CN100505889C - 图像声音输出系统、装置、声音处理程序和记录介质 - Google Patents

图像声音输出系统、装置、声音处理程序和记录介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够确保图像输出和声音输出的定时而无须在连接到图像声音数据输出装置的声音输出装置内安装特别的手段等的图像声音输出系统。构成图像声音输出系统的图像声音数据输出装置，具备：分离包含在图像声音数据内的图像数据和声音数据的单元226；通过传送通路将分离后的图像数据发送给图像显示装置的单元21、27；对将在图像显示装置侧进行再现的图像数据进行解析的单元224；根据解析结果生成与再现图像数据的时间对应的声音输出调整时间的单元227；以及根据所生成的声音输出调整时间、与图像再现的定时同步地调整声音输出的单元228。

Description

图像声音输出系统、装置、声音处理程序和记录介质
技术领域
本发明涉及图像声音输出系统、图像声音数据输出装置、声音处理程序和记录介质。
背景技术
近年来，伴随着计算机的图像处理的高功能化，提出了用计算机处理以往由图像显示装置进行的图像处理并以数字形式将处理后的图像处理数据传送到图像显示装置侧、从而由投影机等图像显示装置显示图像的系统(例如，参照专利文献1)。
在这样的系统中，作为传送通路，使用USB、IEEE1394等串行传送的接口，这些接口连接用的电缆，若与以往的一般的RGB视频电缆等比较，则由于细而且易于处理，故可以预想今后用这样的接口进行连接的形态将会增加。
然而，投影机等图像显示装置，近年来，在家庭影院等用途方面的使用增多，从而常常要将由上述的计算机进行了图像处理后的图像数据输出到图像显示装置并进行显示，故可以考虑在图像显示装置上显示视频图像、游戏图像等运动图像，而在计算机等数据输出装置侧再现输出伴随着这些运动图像的声音。
在该情况下，运动图像数据，虽然可以通过图像显示装置与数据输出装置之间的串行传送通路被发送接收，但是，这时，运动图像数据被编码为对于传送来说适合的形式并被传送。
所谓编码，指在显示装置侧需要进行用于使之恢复为原始的运动图像的解码处理，在传送中，在图像显示装置和数据输出装置的任何一方中都需要进行用于适当地传送编码数据的缓冲处理。
在该缓冲处理和解码处理进而图像的扫描、形成中，由于必然需要图像显示装置固有的处理时间，故在与数据输出装置向图像显示装置侧传送运动图像数据的同时，在再现输出附随于该运动图像的声音时，结果就变成为声音数据的再现输出比运动图像的再现输出更早，使得运动图像输出与声音输出的定时、即所谓的口型不一致，从而给观察者带来不协调感。
对于这样的问题，可以考虑通过以下的方法来应对：向视频声音输出装置或放大器等声音调整装置发送基于视频显示装置所固有的延迟要素的延迟时间信息，即从接收到视频的数据到进行显示为止所需要的时间的信息，并根据该延迟时间信息使各个部分的延迟缓冲器适当地进行工作。
[专利文献1]特开2004-69996号公报
[专利文献2]特开2002-344898号公报
但是，在上述专利文献2所记载的技术中，存在着以下问题：为了进行延迟时间信息的交换，需要在设备间进行规定的通信处理且在各个设备中必须安装成为进行该通信处理的手段的通信处理程序，从而使得各个设备的开发成本、制造成本增加。
发明内容
本发明的目的在于提供可以确保图像输出和声音输出的定时而无须在连接到图像声音数据输出装置的图像显示装置内安装特别的通信处理程序等的图像声音输出系统、图像声音数据输出装置、声音处理程序和记录有该声音处理程序的记录介质。
本发明是一种图像声音输出系统，是具备能够输出图像声音数据的图像声音数据输出装置、通过传送通路与该图像声音数据输出装置连接并根据从上述图像声音数据输出装置输出的图像数据显示图像的图像显示装置的图像声音输出系统，其特征在于，
上述图像声音数据输出装置具备：
图像声音数据分离单元，其分离包含在上述图像声音数据内的图像数据和声音数据；
图像数据发送单元，其通过上述传送通路将分离后的上述图像数据发送给上述图像显示装置；
声音数据输出单元，其输出分离后的上述声音数据；
图像数据解析单元，其对将通过上述图像数据发送单元发送给上述图像显示装置、由该图像显示装置进行再现的图像数据进行解析，并获取上述解析的结果；
声音输出调整时间生成单元，其根据该图像数据解析单元的解析结果，生成与在上述图像显示装置上再现上述图像数据的时间对应的声音输出调整时间；以及
声音输出同步调整单元，其根据由该声音输出调整时间生成单元生成的声音输出调整时间，与由上述图像显示装置显示的图像再现的定时同步地调整由分离后的上述声音数据形成的声音输出；
上述图像显示装置具备：
图像数据接收单元，其接收从上述图像声音数据输出装置发送的图像数据；
图像处理单元，其进行由该图像数据接收单元接收的图像数据的再现处理；以及
图像形成单元，其根据由该图像处理单元处理过的图像数据形成图像。
在这里，作为图像数据，例如，可以考虑以MPEG2、MPEG4、MotionJPEG等压缩形式压缩后的运动图像数据。
此外，由再现时间计算单元进行的再现时间的计算，例如，既可以是设定与上述运动图像数据形式对应的固定的函数并根据该函数来进行计算，也可以是参照记录有与压缩形式对应的再现时间的查找表之类的结构来进行计算，详情将在后面描述。
