KR100711177B1

KR100711177B1 - 방송국 동기 방법 및 휴대 단말기

Info

Publication number: KR100711177B1
Application number: KR1020050102377A
Authority: KR
Inventors: 가즈유끼 다끼자와; 이꾸야 아라이; 가즈오 사끼야마
Original assignee: 가부시끼가이샤 르네사스 테크놀로지
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2007-04-27
Also published as: CN1767424A; JP2006129142A; KR100711178B1; JP4411184B2; US7620410B2; US20060105703A1; CN1767424B; KR20070015242A; KR20060052323A

Abstract

방송국의 기준 클럭과 상이한 시스템 클럭에 의해 동작하고 있는 휴대 단말기에 있어서의 방송국 동기 방법으로서, 휴대 단말기의 시스템 클럭으로부터 생성되어, 방송국의 기준 시각 정보에 의해 보정된 내부 기준 클럭에 기초하여, 방송국에 동기하는 클럭을 재현하고, 일정 기간마다 경과하는 시간과 음성 재생 시간을 비교하여, 경과하는 시간에 대한 음성 재생 시간의 늦음/빠름의 차를 검출하여, 이 차를 상쇄하도록 음성 재생 시간을 조정하고, 음성을 재생하기 위한 PCM 데이터 전송에서, PCM 데이터의 전송 완료를 나타내는 신호를, 방송국에 동기한 클럭을 재현하고 있는 내부 기준 클럭 카운트부의 래치용 트리거로서 이용하여, 일정 기간당 음성 재생 시간과 동일한 기간의 방송국에 동기한 클럭 시간을 구하여, 방송국과의 동기를 취한다.

방송국 동기 방법, 휴대 단말기, 디지털 TV 방송, 기준 클럭, 시스템 클럭

Description

방송국 동기 방법 및 휴대 단말기{BROADCASTING SYNCHRONIZATION METHOD AND PORTABLE TERMINAL}

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 휴대 전화기의 개략 구성의 일례를 나타내는 블록 구성도.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에서, 디지털 TV 방송을 수신하기 위해 필요로 되는 어플리케이션 CPU 내의 개략 구성도의 일례와, 영상·음성 데이터의 흐름의 일례를 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에서, TS 처리부의 개략 구성의 일례를 나타내는 구성도.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에서, Audio 제어부의 개략 구성의 일례를 나타내는 구성도.

도 5는 본 발명의 일 실시형태에서, 시청 개시로부터의 일련의 동작의 일례를 나타내는 메인 플로 차트.

도 6은 본 발명의 일 실시형태에서, 방송국 동기 처리에 있어서, TS 처리부에서 처리되는 방송국의 PCR에 휴대 전화기의 내부 기준 클럭을 추종시키는 동작의 일례를 나타내는 플로 차트.

도 7은 본 발명의 일 실시형태에서, 도 5의 메인 플로 중의 “PCM 데이터 전 송 처리”의 동작의 일례를 상세하게 나타내는 플로 차트.

도 8은 본 발명의 일 실시형태에서, 도 5의 메인 플로 중의 “방송국과 휴대 전화기의 경과 시간의 어긋남을 보정하는 처리”의 동작의 일례를 상세하게 나타내는 플로 차트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 안테나

2 : 무선 통신부

3 : 부호 복호 처리부

4 : 마이크

5 : 리시버

6 : 통신용 CPU

7 : 통신용 메모리

8 : 입력부

9 : 시스템 클럭

10 : 어플리케이션 CPU

11 : 어플리케이션 CPU용 메모리

12 : 워크 메모리

13 : 표시 장치

14 : Audio-DAC(Digital Analog Converter)

15 : 스피커

20 : 디지털 TV 방송 수신용 안테나

21 : 디지털 TV 방송용 고주파부

[특허문헌1] 일본 특허 공개 공보 제 2004-23136호(도 1) 참조

본 발명은 디지털 TV 방송 수신 시스템에 있어서의 방송국 동기 기술에 관한 것으로, 특히 방송국측의 기준 시간 정보와 수신하는 휴대 단말기측의 audio 재생 시간을 비교하여, 양자의 시간 경과의 어긋남을 구하여, audio 재생 시간을 조정함으로써 어긋남을 없애도록 제어하는 방송국 동기 방법 및 휴대 단말기에 적용하기에 유효한 기술에 관한 것이다.

본 발명자가 검토한 바에 따르면, 종래의 디지털 TV 방송 수신 시스템에 있어서의 방송국 동기 기술에 관해서는, 이하와 같은 기술이 고려된다.

예를 들면, 최근 디지털 TV 방송 수신기에 있어서의 방송국과의 동기 방법으로서, VCO(Voltage Controlled Oscillator)와 같은 전압 귀환형 발진기가 아니라, 코스트가 싼 무귀환형 발진기를 이용하여, 방송국 기준 시각 정보 PCR(Program Clock Reference)과 재생 audio의 타임 스탬프(time stamp)를 비교하여 어긋남을 검출하고, 그 어긋남을 보정함으로써 방송국과의 동기를 취하는 방식이 제안되고 있다(예를 들면, 일본 특허 문헌 1(특개 2004-23136호 공보(도 1) 참조).

그러나, 상기와 같은 디지털 TV 방송 수신 시스템에 있어서의 방송국 동기 기술에 관하여 본 발명자가 검토한 결과, 이하와 같은 것이 명확해졌다.

예를 들면, 휴대 전화기의 시스템 클럭은 주로 통신을 목적으로 한 주파수이기 때문에, 디지털 TV 방송의 수신에 필요한 27MHz의 방송국 기준 클럭과는 비동기이고 주파수도 상이하다. 고정 수신기와 동일한 27MHz의 VCO와 PLL을 탑재하면, 용이하게 방송국과 동기는 취해지지만, 코스트 업(cost up)이나 부품 추가에 의한 휴대 전화기의 대형화, 별도 클럭 추가에 의한 불필요 복사 등의 문제가 발생한다. 또한, 부품 추가에 의한 소비 전류 증가로, 시청 시간이 짧아져서, 달갑지 않다.

