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技術 通信装置、通信プログラム、通信方法

出願人 株式会社日立情報通信エンジニアリング
発明者 坂下亜紗子諸富鈴香金子拓朗熊田直弥安本幸央八木芳彦
出願日 2014年3月28日 (6年7ヶ月経過) 出願番号 2014-067486
公開日 2015年11月2日 (5年0ヶ月経過) 公開番号 2015-192259
状態 特許登録済
技術分野 広域データ交換 エラーの検出、防止 双方向TV,動画像配信等
主要キーワード 調整頻度 受信カウンタ値 低周波数化 基準外 間隔カウンタ GPS信号受信機 実施頻度 送受信クロック
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年11月2日)のものです。
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図面 (13)

課題

パケット欠落が発生しやすいネットワークを介しても、パケット欠落の影響を無視できる程度に抑えやすい通信技術を提供する。

解決手段

通信装置であって、映像情報を送信するパケットの欠落を判定するパケット欠落判定部と、映像情報を送信するパケットが欠落した場合に補間するパケットを送出する補間パケット送出部と、を備えることを特徴とする。

概要

背景

従来、地上デジタル放送では、MPEG−2 TSを使用した放送TSが使用される場合があり、地上デジタル放送を電波に変換するOFDM変調器には、放送TSと放送TSに同期したクロックが必要となる。放送局マスタ)から送信所への伝送にはマイクロ波を使用し、定レートで信号(放送TSとクロック)を送信している。これに対して、ジッタが比較的発生しやすい伝送路を経由して信号を伝送する場合は、定レートで信号を伝送することが保証されないため、安定した放送TSとクロックの伝送を行えない。これは、受信機側で用意する電圧制御水晶発振器VCXO)に加え、送信機側タイムスタンプ情報を付加するなどの手段により同期が可能となる。

上記のような技術においては、特許文献1に、「パケット順序を示すシーケンス番号を有し、1つのコンテンツを伝送するための複数のパケットが入力され、3以上の複数の送信ポート120a〜120cを備えた送信装置100の複製機能110が、前記入力パケットを前記送信ポート数よりも少ない2以上の複数分複製し、該複製パケットを前記複数の送信ポートに各々振り分け、複数の通信経路300a〜300cを介してマルチキャストにて各々配信し、受信装置200の復元機能220が、前記各通信経路に接続された複数の受信ポートから受信されたマルチキャストデータのパケットを、前記シーケンス番号順に並べ替えて元の1つのコンテンツを復元する」と記載されている。

概要

パケットの欠落が発生しやすいネットワークを介しても、パケット欠落の影響を無視できる程度に抑えやすい通信技術を提供する。通信装置であって、映像情報を送信するパケットの欠落を判定するパケット欠落判定部と、映像情報を送信するパケットが欠落した場合に補間するパケットを送出する補間パケット送出部と、を備えることを特徴とする。

目的

本発明の目的は、パケットの欠落が発生しやすいネットワークを介しても、パケット欠落の影響を無視できる程度に抑えやすい通信技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

映像情報を送信するパケット欠落を判定するパケット欠落判定部と、前記映像情報を送信するパケットが欠落した場合に補間するパケットを送出する補間パケット送出部と、を備えることを特徴とする通信装置

請求項2

請求項1に記載の通信装置であって、前記パケット欠落判定部は、前記映像情報を送信するパケット間の間隔が所定以上であればパケットの欠落が有ると判定する、ことを特徴とする通信装置。

請求項3

請求項1または2に記載の通信装置であって、前記補間パケット送出部は、前記補間するパケットとして、欠落した前記映像情報を送信するパケットが有している固有の情報を有するパケットを用いる、ことを特徴とする通信装置。

請求項4

請求項3に記載の通信装置であって、前記補間パケット送出部は、欠落した前記映像情報を送信するパケットが有している固有の情報を、欠落直前の前記映像情報を送信するパケットが有している固有の情報に基づいて推定し、推定された前記固有の情報および適切なリードソロモン符号を備えるパケットを前記補間するパケットとして送出する、ことを特徴とする通信装置。

請求項5

請求項4に記載の通信装置であって、前記補間パケット送出部は、前記補間パケットとして送出するパケットを前記固有の情報ごとに予め有する、ことを特徴とする通信装置。

請求項6

請求項4に記載の通信装置であって、受信したNULLパケットを前記固有の情報に対応付けて記憶するパケットナンバーカウンタ部を備え、前記補間パケット送出部は、前記補間パケットとして送出するパケットとして、前記NULLパケットを用いる、ことを特徴とする通信装置。

請求項7

コンピューターを通信装置として機能させる通信プログラムであって、前記コンピューターを、制御手段として動作させ、前記制御手段に対して、映像情報を送信するパケットの欠落を判定するパケット欠落判定ステップと、前記映像情報を送信するパケットが欠落した場合に補間するパケットを送出する補間パケット送出ステップと、を実行させることを特徴とする通信プログラム。