如果采用本发明，则由于通过声音输出同步调整单元使得在图像声音数据输出装置侧的内部处理中获得图像输出和声音输出的同步，故可以使图像输出和声音输出的定时一致，而无须在例如声卡以及与之连接的扬声器等声音数据输出装置中处理延迟时间信息。因此，在图像显示装置等各个设备内不需要安装用于处理延迟时间信息的程序等手段，从而可以实现各个设备的开发成本、制造成本的降低。
此外，由于通过图像数据解析单元，使得与图像数据的压缩形式相对应地生成声音输出调整时间，故可以根据图像数据的压缩形式以最佳的定时进行声音输出。
在本发明中，优选地，
上述图像声音数据输出装置具备：
再现时间记录单元，其具有记录有与上述图像数据的分辨率和位速率中的任意一个或这两者的组合对应的再现时间的查找表；
其中，上述声音输出调整时间生成单元，参照记录在上述再现时间记录单元内的查找表生成声音输出调整时间。
如果采用本发明，则由于在查找表上记录有与将大大影响图像显示装置中的再现时间的运动图像的分辨率和位速率等对应的再现时间，故声音输出调整时间生成单元，可以根据由图像数据解析单元所获取的图像数据的形式，参照查找表简单地生成声音输出调整时间。
在本发明中，优选地，
上述传送通路能够进行双向通信；
上述图像显示装置具备：
显示状态设定单元，其设定由上述图像形成单元形成的图像的显示状态；以及
设定信息发送单元，其通过上述传送通路将由该显示状态设定单元设定的设定信息发送给上述图像声音数据输出装置；
其中，上述图像处理单元，根据由上述显示状态设定单元设定的设定信息，进行图像数据的再现处理；
上述图像声音数据输出装置具备：
设定信息接收单元，其接收从上述图像显示装置发送的设定信息；以及
处理时间计算单元，其根据由该设定信息接收单元接收的设定信息，计算上述图像显示装置的图像处理单元的图像处理时间；
其中，上述声音输出调整时间生成单元，加上由该处理时间计算单元计算的图像处理时间而生成声音输出调整时间。
在这里，作为由图像显示装置侧的显示状态设定单元进行的显示状态的设定，例如，可以考虑IP(Interlace to Progressive，隔行扫描到逐行扫描)转换、缩放、γ修正等。
如果采用该发明，则由于因图像显示装置具备设定信息发送单元，图像声音数据处理装置具备设定信息接收单元、处理时间计算单元，使得在图像显示装置侧改变显示状态的设定时，声音输出调整时间生成单元可以也加上该图像处理的时间而生成声音输出调整时间，故可以以更接近于图像输出的定时的状态进行声音输出。
作为构成本发明的图像声音输出系统的子组合发明，有图像声音数据输出装置，具体地，具备以下的结构。
本发明的图像声音数据输出装置，是能够输出图像声音数据并通过能够进行双向通信的传送通路向所连接的图像显示装置输出上述图像数据而使之显示图像的图像声音数据输出装置，其特征在于，具备：
图像声音数据分离单元，其分离包含在上述图像声音数据内的图像数据和声音数据；
图像数据发送单元，其通过上述传送通路将分离后的上述图像数据发送给上述图像显示装置；
声音数据输出单元，其输出分离后的上述声音数据；
图像数据解析单元，其对将通过上述图像数据发送单元发送给上述图像显示装置、由该图像显示装置进行再现的图像数据进行解析，并获取上述解析的结果；
声音输出调整时间生成单元，其根据该图像数据解析单元的解析结果，生成与在上述图像显示装置上再现上述图像数据的时间对应的声音输出调整时间；以及
声音输出同步调整单元，其根据由该声音输出调整时间生成单元生成的声音输出调整时间，与由上述图像显示装置显示的图像再现的定时同步地调整由分离后的上述声音数据输出单元进行的声音输出。
此外，作为本发明的子组合发明的计算机可读记录介质，是为了能够输出图像数据和声音数据并通过传送通路向所连接的图像显示装置输出上述图像数据而使之显示图像、而在下述的图像声音数据输出装置中使用并记录有下述的声音输出调整时间生成单元的声音输出调整时间生成用的数据的计算机可读记录介质，该图像声音数据输出装置具备：
图像声音数据分离单元，其分离包含在上述图像声音数据内的图像数据和声音数据；
图像数据发送单元，其通过上述传送通路将分离后的上述图像数据发送给上述图像显示装置；
声音数据输出单元，其输出分离后的上述声音数据；
图像数据解析单元，其对将通过上述图像数据发送单元发送给上述图像显示装置、由该图像显示装置进行再现的图像数据进行解析，并获取上述解析的结果；
声音输出调整时间生成单元，其根据该图像数据解析单元的解析结果，生成与在上述图像显示装置上再现上述图像数据的时间对应的声音输出调整时间；以及
声音输出同步调整单元，其根据由该声音输出调整时间生成单元生成的声音输出调整时间，与由上述图像显示装置显示的图像再现的定时同步地调整由分离后的上述声音数据输出单元进行的声音输出；
其特征在于：作为记录有与上述图像数据的分辨率和位速率中的任意一个或这两者的组合对应的再现时间的查找表进行记录。
再有，作为子组合发明，既可以形成为使计算机等图像声音数据输出装置作为上述各个功能性单元发挥作用的声音处理程序，也可以构成为记录有该声音处理程序的记录介质。
此外，还可以构成为在声音处理程序中保存有与上述图像数据的分辨率和位速率中的任意一个或这两者的组合对应的再现时间的结构。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的图像声音输出系统的结构的概要透视图；
图2是示出本实施方式的图像声音数据输出装置的结构的示意图；
