JPH10322691A - 圧縮映像信号復号装置及び圧縮映像信号復号方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 復号された映像信号にフレームシンクロナイ
ザを用いることなく、外部に同期信号を持つ映像機器と
のインターフェースを可能にする圧縮映像信号復号装置
及び映像信号復号方法を提供する。 【解決手段】 圧縮処理の施された圧縮映像信号を記憶
ブロック３の第１のバッファメモリ領域３１に一時的に
保持し、上記第１のバッファメモリ領域３１に保持され
た圧縮映像信号を復号ブロック２により復号し、上記圧
縮映像信号を復号した映像信号を上記記憶ブロック３の
第２のバッファメモリ領域３２に一時的に保持し、上記
第２のバッファメモリ領域３２から１フレーム単位の映
像信号を所定の順序で表示出力として外部同期信号に同
期して出力する制御を制御部で行うことにより、外部同
期信号に同期した表示出力を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばＩＴＵ−Ｔ
（ITU-Telecommunication Standardization Sector）勧
告Ｈ．２２２．０で規定された伝送方式によるデジタル
ビデオ放送（DVB:Digital Video Broadcasting）などに
おける圧縮処理の施された圧縮映像信号を復号する圧縮
映像信号復号装置及び圧縮映像信号復号方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２２２．０は、国際
標準化機構（ISO:International Organization for Sta
ndardization）と国際電気標準会議（IEC:Internationa
l Electrotechnical Commission）の合同技術委員会１
（JTC1:Joint Technical Committee One)における専門
部会（SC: Subcommittee)２９のワーキンググループ（W
G:Working Group)において標準化されたＭＰＥＧ（Movi
ng Picture Experts Group）２システム ISO/IEC13818-
1と共通テキスト標準であって、トランスポート・スト
リーム（TS: Transport Stream）によるマルチメディア
多重化方式を規定している。

【０００３】このＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２２２．０で規定
されている圧縮された映像信号と音声信号の伝送とその
表示についてデジタルビデオ放送（DVB:Digital Video
Broadcasting）を例に説明する。

【０００４】ＭＰＥＧ２では、複数のプログラムの伝送
を可能とするマルチプログラム対応機能が設けられてい
る。これは、エレメンタリ・ストリーム（ES:Elementar
y Stream）と呼ばれる個別の符号圧縮されたストリーム
をトランスポート・パケット（TP: Transport Packet）
と呼ばれる比較的短い単位で時分割多重化することによ
りトランスポート・ストリーム（TS: Transport Strea
m）とするものである。

【０００５】１つの映像エレメンタリ・ストリームと音
声エレメンタリ・ストリームを多重化する基本的な多重
化装置の構成を図９に示す。

【０００６】この図９に示す多重化装置において、映像
データ及び音声データは、映像符号化器１１１及び音声
符号化器１２１により、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２（Ｍ
ＰＥＧ２ビデオ ISO/IEC13818-2及びＭＰＥＧ２オーデ
ィオ ISO/IEC13818-3）にしたがって符号化される。映
像符号化器１１１及び音声符号化器１２１により得られ
る符号圧縮されたストリームをエレメンタリ・ストリー
ム（ES:Elementary Stream）と呼び、この映像エレメン
タリ・ストリームＶ＿ＥＳと音声エレメンタリ・ストリ
ームＡ＿ＥＳを一対とし１プログラムとする。

【０００７】映像エレメンタリ・ストリームＶ＿ＥＳ
は、グループ・オブ・ピクチャ（GOP:Group of Pictur
e）と呼ばれる単位で圧縮されて符号化されており、音
声エレメンタリ・ストリームＡ＿ＥＳはオーディオフレ
ームと呼ばれる単位で圧縮されて符号化されている。Ｖ
＿ＥＳとＡ＿ＥＳは、それぞれがその圧縮単位毎その圧
縮レートに応じた量のデータが発生することになる。こ
の圧縮単位毎のエレメンタリ・ストリームには、その先
頭にヘッダと呼ばれる圧縮時のパラメータが付加されて
おり、このパラメータを用いることで復号が可能とな
る。図１０に、映像データの圧縮の単位（ＧＯＰ）とそ
こから発生する圧縮データ（Ｖ＿ＥＳ）の関係を概念図
で示す。

【０００８】上記映像符号化器１１１及び音声符号化器
１２１により生成された映像エレメンタリ・ストリーム
Ｖ＿ＥＳと音声エレメンタリ・ストリームＡ＿ＥＳは、
次段のパケッタイザ１１２，１２２に入力される。各パ
ケッタイザ１１２，１２２は、映像エレメンタリ・スト
リームＶ＿ＥＳと音声エレメンタリ・ストリームＡ＿Ｅ
Ｓをそれぞれ数パケット連結し、そのストリームに、そ
の復号時の時間表示やパケット化したＥＳの種類を示す
ストリームＩＤ等を付加し、その先頭にＰＥＳヘッダを
付けてパケット化する。このストリームは、パケッタイ
ズド・エレメンタリ・ストリーム（PES:Packetized Ele
mentary Stream）と呼ばれる。ＰＥＳパケット化するこ
とで、そのストリームを伝送した地点での表示をするた
めの時間情報が付加されることになる。これにより、上
述の１プログラムとする映像信号と音声信号の各々の同
期をとることが可能となる。また、ここでは、１プログ
ラムの信号として映像信号と音声信号を想定したが、そ
の他のテキストデータなどについても同様であり、各々
のエレメンタリ・ストリームＥＳをＰＥＳ化すること
で、表示時刻を管理し、各々の同期をとることが可能と
なる。図１１にＰＥＳパケットの概念図を示す。