또한, 상기 특허 문헌 1의 방송국 동기 방법에서는, 1개의 클럭만을 이용하여 방송국과의 동기를 취하는 방법이 제안되어 있지만, 반드시 PCM 데이터 본래의 샘플링 주파수 fs에 의해 음성 재생이 행해지도록, PCM 데이터의 데이터 수를 조정하고 있다. 따라서, 데이터 수를 조정함으로써, 동일한 데이터가 중복하여 재생되거나, 반대로 도중의 데이터가 씨닝되어 재생되기도 하기 때문에, 재생 음성에는 왜곡이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 휴대 단말기로 디지털 TV 방송을 수신하기 위하여, 휴대 단말기에 27MHz의 VCO 등의 부품을 추가하지 않고서, 본래, 휴대 단말기 내부에 구비되는 통신용 시스템 클럭만을 이용하여, 재생 음성의 왜곡을 억제하면서 방송국 동기의 동기 정밀도 향상을 도모할 수 있는 방송국 동기 기술을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 신규의 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 분명하게 될 것이다.

본원에 개시되는 발명 중, 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면, 다음과 같다.

본 발명에서는, 재생하는 PCM 데이터의 fs 설정값을 조정하여, 휴대 단말기의 음성 재생과 방송국의 기준 클럭과의 시간의 어긋남을 없앰으로써 방송국과의 동기를 취한다. 그 때, 어긋남이 발생하고 있는지의 비교를 행하기 위해, 일정 기간의 상기 2개의 시간 정보를 보다 정확하게 구함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다.

이 때문에, PCM 데이터 전송에 이용하는 DMAC(Direct Memory Access Controller)의 DMAC 전송 완료 인터럽트를 방송국에 동기한 클럭을 재현하는 내부 기준 클럭 카운트부의 래치용 트리거로서 사용한다. 이에 의해, audio 재생 시간과 동일한 시각의 방송국의 기준 클럭 시간을 구하는 것이 가능해지며, 동일 기간내의 상기 2개의 시간을, 보다 정확하게 구하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 2개의 시간의 어긋남을 보정하는 방법으로서, Audio-DAC에 출력하는 PCM 데이터 수를 증감시키는 것이 아니라, 음성 재생부에서의 fs값을 변화시켜, Audio-DAC에 출력하는 PCM 데이터의 타이밍을 조정하는 것을 고려한다.

이로써, PCM 데이터를 Audio-DAC에 출력하는 fs값을, PCM 데이터 본래의 fs에 대하여 인간의 청각 특성상 허용할 수 있는 범위내에서 플러스 조정/마이너스 조정함으로써, PCM 데이터 본래의 fs에 의해 Audio-DAC에 출력되는 시간과 비교하 여, 출력 시간을 느리게/빠르게 할 수 있다. 따라서, PCM 데이터 수를 증감시키지 않고, 음성 재생 시간의 조정을 행할 수 있기 때문에, 왜곡을 억제한 음성 재생이 가능해지고, 또한 Audio-DAC 전송시의 fs를 보정한 것에 의한 청감상의 위화감도 없다.

이상의 방법이라면, 재생 음성의 왜곡을 억제하면서, 방송국과의 동기를 취하는 것이 가능해지며, 염가이고 작은 휴대 단말기의 제공이 가능하게 된다.

본 발명의 이러한 특징, 목적 및 이점들 및 다른 특징, 목적 및 이점들은 첨부 도면과 함께 다음의 상세한 설명으로부터 보다 명확해 질 것이다. 이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 또한, 실시형태를 설명하기 위한 전체 도면에 있어서, 동일한 부재에는 원칙적으로 동일한 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다. 본 발명은 휴대 단말기 전체, 예를 들면 휴대전화, PHS(Personal Handy-phone System), PDA(Personal Digital Assistant) 등에 적용 가능하지만, 여기서는 휴대 전화기를 예로 설명한다.

본 발명의 일 실시형태로서, 도 1 내지 도 8을 이용하여, 27MHz의 방송국 기준 클럭과 동일 주파수의 클럭 발생기를 갖지 않는 휴대 단말기로, 디지털 TV 방송을 수신할 때의 방송국 동기에 있어서의 동기 정밀도를 향상시키는 방법에 대하여 설명한다.

본 실시의 형태는, 디지털 TV 방송 수신 기능을 갖는 휴대 단말기에 적용되고, 여기서는 휴대 단말기의 일례로서 휴대 전화기를 이용하여 설명하지만, 이것은 본 발명에 적용되는 수신측의 기기를 한정하는 것은 아니다. 물론, 휴대 전화기 이외의 경우에도, 마찬가지의 구성이 가능하다.

도 1은 본 실시의 형태에 있어서의 휴대 전화기의 개략 구성의 일례를 나타내는 블록 구성도이다.

본 실시의 형태에 있어서의 휴대 전화기는 안테나(1), 무선 통신부(2), 부호 복호 처리부(3), 마이크(4), 리시버(5), 통신용 CPU(6), 통신용 메모리(7), 입력부(8), 시스템 클럭(9), 어플리케이션 CPU(10), 어플리케이션 CPU용 메모리(11), 워크 메모리(12), 표시 장치(13), Audio-DAC(Digital Analog Converter)(14), 스피커(15), 디지털 TV 방송 수신용 안테나(20), 디지털 TV 방송용 고주파부(21) 등으로 구성된다.

안테나(1)는 전파를 고주파 전기 신호로 변환, 또한 그 반대의 변환을 행하는 것이다. 무선 통신부(2)는 고주파 전기 신호를 복조, 또한 부호 복호 처리부(3)의 출력 신호를 변조한다. 부호 복호 처리부(3)는 무선 통신부(2)의 출력 신호를 복호하여, 리시버(receiver)(5)나 통신용 CPU(6)에 출력하고, 반대로 통신용 CPU(6)나 마이크(4)의 출력 신호를 부호화하여, 무선 통신부(2)에 출력한다. 통신용 CPU(6)는 주로 전화기의 통신에 관한 처리 및 제어를 행한다. 통신용 메모리(7)는 통신용 CPU(6)의 프로그램 등을 저장한다. 입력부(8)는 숫자 키나 커서 키 등이다. 시스템 클럭(9)은 27MHz 클럭과는 상이한 주파수의, 본 휴대 전화기의 클럭 신호이다.