图3是本实施方式的图像声音数据输出装置的功能框图；
图4是示出设置在本实施方式的图像声音数据输出装置内的查找表的结构的示意图；
图5是示出本实施方式的图像显示装置的结构的示意图；
图6是本实施方式的图像显示装置的功能框图；
图7是说明本实施方式的图像声音输出系统的作用的流程图；
图8是说明本实施方式的图像声音输出系统的作用的流程图；
图9是本发明的实施方式2的图像声音数据输出装置的功能框图；
图10是本发明的实施方式3的图像显示装置的功能框图；
图11是本实施方式的图像声音数据输出装置的功能框图；以及
图12是用于说明本实施方式的作用的示意图。
符号说明
2、8：计算机(图像声音数据输出装置)；3：投影机(图像显示装置)；4：USB电缆(传送通路)；6、7：图像处理单元；21：芯片组(图像数据发送单元)；27：(图像数据发送单元)；28：声卡(声音数据输出单元)；53：液晶面板(图像形成单元)；72：显示状态设定单元；73：设定信息发送单元；82、227：声音输出调整时间生成单元；223：运动图像数据解析单元(图像数据解析单元)；226：图像声音分离单元；228：声音输出同步调整单元；229：LUT(再现时间记录单元)。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的一个实施方式。
1.实施方式1
图1示出了本发明的实施方式1的图像声音输出系统1，该图像声音输出系统1是具备作为图像声音数据输出装置的计算机2、作为图像显示装置的投影机3以及作为连接它们的传送通路的USB电缆4而构成、且从计算机2输出的图像数据通过USB电缆4被输入到投影机3、而使计算机2的本地显示器上的图像作为投影图像显示在屏幕上的系统。此外，在计算机2内，还设置连接到内置的声卡的扬声器9，该扬声器9与来自投影机3的投影图像中的运动图像相对应地进行声音输出。
USB电缆4，是遵照USB1.1、USB2.0等标准的电缆，其使得可在连接设备和被连接设备之间进行双向通信。
(1)计算机2的结构
作为图像声音数据输出装置的计算机2，如图2所示，具备：设置在母电路板上的芯片组21；通过总线连接的CPU22；主存储器23；视频卡24；光盘装置25；硬盘装置26以及USB端口27和声卡28。
CPU22，是作为以主存储器23为工作区域而执行各种程序的运算处理装置发挥作用的部分，在图2中，虽然省略了图示，但是，在该CPU22中还生成通过执行操作系统等生成的图形数据等。
视频卡24，是进行输入到计算机2的图像数据的图像处理、并在计算机2所附带的本地显示器上进行图像显示的部分，该视频卡24，必须虽然省略了图示，但是，具备有进行向本地显示器的输出用的图像处理的处理器和存储应处理的图像数据的视频存储器等。另外，在本实施方式中，虽然形成为具备这样的本地显示器的结构，但是，计算机2并非必须具备本地显示器。此外，该视频卡24，也可以是内置于芯片组21内的图形功能，而并非必须是单独的器件。
光盘装置25，是再现CD(compact disc，压缩盘)、DVD(DigitalVersatile Disc，数字通用盘)等光盘介质的装置，当插入了存储有压缩后的运动图像数据的光盘后，光盘装置25再现存储在光盘内的运动图像数据，并通过芯片组21向CPU22所附带的主存储器23输出运动图像数据。
硬盘装置26，是存储通过操作由CPU22执行的程序、计算机2等所生成的数据的存储装置，在该硬盘装置26内也可以存储图像数据，且其可以根据在CPU22上工作的程序的要求输出所存储的图像数据。
USB端口27，是上述的USB电缆4所连接的计算机2侧的端子，该USB端口27的输入输出控制，由上述的芯片组21来进行，这些芯片组在本发明中作为数据发送单元发挥作用。
声卡28，是将由CPU22解码后的数字形式的声音数据转换成模拟形式的声音信号、并放大而从扬声器9进行声音输出的部分，其详情将在后面描述。该声卡28，也可以是内置于芯片组21内的声音处理功能而并非必须是单独的器件。
在进行通过上述的CPU22输入的图形图像数据以及流输出的图像声音数据的图像声音处理的情况下，在CPU22上执行具备有图3所示那样的功能性单元的图像声音处理程序。具体地，上述的CPU22具备：图形图像数据获取单元221；运动图像显示区域生成单元222；运动图像数据获取单元223；运动图像数据解析单元224；数据多路化(复用)单元225；图像声音分离单元226；声音输出调整时间生成单元227；声音输出同步调整单元228；LUT(Look Up Table，查找表)229以及音频解码器230。
图形图像数据获取单元221，是获取由在操作系统上工作的图形数据生成单元220生成的图形数据的部分，其具备差分数据生成部221A和图形数据获取部221B而构成。
差分数据生成部221A，是生成例如以计算机2的刷新频率的周期更新的图形图像的差分数据(差数据)的部分，例如，其分别预先捕获更新前后的图像，并对两者进行比较而将变化了的部分生成为差分数据。
图形数据获取部221B，是获取由差分数据生成部221A生成的差分数据作为图形数据，并向后述的数据多路化单元225输出所获取的图形数据的部分。
运动图像显示区域生成单元222，是从所输入的图形数据获取要在以图形数据为基础的图形画面上的哪一部分显示运动图像数据的信息的部分，其生成例如要在图形图像中的哪一位置以哪种程度的大小和分辨率显示运动图像数据的运动图像显示区域数据。