請求項8

コンピューターを用いた通信方法であって、前記コンピューターは、映像情報を送信するパケットの欠落を判定するパケット欠落判定ステップと、前記映像情報を送信するパケットが欠落した場合に補間するパケットを送出する補間パケット送出ステップと、を実施することを特徴とする通信方法。

技術分野

0001

本発明は、通信装置通信プログラム通信方法に係るものである。

背景技術

0002

従来、地上デジタル放送では、MPEG−2 TSを使用した放送TSが使用される場合があり、地上デジタル放送を電波に変換するOFDM変調器には、放送TSと放送TSに同期したクロックが必要となる。放送局マスタ)から送信所への伝送にはマイクロ波を使用し、定レートで信号(放送TSとクロック)を送信している。これに対して、ジッタが比較的発生しやすい伝送路を経由して信号を伝送する場合は、定レートで信号を伝送することが保証されないため、安定した放送TSとクロックの伝送を行えない。これは、受信機側で用意する電圧制御水晶発振器VCXO)に加え、送信機側タイムスタンプ情報を付加するなどの手段により同期が可能となる。

0003

上記のような技術においては、特許文献1に、「パケット順序を示すシーケンス番号を有し、1つのコンテンツを伝送するための複数のパケットが入力され、3以上の複数の送信ポート120a〜120cを備えた送信装置100の複製機能110が、前記入力パケットを前記送信ポート数よりも少ない2以上の複数分複製し、該複製パケットを前記複数の送信ポートに各々振り分け、複数の通信経路300a〜300cを介してマルチキャストにて各々配信し、受信装置200の復元機能220が、前記各通信経路に接続された複数の受信ポートから受信されたマルチキャストデータのパケットを、前記シーケンス番号順に並べ替えて元の1つのコンテンツを復元する」と記載されている。

先行技術

0004

特開2011−009927号公報

発明が解決しようとする課題

0005

上記特許文献1に記載の技術では、通信経路を複数必要とするため、通信設備が複雑かつ巨大化しやすくなってしまう。

0006

本発明の目的は、パケットの欠落が発生しやすいネットワークを介しても、パケット欠落の影響を無視できる程度に抑えやすい通信技術を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本願は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下のとおりである。上記課題を解決すべく、本発明に係る通信装置は、映像情報を送信するパケットの欠落を判定するパケット欠落判定部と、上記映像情報を送信するパケットが欠落した場合に補間するパケットを送出する補間パケット送出部と、を備える。

0008

また、上記の通信装置においては、上記パケット欠落判定部は、上記映像情報を送信するパケット間の間隔が所定以上であればパケットの欠落が有ると判定するものであってもよい。

0009

また、上記の通信装置においては、上記補間パケット送出部は、上記補間するパケットとして、欠落した上記映像情報を送信するパケットが有している固有の情報を有するパケットを用いるものであってもよい。

0010

また、上記の通信装置においては、上記補間パケット送出部は、欠落した上記映像情報を送信するパケットが有している固有の情報を、欠落直前の上記映像情報を送信するパケットが有している固有の情報に基づいて推定し、推定された上記固有の情報および適切なリードソロモン符号を備えるパケットを上記補間するパケットとして送出するものであってもよい。

0011

また、上記の通信装置においては、上記補間パケット送出部は、上記補間パケットとして送出するパケットを上記固有の情報ごとに予め有するものであってもよい。

0012

また、上記の通信装置においては、受信したNULLパケットを上記固有の情報に対応付けて記憶するパケットナンバーカウンタ部を備え、上記補間パケット送出部は、上記補間パケットとして送出するパケットとして、上記NULLパケットを用いるものであってもよい。

0013

また、本発明に係る通信プログラムは、コンピューターを通信装置として機能させる通信プログラムであって、上記コンピューターを、制御手段として動作させ、上記制御手段に対して、映像情報を送信するパケットの欠落を判定するパケット欠落判定ステップと、上記映像情報を送信するパケットが欠落した場合に補間するパケットを送出する補間パケット送出ステップと、を実行させる。

0014

また、本発明に係る通信方法は、コンピューターを用いた通信方法であって、上記コンピューターは、映像情報を送信するパケットの欠落を判定するパケット欠落判定ステップと、上記映像情報を送信するパケットが欠落した場合に補間するパケットを送出する補間パケット送出ステップと、を実施する。

0015

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

発明の効果

0016

本発明によると、パケットの欠落が発生しやすいネットワークを介しても、パケット欠落の影響を無視できる程度に抑えやすい通信技術を提供することができる。

図面の簡単な説明

0017

本発明の第一の実施形態に係る送信装置のブロック図である。
本発明の第一の実施形態に係る受信装置のブロック図である。
GPSクロック生成処理処理フローを示す図である。
パケット送信処理の処理フローを示す図である。
パケット受信処理の処理フローを示す図である。
クロック調整処理のクロック周波数を高める例を示す図である。
クロック調整処理のクロック周波数を低下させる例を示す図である。
本発明の第二の実施形態に係る送受信装置のブロック図である。
本発明のフラグ間調整処理の処理フローを示す図である。
本発明の第三の実施形態に係る受信装置のブロック図である。
本発明のパケット補間部のブロック図である。
ダミーバイトデータ構造を示す図である。

