JP2006101364A - 映像音声同期装置およびテレビ受信機 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタルテレビ受信機においてコンテンツを受信してから最終の表示デバイス、スピーカまで映像、音声信号は異なった信号処理回路を通るため、異なる遅延時間を引き起こし、性能の劣化につながる。
【解決手段】映像、音声用デジタルーアナログ変換回路の直後にてアナログ映像、音声信号にそれぞれ人の感知帯域外にある高周波パルス信号を同タイミングにて重畳し、最終段の映像表示デバイス、スピーカの前段で重畳されたパルス信号をピックアップしその時間差をＰＴＳ演算器でデジタル信号化し、オリジナルの音声パケットに固有のＰＴＳ時刻情報に加算し、新たなＰＴＳ時刻情報とし、オリジナルのＰＴＳから置き換えることで映像、音声信号の相対的な遅延を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルテレビ受信機における映像音声同期装置に関するものである。

従来デジタル放送受信機において映像と音声信号の同期をとる場合、例えば特許文献１のようなものがあった。これはデジタル放送受信機内の時刻データであるＳＴＣと映像、音声デジタル信号パケット内に存在する固有のパケット再生時間情報により同期をとっているが映像デジタル信号のあるパケットの時刻情報を分離し、その前後の映像パケットの時刻情報との差分をとることで映像一パケットの再生表示時間を算出し、この映像表示時間に対応した音声の時刻情報を持つパケットを探し出し、そのデータを再生することで映像、音声の同期をとる手法である。
特開２００１−１６９２４９号公報

しかしながら、近年デジタル放送受信機においてはデジタル放送デコーダモジュール単独のセットトップボックスタイプのものからそのモジュールを内蔵したデジタルテレビ受信機が主流になってきており、従来のシステムでは同期のとれたデジタルーアナログ信号変換器の直後から実際に映像、音声を出力する最終段のＣＲＴなどの表示デバイス、スピーカまでの信号処理回路では映像、音声それぞれ異なった処理を施すため末端の映像表示デバイスと音声スピーカでは相対的に遅延を引き起こしてしまい性能の劣化につながっていた。

これを改善する一案として音声処理回路内に固定の遅延量を持たせた遅延器を追加し視聴する際に遅延量を減らしていた。しかし音声遅延量が固定であるため、ばらつき要因で発生する映像遅延量までは吸収しきれず性能の劣化は否めない。

本発明は、デジタル放送をデコードするモジュールを内蔵したデジタルテレビ受信機においても視聴者は映像、音声間に時間的ずれのない放送コンテンツを視聴することができるデジタルテレビ受信機を提供することを目的とする。

本発明は、ＤＡ変換された映像信号に映像パルス信号を、そしてＤＡ変換された音声信号に音声パルス信号を同タイミングにて重畳し、映像信号処理を施した後の前記映像パルス信号および音声信号処理を施した後の前記音声パルス信号の相互の時間差から処理時間差を抽出し、前記処理時間差をデジタル信号に変換しＰＴＳ時刻情報を修正する映像音声同期装置である。

本発明のデジタルテレビにおける映像音声同期装置は、デジタル放送をデコードするモジュールを内蔵したデジタルテレビ受信機においても視聴者は映像、音声間に時間的ずれのない放送コンテンツを視聴することができる、という利点がある。

本発明の請求項１に記載の発明は、映像、音声用デジタルーアナログ変換回路の直後にてアナログ映像、音声信号にそれぞれ映像、音声パルス信号を同タイミングにて重畳し、最終段の映像表示デバイス、スピーカの前段で重畳されたパルス信号をピックアップしその時刻差をＰＴＳ演算器でデジタル信号化し、もともとの音声パケットに固有のＰＴＳ時刻情報に加算しこのＰＴＳ時刻情報を置き換えることで音声信号の再生時刻を映像遅延分だけ遅らせ、映像、音声信号の相対的な遅延を補正する。

以下本発明の実施の形態について図１、図２、図３、図４を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の構成を示すブロック図である。１はデジタル放送を受信するチューナー、２はＭＰＥＧ信号処理回路、４はＭＰＥＧ信号処理に必要な２７ＭＨｚのＶＣＸＯ、５はＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）演算器、６はパルス時間差ピックアップ回路、７はマイコン、８は映像ＤＡコンバータ、９は音声ＤＡコンバータ、１０はパルス重畳回路、１１は映像処理回路、１２は音声処理回路、１３は映像アンプ、１４は音声アンプ、１５は映像表示デバイス、１６はスピーカ、１７はメモリである。また、ＭＰＥＧ信号処理回路２において、１８はＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ）処理回路ａ、３は遅延時間補正ブロックである。そして、遅延時間補正ブロック３において、２０はＰＴＳ分離器、２１はＰＴＳ編集器、２２はＰＥＳ処理回路ｂである。図２はパルス信号が付加されたアナログ映像、音声信号波形図である。図３はパルス時間差ピックアップ回路６、ＰＴＳ演算器５、ＰＴＳ編集器２１の詳細な構成を示すブロック図である。図４はＰＥＳ処理回路ｂ２２の詳細な構成を示すブロック図である。