【０００９】上記パケッタイザ１１２，１２２で映像エ
レメンタリ・ストリームＶ＿ＥＳと音声エレメンタリ・
ストリームＡ＿ＥＳをＰＥＳパケット化することにより
得られる映像パケッタイズド・エレメンタリ・ストリー
ムＶ＿ＰＥＳ及び音声パケッタイズド・エレメンタリ・
ストリームＡ＿ＰＥＳは、ＴＳ多重ブロック１３０に入
力される。このＴＳ多重ブロック１３０では、映像のＰ
ＥＳパケットと音声のＰＥＳパケットを同時に処理し
て、１本のトランスポート・ストリームＴＰに多重化す
る。多重化された映像及び音声の各パケットは、それぞ
れユニークなパケット識別情報（PID: Packet Identifu
cation）が割り当てられ、受信側でこのパケット識別情
報ＰＩＤを選択することにより元のパケッタイズド・エ
レメンタリ・ストリームＰＥＳ及びエレメンタリ・スト
リームＥＳへの変換・復号が可能になる。

【００１０】すなわち、図１２に示すように、映像パケ
ッタイズド・エレメンタリ・ストリームＶ＿ＰＥＳ及び
音声パケッタイズド・エレメンタリ・ストリームＡ＿Ｐ
ＥＳを１８４バイト単位で区切ってＴＳヘッダを付加す
る。トランスポート・ストリーム（TS: Transport Stre
am）には、どのパケッタイズド・エレメンタリ・ストリ
ームＰＥＳのエレメンタリ・ストリームＥＳＰのトラン
スポート・ストリームＴＳであるかを示すをパケット識
別情報ＰＩＤ、復号・表示を行う時刻の元になる基準時
間信号などが付加される。そして、その付加情報とデー
タが１８４バイトになるようにスタッフィングバイトを
付加する。これにより、最終的に、図１３に示すように
ＴＳヘッダを含めて１８８バイトが１つのトランスポー
ト・パケットＴＰとなる。

【００１１】このようにして生成されたトランスポート
・ストリームＴＳは、電波やネットワーク回線などの伝
送媒体を介して伝送される。伝送されたトランスポート
・ストリームＴＳは、生成された順番とは逆のプロセス
を踏むことで最終的に映像信号及び音声信号となり表示
される。

【００１２】ここで、１つの映像に付随して複数の音声
が存在する場合や映像にテキストデータが付随する場合
などには、ＴＳ多重ブロック１３０は、それらのパケッ
タイズド・エレメンタリ・ストリームＰＥＳをＴＳパケ
ット化し同時に１本のストリームに多重化することにな
る。また、ＴＳ多重ブロック１３０では、別のプログラ
ムも同時に多重化し、１本のストリームにすることも可
能である。この場合、送信側では、それぞれのトランス
ポート・ストリームＴＳにユニークなパケット識別情報
ＰＩＤを設定することによって、全てのデータの多重化
を可能にしている。これは、１本のストリームで複数の
プログラムを伝送することを可能にする。

【００１３】１本のストリームで複数のプログラム（番
組）を伝送する場合に受信側で番組を選択するために、
プログラムマップテーブル（PMT: Program Map Table）
とプログラムアソシエーションテーブル（PAT: Program
Association Table）と呼ばれる伝送制御情報が規定さ
れている。これらは、各々がＴＳパケット化され、複数
の番組が多重化されたストリームと同様に多重化されて
伝送される。プログラムマップテーブルＰＭＴは、１つ
の番組とされる映像、音声及びその他のデータに割り当
てられたパケット識別情報ＰＩＤを示すパケットであ
る。すなわち、ある任意のプログラムマップテーブルＰ
ＭＴに記述されているパケット識別情報ＰＩＤのデータ
（映像、音声及びその他のデータ）を復号・表示するこ
とで、１つの番組の受信が終了する。プログラムマップ
テーブルＰＭＴには１つの番組の情報が書かれているの
で、多重化されている番組数分のＰＭＴパケットが存在
することになる。プログラムマップテーブルＰＭＴはＴ
Ｓパケット化され１ＰＭＴ毎にユニークなパケット識別
情報ＰＩＤが割り当てられる。このプログラムマップテ
ーブルＰＭＴを選択することが番組を選択するになり、
この選択のためにプログラムアソシエーションテーブル
ＰＡＴが用いられる。プログラムアソシエーションテー
ブルＰＡＴには、ＰＭＴパケットのパケット識別情報Ｐ
ＩＤが書かれている。すなわち、このプログラムアソシ
エーションテーブルＰＡＴには、プログラム番号と呼ば
れる番組の番号を示す任意の番号とその番組のプログラ
ムマップテーブルＰＭＴのパケット識別情報ＰＩＤが同
時に書かれている。番組の選択は、プログラムアソシエ
ーションテーブルＰＡＴの中から希望する番組のプログ
ラム番号を選択することにより行われる。

【００１４】すなわち、ＭＰＥＧ２システムにおいて、
複数のプログラムが多重化された１本のトランスポート
・ストリームＴＳから選択されたプログラムを取り出す
には、受信側のセットトップボックス（STB: Set Top B
ox）、プログラムアソシエーションテーブルＰＡＴ、プ
ログラムマップテーブルＰＭＴ、エレメンタリＰＩＤを
取得することにより、ビデオ信号やオーディオ信号など
パケットのパケット識別情報ＰＩＤを検出して、そのパ
ケット識別情報ＰＩＤに対応するパケットをデマルチプ
レクサで抜き出すようにする。

【００１５】具体的には、図１４に番組選択のアルゴリ
ズムの概略を示すように、プログラムアソシエーション
テーブルＰＡＴにはＰＩＤ＝０が割り当てられており、
複数の多重化されたストリームから希望する番組を選択
するには、先ず、ＰＩＤ＝０のＰＡＴパケットを受信し
（処理１）、このＰＡＴパケットを解析してプログラム
アソシエーションテーブルＰＡＴから希望する番組のプ
ログラムマップテーブルＰＭＴのパケット識別情報ＰＩ
Ｄ（例えばプログラム番号ＸのＰＩＤ＝ＸＸ）を取得し
（処理２）、このＰＩＤ＝ＸＸのＰＭＴパケットを受信
し（処理３）、ＰＩＤ＝ＸＸのＰＭＴパケットを解析す
ることによりプログラム番号ＸのＰＩＤ情報（映像ＰＩ
Ｄ＝ＸＶ，音声ＰＩＤ＝ＸＡ，データＰＩＤ＝ＸＤ及び
クロックＰＩＤ＝ＸＣ）を展開する（処理４）。

