JPH1188314A - タイミング補正方法およびその装置 - Google Patents

タイミング補正方法およびその装置

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JPH1188314A
JPH1188314A JP10147684A JP14768498A JPH1188314A JP H1188314 A JPH1188314 A JP H1188314A JP 10147684 A JP10147684 A JP 10147684A JP 14768498 A JP14768498 A JP 14768498A JP H1188314 A JPH1188314 A JP H1188314A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイミング準拠を維持する一方で、臨機応変
なデータの挿入を考慮するリタイミングの方法および装
置、また離れた末端の加入者復号化器において適正なバ
ッファ状態を確保するリタイミングの方法および装置を
提供する。 【解決手段】 複数のタイミング部および関連するペイ
ロード部からなる情報ストリームを受け、各タイミング
部を復号化し、復号化されたタイミング部に関連するペ
イロード部の持続時間パラメータを決定し、持続時間パ
ラメータおよび局所基準時間パラメータを用いてタイミ
ング部を記録する装置および方法が開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、通信
システムに関し、特に、タイミング情報を含むパケット
化された情報のタイミング再調整する(retiming)ため
の装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】受信したビットストリームの復号および
表示の処理の同期化は、ディジタルテレビジョンシステ
ムといった実時間ディジタルデータ配信(delivery)シ
ステムの特に重要な側面である。例えば、メディア統合
系動画像圧縮の国際標準(Moving Picture Experts Gro
up:MPEG)は、ディジタルデータ配信システムに関
するいくつかの標準を公表してきた。第1の標準は、M
PEG−1として知られ、ISO/IEC標準1117
2と呼び、参照することによってここに取り込まれる。
第2の標準は、MPEG−2として知られ、ISO/I
EC標準13818と呼び、参照することによってここ
に取り込まれる。圧縮ディジタルビデオシステムは、高
精細度テレビジョン委員会(ATSC)のディジタルテ
レビジョン標準ドキュメントA/53に記載され、参照
することによってここに取り込まれる。受信したデータ
は、(受信したデータが発生され、また伝送されるレー
ト(rate)に合致する)特定のレートで処理されること
が予想されるので、同期が低下(loss)すると、復号化
器においてバッファのオーバフローまたはアンダフロー
に至り、その結果として、表示の喪失(loss)および/
または同期のずれに至る。
【0003】符号化された叉は圧縮されたビットストリ
ームから別のビットストリームへの切り替えが必要であ
る場合が多くある。ビットストリーム間の切り替えを行
うとき、タイミング情報を正確に保存することが重要で
ある。例えば、TVスタジオは、サーバ上に格納された
ATSCビットストリームからサーバに格納された別の
ビットストリームに切り替えすることができる。また、
スタジオでの切り替えは、作動中の符号化器(放送中の
カメラ)と(例えば、コマーシャルを番組のストリーム
に挿入する)サーバとの間で、または、スタジオの番組
のストリームと遠隔の供給装置(feed)との間でも起こ
り得る。家庭用受信器は、テーププレーヤ/レコーダか
らのビットストリームへ番組のビットストリームを切り
替えることができる。ビットストリーム発生器は、準拠
(compliance)または他の試験のために用いられ、通
常、ビットストリームを終わりなく環状にする(loo
p)。これは、重ね継ぎの形式、すなわち、ビットスト
リームの終わりをビットストリームの始めにつなぎ合わ
せる形式である。
【0004】ある圧縮されたATSCビデオビットスト
リームから別のビットストリームへ切り替えるとき、時
間の空白なしに、復号化されたピクチャを適正に且つ順
次に表示することを確実にするために、ピクチャ(pict
ure)ビットストリームの伝送の順序において適切な方
策(measure)が取られなければならない。番組のビデ
オおよび音声の復号化および表示の円滑な移り変わりを
提供するために、トランスポートストリームがプレゼン
テーションタイムスタンプ(presentation time stam
p:PES)ストリームを含む場合、プレゼンテーショ
ンタイムスタンプ(PTS)およびデコードタイムスタ
ンプ(decode time stamp:DTS)がタイミング再調
整されなければならない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】先行技術のリタイミン
グシステム(retiming system)は、ローカルPCR及
びPCRB発生器によって利用される27MHzの(ロ
ーカル)ステーションクロックを備える。多重化された
トランスポートストリームが受信されて、PTS、DT
S、およびPCRのタイミング情報が検出され、且つロ
ーカルに発生されたPTS、DTS、およびPCRのタ
イミング情報によって置き換えられて、タイミング再調
整されたトランスポートストリームを生成する。多重化
されたトランスポートストリームを備えるトランスポー
トストリームは一定のビットレートのデータストリーム
であり、またその結果生じるトランスポートストリーム
も同様に一定のビットレートのデータストリームであ
る。このため、いかなる追加データも必ずストリームの
ビットレートを変化させるので、臨機応変に(oppotuni
stic)データを挿入する機会はない。別の欠点は、シス
テムの動作が、切り替え処理の移り変わりにおいて、不
規則に間隔があるPCRパケットを導くことが有り得る
(すなわち、ATSCに準拠(compliant)しない)。
さらに、PTSおよびDTSを単にタイミング再調整す
ることは、離れた末端(far-end)の加入者の復号化器
において適正なバッファ状態を確保するには不十分であ
る。
【0006】したがって、要求は、本技術分野におい
て、タイミング準拠(compliance)を維持する一方で、
臨機応変なデータの挿入を考慮するタイミング再調整の
方法および装置に対して存在する。また、離れた末端の
加入者復号化器において適正なバッファ状態を確保する
タイミング再調整の方法および装置を提供することが望
ましい。
【0007】
【課題を解決するための手段】先行技術にこれまで関連
付けられた不利な点は、本発明のリタイミング装置およ
び方法によって克服される。本装置および方法は、可変
長パケット化された基本ストリームといった情報ストリ
ームを受けて、受けたストリームのタイミング部をロー
カルタイミング基準を用いて復号して、復号したタイミ
ング情報およびローカルタイミング基準に関するタイミ
ング情報を用いて新しいタイミング情報を計算して、計
算されたタイミング情報を用いてストリームをタイミン
グ再調整する。タイミング再調整されたストリームは再
符号化されて、復号化器によって復号するときは、タイ
ミングの不連続性によって誘起されるエラーなしに所望
の情報を再生するストリームを形成する。
【0008】特に、本発明は、複数のタイミング部およ
びそれに関連するペイロード(payload)部を備える情
報ストリームを受けて、タイミング部は前記関連ペイロ
ード部を復号し復号化器において番組を生成するために
必要である。本発明は、情報ストリームの各タイミング
部を復号して、復号化されたタイミング部に関連付けら
れたペイロード部の持続時間パラメータを決定して、持
続時間パラメータおよびローカル基準時間パラメータを
用いて前記情報ストリームのタイミング部を再符号化す
る。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の教示は、添付図面ととも
に以下の詳細な説明を考慮することによって容易に理解
できる。理解を容易にするために、可能な場合、同一ま
たは同様の符号を用い、図面に共通である同一または同
様の構成要素を示す。
【0010】図1は、本発明に従うトランスポート層の
切り替え及びリタイミングシステム(switching and re
timing system)100のブロック図を示す。ATSC
ディジタルテレビジョンシステムに準拠し、且つ例え