어플리케이션 CPU(10)는 주로 휴대 전화의 어플리케이션에 관한 처리 및 제어를 행한다. 어플리케이션 CPU용 메모리(11)는 어플리케이션 CPU(10)의 프로그램 등을 저장한다. 워크 메모리(12)는 어플리케이션 실행시의 작업용 에리어로 되는 메모리이다. 표시 장치(13)는 LCD 등이다. Audio-DAC(14)는 PCM 데이터를 아날로그 음으로 변환하는 DAC이다.

디지털 TV 방송 수신용 안테나(20)는 디지털 TV 방송의 전파를 수신하여, 고주파 전기 신호로 변환한다. 디지털 TV 방송용 고주파부(21)는 디지털 TV 방송 수신용 안테나(20)로부터 출력되는 고주파 전기 신호를 복조하는 고주파 회로를 포함한다.

도 2는 디지털 TV 방송을 수신하기 위해 필요로 되는 어플리케이션 CPU(10) 내의 개략 구성도의 일례와, 영상·음성 데이터의 흐름의 일례를 나타내는 도면이다.

어플리케이션 CPU(10) 내는, 디지털 TV 방송용 고주파부(21)로부터 출력된 디지털 방송 규격으로 사용되고 있는 프로토콜인 MPEG2-트랜스포트 스트림(transport stream)(이하에서 MPEG2-TS라고 함)으로부터 방송국 기준 시각 정보 PCR(Program Clock Reference)을 분리하는 TS 처리부(200)와, MPEG2-TS를 동화용(動畵用) 엘리먼터리 스트림(elementary stream)(이하에 Video-ES라고 함)과, 오디오용 엘리먼터리 스트림(이하에 Audio-ES라고 함)을 분리하는 TS-DeMux부(201)와, 분리된 Video-ES를 디코드하여, 표시 장치(13)에서 표시 가능한 묘화 데이터로 변환하는 Video 디코드부(202)와, 묘화 데이터를 표시 장치(13)에 전송하는 표시 제어부(203)와, 분리된 Audio-ES를 디코드하여, PCM 데이터로 변환하는 Audio 디코드부(204)와, Audio-DAC(14)에의 PCM 데이터 전송이나, PCM 데이터를 재생할 때의 샘플링 주파수(이하에서 fs라고 함)를 설정하기 위한 Audio 제어부(205)와, 전술한 각 처리의 제어나 Audio 재생 시간 등의 연산을 행하는 CPU 코어부(206)와, 예를 들면 워크 메모리(12)와 Audio 제어부(205) 사이에서, CPU를 대신해서 고속으로 PCM 데이터의 전송을 행하는 DMAC(207)를 구비하고, 또한 전술한 처리에 의해 생성된 각종 데이터를 일시적으로 유지하기 위한 TS 버퍼(300)와, Video-ES 버퍼(301)와, 묘화 데이터 버퍼(302)와, Audio-ES 버퍼(303)와, PCM 데이터 버퍼(304)로 구성된다.

TS 처리부(200)에는, 내부 기준 클럭을 생성하기 위한 원 클럭으로 되는 시스템 클럭(9)과, 설정한 샘플 수의 PCM 데이터 전송 완료시에 DMAC(207)로부터 출력되는 DMAC 전송 완료 인터럽트가 입력된다. 또한, 임의의 타이밍으로, CPU 코어부(206)로부터의 값의 판독을 가능하게 하고 있다.

DMAC(207)는 DMA(Direct Memory Access) 전송 횟수를 설정하는 것이 가능하고, 설정한 횟수분의 샘플 수의 PCM 데이터를 전송한다. 디지털 TV 방송이 종료하거나, 또는 사용자가 시청 종료 조작을 행할 때까지, 반복하여 DMA 전송이 행해진다. 또한, DMAC(207)는, 설정한 샘플 수의 PCM 데이터 전송이 완료되면, DMAC 전송 완료 인터럽트를 출력한다. 이 DMAC 전송 완료 인터럽트는, CPU 코어부(206)에 입력되어, CPU 코어부(206)에 의한 audio 재생 시간의 연산을 행하는 타이밍 신호에도 이용된다. 또한, TS(Transport Stream) 처리부(200)에도 입력되어, 후술하는 내부 기준 클럭 카운트부(402)의 카운트 값을 래치하기 위해서도 이용된다. 이에 의해, audio 재생 시간과 동일한 순간의 방송국에 동기한 클럭의 경과 시간을 구하는 것이 가능해지며, 동일 기간내의 2개의 시간을, 보다 정확하게 구하는 것이 가 능하게 되기 때문에, 방송국과 휴대 전화기와의 동기 정밀도를 향상할 수 있다.

각 버퍼(300, 301, 302, 303, 304)는 각각에서 취급하는 데이터 사이즈가 크기 때문에 워크 메모리(12)를 분할하여 각종 버퍼에 충당하는 것이 일반적이지만, 어플리케이션 CPU 내에 구비되는 내장 메모리를 그것에 충당하여도 상관없다. 또한, 버퍼마다 외부의 워크 메모리(12)와 내부 메모리로 분산하여 할당하여도 무방하다.

도 3은 TS 처리부(200)의 개략 구성의 일례를 나타내는 구성도이다.

TS 처리부(200)는 디지털 TV 방송용 고주파부(21)로부터 입력되는 MPEG2-TS로부터 PCR(Program Clock Reference)을 분리하는 PCR 추출부(400)와, 휴대 전화기의 시스템 클럭으로부터 내부 기준 클럭을 생성하는 내부 기준 클럭 생성부(401)와, PCR에 의한 보정에 의해, 방송국에 동기한 클럭을 재현하는 내부 기준 클럭 카운트부(402)와, PCR 추출부(400)로부터 출력된 PCR의 값과 내부 기준 클럭 카운트부(402)의 카운트값을 비교하여, 2개의 값이 어긋나 있었을 때에 내부 기준 클럭 카운트부(402)에 카운트값 보정 정보를 출력하는 비교부(403)와, DMAC 전송 완료 인터럽트 신호를 트리거로 하여, 내부 기준 클럭 카운트부(402)에서 래치된 카운트값을 유지하여, 임의의 타이밍으로 CPU 코어부(206)로부터의 판독을 가능하게 한 내부 기준 클럭 카운트값 유지부(404)를 구비한다.