【００１６】そして、プログラムマップテーブルＰＭＴ
から得られた映像ＰＩＤ＝ＸＶの映像パケットを選択的
に受信し（処理５）、この映像ＰＩＤ＝ＸＶの映像パケ
ットからなる映像ストリームからのプログラム番号Ｘの
番組の映像信号を復号する（処理６）。また、プログラ
ムマップテーブルＰＭＴから得られた音声ＰＩＤ＝ＸＡ
の音声パケットを選択的に受信し（処理７）、この音声
ＰＩＤ＝ＸＡの音声パケットからなる音声ストリームか
らのプログラム番号Ｘの番組の音声信号を復号する（処
理８）。また、プログラムマップテーブルＰＭＴから得
られたデータＰＩＤ＝ＸＶのデータパケットを選択的に
受信し（処理９）、このデータＰＩＤ＝ＸＶのデータパ
ケットからなるデータストリームからのプログラム番号
Ｘの番組のデータを復号する（処理１０）。さらに、プ
ログラムマップテーブルＰＭＴから得られたクロックＰ
ＩＤ＝ＸＣのクロックパケットを選択的に受信し（処理
１１）、このクロックＰＩＤ＝ＸＣのクロックパケット
からなるクロックストリームからのプログラム番号Ｘの
番組のクロック再生を行う（処理１２）。

【００１７】ここで、上記処理１２のクロック再生は、
一般的にＰＣＲリカバリと呼ばれる送信側のクロックを
受信側で再現する処理により行われる。基本的に送信側
の映像，音声及びその他のデータは２７ＭＨｚのクロッ
クに同期して処理されている。 受信側では、この送信
側のクロックと全く同じクロックで復号・表示を行わな
ければデータの過不足が生じることになる。そこで、図
１５に示すように送信側にはクロック発生器１００によ
り発生される２７ＭＨｚのクロックをカウントするＳＴ
Ｃカウンタ１０１が存在する。このＳＴＣカウンタ１０
１は、システム・タイム・クロック（STC:System Time
Clock ）と呼ばれるもので、２４時間の時間を計測する
３３ビットのカウンタからなる。このＳＴＣカウンタ１
０１のカウント値をパケッタイザ１０２によりクロック
パケットとしてＴＳパケット化し、番組のストリームが
多重化されているストリームにＴＳ多重ブロック１３０
により多重化して伝送するようにしている。このクロッ
クパケット内の情報をプログラム・クロック・リファレ
ンス（PCR: Program Clock Reference）と呼ぶ。そし
て、上記クロックパケットのパケット識別情報ＰＩＤが
プログラムマップテーブルＰＭＴに書かれており、受信
側では、受信器２０１でパケット識別情報ＰＩＤを選択
してクロックパケットを受信し、このクロックパケット
中のプログラム・クロック・リファレンスＰＣＲを上記
送信側と同じ３３ビットのカウンタからなるＳＴＣカウ
ンタ２０２にロードして、クロック発生器２０３により
発生される２７ＭＨｚのクロックをＳＴＣカウンタ２０
２によりカウントする。そして、ある任意の時間間隔で
伝送されるプログラム・クロック・リファレンスＰＲＣ
を上記ＳＴＣカウンタ２０２によるカウント値と比較器
２０４により比較し、その差分を用いて上記クロック発
生器２０３をＰＬＬ制御することにより、送信側のクロ
ックと全く同じ２７ＭＨｚのクロックを受信側で再生す
るようにしている。

【００１８】このようにして再生される２７ＭＨｚのク
ロックを用いてその他の信号の処理を行うことで、送信
側で符号器に入力された信号の全てを復号・表示するこ
とが可能になる。また、送信側のＳＴＣカウンタ１０１
によるカウント値すなわちＳＴＣは、受信側の上記ＳＴ
Ｃカウンタ２０２によるカウント値として全て完全に再
生できるので、送信時に表示すべき信号毎にその表示を
行う時刻情報をＳＴＣの値と関連付けて付加すること
で、受信側での同期を簡単に実現することができる。具
体的には、上述の図９に示したパケッタイザ１１２，１
２２おいてそのＰＥＳパケット内にその表示時刻情報を
付加することになっている。この時刻表示情報は、プレ
ゼンテーション・タイム・スタンプ（PTS：Presentatio
n Time Stamp）と呼ばれ、システム・タイム・クロック
ＳＴＣの値に対してその信号の表示時刻が記されてい
る。受信側では、ＳＴＣカウンタ２０２のカウント値と
して完全なシステム・タイム・クロックＳＴＣが再生さ
れていることを前提に、そのシステム・タイム・クロッ
クＳＴＣとＰＥＳパケットに記されているプレゼンテー
ション・タイム・スタンプＰＴＳを比較することで、そ
の表示タイミングを制御する。すなわち、例えば図１６
に示すように、受信部２１１で受信される映像ＰＩＤ＝
ＸＶの映像パケットからなる映像ストリームからのプロ
グラム番号Ｘの番組の映像信号を復号ブロック２１２で
復号するに当たり、上記映像ストリームのＰＥＳパケッ
トに記されているプレゼンテーション・タイム・スタン
プＰＴＳをＰＴＳ受信部２１３で取り出し、このプレゼ
ンテーション・タイム・スタンプＰＴＳとＳＴＣカウン
タ２０２により再生されたシステム・タイム・クロック
ＳＴＣとを比較器２１３で比較し一致した時点で上記復
号ブロック２１２から表示出力を得るようにする。