ば、テレビスタジオまたはテレビ局の環境において有用
である、トランスポート層を用いるシステム100が図
示されている。動作中の(live)ビデオ及び音声パケッ
ト化基本ストリーム(PES)符号化器(video and au
dio packetized elemntary stream encoder)110
(例えば、カメラまたは遠隔音声/ビデオ供給装置)
は、トランスポートストリーム符号化器115に結合さ
れるパケット化された基本ストリームS1を生成する。
トランスポートストリーム符号化器(transport stream
encoder)115は、トランスポートストリーム切り替
え器(transport stream switcher)130に結合され
る第1のトランスポートストリームS2TにPES S
1を変換する。トランスポートストリーム切り替え器1
30は、トランスポートストリームサーバ(transport
stream server)120(例えば、ビデオディスク)か
ら第2のトランスポートストリームS3Tを受ける。
(図示されていない)制御信号に応答して、トランスポ
ートストリーム切り替え器130は、2つのトランスポ
ートストリームS2T、S3Tのうち1つを選択して、
選択したトランスポートストリームをストリームS4T
としてトランスポートストリーム復号化器(transport
stream decoder)135に送る。トランスポートストリ
ーム切り替え器130は3つ以上の入力ストリームを含
むことができ、また、入力ストリームは、様々な供給源
(source)、例えばビットストリームサーバ、作動中の
(active)符号化器(動作中のカメラ)若しくは遠隔の
供給装置(feed)、ビットストリーム発生器、等から来
ることができるということに注目すべきである。このよ
うに、入力ストリームは、プログラムクロック基準(Pr
ogram Clock Reference:PCR)、プレゼンテーショ
ンタイムスタンプ(PTS)およびデコードタイムスタ
ンプ(DTS)といった情報を共有しそうにない。
【0011】トランスポートストリーム復号化器135
は、選択されたS4Tトランスポートストリームを復号
し、パケット化された基本ストリームS4Pを生成す
る。PESデマルチプレクサ(demultiplexer)137
はストリームS4Pの多重化を解除し(demultiple
x)、必要に応じて、音声PES S4PAおよびビデオ
PES S4PVを生成する。音声S4PAストリーム
およびビデオS4PVストリームは、それぞれ、音声P
TSリタイミングユニット300AおよびビデオPTS
−DTSリタイミングユニット300Vに結合される。
ビデオリタイミングユニット300Vは、プログラムク
ロック基準ベース(Program Clock ReferenceBase:P
CRB)信号S9から導かれる新しいタイミング情報を
用いて、ビデオストリームの古いプレゼンテーションタ
イムスタンプ(PTS)およびデコードタイムスタンプ
(DTS)の復号化して、タイミング再調整する。音声
リタイミングユニット300Aは、PCRB信号S9か
ら導かれる新しいタイミング情報を用いて、音声ストリ
ームの古いPTSをタイミング再調整する。
【0012】トランスポートストリーム符号化器(tran
sport stream encoder:TSE)150は、タイミング
再調整された音声S7PAおよびビデオS7PVのPE
Sストリームを受けて、これらのストリームをマルチプ
レックス化(多重化)し出力トランスポートストリーム
S11を生成する。TSE150は、27MHzのステ
ーションクロック信号S10を受け、且つ、出力トラン
スポートストリームS11にマルチプレックス(多重
化)されるPCRパケットを作り出す、PCR発生器お
よびリタイマ(retimer)を含む。また、PCR発生器
は、(27MHzのステーション・クロックを300で
割った)90kHzのレートにおいて同期化されたPC
Rベース基準信号S9を生成する。PCRB基準信号S
9は、PTSおよびDTSスタンプ処理に使用するため
のリタイミングユニット300A、300Vにフィード
バックされる。
【0013】図1のリタイミングシステム100におい
て、選択されたトランスポートストリームS4Tは、P
CRBの遅延されたもの(delayed version)から抽出
された正味の相対時間を用いて、含まれているPESス
トリームのPTSおよびDTSが重ね書きされることが
できるように、PES層に復号される。PES層に復号
化することは、視覚表現と音声表現との間の関係、すな
わち「口合わせ(lipsync)」が厳格に忠実になされる
(adhered to)ことを確実にする。このように、継ぎ目
のない重ね継ぎの主要な側面、すなわち、PES層内の
PTSおよびDTS、並びにトランスポート層内のPC
Rを処理し、結果として生じるビットストリームS11
にこれらの信号を正確に規定すること、が達成される。
【0014】図1のリタイミングシステム100は、ま
た、加入者のPES復号化器において適正なバッファ管
理を確実に行うために、データフロー制御を考慮する。
(以下、図3に関連して検討する)アルゴリズム的方法
によって、加入者側のバッファの充足状況(occupanc
y)を決定することができて、バッファが満杯状態の場
合、リタイミングユニット300A、300Vは、加入
者側のバッファがアンロードする(unload)ための時間
を提供するために、そのビットレートを低減する(また
は、配付を遅らせる)ことができ、そして音声S7PA
およびビデオS7PVのPESストリームをリタイミン
グできる。加えて、トランスポートストリーム符号化器
150は、受信器準備未了(RECEIVER NOT READY)(S
8)信号をリタイミングユニット300A、300Vに
振り出し(issure)、TSEのバッファが満杯状態の場
合にストリームS7PAおよびS7PVの配送を停止す
ることができる。さらに、リタイミングユニット300
A、300Vは、(動作中のビットストリーム用)ビデ
オ/音声符号化器または(格納されているビットストリ
ーム用)サーバにおけるデータ生成を調整する(regula
te)ために使用できるバッファ制御信号S12を発生で
きる。バッファ制御信号S12は、例えば、音声PTS
リタイミングユニット300Aにおいて発生されること
ができるけれども、ビデオPTS−DTSリタイミング
ユニット300Vによって発生されているものとして、
図1に図示されている。
【0015】図1のシステム100によって示されたと
おり、PES S4Pの多重化の解除を行い(demultipl
ex)、引き続いて基本ストリームS7PA、S7PVの
再び多重化を行う(redemultiplex)ことは、有利なこ
とに、可変ビットレートのストリームまたは一定ビット
レートのストリームの何れかを考慮している。前者の場
合、(利用可能であれば)データストリームS5は、選
択されたトランスポートストリームS4Tからトランス
ポートストリーム復号化器135によって抽出されるこ
とができる。抽出されたデータストリームS5は、離れ
た末端の加入者に対する付加(add-on)サービスとして
トランスポートストリームに含まれつつある、例えば、
個人または加入者のデータストリームであってもよい。
また、抽出されたデータストリームS5は、また、テレ
ビスタジオまたはテレビ局に有用な情報を搬送するよう
にしてもよい。抽出されたデータストリームS5は、
(図示されていない)データ処理設備(data processin
g arrangement)によって操作されてもよく、また臨機
応変な(oppotunistic)データストリームS6の一部と
してTSE150に結合されてもよい。また、臨機応変
なデータストリームは、他のデータストリーム(例え
ば、コマーシャル、ステーション識別、ペイ・パー・ビ
ュー(視聴毎課金)、加入者確認コード等)を含むこと
ができる。オポチュニステック(oppotunistic)データ
ストリームS6は、TSE150によって符号化され
て、出力トランスポートストリームS11に含まれる。
【0016】図1のシステム100によって示されたと
おり、PES S4Pの多重化解除を行い、引き続いて
基本ストリームS7PA、S7PVの再び多重化を行う
ことは、先行技術の設備(arrangement)における別の
問題、すなわち、現在選択されているストリームおよび
単一の27MHzクロック源に対して次に選択されるべ
きストリームのバイトクロックをロックするという要
求、に向けられる(address)。入って来る(incoming)
トランスポートストリームをPES層に復号化すること
によって、差分誤差(すなわち、許容範囲の限界(tole
