JP2007221422A - Video audio reproducing system, av center constituting the same, and monitor - Google Patents
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本発明は、映像信号を映像として再生するモニターと、映像信号に同期した音声信号を音声として再生するAVセンターならびにスピーカーと、から構成されて、映像と音声とを同期させて再生する映像音声再生システムに関する。 The present invention comprises a monitor that reproduces a video signal as a video, an AV center and a speaker that reproduces an audio signal synchronized with the video signal as audio, and reproduces the video and audio synchronized with each other. About the system.
映画等の音声信号が同期した映像信号を含むコンテンツを再生する場合に、AVセンター(映像信号、音声信号を再生処理するAVアンプ、AVセレクター、コントローラー、等の機器をいう。)ならびにスピーカーから再生された音声に対し、例えば、液晶ディスプレイを内蔵したモニターで再生された映像が、モニターでの映像再生処理や、映像信号の伝送処理による遅延により遅れることがある。映像音声再生システムの構成によっては、再生音声に対する再生映像の遅延は、約30〜100msecになる場合があり、その結果、視聴者は、映像と音声の再生タイミングが一致しない違和感を覚えるという問題がある。 When playing back content including a video signal synchronized with an audio signal such as a movie, it is played back from an AV center (equipment such as an AV amplifier, AV selector, controller, etc. that reproduces the video signal and audio signal) and a speaker. For example, an image reproduced on a monitor with a built-in liquid crystal display may be delayed due to a delay caused by an image reproduction process on the monitor or an image signal transmission process. Depending on the configuration of the video / audio playback system, the delay of the playback video with respect to the playback audio may be about 30 to 100 msec. As a result, the viewer may feel uncomfortable that the playback timing of the video and the audio does not match. is there.
従来には、この問題を解消するために、映像信号に同期した音声信号を遅延させる信号処理が行われる。例えば、映像音声再生システムが、同期したMPEG−2ビデオ信号ならびにATSCオーディオ信号を再生するDVDプレーヤーと、DVDプレーヤーからの再生信号が入力されるAVセンターと、AVセンターに接続するモニターと、AVセンターの増幅回路に接続する複数のスピーカーと、から構成される場合には、AVセンターは、いわゆる「リップシンク」もしくは「AV Sync」と呼ばれる、オーディオ信号を遅延させる信号処理を行い、約0〜300msecの範囲で遅延時間を設定できるものがある。また、映像音声再生システムがHDMI(High−Definition Multimedia Interface)や、IEEE1394(i−Link)規格といったネットワークを介して接続される場合には、ネットワークでの伝送時間の遅延が発生する場合があり、これを含めたリップシンク処理が行われる場合がある(特許文献1)。 Conventionally, in order to solve this problem, signal processing for delaying an audio signal synchronized with a video signal is performed. For example, a video / audio reproduction system includes a DVD player that reproduces a synchronized MPEG-2 video signal and an ATSC audio signal, an AV center that receives a reproduction signal from the DVD player, a monitor that is connected to the AV center, and an AV center. The AV center performs signal processing for delaying the audio signal, so-called “lip sync” or “AV Sync”, for about 0 to 300 msec. There is one that can set the delay time in the range. In addition, when a video / audio reproduction system is connected via a network such as HDMI (High-Definition Multimedia Interface) or IEEE1394 (i-Link) standard, a transmission time delay in the network may occur. In some cases, lip sync processing including this is performed (Patent Document 1).
また、従来には、等時間間隔で発光する光源ならびに音源を用いて、発光状況および音声の発生状況を、テレビジョンカメラおよびマイクロホンによりそれぞれ撮像および収音し、映像と音声の時間差検知用のそれぞれ映像信号および音声信号を発生させるように構成して遅延の時間差を求め、再生された映像と音声の同期を実現しようとするものがある(特許文献2)。 Conventionally, using a light source and a sound source that emit light at equal time intervals, the light emission state and the sound generation state are picked up and picked up by a television camera and a microphone, respectively, to detect the time difference between video and sound. There is a configuration in which a video signal and an audio signal are generated to obtain a delay time difference, and synchronization between reproduced video and audio is realized (Patent Document 2).