【００１９】ここで、映像信号の場合、復号された信号
の表示のために必要な水平同期信号及び垂直同期信号
は、上述のプレゼンテーション・タイム・スタンプＰＴ
Ｓの情報から生成され、上記復号ブロック２１２内の圧
縮信号の記憶装置（コードバッファ）の容量と復号され
た映像信号の記憶装置（ビデオバッファ）の容量に関連
付けることができる。この同期信号をプレゼンテーショ
ン・タイム・スタンプＰＴＳに関連付けて生成すること
で、入力される圧縮信号と復号された映像信号の出力と
が同期し、上記復号ブロック２１２内において信号の過
不足が生じることなく連続した復号処理が可能となる。
また、送信側で任意の表示時刻を設定した場合において
も、受信側での表示出力は常に制御されることになる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のデジ
タルビデオ放送ＤＶＢを例とした放送用途のシステムで
は、送信側が放送局であり、受信側が一般家庭であれ
ば、受信側での復号、表示すべき信号も映像１つに対し
て、音声１つ、その他のデータが付随するといった内容
で実現される。そして、この場合、受信側で受信した番
組の映像を表示する表示装置は受信機おいて生成された
同期信号を基準に動作するので、その映像信号は全てが
リニアに表示されることになる。

【００２１】しかし、放送局間での素材伝送や番組の配
信などのアプリケーションでは、伝送された素材をリア
ルタイムに受信局のハウスシンク（局内の絶対同期信
号）に合わせ込む必要がある。この場合、受信側では、
その復号器から生成される送信側の同期信号に載った映
像信号を、受信側の同期信号に載せかえる必要がある。
通常、このような場合、フレームシンクロナイザと呼ば
れる高価な機器を介することにより、図１７に示すよう
に、同期信号の載せ換えを行う。すなわち、ＴＳ受信機
の同期信号は上述のＰＣＲリカバリによって生成された
放送局側と同じ同期信号であり、位相，周波数ともに受
信局のハウスシンクとは異なる。したがって、ＴＳ受信
機で生成された同期信号に載った復調後の映像信号は、
ハウスシンクには載らない。これを受信局側のハウスシ
ンクに合わせ込むために、フレームシンクロナイザで
は、位相の変化と周波数の違う部分において、同一フレ
ームの映像信号の繰り返しやフレームの飛び越し等によ
り、フレーム単位での映像信号の過不足の合わせ込みを
行う。上記フレームシンクロナイザでは、復号された映
像信号を処理するので、同期の位相合わせを行うための
ための映像信号の一時保持機能に多くのメモリ容量が要
求されることになる。

【００２２】そこで、本発明の目的は、放送局間での素
材伝送や番組の配信などのアプリケーションにおいて、
フレームシンクロナイザを用いることなく、受信局のハ
ウスシンクすなわち外部同期信号に同期した映像信号を
表示出力として得ることができるようにすることにあ
る。

【００２３】また、本発明の他の目的は、復号された映
像信号にフレームシンクロナイザを用いることなく、外
部に同期信号を持つ映像機器とのインターフェースを可
能にする圧縮映像信号復号装置及び映像信号復号方法を
提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る圧縮映像信
号復号装置は、圧縮処理の施された圧縮映像信号を受信
する受信ブロックと、上記受信ブロックにより受信した
圧縮映像信号を復号する復号ブロックと、上記復号ブロ
ックにより復号する圧縮映像信号を一時保持しておく第
１のバッファメモリと上記復号ブロックにより圧縮映像
信号を復号した映像信号を一時保持しておく第２のバッ
ファメモリを有するメモリブロックと、外部同期信号に
同期して上記第２のバッファメモリから映像信号の表示
出力を得る制御を行う制御手段とを備え、上記第２のバ
ッファメモリから外部同期信号に同期した１フレーム単
位の映像信号を所定の順序で表示出力することを特徴と
する。

【００２５】本発明に係る圧縮映像信号復号装置におい
て、上記制御手段は、例えば、上記受信ブロックにより
受信した圧縮映像信号に付随した表示時間情報及び絶対
時間情報と外部同期信号との位相差により非同期検出を
行って、上記第２のバッファメモリに対する映像信号の
書き込み及び／又は読み出しをフレーム単位で制御す
る。また、上記制御手段は、例えば、上記メモリブロッ
クの第１のバッファメモリのメモリ残量を監視すること
により非同期検出を行って、上記第２のバッファメモリ
に対する映像信号の書き込み及び／又は読み出しをフレ
ーム単位で制御する。さらに、上記制御手段は、例え
ば、外部同期信号が入力されていない場合に、上記受信
ブロックにより受信した圧縮映像信号に付随した同期信
号発生情報に基づいて生成される同期信号に同期して上
記第２のバッファメモリから映像信号の表示出力を得る
制御を行う。

【００２６】本発明に係る圧縮映像信号復号方法は、圧
縮処理の施された圧縮映像信号を第１のバッファメモリ
に一時的に保持し、上記第１のバッファメモリに保持さ
れた圧縮映像信号を復号し、上記圧縮映像信号を復号し
た映像信号を第２のバッファメモリに一時的に保持し、
第２のバッファメモリから１フレーム単位の映像信号を
所定の順序で表示出力として外部同期信号に同期して出
力することを特徴とする。

【００２７】本発明に係る圧縮映像信号方法では、例え
ば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２２２．０で規定されたトラン
スポート・ストリーム（TS: Transport Stream）から得
られる圧縮映像信号を上記第１のバッファメモリに一時
的に保持して復号し、システム・タイム・クロック（ST
C:System Time Clock ）とプレゼンテーション・タイム
・スタンプ（PTS:Presentation Time Stamp）と外部同
期信号に基づいて非同期検出を行って、上記外部同期信
号に同期した映像信号を上記第２のバッファメモリから
出力する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００２９】本発明に係る圧縮映像信号復号方法は、例
えば図１に示すような構成の圧縮映像信号復号装置によ
り実施される。

【００３０】この図１に示した圧縮映像信号復号装置
は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２２２．０で規定された複数の
プログラムを１本のストリームに多重化したトランスポ
ート・ストリーム（TS：Transport Stream）から所望の
プログラムの映像信号を復号するものであって、トラン
スポート・ストリームＴＳが入力されるＴＳ受信ブロッ
ク１と、このＴＳ受信ブロック１に接続された映像復号
ブロック２と、この映像復号ブロック２に接続された記
憶ブロック３からなる。上記記憶ブロック３は、上記映
像復号ブロック２により復号する圧縮映像信号を一時保
持しておくコードバッファと呼ばれる第１のバッファメ
モリ領域３１と上記映像復号ブロック２により圧縮映像
信号を復号した映像信号を一時保持しておくビデオバッ
ファと呼ばれる第２のバッファメモリ領域３２を有する
ダイナミック・ランダムアクセス・メモリ（DRAM：Dyna
mic Random Access Memory）からなる。