rance limit)から許容範囲の限界)は取り去られて、
その結果、TSE150からのトランスポートストリー
ムS11は、ATSCシステムのタイミング要件に準拠
する。さらに、トランスポートストリームPCRスタン
プ処理を制御することによって、PCR基準パケットを
100mS毎に送るというATSCの要件が矛盾なく忠
実になされる(adhered)ようにしてもよい。
【0017】図2は、本発明に従う好適なPES層の切
り替え及びリタイミングシステム(switching and reti
ming system)200のブロック図を示す。 図2のシス
テム200は、ATSCディジタルテレビジョンシステ
ムに準拠すると共に、例えば、テレビスタジオまたはテ
レビ局の環境において有用であるPES層を用いて図示
されている。
【0018】図2のシステム200において、動作中の
ビデオ及び音声PES符号化器(video and audio PES
encoder)210(例えば、カメラまたは遠隔の音声/
ビデオ供給装置)は、PES切り替え器230に結合さ
れ、音声S2PAおよびビデオS2PVのパケット化さ
れた基本ストリームを生成する。また、PES切り替え
器230は、PESサーバ220(例えば、ビデオディ
スク)から音声S3PAおよびビデオS3PVのパケッ
ト化された基本ストリームの第2の対を受ける。(図示
されていない)制御信号に応答して、PES切り替え器
230は、音声S4PAおよびビデオS4PVのパケッ
ト化された基本ストリームの一対を選択し、それぞれの
音声リタイミングユニット300Aおよびビデオリタイ
ミングユニット300Vに結合する。ビデオPTS−D
TSリタイミングユニット300Vおよび音声PTSリ
タイミングユニット300Aは、図1に関連して以前に
記述されたものと実質的に同じに動作し、そして図3〜
図7に関連して詳細に検討される。TSE250は、図
1のシステム100内のTSE150に関連して以前に
記述されたものと実質的に同じに動作し、これ以上検討
されない。
【0019】TSE(すなわち、停止機能(stop featu
re)を用いるデータフロー制御、PCRB発生、および
PCR挿入のためのTSE)および(固有に内蔵された
バッファを使用するデータフロー制御のための)PES
符号化器とのこの処理の相互作用と、PTS及びDTS
リタイミングのための処理とは、次に検討される本発明
の重要な側面である。
【0020】図3は、図1および図2のシステムに使用
するために適したビデオPTS−DTSリタイミングシ
ステム300のブロック図を示す。音声PTSリタイミ
ングユニットは、図7を関連して以下に検討する。一般
には、ビデオリタイミングユニット300Vの以下の記
述は、また、音声リタイミングユニット300Aの類似
の符号が付された部分にも適用可能である。PTS−D
TSリタイミングユニット300Vは、PES入力ビッ
トストリームS4PをPES切り替え器230(PES
層リタイミングシステム200)またはPESデマルチ
プレクサ(demultiplexer)137(トランスポート層
リタイミングシステム100)から受けて、PES出力
ビットストリームS7Pをスタジオまたはステーション
内のTSE150に配信する(家庭用記録器といった他
の場合に引き続いて及ぶ(cover))。TSEは、PC
Rスタンプ処理をその出力において実行する。TSE
は、(27MHzのステーションクロックを300で割
った)90KHzレートの同期PCRベース基準をフィ
ードバックする。PTS−DTSリタイミングユニット
は、以下のように動作する。
【0021】PCRB直並列変換器312は、TSE1
50からのPCRB信号S9を、加算器314および減
算器322に結合される並列(バイト)ストリームS3
01に変換する。加算器314は、並列PCRB S3
01を復号化器遅延時間S304に加算し、調整された
時間基準レジスタ316に格納される調整されたPCR
B時間基準S302を生成する。調整されたPCRB時
間基準S302は、第1のピクチャがビデオバッファか
ら除かれて、且つ遠隔の末端の復号化器において復号化
されることができるときのPCRBカウント値を反映す
る。
【0022】復号化器遅延時間S304を加算すること
は、バッファ制御のためにDTSを使用するタイプの復
号化器において、特定のビデオバッファの満杯レベルを
達成するための機構を提供する。加算の遅延時間は、復
号化器がバッファ利用率の所望のレベルを維持するこ
と、例えば、ビデオバッファを一定数のピクチャ(恐ら
く、末端間(end-to-end)遅延を示す全ピクチャ)で満
たすことを引き起こす。以下の要素、すなわち、VBV
バッファサイズのヘッダエントリ、VBV遅延及びフレ
ームレート、1フレーム内のバイト数、復号化器バッフ
ァ内のフレーム数(すなわち、フレームバイトカウン
ト)、のうち1つ以上を、復号化器遅延時間S304を
決定するために使用できる。
【0023】遅延時間S304を使用し復号化器バッフ
ァの満杯状態を制御するための方法は、以下のとおりで
ある。調整されたPCRBは、簡単に説明されるよう
に、DTSエントリとして使用される。ビデオPESが
復号化器内のビデオバッファの出力に存在するとき、P
ESヘッダに含まれるDTS(デコードタイムスタン
プ)は、トランスポートストリーム内のPCR(プログ
ラム時刻基準参照値:Program Clock Reference)パケ
ットから導かれるPCRB実時間クロック基準に比較さ
れる。PESは、回復されたPCRBとのDTSの整列
(alignment)まで待機しなければならない。この整列
は、遅延時間S304が符号化器においてPCRBに加
算されていたので、遅延時間S304の値が示す期間の
後に起こり、そしてこの調整されたPCRBは、DTS
入力として使用される。
【0024】電源投入の初期化時において、初期設定コ
マンドS306は、格納されている時間基準S303を
新タイムスタンプレジスタ320にセレクタ318が転
送することを引き起こす。入力ビットストリームS4P
でPESヘッダが復号化される度に、フレームレート
(FR)レジスタ308に格納されているオフセット数
が、加算器310によって新しいタイムスタンプS30
8に加算される。この加算の結果は、セレクタ318を
介して新タイムスタンプレジスタ320に戻される。
【0025】加算器310のオフセット数は、特に、一
般に存在する(prevailing)フレームレートの1フレー
ム時間に含まれる90KHzのサイクルの数である。加
算器310のオフセット数が表1(3列目)に示され、
以下のように自動的に設定される。PES・シーケンス
・ピクチャ・VBV遅延復号化器(PES,sequence,pixan
d VBV delay decoder)302は、入力データストリー
ムS4P内のシーケンス開始コードを検出して、シーケ
ンス検出信号S312を生成する。フレームレート復号
化器304は、4ビットのフレームレートコードS31
0(表1の1列目)を抽出する。フレームレートコード
S310のバイナリ値は、ATSC仕様にとおり(as p
er)、表1の2列目に列記されるフレームレートに対応
する。検索表(ルックアップテーブル:LUT)306
は、オフセット数S311(表1の3列目)をフレーム
レートレジスタ308に提供する。シーケンス検出信号
S312に応答して、フレームレートレジスタ308
は、格納されているオフセット数を加算器310に提供
する。PESストリームが複数の混合された(intermix
ed)フレームレートのシーケンスを有し得るので、本発
明のPTS−DTSリタイミングユニットはすべてのタ
イムスタンプの更新を自動的に計算する、ということに
注目すべきである。
【0026】
【表1】 表1 次のステップは、新しいPTSおよびDTSを計算する
ことである。DTS復号ユニット328は、存在するな
ら、入力データストリームS4P内のDTSを復号化し
て、DTS信号S321を生成する。DTS復号ユニッ
ト328は、また、入力データストリームS4PがDT
Sを含む場合にハイ(high)(2進法で1)であり、P
TSのみがある(すなわち、Bフレーム動作)場合にロ
ウ(low)(2進法で0)の表示フラグS323を提供
する。DTS表示信号S323は論理積(AND)ユニ
ット334およびDTS更新ユニット340に結合され
る。新しいDTS S327は、DTSフラグS323
が入力データストリームS4PにDTSの存在を示す場
合にのみ、新タイムスタンプレジスタ320から取り出
される。
【0027】PTS復号ユニット326は、入力データ
ストリームS4P内のPTSを復号化し、PTS信号S
320を生成する。既存のPTS S320及びDTS