내부 기준 클럭 카운트부(402)는, 내부 기준 클럭에 의해 카운트 업(count up)을 행하면서, PCR의 값과 카운트 값이 어긋나 있을 때에는, 카운트값 보정 정보에 의해 카운트 값을 PCR의 값으로 치환하도록 보정된다. 이 PCR은 방송국 기준 시각 정보이기 때문에, 내부 기준 클럭 카운트부(402)는, 이 PCR에 추종하도록 카운트 업 동작을 행할 수 있으면, 그것은 내부 기준 클럭 카운트부(402)가 방송국에 동기한 클럭에 추종한 시간 경과를 재현하고 있는 것과 동일한 것을 의미한다.

내부 기준 클럭 카운트부(402)의 보정은, PCR을 수신한 시간만큼 행해지기 때문에, PCR을 수신하지 않을 때에는 보정 처리는 행해지지 않는다. PCR에 의한 보정 처리가 행해지지 않는 기간은, 내부 기준 클럭이 방송국에 동기한 클럭과 동일한 진행 방향을 취한다고 가정하여, 내부 기준 클럭에 의한 카운트 업만이 행하여진다.

도 4는 Audio 제어부(205)의 개략 구성의 일례를 도시하는 구성도이다.

Audio 제어부(205)는 PCM 데이터의 fs나 스테레오/모노럴 등의 설정을 행하는 PCM 데이터 처리부(500)와, PCM 데이터를 Audio-DAC(14)에 출력하기 위해 LRCLK/BCLK/Data로 변환하는 DAC-IF부(501)를 구비하고, 또한 입출력의 PCM 데이터를 버퍼링하기 위한 입력 FIFO(First In First Out)(600)와, 출력 FIFO(601)로 구성된다.

PCM 데이터 처리부(500)에는 미리 fs를 설정할 필요가 있다. 정확한 Audio 재생을 행하기 위해서는, PCM 데이터의 fs를 정확하게 설정할 필요가 있지만, 반드시 PCM 데이터의 fs와 동일한 값을 설정할 필요는 없다. 상세 내용은 후술하지만, 예를 들면 입력 fs와 Audio 재생 시간과의 관계는 입력fs=24k[Hz](= fs의 보정이 없는 Audio 재생 시간)에 대하여, 입력fs=24k+α[Hz](= fs를 보정하여 Audio 재생 시간을 짧게 함), 입력fs=24k-α[Hz](= fs를 보정하여 Audio 재생 시간을 길게 함) 의 조정이 행하여진다.

또한, PCM 데이터 처리부(500)는 필터링 처리 등에 의한 fs 변환에 의해, 입력된 PCM 데이터의 fs와는 상이한 출력 fs에 의해 Audio-DAC에 출력하는 것도 가능하다. 이것은 audio 재생용의 마스터 클럭을 갖고 있지 않는 휴대 전화기에 있어서 유효한 방법이고, 방송국 동기와 마찬가지로, 휴대 전화기의 시스템 클럭에 의해 생성 가능한 fs를 출력 fs로서 PCM 데이터 처리부(500)에 설정하여 PCM 데이터의 재생을 행한다.

입력 FIFO(600)는 재생하는 콘텐츠의 길이에 비하면 매우 소용량이기 때문에, 언더 플로(under flow)나 오버 플로(over flow)를 발생시키지 않도록, 입력 FIFO(600) 내의 데이터량을 감시하여, 필요에 따라 다음 데이터의 전송을 DMAC(207)에 요구한다.

다음으로, 도 5 내지 도 8의, 휴대 전화기로 디지털 TV 방송을 수신하기 위해 필요한 방송국과의 동기를 취하기 위한 동작 플로를 이용하여, 방송국과의 동기 정밀도를 향상시키는 방법에 대하여 설명한다.

도 5는 시청 개시로부터의 일련의 동작의 일례를 나타내는 메인 플로 차트이다. 도 6은 방송국 동기 처리에 있어서, TS 처리부(200)에 의해 처리되는 방송국의 PCR에 휴대 전화기의 내부 기준 클럭을 추종시키는 동작의 일례를 나타내는 플로 차트이다. 도 7은 도 5의 메인 플로 중의 “PCM 데이터 전송 처리”의 동작의 일례를 상세하게 나타내는 플로 차트이다. 도 8은 도 5의 메인 플로 중의 “방송국과 휴대 전화기의 경과 시간의 어긋남을 보정하는 처리”의 동작의 일례를 상세 하게 나타내는 플로 차트이다.

우선, 도 5에 나타내는 바와 같이, 사용자가 입력부(8)를 조작하여 디지털 TV 방송의 시청을 개시시키면, 디지털 TV 방송용 안테나(20)에 의해 수신한 전파로부터 채널 정보 등을 해독하여, 초기화 설정을 행한다(S100). 계속하여, 방송국 동기 방법에 필요한, 레퍼런스 시간 저장 버퍼와 Audio 재생 시간 저장 버퍼의 초기화를 행한다(S101). 이 양 버퍼는 워크 메모리(12) 내에 할당되는 것이 일반적이지만, 어플리케이션 CPU(10)에 내장되는 메모리로 대응 가능하면, 그것을 충당하여도 상관없다.

TS 처리부(200)는 수신한 전파로부터 MPEG2-TS를 추출하여, TS 버퍼(300)에 축적한다(S102). 이 때, 아울러 내부 기준 클럭 카운트부(402)가 방송국에 동기한 클럭에 추종하기 위해 필요한 PCR의 추출도 행하여진다. TS 버퍼(300)에 축적된 MPEG2-TS는, TS-DeMux부(201)에서 Video-ES와 Audio-ES로 분할되고, 각각 Video-ES 버퍼(301)와 Audio-ES 버퍼(303)에 축적된다(S103). AV 동기는 Audio 재생 타이밍을 기준으로 하기 때문에, Audio 처리의 이면에서, Video-ES 버퍼에 축적된 Video-ES가 Video 디코드부(202)에서 디코드되어, Audio 재생 타이밍에 맞추어 표시 제어부(203)로부터 표시 장치(13)에 전송되어, 묘화 처리가 행해진다(S108).

