JP4288804B2 - データ復号装置及びデータ復号方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化データを復号して再生出力するデータ復号装置及びデータ復号方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
MPEG(Moving Picture Experts Groupe)ビデオを扱うストリームとして、MPEG2で採用されているトランスポートストリーム(MPEG2−TS、TS:Transport Stream)といった代表的方式がある。
【0003】
トランスポートストリーム方式では、複数のトランスポート・パケット(以下、TSパケットという。)にPES(Packetized Elementary Stream)パケットが再分割されて格納されている。
【0004】
デコーダシステムでは、このような形態とされて伝送されてきたTSパケット内にあるPESパケットを合成して、MPEGビデオ、MPEGオーディオを復号再生することができる。
【0005】
ここで、PESパケットには、同期をとるための情報として、MPEGビデオ及びMPEGオーディオの各アクセス・ユニットとよばれる復号再生の単位毎に、いつ復号再生すべきかを示すタイム・スタンプ(Time Stamp)と、タイム・スタンプの時間基準の与えるSCR(System Clock Reference、システム時刻基準参照値)及びPCR(Program Clock Reference、プログラム時刻基準参照値)とが付加されている。
【0006】
タイム・スタンプとは、各アクセス・ユニットごとに付されている復号再生処理の時刻管理のタグのようなもので、PTS(Presentation Time Stamp)及びDTS(Decording Time Stamp)がある。PTSは再生出力の時刻管理情報とされ、DTSは復号の時刻管理情報とされている。
【0007】
デコーダシステムは、合成したPESパケットに付されているPCR(Program Clock Reference、プログラム時刻基準参照値)に基づいて、各種時刻情報を作成する。具体的には、デコーダシステムのデコーダ部は、MPEGビデオ及びMPEGオーディオ、STC(System Time Clock、基本となる同期信号)の値を意図した値にPCRとSCRとに基づいてセット・校正する。以下、MPEGビデオを代表して説明する。さらに、デコーダシステムは、タイミング信号生成部において、セット・校正したSTCとPESパケットに付されているDTSとを比較してMPEGビデオのデコードタイムイングを生成し、また、STCとPTSとを比較して再生出力タイミングを生成している。デコーダシステムは、デコードタイミングに応じてMPEGビデオを復号し、再生出力タイミングに応じてそのように復号して得たデータであるビデオベースバンド信号の再生出力を行う。この再生出力されたビデオベースバンド信号は、例えば、モニタを表示部に有する画像表示装置に入力され、画像表示装置は、ビデオベースバンド信号によるモニタへの画像出力を行う。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、デコーダシステムへのストリームの入力が不連続になる場合がある。例えば、放送チャンネルの切換時やVTR再生系のモード遷移時に、デコーダシステムへのストリームの入力は不連続になる。VTR再生系のモード遷移時とは、例えば、一度記録媒体に記録したものを再生する際のいわゆるジョグ(JOG)再生とノーマル再生とのモード遷移時などである。
【0009】
しかし、デコーダシステムに入力されるストリームが不連続になると、時刻管理情報である例えばPTSが不連続になってしまい、これにより、ビデオベースバンド信号の再生出力も不連続となってしまう。
【0010】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、ストリームが不連続とされて入力された場合でも復号後のデータを連続して再生出力をすることができるデータ復号装置及びデータ復号方法を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るデータ復号装置は、上述の課題を解決するために、符号化データに付されている時刻基準参照値から第1の出力タイミングを生成する第1の出力タイミング生成手段と、
上記第1の出力タイミングにより、上記符号化データを復号して得た復号データを出力する復号手段と、
上記符号化データの時間軸上の連続及び不連続を判別する連続性判別手段と、
上記連続性判別手段の判別結果に基づいて、第2の出力タイミングを連続的に生成する第2の出力タイミング生成手段と、
上記第2の出力タイミングにより、上記復号手段から出力された復号データを再生出力する再生出力手段とを備え、
上記第2の出力タイミング生成手段は、上記符号化データが連続であるとの判別結果により上記第1の出力タイミングに同期させて第2の出力タイミングを生成し、上記符号化データが不連続であるとの判別結果により符号化データが不連続とされる直前に生成した第2の出力タイミングである直前出力タイミングを上記第1の出力タイミングとの同期と切り離して第2の出力タイミングとして出力し、
上記第1の出力タイミング生成手段は、復号出力タイミング及び再生出力タイミングを生成し、上記再生出力タイミングを上記第1の出力タイミングとして出力し、
上記復号手段は、上記復号出力タイミングにより上記符号化データを復号する復号部と、上記復号部が符号化データを復号して得た復号データを、一時的に記憶し、上記第1の出力タイミングにより上記再生出力手段に出力する第1の記憶部とを備え、
上記再生出力手段は、上記復号手段から出力された復号データを、一時的に記憶し、上記第2の出力タイミングにより再生出力する第2の記憶部であり、