実施例

0018

以下に、本発明に係る第一の実施形態を適用した通信装置である送信装置10および受信装置20についてのそれぞれの実施形態について、図面を参照して説明する。当該通信装置は、特に高い転送レートを必要とするMPEG−2 TS(Transport Stream)などの動画情報のパケットやインターネットプロトコル(IP:Internet Protocol)などを用いて、非同期かつジッタ、データロスが比較的発生しやすいインターネット等の伝送路を経由してパケットを送受信するための装置に関するものである。

0019

図1は、本発明の第一の実施形態における送信装置10のブロック図である。本実施形態において想定する送信装置10においては、ジッタの発生の可能性のある伝送路を介して受信装置へMPEG−2TTSパケットを送信する送信部100と、当該送信部の駆動を制御するクロック(CLK(S))を生成するクロック生成部160と、が含まれる。

0020

クロック生成部160には、システムクロック生成部161と、PLL部(例えばPLL回路)162と、が含まれる。また、システムクロック生成部161は、GPS信号受信機により受信されるGPS電波から取り出されたGPSクロック180を用いて、システムクロック生成部161がPLL部162を用いて27MHzのシステムクロックを生成する。生成されたシステムクロックCLK(S)は送信部100に送られ、後述する送信タイムスタンプカウンタ部130のカウンタ値に用いられる。

0021

送信部100には、フラグ処理部110と、タイムスタンプ付加部120と、送信タイムスタンプカウンタ部130と、が含まれる。このうちタイムスタンプ付加部120と、送信タイムスタンプカウンタ部130とは、送信タイムスタンプ生成部であるともいえる。送信タイムスタンプカウンタ部130は、送信するMPEG−2TTSパケットに付加するタイムスタンプを、システムクロック生成部161が生成したシステムクロックCLK(S)140を用いて生成する。タイムスタンプ付加部120は、MPEG−2TSパケットにタイムスタンプを付加してMPEG−2 TTSパケットへと構成し、伝送路へ送信する。フラグ処理部110は、一つ又は複数のMPEG−2 TSパケットを受け付けると、該パケットの再生順方向において所定の間隔にあるパケットに対してフラグ情報を与える。

0022

具体的には、フラグ処理部110は、送信部100に入力される1つ又は複数のMPEG−2TSパケット150に対して、再生順方向に所定の間隔で(例えば、32パケット毎に)、フラグとしてMPEG−2 TSパケット先頭の1バイト目を47h(パケット先頭固定値)から37hに書き換えて、MPEG−2 TSパケット151として送信タイムスタンプ生成部に送出する。

0023

タイムスタンプ付加部120は、送信タイムスタンプカウンタ部130から取得したタイムスタンプを、タイムスタンプ155としてMPEG−2TSパケット151の所定の位置に付加する。タイムスタンプ付加部120は、タイムスタンプ155を付加したMPEG−2 TSパケットを、MPEG−2TTSパケットとして、伝送路に送出する。

0024

図2は、本発明の第一の実施形態における受信装置20のブロック図である。本実施形態において想定する受信装置20においては、ジッタの発生の可能性のある伝送路を介して送信装置10からMPEG−2TTSパケットを受信する受信部200と、当該受信部の駆動を制御するクロック(CLK(R))250を生成するクロック生成部270と、が含まれる。

0025

クロック生成部270には、システムクロック生成部271と、PLL部(例えばPLL回路)272と、が含まれる。また、システムクロック生成部271は、GPS信号受信機により受信されるGPS電波から取り出されたGPSクロック280を用いて、システムクロック生成部271がPLL部272を用いて27MHzのシステムクロックを生成する。生成されたシステムクロックCLK(R)250は受信部200に送られ、後述する受信タイムスタンプカウンタ部231のカウンタ値に用いられる。

0026

受信部200には、二重化バッファ210と、フラグ抽出部220と、受信バッファ制御部230と、クロック調整部240と、が含まれる。伝送路を経由して受信部200に入力されたMPEG−2TTSパケットは、二重化バッファ210に格納される。なお、二重化バッファは、二重の格納エリア受信バッファ)を備えることで、受信バッファへの書き込み、読み出し制御にてPCRによるジッタを抑制して、安定したパケットの送受信を実現することが可能となる。

0027

フラグ抽出部220は、MPEG−2TSパケット151のフラグ情報が含まれる(パケット先頭が「37h」で始まる)場合には、47h(パケット先頭固定値)に書き換える。また、フラグ抽出部220は、MPEG−2 TSパケット150を伝送路上に送信する。

0028

受信バッファ制御部230は、受信タイムスタンプカウンタ部231と、タイムスタンプ値比較部232と、を含む。

0029

受信タイムスタンプカウンタ部231は、受信したMPEG−2TTSパケットを二重化バッファ210から読み出すタイミングを特定するタイムスタンプ値を、システムクロック生成部271が生成したシステムクロックCLK(R)250を用いて生成する。