S321の間の差S322は、減算器332によってA
NDユニット334に提供される。新しいPTS S3
26は、減算器332の出力の数S322を新タイムス
タンプレジスタ320に格納されている数S308に加
算することによって計算される。この演算は、加算器3
36において行う。なお、DTSが存在しない(すなわ
ち、DTSフラグ=0)とき、ANDユニット334か
ら加算器336への入力S324は、(ANDユニット
334による演算のため)0であり、また、新しいPT
S S326は、新タイムスタンプレジスタ320に格
納されている数S308である、ことに注目すべきであ
る。
【0028】新PTS S326および新DTS S32
7は、それぞれ更新レジスタ338、340に格納され
る。マルチプレックスユニット344は、新しいPTS
S326およびDTS S327の値を古い値の代わり
に出力データストリームS7Pに挿入する。制御器34
3は、出て行く(outgoing)データストリームS7Pの
適宜ビット(appropriate bit)の位置を追跡して、マ
ルチプレックスユニット344が更新値をストリーム内
の正しい位置に挿入することを引き起こす。出て行くデ
ータストリームS7Pは、通常の方式でトランスポート
ストリーム符号化器150に進む。
【0029】PTS−DTSリタイミングユニット30
0Vは、また、ここで説明されるように、遠隔の末端の
復号化器(例えば、セットトップ受信器)におけるバッ
ファの振舞い及びビットストリーム源(例えば、符号化
器210およびサーバ220)におけるバッファまたは
ビットストリームの発生の振舞いを考慮する(account
for)ことによって、システムのエンド間(end-to-en
d)遅延を管理する能力を提供する。
【0030】PES・シーケンス・ピクチャ・VBV遅
延復号化器302は、入力データストリームS4P内に
PESパケットの開始を検出して、新タイムスタンプレ
ジスタ320に結合されるPES検出信号S313を生
成する。各PES間隔において、新タイムスタンプレジ
スタ320は、一般に存在する(prevailing)フレーム
レートによって決定される固定された定数S318を用
いて更新される。新タイムスタンプレジスタ320の更
新内容S308は、調整された時間基準レジスタ316
の内容S303と比較器323によって比較される。比
較器の結果(すなわち、より小さいか、より大きいか、
または等しいか)は、PESデータが処理されつつある
レート(すなわち、低速過ぎるか、高速過ぎるか、ちょ
うど適正である)の表示を提供する。例えば、動作中の
ビデオ符号化器210またはサーバ220によって、P
ESストリームS4Pがあまりに低速で振り出されてい
る(issured)場合、最大レートで符号化器210また
はサーバ220の出力バッファ(図示されていない)を
読み出しできるか、または、空にする(empty)ことが
できる。処理があまりに速く進んでいることを比較した
ものが示している場合、符号化器またはサーバにおける
バッファの読み出しを停止でき、または低減できる。バ
ッファ制御信号S12は、符号化器210またはサーバ
220のバッファ使用を制御するために、使用されるこ
とができる。
【0031】バッファ制御信号S12を使用するある特
定の装置は、共に譲渡された米国特許出願に記載され
て、本願と同時に出願され(アトーニードケット番号:
12408)、参照することによってここに取り込まれ
る。フラグに応答して、この装置は、ビット数がそれぞ
れ増加されまたは減少されるように、情報フレームを追
加しまたは減らす(drop)。
【0032】加えて、通常、バッファ(図示されていな
い)がTSE150に対する入力にある。TSEのバッ
ファがあまりに高いレートでデータを受けている場合、
TSEは RECEIVER NOT REAQDY 信号S8をPTS−D
TSリタイミングユニット300に供給できる。 RECEI
VER NOT REAQDY 信号S8は、比較器323の出力にお
いて論理ユニット325に結合される。論理ユニット
は、符号化器210、220のビットレートの発生を停
止し又は低減するバッファ制御信号S12を発生する。
【0033】上記のバッファ制御方法は、PES切り替
えを処理することにおいて重要な利点を例示している。
ビデオPESデータレートは、トランスポートストリー
ム切り替えの一定ビットレート性質に比較されるよう
に、可変であって、この場合、トランスポートビットス
トリームを停止することは禁止される。このため、可変
ビットレートにすれば、臨機応変な(opportunistic)
データの挿入が許容され、図1および図2に示されるよ
うに、このデータの挿入は、一定ビットレートのデータ
であれば、可能でない。
【0034】図3のPTS−DTSリタイミングユニッ
トは、VBV遅延番号S316を計算する能力、その番
号をピクチャヘッダ(Picture Header)内の16ビット
フィールドに(マルチプレクサ344を介して)挿入す
る能力、を有する。PCRB直並列変換器312の出力
(すなわち、今の時間)は、減算器322において新タ
イムスタンプレジスタ320の内容から差し引かれる。
PES・シーケンス・ピクチャ・VBV遅延復号化器3
02は、入力データストリームS4P内のピクチャヘッ
ダを検出して、VBV遅延更新レジスタ324に結合さ
れるピクチャ検出信号S314を生成する。ピクチャ検
出信号S314に応答して、VBV遅延更新レジスタ3
24は、減算器322の出力S315を格納する。この
格納された番号S316は、ピクチャが遠隔の末端の復
号化器のバッファに存在する時間、すなわち、VBV遅
延パラメータを、90KHz周期で示す。このように、
本発明は、VBV遅延フィールドが16進法のFFFF
に設定されるATSCモードを使用することなく、AT
SC準拠のビットストリームを作り出す。
【0035】また、ピクチャヘッダ内の時間基準が、A
TSC標準に規定されるように、一群のピクチャ(GO
P)内のピクチャの適宜の表示順序を反映するように調
整されなければならない。後にGOPヘッダが続くシー
ケンスヘッダへ入力データストリームS4Pが切り替わ
るとき、時間基準は、選択されたストリームが別のスト
リームに切り替わるときに調整が必要とされないため
に、現時の選択されているストリーム内のゼロにおいて
始まるように、適正に設定される。しかしながら、GO
Pヘッダ(GOT Header)がシーケンスヘッダの後に続か
ない場合、新しい時間基準値が新たに選択されたストリ
ームにおいて適正に更新されなくてはならない。新しい
時間基準は、以前に選択されたストリームを監視するこ
とによって決定されることができる。フレーム毎に基づ
く(frame-by-frame basis)、元の値の関係を監視する
ことによって、また、ストリームが切り替えられたとき
の時間基準値を示す値を用い新しい時間基準値を更新す
ることによって、新しい継続する時間基準値が決定され
ることができる。この技術は、ピクチャが伝送順にある
としても、時間基準の表示順を維持するという結果を達
成する。
【0036】また、VBVバッファの満杯状態が、復号
化器に対するビデオストリームのフロー(流れ)を適正
に制御するために監視されなくてはならない。初期化の
(すなわち、初期化コマンドS306が真の状態にされ
た)際に、PTS−DTSリタイミングユニット300
Vから出力されたバイト数は、フレーム毎に基づき(fr
ame-by-frame basis)格納される。今の時間、各フレー
ムのために復号時間、1フレーム当たりのバイト数、お
よびVBVバッファのサイズが、VBVバッファの満杯
状態を判定するために使用される。
【0037】初期設定の際に、VBVバッファは空であ
る。最初のフレームがVBVバッファに出力されると
き、VBVバッファ内のバイトの現行の(running)総
数がフレームバイトカウンタ354によって維持され
る。この総数がVBVバッファのサイズに等しい場合、
フレームバイトカウンタ354から論理ユニット325
への出力信号S317は、データがPTS−DTSリタ
イミングユニット300Vから出力されることを論理ユ
ニット325が妨げることを引き起こす。
【0038】VBVバッファの動作の2つのモードは、
MPEG2仕様のAnnex Cに記載されているよう
に可能である。第1番目のモード(モードA)は、VB
V遅延が16進法のFFFFに設定されることを必要と
する。第2番目のモード(モードB)は、VBV遅延が
16進法のFFFFに設定されることを必要としない
が、その代わり、VBVバッファにおけるVBV遅延の
真の値を反映することを必要とする。
【0039】モードAの初期設定中、フレームバイトカ
