CN101345893B - 放大器、校正处理时间差的校正方法以及校正系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种放大器，其用来测量从产生视频信号之后到实际显示视频所引起的显示延迟时间，并自动设置音频信号的延迟时间，使得音频与显示同步。该放大器包括：音频处理部分、测试音频信号产生部分、测试视频信号产生部分、视频感测部分、内容感测部分以及控制部分，所述控制部分用于感测从所述内容感测部分感测到所述测试音频信号的类型或内容中的变化到所述视频感测部分感测到显示在视频显示装置上的视频中的变化所需的时间来作为所述视频的延迟时间，并且所述控制部分还根据所述感测到的视频的延迟时间来计算音频延迟时间并将该音频延迟时间设置在所述音频处理部分中，所述音频延迟时间是对音频信号的再现进行延迟的时间。

Description

放大器、校正处理时间差的校正方法以及校正系统

技术领域

本发明涉及一种放大器、一种能够对在进行音频/视频源再现时引起的视频和音频之间的差进行校正的校正方法和校正系统。

背景技术

随着高清电视广播和家庭影院系统的发展，诸如PDP(等离子体显示板)、DLP(微镜投影仪)等一类的大尺寸显示装置已被投入实际使用。然而，大尺寸显示需要将输入视频信号数字化为点矩阵等处理。因此，在视频信号输入之后直到其被实际显示在屏幕上造成的延时(显示延迟时间)较大，从而会发生大约1到2帧(1/30到1/15秒)的延迟。

相反，在例如将压缩的数字信号扩展并随后将扩展的数字信号转换为模拟信号等的处理中，音频信号同样需要一预定时间，但这样的预定时间没有显示视频所造成的延时大。因此，存在这样的问题，当按其原样再现视频和音频时，由于视频的延时较大因此视频与音频不同步。

同时，已经提出了用来感测在音频/视频信号处理系统中的处理时间差的技术(如专利文献1)。在该专利文献1的技术中，用以下方法测量处理时间差，即通过分开的系统来处理在其中同时发生亮度变化和音量变化的输入音频/视频信号，随后测量处理后被输出的音频信号音量的变化时间与视频信号亮度的变化时间之间的差。

专利文献1：JP-A-10-285483

如上所述，在专利文献1中公开了用来感测在传输线(信号处理电路)中的视频信号处理时间和音频信号处理时间之间的差的技术。但是该文献仅仅公开了测量技术并没有公开自动测量差值和自动校正该差值的技术。因此该文献中的技术无法应用于普通用户所使用的音频/视频放大器中。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种放大器、一种可以通过自动测量显示延迟时间来校正视频信号处理时间和音频信号处理时间之间的差的校正方法和校正系统。

为了实现以上目的，本发明的特征在于包括以下配置。

(1)一种放大器，其中至少向该放大器输入音频信号的一个音频信号以及一个视频信号并且由该放大器来再现输入的音频信号，所述放大器包括：用来对所述输入的音频信号执行再现处理的音频处理部分；用来产生测试音频信号的测试音频信号产生部分；用来产生与所述测试音频信号的产生同步的测试视频信号，并将该测试视频信号发送到视频显示装置的测试视频信号产生部分；用来感测视频中的变化的视频感测部分，所述视频基于测试视频信号而产生并被显示在视频显示装置上；用来感测所述测试音频信号的类型或内容中的变化的内容感测部分；以及控制部分，其感测在内容感测部分感测到测试音频信号的类型或内容中的变化之后直到视频感测部分感测到显示在视频显示装置上的视频中的变化所需的时间来作为视频的延迟时间，并且所述控制部分还根据感测到的视频的延迟时间来计算音频延迟时间并将该音频延迟时间设置在音频处理部分中，所述音频延迟时间是对音频信号的再现进行延迟的时间。

(2)在根据(1)的放大器中，音频处理部分具有缓冲存储器来存储音频信号，并且控制部分通过控制将要存储在缓冲器中的音频信号的缓冲量来控制音频延迟时间。

(3)在根据(1)的放大器中，音频处理部分感测音频信号的类型，控制部分具有用来存储每一类型音频信号的音频延迟时间的存储部分，并且控制部分根据音频信号类型来读出存储在存储部分中的对应的音频延迟时间，并将该音频延迟时间设置在音频处理部分中。