0030

タイムスタンプ値比較部232は、二重化バッファ210に格納されているパケットのそれぞれが有するタイムスタンプ155の値と、受信タイムスタンプカウンタ部231が出力するタイムスタンプ値とを比較する。

0031

受信バッファ制御部230は、タイムスタンプ値比較部232による比較の結果、両者のタイムスタンプ値が対応する(例えば、一致する)MPEG−2TTSパケットを特定し、タイムスタンプ155を除去してMPEG−2TSパケット151として読み出す。受信バッファ制御部230は、読み出されたMPEG−2 TSパケット151を、フラグ抽出部220へ伝送する。この際、受信バッファ制御部230は、MPEG−2 TSパケット先頭の1バイト目が37hであるパケットについては、所定パケット毎(例えば、32パケット毎)のフラグ情報を有するものとしてMPEG−2 TTSパケットをカウンタ値比較部242に送出する。

0032

クロック調整部240は、送信クロック生成部241と、カウンタ値比較部242と、を含む。送信クロック生成部241は、例えば電圧制御水晶発振器(VCXO)であり、印加する電圧に応じて所定の周波数のクロックを生成する。また、送信クロック生成部241は、MPEG−2TSパケット150の送出に同期した出力クロック260を出力する。

0033

カウンタ値比較部242は、フラグを付する間隔(パケットの欠落がない場合のクロックの期待カウント値)と、送信クロック生成部241における電圧制御水晶発振器(VCXO)で生成したクロックを計測カウント)したカウント値とを比較し、差異を特定する。

0034

図3は、本実施形態における送受信クロック生成処理の動作フローを示す図である。送受信クロック生成処理は、送信装置10および受信装置20が起動すると開始される。

0035

まず、システムクロック生成部161、271は、図示しないGPS信号受信機がGPS信号を受信したか否かを判定する(ステップS001)。具体的には、システムクロック生成部161、271は、GPS信号受信機のGPS信号の受信状態を問い合わせる。受信していない場合には、システムクロック生成部161、271は、後述するステップS007へ処理を進める。

0036

GPS信号を受信した場合(ステップS001にて「受信」の場合)には、システムクロック生成部161、271は、GPSクロックを抽出する(ステップS002)。具体的には、システムクロック生成部161、271は、受信したGPS信号からGPSクロックを抽出する。

0037

そして、PLL部162は、送受信システムクロック生成カウンタ値を参照して、PLL制御の必要性を判定し(ステップS003)、PLL制御を行う場合には、送受信システムクロックのクロック生成カウンタを制御する(ステップS004)。そして、PLL部162は、位相調整された27MHzの送受信システムクロックを生成する(ステップS005)。

0038

システムクロック生成部161、271は、自らが設けられた送信装置10または受信装置20の電源の切断を判定する(ステップS006)。電源が切断された場合には、システムクロック生成部161、271は、送受信クロック生成処理を終了させ、切断されていない場合には、ステップS001に制御を戻す。

0039

システムクロック生成部161、271は、GPS信号を受信していない場合(ステップS001にて「受信なし」の場合)、あるいはPLL制御を行わない場合(ステップS003にて「No」の場合)には、クロック生成カウンタを自走させて、27MHzの送受信システムクロックを生成する(ステップS007)。

0040

以上が、送受信クロック生成処理の処理フローである。送受信クロック生成処理により、GPSクロックを用いてシステムクロックを生成することができる。

0041

図4は、本実施形態におけるパケット送信処理の動作フローを示す図である。パケット送信処理は、送信装置10が起動した後、送信するMPEG−2TSパケットを受け付けると、開始される。

0042

フラグ処理部110は、フラグを変更する(ステップS101)。具体的には、フラグ処理部110は、受け付けた1つ又は複数のMPEG−2TSパケットを再生順方向に所定の間隔で(例えば、32パケット毎に)、フラグとしてMPEG−2 TSパケット先頭の1バイト目を47h(パケット先頭固定値)から37hに書き換えて、MPEG−2 TSパケット151として送信タイムスタンプ生成部に送出する。

0043

そして、タイムスタンプ付加部120は、送信カウンタ制御を行う(ステップS102)。具体的には、タイムスタンプ付加部120は、送信タイムスタンプカウンタ部130が生成するカウンタの値に応じて、MPEG−2TSパケットごとの送信タイミングを特定する。

0044

そして、タイムスタンプ付加部120は、送信タイムスタンプの生成が完了したか否かを判定する(ステップS103)。具体的には、タイムスタンプ付加部120は、送信タイムスタンプカウンタ部130が生成するタイムスタンプが生成されたか否かを判定し、生成されていない場合にはステップS102に制御を戻す。

0045

送信タイムスタンプが生成された場合(ステップS103にて「完了」の場合)には、タイムスタンプ付加部120は、送信タイムスタンプを付加する(ステップS104)。具体的には、タイムスタンプ付加部120は、送信するMPEG−2TSパケット151に対して、タイムスタンプ155を付加する。

0046

そして、タイムスタンプ付加部120は、パケット制御信号が生成されるまで待機し(ステップS105)、パケット制御信号が生成されると、パケットを送出する(ステップS106)。