ウンタ354によって示されるようにバッファが満杯に
なるまで、バイトがVBVバッファに出力される。一
旦、VBVバッファが満杯になると、 MPEG2仕様
のAnnex Cに記述されているように、データがV
BVバッファから取り出される。
【0040】モードBの初期設定中、入って来るストリ
ームS4PにおけるVBV遅延値以上にVBV遅延の計
算された値がなるまで、バイトがVBVバッファに出力
される。入って来るストリームは、ストリームに含まれ
る値を使用するとバッファがオーバフロー/アンダフロ
ーしないという点において、MPEG2準拠、且つ自己
無矛盾であるべきである。フレームバイトカウンタ35
4に含まれVBVバッファの満杯状態の計算された値
は、VBVバッファのアンダフロー/オーバフローを防
ぐために使用される。ある理由のために入力ストリーム
が一致し(consistent)ない場合、この計算された値を
使用してVBVバッファに対するデータフローを制御す
ることができる。ストリームにおけるDTS−PTS値
は、ストリームに含まれたVBV遅延値に一致して(co
nsistent)いるべきである。
【0041】モードAにおいてストリームに切り替わる
とき、次に選択されたストリームにおけるVBV遅延の
16進FFFF値が、PTS−DTSリタイミングセク
ションに維持され計算された値を用いて重ね書きされ
る。モードBにおいてストリームに切り替わるとき、計
算されたVBVバッファ値および次に選択されたストリ
ームのVBV遅延値が合わされる(aligned)まで、次
に選択されたストリームのVBV遅延の16進法の値
が、必要なときは、PTS−DTSリタイミングセクシ
ョン300Vに維持され計算された値を用いて重ね書き
される。他の場合は、VBV遅延が合わされる(aligne
d)まで、入って来るストリームのデータフローが保持
される。この処理は、リタイミング回路の次に続くトラ
ンスポートストリーム符号化器(Transport Stream Enc
oder)で起こっている再多重化の動作を利用する。整列
(alignment)期間中には、VBVバッファにおけるV
BV遅延を増加させるためにデータを最大ビデオビット
レートでVBVバッファに出力することができる。バッ
ファが満杯にならない限りVBV遅延が整列するまで、
この処理は続くことができる。
【0042】定常動作においては、今の時間がデコード
タイムスタンプに合致する(match)とき、1フレーム
のデータがVBVバッファから除去される。そのフレー
ム内のバイト数は、PTS−DTSリタイミングユニッ
ト300Vのフレームバイトカウンタに保存された(ke
pt)現行の(running)総数から差し引かれる。VBV
バッファがすでに満杯であった場合、より多くの送られ
るべきデータのために空所が形作られた。エンド-ツー-
エンド(end-to-end)遅延の全データがVBVバッファ
にあった場合、復号時間でVBVバッファを出るフレー
ムは、次のフレームの送付を始動する。
【0043】VBVバッファが満杯になったとき、バッ
ファ内の最初のフレームのDTSからPCRベースを引
いた差がVBV遅延に等しくなる前に、新しいVBV遅
延番号を計算して、且つ入力ストリームS4Pに存在す
るVBV遅延番号を重ね書きすることによって、上記の
VBV遅延処理機能が作用し、このため、MPEG−2
準拠を維持する。この方法は、ストリームS4P内のV
BV遅延のような時間が復号化器のVBVバッファ内の
計算されたVBV遅延に合致する(match)まで、VB
V遅延番号をフレーム毎に基づく(frame-by-frame bas
is)制御を提供する。第2の(オプションの)VBV遅
延処理機能が、より精密な制御を行うために実行されて
もよく、このため、現在選択されているストリームと次
に選択されるストリームとも間のより円滑な移行を可能
にする。
【0044】オプションの第2のVBV遅延処理機能
は、以下のように、PTS−DTSリタイミングユニッ
ト300に組み込まれることができる。PES・シーケ
ンス・ピクチャ・VBV遅延復号化器302は、入力デ
ータストリームS4PのPESピクチャヘッダ内に含ま
れるVBV遅延パラメータを検出する。検出されたVB
V遅延S329が、第2の比較器327に結合されて、
減算器322によって生成され更新されたVBV遅延番
号S315に比較される。この比較の結果S330は論
理ユニット325に結合され、ここで、復号化器バッフ
ァの利用率の追加の計算が実行される。この付加的な計
算結果は、2つのVBV遅延の差の大きさを示して、ま
た、応答において、比較器323の出力と関連して作用
し、(動作中のビットストリーム用)ビデオ/音声符号
化器または(格納されているビットストリーム用)サー
バにおけるデータ生成を調整するためにバッファ制御信
号S12を発生する。
【0045】入力ストリームに存在するVBV遅延番号
は、復号化器においてバッファによって制御されるよう
にシステムのエンド-ツー-エンド(end-to-end)遅延を
維持するために、符号化器(図示されていない)によっ
てまず計算されることに注目しなければならない。減算
器322によって生成されているVBV遅延と現在選択
されているストリームS4Pにおいて使用されているV
BV遅延との変位を測定することによって、論理ユニッ
ト325はバッファ制御信号S12をより高精度に調節
する(modulate)ことができる。上記のように、バッフ
ァ制御信号S12は、ビットストリーム源のデータレー
トを高速化しまたは低速化するために使用される。
【0046】図7は、図1および図2のリタイミングシ
ステムに使用するために適した音声PTSリタイミング
システム300Aのブロック図を示す。音声PTSリタ
イミングユニット300Aは、図3に関連して上記に説
明したように、本質的に、ビデオPTS−DTSリタイ
ミングユニット300Vの機能的な部分集合である。こ
のようなものとして、ビデオユニット300Vと音声ユ
ニット300Aとの差のみが検討される。音声PTSリ
タイミングシステム300Aは、図3のビデオPTS−
DTSリタイミングシステム300Vに示されたVBV
管理構造を含まないことに注目すべきである。
【0047】音声PTSリタイミングユニット300A
は、PES切り替え器230(PES層リタイミングシ
ステム200)またはPESデマルチプレクサ137
(トランスポート層リタイミングシステム100)から
PES入力ビットストリームS4Pを受けて、PES出
力ビットストリームS7PをTSE150に配付する。
TSEは、その出力でPCRスタンプ処理(PCR stampi
ng)を実行する。TSEは、同期化されたPCRベース
基準を(27MHzのステーションクロックを300で
割った)90KHzレートでフィードバックする。PT
S−DTSリタイミングユニットは、以下のように動作
する。
【0048】電源投入初期化時において、初期設定コマ
ンドS306は、格納された時間基準S303を新タイ
ムスタンプレジスタ320にセレクタ318が転送する
ことを引き起こす。入力ビットストリームS4P内の音
声PESを復号化する度毎に、フレームレート(FR)
レジスタ308Aに格納されているオフセット数は、加
算器310によって新しいタイムスタンプS308Aに
加算される。この加算結果は、セレクタ318を介して
新タイムスタンプレジスタ320に返される。
【0049】音声PES復号化器302Aは、入力デー
タストリームS4P内の音声PES開始コードを検出し
て、音声PES検出信号S312Aを生成する。音声フ
レームレート復号化器304Aは、4ビットのフレーム
レートコードS310を取り出す。ルックアップテーブ
ル(LUT)306Aは、オフセット数S311Aをフ
レームレートレジスタ308Aに提供する。音声PES
検出信号S312Aに応答して、フレームレートレジス
タ308Aは、格納されたオフセット数を加算器310
に提供する。加えて、音声PES検出信号S312A
は、新タイムスタンプレジスタ320に結合される。各
PES間隔において、新タイムスタンプレジスタ320
は、広く一般に存在する(prevailing)フレームレート
によって決定される固定された定数S318を用いて更
新される。
【0050】PTS復号ユニット326は、入力データ
ストリームS4P内のPTSを復号化し、PTS信号S
320を生成する。復号化されたPTSは、新タイムス
タンプレジスタ320に格納された番号S308が新し
いPTS S326として多重化ユニット344に結合
されることを示す。制御器343は、出て行くデータス
トリームS7P内の適宜ビット(appropriate bit)の
位置を追跡して、多重化ユニット344が更新値をスト