运动图像数据获取单元223，是不对从光盘装置25、硬盘装置26等作为位流依次输入的运动图像数据MPG进行解码、而以其压缩后的原始的状态获取其作为运动图像数据的部分，作为运动图像数据的压缩形式，可以举出MPEG2、MPEG4、MotionJPEG等。
运动图像数据解析单元224，是获取包含在所输入的运动图像数据内的帧速率、位速率、横纵比、分辨率等图像显示用的图像属性信息的部分，所获取的图像属性信息，例如可以用于图像数据传送处理时的定时控制等。另外，例如在运动图像数据的压缩形式是MPEG2的情况下，这些图像属性信息被预先记录在MPEG2位流的序列标头(シ—ケンスヘツダ)、序列扩展(シ—ケンスエクステンシヨン)等内，运动图像数据解析单元224，通过获取记录在该标头部分内的信息，可以获取运动图像的图像属性信息。
此外，该运动图像数据解析单元224，向后述的声音输出调整时间生成单元227输出上述的解析结果。
数据多路化单元(多路复用器)225，是对由图形图像数据获取单元221所获取的图形数据、由运动图像显示区域生成单元222所生成的运动图像显示区域数据以及由运动图像数据获取单元223所获取的运动图像数据进行多路化的部分。作为多路化的方法，可以举出在ISO/IEC-13818-1中所规定的MPEG-属TS(Transport Stream，传输流)、MPEG-PS(Program Stream，程序流)等方法。这时，数据多路化单元225，对于在计算机2上设置的色度、γ值等图像修正数据也可以同样地进行多路化。
此外，由该数据多路化单元225多路化后的数据，可以通过芯片组21、作为串行数据从USB端口27发送输出。
作为图像声音数据分离装置的图像声音分离单元226，是作为分离包含在所输入的图像声音数据内的声音数据的多路分解器发挥作用的部分，在本实施方式中，虽然用计算机2分离的图像数据未被解码，但是，声音数据可以被解码。
声音输出调整时间生成单元227，是根据运动图像数据解析单元224的运动图像数据的解析结果、计算在投影机3中直到运动图像数据被再现及显示为止的时间并生成使声音输出延迟的声音输出调整时间的部分，其根据从运动图像数据解析单元224输入的运动图像数据的位速率、分辨率等图像属性信息，检索LUT229。
在作为再现时间记录单元的LUT229内，如图4所示，存储有与运动图像数据的压缩形式对应的LUT1、LUT2、LUT3...。例如，在与MPEG2对应的LUT1的情况下，在行侧存储有同一标准下的级别(レベル)，在列侧存储有简要特征(プロフアイル)，在各个单元内存储有与级别和简要特征对应的再现时间。再现时间，作为从在投影机3中进行的运动图像数据的解码开始到显示光栅数据的生成、进而到投影图像形成为止的时间被存储，并被与投影机3相对应地设定，LUT229，如图3所示，可通过光盘、互联网下载等作为驱动程序来进行提供。
另外，该驱动程序，总之，只要是可以进行数据参照那样的形式即可，从而既可以是从最初计算机2保存有执行文件并可用该执行文件进行参照的表结构的数据，此外，也可以是在内部保存有与LUT229有关的数据的可执行的程序。
此外，声音输出调整时间生成单元227，根据来自运动图像数据解析单元224的解析结果、所输入的运动图像数据的简要特征、级别等或者位速率、分辨率等信息，在LUT229内进行检索，并获取与所输入的运动图像数据对应的再现时间。
在获取了再现时间之后，声音输出调整时间生成单元227，根据所获取的再现时间，生成使声音输出延迟的声音输出调整时间。所生成的声音输出调整时间，被输出到声音输出同步调整单元228。
声音输出同步调整单元228，是根据所生成的声音输出调整时间、与由投影机3进行的运动图像形成的定时相对应地调整声音输出的定时的部分，在本实施方式中，其调整控制后述的声卡28。
音频解码器230，是对由图像声音分离单元226分离后的声音数据进行解码的部分，解码后的声音数据，被向声卡28输出。
作为声音输出单元的声卡28，如上所述，是将由音频解码器230解码后的数字形式的声音数据转换为模拟形式的声音信号、并放大而从扬声器9进行声音输出的部分，其具备延迟缓冲器281、D/A转换器282和放大器283而构成。
延迟缓冲器281，存储由音频解码器230解码后的声音数据，并根据来自声音输出同步调整单元228的调整控制指令，依次向D/A转换器282输出所存储的声音数据。
D/A转换器282，是将存储在延迟缓冲器281内的数字形式的声音数据转换为模拟形式的声音信号并输出的部分。
放大器283，是放大被D/A转换器282进行了模拟转换后的声音信号并向扬声器9输出的部分，由此，被解码的声音数据就可以作为声音从扬声器9输出。
(2)投影机3的结构
作为图像显示装置的投影机3，如图5所示，其具备形成光学像的光学引擎5和进行从计算机2发送输出的图像数据的图像处理的图像处理单元6而构成。
光学引擎5，其具备光源装置51、积分器照明光学系统52、作为图像形成单元的液晶面板53、色合成光学系统54和投影透镜55而构成。
从光源装置51射出的光束，在积分器照明光学系统52中以成为均匀的照明光的方式被分割成多个部分光束，并与由液晶面板53输入的图像数据相对应地被进行光调制，并通过色合成光学系统54和投影透镜55被投影到屏幕上。另外，在图4中虽然省略了图示，但是，本实施方式的投影机3，被形成为由液晶面板53对R、G、B色光中的每一种进行光调制，且色合成光学系统54，是为了合成对于每一种色光已实施了光调制后的R、G、B各个光束从而合成彩色图像而设置的。