0047

以上が、パケット送信処理の処理フローである。パケット送信処理によると、送信するMPEG−2TSパケットに対して、再生順方向に所定の間隔で(例えば、32パケット毎に)、フラグを付加し、タイムスタンプを付加して送信することができる。

0048

図5は、本実施形態におけるパケット受信処理の動作フローを示す図である。パケット受信処理は、受信装置20が起動すると、開始される。

0049

まず、受信バッファ制御部230は、パケットを受信したか否かを判定する(ステップS201)。具体的には、受信バッファ制御部230は、伝送路を経由してMPEG−2TTSパケットを受信したか否かを判定する。未受信であれば、受信バッファ制御部230は、制御をステップS201に戻す。

0050

パケットを受信した場合(ステップS201にて「受信」の場合)には、受信バッファ制御部230は、パケットの受信カウンタ制御を行う(ステップS202)。具体的には、受信バッファ制御部230は、受信したMPEG−2TTSパケットを、タイムスタンプ155の値の順になるよう整列させる。

0051

そして、受信バッファ制御部230は、受信バッファへ書き込む(ステップS203)。具体的には、受信バッファ制御部230は、整列させた順にMPEG−2TTSパケットを二重化バッファ210へ書き込む。

0052

そして、タイムスタンプ値比較部232は、受信タイムスタンプを抽出する(ステップS204)。具体的には、タイムスタンプ値比較部232は、二重化バッファ210に格納されたMPEG−2TTSパケットから、タイムスタンプ155の値を順に取得する。

0053

そして、タイムスタンプ値比較部232は、タイムスタンプ値と受信カウンタ値を比較する(ステップS205)。具体的には、タイムスタンプ値比較部232は、ステップS204にて取得したタイムスタンプの値と、受信タイムスタンプカウンタ部231が生成する受信タイムスタンプカウンタの値を順に比較する。

0054

そして、受信バッファ制御部230は、受信バッファの読出しを行い、MPEG−2TSパケットを取り出す(ステップS206)。受信バッファ制御部230は、ステップS205において比較した結果、タイムスタンプ値が、受信タイムスタンプカウンタ部231が生成する受信タイムスタンプカウンタの値と一致した場合にMPEG−2TTSパケットのMPEG−2 TSパケット151を読み出し、フラグ抽出部220へ受け渡す。この際、受信バッファ制御部230は、MPEG−2 TSパケット先頭の1バイト目が37hであるパケットについては、所定パケット毎(例えば、32パケット毎)のフラグ情報を有するものとしてMPEG−2 TTSパケットをカウンタ値比較部242に送出する。

0055

そして、フラグ抽出部220は、フラグを抽出する(ステップS207)。具体的には、フラグ抽出部220は、受信バッファ制御部230から受け渡されたMPEG−2TSパケット151の先頭の1バイト目が37hであるパケットについて、47h(パケット先頭固定値)へと書き戻し、MPEG−2 TSパケット150として伝送路(例えば、伝送先にOFDM変調器が接続されている伝送路)へ送信する。

0056

カウンタ値比較部242は、カウンタ値を比較する(ステップS208)。具体的には、カウンタ値比較部242は、フラグを付する間隔(パケットの欠落がない場合の32パケットごとのクロックの期待カウント値)と、送信クロック生成部241における電圧制御水晶発振器(VCXO)で生成したクロックを実際に受信したパケットのフラグ間で計測(カウント)したカウント値と、を比較し、差異を特定する。

0057

そして、カウンタ値比較部242は、送信クロック生成部241に対して、クロック調整処理を行う(ステップS209)。具体的には、カウンタ値比較部242は、受信したパケットのフラグ間のカウント値がVCXOにより生成されたクロックのカウント値を上回る場合には、その度合いに応じて、送信クロック生成部241に対して、周波数を高める、すなわち高周波数化するよう指示する(印加する電圧を上昇させる)。あるいは、カウンタ値比較部242は、受信したパケットのフラグ間のカウント値がVCXOにより生成されたクロックのカウント値を下回る場合には、その度合いに応じて、送信クロック生成部241に対して、周波数を低くする、すなわち低周波数化するよう指示する(印加する電圧を下降させる)。

0058

以上が、パケット受信処理の処理フローである。パケット受信処理によれば、受信装置20は、パケットに設けられたフラグ間の期待受信間隔(クロック)と実際の送信クロック生成部241が生成する出力クロックであるVCXOクロックとの間に発生した乖離に応じて、VCXOクロックの周波数を調整することができる。

0059

図6は、パケット受信処理におけるクロック調整の例を示す図である。本例は、VCXOクロックの周波数を高める必要がある場合の例である。受信したMPEG−2TTSパケットのフラグ300は、32パケット毎に陽性となる。仮に、フラグ300が陽性となったパケットから再生順にパケット連番301を振ると、32番目にフラグ300が陽性となるものであるといえる。