上記第2の出力タイミング生成手段は、上記第1の出力タイミングと上記第2の出力タイミングとの位相差を得る減算器と、この減算器からの位相差を遅延時間として保持する遅延バッファと、上記第1の出力タイミングを上記遅延バッファに保持されている遅延時間だけ遅延する遅延出力部と、この遅延出力部からの遅延出力が入力される位相比較部と、この位相比較部からの出力がスイッチを介して供給されるVCOとを備え、このVCOからの出力を上記位相比較部に送って上記遅延出力部からの遅延出力との位相比較を行うと共に、該VCOからの出力を上記第2のタイミングとして出力し、上記連続性判別手段にて、上記符号化データが連続であると判別されたときには上記スイッチをオンすることにより、上記第1の出力タイミングに同期させた上記第2の出力タイミングを生成し、上記符号化データが不連続であると判別されたときには上記スイッチをオフすることにより、上記直前出力タイミングを第2の出力タイミングとして出力し、上記符号化データにおける時間軸上の不連続から連続への遷移点においては、上記直前出力タイミングと第1の出力タイミングとの位相差だけ当該第1の出力タイミングからずらした第2の出力タイミングを生成する。
【0012】
このような構成を有するデータ復号装置は、符号化データに付されている時刻基準参照値から第1の出力タイミング生成手段により生成された第1の出力タイミングにより、符号化データを復号して得た復号データを復号手段により出力し、連続性判別手段による符号化データの時間軸上の連続及び不連続の判別結果に基づいて、第2の出力タイミング生成手段により第2の出力タイミングを連続的に生成し、この第2の出力タイミングにより、復号手段から出力された復号データを再生出力手段により再生出力する。
【0013】
ここで、第2の出力タイミング生成手段は、符号化データが連続であるとの判別結果により第1の出力タイミングに同期させて第2の出力タイミングを生成し、符号化データが不連続であるとの判別結果により符号化データが不連続とされる直前に生成した第2の出力タイミングである直前出力タイミングを第1の出力タイミングとの同期と切り離して第2の出力タイミングとして出力する。
【0014】
これにより、データ復号装置は、符号化データが時間軸上において不連続とされている場合であっても、再生出力手段の出力タイミングとなる第2の出力タイミングを連続なものとして生成することができる。よって、再生出力手段から後段に出力される復号データは、常に連続したものとなる。
【0015】
また、本発明に係るデータ復号方法は、上述の課題を解決するために、符号化データに付されている時刻基準参照値から第1の出力タイミングを生成し、
上記第1の出力タイミングにより、上記符号化データを復号して得た復号データを出力し、
上記符号化データの時間軸上の連続及び不連続を判別して、上記符号化データが連続であるとの判別結果により上記第1の出力タイミングに同期させて第2の出力タイミングを生成し、上記符号化データが不連続であるとの判別結果により符号化データが不連続とされる直前に生成した第2の出力タイミングである直前出力タイミングを上記第1の出力タイミングとの同期と切り離して第2の出力タイミングとして出力し、上記符号化データにおける時間軸上の不連続から連続への遷移点においては、上記直前出力タイミングと第1の出力タイミングとの位相差だけ当該第1の出力タイミングからずらした第2の出力タイミングを生成し、上記第2の出力タイミングにより、上記復号データを再生出力し、
上記第2の出力タイミング生成では、上記第1の出力タイミングと上記第2の出力タイミングとの位相差を得、この位相差を遅延時間として遅延バッファに保持し、上記第1の出力タイミングを遅延出力部により上記遅延バッファに保持されている遅延時間だけ遅延し、この遅延出力が入力される位相比較部からの出力をスイッチを介してVCOに供給し、このVCOからの出力を上記位相比較部に送って上記遅延出力部からの遅延出力との位相比較を行うと共に、該VCOからの出力を上記第2のタイミングとして出力し、上記符号化データが連続であると判別されたときには上記スイッチをオンすることにより、上記第1の出力タイミングに同期させた上記第2の出力タイミングを生成し、上記符号化データが不連続であると判別されたときには上記スイッチをオフすることにより、上記直前出力タイミングを第2の出力タイミングとして出力し、上記符号化データにおける時間軸上の不連続から連続への遷移点においては、上記直前出力タイミングと第1の出力タイミングとの位相差だけ当該第1の出力タイミングからずらした第2の出力タイミングを生成する。
【0016】
これにより、データ復号方法は、符号化データが時間軸上において不連続とされている場合であっても、再生出力の出力タイミングとなる第2の出力タイミングを連続なものとして生成することができる。よって、復号データは、常に連続したものとなる。
【0017】
【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用いて詳しく説明する。この実施の形態は、本発明を、MPEG(Moving Picture Experts Groupe)ビデオのストーリムであるトランスポートストリーム(MPEG2−TS、TS:Transport Stream)を復号し、復号して得たビデオベースバンド信号を再生出力するデコード装置に適用したものである。
【0018】
デコード装置は、図1に示すように、ビデオデコーダ部10と、再生出力タイミング制御部20とから構成されている。
【0019】
ビデオデコーダ部10は、PES(Packetized Elementary Stream)合成部11、ビデオデコーダ12、ビデオデコードバッファ13、ビデオ再生出力バッファ14、PLL回路15、及びタイミング信号生成部16を備えている。
【0020】
また、再生出力タイミング制御部20は、周波数監視部21、減算器22,遅延部23、位相比較部24、スイッチ25、VCO(Voltage Controlled Osillator)26、及び遅延バッファ27を備えている。
【0021】