【００３１】上記ＴＳ受信ブロック１は、上述の図１４
乃至図１６に示した機能を１チップのデバイスで実現し
たデマルチプレクサ（DEMUX:Demutiplexer）からなり、
トランスポート・ストリームＴＳから所望の番組のエレ
メンタリ・ストリーム（ES:Elementary Stream）を選択
して出力するとともに、ＰＣＲリカバリによるクロック
再生を行って同期信号又はクロック信号を出力する。

【００３２】すなわち、このＴＳ受信ブロック１は、番
組選択の機能を有するもので、トランスポート・パケッ
トＴＰから、プログラムアソシエーションテーブル（PA
T: Program Association Table）を取り出して解析し、
ＰＭＴパケット識別情報（PMT_PID: PMT_Packet Identi
fucation）を検出し、このＰＭＴパケット識別情報ＰＭ
Ｔ＿ＰＩＤに基づいて、プログラムマップテーブル（PM
T:Program Map Table）を取り出す。そして、このプロ
グラムマップテーブルＰＭＴを解析して、所望のプログ
ラムのビデオ信号やオーディオ信号など各パケットのエ
レメンタリ・パケットＰＩＤ検出し、所望の番組のエレ
メンタリ・ストリームＥＳを出力する。また、このＴＳ
受信ブロック１は、ＰＣＲリカバリによるクロック再生
機能を有するもので、クロックパケットとして伝送され
るプログラム・クロック・リファレンス（PCR: Program
Clock Reference）に基づいて、送信側のシステム・タ
イム・クロック（STC:System Time Clock ）と全く同じ
ＳＴＣを再現し、このＳＴＣをプレゼンテーション・タ
イム・スタンプ（PTS：Presentation Time Stamp）と比
較して一致した時点で映像復号ブロック２から表示出力
を得るための同期信号又はクロック信号を出力する。

【００３３】また、上記映像復号ブロック２は、上記Ｔ
Ｓ受信ブロック１により選択された所望の番組のエレメ
ンタリ・ストリームＥＳとして入力される圧縮映像信号
を上記記憶ブロック３の第１のバッファメモリ領域３１
に取り込む。そして、この映像復号ブロック２は、上記
第１のバッファメモリ領域３１から圧縮映像信号を読み
出して復号処理を施すことにより、上記圧縮映像信号を
復号した映像信号を生成し、この映像信号を上記記憶ブ
ロック３の第２のバッファメモリ領域３２に保持する。

【００３４】通常の動作モードでは、このようにして生
成した映像信号を、上記ＴＳ受信ブロック１により選択
されたエレメンタリ・ストリームＥＳのＰＥＳパケット
内に書かれているプレゼンテーション・タイム・スタン
プＰＴＳの時刻になると、上記第２のバッファメモリ領
域３２から読み出すことにより、表示動作が行われる。
この場合、上記ＴＳ受信ブロック１においてトランスポ
ート・ストリームＴＳからＰＣＲリカバリによるクロッ
ク再生を行って得られた同期信号によって同期動作が行
われる。

【００３５】また、外部同期モードでは、例えば、上記
映像復号ブロック２による映像信号の復号処理及び上記
第２のバッファメモリ領域３２の映像信号の書き込みま
では、上記ＴＳ受信ブロック１によりトランスポート・
ストリームＴＳから生成された同期信号に同期した処理
を行い、上記第２のバッファメモリ領域３２からの映像
信号の読み出しを外部同期信号に合わせて行う。

【００３６】ここで、上記映像復号ブロック２により圧
縮映像信号を復号した映像信号を一時保持しておくビデ
オバッファと呼ばれる第２のバッファメモリ領域３２
は、通常ＭＰＥＧのピクチャ構造の並べ替えを行うため
に、３フレーム分の記憶容量を有しているので、この第
２のバッファメモリ領域３２にフレームシンクロナイザ
として機能を持たせることができる。これにより、上記
映像復号ブロック２の後段にフレームシンクロナイザを
設ける必要がなくなる。

【００３７】このような外部同期機能を有する圧縮映像
信号復号装置における上記映像復号ブロック２の具体的
な構成を図２に示す。

【００３８】この図２に示す映像復号ブロック２は、圧
縮映像信号に復号処理を施す映像復号器２０と、上記記
憶ブロック３の第１のバッファメモリ領域３１すなわち
コードバッファをアクセスするためのコードバッファ制
御部２１と、上記記憶ブロック３の第２のバッファメモ
リ領域３２すなわちビデオバッファをアクセスするため
のビデオバッファ制御部２２と、上記記憶ブロック３に
与えるアドレス信号を切り換えるスイッチ２３と、圧縮
映像信号及び映像信号の入出力経路を切り換えるスイッ
チ２４，２５，２６と、これらを制御する制御部２７か
らなる。

【００３９】上記コードバッファ制御部２１は、上記記
憶ブロック３の第１のバッファメモリ領域３１を指定す
る書き込みアドレス信号及び読み出しアドレス信号を発
生する書き込みアドレス発生器２１Ｗ及び読み出しアド
レス発生器２１Ｒを備え、上記書き込みアドレス信号と
読み出しアドレス信号をスイッチ２１Ｓにより切り換え
て出力するようになっている。

【００４０】また、上記ビデオバッファ制御部２２は、
上記記憶ブロック３の第１のバッファメモリ領域３１を
指定する書き込みアドレス信号及び読み出しアドレス信
号を発生する書き込みアドレス発生器２２Ｗ及び読み出
しアドレス発生器２２Ｒを備え、上記書き込みアドレス
信号と読み出しアドレス信号をスイッチ２２Ｓにより切
り換えて出力するようになっている。