(4)在根据(1)的放大器中，控制部分具有用于存储解码处理时间的存储部分，所述解码处理时间是对于音频信号的解码处理所必须的时间，并且控制部分根据视频的延迟时间和解码处理时间来计算音频延迟时间。

(5)一种校正方法，其用来校正视频信号的处理时间与音频信号的处理时间之间的差，所述校正方法包括步骤：产生测试视频信号；产生与测试音频信号的产生同步的测试视频信号；将测试视频信号显示在视频显示装置上；感测视频中的变化，所述视频基于所述测试视频信号而产生并被显示在视频显示装置上；感测在感测到音频信号的类型或内容中的变化之后直到感测到显示在视频显示装置上的视频中的变化所需的时间来作为视频的延迟时间；根据视频的延迟时间来计算音频延迟时间，所述音频延迟时间是对音频信号的再现进行延迟的时间；设置音频延迟时间；以及根据设置的音频延迟时间来对输入的音频信号执行再现处理。

(6)在根据(5)的校正方法中，通过控制存储在缓冲器中的音频信号的缓冲量来控制对音频信号的再现进行延迟的延迟量。

(7)根据(5)的校正方法进一步包括步骤：感测音频信号的类型；根据音频信号的类型来读出存储在存储部分中的对应的音频延迟时间；以及设置读出的音频延迟时间。

(8)根据(5)的校正方法进一步包括步骤：根据视频的延迟时间和音频信号的解码处理所需的解码处理时间来计算音频延迟时间。

(9)一种校正系统，其用来校正视频信号的处理时间与音频信号的处理时间之间的差，所述校正系统包括：用来对音频信号执行再现处理的音频处理部分；用来产生测试音频信号的测试音频信号产生部分；用来产生与测试音频信号的产生同步的测试视频信号的测试视频信号产生部分；用来显示测试视频信号的视频显示部分；用来感测视频中的变化的视频感测部分，所述视频基于测试视频信号而产生并被显示在视频显示部分上；用来感测测试音频信号的类型或内容中的变化的内容感测部分；感测部分，其感测在内容感测部分感测到测试音频信号的类型或内容中的变化之后直到视频感测部分感测到视频中的变化所需的时间来作为视频的延迟时间；用来根据所述感测到的视频的延迟时间来计算对音频信号的再现进行延迟的音频延迟时间的计算部分；以及用来将所述音频延迟时间设置在音频处理部分中的设置部分。

(10)在根据(9)的校正系统中，计算部分根据视频的延迟时间和音频信号的解码处理所需的解码处理时间来计算音频延迟时间。

在本发明中，例如，由于视频的变化而可能发生亮度的改变。在此情况下，诸如光电晶体管等用来感测亮度的传感器可被提供在视频显示装置的屏幕附近来作为视频感测部分。同样也可感测颜色等的变化。音频信号的类型是音频信号的格式等。例如，存在PCM、DTS(注册商标)、Dolby(注册商标)等。同样，音频信号内容的变化是在声级中从无声状态到预定声级的变化、在频率中从第一频率到第二频率的变化等。

在本发明中，当从外部装置输入测试视频信号(测试视频)的同时也输入音频信号的原因是，由于将视频信号作为模拟信号(如分量信号)输入到普通AV放大器，所以需要特殊处理电路来感测内容变化，由于将音频信号作为数字信号输入，所以可通过数字信号处理电路的原始功能来感测信号类型等，并因此使音频信号的感测变得容易。

如上所述，根据本发明，可以感测到视频信号被再现之后直到该视频被实际显示所产生的延迟时间，并且可自动设置用来延迟音频信号的音频延迟时间，从而克服由该延迟时间引起的时间差。因此，即使当使用了具有较长显示延迟时间的视频显示装置时，也可在视频与音频同步的情况下再现音频/视频信号。