图像处理单元6，是通过根据从计算机2输入来的图像数据进行规定的图像处理并进行构成光学引擎5的液晶面板53的驱动控制来形成光学像的部分，其具备设置在投影机3内的装配到电路基板上的各种电路元件而构成。
具体地，该图像处理单元6具备USB端口61、USB控制器62、CPU63主存储器64、视频光栅化器(ラスタライザ)65、多路分解器66、视频帧存储器67、图像处理器68和面板控制器69而构成。
USB端口61是连接USB电缆4并输入来自计算机2的图像数据的端子，USB控制器62是控制该USB端口61的输入输出的电路元件。此外，该USB端口61和USB控制器62构成本发明中所谓的数据接收单元。
CPU63，是通过以主存储器64为工作区域而执行各种程序来进行图像处理单元6的全体的控制的部分。
视频光栅化器65，是对MPEG2等形式的运动图像数据进行解码并生成运动图像光栅数据的部分，由该视频光栅化器65解码后的运动图像光栅数据，被写入到后述的视频帧存储器67内。
作为数据解多路化(解复用)单元的多路分解器66，是分离由上述的计算机2的数据多路化单元225多路化后的各种数据的部分，分离开的各种数据由其他电路元件进行处理，其详情将在后面描述。此外，本实施方式的多路分解器66也作为差分图像描绘器(レンダラ—)而发挥作用，其详情将在后面描述。
视频帧存储器67，是累积由各种电路元件形成的图像光栅数据、并存储最终由液晶面板53进行显示的显示光栅数据的部分，其与面板控制器69生成的液晶面板53的数据写入周期相对应地改绘显示光栅数据。
作为光栅数据合成单元的图像处理器68，是最终合成由多路分解器66分离开的数据而生成显示光栅数据的部分，为了确保液晶面板53的色再现性，除了图形数据和运动图像数据的合成之外，还要进行液晶面板53所固有的V-Tγ修正、亮度不均匀修正和颜色不均匀修正等修正处理。
作为扫描单元的面板控制器69，是进行液晶面板53的驱动控制的电路元件，由该面板控制器69进行液晶面板53的图像显示区域中的各个像素的驱动控制。另外，在本实施方式的情况下，如上所述，由于是三板式的投影机3，虽然省略了图示，但是，对于R、G、B色光中的每一种的液晶面板53都分别设置有面板控制器69。
在以上，在本实施方式中，虽然图像处理单元6是将多个电路元件组合起来而构成的，但是，图像处理单元的硬件结构并非必须限定于此，只要是性能极高的运算处理装置即可，从而也可以利用单片微处理器来进行所有的处理。
图6中示出了上述的图像处理单元6的功能块结构。
在上述的图像处理单元6的各个电路元件之中，多路分解器66具备数据解多路化单元661和解码器662作为功能性单元，视频光栅化器65具备解密单元651、视频解码器652、缩放器653以及YUV-RGB转换器654作为功能性单元。此外，CPU63，为了获得画面更新的同步，具备同步信号生成单元631作为功能性单元。
数据解多路化单元661，是将通过USB端口61输入的多路化的数据分离为单独的数据的部分，具体地，分离为图形数据、运动图像数据、运动图像显示区域数据、图像修正数据和图像属性信息。
此外，该数据解多路化单元661，将分离开的图形数据输出到解码器662，将运动图像数据输出到解密单元651，将运动图像显示区域数据输出到解码器662和缩放器653，将作为包含在图像属性信息内的帧速率、由计算机2设定的刷新频率以及作为差分数据输入的图形数据的画面更新周期等信息输出到同步信号生成单元631。
解码器662，是作为上述的差分图像描绘器发挥作用、以使从数据解多路化单元661输出的图形数据成为构成一个画面的图形图像的方式进行变换的部分。在本实施方式中，如上所述，由于差分数据作为图形数据被发送，故解码器662可以预先将更新前的图形数据保存在主存储器64内，并当作为新的差分数据的图形数据被输入时，仅对差分数据的部分进行数据的改写而生成新的图形数据。由这样的解码器662进行了变换后的图形数据，作为RGB数据被输出到图像处理器68。
此外，该解码器662，还根据从数据解多路化单元661输出的运动图像显示区域数据，在图形图像中设定应显示运动图像的区域，并以可作为用于图像处理器通过重叠而合成运动图像的键控色而利用的颜色涂敷该区域。然后，生成显示运动图像的部分以外的区域的图形数据。
解密单元651，在对输入来的运动图像数据进行解码之前，对出于著作权等关系的考虑、为了防止复制而被加密了的部分进行恢复，而进行可以用后一级的视频解码器652进行解码那样的处理。另外，该解密单元651并非是必需的，在存在这样的防止复制这样的运动图像数据的情况下，才成为必需。
视频解码器652，是对以被压缩的状态发送的运动图像数据进行解码的部分，例如，在压缩形式是MPEG2的情况下，其经过可变长度编码的解码、逆扫描、逆量子化、逆DCT、动作补偿等各个步骤，将压缩状态的运动图像数据解码为光栅数据形式的运动图像数据。
缩放器653，是对解码后的运动图像数据进行伸缩调整的部分，其根据从数据解多路化单元661输出的运动图像显示区域数据、包含在运动图像数据内的分辨率信息以及液晶面板53的规格等，进行应显示运动图像数据的区域以及该区域内的分辨率设定。
YUV-RGB转换器654，是将运动图像数据的YUV形式的数据转换为可由图像显示装置处理的RGB形式的部分，转换是根据固定的关系式进行的。