0060

ここで、パケット連番301が32番目にあたるパケットについて、再生されるクロックが、フラグ300が陽性となったパケットから100クロック目であるとすると、生成された実際のVCXOクロック320が95クロック目にあたる場合には、VCXOクロックが遅れるという乖離が発生する。生成されるクロックが100クロックとなるように、VCXOクロックの周波数を高め、遅れを調整することで、この乖離を解消できる。そこで、カウンタ値比較部242は、送信クロック生成部241に対して周波数を高めるよう指示を出す。

0061

図7は、パケット受信処理におけるクロック調整の例を示す図である。本例は、VCXOクロックの周波数を低くする必要がある場合の例である。受信したMPEG−2TTSパケットのフラグ300は、32パケット毎に陽性となる。仮に、フラグ300が陽性となったパケットから再生順にパケット連番301を振ると、32番目にフラグ300が陽性となるものであるといえる。

0062

ここで、パケット連番301が32番目にあたるパケットについて、再生されるクロックが、フラグ300が陽性となったパケットから100クロック目であるとすると、生成された実際のVCXOクロック320が105クロック目にあたる場合には、VCXOクロックが先行するという乖離が発生する。生成されるクロックが100クロックとなるように、VCXOクロックの周波数を低くし、先行を調整することで、この乖離を解消できる。そこで、カウンタ値比較部242は、送信クロック生成部241に対して周波数を低くするよう指示を出す。

0063

以上が、本発明に係る第一の実施形態を適用した通信装置である送信装置10および受信装置20である。第一の実施形態によれば、通信装置としての送信装置10においては、フラグを付加し、受信装置20においては、フラグの間隔に応じて出力するクロックを調整可能となるため、パケットの欠落が発生しやすいネットワークを介しても、クロック同期の精度を維持しやすい通信技術を提供することができる。つまり、パケットが伝送路で失われた場合においても、クロックのずれを調整することが可能となり、スムーズな動画の再生が可能となる。

0064

本発明は、上記の第一の実施形態に制限されない。上記の第一の実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。例えば、上記の第一の実施形態においては、送信装置10と受信装置20とは、互いに異なる装置を想定しているが、これに限られず、同じ装置で実現されていてもよい。

0065

図8は、このような第二の実施形態についての送受信装置30の例を示す図である。送受信装置30は、送信装置10に含まれる送信部100と同様の送信部と、受信装置20に含まれる受信部200と同様の受信部と、を備える。また、送受信装置30は、外部から受信するGPSクロック680を用いて、送信部100および受信部200に対してそれぞれCLK(S)およびCLK(R)のクロックを出力するシステムクロック生成部671と、PLL部672と、を含むクロック生成部670を備える。

0066

このような送受信装置30とすることで、送受信装置30同士が送受信を相互に行うことができるため、有線放送局等、容易に精度高く動画を配信する通信施設設立することができる。

0067

また、図9は、受信部200のクロック調整部240が、フラグ処理部110に対して、フラグを設定するパケット間隔の最適化を指示するフィードバックを与えるフラグ間隔調整処理についての処理フローを示す図である。クロック調整部240は、第一の実施形態においては、伝送路を通じて、第二の実施形態においては、内部バス等を通じて、フラグ処理部110に指示を与えるものとする。

0068

まず、クロック調整部240は、クロック調整頻度を特定する(ステップS301)。具体的には、クロック調整部240は、パケット受信処理のステップS209にて行われるクロック調整処理の実施回数を、所定の時間において計測しておき、単位時間当たりの実施頻度として特定する。

0069

そして、クロック調整部240は、特定した調整頻度が維持範囲内であるか否かを判定する(ステップS302)。具体的には、クロック調整部240は、ステップS301において特定した実施頻度が、所定の上限値と下限値の間に含まれるか否かを判定する。維持範囲内の場合には、クロック調整部240は、ステップS301へ制御を戻す。

0070

維持範囲内にない場合(ステップS302において「No」の場合)には、クロック調整部240は、調整頻度過多であれば、フラグ間隔を短く設定するようフラグ処理部110に指示する(ステップS303)。具体的には、実施頻度が所定の上限値を上回る場合には、VCXOが生成するクロックに乖離が生じやすい状態にあるとして、より短い間隔で調整を行うため、フラグを与える間隔を所定パケット数だけ(例えば、フラグ間隔を2パケット)短くするよう指示する。

0071

クロック調整部240は、調整頻度過少であれば、フラグ間隔を長く設定するようフラグ処理部110に指示する(ステップS304)。具体的には、実施頻度が所定の下限値を下回る場合には、VCXOが生成するクロックは適正に近い状態にあるとして、より長い間隔で調整を行うものとしても精度が保てるとして、フラグを与える間隔を所定パケット数だけ(例えば、フラグ間隔を2パケット)長くするよう指示する。そして、クロック調整部240は、制御をステップS301へ戻す。

0072

以上が、フラグ間調整処理の処理フローである。フラグ間調整処理を行うことで、MPEG−2TSパケットに与えるフラグの間隔を調整することができるため、安定動作時にはフラグ間隔を長くして無駄な同期処理を省き、不安定動作時にはフラグ間隔を短くして細やかな同期処理を可能とすることができる。