附图说明

下面将参考附图详细描述优选实施例，从而来使本发明的目的和优点更明显。

图1是根据本发明第一实施例的AV放大器的框图。

图2是AV放大器的音频信号处理部分的框图。

图3是示出AV放大器操作的流程图。

图4是示出AV放大器操作的流程图。

图5是根据本发明第二实施例的AV放大器的框图。

具体实施方式

图1是根据本发明第一实施例的AV(音频/视频)放大器的框图。

图2是该AV放大器的音频信号处理部分的结构图。

该AV放大器1具有多个(4个)音频输入端22和多个(4个)视频输入端23，并且分别通过音频选择器12和视频选择器16来选择它们中的任何一个。根据来自控制部分10的信号来切换音频选择器12和视频选择器16。

将诸如DVD播放器等的视频再现装置4连接到音频输入端22和视频输入端23。

由视频选择器16选择的视频信号通过视频输出端26输入到视频显示装置2。该视频显示装置2是PDP(等离子显示板)、DLP(微镜投影仪)等。

视频选择器16内部除4个外部视频输入端23以外还具有测试视频输入端24。用来产生测试视频的视频信号的信号发生器IC 27被连接到该测试视频输入端24。在使用该测试视频的测试模式中，视频选择器16的输入被切换到测试视频输入端24。同时，信号发生器IC 27响应控制部分10的指示而产生测试视频(测试视频信号)，随后该测试视频通过视频选择器16被输出到视频显示装置2。

在图1所示的第一实施例中，为视频选择器16提供测试视频输入端24，并且随后将信号发生器IC 27连接到该测试视频输入端24。在此情况下，可将信号发生器IC 27连接到视频选择器16的输出侧，并且随后可操作该信号发生器IC 27来使输入视频信号以正常模式通过或切断来自视频选择器16的信号并将其自身产生的测试视频以测试模式输出到视频显示装置侧。

这里，“测试模式”是其中测量了视频信号输入到视频显示装置2之后直到该视频信号被实际显示的延时(显示延迟时间)的一种模式。在此测量中，使用了由控制部分10再现的测试视频的第一测试模式和使用了从外部装置通过视频输入端23输入的视频信号的第二测试模式被应用。第一测试模式或第二测试模式设置了由用户进行的预定操作。

由音频选择器12选择的音频信号被输入到音频信号处理部分13。音频信号处理部分13如图2所示而构成。DIR(数字接口接收器)30控制音频信号的输入同时感测输入的音频信号的类型(PCM、DTS、Dolby等)。感测到的音频信号的类型被发送到控制部分10。

解码器31将输入的音频信号转换为线性PCM信号。而且解码器31具有缓冲存储器32并将输入的音频信号在缓冲存储器32中缓冲一次以执行解码处理。根据要在缓冲存储器32中缓冲多大量的音频信号来确定音频信号的延迟时间。在该AV放大器中，通过控制缓冲量来建立实际显示的视频和实际输出的音频间的同步。控制部分10确定缓冲量并将该缓冲量通知给解码器31。后处理器33将例如混响之类的效果加给解码的音频信号。

在图2中，缓冲存储器32被连接到解码器31，但缓冲存储器32可被连接到DIR 30或后处理器33。同样，缓冲存储器可被构成为解码器31或后处理器33的内部存储器。

在下一阶段，由后处理器33加入了各种效果的音频信号被输出到D/A转换器14。音频信号被D/A转换器14转换为模拟信号，之后被放大器15放大，并通过扬声器端25输出到扬声器3。放大器15包括电子音量器，并根据从控制部分10输入的音量控制信号来控制音频信号的音量。

控制部分10由具有存储器11的微型机算计组成。在存储器11中存储了随后将描述的测试视频数据110、各个类型的音频信号所需要的解码处理时间111等，以及用于控制该AV放大器1的操作的程序。测试视频数据给出了例如在从深黑变到纯白的屏幕上产生亮度的明显变化的视频。测试视频数据可被存储为数字视频数据，或被存储为用于在屏幕上显示特性等的OSD(屏幕显示)控制数据。