リーム内の正確な位置に挿入することを引き起こす。出
て行くデータストリームS7Pは、通常の方法でトラン
スポートストリーム符号化器150に進む。
【0051】図4は、例えば、「遠隔の末端の復号化
器」または家庭用ATSCテレビジョンシステムに使用
される受信器/復号化器システム400のブロック図を
示す。トランスポートストリーム復号化器(TSD)4
05は、(例えば、ダイレクト放送(direct broadcas
t)システムからの)入力トランスポートストリームを
通常の方法にて復号化し、PESデータストリームを生
成するとともに、同様にPCRおよびPCRBデータを
PES復号化器415に供給する。復号化器415は、
音声およびビデオPESストリームを通常の方法にて復
号化し、音声およびビデオの再生成のために適宜の音声
およびビデオシステム(図示されていない)に結合され
ることができる出力信号を発生する。図4のシステム
は、記録されたシーケンス(例えば、ビデオディスク、
CD、コンピュータの記憶デバイス等)へ切り替えるこ
とを考慮に入れていない。
【0052】図5は、図4に示されるシステム400と
いった家庭用の受信器/復号化器システム500のブロ
ック図を示し、本発明に従う改良を含む。記録されたシ
ーケンスへ切り替えることを適用する(accommodate)
ために、図5のシステム500は、ビットストリームサ
ーバ520、例示的には、家庭用記録器テープサーバを
含み、このサーバはプログラム素材(material)をPE
Sフォーマットで格納する。図2に関連して以前に検討
したように、PESの記憶装置は、トランスポートスト
リームのオーバヘッドの格納を回避するので、トランス
ポートストリームの記憶装置より効率的である。
【0053】TSD505は、図4のTSD405と実
質的に同じに動作する。さらに、PES切り替え器53
0およびサーバ520は、それぞれ、図2のPES切り
替え器230およびPESサーバ220と実質的に同じ
に動作する。また、PTS−DTSリタイミングユニッ
ト300は、図2および図3のPTS−DTSリタイミ
ングユニット300と実質的に同じに動作する。
【0054】(PES復号化器のバッファの適正な満杯
状態を維持するために)フロー制御を許容するバッファ
(図示されていない)は、記録器/サーバ520または
PES切り替え器530に含められることができる。P
TS−DTSリタイミングユニット300をトランスポ
ート復号化器のPCRB信号に対してロックすること
は、放送から直接の(off-air)ビットストリームと記
録されたビットストリームとの間の円滑な切り替えを確
実にする。放送から直接の信号がない場合、PTS−D
TSリタイミングユニット300は、トランスポート復
号化器内の電圧制御式水晶発振器(VCXO)といった
自走(free-runnnig)PCRタイミング源に基づいて
(from)動作する。
【0055】図6は、本発明に従うビットストリーム発
生器600のブロック図を示す。ビットストリーム発生
器は、例えば、音声およびビデオテストストリームをP
ESフォーマットで格納するビットストリームサーバ6
20を備える。格納されたPESデータは、図2および
図3のPTS−DTSリタイミングユニット300と実
質的に同じに動作するPTS−DTSリタイミングユニ
ット300に結合される。リタイミングユニット300
は、TSE650に結合される連続的に環状にする(co
ntinuously looping)音声および/またはビデオビット
ストリームを生成する。TSE650は、図2のシステ
ム200のTSE250と実質的に同じに動作し、結果
のトランスポートストリームS11を生成する。
【0056】図6の連続的ルーピング(continuously l
ooping)ビットストリームシステムは、例えば、図2の
システム200によって向けられる問題に類似の問題、
すなわち、無関連のタイミング情報を有する2つのビッ
トストリームを継ぎ目無しに接続することに向けられ
る。上記のように2つのビットストリーム間で切り替え
を行う場合においては、ビットストリームはそれぞれ異
なる発生源から由来する。ビットストリーム発生器の筋
書きの場合には、「切り替え」はビットストリームの終
わりから同一のビットストリームの始めへである。この
ため、「2つの」(すなわち、始めおよび終わりの)ビ
ットストリームのタイミング情報は同期化されず、そし
てTSE650は、第2番目の(すなわち、始めの)ビ
ットストリームのタイミング再調整をなしに、準拠しな
いトランスポートストリームを生成するかも知れない。
【0057】本発明の別のアプリケーションは、対話型
ディジタルビデオディスク(DVD)サーバの使用にあ
る。ビットストリームがPESストリームとしてディジ
タルビデオディスクに記録される場合、そのときディス
ク上の対話型フレーム切り替えは、記述されたリタイミ
ング方法を使用して可能である。例えば、DVDに基づ
く対話型ゲームにおいて、ユーザは多数の可能な動作
(例えば、扉を開く、武器を取る、誰かまたは何かと話
す等)のうち1つを選択できて、その各動作は、異なる
音声/ビデオシーケンスを再生すること(playing)を
必要とする。これらのシーケンスは、格納されたシーケ
ンスから別のシーケンスに切り替わるとき、タイミング
再調整する必要がある所定のタイミング情報と一緒にD
VD上に格納されている。
【0058】本発明の上記の実施例は、関連する標準に
対する準拠を維持する一方で、例えば、圧縮されたAT
SCトランスポートおよびPESビットストリーム上の
様々な動作を実行する、本発明によって使用される方法
を例示する。この方法は、バッファのオーバフローまた
はバッファのアンダフローが直接的な方法で回避される
ように、フロー制御を調整する(regulate)。また、本
発明は、(MPEG標準を参照する)ATSC標準に記
載されている予め規定された重ね継ぎ(splicing)点だ
けでなく、多数の場所でビットストリームから出る方法
を提供する。例えば、Iフレームまたはアンカーフレー
ムにおいてストリームに入るべきことに注目しなければ
ならない。
【0059】本発明の教示を包含する様々な実施の形態
が詳細に示され、且つ記述されてきたけれども、当業者
であれば、これらの教示を包含する多数の他の多様な実
施の形態を容易に考案することができる。本発明は広範
な適用性を有する。
【0060】例えば、本発明は、ロックされていない異
なるサービス間の重ね継ぎすることを実行するスタジオ
において有用である。本発明によれば、家庭用(すなわ
ち、消費者の)記録器が高品質な重ね継ぎを作り出すこ
と可能にし、波打ち(waving)、ブルーフィールド(bl
ue-field)およびスタジオ品質でない他のアーティファ
クト(artifact)を避ける。本発明は、画像品質を低下
させることなく、例えば、テレビジョンピクチャからV
CRピクチャへの切り替えを許容する。
【0061】本発明は、いかなる記憶媒体に伝送されま
たは格納されると共にビットストリームに再多重化され
る、例えば、補助データまたは制御データといった、い
ずれのデータストリームに対して有用である。例えば、
放送会社がデータストリームの余剰容量をデータ配信サ
ービス(例えば、「ポイントキャスト(pointcast)」
情報サービス、番組案内、種々雑多な(assorted)遠隔
通信サービス、等)に販売したい場合、そのとき放送会
社はデータストリームを容易に操作する必要がある。本
発明は、この操作を行うツールを提供する。
【0062】上記および他の実施の形態は特許請求の範
囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に従うトランスポート層の切り
替えリタイミングシステムのブロック図である。
【図2】図2は、本発明に従うパケット化された基本ス
トリーム層の切り替えリタイミングシステムのブロック
図である。
【図3】図3は、図1および図2のリタイミングシステ
ムに使用するために適したビデオPTS−DTSリタイ
ミングシステムのブロック図である。
【図4】図4は、受信器/復号化器システムのブロック
図である。
【図5】図5は、図4に示されるシステムといった家庭
用受信器/復号化器システムのブロック図であり、本発
明に従う改良を含む。
【図6】図6は、本発明に従うビットストリーム発生器
のブロック図である。
【図7】図7は、図1および図2のリタイミングシステ
ムに使用するために適した音声PTSリタイミングシス
テムのブロック図である。
【符号の説明】
100…トランスポート層切り替え・リタイミングシス
テム、110…ビデオ・音声パケット化基本ストリーム
(PES)符号化器、120…トランスポートストリー