0073

また例えば、本発明に係る第一の実施形態においては、受信部200から伝送路上にMPEG−2TSパケット150が送信されているが、パケットの欠落が有る場合に補間するパケット補間の機能を備えるものとしてもよい。以下に、このような通信装置である受信装置20´について、第三の実施形態として図面を参照して説明する。なお、第三の実施形態は、第一の実施形態と基本的に同様の構成を備えるものであるため、第一の実施形態における構成と同様の構成については同様の符号を付与して、説明を省略している。また、第一の実施形態における構成においては、クロック生成部270は、GPSクロック280に基づいてシステムクロックを生成し、受信部200において使用するものとしている。しかし、第三の実施形態においてはこれに限られるものではなく、水晶発振器等の他の発振源に基づいてクロックを生成するものであってもよい。

0074

図10は、本発明の第三の実施形態における受信装置20´のブロック図である。本実施形態において想定する受信装置20´においては、受信部200と、当該受信部200の駆動を制御するクロック(CLK(R))250を生成するクロック生成部270と、受信部200から伝送路(例えば、伝送先にOFDM変調器が接続されている伝送路)上に向けて送信されたMPEG−2TSパケット150を監視して、パケットの欠落が発生した場合に補間パケットを送信するパケット補間部290と、が含まれる。

0075

なお、第三の実施形態にけるフラグ抽出部220は、MPEG−2TSパケット150を伝送路(OFDM変調器が接続されている伝送路)へ向けて送信するが、送信されたMPEG−2 TSパケット150は伝送路(OFDM変調器が接続されている伝送路)に到達するまでの間にパケット補間部290を経由する。

0076

図11は、パケット補間部290のブロック図である。パケット補間部290には、パケット欠落判定部291と、補間パケット送出部292と、TSパケット間隔カウンタ部293と、パケットナンバーカウンタ部294と、が含まれる。

0077

パケット欠落判定部291は、伝送路(OFDM変調器が接続されている伝送路)へ向かって受信部200から送出されるMPEG−2TSパケット150を監視し、パケット間隔が所定以上である場合(例えば地上デジタル放送信号の場合には、1357クロック以上である場合)に、、パケット抜け(欠落)があると判定し、欠落しているパケットに代えて補間パケットを送出するよう補間パケット送出部292に指示を与える。

0078

TSパケット間隔カウンタ部293は、伝送路(OFDM変調器が接続されている伝送路)へ向かって受信部200から送出されるMPEG−2 TSパケット150ごとに、先頭間の間隔(クロック)をカウントする。TSパケット間隔カウンタ部293は、カウントした値を、パケット欠落判定部291へ通知する。

0079

補間パケット送出部292は、パケット欠落判定部291から補間パケットを送出する指示を受け付けると、予め定められた補間パケットから該当する補間パケットを特定して伝送路(OFDM変調器が接続されている伝送路)上に送出する。なお、補間パケット送出部292は、補間パケットを特定する際に、パケットナンバーカウンタ部294が記録しているパケットナンバーをインクリメントしたパケットナンバーを有する補間パケットを送出する補間パケットとして特定する。

0080

パケットナンバーカウンタ部294は、伝送路(OFDM変調器が接続されている伝送路)へ向かって受信部200から送出されるMPEG−2TSパケット150を監視し、送出されたパケットに含まれるパケットナンバーを記録する。通常、パケットナンバーは所定の基準により付与される番号であり、欠落パケットが有る場合には欠落前後のパケットナンバーに基準外の飛び番が発生する。地上デジタル放送信号の場合には、パケットナンバーカウンタ部294は、放送TSパケットに含まれる16バイト長のダミーバイトと呼ばれる情報内に含まれるフレーム同期識別情報TSPカウンタ値情報とをパケットナンバーとして取得する。

0081

図12は、ダミーバイト400のデータ構造を示す図である。放送TSにおいては、MPEGパケット188バイトの後端に16バイト長のダミーバイトと呼ばれる情報が付加された204バイトのデータ構造を有する。ダミーバイト400の先頭バイト(第0バイト)の先頭から数えて8ビット目には、フレーム奇数偶数のいずれかを特定するフレーム同期識別ビット401が格納されており、上述のフレーム同期識別情報は当該ビットに相当する。また、ダミーバイト400の先頭3バイト目(第2バイト)の先頭から数えて4ビット目から、4バイト目(第3バイト)の最後尾ビット(8ビット目)までには、固有の値であるTSPカウンタ値402(例えば、所定の有限の上限値を超えると初期値に戻る循環可能な値を取りうる)が格納されており、上述のTSPカウンタ値情報は当該ビット列が示す値に相当する。

0082

さらには、ダミーバイトの先頭9バイト目(第8バイト)の先頭ビットから最後尾バイト(第15バイト)の最後尾ビットまでは、リードソロモン符号403が格納されている。リードソロモン符号403は、送信される映像データに基く値ではあるが、例えば見かけ近似した画像データとなりやすい連続するTSパケット間においても、必ずしも近似した値とはならない。なお、リードソロモン符号はパケットの受信側による誤り訂正に用いられる情報であるため、TSパケットの誤りを適切に訂正するためには、TSパケットの内容すなわち送信する映像情報に応じて算出されている必要が有る。しかし、リードソロモン符号の算出に係る演算負荷は比較的高いものであり、例えばパケットの欠落を発見後、送出までの間に補間すべき映像情報に応じて算出するような即応性を要する演算を実現するような使用には耐えられない可能性がある。