ここで、PLL回路15及びタイミング信号生成部16は、符号化データであるPES(Packetized Elementary Stream)パケットに付されている時刻基準参照値であるPCR(Program Clock Reference)から第1の出力タイミングである第1の再生出力タイミングを生成する第1の出力タイミング生成手段を構成する。
【0022】
また、ビデオデコーダ12及びビデオデコードバッファ13は、第1の再生出力タイミングにより、符号化データを復号して得た復号データであるビデオベースバンド信号を出力する復号手段を構成する。
【0023】
また、周波数監視部21は、符号化データの時間軸上の連続及び不連続を判別する連続性判別手段を構成する。
【0024】
また、再生出力タイミング制御部20は、周波数監視部21の判別結果に基づいて、第2の出力タイミングである第2の再生出力タイミングを連続的に生成する第2の出力タイミング生成手段を構成する。具体的には、再生出力タイミング制御部20は、トランスポートストリームが連続であるとの判別結果により第1の出力再生タイミングに同期させて第2の再生出力タイミングを生成し、トランスポートストリームが不連続であるとの判別結果によりトランスポートストリームが不連続とされる直前に生成した第2の再生出力タイミングである直前出力タイミングを第1の出力タイミングとの同期を切り離して第2の再生出力タイミングとして出力する。
【0025】
また、ビデオ再生出力バッファ14は、第2の出力タイミングにより、ビデオデコードバッファ13から出力された復号データであるビデオベースバンド信号を再生出力する再生出力手段を構成する。
【0026】
デコーダ復号装置には、PES合成部11に、トランスポートストリームパケット(以下、TSパケットという。)が入力される。このTSパケットは、ビデオのMPEGストリーム及びMPEGオーディオのストリームが格納されている構造とされているが、以下の説明においては、代表してMPEGビデオについて説明する。
【0027】
TSパケットには、PID(Packet Identification)と呼ばれるストリーム識別情報であり、当該パケットの個別ストリームの属性を示す情報が付されている。また、TSパケットのアダプテーションフィールドには、クロック同期リファレンスであるPCR(Program Clock Reference)が付されている。
【0028】
PES合成部11は、TSパケットのPIDをもとに当該トランスポートストリームを分離して、トランスポートストリーム単位で分離されたいたパケットを集合させてPES(Packetized Elementary Stream)パケットを合成し、MPEGビデオを抽出している。抽出されたMPEGビデオはビデオデコーダ12に出力される。
【0029】
具体的には、PES合成部11は、図2中(B)に示すようにトランスポートストリーム単位で分離されたいたパケットを、図2中(A)に示すように集合させてPESパケットを合成し、MPEGビデオを抽出している。
【0030】
PESパケットのヘッダ領域には、再生出力時刻管理情報であるPTS(Presentation Time Stamp)及び復号時刻管理情報であるDTS(Decoding Time Stamp)が付されている。
【0031】
PLL回路15は、27MHzのクリスタルとPCRに基づいてシステムの基準クロックとなるSTC(System Time Clock)を生成する。STCは、タイミング信号生成部16に出力される。
【0032】
タイミング信号生成部16では、STCとPESパケットに付されているPTS及びDTSとを比較して、復号出力タイミングであるデコードタイミング及び第1の再生出力タイミングを生成する。
【0033】
ビデオデコーダ12は、タイミング信号生成部16が生成した復号出力タイミングであるデコードタイミングによりPES合成部11から出力されてくるMPEGビデオを復号する。復号処理されたデータはビデオデコードバッファ13に出力される。
【0034】
ビデオデコードバッファ13は、ビデオデコーダ12により得た復号データであるビデオベースバンド信号を、一時的に記憶し、第1の再生出力タイミングによりビデオ再生出力バッファ14に出力する第1の記憶部である。すなわち、ビデオデコードバッファ13は、ビデオデコーダ12からデコードタイミングに応じて出力されてくる復号後のデータをバッファリングして、タイミング信号生成部16が生成した第1の再生出力タイミングに応じて後段のビデオ再生出力バッファ14に出力する。
【0035】
ビデオ再生出力バッファ14では、ビデオデコーダ12から出力された復号データを、一時的に記憶し、第2の再生出力タイミングにより再生出力する第2の記憶手段である。具体的には、ビデオ再生出力バッファ14は、ビデオデコードバッファ13から第1の再生出力タイミングにより出力されてくるデータであるビデオベースバンド信号をバッファリングし、再生出力タイミング制御部20により生成される第2の再生出力タイミングに応じて後段に出力する。例えば、ビデオ再生出力バッファ14の後段には、モニタを有する画像表示装置等が接続されており、これにより、画像表示装置は、ビデオデコーダ部10から出力されるビデオベースバンド信号に基づいてモニタに画像出力する。
【0036】
再生出力タイミング制御部20は、常に連続的に第2の再生出力タイミングを生成しており、デコード装置は、この第2の再生出力タイミングによりビデオベースバンド信号を再生出力するビデオ再生出力バッファ14を設けることにより、ビデオベースバンド信号を不連続とすることなく後段に再生出力することができる。これにより、ビデオベースバンド信号は、PTSに不連続が生じている場合でも、常に連続な信号として出力される。
【0037】
以下に、ビデオ再生出力バッファ14のデータの出力タイミングを制御する第2の再生出力タイミングについて説明する。
【0038】