しかしながら、従来の方法では、精度の良い映像と音声の同期を実現することが困難であった。例えば、音声の空気中での伝搬速度は約340m/secであり、距離1mの伝搬には約3msecだけを要するオーダーであるので、AVセンターでは音声信号を、代表的な44.1kHzのサンプリング周波数では約22.68μsecの単位で細かく遅延処理することができる。一方、映像信号は代表的には、NTSC方式では1フレームが約1/30秒、つまり約30msecと幅が広いので、同期する音声信号の遅延時間を正確に設定することが難しい場合があり、正確な音声遅延時間を設定することができないという問題がある。 However, with the conventional method, it has been difficult to achieve accurate video and audio synchronization. For example, the propagation speed of sound in the air is about 340 m / sec, and it is an order that requires only about 3 msec for propagation at a distance of 1 m. Therefore, in the AV center, the sound signal is represented by a representative sampling frequency of 44.1 kHz. In this case, fine delay processing can be performed in units of about 22.68 μsec. On the other hand, the video signal typically has a wide width of about 1/30 second, that is, about 30 msec in one frame in the NTSC system, so it may be difficult to set the delay time of the synchronized audio signal accurately. There is a problem that an accurate audio delay time cannot be set.
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、映像音声再生システムおよびこれを構成するAVセンターならびにモニターに関し、再生する映像と音声が同期するように、映像信号に対する同期した音声信号への正確な遅延時間を求めて設定することができる映像音声再生システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention relates to a video / audio reproduction system and an AV center and a monitor constituting the same, so that reproduced video and audio are synchronized. Another object of the present invention is to provide a video / audio reproduction system capable of obtaining and setting an accurate delay time for a synchronized audio signal with respect to a video signal.
本発明の映像音声再生システムは、映像信号を映像として再生するモニターと、映像信号に同期した音声信号を音声として再生するAVセンターならびにスピーカーと、を備え、モニターが、映像信号が入力される映像変換回路と、映像変換回路の出力信号が入力される画面走査回路ならびに表示変化検出回路と、表示変化検出回路の出力信号をAVセンターに通知する通知回路と、を有し、AVセンターが、AVセンターの動作を制御する制御回路と、音声信号を遅延して映像信号と音声信号との同期処理を行う遅延同期回路とを有し、遅延同期回路が、音声信号を遅延させる音声遅延回路と、モニターの通知回路と接続する映像検出回路と、白色及び黒色の映像信号を交互に含む試験映像信号を再生する試験信号出力回路と、を含み、制御回路が、映像検出回路が検出した試験映像信号に対応する試験映像の遅延時間を算出し、遅延時間を遅延同期回路の音声遅延回路の遅延時間に設定する。 The video / audio reproduction system of the present invention includes a monitor for reproducing a video signal as video, an AV center and a speaker for reproducing an audio signal synchronized with the video signal as audio, and the monitor is a video to which the video signal is input. A conversion circuit, a screen scanning circuit to which an output signal of the video conversion circuit is input and a display change detection circuit, and a notification circuit for notifying the output signal of the display change detection circuit to the AV center. A control circuit that controls the operation of the center, and a delay synchronization circuit that delays the audio signal to perform synchronization processing between the video signal and the audio signal, and the delay synchronization circuit delays the audio signal; Including a video detection circuit connected to a monitor notification circuit and a test signal output circuit for reproducing a test video signal including white and black video signals alternately. Circuit calculates the delay time of the test image corresponding to the test video signal image detection circuit detects, sets the delay time of the audio delay circuit delay locked loop circuit delay time.
好ましくは、本発明の映像音声再生システムは、モニターの表示変化検出回路が、映像変換回路からの出力信号が入力されて試験映像信号に対応した映像変換回路からの出力信号の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化を検出する映像レベル検出回路を含み、通知回路が、映像レベル検出回路の出力を、AVセンターの遅延同期回路の映像検出回路へ通知する。 Preferably, in the video / audio reproduction system according to the present invention, the display change detection circuit of the monitor receives the output signal from the video conversion circuit, and the output signal from the video conversion circuit corresponding to the test video signal changes from white to black. It includes a video level detection circuit that detects a change or a change from black to white, and a notification circuit notifies the video detection circuit of the delay synchronization circuit of the AV center of the output of the video level detection circuit.
好ましくは、本発明の映像音声再生システムは、モニターの表示変化検出回路の映像レベル検出回路が、試験映像の白色に対応する基準白色レベル値と、試験映像の黒色に対応する基準黒色レベル値と、を有し、基準白色レベル値を閾値として、試験映像信号の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化を検出する。 Preferably, in the video / audio reproduction system of the present invention, the video level detection circuit of the display change detection circuit of the monitor includes a reference white level value corresponding to white of the test video and a reference black level value corresponding to black of the test video. , And using the reference white level value as a threshold, a change from white to black or a change from black to white in the test video signal is detected.