0083

そのため、補間パケット送出部292は、予め、補間パケットとして受信側のOFDM変調器にて異常動作が発生しない適切なフレーム同期識別情報とTSPカウンタ値と映像情報とに応じたリードソロモン符号を有するダミーバイト情報を記憶しておき、補間パケット送出部292は、補間指示を受けると欠落したTSPカウンタ値(例えば、連続して欠落が有る場合においても、欠落したパケット数に応じたTSPカウンタ値)を有するダミーバイトを引き当てて素早く送出する構成としている。つまり、補間パケット送出部292は、補間パケットを特定する際に、パケットナンバーカウンタ部294が記録しているパケットナンバーを連続欠落パケット数分インクリメントした固有のパケットナンバーを有する補間パケットを推定により特定し送出する。

0084

なお、補間パケットとして用いられるダミーバイト情報は、上述のものに限られず、受信装置20´により受信したNULLパケットをパケットナンバーに対応付けて随時記憶しておき、記憶したNULLパケットを引き当てるものであってもよい。一般には、地上デジタル放送信号においては、NULLパケットがある程度の割合で含まれるため、例えば、パケットナンバーカウンタ部294が、パケットナンバーごと(フレーム同期識別情報とTSPカウンタ値との組み合わせごと)に、受信したNULLパケットを随時に記憶しておき、補間を要する際には記憶しておいたNULLパケットを補間パケットとして補間パケット送出部292に受け渡すものとしてもよい。

0085

なお、補間パケットを含む映像情報を再生すると、厳密には補間パケットにて表されるべき画像は乱れることとなるが、補間パケットが補う情報は部分的である場合が多いため、欠落パケットが一定程度以下に抑えられていれば、映像全体が全く見えないほどの不具合を引き起こすおそれは一定程度回避できる。これに対して、例えば欠落パケットが補間されず欠落のままOFDM変調器に到達する場合には、同期信号も欠落することとなるため、再同期のために画面全体がブラックアウトするおそれがある。またリードソロモン符号が適切でないパケットをOFDM変調器が受信すると、パケットが破壊されて欠落と同じように画面全体がブラックアウトするおそれもある。

0086

以上が、パケット補間部290の構成例である。パケット補間部290によれば、受信装置20は、パケットの欠落が発生すると、OFDM変調器の安定動作に影響を与えにくい補間パケットを送信することができる。

0087

以上が、本発明に係る第三の実施形態を適用した通信装置である受信装置20´である。

0088

なお、上記第三の実施形態によるパケット補間部290は、受信装置20´に限られず、上述の送受信装置30の受信部200と伝送路との間に接続する形で適用されるものであってもよい。

0089

なお、上記実施形態においては、フラグ処理部110が行うフラグ処理は、フラグを立てるという意味で陽性、フラグを下げるという意味で陰性との表現を行っているが、これに限られない。例えば、パケット上の所定のオフセット位置にある情報をフラグ情報へ変更するものであってもよいし、所定のオフセット位置にある情報を削除するものであってもよい。また、所定のオフセット位置にある情報を所定の規則に従って並べ替える等の処理を行うものであってもよい。

0090

また、上記した実施形態の技術的要素は、単独で適用されてもよいし、プログラム部品ハードウェア部品のような複数の部分に分けられて適用されるようにしてもよい。

0091

以上、本発明について、実施形態を中心に説明した。

0092

10・・・送信装置、20・・・受信装置、30・・・送受信装置、100・・・送信部、110・・・フラグ処理部、120・・・タイムスタンプ付加部、130・・・送信タイムスタンプカウンタ部、140・・・CLK(S)、150・・・MPEG−2TSパケット、151・・・MPEG−2 TSパケット、155・・・タイムスタンプ、160・・・クロック生成部、161・・・システムクロック生成部、162・・・PLL部、180・・・GPSクロック、200・・・受信部、210・・・二重化バッファ、220・・・フラグ抽出部、230・・・受信バッファ制御部、231・・・受信タイムスタンプカウンタ部、232・・・タイムスタンプ値比較部、240・・・クロック調整部、241・・・送信クロック生成部、242・・・カウンタ値比較部、250・・・CLK(R)、260・・・出力クロック、270・・・クロック生成部、271・・・システムクロック生成部、272・・・PLL部、280・・・GPSクロック、290・・・パケット補間部、291・・・パケット欠落判定部、292・・・補間パケット送出部、293・・・TSパケット間隔カウンタ部、294・・・パケットナンバーカウンタ部、400・・・ダミーバイト、401・・・フレーム同期識別ビット、402・・・TSPカウンタ値、403・・・リードソロモン符号、670・・・クロック生成部、671・・・システムクロック生成部、672・・・PLL部、680・・・GPSクロック

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