JP5586511B2 - 同期制御装置及びプログラム - Google Patents
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Description
この態様によれば、同期制御装置は、2系統のコンテンツ伝送系に設けられたエンコーダそれぞれがコンテンツのエンコードに要する時間の差分値を取得する。両エンコーダにはエンコード済みコンテンツデータへ提示時刻情報を付加するために時刻情報が入力されており、同期制御装置は、この両エンコーダに入力される時刻情報のいずれか一方に対して、差分値に基づいた補正を行う。
これにより、複数のコンテンツ伝送系により受信機にコンテンツを伝送する場合、それらコンテンツ伝送系に設けられたエンコーダにおいてコンテンツのエンコードにかかる時間が異なっていても、受信機において同時に出力すべきコンテンツの符号化部分に同一の提示時刻情報を付加することができる。従って、異なる伝送路によって伝送されたコンテンツを受信機において高精度に同期して出力させることが可能となる。
この態様によれば、同期制御装置は、コンテンツデータに含まれる映像データの垂直ブランキングにタイムコードを挿入する。
これにより、コンテンツの映像自体に影響を与えることなく、提示時刻情報が付加される映像フレーム単位でタイムコードを挿入することができる。
この態様によれば、同期制御装置は、放送によりコンテンツを伝送するコンテンツ伝送系に備えられたエンコーダと、通信によりコンテンツを伝送するコンテンツ伝送系に備えられたエンコーダとに入力される時刻情報の少なくともいずれか一方に対して、遅延差分に基づいて補正を行う。
これにより、放送番組と同時に出力する付加コンテンツをインターネットなどにより伝送し、受信機において放送番組と付加コンテンツとを高度に同期させて出力させることができる。
この態様によれば、同期制御装置のコンピュータは、異なるコンテンツ伝送系により伝送されるコンテンツ伝送データそれぞれについて、コンテンツ伝送データ内のエンコード済みコンテンツデータをデコードしてタイムコードを検出するとともに、そのタイムコードが含まれるエンコード済みコンテンツデータの部分に対応した提示時刻情報をコンテンツ伝送データから取得する。同期制御装置のコンピュータは、同一のタイムコードを基準として、異なるコンテンツ伝送系それぞれのコンテンツ伝送データから取得した提示時刻情報を特定し、特定した提示時刻情報から差分値を算出する。同期制御装置は、コンピュータが算出した遅延値に基づいて、両コンテンツ伝送系のエンコーダに入力される時刻情報のいずれか一方に対して、取得した遅延差分に基づいた補正を行う。
これにより、異なるコンテンツ伝送系により受信機にコンテンツを伝送する場合に、それらのコンテンツ伝送系に設けられたエンコーダにおいてコンテンツのエンコードに要する遅延時間が異なっていても、同期制御装置は、それらのエンコーダに、受信機において同時に出力すべきコンテンツの符号化部分に同一の提示時刻情報を付加させることができる。従って、異なる伝送路によって伝送されたコンテンツを受信機において高精度に同期して出力させることが可能となる。
図1は、本発明の一実施形態によるコンテンツ提供システムの全体構成図である。同図に示すように、本実施形態のコンテンツ提供システムは、放送局の設備であるコンテンツ伝送システム1と、ユーザが保有する受信機8とを備えて構成される。同図において受信機8を1台のみ代表して示しているが、現実には複数台の受信機8が設けられる。コンテンツ伝送システム1は、エンコード(符号化)したコンテンツデータ(以下、「コンテンツ」と記載する。)を設定した伝送信号を、n系統(n≧2、nは整数)のコンテンツ伝送系によりを伝送する。受信機8は、コンテンツ伝送システム1から異なるコンテンツ伝送系により配信された伝送信号を受信し、伝送信号に含まれる符号化されたコンテンツを復号して得たコンテンツを合成して同時に出力する。