Audio-ES 버퍼(303)에 저장된 Audio-ES는, Audio 디코드부(204)에서 디코드되어 PCM 데이터로 변환되어, PCM 데이터 버퍼(304)에 축적된다(S104). PCM 데이터 버퍼(304) 내의 PCM 데이터는, DMAC(207)에 의해 Audio 제어부(205)에 전송되어(S105), audio 재생이 행하여지지만(S107), 그 때에, 방송국의 PCR에 의해 보정된, 방송국에 동기한 클럭을 재현한 내부 기준 클럭 카운트부(402)의 카운트 업 시간에 대하여 audio 재생 시간을 비교하여, audio 재생 시간의 늦음/빠름의 어긋남을 구하여, 이 어긋남이 없어지도록 PCM 데이터 처리부(500)에 설정하는 입력 fs를 보정하고(S106), 휴대 전화기의 audio 재생 시간을 방송국의 시간 경과에 맞춤으로써 방송국에 휴대 전화기를 동기시켜, 프로그램을 시청한다. 여기서, 입력 fs의 보정 폭은, 인간의 청각 특성에 대하여 허용할 수 있는 범위내로 함으로써, 재생 음성의 왜곡이나 부자연스러움 등은 억제된다. 이 S105와 S106이 방송국 동기의 동기 정밀도 향상의 설명 개소이고, 후술하는 도 6과 도 7에서 상세히 설명한다.

디지털 TV 방송의 시청을 종료하는 경우에는, 사용자는 종료 키를 누르게 되지만(S109), 종료 키가 눌러지지 않은 경우(S109의 아니오)에는, 다시 방송 신호파로부터 MPEG2-TS를 추출하여(S102), 방송국과 동기를 유지하면서 시청을 계속한다. 종료 키가 눌러진 경우(S109의 예)에는, 모든 처리부를 정지하고, 시청을 종료한다.

계속해서, TS 처리부(200)에 있어서, 방송국의 PCR에 휴대 전화기의 내부 기준 클럭을 추종시키는 동작을, 도 6을 이용하여 설명한다.

도 6에 도시한 바와 같이, PCR 추종 동작을 개시시키면, 내부 기준 클럭 생성부(401)에 입력된 시스템 클럭(9)을 원 클럭으로 하여, 내부 기준 클럭이 생성된다. 내부 기준 클럭 카운트부(402)는 내부 기준 클럭에 의해, 카운트 업 동작을 행한다(S200). PCR 추출부(400)는, MPEG2-TS에 중첩되어 있는 PCR의 취득을 행한다(S201). 이것은, 방송국에 동기한 클럭에 내부 기준 클럭을 추종시키는 데에 이 용하기 위해서이다. PCR을 추출할 수 없을 때에는, 내부 기준 클럭 카운트부(402)는 보정 처리를 행하지 않고, 내부 기준 클럭에 의한 카운트 업 동작만을 계속한다(S201의 아니오).

PCR이 추출되었으면(S201의 예), 추출한 PCR의 값과 현재의 내부 기준 클럭 카운트부(402)의 카운트값을 비교한다(S202). 양쪽의 값이 일치하면(S202의 예), 방송국에 동기한 클럭과 내부 기준 클럭의 시간의 진행 방향이 동일하다고 판단되어, 내부 기준 클럭 카운트부(402)의 카운트값을 보정하지 않고서, 다음의 PCR을 수신할 때까지 내부 기준 클럭에 의한 카운트 업 동작을 계속한다.

양쪽의 값이 일치하지 않으면(S202의 아니오), 방송국에 동기한 클럭과 내부 기준 클럭의 시간의 진행 방향이 어긋났다고 판단되어, 내부 기준 클럭을 방송국에 동기한 클럭에 맞출 필요가 생긴다. 따라서, 현재의 내부 기준 클럭 카운트부(402)의 카운트값을 PCR 추출부(400)에 의해 추출된 PCR의 값으로 치환한다(S203). 그리고, 다음의 PCR을 수신할 때까지 내부 기준 클럭에 의한 카운트 업 동작을 계속한다. 상기, 내부 기준 클럭의 PCR 추종 처리는, 디지털 TV 방송을 수신하고 있는 동안은 결코 쉬지 않고서, 계속 동작한다(S204의 아니오). 종료 키가 눌러진 경우(S204의 예)에는, PCR 추종 동작은 정지한다.

계속해서, 상기 도 5의 메인 플로에 있어서의 PCM 데이터 전송 처리 플로(Sl05)를, 도 7을 이용하여 설명한다.

도 7에 도시한 바와 같이, PCM 데이터 전송 처리를 개시시키면, Audio 디코드부(204)에서 디코드된 PCM 데이터는 PCM 데이터 버퍼(304)에 축적되지만, 디코드 시에 Audio 데이터의 파라미터 추출이 행하여진다. CPU 코어부(206)는 이들 파라미터를 Audio 제어부(205)에 설정한다(S300). 여기서 설정되는 파라미터에는, 입력 fs값이나 스테레오/모노럴 정보 등이 있다. 또한, CPU 코어부(206)는 아울러 DMAC(207)에 전송 샘플 수나 전송 방법 등을 설정한다.

파라미터 설정이 종료하여, PCM 데이터 버퍼(304)에 PCM 데이터가 저장되면, CPU 코어부(206)는 DMAC(207)에 PCM 데이터의 전송 개시를 지시한다(S301). 이 때, CPU 코어부(206)는 PCM 데이터 전송 개시시의 내부 기준 클럭 카운트부(402)의 카운트값을 기억해 둔다(S302). 이 PCM 데이터 전송 개시시의 카운트 값은 방송국에 동기한 클럭의 경과 시간을 연산하기 위해 사용한다.