次に動作について説明する。受信したデジタル放送はチューナー１でＭＰＥＧ信号に変換され、ＭＰＥＧ信号処理回路２へ出力される。ＭＰＥＧ信号処理回路２内では、ＰＥＳ処理回路ａ１８で映像、音声ともに分離されることなくＰＥＳパケットに変換される。一方、ＰＴＳは各ＰＥＳパケットのオリジナルのものがそのままＰＥＳ処理回路ｂ２２へ送られる。ＰＥＳ処理回路ｂ２２において、映像ＰＥＳパケットは映像デジタルデータ、音声ＰＥＳパケットは音声デジタルデータに変換され、それぞれ映像ＤＡコンバータ８、音声ＤＡコンバータ９に送られ、それぞれアナログ信号に変換される。双方のアナログ信号はそれぞれのパルス信号を発生させ双方に重畳するパルス重畳回路１０に送られる。テレビ受信機の電源投入直後はマイコン７により、図２（ａ）に示すように映像、音声パルス信号は、パルス重畳回路１０においてアナログ映像信号およびアナログ音声信号に同タイミングで付加される。パルス信号を付加されたアナログ映像信号およびアナログ音声信号は映像処理回路１１、音声処理回路１２を通り処理されることにより図２（ｂ）のように時間的にずれが生じる。実施の形態１では映像信号が音声信号に対して遅延量が大きい場合を示す。図２（ｂ）の波形で示される信号はパルス時間差ピックアップ回路６へフィードバックされる。パルス時間差ピックアップ回路６ではＨＰＦ６０１において映像信号においては感知帯域外映像パルス信号のみ、音声信号においては感知帯域外音声パルス信号のみを通過させる。ここで、感知帯域外映像パルス信号とは、人の目に感じられない６MHｚ程度の感知帯域外のパルスをいう。また、感知帯域外音声パルス信号とは、人の耳に聞こえない３０ｋHz程度の感知帯域外のパルスをいう。

これらは加算器６０２において加算される。この出力は図示される様に音声パルス信号の後に映像パルス信号が来る。この信号はＰＴＳ演算器５へ送られる。

ＰＴＳ演算器５はＭＰＥＧ信号処理回路２で使用されているＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）と同期をとり、入力された信号をＡＤコンバータスタート／ストップ５０１でゲートをかけた後に、２７ＭＨｚのＶＣＸＯ４においてＰＬＬ処理された２７ＭＨｚクロックでサンプリングを行ないＡＤＣ５０３でデジタルデータに変換する。この時間差ＰＴＳデジタルデータはＰＴＳ編集器２１に送られる。また先行パルス検出器５０２において、先行帯域外パルスが映像のパルスか音声のパルスかを検出する。例えば映像のパルスの周波数が音声のパルスの周波数よりも高いことを利用して両者を識別することができる。以降、この検出出力を「映像／音声指定信号」という。この場合は音声のパルスが先行するから、映像／音声指定信号は音声を示す。

一方ＰＴＳ編集器２１は、ＰＴＳ分離器２０でＰＥＳパケットから分離されたオリジナル映像ＰＴＳデータおよびオリジナル音声ＰＴＳデータを取り込む。スイッチ２１０１において映像／音声指定信号により、オリジナル音声ＰＴＳデータが選択される。このオリジナル音声ＰＴＳデータは、ＰＴＳビット加算器２１０２においてＰＴＳ演算器５から送られてきた時間差ＰＴＳデジタルデータが加算される。以降、ＰＴＳビット加算器２１０２の出力を編集後映像ｏｒ音声ＰＴＳデータという。

編集後映像ｏｒ音声ＰＴＳデータはＰＥＳ処理回路ｂ２２内のＰＴＳ差し替え器２２０５へ送られる。ＰＥＳ処理回路ａ１８からのオリジナルＰＥＳデータはＰＥＳ映像／音声分離器２２０１に送られ、ＰＥＳ映像出力およびＰＥＳ音声出力に分離される。ＰＥＳ映像出力、ＰＥＳ音声出力はスイッチ２２０２およびスイッチ２２０３に送られる。ＰＴＳ演算器５からの映像／音声指定信号が音声を示している場合には、ＰＥＳ音声出力が先行ＰＥＳとして扱われ、スイッチ２２０３の出力としてＰＴＳ抜き取り器２２０６に送られる。ＰＴＳ差し替え器２２０５においては、ＰＴＳ抜き取り器２２０６で抜き取られたＰＴＳは、新たなＰＴＳデータとして扱われる。編集後映像ｏｒ音声ＰＴＳデータの音声ＰＴＳデータは廃棄され、新たなＰＴＳデータに置き換えられる。同時に前記デジタルデータ化された時間ずれはメモリ１７に蓄えられる。

ＰＴＳ差し替え器２２０５の出力はスイッチ２２０７およびスイッチ２２０８に送られる。また、スイッチ２２０２の出力（ＰＥＳ映像）はスイッチ２２０７およびスイッチ２２０８に送られる。映像／音声指定信号が音声を示している場合には、ＰＴＳ差し替え器２２０５の出力をスイッチ２２０７の音声デジタルデータ出力とし、またスイッチ２２０２の出力をスイッチ２２０８の映像デジタルデータ出力とする。映像デジタルデータ出力は映像ＤＡＣ８へ、音声デジタルデータ出力は音声ＤＡＣ９へ送られる。