图像处理器68，如上所述，对由解码器662解码后的图形数据和由视频解码器652解码后的运动图像数据进行合成而生成显示光栅数据。进而，该图像处理器68，还进行以从数据解多路化单元661输出的、在计算机2侧设定的图像修正数据以及液晶面板53所固有被设定的图像修正数据为基础的修正处理，并将修正后的显示光栅数据写入到视频帧存储器67内。
同步信号生成单元631，是根据与从数据解多路化单元661输出的画面更新有关的信息、生成面板控制器69的画面更新用的同步信号的部分，在本实施方式中，根据从运动图像数据的串行标头得到的帧速率生成同步信号。此外，由该同步信号生成单元631生成的同步信号，也被输出到图像处理器68，图像处理器68根据该同步信号设定显示光栅数据向视频帧存储器67写入的定时。
(3)图像声音输出系统1的作用
下面，祸根据图7和图8所示的流程图说明上述的结构的图像声音输出系统1的作用。
(3-1)计算机2侧的处理
首先，图形图像数据获取单元221，捕获当前显示中的图形图像，将之作为图形数据来获取(处理S1)。
其次，图形图像数据获取单元221的差分数据生成部221A，根据上一次所捕获的图形图像和本次所捕获的图形图像，进行成为更新后的部分的差分数据的生成(处理S2)。与此并行，运动图像显示区域生成单元222，根据所捕获的图形图像，生成运动图像显示区域的画面上的X-Y位置、大小、分辨率等运动图像显示区域数据(处理S3)。
另一方面，与上述图形数据的获取相并行，图像声音分离单元226将从光盘装置25等输入的图像声音数据，分离成运动图像数据和声音数据(处理S4)。
运动图像数据获取单元223，获取分离后的运动图像数据而不进行光栅化处理(处理S5)。其次，运动图像数据解析单元224，从所获取的运动图像数据的序列标头和序列扩展(MPEG2的情况下)等部分，作为图像属性信息获取运动图像数据的帧速率、位速率、横纵比、分辨率等诸信息(处理S6)。
在获得上述各种信息后，数据多路化单元225以上述的MPEG-TS、MPEG-PS等形式对这些数据进行多路化(处理S7)。多路化后的数据，被作为芯片组21所具有的USB控制器的功能所编码，并从USB端口27通过USB电缆4输出到投影机3(处理S8)。
在处理S4中分离后的声音数据由音频解码器230所获取(处理S9)，并由音频解码器230所解码(处理S10)，解码后的声音数据被依次存储到延迟缓冲器281内。
与此并行，在处理S6中，运动图像数据解析单元224输出位速率、分辨率等解析结果，且该解析结果由声音输出调整时间生成单元227所获取(处理S11)。
声音输出调整时间生成单元227，根据所获取的解析结果，在LUT229内进行检索(处理S12)，并提取出与适合于解析结果的级别和简要特征或者位速率和分辨率对应的再现时间。其次，声音输出调整时间生成单元227，根据所获取的再现时间，生成声音输出调整时间，并向声音输出同步调整单元228输出所生成的声音输出调整时间(处理S13)。
声音输出同步调整单元228，根据所生成的声音输出调整时间，对从延迟缓冲器281输出到D/A转换器282的声音数据的定时进行调整，从而实现与运动图像显示的定时的同步(处理S14)。
D/A转换器282，依次对从延迟缓冲器281输入的声音数据进行模拟转换，并利用放大器283进行放大，从而从扬声器9输出声音(处理S15)。
(3-2)投影机3侧的处理
来自计算机2的多路化的数据，由USB端口61和USB控制器62所接收(处理S16)，进而，由USB控制器62解码成可由图像处理单元6进行处理的形式，并向数据解多路化单元661输出。
数据解多路化单元661，将多路化的数据分离成单独的图形数据、运动图像显示区域数据、运动图像数据以及图像属性信息(处理S17)。
解码器662，获取分离出的图形数据作为差分数据(处理S18)，并根据更新前的图形图像，更新仅改绘了差分数据的部分后的图形数据(处理S19)。
与此并行，视频光栅化器65获取运动图像数据和运动图像显示区域数据(处理S20、S21)，并根据这些数据和包含在运动图像数据内的图像属性信息等，进行运动图像的光栅化处理(处理S22)。
在由解码器662进行的图形数据的光栅化、由视频光栅化器65进行的光栅化结束后，图像处理器68对各个光栅化后的数据进行合成，而生成显示光栅数据(处理S23)。进而，图像处理器68进行液晶面板53所固有的图像修正处理，并通过由面板控制器69所进行的扫描而在液晶面板53上形成光学像，并通过投影透镜55在屏幕上显示投影图像(处理S24)。
如上所述，如果采用本实施方式，则由于利用声音输出同步调整单元228、在计算机2侧的内部处理中得到运动图像输出和声音输出的同步，故可以利用声卡28的延迟缓冲器281使图像输出和声音输出的定时一致。因此，不再需要在声卡28上另外安装用于处理延迟时间信息的通信处理程序等，从而可以实现制造成本的降低。
此外，由于利用运动图像数据解析单元224、与图像数据的压缩形式相对应地生成声音输出调整时间，故可以与图像数据的压缩形式相对应地以最佳的定时进行声音输出。
此外，由于声音输出调整时间生成单元227根据运动图像数据解析单元224所生成的解析结果、在LUT229内进行检索而生成声音输出调整时间，故可以用简单的处理生成声音输出调整时间。
2.实施方式2
下面，对本发明的实施方式2进行说明。另外，在以下的说明中，对于那些与已经说明过的部分相同的部分，赋予同一标号并省略其说明。