【００４１】このような構成の映像復号ブロック２にお
いて、上記ＴＳ受信ブロック１により選択された所望の
番組のエレメンタリ・ストリームＥＳとして入力される
圧縮映像信号は、スイッチ２４，２５を介して上記記憶
ブロック３に供給され、上記書き込みアドレス発生器２
１Ｗにより発生される書き込みアドレス信号で指定され
る上記記憶ブロック３の第１のバッファメモリ領域３１
に書き込まれる。

【００４２】上記記憶ブロック３の第１のバッファメモ
リ領域３１に圧縮映像信号がある一定量入力されると、
映像復号器２０による復号処理を開始し、上記読み出し
アドレス発生器２１Ｒにより発生される読み出しアドレ
ス信号で指定される上記記憶ブロック３の第１のバッフ
ァメモリ領域３１から圧縮映像信号が読み出されて上記
スイッチ２５，２４を介して上記映像復号器２０に入力
される。

【００４３】上記映像復号器２０による復号処理により
生成された映像信号は、スイッチ２６，２５を介して上
記記憶ブロック３に供給され、上記書き込みアドレス発
生器２２Ｗにより発生される書き込みアドレス信号で指
定される上記記憶ブロック３の第２のバッファメモリ領
域３２に書き込まれる。

【００４４】最終的な復号された映像信号は、上記読み
出しアドレス発生器２２Ｒにより発生される読み出しア
ドレス信号で指定される上記記憶ブロック３の第２のバ
ッファメモリ領域３２から読み出されて上記スイッチ２
５，２６を介して外部に出力される。

【００４５】このようにして一連の復号処理を行い、そ
のイベント毎に上記コードバッファ制御部２１及びビデ
オバッファ制御部２２で発生するアドレス信号をスイッ
チ２１Ｓ，２２Ｓ，２３により選択して上記記憶ブロッ
ク３に供給するとともに、上記スイッチ２４，２５，２
６により圧縮映像信号及び映像信号の入出力経路を切り
換える制御を上記制御部２７で行うことによって、上記
記憶ブロック３の第１及び第２のバッファメモリ領域３
１，３２に対する圧縮映像信号及び映像信号の書き込み
／読み出しを行うことができる。

【００４６】ここで、上記映像復号器２０による復号処
理を入力系のクロックすなわち上記ＴＳ受信ブロック１
によりトランスポート・ストリームＴＳから生成された
入力系の同期信号に同期したクロックで行う場合には、
上記コードバッファ制御部２１の書き込みアドレス発生
器２１Ｗ及び読み出しアドレス発生器２１Ｒにより入力
系の同期信号に同期した書き込みアドレス信号及び読み
出しアドレス信号を発生し、また、上記ビデオバッファ
制御部２２の書き込みアドレス発生器２２Ｗにより入力
系の同期信号に同期した書き込みアドレス信号を発生す
るとともに、上記ビデオバッファ制御部２２の読み出し
アドレス発生器２２Ｒにより外部同期信号に同期した読
み出しアドレス信号を発生して、上記記憶ブロック３の
第１及び第２のバッファメモリ領域３１，３２をアクセ
スすることにより、上記外部同期信号に同期して上記記
憶ブロック３の第２のバッファメモリ領域３２から映像
信号を表示出力とすることができる。

【００４７】この場合、上記記憶ブロック３の第２のバ
ッファメモリ領域３２すなわちビデオバッファにおける
映像信号の書き込み／読み出しの処理で非同期状態が発
生することになり、上記制御部２７は、上記非同期状態
を検出して上記ビデオバッファ制御部２２の読み出しア
ドレス発生器２２Ｒを制御することより、外部同期信号
に同期合わせを行うことができる。具体的には、例えば
図３に示すように、外部同期信号の周波数がＴＳ受信ブ
ロック１の同期信号すなわち入力系の同期信号よりも高
い場合、ビデオバッファから読み出される映像信号は早
く読み出されることになり、復号された映像信号が不足
するので、同一フレームの映像信号を再度読み出すこと
で、不足する映像信号を補うことにより、外部同期信号
に同期合わせを行うことができる。また、図４に示すよ
うに、外部同期信号の周波数がＴＳ受信ブロック１の同
期信号すなわち入力系の同期信号よりも低い場合、ビデ
オバッファから読み出される映像信号が余るので、映像
信号をフレーム単位で飛び越して間引いて読み出すこと
により、外部同期信号に同期合わせを行うことができ
る。

【００４８】この場合の上記制御部２７による非同期検
出は、上記ビデオバッファ制御部２２において、書き込
みアドレス発生器２２Ｗにより発生される書き込みアド
レス信号と読み出しアドレス発生器２２Ｒにより発生さ
れる読み出しアドレス信号のアドレス位相を比較するこ
とで行うことができる。具体的には、復号後の映像信号
と同期合わせ後の映像信号の位相差すなわちある任意の
時刻における各映像信号のフレーム番号を比較すること
によって、ビデオバッファ上での書き込み／読み出しの
非同期状態を検出することができる。

【００４９】また、上記映像復号器２０による復号処理
を外部同期系のクロックすなわち外部同期信号に同期し
たクロックで行う場合には、上記コードバッファ制御部
２１の書き込みアドレス発生器２１Ｗにより入力系の同
期信号に同期した書き込みアドレス信号を発生するとと
もに、上記コードバッファ制御部２１の読み出しアドレ
ス発生器２１Ｒにより外部同期信号に同期した読み出し
アドレス信号を発生し、また、上記ビデオバッファ制御
部２２の書き込みアドレス発生器２２Ｗ及び読み出しア
ドレス発生器２２Ｒにより外部同期信号に同期した書き
込みアドレス信号及び読み出しアドレス信号を発生し
て、上記記憶ブロック３の第１及び第２のバッファメモ
リ領域３１，３２をアクセスすることにより、上記外部
同期信号に同期して上記記憶ブロック３の第２のバッフ
ァメモリ領域３２から映像信号を表示出力とすることが
できる。

【００５０】この場合には、入力されたストリームすな
わち上記ＴＳ受信ブロック１により選択された所望の番
組のエレメンタリ・ストリームＥＳに対して上記映像復
号器２０による復号処理は同期せず、処理を終えた映像
信号が上記外部同期信号に同期した書き込みアドレス信
号によって上記記憶ブロック３の第２のバッファメモリ
領域３２すなわちビデオバッファに書き込まれる。