以上のように、ＰＥＳ処理回路ｂ２２は、新たなＰＴＳデータに置き換えた音声デジタルデータを出力する。これにより音声ＤＡＣ９出力は本来の出力に対し時間ずれ分だけ遅延する。一方、映像ＤＡＣ８出力は本来の出力に対し遅延しない。これらが映像処理回路１１、音声処理回路１２を通過すると図２（ｃ）に示す様に両者のパルス信号の時間ずれが解消される。

このようにして映像アンプ１３、音声アンプ１４に入力されそれぞれ表示デバイス１５、スピーカ１６に出力される信号の時間ずれもほとんど解消される。

これら一連の動作はデジタルテレビ受信機の電源投入直後にのみ行ない、一旦メモリ１７に時間ずれを格納し、デジタルテレビ受信機に固有の時間ずれの値が決まると、次回からはＰＥＳ処理回路ｂ２２はメモリ１７からサンプリングされた時間ずれを読み出すことでＰＴＳ分離器２０、ＰＴＳ編集器２１と合わせてＰＴＳの置き換えを行ない、安定した遅延量を加味した復調を行うことができる。

同時にマイコン７によってパルス重畳回路１０はパルスの発生を停止し、アナログ映像、音声信号へのパルス付加も停止し、入力されたアナログ信号をスルーする。従って通常の視聴時においてはパルスによる不要信号は発生しない。

本発明の映像音声同期装置はデジタル放送をデコードするモジュールを内蔵したデジタルテレビ受信機においても視聴者は映像、音声間に時間ずれのない放送コンテンツを視聴することができる、という効果を有し、デジタルテレビ受信機に関するもの等として有用である。

本発明の実施の形態１における映像音声同期装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１におけるパルス信号が付加されたアナログ映像、音声信号波形図 本発明の実施の形態１におけるパルス時間差ピックアップ回路６、ＰＴＳ演算器５、ＰＴＳ編集器２１の詳細な構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１におけるＰＥＳ処理回路ｂ２２の詳細な構成を示すブロック図

符号の説明

１ デジタル放送を受信するチューナー
２ ＭＰＥＧ信号処理回路
３ 遅延時間補正ブロック
４ ＭＰＥＧ信号処理に必要な２７ＭＨｚのＶＣＸＯ
５ ＰＴＳ演算器
６ パルス時間差ピックアップ回路
７ マイコン
８ 映像ＤＡコンバータ
９ 音声ＤＡコンバータ
１０ パルス重畳回路
１１ 映像処理回路
１２ 音声処理回路
１３ 映像アンプ
１４ 音声アンプ
１５ 映像表示デバイス
１６ スピーカ
１７ メモリ
１８ ＰＥＳ処理回路ａ
２０ ＰＴＳ分離器
２１ ＰＴＳ編集器
２２ ＰＥＳ処理回路ｂ

Claims (4)

1. ＤＡ変換された映像信号に映像パルス信号を、そしてＤＡ変換された音声信号に音声パルス信号を同タイミングにて重畳し、映像信号処理を施した後の映像パルス信号および音声信号処理を施した後の音声パルス信号の相互の時間差から処理時間差を抽出し、前記処理時間差をデジタル信号に変換しＰＴＳ時刻情報を修正する映像音声同期装置。
2. 映像用ＰＴＳ時刻情報を有するデジタル映像信号をアナログ映像信号に変換する映像ＤＡ変換手段と、
   音声用ＰＴＳ時刻情報を有するデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換する音声ＤＡ変換手段と、
   前記映像ＤＡ変換手段の出力に映像パルス信号を重畳し前記音声ＤＡ変換手段の出力に音声パルス信号を重畳し両重畳を同時に行うパルス重畳手段と、
   前記パルス重畳手段の映像信号出力を処理する映像処理手段と、
   前記パルス重畳手段の音声信号出力を処理する音声処理手段と、
   前記映像処理手段の出力中の映像パルス信号および
   前記音声処理手段の出力中の音声パルス信号の中で先行するパルス信号が映像、音声の何れであるかを検出する先行パルス検出手段と、
   両パルス信号の時間差を検出する時間差検出手段と、
   前記時間差検出手段の出力に相当する遅延量を、前記先行パルス検出手段の出力が映像である場合にはオリジナル映像用ＰＴＳ時刻情報に加算したものを新たな映像用ＰＴＳ時刻情報として置き換え、前記先行パルス検出手段の出力が音声である場合にはオリジナル音声用ＰＴＳ時刻情報に加算したものを新たな音声用ＰＴＳ時刻情報として置き換えるＰＴＳ編集手段と、を有する映像音声同期装置。
3. 映像パルス信号は感知帯域外映像パルス信号、音声パルス信号は感知帯域外音声パルス信号である請求項１乃至２記載の映像音声同期装置。
4. 請求項１乃至３記載の映像音声同期装置を内蔵するテレビ受信機。

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