JP2007194845A - コンテンツ再生システム及びコンテンツ再生方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】音楽、映像等のコンテンンツを高品質に再生することができるコンテンンツ再生システム及びコンテンツ再生方法を提供する。
【解決手段】コントローラ125は、伝送路を介してソース機器11から出力されたコンテンツデータをリングバッファ122に保持し、リングバッファ122に保持されたコンテンツデータ量に応じてソース機器11から出力されるコンテンツデータの伝送レートを制御するとともに、コンテンツデータに含まれる再生情報に基づいて発振器126にて生成された、伝送レートと非同期な再生クロックに基づいてリングバッファ122よりコンテンツデータを読み出して再生する。
【選択図】図1

Description

本発明は、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)やIEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394方式などにより、コンテンツ信号を入出力し、コンテンツを再生するコンテンンツ再生システム及びコンテンツ再生方法に関するものである。
従来、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)やIEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394方式などにより、コンテンツ信号を出力するソース機器とコンテンツ信号を入力するシンク機器とを接続し、例えば、シンク機器に接続されたスピーカ等から音声を出力するシステムが提案されている(例えば、特許文献1、2参照。)。
例えば、図10に示すように、アンプ等のシンク機器102がプレーヤ等のソース機器101から受信した音声信号をリングバッファ103に保持し、音声信号を再生する場合、コントローラ104は、PLL(Phase Locked Loop)105にて、音声信号の伝送レートに基づいて再生用クロックを生成し、再生用クロックに基づいてリングバッファ103から音声信号を読み出すことにより、音声信号の再生を行う。
特開2003−109298号公報 特開2003−272301号公報
しかしながら、上記再生用クロックは、音声信号が伝送される伝送クロックに同期して生成され、本質的にジッタ成分を有しているため、正確に音声を再現することが困難であった。
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、音楽、映像等のコンテンンツを高品質に再生することができるコンテンンツ再生システム及びコンテンツ再生方法を提供することを目的とする。
本発明に係るコンテンツ再生システムは、コンテンツデータを伝送する伝送路を介して第1の装置と第2の装置とが接続されたコンテンツ再生システムにおいて、上記第1の装置は、上記伝送路を介して上記コンテンツデータを出力する出力手段と、上記出力手段から出力されるコンテンツデータを、上記第2の装置に要求された伝送レートにて出力する出力制御手段とを備え、上記第2の装置は、上記伝送路を介して上記出力手段から出力されたコンテンツデータを入力する入力手段と、上記入力手段に入力されたコンテンツデータを保持する保持手段と、上記保持手段に保持されたコンテンツデータ量に応じて上記伝送レートを制御する伝送レート制御手段と、上記コンテンツデータを再生するための再生クロックを生成する再生クロック生成手段と、上記再生クロック生成手段により生成された再生クロックに基づいて上記保持手段よりコンテンツデータを読み出し、当該コンテンツデータを再生する再生手段とを備えることを特徴としている。
また、本発明に係るコンテンツ再生方法は、コンテンツデータを伝送する伝送路を介して第1の装置と第2の装置とが接続されたコンテンツ再生システムにおけるコンテンツ再生方法において、上記第1の装置は、上記第2の装置の保持手段に保持されたコンテンツデータ量に応じて要求された伝送レートにて上記コンテンツデータを出力し、上記第2の装置は、上記第1の装置から出力されたコンテンツデータを再生するための再生クロックを生成し、上記再生クロックに基づいて上記保持手段よりコンテンツデータを読み出し、当該コンテンツデータを再生することを特徴としている。