本実施形態では、n=2の場合について説明する。本実施形態のコンテンツ提供システムは、放送を伝送路として用いる第1のコンテンツ伝送系と、通信を伝送路として用いる第2のコンテンツ伝送系との2系統のコンテンツ伝送系とがそれぞれ伝送信号によりコンテンツを伝送して放送通信連携サービスを提供する。以下、放送により伝送されるコンテンツを放送コンテンツと記載し、通信により伝送されるコンテンツを通信コンテンツと記載する。
第1伝送装置4−1は、同期制御装置3から入力されたSTCが示すタイマーカウンタ値に基づいて生成したプログラム時刻基準値情報(以下、「PCR」(PCR:Program Clock Reference)と記載する。)を放送信号に設定して受信機8に送信し、受信機8との間で時刻の同期を行う。さらに、第1伝送装置4−1は、放送コンテンツをエンコードして得た符号化データに、同期制御装置3から入力されたSTCが示す時刻を基準とした提示時刻情報(以下、「PTS」(PTS:Presentation Time Stamp)と記載する。)を付加し、放送信号により伝送する。PTSは、受信機においてコンテンツを出力すべき時刻を示す。
第2伝送装置4−2は、受信機8から要求された通信コンテンツをエンコードして得た符号化データに、同期制御装置3から入力されたSTCが示す時刻を基準としたPTSを付加し、IP信号により伝送する。
STC発生器2は、27MHz(メガヘルツ)で動作する9ビットの下位カウンタと、90kHz(キロヘルツ)で動作する33ビットの上位カウンタとからなる42ビット表現のタイマーカウンタ値をSTCとして出力する。PCRは、27MHz、42ビット表現のタイマーカウンタ値を示す情報であり、PTSは、90kHz、33ビット表現のタイマーカウンタ値を示す情報である。同図においては、説明を簡単にするため、同じ時刻を示すPCRとPTSを同じタイマーカウンタ値により表している。
また、第2伝送装置4−2は、放送番組と同期して受信機8に出力させる追加コンテンツである通信コンテンツをエンコードして符号化データを生成する。第2伝送装置4−2は、生成した符号化データを分割し、分割した符号化データそれぞれにSTCが示すタイマーカウンタ値に基づいたPTSを付加する。第2伝送装置4−2は、PTSが付加された通信コンテンツの符号化データをIP信号に設定し、IP網を経由して受信機8に送信する。
伝送装置4は、コンテンツの映像データをエンコードして、エレメンタリ・ストリーム(以下、「ES」と記載する。)と呼ばれる符号化データ列を生成し、生成したESを適切なデータ長に区切り、区切ったESにヘッダを付加してパケット化ES(以下、「PES」と記載する。)を生成する。このように、PESは、PESヘッダと、区切られたESが設定されたPESパケットデータからなる。PESのヘッダには、PTSが設定される。ESは、例えば、1画像フレームの単位で区切られ、1つのPESのPESパケットデータは、1画像フレームの映像データに対応する。
伝送装置4は、コンテンツの音声データについても同様にエンコードを行なってESを生成し、適切なデータ長に区切ったESにPTSを設定したヘッダを付加してPESを生成する。
伝送装置4は、映像データのPESと音声データのPESをそれぞれ先頭から順に固定長のデータに分割し、分割された映像データのPES及び音声データのPESとからコンテンツ伝送データであるトランスポートストリーム(以下、「TS」と記載する。)を生成する。分割された各PESにはヘッダが付加され、このヘッダにPCRが設定される。
上記のように、PTSやPCRは、符号化された映像データや音声データに付加された制御情報(ヘッダ)内に設定される。
第iエンコーダ41−iは、第iエンコード部411−i及び第iPCR多重部412−iを備える。第iエンコード部411−iは、シリアルデジタルインタフェース(SDI)からベースバンド信号として入力されたコンテンツをエンコードしてES(エンコード済みコンテンツデータ)を生成し、ESからPESを生成する。第iエンコード部411−iは、生成したPESのヘッダに、同期制御装置3から入力されたSTCが示すタイマーカウンタ値に基づいてPTSを付加する。第1エンコード部411−1及び第2エンコード部411−2がエンコードに用いる符号化方式は同じでもよく、異なっていてもよい。