上述したように、チャンネルの切換時やVTR再生系のモード遷移時に、ビデオデコーダ部10に入力されるストリームが不連続となる場合があり、この場合には、PTSに不連続が生じ、これにより、タイミング信号生成部16から出力される第1の再生出力タイミングにも不連続が生じる。本発明を適用したデコード装置を用いて説明すると、従来は、このタイミング信号生成部16において生成された再生出力タイミングに合わせて、ビデオデコードバッファ13が復号したデータを再生出力していたことから、不連続とされてビデオベースバンド信号がビデオデコーダ部10の後段に設けられた画像表示装置等に出力されていたことになる。これにより、チャンネルの切換時やVTR再生系のモード遷移時に、画像出力される映像が途切れたりする場合があった。例えば、PTSの不連続区間では、再生出力タイミングは、図3中(A)に示すように、不連続になる。
【0039】
デコード装置は、ビデオデコードバッファ13の後段にさらに第2の再生出力タイミングにより出力タイミングをとるビデオ再生出力バッファ14を設け、再生出力タイミング制御部20において第2の再生出力タイミングを常に連続的に生成することにより、ビデオベースバンド信号を不連続とすることなく後段に出力することを可能としている。
【0040】
再生出力タイミング制御部20は、タイミング信号生成部16が生成した第1の再生出力タイミングに基づいて第2の再生出力タイミングを生成している。そして、この再生出力タイミング制御部20は、PTSが連続の場合、PTSに不連続が発生した場合、及び不連続とされているPTSが連続に遷移した場合、それぞれに応じて第2の再生出力タイミングを生成しており、以下では、再生出力タイミング制御部20の各構成部分をこの各場合において説明する。
【0041】
図1に示すように、再生出力タイミング制御部20において、第1の再生出力タイミングは、周波数監視部21、遅延出力部23、及び減算器22それぞれに入力される。
【0042】
先ず、PTSが連続とされて、定常状態とされている場合、遅延出力部23に入力された第1の再生出力タイミングは、所定の遅延時間だけ遅延されてPLL(phase-Locked Loop)の一部を構成する位相比較部24に出力される。ここで、遅延出力部23における第1の再生出力タイミングの遅延時間は、遅延バッファ27に保持されている遅延時間により決定されている。遅延バッファ27により保持される遅延時間については後述する。
【0043】
ここで、位相比較部24は、後段のVCO26とにより、第2の再生出力タイミングを第1の再生出力タイミングに同期させる同期手段となるPLLを構成している。
【0044】
すなわち、位相比較部24では、第1の再生出力タイミングの位相比較を行い、VCO26は、その比較結果に応じて一定周期の信号を出力する。このVCO26から出力される一定周期の信号が第2の再生出力タイミングとなる。そして、VCO26から出力される第2の再生出力タイミングは、帰還信号として位相比較部24に取り込まれている。このように、位相比較部24及びVCO26は、PLLを構成しており、これにより、第1の再生出力タイミングに同期して第2の再生出力タイミングが生成される。
【0045】
なお、位相比較器24とVCO26との間には、位相比較器24とVCO26との接続及び遮断を可能とするスイッチ25が備えられている。
【0046】
スイッチ25は、第1の再生出力タイミングを監視する周波数監視部21によりその開閉が制御されている。周波数監視部21は、連続性判別手段の機能として、入力される信号が一定周期か否かを監視するように構成されており、具体的には、PTSの連続及び不連続を監視することを目的として、第1の再生出力タイミングが連続となっている否かを監視している。そして、周波数制御部21は、第1の再生出力タイミングが連続とされている限り、すなわちPTSが連続とされている限り、上述したようにスイッチ25を閉じた状態にして、不連続のPTSを検出した場合には、後述するように、スイッチ25を開いて位相比較部24とVCO26の接続を遮断する。
【0047】
このように、周波数監視部21は、連続性判別手段として機能するとともに、PTSの連続及び不連続の判別結果に基づいて、スイッチ25の開閉を制御することによりPLLの動作を制御して、第2の出力タイミングを生成する同期制御手段としても機能する。
【0048】
位相比較器24とVCO6との間に、このような周波数監視部21により制御されるスイッチ25が備えられているので、PTSが連続とされて入力されている限り、位相比較器24とVCO6とは接続された状態とされ、PLLとして動作する。
【0049】
また、VCO26から出力された第2の再生出力タイミングは、減算器22に入力されている。減算器22には、第1の再生出力タイミングが入力されており、これにより第1の再生出力タイミングと第2の再生出力タイミングとの差分、すなわち第1の再生出力タイミングと第2の再生出力タイミングとの位相差がとられる。そして、減算器22において得られた位相差は遅延時間として、遅延バッファ27に保持される。
【0050】
再生出力タイミング制御部20は、再生出力タイミング制御部20において第1の再生出力タイミングがまず入力される遅延出力部23において、この遅延バッファ27に保持されている遅延時間だけ遅延し、その遅延した信号を、PLLを構成する位相比較部24に出力して、第2の再生出力タイミングを生成している。
【0051】
上述したような一連の処理のタイミングチャートは図3に示すようになり、PTSが連続して入力される区間であるPTS連続区間(PTS不連続区間に入る前のPTSが連続して入力される連続区間)では、遅延バッファ27に保持される遅延量、VCO26から出力された第2の再生出力タイミングの実際の遅延量、及びスイッチの動作状態は具体的には以下のようになる。
【0052】
図3中(A)に示すように第1の再生出力タイミングが出力されて、図3中(B)に示すように第2の再生出力タイミングが出力されている場合、減算器22から出力される差分量として、遅延バッファ27には、図3中(C)に示すように、ある遅延時間Aが保持される。これにより、VCO26から出力される第2の再生出力タイミングは、図3中(D)に示すように、遅延時間Aだけ第1の再生出力タイミングから遅延される。このとき、スイッチ25は、閉じた状態とされて、図3中(E)に示すように、位相比較部24とVCO26とが接続状態とされてPLLが構成されるので、第2の再生出力タイミングは第1の再生出力タイミングに同期されて出力される。