在上述的实施方式1中，如图3所示，声音输出同步调整单元228，通过使存储在构成声卡28的延迟缓冲器281中的声音数据的输出延迟，来调整因声音输出调整时间而形成的声音数据输出的定时。
相对于此，在实施方式2的图像输出数据装置中，如图9所示，在以下方面不同：在输出由视频解码器230解码后的声音数据时，根据声音输出调整时间调整向声卡28的输出的定时。
也就是说，实施方式2的声音输出同步调整单元428，如图9所示，被构成为：在将由音频解码器230解码后的声音数据存储在CPU22所附带的主存储器23内的阶段，与由声音输出调整时间生成单元227生成的声音输出调整时间相对应地进行延迟而向声卡28进行输出。
采用这样的本实施方式，也可以获得与在上述的实施方式1中所述的作用和效果相同的作用和效果。
3.实施方式3
下面，对本发明的实施方式3进行说明。
在上述的实施方式1中，由声音输出调整时间生成单元227进行的声音输出调整时间的生成，是根据专门由运动图像数据解析单元224所解析的解析结果来进行的。
相对于此，实施方式3的图像声音输出系统，如图10和图11所示，在以下方面不同：在投影机的图像处理单元7侧改变显示设定时，从投影机的图像处理单元7向计算机8侧输出其设定信息，在计算机8侧，加上因该改变后的设定信息而进行的图像处理所需要的时间而生成声音输出调整时间。
具体地，如图10所示，投影机的图像处理单元7，除了实施方式1的图像处理单元6之外，还具备操作面板71、显示状态设定单元72和设定信息发送单元73而构成。
操作面板71具备设置在投影机的外装机箱上的多个开关组而构成，视听者通过操作该操作面板71、操作通过USB电缆连接的计算机等，可以使投影机的投影图像变化成所偏好的色调，以所希望的方式将所输入的运动图像数据的扫描形式、例如隔行扫描形式变换成逐行扫描形式，将投影到屏幕上的梯形形状的投影图像变为长方形形状的适合的投影图像等。
显示状态设定单元72，是根据因操作面板71的操作而输出的操作信号、改变图像处理单元7上的各个功能性单元的设定值的部分，例如其可以改变缩放器653的设定值、图像处理器68的设定值等。
设定信息发送单元73，是获取由显示状态设定单元72所设定的设定信息并通过USB控制器62和USB端口61向计算机8发送输出的部分。
计算机8，如图11所示，利用芯片组21的USB控制功能接收从投影机侧发送来的设定信息，所接收到的设定信息由处理时间计算单元81和声音输出调整时间生成单元82进行处理。
处理时间计算单元81，是根据所接收到的设定信息计算与各个处理对应的处理时间的部分，在本实施方式中，虽然省略了图示，但是，通过参照包括在LUT229内的、存储有与设定处理对应的处理时间的LUT，来计算各个处理所需要的处理时间。
图像输出调整时间生成单元82，与实施方式1同样，根据运动图像数据解析单元224的解析结果以及处理时间计算单元81所计算的处理时间，生成声音输出调整时间。
以下，对于由该声音输出调整时间生成单元82进行的声音输出调整时间的生成步骤，对图12所示的示意图进行说明。
首先，根据运动图像数据解析单元224的解析结果，声音输出调整时间生成单元82，获取恢复某一帧的时刻DTS(Decoding Time Stamp，解码时戳)、显示某一帧的时刻PTSv(Video Presentation Time Stamp，视频呈现时戳)以及进行与某一帧对应的声音输出的时刻PTSa(AudioPresentation Time Stamp，音频呈现时戳)，并获取运动图像数据的基本的解码和再现处理时间(处理S25)。
另一方面，处理时间计算单元81，根据从投影机侧发送来的设定信息，区分已进行了什么样的处理，并计算与各个设定的阶段对应的处理时间(处理S26～处理S28)。例如，在本实施方式中，虽然进行的是3个阶段的设定处理，但是，作为阶段1的处理可以考虑IP变换，作为阶段2的处理可以考虑缩放，作为阶段3的处理可以考虑γ修正等。
在由处理时间计算单元81计算出了处理时间ΔT1～ΔT3后，声音输出调整时间生成单元82，计算对各个时间进行累计后的累计估计处理时间ΔT(处理S29)。
声音输出调整时间生成单元82，将该累计估计处理时间ΔT与在处理S25中获取的PTSv相加，而计算加上了设定处理时的某一帧的输出时刻PTSv’(处理S30)。
最后，声音输出调整时间生成单元82，根据PTSv’，由所获取的PTSa计算与上述帧的输出时刻对应的声音输出的时刻PTSa’(处理S31)。另外，在本实施方式中，在计算时，对于所获取的PTSa，不仅单纯地加上累计估计时间ΔT，还要加上余量时间α来计算PTSa’。这是因为考虑到了相对于在与运动图像的变化相比声音先输出时会产生不舒服感，即便是声音输出比运动图像的变化多少晚一些，也不怎么会产生不舒服感这样的视听者的特性的缘故。
此外，在本实施方式中，设定处理虽然是用处理S26～处理S28这样的3个阶段来进行说明的，但是，并不限于此，通过对各个处理的处理时间进行加法运算，也可以增加更多的处理。
如果采用这样的本实施方式，由于因投影机具备设定信息发送单元73，图像声音数据处理装置具备设定信息接收单元21、27以及处理时间计算单元81，而使得在投影机侧改变显示状态的设定时，声音输出调整时间生成单元82可以也加上该图形处理的时间而生成声音输出调整时间，故可以以更接近于图像输出的定时的状态进行声音输出。
4.实施方式4