第iPCR多重部412−iは、第iエンコード部411−iから出力されたPESを固定長のデータに分割し、分割したPESからTSを生成する。第iPCR多重部412−iは、分割したPESに、同期制御装置3から入力されたSTCが示すタイマーカウンタ値に基づいたPCRを設定する。
タイムコード出力装置31は、STC発生器2から出力されたSTCに基づいたタイムコードを同時に第1タイムコード多重装置32−1〜第nタイムコード多重装置32−nに出力する。
第iデコード部331−iは、第iエンコーダ41−iから伝送されたTSをデコードする。第i検出部332−iは、第iデコード部331−iがデコードして得たコンテンツ(デコード済みコンテンツデータ)の映像フレームから、垂直ブランキングに設定されているタイムコードを取得するとともに、その映像フレームが設定されていたPESのヘッダからPTSを得る。遅延差分検出部333は、第1検出部332−1〜第n検出部332−nのそれぞれにおいて同一のタイムコードを得た映像フレームのPTSが示すタイマーカウンタ値に基づいてエンコード遅延時間の遅延差分を取得し、第1補正部341−1〜第n補正部341−nに指示すべき遅延補正時間を決定する。
第i補正部341−iは、第i遅延差分取得部342−iが取得した遅延補正時間に従って、STC発生器2から入力されたSTCが示すタイマーカウンタ値を補正し、第iエンコーダ41−iに出力する。第i遅延差分取得部342−iは、第i補正部341−iが補正に用いる遅延補正時間を示す遅延補正情報を補正値算出装置33から取得する。
放送開始前などの遅延差分測定時刻になると、補正装置34の第1補正部341−1及び第2補正部341−2は、付加すべき遅延補正時間を0とする。つまり、第1補正部341−1は、STC発生器2から出力されるSTCを補正せずにそのまま第1エンコーダ41−1に出力する。同様に、第2補正部341−2は、STC発生器2から出力されるSTCを補正せずにそのまま第2エンコーダ41−2に出力する。
これにより、エンコード後の映像データ及び音声データには、同じSTCを基準にしたPTSが付加される。
=STCin+(PTS1_k−PTS2_k)×300 …(2)
これにより、第2エンコーダ41−2よりも第1エンコーダ41−1におけるエンコード遅延時間が長い場合であっても、同時に出力されるべき放送コンテンツの符号化データと通信コンテンツの符号化データに同じPTSを設定することが可能となる。
=STCin+(PTS2_k−PTS1_k)×300 …(4)
これにより、第1エンコーダ41−1よりも第2エンコーダ41−2におけるエンコード遅延時間が長い場合であっても、同時に出力されるべき放送コンテンツの符号化データと通信コンテンツの符号化データに同じPTSを設定することが可能となる。
また、上記において、第iデコード部331−iは、第iエンコーダ41−iから出力されたTSを受信してデコードしているが、第i伝送部42−iから出力された伝送信号を受信し、伝送信号に設定されているTSを読み出してデコードしてもよい。
コンテンツ伝送システム1は、ステップS105〜ステップS120において、i=1、2について実施していた処理を、i=1、2、3、…、nについて行う。
つまり、ステップS105において、タイムコード出力装置31はタイムコードを、第1タイムコード多重装置32−1〜第nタイムコード多重装置32−nに同時に出力する。第iタイムコード多重装置32−iは、タイムコード出力装置31から入力されたタイムコードを、第iエンコーダ41−iに入力されるベースバンド信号に多重する。ステップS110において、第iエンコーダ41−iは、入力されたストリームをエンコードし、補正されていないSTCに基づいてPTS、PCRが付加されたTSを生成し、出力する。
また、上記実施形態によれば、放送コンテンツが生放送の番組などのように、事前に通信コンテンツが用意できない場合であっても、放送コンテンツと通信コンテンツを高精度に同期させて受信機8に同時に出力させることが可能となる。
また、上記実施形態によれば、従来のデジタル放送用の放送設備を改修することなく、放送番組と、インターネットなどにより配信される付加コンテンツとを高精度に同期させて受信機8において出力させることが可能となる。