【0053】
以上のように、再生出力タイミング制御部20は、PTSが連続とされている場合においては、入力される第1の再生出力タイミングに基づいて、第2の再生出力タイミングを生成している。そして、再生出力タイミング制御部20では、PTSが連続とされている場合においては、PLLを構成して第2の再生出力タイミングを生成しているので、第2の再生出力タイミングは、第1の再生出力タイミングに同期されて当該第1の再生出力タイミングから一定の位相差が維持された信号とされる。再生出力タイミング制御部20は、このように生成した第2の再生出力タイミングを、ビデオデコーダ部10のビデオ再生出力バッファ14に出力している。
【0054】
ビデオ再生出力バッファ14は、前段のビデオデコードバッファ13から出力されてくるビデオベースバンド信号を、再生出力タイミング制御部20により生成した第2の再生出力タイミングに応じて後段に出力する。
【0055】
次に、上述したようなPTSが連続とされている状態からPTSに不連続が発生した場合について説明する。
【0056】
PTSに不連続が発生した場合、周波数監視部21は、直ちにスイッチ25を開いて、位相比較部24とVCO26とを遮断する。これにより、PLLループが切断され、すなわちPLLの動作はなくなり、VCO26からは、PLLの切断直前の第2の再生出力タイミングが出力されて、この第2の再生出力タイミングによる自走状態に入る。すなわち、第2の再生出力タイミングは、第1の再生出力タイミングの同期と切り離された信号として出力されるようになる。
【0057】
PTSに不連続が発生した区間であるPTS不連続区間では、遅延バッファ27に保持される遅延量、VCO26から出力された第2の再生出力タイミングの実際の遅延量、及びスイッチの動作状態は具体的には以下のようになる。
【0058】
PTS不連続区間では、図3中(A)に示すように第1の再生出力タイミングは得られず、一方で、図3中(B)に示すように第2の再生出力タイミングが上述したように自走状態として得られている。このとき、遅延バッファ27に保持される遅延時間は、図3中(C)に示すように、遅延時間B、遅延時間Cというように次第に増加する。
【0059】
一方、図3中(E)に示すようにスイッチ25は開いた状態とされ、PLLは切断され、図3中(D)に示すように、VCO26からはPLLの切断直前の遅延時間Aによる第2の再生出力タイミングが出力される。
【0060】
以上のように、再生出力タイミング制御部20は、PTSに不連続が発生した場合、PTSに不連続が発生する直前の第2の再生出力タイミングを出力し続ける。
【0061】
ビデオ再生出力バッファ14は、前段のビデオデコードバッファ13から出力されてくるビデオベースバンド信号を、そのような第2の再生出力タイミングに応じて出力する。
【0062】
よって、ビデオデコーダ部10では、PTSに不連続が発生し、ビデオデコーダバッファ13に第1の再生出力タイミングが出力されていない状態においても、再生出力タイミング制御部20により生成された第2の再生出力タイミングによりビデオ再生出力バッファ14から出力することができる。これにより、PTSに不連続が発生した場合であっても、ビデオ再生出力バッファ14からは常にデータが出力される。
【0063】
なお、PTSが連続とされるまでの時間が長い場合、例えばチャンネルの切り換わり時間が長い場合等には、ビデオ再生出力バッファ14から出力するビデオベースバンド信号は、同一画像のものになる。これにより、新たなチャンネル切り換わるまで、直前の画像が静止画として出力されるようになる。また、PTSが連続とされるまでの時間が長い場合、ブルーバック画像となるビデオベースバンド信号を出力することもできる。さらに、ビデオ再生出力バッファ14のバッファサイズを大きくすることにより、PTSが連続とされるまでの時間が長い場合でも、上述したように静止画像の出力やブルーバック画像を画像表示する必要なく、連続した画像の再生が可能になる。
【0064】
次に、不連続のPTSが連続になった場合について説明する。
【0065】
PTSが再び連続になると、再生出力タイミング制御部20への新しいPTSに基づく新たな第1の再生出力タイミングの入力が開始される。遅延バッファ27には、これにより、その新たな第1の再生出力タイミングと第2の再生出力タイミングとの間の遅延時間が書き込まれる。
【0066】
ここで、PTSが不連続から連続になった遷移点では、上述のように自走状態で出力されている第2の再生出力タイミング(直前出力タイミング)と新しいPTS基準の第1の再生出力タイミングとの間の位相差が遅延バッファ27に保持される。そして、第1の再生出力タイミングが検出された周波数監視部23により、スイッチ25が再び閉じられるので、位相比較部24とVCO26とにより再びPLLが動作し、遅延出力部23は、遅延バッファ27の遅延時間により第1の再生出力タイミングを遅延した信号をそのようにPLLを構成する位相比較部24に出力する。これにより、新しい第1の再生出力タイミングとの位相関係が維持された第2の再生出力タイミングがVCO26から出力されるようになる。すなわち、PTSの不連続から連続への遷移点においては、直前出力タイミングと第1の再生出力タイミングとの位相差だけ当該第1の再生出力タイミングからずらした第2の出力タイミングがVCO26から出力され、さらに再びPLLが動作することにより、当該第2の再生出力タイミングは、第1の再生出力タイミングに同期されて出力されるようになる。
【0067】
再びPTSが連続となったPTS連続区間では、遅延バッファ27に保持される遅延量、VCO26から出力された第2の再生出力タイミングの実際の遅延量、及びスイッチの動作状態は具体的には以下のようになる。
【0068】
