販の音声DACを利用して回路を容易に実現することができるという利点も生じる。
【0054】
なお、この発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【0055】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、受信側で復元する音声クロックの周波数及び位相を、送信側の音声クロックの周波数及び位相に精度よく一致させることを可能とした極めて良好な音声クロック復元装置及び音声クロック復元方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態を示すもので、デジタル映像音声伝送システムを概略的に説明するために示すブロック構成図。
【図2】同第1の実施の形態におけるPLL回路の詳細な構成を説明するために示すブロック構成図。
【図3】この発明の第2の実施の形態を示すもので、デジタル映像音声伝送システムを概略的に説明するために示すブロック構成図。
【符号の説明】
11…送信側、
12…受信側、
13…誤差情報生成回路、
14…基準位相生成回路、
15…位相比較回路、
16…帰還位相生成回路、
17…LPF、
18…VCXO、
19…PLL回路、
20…データ分離回路、
21…音声DAC、
22…スピーカ、
23…映像DAC、
24…ディスプレイ、
25…送信側、
26…受信側、
27…誤差情報生成回路、
28…誤差比較回路、
29…帰還誤差情報生成回路、
30…LPF、
31…VCXO、
32…PLL回路、
33…データ分離回路、
34…音声DAC、
35…スピーカ、
36…映像DAC、
37…ディスプレイ。
Claims (6)
- 映像データと、音声データと、映像クロックと、該映像クロックと音声クロックとの関係を示す関連情報とが入力され、前記映像クロックと前記関連情報とに基づいて前記音声クロックを復元する音声クロック復元装置において、
前記映像クロックと前記関連情報とから基準位相を生成する基準位相生成手段と、
前記復元音声クロックから帰還位相を生成する帰還位相生成手段と、
前記基準位相生成手段で生成された基準位相と、前記帰還位相生成手段で生成された帰還位相とを比較して、その差に対応する誤差信号を出力する第1の誤差検出手段と、
この第1の誤差検出手段から出力される誤差信号に基づいて、発振周波数の制御される第1の発振手段と、
この第1の発振手段から出力されるクロックと、前記復元音声クロックとを比較して、その差に対応する誤差信号を出力する第2の誤差検出手段と、
この第2の誤差検出手段から出力される誤差信号に基づいて、発振周波数の制御される第2の発振手段とを具備し、
前記第2の発振手段から出力されるクロックを、前記復元音声クロックとしたことを特徴とする音声クロック復元装置。 - 映像データと、音声データと、映像クロックと、該映像クロックと音声クロックとの関係を示す基準周波数誤差情報とが入力され、前記映像クロックと前記基準周波数誤差情報とに基づいて前記音声クロックを復元する音声クロック復元装置において、
前記映像クロックと前記復元音声クロックとの関係を示す帰還周波数誤差情報を生成する帰還誤差情報生成手段と、
この帰還誤差情報生成手段で生成された帰還周波数誤差情報と、前記基準周波数誤差情報とを比較して、その差に対応する誤差信号を出力する第1の誤差検出手段と、
この第1の誤差検出手段から出力される誤差信号に基づいて、発振周波数の制御される第1の発振手段と、
この第1の発振手段から出力されるクロックと、前記復元音声クロックとを比較して、その差に対応する誤差信号を出力する第2の誤差検出手段と、
この第2の誤差検出手段から出力される誤差信号に基づいて、発振周波数の制御される第2の発振手段とを具備し、
前記第2の発振手段から出力されるクロックを、前記復元音声クロックとしたことを特徴とする音声クロック復元装置。 - 前記第1の発振手段から出力されるクロックの周波数を、MPEGにおけるパケット伝送周波数の整数倍に設定したことを特徴とする請求項1または2記載の音声クロック復元装置。
- 前記第2の発振手段から出力されるクロックの周波数を、音声サンプリングクロックの周波数の整数倍に設定したことを特徴とする請求項1または2記載の音声クロック復元装置。
- 映像データと、音声データと、映像クロックと、該映像クロックと音声クロックとの関係を示す関連情報とが入力され、前記映像クロックと前記関連情報とに基づいて前記音声クロックを復元する音声クロック復元方法において、
前記映像クロックと前記関連情報とから基準位相を生成する基準位相生成工程と、
前記復元音声クロックから帰還位相を生成する帰還位相生成工程と、
前記基準位相生成工程で生成された基準位相と、前記帰還位相生成工程で生成された帰還位相とを比較して、その差に対応する誤差信号を得る第1の誤差検出工程と、
この第1の誤差検出工程で得られた誤差信号に基づいて、第1の発振手段の発振周波数を制御する第1の発振工程と、
この第1の発振工程で制御された前記第1の発振手段の出力クロックと、前記復元音声クロックとを比較して、その差に対応する誤差信号を得る第2の誤差検出工程と、
この第2の誤差検出工程で得られた誤差信号に基づいて、第2の発振手段の発振周波数を制御する第2の発振工程とを有し、
前記第2の発振工程で制御された前記第2の発振手段の出力クロックを、前記復元音声クロックとしたことを特徴とする音声クロック復元方法。 - 映像データと、音声データと、映像クロックと、該映像クロックと音声クロックとの関係を示す基準周波数誤差情報とが入力され、前記映像クロックと前記基準周波数誤差情報とに基づいて前記音声クロックを復元する音声クロック復元方法において、
前記映像クロックと前記復元音声クロックとの関係を示す帰還周波数誤差情報を生成する帰還誤差情報生成工程と、
この帰還誤差情報生成工程で生成された帰還周波数誤差情報と、前記基準周波数誤差情報とを比較して、その差に対応する誤差信号を得る第1の誤差検出工程と、
この第1の誤差検出工程で得られた誤差信号に基づいて、第1の発振手段の発振周波数を制御する第1の発振工程と、
この第1の発振工程で制御された前記第1の発振手段の出力クロックと、前記復元音声クロックとを比較して、その差に対応する誤差信号を得る第2の誤差検出工程と、
この第2の誤差検出工程で得られた誤差信号に基づいて、第2の発振手段の発振周波数を制御する第2の発振工程とを有し、
前記第2の発振工程で制御された前記第2の発振手段の出力クロックを、前記復元音声クロックとしたことを特徴とする音声クロック復元方法。
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2002
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