还在存储器11中设置了延迟时间存储区112。该延迟时间存储区112存储视频显示装置2的显示延迟时间和针对每一类型音频信号的音频延迟控制时间，该音频延迟控制时间是通过从显示延迟时间中减去解码处理时间而计算出的。

控制部分10在那一时刻将对应于音频信号类型的音频延迟控制时间通知给解码器31。在缓冲存储器32中解码器31对与被通知的音频延迟控制时间相对应的数据进行缓冲。因此，用音频延迟控制时间(缓冲量)+解码处理时间，即显示延迟时间来延迟音频信号，从而显示中的延迟与音频中的延迟相一致，因此视频信号与音频信号同步。

同样，除了音频选择器12以外，视频选择器16、音频信号处理部分13、以及放大器15、操作部分17、显示部分18和通过传感器连接端21的光学传感器20都连接到控制部分10。操作部分17具有用于切换AV源的选择器开关、用于调整音量的音量开关、用来切换正常操作模式和(第一或第二)测试模式的模式变化开关170等，以及开/关放大器电源的电源开关。同时在显示部分18上显示当前选中的AV源、音量值、模式等。

模式变化开关170可由例如按钮开关等构成。在此情况下，可运行控制部分10，从而在每次开启按钮时按照正常模式、第一测试模式、第二测试模式和正常模式的顺序来改变模式。

光学传感器20是直接指向视频显示装置2的传感器并且具有至少感测视频显示装置2的显示屏幕亮度变化的功能。光学传感器20的感测值通过传感器端21输入到控制部分10。

图3A、图3B和图4的流程图示出了AV放大器在测试模式中的操作。图3A示出了第一测试模式中的操作，图4示出了第二测试模式中的操作。同时图3B示出了用来将在测试模式中计算出的音频延迟控制时间设置在解码器31中的操作。

图3A中，在第一测试模式，首先再现存储在存储器11中的测试视频数据110(S1)，并且同时启动计时器(S2)。软件计时器被用作该计时器，控制部分10通过该软件计时器根据内部时钟计时。随后，控制部分10监视该光学传感器20。之后，当光学传感器20感测到视频显示装置2的屏幕的亮度变化时(S3)，控制部分10停止计时器(S4)。计时器的该计数值对应于视频显示装置2的显示延迟时间。之后，控制部分10通过从该测量出的显示延迟时间中减去音频信号的解码处理时间来计算出音频延迟控制时间(S5)。计算每一类型音频信号的音频延迟控制时间。之后，控制部分10将测量出的显示延迟时间和计算出的音频延迟控制时间存储在延迟时间存储区112中(S6)。

随后，控制部分10将该音频延迟控制时间设置在音频信号处理部分13的解码器31中(S7)。如上所述，该音频延迟控制时间对于每一类型的音频信号都不同。这里，通过示例设置了典型类型(如DTS)的音频信号的音频延迟控制时间。

图3B是示出当从外部装置输入AV源时在正常模式下的操作的流程图。首先输入AV信号(S10)。随后，DIR(数字接口接收器)30感测音频信号类型(S11)。该类型从DIR 30(音频信号处理部分13)发送到控制部分10。之后，控制部分10从延迟时间存储区112读出与该类型对应的音频延迟控制时间(S12)。之后，控制部分10将该音频延迟控制时间设置到音频信号处理部分13的解码器31中(S13)。解码器31除了用解码所必须的时间以外还用被设置的音频延迟控制时间来延迟该音频信号，同时输出该音频信号，从而视频的同步与音频的同步一致。

在图4中的第二测试模式的操作中，当如DVD播放器等之类的视频再现装置4对专门用于测试模式的介质(DVD盘等)进行再现时，产生测试视频。这一测试模式专用视频是这样一种视频，其中，发生了亮度的确实变化，如全屏突然从深黑变化为纯白，并且在视频信号亮度变化同时音频信号的类型或内容也发生变化。当音频信号类型(PCM、DTS、Dolby等)发生变化时，音频信号处理部分13的DIR 30立即感测到这一变化并随后将这一变化通知给控制部分10。结果，控制部分10可使用这一感测到的定时来作为产生测试视频的定时。同样，当如音量值等的音频信号的内容发生变化时，控制部分10可通过使解码器31监视该变化来感测这一变化。