図3中(A)に示すように新たな第1の再生出力タイミングが出力され、図3中(B)に示すように第2の再生出力タイミングが出力されているので、減算器22から出力される差分量として、遅延バッファ27には、図3中(C)に示すように、遅延時間Dが保持される。これにより、VCO26から出力される第2の再生出力タイミングは、図3中(D)に示すように、第1の再生出力タイミングから新たな遅延時間Dだけ遅延される。また、スイッチ25は、再び閉じた状態とされて、図3中(E)に示すように、位相比較部24とVCO26とは接続状態とされてPLLを構成する。
【0069】
以上のように、再生出力タイミング制御部20は、PTSが再び連続になった場合、新しいPTS基準の新たな第1の再生出力タイミングに基づいて、第2の再生出力タイミングを生成する。そして、再生出力タイミング制御部20では、再びPLLが動作するので、第2の再生出力タイミングは、再び第1の再生出力タイミングに同期されて当該第1の再生出力タイミングから一定の位相が維持されたタイミングとされる。
【0070】
ビデオ再生出力バッファ14は、前段のビデオデコードバッファ13から出力されてくるビデオベースバンド信号を、そのような第2の再生出力タイミングに応じて出力する。
【0071】
また、第1の再生出力タイミング及び第2の再生出力タイミングとは、1フレーム毎の再生出力タイミングとされており、ビデオ再生出力バッファ14のバッファサイズは、1フレーム相当サイズとしている。これにより、ビデオ再生出力バッファ14への書き込みの基準とされる第1の再生出力タイミングに対して位相差が制限されることなくビデオ再生出力バッファ14からの読み出しの基準である第2の再生出力タイミングを生成することができるようになる。
【0072】
なお、ビデオ再生出力バッファ14は、1フレーム相当サイズに限定されることはなく、第1の再生出力タイミング及び第2の再生出力タイミングに合わせて容量を決定することができる。すなわち、第1の再生出力タイミング及び第2の再生出力タイミングが、1フィールド毎の再生出力タイミングとされている場合には、ビデオ再生出力バッファ14のバッファサイズを1フィールド相当サイズとする。これにより、第1及び第2の再生出力タイミングが1フィールド毎の再生出力タイミングとされている場合であっても、第1の再生出力タイミングに対して位相差が制限されることなく第2の再生出力タイミングを生成することができるようになる。
【0073】
以上のように、再生出力タイミング制御部20は、PTSに不連続が発生した場合であっても、第2の再生出力タイミングを常に連続して出力することができる。すなわち、再生出力タイミング制御部20は、第1の再生出力タイミングが不連続になっても第2の再生出力タイミングが連続になるように制御している。
【0074】
これにより、デコーダ装置は、PTSに不連続が生じ、第1の再生出力タイミングにも不連続が発生した場合であっても、常に発生されている第2の再生出力タイミングに応じてビデオ再生出力バッファ14からビデオベースバンド信号を不連続とすることなく出力することができる。そして、デコーダ装置は、PTSが不連続から再び連続になった場合には、第2の再生出力タイミングを新しいPTS基準の第1の再生出力タイミングに同期して生成することができる。
【0075】
よって、デコーダ装置は、チャンネルの切換時やVTR再生系のモード遷移時に、画像表示装置において出力される映像がとぎれたりすることを防止することを可能にする。
【0076】
なお、上述の実施の形態では、デコーダ装置は、符号化データの時間軸上の連続及び不連続をPTSの連続及び不連続により判別している。しかし、これに限定されるものではなく、デコーダ装置は、復号時刻管理情報であるDTSやプログラム時刻基準参照値であるPCRの連続及び不連続により、符号化データの時間軸上の連続及び不連続を判別することもできる。
【0077】
図4及ぶ図5には、MPEG2で採用されているTSパケットのデータ構造及びPESパケットのデータ構造を示している。
【0078】
TSパケットのデータ構造は、図4中(A)に示すように、ヘッダ、ペイロードからなる。
【0079】
また、図4中(A)に示したヘッダは、図4中(B)に示すように、同期バイト、誤り表示、誤り表示、ペイロードユニット開始表示、パケット優先度、PID、スクランブル制御、アダプテーション・フィールド制御、連続性カウンタ、及びアダプテーション・フィールドを有している。
【0080】
また、図4中(B)に示したアダプテーション・フィールドには、上述したストリーム識別情報であるPID(Packet Identification)が付されている。すなわち、アダプテーション・フィールドは、図4中(C)に示すように、アダプテーション・フィールド長、不連続性表示、ランダムアクセス表示、エレメンタリーストリーム表示、5フラグ、オプショナルフィールド、及びスタッフィングバイトを有している。
【0081】
また、図4中(C)に示したオプショナル・フィールドには、上述したクロック同期リファレンスであるPCR(Program Clock Reference)が付されている。すなわち、オプショナル・フィールドは、図4中(D)に示すように、PCR、0PCR(Original PCR)、スプライス・カウント・ダウン、トランスポート・プライベート・データ長、トランスポート・プライベート・データ、アダプテーション・プライベート・データ長とデータ、3フラグ、及びオプショナル・フィールドを有している。
【0082】
また、図4中(D)に示したオプショナル・フィールドは、図4中(E)に示すように、LTW(Long Time Window)有効フラグ、LTWオフセット、PW(piecewise)レート、スプライス・タイプ、及び次アクセス・ユニットDTSを有している。
【0083】
また、PESパケットのデータ構造は、図5中(A)に示すように、パケット先頭開始コード、ストリームID、PESパケット長、オプショナル・PESヘッダ、及びPESパケットデータバイトを有している。
【0084】