【００５１】この場合、上記記憶ブロック３の第１のバ
ッファメモリ領域３１すなわちコードバッファにおける
圧縮映像信号の書き込み／読み出しの処理で非同期状態
が発生することになり、上記制御部２７は、上記非同期
状態を検出して上記コードバッファ制御部２２の書き込
みアドレス発生器２２Ｗと読み出しアドレス発生器２２
Ｒを制御することより、外部同期信号に同期合わせを行
うことができる。具体的には、例えば図５に示すよう
に、外部同期信号の周波数がＴＳ受信機の同期信号すな
わち入力系の同期信号よりも高い場合、ビデオバッファ
から読み出される映像信号は早く読み出されることにな
り、復号するためにコードバッファから読み出される圧
縮映像信号が不足する。復号処理の終わった映像信号の
ビデオバッファへの書き込み１回だけであるから、同一
フレームの映像信号をビデオバッファから再度読み出す
ことで、不足する映像信号を補うことにより、外部同期
信号に同期合わせを行うことができる。また、図６に示
すように、外部同期信号の周波数がＴＳ受信機の同期信
号すなわち入力系の同期信号よりも低い場合、ビデオバ
ッファから読み出される映像信号が余るので、ビデオバ
ッファへの書き込みの際に直前に書き込んでいたビデオ
バッファの１フレーム領域に再度書き込みを行い、その
結果として、映像信号をフレーム単位で飛び越して読み
出すことにより、外部同期信号に同期合わせを行うこと
ができる。

【００５２】ただし、この場合に間引かれるフレームと
して、ＭＰＥＧのピクチャ構造におけるＢピクチャを選
択する。復号処理においてＢピクチャはその他のピクチ
ャの復号時に参照されないので、オーバーライトによる
データの消滅が他の処理に影響しない。

【００５３】この場合の上記制御部２７による非同期検
出は、上記非同期状態がコードバッファからの圧縮映像
信号の読み出し時に発生しているので、上述のシステム
・タイム・クロックＳＴＣの値とプレゼンテーション・
タイム・スタンプＰＴＳの比較により行うことができ
る。具体的には、コードバッファから読み出された圧縮
映像信号にはプレゼンテーション・タイム・スタンプＰ
ＴＳが付随しており、通常モードではこの値と絶対時間
を刻むＳＴＣが一致した場合に表示を行うようになって
おり、非同期状態の場合、図７に示すように、そのＰＴ
ＳとＳＴＣの一致により発生する表示時刻のトリガと外
部同期信号との間に時間差が発生する。この時間差があ
る特定の差よりも大きくなった場合に、非同期状態にな
ったと判定することができる。

【００５４】また、この場合の上記制御部２７による非
同期検出は、次のようにしても行うことができる。すな
わち、上記非同期状態がコードバッファからの圧縮映像
信号の書き込み／読み出し時に発生しているので、上記
コードバッファ制御部２１において、書き込みアドレス
発生器２１Ｗにより発生される書き込みアドレス信号と
上記読み出しアドレス発生器２１Ｒにより発生される読
み出しアドレス信号のアドレス位相を比較することで行
うことができる。具体的には、コードバッファ内のデー
タ量を監視することにより、例えば図８に示すように、
特定の閾値ＬＴ，ＬＢを設け、その範囲から外れた場合
に非同期状態であると判定することができる。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る圧縮映像信
号復号装置では、受信ブロックにより受信した圧縮映像
信号を第１のバッファメモリに一時的に保持して、復号
ブロックにより上記圧縮映像信号を復号し、復号した映
像信号を一時的に保持して所定の順序で表示出力する第
２のバッファメモリに対する映像信号の書き込み及び／
又は読み出しをフレーム単位で制御することにより、外
部同期信号に同期して上記第２のバッファメモリから映
像信号の表示出力を得ることができる。

【００５６】本発明に係る圧縮映像信号復号装置では、
例えば、上記制御手段により、上記受信ブロックにより
受信した圧縮映像信号に付随した表示時間情報及び絶対
時間情報と外部同期信号との位相差により非同期検出を
行って、上記第２のバッファメモリに対する映像信号の
書き込み及び／又は読み出しをフレーム単位で制御する
ことによって、外部同期信号に同期して上記第２のバッ
ファメモリから映像信号の表示出力を得ることができ
る。

【００５７】また、本発明に係る圧縮映像信号復号装置
では、例えば、上記制御手段により、上記メモリブロッ
クの第１のバッファメモリのメモリ残量を監視すること
により非同期検出を行って、上記第２のバッファメモリ
に対する映像信号の書き込み及び／又は読み出しをフレ
ーム単位で制御することによって、外部同期信号に同期
して上記第２のバッファメモリから映像信号の表示出力
を得ることができる。

【００５８】本発明に係る圧縮映像信号復号方法では、
圧縮処理の施された圧縮映像信号を第１のバッファメモ
リに一時的に保持し、上記第１のバッファメモリに保持
された圧縮映像信号を復号し、上記圧縮映像信号を復号
した映像信号を第２のバッファメモリに一時的に保持
し、第２のバッファメモリから１フレーム単位の映像信
号を所定の順序で表示出力として外部同期信号に同期し
て出力することにより、外部同期信号に同期した表示出
力を得ることができる。

【００５９】本発明に係る圧縮映像信号方法では、例え
ば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２２２．０で規定されたトラン
スポート・ストリームＴＳから得られる圧縮映像信号を
上記第１のバッファメモリに一時的に保持して復号し、
システム・タイム・クロックＳＴＣとプレゼンテーショ
ン・タイム・スタンプＰＴＳと外部同期信号に基づいて
非同期検出を行って、上記外部同期信号に同期した映像
信号を上記第２のバッファメモリから出力することがで
きる。