DMAC(207)는 CPU 코어부(206)로부터의 PCM 데이터 전송 개시 명령을 받으면, PCM 데이터 버퍼(304)에 축적된 PCM 데이터를 순차적으로 Audio 제어부(205)의 입력 FIFO(600)에 전송한다(S303). 입력 FIFO(600)에 전송된 PCM 데이터는 S300에서 설정한 입력 fs값의 주기로 Audio-DAC(14)에 전송된다. 그 후, S300에서 설정한 샘플 수의 PCM 데이터가 전송되었는지 확인을 행한다(S304).

설정한 샘플 수의 전송이 완료되지 않은 경우(S304의 아니오)에는, Audio 재생됨으로써, 입력 FIFO(600) 내의 PCM 데이터는 감소하기 때문에, Audio 제어부(205)로부터 DMAC(207)에 대하여, 다음 PCM 데이터의 전송 요구가 발행되어(S305), PCM 데이터 버퍼(304)로부터 다음의 PCM 데이터가 입력 FIFO(600)에 전송된다(S306). 그리고, S300에서 설정한 샘플 수의 PCM 데이터가 Audio 제어부(205)에 전송될 때까지, S304와 S305를 계속한다.

설정한 샘플 수의 전송이 완료되면(S304의 예), DMAC(207)는 CPU 코어부(206)와 내부 기준 클럭 카운트부(402)에 대하여 DMAC 전송 완료 인터럽트를 출력하여(S307), 도 5의 메인 플로로 되돌아가서, 다음의 스텝인 방송국과의 동기 처리(S106)로 이동한다.

DMAC 전송 완료 인터럽트를 출력한 후에는, 일단 메인 플로로 되돌아가서, 방송국과의 동기 처리(S106)를 행하지만, 디지털 TV 방송의 시청을 계속하고 있는 한은, 즉시 본 PCM 데이터 전송 처리 플로로 되돌아가서, 재생하는 audio가 도중에 끊기기 전에, 다음의 PCM 데이터의 전송 처리를 계속해서 행한다.

2회째 이후에 행해지는 PCM 데이터 전송 처리는, 방송국과의 동기 처리(S106)에 의해 audio 재생 시간을 조정하기 위한 입력 fs 설정값의 보정이 실시되고 있다. 이 입력 fs 설정값을 보정하는 것에 의해, 본래 PCM 데이터가 재생되는 시간과 실제로 Audio-DAC(14)에 출력되어 재생하는 시간에 차를 발생시켜, 이 차를 이용하여, 내부 기준 클럭 카운트부(402)에 의해 재현되는 방송국에 동기한 클럭의 경과 시간과 휴대 전화기의 audio 재생 시간의 어긋남을 보정하여, 방송국과의 동기를 취한다.

계속해서, 상기 도 5의 메인 플로에 있어서의, 방송국과 휴대 전화기의 경과 시간의 어긋남을 보정하는 처리 플로(S106)를, 도 8을 이용하여 설명한다.

이 처리 플로가 실행될 때에는, 상기 도 6에 나타낸 내부 기준 클럭의 PCR 추종 동작에 의해 내부 기준 클럭 카운트부(402)는 방송국에 동기한 클럭에 추종하고, 또한 상기 도 7에 나타낸 PCM 데이터 전송 처리에 의해, S300에서 설정한 샘플 수분의 PCM 데이터가 Audio 제어부(205)에 전송되어, DMAC(207)로부터 DMAC 전송 완료 인터럽트가 CPU 코어부(206)와 내부 기준 클럭 카운트부(402)에 출력되고 있다.

내부 기준 클럭 카운트부(402)는, 휴대 전화기내에서 유일, 방송국에 동기한 클럭을 재현하고 있지만, 동기의 정밀도를 높이기 위해서는, 동일한 기간내에, 보다 정확한 audio 재생 시간과 방송국에 동기한 클럭의 경과 시간을 얻을 필요가 있다. 이 동일한 기간내에, 보다 정확한 Audio 재생 시간과 방송국에 동기한 클럭의 경과 시간을 얻기 위한 기간으로서, 휴대 전화기에 있어서의 일정 샘플 수의 PCM 데이터가 재생되는 시간을 이용했다. PCM 데이터를 재생하는 시간은, 휴대 전화기내에서 가장 정확하고 안정된 시간이기 때문에, 일정 샘플 수의 PCM 데이터가 재생되는 시간을, 방송국에 동기한 클럭의 경과 시간과 휴대 전화기의 audio 재생 시간의 비교를 행하기 위한 단위 기간으로 하는 것으로 했다.

다음으로, 동일한 기간내의 방송국에 동기한 클럭의 경과 시간과 audio 재생 시간을, 보다 정확하게 얻는 방법이지만, 휴대 전화기의 audio 재생 시간은 재생하는 PCM 데이터의 fs 설정값과 샘플 수에 의해,

audio 재생 시간 = 1/fs 설정값 × 샘플 수[sec] … (1)

식 1에 의해 계산으로 구하는 것이 가능하다.

이에 대하여, 방송국에 동기한 클럭의 경과 시간에 있어서의 단위 기간당 시간을 레퍼런스 시간으로 하여, 내부 기준 클럭 카운트부(402)에 있어서의 PCM 데이터의 전송 개시 시점의 카운트 값과, Audio 제어부(205)에의 일정 샘플 수의 PCM 데이터 전송 완료 시점의 카운트 값에 의해,

레퍼런스 시간 = (전송 개시시의 카운트값 - 전송 완료시의 카운트값) × 1/내부 기준 클럭[sec] … (2)

식 2에 의해 계산으로 구하는 것이 가능하다.