また、図5中(A)に示したオプショナル・PESヘッダは、図5中(B)に示すように、”10”、PESスクランブル制御、PES優先度、データ整列表示、著作権、オリジナル/コピー、7フラグ、PESヘッダーデータ長、オプショナル・フィールド、及びデータ詰め”Oxff”を有している。
【0085】
また、図5中(B)に示したオプショナル・フィールドには、上述した再生出力時刻管理情報であるPTS(Presentation Time Stamp)及び復号時刻管理情報であるDTS(Decoding Time Stamp)が付されている。すなわち、オプショナル・フィールドは、図5中(C)に示すように、PTS、DTS、ESCR(Elementary Stream Clock Reference)、ES(Elementary Stream)レート、DSM(Digital Storage Media)トリックモード制御データ、追加コピー情報、前PESパケットのCRC(Cyclic Redundancy Code)、及びPES拡張を有している。
【0086】
また、図5中(C)に示したPES拡張は、図5中(D)に示すように、PESプライベートデータ、及びパックフィールド並びにパックヘッダーを有するパックヘッダフィールド、プログラムパケット・シーケンス、カウンタ・フィールド、及び”01”、P−STD(Program System Target Decoder)バッファスケール並びにP−STDを有するP−STDバッファ、PES拡張フィールド長、及びPES拡張フィールドデータを有している。
【0087】
また、図5中(D)に示したプログラムパケット・シーケンス、カウンタ・フィールドは、図5中(E)に示すように、プログラムパケット・シーケンス・カウンター、MPEG1・MPEG2識別、及びデータ詰め長を有している。
【0088】
デコード装置は、以上のようなデータ構成を有するTSパケットからPESパケットを合成して、PESパケット内に格納されているビデオストリーム及びオーディオストリームの復号及び再生出力を行っている。
【0089】
【発明の効果】
本発明に係るデータ復号装置は、符号化データに付されている時刻基準参照値から第1の出力タイミング生成手段により生成された第1の出力タイミングにより、符号化データを復号して得た復号データを復号手段により出力し、連続性判別手段による符号化データの時間軸上の連続及び不連続の判別結果に基づいて、第2の出力タイミング生成手段により第2の出力タイミングを連続的に生成し、この第2の出力タイミングにより、復号手段から出力された復号データを再生出力手段により再生出力手段し、第2の出力タイミング生成手段は、符号化データが連続であるとの判別結果により第1の出力タイミングに同期させて第2の出力タイミングを生成し、符号化データが不連続であるとの判別結果により符号化データが不連続とされる直前に生成した第2の出力タイミングである直前出力タイミングを第1の出力タイミングとの同期と切り離して第2の出力タイミングとして出力する。
【0090】
これにより、データ復号装置は、符号化データが時間軸上において不連続とされている場合であっても、再生出力手段の出力タイミングとなる第2の出力タイミングを連続なものとして生成することができる。よって、再生出力手段から後段に出力される復号データは、常に連続したものとなる。
【0091】
また、本発明に係るデータ復号方法は、符号化データに付されている時刻基準参照値から第1の出力タイミングを生成し、第1の出力タイミングにより、符号化データを復号して得た復号データを出力し、符号化データの時間軸上の連続及び不連続を判別して、符号化データが連続であるとの判別結果により第1の出力タイミングに同期させて第2の出力タイミングを生成し、符号化データが不連続であるとの判別結果により符号化データが不連続とされる直前に生成した第2の出力タイミングである直前出力タイミングを第1の出力タイミングとの同期と切り離して第2の出力タイミングとして出力し、符号化データにおける時間軸上の不連続から連続への遷移点においては、直前出力タイミングと第1の出力タイミングとの位相差だけ当該第1の出力タイミングからずらした第2の出力タイミングを生成し、第2の出力タイミングにより、復号データを再生出力することにより、符号化データが時間軸上において不連続とされている場合であっても、再生出力の出力タイミングとなる第2の出力タイミングを連続なものとして生成することができる。よって、復号データは、常に連続したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態であるデータ復号装置の構成を示すブロック図である。
【図2】PESパケットとTSパケットとの関係を示す図である。
【図3】上記データ復号装置の再生出力タイミング制御部における各信号等の変化を示すタイムチャートである。
【図4】TSパケットのデータ構造を示す図である。
【図5】PESパケットのデータ構造を示す図である。
【符号の説明】
10 ビデオデコーダ装置、11 PES合成部、12 ビデオデコーダ、13 ビデオデコードバッファ、14 ビデオ再生出力バッファ、15 PLL回路、16 タイミング信号生成部、20 再生出力タイミング制御部、21 周波数監視部
Claims (4)
- 符号化データに付されている時刻基準参照値から第1の出力タイミングを生成する第1の出力タイミング生成手段と、
上記第1の出力タイミングにより、上記符号化データを復号して得た復号データを出力する復号手段と、
上記符号化データの時間軸上の連続及び不連続を判別する連続性判別手段と、
上記連続性判別手段の判別結果に基づいて、第2の出力タイミングを連続的に生成する第2の出力タイミング生成手段と、
上記第2の出力タイミングにより、上記復号手段から出力された復号データを再生出力する再生出力手段とを備え、
上記第2の出力タイミング生成手段は、上記符号化データが連続であるとの判別結果により上記第1の出力タイミングに同期させて第2の出力タイミングを生成し、上記符号化データが不連続であるとの判別結果により符号化データが不連続とされる直前に生成した第2の出力タイミングである直前出力タイミングを上記第1の出力タイミングとの同期と切り離して第2の出力タイミングとして出力し、