本発明によれば、コンテンツデータを伝送する伝送路を介して第1の装置と第2の装置とが接続されたコンテンツ再生システムにおいて、第1の装置は、第2の装置の保持手段に保持されたコンテンツデータ量に応じて要求された伝送レートにてコンテンツデータを出力し、第2の装置は、第1の装置から出力されたコンテンツデータを再生するための再生クロックを生成し、この再生クロックに基づいて保持手段よりコンテンツデータを読み出し、当該コンテンツデータを再生するため、音楽、映像等のコンテンンツを高品質に再生することができる。
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の具体例として示すコンテンツ再生システムは、音声信号、映像信号等のコンテンツ信号を出力するDVD(Digital Versatile Disk)プレーヤ等のソース機器と、コンテンンツ信号を入力するAVアンプ等のシンク機器とが、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)やIEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394方式などの伝送ケーブルを介して接続されたものである。
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施形態におけるコンテンツ再生システムを示すものである。このコンテンツ再生システム10は、音声信号を出力するDVDプレーヤ等のソース機器11と、AVアンプ等のシンク機器12とがHDMI伝送ケーブル13を介して接続されたものである。
ソース機器11は、ディスク111に記録されている音声信号を読み取る信号読取部112と、HDMI伝送ケーブル13を介して行われる音声信号の伝送を制御するコントローラ113と、HDMI端子114とを備えて構成されている。
ディスク111は、例えば、ピットとランドにより音声信号が記録された光ディスクである。信号読取部112は、ディスク111に記録された音声信号を、例えば、光学ピックアップ装置により光学的に読み出す。コントローラ113は、後述するように、シンク機器12からの要求に応じて音声信号を伝送する伝送レートを制御する。
HDMI端子114は、図2に示すように、19ピンから成っており、HDMI伝送ケーブル13の端子が接続される。
HDMIは、DVI(Digital Visual Interface)と同様、いわゆるTMDS(Transition Minimized Differential Signaling)方式に基づいており、3つのTMDSデータ伝送路と1つのTMDSクロック伝送路からなっている。また、図2に示すCEC(Consumer Electronics Control)信号は、コントロール信号である。また、DDC(Display Data Channel:ディスプレイ情報)信号は、DDCクロックとDDCデータとからなり、ディスプレイ情報(DDC)をやり取りするものである。また、+5V電源信号とホットプラグ検出信号は、ソース機器11とシンク機器12の接続状態を通知するレベル信号である。例えば、ソース機器11が起動すると+5V電源信号がハイレベルになり、ソース機器11とシンク機器12が接続されている状態で、5V電源信号がシンク機器12に入力されるとホットプラグ信号がハイレベルになる。なお、HDMIケーブル13には、この他にSCL(Serial Clock Line)、SDA(Serial Data Line)、予備線やシールド(GND)線が複数配置されている。
一方、シンク機器12は、HDMI端子121と、音楽信号を一時的に保持するリングバッファ122と、音楽信号を信号処理するDSP(Digital Signal Processor)123と、音声信号を増幅するアンプ124と、リングバッファ122に保持されたデータ量に応じて伝送レートを制御するとともに各構成部を制御するコントローラ125と、発振器126とを備えて構成されている。
HDMI端子121は、上述したソース機器11のHDMI端子114と同様な構成を有している。リングバッファ122は、音楽信号を一時的に保持するFIFO(First-In First-Out)等のメモリである。DSP123は、音声信号を例えば、5.1CH、7.1CH等のオーディオ信号に処理する。アンプ124は、DSP123により信号処理された信号を増幅する。増幅された音声信号は、スピーカ127に出力され音声が出力される。コントローラ125は、リングバッファ122に保持されたデータ量に応じて伝送レートを制御するとともに発振器126のクロックによる再生を制御する。