ムサーバ、130…トランスポートストリーム切り替え
器、135…トランスポートストリーム復号化器13
5、137…PESデマルチプレクサ(分離器)、15
0…トランスポートストリーム符号化器(TSE)、S
2T、S3T、S4T…トランスポートストリーム、S
4P…パケット化された基本ストリーム、S4PA…音
声PES、S4PV…ビデオPES、300A…音声P
TSリタイミングユニット、300V…ビデオPTS−
DTSリタイミングユニット、S5…データストリー
ム、S8…受信器準備未了信号、S9…プログラムクロ
ック基準ベース(PCRB)信号、S10…27MHz
ステーションクロック信号、S11…出力トランスポー
トストリーム、S12…バッファ制御信号 200…PES層の切り替え・リタイミングシステム、
210…ビデオ・音声PES符号化器、220…PES
サーバ、230…PES切り替え器 302…PES・シーケンス・ピクチャ・VBV遅延復
号化器、304…フレームレート復号化器、306…検
索表(ルックアップテーブル:LUT)、308…フレ
ームレート(FR)レジスタ、310…加算器、312
…PCRB直並列変換器、314…加算器、316…調
整された時間基準レジスタ、318…セレクタ、320
…新タイムスタンプレジスタ、322…減算器、323
…比較器、324…VBV遅延更新レジスタ、325…
論理ユニット、326…PTS復号ユニット、328…
DTS復号ユニット、332…減算器、334…論理積
ユニット、336…加算器、338…PTS更新レジス
タ、340…DTS更新ユニット、343…制御器、3
44…マルチプレックスユニット、S301…並列(バ
イト)ストリーム、S302…調整されたPCRB時間
基準、S303…格納されている時間基準、S304…
復号化器遅延時間、S306…初期化コマンド、S30
8…新タイムスタンプ、S310…フレームレートコー
ド、S311…オフセット数、S312…シーケンス検
出信号、S313…PES検出信号、S314…ピクチ
ャ検出信号、S316…VBV遅延番号、S317…出
力信号、S320…PTS信号、S321…DTS信
号、S323…DTS表示フラグ、S326…新PT
S、S327…新DTS、302A…音声PES復号化
器、304A…音声フレームレート復号化器、306A
…ルックアップテーブル(LUT)、308A…フレー
ムレートレジスタ、S308A…新タイムスタンプ、S
310A…フレームレートコード、S311A…オフセ
ット数、S312A…音声PES検出信号 400…受信器/復号化器システム、405…トランス
ポートストリーム復号化器(TSD)、500…受信器
/復号化器システム、505…TSD、520…ビット
ストリームサーバ、530…PES切り替え器、600
…ビットストリーム発生器、620…ビットストリーム
サーバ、650…TSE
フロントページの続き (72)発明者 ジョン プリケット ベルツ アメリカ合衆国, ニュー ジャージー 州, ウィリングボロ, クリアウォータ ー ドライヴ 63 (72)発明者 アルフォンス アンソニー アカンポラ アメリカ合衆国, ニュー ヨーク州, スタトゥン アイランド, ドーソン サ ークル 56

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)情報ストリームを受けるステップ
    を備え、前記受けた情報ストリームは複数のタイミング
    部および関連するペイロード部を有し、前記タイミング
    部は、前記関連するペイロード部を復号化しプログラム
    を復号化器において生成するために必要とされ、 (B)前記情報ストリームのタイミング部を復号化する
    ステップを備え、 (C)前記復号化されたタイミング部に関連付けられた
    ペイロード部の持続時間パラメータを決定するステップ
    を備え、 (D)前記持続時間パラメータおよび局所基準(local
    reference)時間パラメータを使用して前記情報ストリ
    ームの前記タイミング部を記録するステップを備え、 (E)前記受けた情報ストリームの前記複数のタイミン
    グ部および関連付けられたペイロード部の各々に対して
    ステップ(B)〜(D)を繰り返すステップを備えるタ
    イムベース(time base)補正方法。
  2. 【請求項2】 ステップ(C)は、前記復号化されたタ
    イミング部に関連付けられた前記ペイロード部のサイズ
    パラメータを決定するステップを更に備え、 ステップ(D)は、 前記持続時間パラメータを復号バッファ利用率パラメー
    タに比較するステップと、 前記復号バッファ利用率が所定の閾値レベルを超えてい
    ることを前記比較が示す場合、応して、前記情報ストリ
    ームを受取るレートを減少するステップと、を更に備え
    る請求項1に記載のタイムべース補正方法。
  3. 【請求項3】 ステップ(D)は、前記復号バッファ利
    用率が所定の閾値レベル未満であることを前記比較が示
    す場合、応じて、前記情報ストリームを受取るレートを
    増加するステップを、更に備える請求項2に記載のタイ
    ムベース補正方法。
  4. 【請求項4】 ステップ(C)は、前記復号化されたタ
    イミング部に関連付けられた前記ペイロード部のサイズ
    パラメータを決定するステップを、更に備え、 ステップ(D)は、 前記持続時間パラメータを復号バッファ利用率パラメー
    タに比較するステップと、 前記復号バッファ使用率が所定の閾値レベルを超えてい
    ることを前記比較が示す場合、応じて、前記情報ストリ
    ームを受取るレートを減少するステップと、を更に備え
    る請求項1に記載のタイムベース補正方法。
  5. 【請求項5】 ビットストリームのリタイミング方法で
    あって、前記ビットストリームはタイミング部およびそ
    れぞれのペイロード部を備え、 局所タイミング信号に応答して局所タイムスタンプを発
    生するステップと、 プレゼンテーションタイムスタンプを前記ビットストリ
    ームの前記タイミング部から検索するステップと、 前記発生されたタイムスタンプを前記検索されたプレゼ
    ンテーションタイムスタンプに加え(add)、新しいプ
    レゼンテーションタイムスタンプを生成するステップ
    と、 前記新しいプレゼンテーションタイムスタンプを前記ビ
    ットストリームに挿入し、タイミング再調整されたビッ
    トストリームを生成するステップと、を備えるリタイミ
    ング方法。
  6. 【請求項6】 デコードタイムスタンプを前記ビットス
    トリームの前記タイミング部から検索するステップと、 前記検索されたデコードタイムスタンプを前記新しいプ
    レゼンテーションタイムスタンプから差し引く(subtra
    ct)ステップと、 前記発生されたタイムスタンプを新しいデコードタイム
    スタンプとして前記ビットストリームに挿入するステッ
    プと、を備える請求項5に記載のリタイミング方法。
  7. 【請求項7】 前記発生するステップは、 遅延パラメータを前記局所タイミング信号に加え、調整
    されたタイミング信号を生成するステップと、 前記ビットストリーム内の情報パケットの開始を示す制
    御信号に応答して、前記調整されたタイミング信号を格
    納するステップと、を備える請求項5に記載のリタイミ
    ング方法。
  8. 【請求項8】 バッファ制御信号を生成するステップを
    備え、前記バッファ制御信号は前記ビットストリーム内
    の所望のデータフローを示し、 前記調整されたタイミング信号を前記格納されたタイミ
    ング信号に比較するステップを備え、 前記調整されたタイミング信号が前記格納されたタイミ
    ング信号を超える場合においては、前記所望のフローが
    低減されることを前記バッファ制御信号が示すことを引
    き起し、 前記格納されたタイミング信号が前記調整されたタイミ
    ング信号を超える場合においては、前記所望のフローが
    増加されることを前記バッファ制御信号が示すことを引
    き起こすステップを備える、請求項7に記載のリタイミ
    ング方法。
  9. 【請求項9】 バッファ制御信号を生成するステップを
    備え、前記バッファ制御信号は前記ビットストリーム内
    の所望のデータフローを示し、 前記発生されたタイムスタンプを前記調整されたタイミ
    ング信号から差し引き、第1の差信号を生成するステッ
    プを備え、 前記第1の差信号を前記ビットストリームに関連付けら
    れたバッファ遅延パラメータに比較するステップを備