首先，输入测试音频/视频信号(S21)。随后，控制部分10监视音频信号的类型或内容是否发生变化(S22)。如果音频信号的类型或内容变化(S22)，控制部分10启动计时器，因为确定了在与音频信号同步输入的视频信号的亮度发生变化时的定时被感测到了(S23)。随后，控制部分10监视光学传感器20。之后，当光学传感器20感测到视频显示装置2的屏幕亮度发生变化时(S24)，控制部分10停止计时器(S25)。计时器的该计数值给出视频显示装置2的显示延迟时间。之后，控制部分10通过从这一测量出的显示延迟时间中减去音频信号的解码处理时间来计算音频延迟控制时间(S26)。对每一类型的音频信号都计算其音频延迟控制时间。之后，控制部分10将测量出的显示延迟时间和计算出的音频延迟控制时间存储在延迟时间存储区112中(S27)。

之后，控制部分10将音频延迟控制时间设置在音频信号处理部分13的解码器31中(S28)。如上所述，音频延迟控制时间对于每一类型的音频信号都不同。然而，如果音频延迟控制时间中针对各个类型的视频的差被预先存储在了控制部分10中，则剩余类型的视频的延迟控制时间可通过计算一种类型信号(如DTS)的音频延迟控制时间来确定出。

在图4的第二测试模式中，控制部分10使得视频再现装置4播放专用盘。但是可通过播放普通介质(其上记录了电影等)来测量显示延迟时间。

在第二测试中，由于通过使用音频信号做触发来测量差值，所以在考虑视频显示装置2的显示延迟和视频信号相对于从视频再现装置4输出的音频信号的延时二者的同时可以测量出显示音频时间。

在第一实施例中，通过从显示延迟时间中减去解码处理时间来计算音频延迟控制时间。在此情况下，由于解码处理时间相对于显示延迟时间足够短，所以可以不用计算而将显示延迟时间本身设置为音频延迟控制时间。

接着，将参考下面的图5来说明本发明的第二实施例。图5是根据第二实施例的AV放大器的框图。图5中的这一系统不同于图1示出的AV放大器系统，其中不将视频选择器16和视频输入端23提供给AV放大器1，而是将它们提供给视频显示装置2。在此情况下，图5框图中的构成组件与图1框图中的构成组件几乎相同。因此相同的构成组件标有相同的参考标记并省略其说明。

在第二实施例中，在第一测试模式下，如第一实施例那样使用由控制部分10再现的测试视频。在正常模式下，视频再现信号直接从视频再现装置输入到视频显示装置的视频输入端23。同样，在第二测试模式下，使用了从外部装置(视频再现装置4)通过视频输入端23输入的视频信号。该视频信号与从外部装置(视频再现装置4)输入的测试音频信号的输入同步输入。

参考实际实施例对本发明进行了详细说明。但是对于本领域技术人员来说显然的是在不脱离本发明精神和范围的情况下可施加各种改变和修改。

本申请是基于2004年5月27日提交的日本专利申请No.2004-157745，其内容以引用的方式并入本文。

工业适用性

根据本发明，可以感测在视频信号再现之后直到该视频被实际显示所产生的延迟时间，并且用来延迟音频信号的音频延迟时间可被自动设置以克服由该延迟时间引起的时间差。因此，即使当使用了具有较长显示延迟时间的视频显示装置时，也可在视频与音频同步的情况下再现音频/视频信号。

Claims (10)