図3は、上述のようなコンテンツ再生システム10における音声の再生動作を模式的に示すブロック図である。ここで、HDMI受信部33は図1に示すシンク機器12のHDMI端子121及びコントローラ125、FIFO34はリングバッファ122、音声処理部35はDSP123、アンプ124、コントローラ125及び発振器126にそれぞれ対応するものである。
ソース機器11である映像音声送信装置31は、HDMIのTMDSデータ伝送路により音声信号を送信するとともにTMDSクロック伝送路により伝送レートと同期したクロック1を送信する。
シンク機器12である映像音声送受信装置32は、HDMI受信部33により音声信号とクロック1とを受信する。映像音声送受信装置32は、FIFO34に音声信号を保持し、FIFO34に保持された音声信号を、クロック1と非同期であって、発振器126にて生成されたクロック2により読み出し、音声処理部35で音声処理を行う。クロック2を生成するクロック情報としては、例えば、音声信号に含まれるAudio Info Frame Packetを用いることができる。
このように映像音声送受信装置32は、本質的にジッタ成分を有するPLL系によるクロック1を使用せずに、クロック1から独立した、再生のために基準となるクロック2に基づいて音声信号を読み出し、音声処理を行うことにより、より高音質な再生を行うことができる。
また、映像音声送受信装置32は、例えば、CEC信号を用いて映像音声送信装置31と通信し、FIFO34のデータ量に応じて映像音声送信装置31から送信される音声信号の伝送レートを制御することが好ましい。これにより、映像音声送信装置31より送信された伝送レートと同期したクロック1と、発振器126で生成したクロック2とが非同期となってしまうために生じるFIFO34のオーバーフローやアンダーフローを防ぐことができる。
続いて、上述の再生動作の際の音声信号の伝送レートの制御について図4に示すフローチャートを参照して説明する。
ステップS11において、HDMI受信部33は、所定時間毎にFIFO34のデータ量を検出する。そして、予め設定された閾値Th1及び閾値Th2(Th1>Th2)に応じて伝送レートの変更を映像音声送信装置31に要求する。
ステップS12において、HDMI受信部33は、FIFO34のデータ量が閾値Th1以上か否かを判別する。ステップS12において、FIFO34のデータ量が閾値Th以上であった場合、送信元である映像音声送信装置31に伝送レートの減少を要求する(ステップS13)。これにより、映像音声送信装置31からは、例えば、伝送レートが−1%された音声信号が出力され、多くなっていたFIFOデータ量が通常状態に回復していくため、オーバーフローを防ぐことができる。ステップS12において、FIFO34のデータ量が閾値Th1よりも小さかった場合、ステップS14に進む。
また、ステップS14において、HDMI受信部33は、FIFO34のデータ量が閾値Th2以下か否かを判別する。ステップS14において、FIFO34のデータ量が閾値Th2以下であった場合、送信元である映像音声送信装置31に伝送レートの増加を要求する(ステップS15)。これにより、映像音声送信装置31からは、例えば、伝送レートが+1%された音声信号が出力され、少なくなっていたFIFOデータ量が通常状態に回復していくため、アンダーフローを防ぐことができる。ステップS14において、FIFO34のデータ量が閾値Th2よりも大きかった場合、ステップS16に進む。
ステップS16において、HDMI受信部33は、ステップS14においてFIFO34のデータ量が閾値Th2よりも大きかった場合、すなわち、FIFO34のデータ量が閾値Th1より小さく、且つ閾値Th2より大きい場合、送信元である映像音声送信装置31に通常の伝送レートでの音声信号の送信を要求する。
このようにHDMI受信部33は、FIFO34のデータ量に応じて映像音声送信装置35に伝送レートの要求を行うことにより、映像音声送信装置31より送信された伝送レートと同期したクロック1と、発振器126で生成したクロック2とが非同期であっても、FIFO34のオーバーフローやアンダーフローを防ぐことができる。