    え、 前記第1の差信号が前記ビットストリームに関連付けら
    れた前記バッファ遅延パラメータを超える場合において
    は、前記所望のフローが増加されることを前記バッファ
    制御信号が指示することを引き起こし、 前記ビットストリームに関連付けられた前記バッファ遅
    延パラメータが前記第1の差信号を超える場合において
    は、前記所望のフローが低減されることを前記バッファ
    制御信号が指示することを引き起こすステップを備え
    る、請求項7に記載のリタイミング方法。
  10. 【請求項10】 バッファ制御信号を生成するステップ
    を備え、前記バッファ制御信号は前記ビットストリーム
    内の所望のデータフローを示し、 復号化器バッファ内のバイト数の指標(indicium)を監
    視するステップを備え、 前記復号化器バッファ内の前記バイト数が所定の最大量
    を超える場合においては、前記所望のフローが減少され
    ることを前記バッファ制御信号が指示することを引き起
    こし、 前記復号化器バッファ内の前記バイト数が所定の最小量
    未満の場合においては、前記所望のフローが増加される
    ことを前記バッファ制御信号が指示することを引き起こ
    すステップを備える、請求項7に記載のリタイミング方
    法。
  11. 【請求項11】 局所タイミング源に応答してビットス
    トリームをタイミング再調整するために適した装置であ
    って、前記ビットストリームはタイミング部およびそれ
    ぞれのペイロード部を備え、 タイミング信号に応答を示し、タイムスタンプを発生す
    るためのタイムスタンプ発生器と、 前記ビットストリームの前記タイミング部からプレゼン
    テーションタイムスタンプを検索するための第1の復号
    化器と、 前記発生されたタイムスタンプを前記検索されたプレゼ
    ンテーションタイムスタンプに加え、新しいプレゼンテ
    ーションタイムスタンプを生成するための加算器と、 前記加算器に結合され、前記新しいプレゼンテーション
    タイムスタンプを前記ビットストリームに挿入し、タイ
    ミング再調整されたビットストリームを生成するための
    マルチプレクサと、を備える装置。
  12. 【請求項12】 前記ビットストリームの前記タイミン
    グ部からデコードタイムスタンプを検索するための第2
    の復号化器を備え、 前記検索されたデコードタイムスタンプを前記新しいプ
    レゼンテーションタイムスタンプから差し引くための減
    算器を備え、 前記マルチプレクサは、前記発生されたタイムスタンプ
    を新しいデコードタイムスタンプとして前記ビットスト
    リームに挿入する、請求項11に記載の装置。
  13. 【請求項13】 前記タイムスタンプ発生器は、 前記タイミング信号に遅延パラメータを加え、調整され
    たタイミング信号を生成するための加算器と、 前記ビットストリーム内の情報パケットの開始を示す制
    御信号に応答して、前記調整されたタイミング信号を格
    納するための記憶要素(storage element)と、を備え
    る請求項11に記載の装置。
  14. 【請求項14】 バッファ制御信号を生成する論理ユニ
    ットを備え、前記バッファ制御信号は前記ビットストリ
    ーム内の所望のデータフローを示し、 前記調整されたタイミング信号を前記格納され調整され
    たタイミング信号に比較すると共に、応じて出力信号を
    生成するための、前記タイムスタンプ発生器および前記
    論理ユニットに結合された第1の比較器と、を備え、 前記論理ユニットは、前記調整されたタイミング信号が
    前記格納され調整されたタイミング信号を超えることを
    示す前記第1の比較器の出力信号に応答して、前記所望
    のフローが減少されることを前記バッファ制御信号が示
    すことを引き起こし、 前記論理ユニットは、前記格納され調整されたタイミン
    グ信号が前記調整されたタイミング信号を超えることを
    示す前記第1の比較器の出力信号に応答して、前記所望
    のフローが増加されることを前記バッファ制御信号が示
    すことを引き起こす、請求項13に記載の装置。
  15. 【請求項15】 バッファ制御信号を生成するための論
    理ユニットを備え、前記バッファ制御信号は前記ビット
    ストリームの所望のデータフローを示し、 前記タイミング発生器および前記タイミング源に結合さ
    れ、前記発生されたタイムスタンプを前記調整されたタ
    イミング信号から差し引き第1の差信号を生成するため
    の第2の減算器を備え、 前記第2の減算器および前記論理ユニットに結合され、
    前記第1の差信号を前記ビットストリームに関連付けら
    れたバッファ遅延パラメータに比較するための第2の比
    較器を備え、 前記論理ユニットは、前記ビットストリームに関連付け
    られた前記バッファ遅延パラメータを前記第1の差信号
    が超えることを示す前記第2の比較器の出力信号に応答
    して、前記所望のフローが増加されることを前記バッフ
    ァ制御信号が示すことを引き起こし、 前記論理ユニットは、前記ビットストリームに関連付け
    られた前記バッファ遅延パラメータが前記第1の差信号
    を超えることを示す前記第2の比較器の出力信号に応答
    して、前記所望のフローが減少されることを前記バッフ
    ァ制御信号が示すことを引き起こす、請求項13に記載
    の装置。
  16. 【請求項16】 バッファ制御信号を生成する論理装置
    を備え、前記バッファ制御信号は前記ビットストリーム
    内の所望のデータフローを示し、 前記論理ユニットに結合され、復号化器バッファに格納
    されたバイト数を計数するためのフレームバイトカウン
    タを備え、 前記論理ユニットは、前記復号化器バッファに格納され
    所定の最大量を超える前記バイト数に応答して、前記所
    望のフローが減少されることを前記バッファ制御信号が
    示すことを引き起こし、 前記論理ユニットは、前記復号化器バッファに格納され
    所定の最小量未満である前記バイト数に応答して、前記
    所望のフローが増加されることを前記バッファ制御信号
    は示すことを引き起こす、請求項13に記載の装置。
  17. 【請求項17】 前記出力ビットストリームはパケット
    化された基本ストリームを含み、 当該装置は、前記マルチプレクサの出力に結合され、前
    記出力ビットストリームをトランスポート符号化し、ト
    ランスポート符号化されたビットストリームを生成する
    ためのトランスポートストリーム符号化器を更に備え
    る、請求項11記載の装置。
  18. 【請求項18】 前記トランスポートストリーム符号化
    器は、第2のビットストリームを第2のビットストリー
    ム源から受けて、前記トランスポート符号化されたビッ
    トストリームは、前記マルチプレクサからの前記出力ビ
    ットストリームおよび前記第2のビットストリームを少
    なくとも備える、請求項17に記載の装置。
  19. 【請求項19】 前記論理ユニットに結合され、復号化
    器バッファに格納されたバイト数を計数するためのフレ
    ームバイトカウンタを備え、 前記論理ユニットは、前記復号化器バッファに格納され
    所定の最大量を超える前記バイト数に応答して、前記所
    望のフローが減少されることを前記バッファ制御信号が
    示すことを引き起こし、 前記論理ユニットは、前記復号化器バッファに格納され
    所定の最小量未満である前記バイト数に応答して、前記
    所望のフローが増加されることを前記バッファ制御信号
    が示すことを引き起こす、請求項14に記載の装置。
  20. 【請求項20】 前記論理ユニットに結合され、復号化
    器バッファに格納されたバイト数を計数するためのフレ
    ームバイトカウンタを備え、 前記論理ユニットは、前記復号化器バッファに格納され
    所定の最大量を超える前記バイト数に応答して、前記所
    望のフローが減少されることを前記バッファ制御信号が
    示すことを引き起こし、 前記論理ユニットは、前記復号化器バッファに格納され
    所定の最小量未満である前記バイト数に応答して、前記
    所望のフローが増加されることを前記バッファ制御信号
    が示すことを引き起こす、請求項15に記載の装置。
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