【００６０】したがって、本発明によれば、放送局間で
の素材伝送や番組の配信などのアプリケーションにおい
て、フレームシンクロナイザを用いることなく、受信局
のハウスシンクすなわち外部同期信号に同期した映像信
号を表示出力として得ることができる。すなわち、復号
された映像信号にフレームシンクロナイザを用いること
なく、外部に同期信号を持つ映像機器とのインターフェ
ースを可能にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧縮映像信号復号装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】上記圧縮映像信号復号装置における映像復号ブ
ロックの具体的な構成を示すブロック図である。

【図３】上記圧縮映像信号復号装置において、復号処理
を入力系のクロックで行う場合に、入力系の同期信号よ
りも周波数の高い外部同期信号に同期載せ換えを行う動
作を示すタイムチャートである。

【図４】上記圧縮映像信号復号装置において、復号処理
を入力系のクロックで行う場合に、入力系の同期信号よ
りも周波数の低い外部同期信号に同期載せ換えを行う動
作を示すタイムチャートである。

【図５】上記圧縮映像信号復号装置において、復号処理
を外部同期系のクロックで行う場合に、入力系の同期信
号よりも周波数の高い外部同期信号に同期載せ換えを行
う動作を示すタイムチャートである。

【図６】上記圧縮映像信号復号装置において、復号処理
を外部同期系のクロックで行う場合に、入力系の同期信
号よりも周波数の低い外部同期信号に同期載せ換えを行
う動作を示すタイムチャートである。

【図７】上記圧縮映像信号復号装置における制御部によ
る非同期検出の動作例を示すタイムチャートである。

【図８】上記制御部においてコードバッファ内のデータ
量を監視することにより行われるによる非同期検出の動
作例を示す図である。

【図９】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２２２．０で規定されたト
ランスポート・ストリームＴＳの基本的な生成プロセス
を示す図である。

【図１０】上記生成プロセスにおけるデータの圧縮の単
位と圧縮データの関係を模式的に示す図である。

【図１１】上記生成プロセスにより生成されるＰＥＳパ
ケットの構成を模式的に示す図である。

【図１２】上記生成プロセスにより生成されるトランス
ポート・ストリームＴＳのデータ構造を模式的に示す図
である。

【図１３】上記生成プロセスにより生成されるＴＳパケ
ットのデータ構造を模式的に示すタイミングチャートで
ある。

【図１４】ＭＰＥＧ２システムにおいて、複数のプログ
ラムが多重化された１本のトランスポート・ストリーム
ＴＳから選択されたプログラムを取り出すための番組選
択アルゴリズムの概略を示す図である。

【図１５】上記トランスポート・ストリームＴＳの受信
側でのＰＣＲリカバリによるクロック再生のための構成
の概略を示す図である。

【図１６】上記トランスポート・ストリームＴＳに含ま
れるプレゼンテーション・タイム・スタンプ（PTS：Pre
sentation Time Stamp）による表示制御のための構成の
概略を示す図である。

【図１７】フレームシンクロナイザによる同期載せ換え
動作を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１ ＴＳ受信ブロック、２ 映像復号ブロック、３ 記
憶ブロック、２１ コードバッファ制御部、２２ ビデ
オバッファ制御部、２７ 制御部、３１ 第１のバッフ
ァメモリ領域、３２ 第２のバッファメモリ領域

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮処理の施された圧縮映像信号を受信
   する受信ブロックと、 上記受信ブロックにより受信した圧縮映像信号を復号す
   る復号ブロックと、 上記復号ブロックにより復号する圧縮映像信号を一時保
   持しておく第１のバッファメモリと上記復号ブロックに
   より圧縮映像信号を復号した映像信号を一時保持してお
   く第２のバッファメモリを有するメモリブロックと、 外部同期信号に同期して上記第２のバッファメモリから
   映像信号の表示出力を得る制御を行う制御手段とを備
   え、 上記第２のバッファメモリから外部同期信号に同期した
   １フレーム単位の映像信号を所定の順序で表示出力する
   ことを特徴とする圧縮映像信号復号装置。
2. 【請求項２】 上記制御手段は、上記受信ブロックによ
   り受信した圧縮映像信号に付随した表示時間情報及び絶
   対時間情報と外部同期信号との位相差により非同期検出
   を行って、上記第２のバッファメモリに対する映像信号
   の書き込み及び／又は読み出しをフレーム単位で制御す
   ることを特徴とする請求項１記載の圧縮映像信号復号装
   置。
3. 【請求項３】 上記制御手段は、上記メモリブロックの
   第１のバッファメモリのメモリ残量を監視することによ
   り非同期検出を行って、上記第２のバッファメモリに対
   する映像信号の書き込み及び／又は読み出しをフレーム
   単位で制御することを特徴とする請求項１記載の圧縮映
   像信号復号装置。
4. 【請求項４】 上記制御手段は、外部同期信号が入力さ
   れていない場合に、上記受信ブロックにより受信した圧
   縮映像信号に付随した同期信号発生情報に基づいて生成
   される同期信号に同期して上記第２のバッファメモリか
   ら映像信号の表示出力を得る制御を行うことを特徴とす
   る請求項１記載の圧縮映像信号復号装置。
5. 【請求項５】 圧縮処理の施された圧縮映像信号を第１
   のバッファメモリに一時的に保持し、 上記第１のバッファメモリに保持された圧縮映像信号を
   復号し、 上記圧縮映像信号を復号した映像信号を第２のバッファ
   メモリに一時的に保持し、 第２のバッファメモリから１フレーム単位の映像信号を
   所定の順序で表示出力として外部同期信号に同期して出
   力することを特徴とする圧縮映像信号方法。
6. 【請求項６】 ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２２２．０で規定さ
   れたトランスポート・ストリーム（TS: Transport Stre
   am）から得られる圧縮映像信号を上記第１のバッファメ
   モリに一時的に保持して復号し、 システム・タイム・クロック（STC:System Time Clock
   ）とプレゼンテーション・タイム・スタンプ（PTS:Pre
   sentation Time Stamp）と外部同期信号に基づいて非同
   期検出を行って、上記外部同期信号に同期した映像信号
   を上記第２のバッファメモリから出力することを特徴と
   する請求項５記載の圧縮映像信号方法。