이 때문에, 일정 샘플 수의 PCM 데이터 전송 완료 시점에서의 내부 기준 클럭 카운트부(402)의 카운트 값이 필요로 된다. 이 카운트 값을, 어떻게 PCM 데이터 전송 완료 시점에 근접되는가에 의해, 방송국에 동기한 클럭의 경과 시간의 정밀도가 결정된다. 따라서, PCM 데이터 전송 완료의 인터럽트 신호를, 직접, 내부 기준 클럭 카운트부(402)에 입력하고, 전송 완료시의 인터럽트 신호로 내부 기준 클럭 카운트부(402) 래치하여, 카운트 값을 내부 기준 클럭 카운트값 유지부(404)에 유지시키는 것으로 했다. 이에 의해, 전송 완료 시점의 내부 기준 클럭 카운트부(402)의 카운트 값을 얻는 것이 가능하게 되어, 동기 정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 8에 도시한 바와 같이, 방송국과 휴대 전화기의 경과 시간의 어긋남 보정 처리를 개시시키면, 내부 기준 클럭 카운트부(402)는, DMAC 전송 완료 인터럽트를 트리거로 하여 카운트 값을 래치하고, 내부 기준 클럭 카운트값 유지부(404)에 유지한다(S400). CPU 코어부(206)는 내부 기준 클럭 카운트값 유지부(404)에 유지된 DMAC 전송 완료 인터럽트 발생시의 카운트 값을 판독하여, 수학식 2에 의해 레퍼런스 시간을 산출한다(S401).

레퍼런스 시간은, PCM 데이터의 전송 개시로부터 DMAC 전송 완료 인터럽트 신호가 출력되기까지의 시간이고, DMAC 전송 완료 인터럽트 신호를 트리거에 래치한 내부 기준 클럭의 카운트값과, S302에서 기억한 PCM 데이터 전송 개시 직후의 내부 기준 클럭의 카운트값의 차에 의해 구해진다. 산출된 레퍼런스 시간은 레퍼런스 시간 저장 버퍼에 저장된다(S402).

계속해서, CPU 코어부(206)는 수학식 1에 의해 audio 재생 시간을 산출한다(S403). 레퍼런스 시간은 PCM 데이터의 재생 개시로부터 현재까지의 시간인 것에 대하여, Audio 재생 시간은 일정 샘플 수마다의 시간이며, 재생 개시로부터의 시간은 아니다. CPU 코어부(206)는 PCM 데이터 전송 개시로부터 계산으로 구해지는 일정 샘플 수마다의 audio 재생 시간을 누적하여, Audio 재생 시간 저장 버퍼에 저장한다(S404).

다음으로, PCM 데이터 전송 개시로부터, 재현한 방송국에 동기한 클럭으로부터 구해지는 레퍼런스 시간과 휴대 전화기의 audio 재생 시간에 어긋남이 일어나지 않는지를 조사한다(S405). 만일, 양 시간에 어긋남이 없는 경우(S405의 예)에는, 방송국의 시간의 진행 방향과 휴대 전화기의 시간의 진행 방향이 동일하다고 판단할 수 있기 때문에, 특히 보정 처리는 행해지지 않고, 상기 도 5의 메인 플로로 되돌아가서, audio 재생 동작을 계속한다.

만일, 어긋남이 있었던 경우(S405의 아니오)에는, 방송국의 시간의 진행 사정에 휴대 전화기의 audio 재생 시간의 진행 사정을 맞추도록, PCM 데이터 재생시의 PCM 데이터 처리부(500)의 입력 fs 설정값을 보정하여, audio 재생 시간의 조정을 행한다. 우선, PCM 데이터 처리부(500)의 입력 fs 설정값을 보정하기 위해, 레 퍼런스 시간에 대한 Audio 재생 시간의 진행 방향을 조사하여, 그 결과로부터, 입력 fs 설정값을 플러스측으로 보정할 것인지, 마이너스측으로 보정할 것인지를 판단한다(S406).

Audio 재생 시간 쪽이 앞서고 있는 경우(S406의 예)에는, PCM 데이터가 재생되는 시간 쪽이 빠르다라고 말할 수 있기 때문에, 다음의 PCM 데이터 전송시의 입력 fs 설정값을, 현재의 입력 fs 설정값보다 마이너스측으로 보정한다(S407). 반대로, 레퍼런스 시간 쪽이 앞서고 있는 경우(S406의 아니오)에는, PCM 데이터가 재생되는 시간 쪽이 느리다라고 말할 수 있기 때문에, 다음의 PCM 데이터 전송시의 입력 fs 설정값을, 현재의 입력 fs 설정값보다 플러스측으로 보정한다(S 408). 이 때의 fs 보정 폭은 인간의 청각 특성에 대하여 허용할 수 있는 범위내에서의 보정으로 한다.

예를 들면, PCM 데이터의 fs를 24kHz로 하고, DMAC에 의한 전송 샘플 수를 1024 sample로 하면, 입력 fs에 의한 보정을 행하지 않는 경우에는, fs=24kHz의 PCM 데이터를 입력 fs=24kHz의 타이밍으로 재생하기 때문에, 1024sample의 PCM 데이터의 재생 시간은 1/24000×1024≒42.667msec로 된다.

이에 대하여, audio 재생 시간 쪽이 앞서고 있는 경우에는 PCM 데이터가 재생되는 시간 쪽이 빠르기 때문에, 입력 fs 설정값을 마이너스측으로 보정함으로써, PCM 데이터가 재생되는 시간을 늦춘다. 예를 들면, 마이너스측으로 10Hz의 보정을 행하면, fs=24kHz의 PCM 데이터를 입력fs=23.990kHz의 타이밍으로 재생하게 되고, 1024 sample의 PCM 데이터의 재생 시간은 1/23990×1024≒42.684msec로 되어, 입력 fs의 보정을 행하지 않는 경우에 비하여, 재생 시간을 약 0.17msec 늦출 수 있다.

반대로, 레퍼런스 시간 쪽이 앞서고 있는 경우에는 PCM 데이터가 재생되는 시간 쪽이 느리기 때문에, 입력 fs 설정값을 플러스측으로 보정함으로써, PCM 데이터가 재생되는 시간을 빠르게 한다. 예를 들면, 플러스측에 10Hz의 보정을 행하면, fs=24kHz의 PCM 데이터를 입력 fs=24.010kHz의 타이밍으로 재생하게 되고, 1024sample의 PCM 데이터의 재생 시간은 1/24010×1024≒42.649msec로 되어, 입력 fs의 보정을 행하지 않는 경우에 비하여, 재생 시간을 약 0.18msec 빠르게 할 수 있다.