上記第1の出力タイミング生成手段は、復号出力タイミング及び再生出力タイミングを生成し、上記再生出力タイミングを上記第1の出力タイミングとして出力し、
上記復号手段は、上記復号出力タイミングにより上記符号化データを復号する復号部と、上記復号部が符号化データを復号して得た復号データを、一時的に記憶し、上記第1の出力タイミングにより上記再生出力手段に出力する第1の記憶部とを備え、
上記再生出力手段は、上記復号手段から出力された復号データを、一時的に記憶し、上記第2の出力タイミングにより再生出力する第2の記憶部であり、
上記第2の出力タイミング生成手段は、上記第1の出力タイミングと上記第2の出力タイミングとの位相差を得る減算器と、この減算器からの位相差を遅延時間として保持する遅延バッファと、上記第1の出力タイミングを上記遅延バッファに保持されている遅延時間だけ遅延する遅延出力部と、この遅延出力部からの遅延出力が入力される位相比較部と、この位相比較部からの出力がスイッチを介して供給されるVCOとを備え、このVCOからの出力を上記位相比較部に送って上記遅延出力部からの遅延出力との位相比較を行うと共に、該VCOからの出力を上記第2のタイミングとして出力し、上記連続性判別手段にて、上記符号化データが連続であると判別されたときには上記スイッチをオンすることにより、上記第1の出力タイミングに同期させた上記第2の出力タイミングを生成し、上記符号化データが不連続であると判別されたときには上記スイッチをオフすることにより、上記直前出力タイミングを第2の出力タイミングとして出力し、上記符号化データにおける時間軸上の不連続から連続への遷移点においては、上記直前出力タイミングと第1の出力タイミングとの位相差だけ当該第1の出力タイミングからずらした第2の出力タイミングを生成すること
を特徴とするデータ復号装置。 - 上記復号手段は、MPEG2(Moving Picture Experts Group2)規格におけるトランスポートストリーム(Transport Stream)である上記符号化データを復号し、
上記第1の出力タイミング生成手段は、上記復号出力タイミングを、トランスポートストリームに付されている上記時刻基準参照値であるプログラム時刻基準参照値(Program Clock Reference、PCR)及び復号時刻管理情報に基づいて生成し、上記再生出力タイミングを、上記プログラム時刻基準参照値及び上記トランスポートストリームに付されている再生出力時刻管理情報(Presentation Time Stamp、PTS)に基づいて生成し、
上記連続性判別手段は、上記符号化データの時間軸上の連続及び不連続を、上記プログラム時刻基準参照値、上記復号時刻管理情報、又は上記再生出力管理情報の連続及び不連続により判別すること
を特徴とする請求項1記載のデータ復号装置。 - 符号化データに付されている時刻基準参照値から第1の出力タイミングを生成し、
上記第1の出力タイミングにより、上記符号化データを復号して得た復号データを出力し、
上記符号化データの時間軸上の連続及び不連続を判別して、上記符号化データが連続であるとの判別結果により上記第1の出力タイミングに同期させて第2の出力タイミングを生成し、上記符号化データが不連続であるとの判別結果により符号化データが不連続とされる直前に生成した第2の出力タイミングである直前出力タイミングを上記第1の出力タイミングとの同期と切り離して第2の出力タイミングとして出力し、上記符号化データにおける時間軸上の不連続から連続への遷移点においては、上記直前出力タイミングと第1の出力タイミングとの位相差だけ当該第1の出力タイミングからずらした第2の出力タイミングを生成し、上記第2の出力タイミングにより、上記復号データを再生出力し、
上記第2の出力タイミング生成では、上記第1の出力タイミングと上記第2の出力タイミングとの位相差を得、この位相差を遅延時間として遅延バッファに保持し、上記第1の出力タイミングを遅延出力部により上記遅延バッファに保持されている遅延時間だけ遅延し、この遅延出力が入力される位相比較部からの出力をスイッチを介してVCOに供給し、このVCOからの出力を上記位相比較部に送って上記遅延出力部からの遅延出力との位相比較を行うと共に、該VCOからの出力を上記第2のタイミングとして出力し、上記符号化データが連続であると判別されたときには上記スイッチをオンすることにより、上記第1の出力タイミングに同期させた上記第2の出力タイミングを生成し、上記符号化データが不連続であると判別されたときには上記スイッチをオフすることにより、上記直前出力タイミングを第2の出力タイミングとして出力し、上記符号化データにおける時間軸上の不連続から連続への遷移点においては、上記直前出力タイミングと第1の出力タイミングとの位相差だけ当該第1の出力タイミングからずらした第2の出力タイミングを生成すること
を特徴とするデータ復号方法。 - 上記符号化データとして、MPEG2(Moving Picture Experts Group2)規格におけるトランスポートストリーム(Transport Stream)を復号し、
上記復号出力タイミングを、トランスポートストリームに付されている上記時刻基準参照値であるプログラム時刻基準参照値(Program Clock Reference、PCR)及び復号時刻管理情報に基づいて生成し、上記再生出力タイミングを、上記プログラム時刻基準参照値及び上記トランスポートストリームに付されている再生出力時刻管理情報(Presentation Time Stamp、PTS)に基づいて生成し、
上記符号化データの時間軸上の連続及び不連続を、上記プログラム時刻基準参照値、上記復号時刻管理情報、又は上記再生出力管理情報の連続及び不連続により判別すること
を特徴とする請求項3記載のデータ復号方法。
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