1.一种放大器，其中至少向该放大器输入音频信号和视频信号二者中的音频信号并且由该放大器来再现输入的音频信号，所述放大器包括：

音频处理部分，其对所述输入的音频信号执行再现处理；

测试音频信号产生部分，其产生测试音频信号；

测试视频信号产生部分，其产生测试视频信号，所述测试视频信号与所述测试音频信号同步地产生，并将该测试视频信号发送到视频显示装置；

视频感测部分，其感测视频中的变化，所述视频基于所述测试视频信号而产生并被显示在视频显示装置上；

内容感测部分，其感测所述测试音频信号的类型或内容中的变化；以及

控制部分，其感测从所述内容感测部分感测到所述测试音频信号的类型或内容中的变化到所述视频感测部分感测到显示在视频显示装置上的视频中的变化所需的时间来作为所述视频的延迟时间，并且所述控制部分还根据所述感测到的视频的延迟时间来计算音频延迟时间并将该音频延迟时间设置在所述音频处理部分中，所述音频延迟时间是对音频信号的再现进行延迟的时间。

2.根据权利要求1的放大器，其中所述音频处理部分具有缓冲存储器来存储音频信号，并且

其中所述控制部分通过控制将要存储在所述缓冲器中的音频信号的缓冲量来控制所述音频延迟时间。

3.根据权利要求1的放大器，其中所述音频处理部分感测音频信号的类型；

其中所述控制部分具有用来存储每一类型音频信号的音频延迟时间的存储部分；并且

其中所述控制部分根据音频信号类型来读出存储在所述存储部分中的对应的音频延迟时间，并且将该音频延迟时间设置在所述音频处理部分中。

4.根据权利要求1的放大器，其中所述控制部分具有用于存储解码处理时间的存储部分，所述解码处理时间是对于音频信号的解码处理所必须的时间；并且

其中所述控制部分根据所述视频的延迟时间和所述解码处理时间来计算音频延迟时间。

5.一种校正方法，其用来校正视频信号的处理时间与音频信号的处理时间之间的差，所述校正方法包括步骤：

产生测试音频信号；

与所述测试音频信号同步地产生测试视频信号；

将所述测试视频信号显示在视频显示装置上；

感测视频中的变化，所述视频基于所述测试视频信号而产生并被显示在视频显示装置上；

感测从感测到所述音频信号的类型或内容中的变化到感测到显示在视频显示装置上的视频中的变化所需的时间来作为所述视频的延迟时间；

根据所述视频的延迟时间来计算音频延迟时间，所述音频延迟时间是对音频信号的再现进行延迟的时间；

设置所述音频延迟时间；以及

根据所述设置的音频延迟时间来对输入的音频信号执行再现处理。

6.根据权利要求5的校正方法，其中通过控制存储在缓冲器中的音频信号的缓冲量来控制对所述音频信号的再现进行延迟的延迟量。

7.根据权利要求5的校正方法，进一步包括步骤：

感测音频信号的类型；

根据音频信号的类型来读出存储在存储部分中的对应的音频延迟时间；并且

设置所述读出的音频延迟时间。

8.根据权利要求5的校正方法，进一步包括步骤：根据视频的延迟时间和音频信号的解码处理所需的解码处理时间来计算音频延迟时间。

9.一种校正系统，其用来校正视频信号的处理时间与音频信号的处理时间之间的差，所述校正系统包括：

音频处理部分，其对所述音频信号执行再现处理；

测试音频信号产生部分，其产生测试音频信号；

测试视频信号产生部分，其产生测试视频信号，所述测试视频信号与所述测试音频信号同步地产生；

视频显示部分，其显示所述测试视频信号；

视频感测部分，其感测视频中的变化，所述视频基于所述测试视频信号而产生并被显示在所述视频显示部分上；

内容感测部分，其感测所述测试音频信号的类型或内容中的变化；

感测部分，其感测从所述内容感测部分感测到所述测试音频信号的类型或内容中的变化到所述视频感测部分感测到视频中的变化所需的时间来作为所述视频的延迟时间；

计算部分，其根据所述感测到的视频的延迟时间来计算对音频信号的再现进行延迟的音频延迟时间；以及

设置部分，其将所述音频延迟时间设置在所述音频处理部分中。

10.根据权利要求9的校正系统，其中所述计算部分根据视频的延迟时间和音频信号的解码处理所需的解码处理时间来计算所述音频延迟时间。

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