2…STC発生器
3…同期制御装置
31…タイムコード出力装置
32−1…第1タイムコード多重装置(タイムコード多重部)
32−2…第2タイムコード多重装置(タイムコード多重部)
33…補正値算出装置
331−1…第1デコード部(デコード部)
331−2…第2デコード部(デコード部)
332−1…第1検出部(検出部)
332−2…第2検出部(検出部)
333…遅延差分検出部
34…補正装置
341−1…第1補正部(補正部)
341−2…第2補正部(補正部)
342−1…第1遅延差分取得部(遅延差分取得部)
342−2…第2遅延差分取得部(遅延差分取得部)
4−1…第1伝送装置
4−2…第2伝送装置
41−1…第1エンコーダ
41−2…第2エンコーダ
411−1…第1エンコード部
411−2…第2エンコード部
412−1…第1PCR多重部
412−2…第2PCR多重部
42−1…第1伝送部
42−2…第2伝送部
8…受信機
81…チューナ
82…時計
83…IP受信部
84−1…第1デコーダ
84−2…第2デコーダ
85−1…第1同期用バッファ
85−2…第2同期用バッファ
86…提示合成処理部
Claims (4)
- 第1のコンテンツ伝送系と第2のコンテンツ伝送系とに共通のクロック発生器から出力された基準時刻情報に基づく時刻を示すタイムコードを、第1のコンテンツ出力装置から出力された第1のコンテンツに重畳して前記第1のコンテンツ伝送系の第1の伝送装置に出力するとともに、前記クロック発生器から出力された基準時刻情報に基づく時刻を示す前記タイムコードを、第2のコンテンツ出力装置から出力された第2のコンテンツに重畳して前記第2のコンテンツ伝送系の第2の伝送装置に出力するタイムコード付加装置と、
前記第1の伝送装置が、前記タイムコード付加装置から出力された前記第1のコンテンツを第1のエンコーダによりエンコードした第1のエンコード済みコンテンツデータに、前記クロック発生器から出力された基準時刻情報に基づく提示時刻情報を付加した第1のコンテンツ伝送データを、前記第1の伝送装置から受信し、受信した前記第1のコンテンツ伝送データに含まれる前記第1のエンコード済みコンテンツデータをデコードして第1のデコード済みコンテンツを得るとともに、前記第2の伝送装置が、前記タイムコード付加装置から出力された前記第2のコンテンツを第2のエンコーダによりエンコードした第2のエンコード済みコンテンツデータに、前記クロック発生器から出力された基準時刻情報に基づく提示時刻情報を付加した第2のコンテンツ伝送データを、前記第2の伝送装置から受信し、受信した前記第2のコンテンツ伝送データに含まれる前記第2のエンコード済みコンテンツデータをデコードして第2のデコード済みコンテンツを得るデコード部と、
前記デコード部がデコードした前記第1のデコード済みコンテンツから前記タイムコードを検出し、検出した前記タイムコードが含まれる前記第1のデコード済みコンテンツの部分に付加された前記提示時刻情報を取り出すとともに、前記デコード部がデコードした前記第2のデコード済みコンテンツから前記タイムコードを検出し、検出した前記タイムコードが含まれる前記第2のデコード済みコンテンツの部分に付加された前記提示時刻情報を取り出す検出部と、
前記検出部が前記第1のデコード済みコンテンツ及び前記第2のデコード済みコンテンツから検出した同一時刻の前記タイムコードを基準とし、基準とした前記タイムコードに対応して前記第1のコンテンツ伝送データから取り出された前記提示時刻情報と前記第2のコンテンツ伝送データから取り出された前記提示時刻情報との差分値を求める差分検出部と、
第1のエンコード済みコンテンツデータ及び第2のエンコード済みコンテンツデータへの提示時刻情報の付加のために前記第1のエンコーダと前記第2のエンコーダに前記クロック発生器から受信した基準時刻情報を出力する際に、前記提示時刻情報が小さい方の前記第1のエンコーダあるいは前記第2のエンコーダに出力する基準時刻情報に対して前記差分値を加算して時刻を遅らせる補正、あるいは、前記提示時刻情報が大きい方の前記第1のエンコーダあるいは前記第2のエンコーダに出力する基準時刻情報に対して前記差分値を減算して時刻を早める補正のいずれか一方を行う補正部と、