また、HDMIは、図5に示すように、ソース機器11である映像音声送信装置51と複数の装置52〜58とを接続することができる。例えば、映像音声送信装置51とリピータ機器である映像音声送受信装置52とが、図3に示す映像音声送信装置31と映像音声送受信装置32とにそれぞれ対応している場合、図5に示す映像音声送受信装置52は、正確に音声再生を行うことができる。
また、図5に示すようなコンテンツ再生システムでは、正確に音声再生を行いたい装置が、例えば、映像音声送受信装置52の場合、映像音声送受信装置52より後段の映像音声(送)受信装置53〜58に対してミュート制御する。
これにより、例えば、映像音声送信装置51と映像音声送受信52との間で伝送レートのコントロールが行われた場合、映像音声(送)受信装置53〜58は音声を入力しないため、例えば、映像音声(送)受信装置53〜58が、音声信号とともに送信された伝送レートに同期したクロック1に基づいてクロックをPLLにより生成し、PLLにより生成されたクロックに応じて音声信号を再生する装置であって、伝送レートが変化するとクロック1も変化してしまうために正確に音声を出力することができない装置であっても、正確に音声を再生することができるシステムを提供することができる。
続いて、図6を参照して上述のミュート制御について説明する。図6は、図5に示す映像音声送信装置51、映像音声送受信装置52、54、55及び映像音声受信装置56の信号のやりとりを模式的に示すものである。ここで、レートコントロールを行い、高音質で再生することができる装置を映像音声送受信装置52とし、他の映像音声(送)受信装置53〜58は、レートコントロールを行い、高音質で再生することができないものとする。
映像音声送受信装置52は、レートコントロールを行うために、音声信号を出力する映像音声送信装置51にレートコントロール要求を通知する(ステップS21)。映像音声送信装置51は、レートコントロール要求に対し、レートコントロールに対応している場合には、レートコントロール許可を映像音声送受信装置52に通知する(ステップS22)。また、映像音声送信装置51は、例えば、Audio Sample Packetの転送を停止することにより音声出力を停止する(ステップS23)。
映像音声送受信装置52は、レートコントロール許可を受信すると、自機器をミュートするとともに音声出力停止を映像音声送受信装置54に通知する(ステップS24)。以下、映像音声送受信装置54及び映像音声送受信装置54も同様に自機器をミュートするとともに音声出力停止を後段に通知する(ステップS25、S26)。すなわち、映像音声送受信装置52より後段の映像音声(送)受信装置54、55、56に、音声信号の転送を中止させる。
なお、音声出力停止の通知は、映像と音声とを両方ともミュートする場合、例えば、コントロール情報であるAVMuteを用いることができる。また、音声出力停止の通知を行うのではなく、映像音声送受信装置54が映像音声送受信装置52の音声出力の停止を検出することにより、自身の音声出力を停止し、後段の映像音声(送)受信装置55、56も同様に自身の音声出力を停止するようにしてもよい。
映像音声送信装置51は、レートコントロールを許可した映像音声送受信装置52に対してのみに音声信号を出力し(ステップS27)、映像音声送受信装置52は、映像音声送信装置51と映像音声送受信装置52の区間のレートコントロールを開始する。なお、レートコントロールは、図4を用いて上述した伝送レートの制御と同様である。
映像音声送受信装置52は、FIFO34への音声信号のバッファリングを開始すると、自機器のミュートを解除し、バッファリングした音声信号を発振器126で生成したクロック2により高音質再生する。
このように映像音声送受信装置52は、後段の装置をミュートし、再生動作を行うことにより正確に音声を再現することができる再生システムを提供することができる。
また、上記実施の形態では、レートコントロールを行い、高音質再生する映像音声信号(送)受信装置からレートコントロール要求を通知することとしたが、音声信号を出力する映像音声信号(送)受信装置から、レートコントロールを促すようにしてもよい。