另外，本发明并不限定于上述的实施方式，在可以实现本发明的目的的范围内的变形、改进等，都包括在本发明内。
例如，在上述实施方式中，作为图像声音数据输出装置，虽然使用的是计算机2、8，但是，本发明并不限于此。也就是说，作为图像声音数据输出装置，也可以采用DVD再现装置、游戏设备等装置。
此外，在上述实施方式中，作为图像显示装置，虽然使用的是液晶投影机3，但是，本发明并不限于此，在具备DLP等液晶以外的光调制装置的投影机、背光源形式的液晶显示器、等离子显示器、有机EL显示器等显示器中也可以采用本发明。
再有，在上述实施方式中，作为连接计算机2和投影机3的传送通路，虽然采用的是USB电缆4，但是，本发明并不限于此。也就是说，即便是用LAN等可传送图像的传送通路将图像声音数据输出装置和图像显示装置连接起来的系统，也可以采用本发明。
除此之外，本发明的实施时的具体的结构和形状等，在可以实现本发明的目的的范围内，也可以形成为其他的结构等。

Claims (6)

1.一种图像声音输出系统，是具备能够输出图像声音数据的图像声音数据输出装置、通过传送通路与该图像声音数据输出装置连接并根据从上述图像声音数据输出装置输出的图像数据显示图像的图像显示装置的图像声音输出系统，其特征在于，
上述图像声音数据输出装置具备：
图像声音数据分离单元，其分离包含在上述图像声音数据内的图像数据和声音数据；
图像数据发送单元，其通过上述传送通路将分离后的上述图像数据发送给上述图像显示装置；
声音数据输出单元，其输出分离后的上述声音数据；
图像数据解析单元，其对将通过上述图像数据发送单元发送给上述图像显示装置、由该图像显示装置进行再现的图像数据进行解析，并获取上述解析的结果；
声音输出调整时间生成单元，其根据该图像数据解析单元的解析结果，生成与在上述图像显示装置上再现上述图像数据的时间对应的声音输出调整时间；以及
声音输出同步调整单元，其根据由该声音输出调整时间生成单元生成的声音输出调整时间，与由上述图像显示装置显示的图像再现的定时同步地调整由分离后的上述声音数据形成的声音输出；
上述图像显示装置具备：
图像数据接收单元，其接收从上述图像声音数据输出装置发送的图像数据；
图像处理单元，其进行由该图像数据接收单元接收的图像数据的再现处理；以及
图像形成单元，其根据由该图像处理单元处理过的图像数据形成图像。
2.根据权利要求1所述的图像声音输出系统，其特征在于，上述图像声音数据输出装置具备：
再现时间记录单元，其具有记录有与上述图像数据的分辨率和位速率中的任意一个或这两者的组合对应的再现时间的查找表；
其中，上述声音输出调整时间生成单元，参照记录在上述再现时间记录单元内的查找表生成声音输出调整时间。
3.根据权利要求1或2所述的图像声音输出系统，其特征在于，
上述传送通路能够进行双向通信；
上述图像显示装置具备：
显示状态设定单元，其设定由上述图像形成单元形成的图像的显示状态；以及
设定信息发送单元，其通过上述传送通路将由该显示状态设定单元设定的设定信息发送给上述图像声音数据输出装置；
其中，上述图像处理单元，根据由上述显示状态设定单元设定的设定信息，进行图像数据的再现处理；
上述图像声音数据输出装置具备：
设定信息接收单元，其接收从上述图像显示装置发送的设定信息；以及
处理时间计算单元，其根据由该设定信息接收单元接收的设定信息，计算上述图像显示装置的图像处理单元的图像处理时间；
其中，上述声音输出调整时间生成单元，加上由该处理时间计算单元计算的图像处理时间而生成声音输出调整时间。
4.一种图像声音数据输出装置，是能够输出图像声音数据并通过能够进行双向通信的传送通路向所连接的图像显示装置输出图像数据而使之显示图像的图像声音数据输出装置，其特征在于，具备：
图像声音数据分离单元，其分离包含在上述图像声音数据内的图像数据和声音数据；
图像数据发送单元，其通过上述传送通路将分离后的上述图像数据发送给上述图像显示装置；
声音数据输出单元，其输出分离后的上述声音数据；
图像数据解析单元，其对将通过上述图像数据发送单元发送给上述图像显示装置、由该图像显示装置进行再现的图像数据进行解析，并获取上述解析的结果；
声音输出调整时间生成单元，其根据该图像数据解析单元的解析结果，生成与在上述图像显示装置上再现上述图像数据的时间对应的声音输出调整时间；以及
声音输出同步调整单元，其根据由该声音输出调整时间生成单元生成的声音输出调整时间，与由上述图像显示装置显示的图像再现的定时同步地调整由分离后的上述声音数据输出单元进行的声音输出。
5.一种声音处理方法，是在能够输出图像声音数据并通过传送通路向所连接的图像显示装置输出上述图像数据而使之显示图像的图像声音数据输出装置上执行的声音处理方法，其特征在于，使上述图像声音数据输出装置执行以下步骤：
将上述图像声音数据分离为图像数据和声音数据的步骤；
对将由上述图像显示装置进行再现的图像数据进行解析的步骤；
根据解析结果、生成与在上述图像显示装置上再现上述图像数据的时间对应的声音输出调整时间的步骤；以及
根据所生成的声音输出调整时间、调整由上述声音数据形成的声音输出的步骤。
6.根据权利要求5所述的声音处理方法，其特征在于，还包括：
保存在上述图像显示装置的再现时间的计算时使用、与上述图像数据的分辨率和位速率中的任意一个或这两者的组合对应的再现时间数据的步骤。
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