を具備することを特徴とする同期制御装置。 - 前記タイムコード付加装置は、エンコーディング前のコンテンツの垂直ブランキングに前記タイムコードを設定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の同期制御装置。 - 前記第1のコンテンツ伝送系は、前記第1のエンコーダにより生成された第1のエンコード済みコンテンツデータを含むコンテンツ伝送データを放送により伝送し、
前記第2のコンテンツ伝送系は、前記第2のエンコーダにより生成された第2のエンコード済みコンテンツデータを含むコンテンツ伝送データを通信により伝送する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の同期制御装置。 - 第1のコンテンツ伝送系と第2のコンテンツ伝送系とに共通のクロック発生器から出力された基準時刻情報に基づく時刻を示すタイムコードを、第1のコンテンツ出力装置から出力された第1のコンテンツに重畳して前記第1のコンテンツ伝送系の第1の伝送装置に出力するとともに、前記クロック発生器から出力された基準時刻情報に基づく時刻を示す前記タイムコードを、第2のコンテンツ出力装置から出力された第2のコンテンツに重畳して前記第2のコンテンツ伝送系の第2の伝送装置に出力するタイムコード付加装置を備えた同期制御装置に用いられるコンピュータを、
前記第1の伝送装置が、前記タイムコード付加装置から出力された前記第1のコンテンツを第1のエンコーダによりエンコードした第1のエンコード済みコンテンツデータに、前記クロック発生器から出力された基準時刻情報に基づく提示時刻情報を付加した第1のコンテンツ伝送データを、前記第1の伝送装置から受信し、受信した前記第1のコンテンツ伝送データに含まれる前記第1のエンコード済みコンテンツデータをデコードして第1のデコード済みコンテンツを得るとともに、前記第2の伝送装置が、前記タイムコード付加装置から出力された前記第2のコンテンツを第2のエンコーダによりエンコードした第2のエンコード済みコンテンツデータに、前記クロック発生器から出力された基準時刻情報に基づく提示時刻情報を付加した第2のコンテンツ伝送データを、前記第2の伝送装置から受信し、受信した前記第2のコンテンツ伝送データに含まれる前記第2のエンコード済みコンテンツデータをデコードして第2のデコード済みコンテンツを得るデコード部、
前記デコード部がデコードした前記第1のデコード済みコンテンツから前記タイムコードを検出し、検出した前記タイムコードが含まれる前記第1のデコード済みコンテンツの部分に付加された前記提示時刻情報を取り出すとともに、前記デコード部がデコードした前記第2のデコード済みコンテンツから前記タイムコードを検出し、検出した前記タイムコードが含まれる前記第2のデコード済みコンテンツの部分に付加された前記提示時刻情報を取り出す検出部、
前記検出部が前記第1のデコード済みコンテンツ及び前記第2のデコード済みコンテンツから検出した同一時刻の前記タイムコードを基準とし、基準とした前記タイムコードに対応して前記第1のコンテンツ伝送データから取り出された前記提示時刻情報と前記第2のコンテンツ伝送データから取り出された前記提示時刻情報との差分値を求める差分検出部、
第1のエンコード済みコンテンツデータ及び第2のエンコード済みコンテンツデータへの提示時刻情報の付加のために前記第1のエンコーダと前記第2のエンコーダに前記クロック発生器から受信した基準時刻情報を出力する際に、前記提示時刻情報が小さい方の前記第1のエンコーダあるいは前記第2のエンコーダに出力する基準時刻情報に対して前記差分値を加算して時刻を遅らせる補正、あるいは、前記提示時刻情報が大きい方の前記第1のエンコーダあるいは前記第2のエンコーダに出力する基準時刻情報に対して前記差分値を減算して時刻を早める補正のいずれか一方を行う補正部、
として機能させることを特徴とするプログラム。
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