例えば、図7に示すように、送信装置Aは、レートコントロール可能なコンテンツを送信する場合、レートコントロールお勧め通知を行う(ステップS31)。(送)受信装置Bは、例えば、受信したお勧め通知に応じて表示部(図示せず)に高音質で再生可能なコンテンツであることを表示し、ユーザにレートコントロール釦を提示し、レートコントロールを行うか否かをユーザに問い合わせ、レートコントロール釦が押された場合、レートコントロール要求を通知する(ステップS32)。送信装置Aは、受信したレートコントロール要求通知に対し、レートコントロール許可通知を送信する(ステップS33)。以下、(送)受信装置Bは、上述したレートコントロールと同様に再生動作を行う。
このようにコンテンツ信号を送信する送信元からレートコントロールを促すようにすることにより、ユーザは高音質の効果が高いコンテンツのみを高音質再生させることができる。
(第2の実施の形態)
図8は、第2の実施形態におけるコンテンツ再生システムを示すものである。このコンテンツ再生システム80は、音声信号を出力するDVDプレーヤ等のソース機器81と、AVアンプ等のシンク機器82とがIEEE1394伝送ケーブル83を介して接続されたものである。なお、上記第1の実施形態のコンテンツ再生システム10と同様な構成には、同一符号を付して説明を省略する。
ソース機器81は、ディスク111に記録されている音声信号を読み取る信号読取部112と、IEEE1394伝送ケーブル83を介した音声信号の伝送を制御するコントローラ813と、IEEE1394端子814とを備えて構成されている。
コントローラ813は、後述するように、シンク機器82からの要求に応じて音楽信号の伝送レートを制御する。IEEE1394端子814は、IEEE1394伝送ケーブル83の端子と接続される。IEEE1394伝送ケーブル83で接続されたソース機器81とシンク機器82は、例えば、AV/Cコマンドによって、各機器のコントロールや状況の判断などを行うことができる。また、IEEE1394方式による接続は、最大で63台の機器をデイジーチェーン接続、又はツリー接続することができ、転送速度は100Mbps、200Mbps、400Mbpsが規格化されている。
一方、シンク機器82は、IEEE1394端子821と、音楽信号を一時的に保持するリングバッファ122と、音楽信号を信号処理するDSP(Digital Signal Processor)123と、音声信号を増幅するアンプ124と、リングバッファ122に保持されたデータ量に応じて伝送レートを制御するとともに各構成部を制御するコントローラ825と、発振器126とを備えて構成されている。
IEEE1394端子821は、上述したソース機器81のIEEE1394端子814と同様である。コントローラ825は、リングバッファ122に保持されたデータ量に応じて伝送レートを制御するとともに発振器126のクロックによる再生を制御する。
このIEEE1394方式によるコンテンツ再生システム80では、Nフラグと呼ばれる制御情報を用いて、高音質再生を行うことができる。Nフラグは、図9に示すように、ヘッダ内のFDF領域90に定義され、音声信号のクロックが信頼できるか否かを示している。例えば、音声信号のクロックが信頼できる場合、Nフラグを0とし、音声信号のクロックが信頼できない場合、Nフラグを1とする。
Nフラグを用いたコンテンツ再生システムにおいて、ソース機器81は、出力する音声信号のクロックを信頼しないように、Nフラグを0として音声信号を送信する。シンク機器82は、音声信号を受信するとともにNフラグを検出し、リングバッファ122に音声信号を保持する。そして、検出したNフラグに応じて発振器126より再生用のクロックを生成し、リングバッファ122に保持された音声信号を発振器126で生成したクロックにより読み出し、DSP123、アンプ124等で音声処理を行う。
このようにシンク機器82は、本質的にジッタ成分を有するPLL系クロックを使用せずに、発振器126で生成したクロックにより音声信号を読み出して音声処理を行うことにより、より高音質な再生を行うことができる。
また、ソース機器81より送信された伝送レートと同期したクロックと、発振器126で生成したクロックとが非同期なために、コントローラ825が音声信号の伝送レートを制御する動作については、図4に示すフローチャートを参照した説明と同様である。すなわち、コントローラ825は、HDMI受信部33に対応する処理を行い、レートコントロールを行う。