상기의 방법으로 audio 재생 시간을 조정하면, 실제로 재생하고 있는 PCM 데이터의 데이터 수를 바꾸지 않아도 되고, 또한 fs 보정 폭도 인간의 청각 특성에 대하여 허용될 정도로 미리 규정된 범위내에서 행할 수 있기 때문에, 재생 음성의 왜곡이나 부자연스러움 등을 억제하는 것이 가능하게 된다. 일반적으로, 인간의 청각 특성에 대하여 허용할 수 있는 범위는 0.2% 정도로 되어 있기 때문에, 예를 들면 fs=24kHz의 경우, fs 보정 폭은 24kHz±48Hz 정도로 된다.

본 실시의 형태에 따르면, 휴대 단말기에 27MHz의 VCO 등의 부품을 추가하지 않고, 재생 음성의 왜곡을 억제하면서, 휴대 단말기의 방송국 동기에 있어서의 동기 정밀도 향상이 실현 가능하게 된다. 이에 의해, 휴대 단말기에 대해서는 여분의 부품 추가가 발생하지 않기 때문에, 염가이고 작은 휴대 단말기의 제공이 가능하게 된다.

또한, 불필요한 소비 전류의 증가가 억제되기 때문에, 디지털 TV 방송의 장 시간 연속 시청이 가능하게 된다.

또한, 재생시의 fs를 인간의 청각 특성에 대하여 허용할 수 있는 범위내에서 fs 보정을 행함으로써, 보정에 의한 재생 음성에 대한 피치의 어긋남 등의 영향을 억제하는 것이 가능하게 된다.

이상, 발명자들에 의해서 이루어진 발명을 실시형태에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은, 예를 들면 디지털 TV 방송 수신 시스템에 있어서의 방송국 동기 기술에 관한 것으로, 특히 디지털 TV 방송 수신 기능을 갖는 휴대 단말기에 적용되고, 휴대 전화기나, 휴대 전화기 이외의 PHS, PDA 등의 마찬가지의 구성에 의한 수신측의 기기에 널리 적용 가능하다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명에 따르면, 재생 음성의 왜곡을 억제하면서, 방송국과의 동기를 취하는 것이 가능해지며, 염가이고 작은 휴대 단말기의 제공이 가능하게 된다.

Claims

방송국의 기준 클럭과 상이한 시스템 클럭에 의해 동작하고 있는 휴대 단말기에 있어서의 방송국 동기 방법으로서,

상기 휴대 단말기의 시스템 클럭으로부터 생성되고, 상기 방송국의 기준 시각 정보에 의해 보정된 내부 기준 클럭에 기초하여, 상기 방송국에 동기하는 클럭을 재현하고,

일정 기간마다 경과하는 시간과 음성 재생 시간을 비교하여, 상기 경과하는 시간에 대한 상기 음성 재생 시간의 늦음/빠름의 차를 검출하고,

이 차를 상쇄하도록 상기 음성 재생 시간을 조정하고,

음성을 재생하기 위한 PCM 데이터 전송을 DMAC(Direct Memory Access Controller)에 의해 행하고, PCM 데이터의 전송 완료를 나타내는 인터럽트 신호를, 상기 방송국에 동기한 클럭을 재현하고 있는 내부 기준 클럭 카운트부의 래치용 트리거로서 이용하여, 일정 기간의 음성 재생 시간과 동일한 기간의 방송국에 동기한 클럭 시간을 구하여, 상기 음성 재생 시간과 상기 클럭 시간과의 차를 보정함으로써 상기 방송국과의 동기를 취하는 것을 특징으로 하는 방송국 동기 방법.
방송국의 기준 클럭과 상이한 시스템 클럭에 의해 동작하고 있는 휴대 단말기에 있어서의 방송국 동기 방법으로서,

상기 휴대 단말기의 시스템 클럭으로부터 생성되고, 상기 방송국의 기준 시각 정보에 의해 보정된 내부 기준 클럭에 기초하여, 상기 방송국에 동기하는 클럭을 재현하고,

일정 기간마다 경과하는 시간과 음성 재생 시간을 비교하여, 상기 경과하는 시간에 대한 상기 음성 재생 시간의 늦음/빠름의 차를 검출하고,

이 차를 상쇄하도록 상기 음성 재생 시간을 조정하고,

음성 재생시, 재생하는 PCM 데이터의 데이터 수는 변화시키지 않고, 일정 기간마다, PCM 데이터의 재생을 행하는 음성 제어부에 PCM 데이터를 입력할 때의 샘플링 주파수를 조정하여, 상기 음성 재생 시간을 증감시킴으로써 상기 방송국과의 동기를 취하는 것을 특징으로 하는 방송국 동기 방법.
방송국의 기준 클럭과 상이한 시스템 클럭에 의해 동작하고 있는 휴대 단말기에 있어서의 방송국 동기 방법으로서,

상기 휴대 단말기의 시스템 클럭으로부터 생성되고, 상기 방송국의 기준 시각 정보에 의해 보정된 내부 기준 클럭에 기초하여, 상기 방송국에 동기하는 클럭을 재현하고,

일정 기간마다 경과하는 시간과 음성 재생 시간을 비교하여, 상기 경과하는 시간에 대한 상기 음성 재생 시간의 늦음/빠름의 차를 검출하고,

이 차를 상쇄하도록 상기 음성 재생 시간을 조정하고,

음성을 재생하기 위한 PCM 데이터 전송을 DMAC(Direct Memory Access Controller)에 의해 행하고, PCM 데이터의 전송 완료를 나타내는 인터럽트 신호를, 상기 방송국에 동기한 클럭을 재현하고 있는 내부 기준 클럭 카운트부의 래치용 트리거로서 이용하여, 일정 기간의 음성 재생 시간과 동일한 기간의 방송국에 동기한 클럭 시간을 구하고,

음성 재생시, 재생하는 PCM 데이터의 데이터 수는 변화시키지 않고, 일정 기간마다, PCM 데이터의 재생을 행하는 음성 제어부에 PCM 데이터를 입력할 때의 샘플링 주파수를 조정하여, 상기 음성 재생 시간을 증감시킴으로써 상기 방송국과의 동기를 취하는 것을 특징으로 하는 방송국 동기 방법.
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