また、図5に示すように、ソース機器81と複数のリピータ機器やシンク機器を接続した場合も、上述したHDMIのシステムと同様、高音質で再生する機器の後段のリピータ機器やシンク機器をミューとさせることができる。例えば、高音質で再生するシンク機器82がAV/Cコマンドによって全ての装置の音声出力を停止し、音声信号の送信元であるソース機器81のみ音声出力を解除し、ソース機器81から音声信号の入力を受けることにより、上述したHDMIのシステムと同様なシステムを実現することができる。
第1の実施形態におけるコンテンツ再生システムを示す図である。 HDMI端子を示す図である。 音声信号の再生の際の構成を模式的に示すブロック図である。 音声信号の伝送レートの制御動作を示すフローチャートである。 複数の映像音声送受信装置が接続されたコンテンツ再生システムの一例を示す図である。 ミュート制御の際の信号のやり取りを説明するための図である。 音声信号の伝送レートの制御動作の他の例を示す図である。 第2の実施形態におけるコンテンツ再生システムを示す図である。 パケットの内容を示す図である。 従来のコンテンツ再生システムを示す図である。
符号の説明
10 コンテンツ再生システム、11 ソース機器、12 シンク機器、13 HDMI伝送ケーブル、111 ディスク、112 信号読取部、113 コントローラ、114 HDMI端子、121 HDMI端子、122 リングバッファ、123 DSP、124 アンプ、125 コントローラ、126 発振器、127 スピーカ、31 映像音声送信装置、32 映像音声送受信装置、33 HDMI受信部、34 FIFO、35 音声処理部

Claims (5)

  1. コンテンツデータを伝送する伝送路を介して第1の装置と第2の装置とが接続されたコンテンツ再生システムにおいて、
    上記第1の装置は、
    上記伝送路を介して上記コンテンツデータを出力する出力手段と、
    上記出力手段から出力されるコンテンツデータを、上記第2の装置に要求された伝送レートにて出力する出力制御手段とを備え、
    上記第2の装置は、
    上記伝送路を介して上記出力手段から出力されたコンテンツデータを入力する入力手段と、
    上記入力手段に入力されたコンテンツデータを保持する保持手段と、
    上記保持手段に保持されたコンテンツデータ量に応じて上記伝送レートを制御する伝送レート制御手段と、
    上記コンテンツデータを再生するための再生クロックを生成する再生クロック生成手段と、
    上記再生クロック生成手段により生成された再生クロックに基づいて上記保持手段よりコンテンツデータを読み出し、当該コンテンツデータを再生する再生手段とを備える
    ことを特徴とするコンテンツ再生システム。
  2. 上記第2の装置は、上記入力手段に入力されたコンテンツデータを第3の装置に転送する転送手段を備え、
    上記転送手段は、上記伝送制レート御手段が伝送レートを制御している際、上記コンテンツ信号の転送を停止することを特徴とする請求項1記載のコンテンツ再生システム。
  3. 上記伝送路は、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)であって、
    上記伝送レート制御手段は、CEC(Consumer Electronics Control)信号を用いて、上記出力手段から出力されるコンテンツデータの伝送レートを制御することを特徴とする請求項1記載のコンテンツ再生システム。
  4. 上記伝送路は、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394方式であって、
    上記再生クロック生成手段は、上記コンテンツデータに含まれるNフラグに応じて上記伝送レートと非同期な再生クロックを生成することを特徴とする請求項1記載のコンテンツ再生システム。
  5. コンテンツデータを伝送する伝送路を介して第1の装置と第2の装置とが接続されたコンテンツ再生システムにおけるコンテンツ再生方法において、
    上記第1の装置は、上記第2の装置の保持手段に保持されたコンテンツデータ量に応じて要求された伝送レートにて上記コンテンツデータを出力し、
    上記第2の装置は、上記第1の装置から出力されたコンテンツデータを再生するための再生クロックを生成し、上記再生クロックに基づいて上記保持手段よりコンテンツデータを読み出し、当該コンテンツデータを再生する
    ことを特徴とするコンテンツ再生方法。
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