さらに好ましくは、本発明の映像音声再生システムは、遅延同期回路の音声遅延回路で設定された遅延時間から、モニターの通知回路の通信遅れに伴う通信遅延時間を差し引いた時間を、遅延同期回路の音声信号への遅延時間として、音声遅延回路の遅延時間に設定する。 More preferably, in the video / audio reproduction system of the present invention, the time obtained by subtracting the communication delay time associated with the communication delay of the monitor notification circuit from the delay time set by the audio delay circuit of the delay synchronization circuit is The delay time for the audio signal is set to the delay time of the audio delay circuit.
また、好ましくは、本発明の映像音声再生システムは、スピーカーから再生された音声を検出するマイクロホンをさらに備え、AVセンターの遅延同期回路が、マイクロホンと接続する音声検出回路をさらに含み、試験信号出力回路が、試験映像信号の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化に同期して変化する試験音声信号を出力し、制御回路が、音声検出回路が検出した試験音声に対する映像検出回路が検出した試験映像の遅延時間を算出し、遅延時間を遅延同期回路の音声遅延回路の遅延時間に設定する。 Preferably, the video / audio reproduction system of the present invention further includes a microphone for detecting the audio reproduced from the speaker, and the AV center delay synchronization circuit further includes an audio detection circuit connected to the microphone, and outputs a test signal. The circuit outputs a test audio signal that changes in synchronization with the change of the test video signal from white to black, or from black to white, and the control circuit detects video for the test audio detected by the audio detection circuit. The delay time of the test video detected by the circuit is calculated, and the delay time is set to the delay time of the audio delay circuit of the delay synchronization circuit.
好ましくは、本発明の映像音声再生システムは、遅延同期回路の音声検出回路が、マイクロホンの出力信号を増幅するマイクロホン増幅回路と、マイクロホン増幅回路の出力信号が入力される音声レベル検出回路と、を含み、 音声レベル検出回路が、試験映像信号の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化に対応したスピーカーから再生された試験音声の変化を検出する。 Preferably, in the video / audio reproduction system of the present invention, the audio detection circuit of the delay synchronization circuit includes a microphone amplification circuit that amplifies the output signal of the microphone, and an audio level detection circuit that receives the output signal of the microphone amplification circuit. An audio level detection circuit for detecting a change in the test video signal from white to black or a change in the test audio reproduced from the speaker corresponding to the change from black to white.
好ましくは、本発明の映像音声再生システムは、試験音声信号が、試験映像信号の白色に対応するホワイトノイズ区間と、試験映像信号の黒色に対応する無音区間と、を含むバーストホワイトノイズであり、音声レベル検出回路が、試験音声のホワイトノイズ区間に対応する基準有音レベル値と、試験音声の無音区間に対応する基準無音レベル値と、を有し、基準有音レベル値もしくは基準有音レベル値と基準無音レベル値との中間値を閾値として、試験音声のホワイトノイズ区間及び無音区間の変化を検出する。 Preferably, in the video / audio reproduction system of the present invention, the test audio signal is burst white noise including a white noise interval corresponding to white of the test video signal and a silent interval corresponding to black of the test video signal, The sound level detection circuit has a reference sound level value corresponding to the white noise interval of the test sound and a reference sound level value corresponding to the sound interval of the test sound, and the reference sound level value or the reference sound level. The change between the white noise section and the silent section of the test voice is detected using an intermediate value between the value and the reference silent level value as a threshold value.
また、好ましくは、本発明のAVセンターは、上記の映像音声再生システムを構成する遅延同期回路ならびに増幅回路を含む。 Preferably, the AV center of the present invention includes a delay synchronization circuit and an amplification circuit that constitute the video / audio reproduction system.
また、好ましくは、本発明のモニターは、上記の映像音声再生システムを構成する表示変化検出回路ならびに通知回路を含む。 Preferably, the monitor of the present invention includes a display change detection circuit and a notification circuit that constitute the video / audio reproduction system.
以下、本発明の作用について説明する。 The operation of the present invention will be described below.
本発明の映像音声再生システムは、少なくとも、映像信号を映像として再生するモニターと、映像信号に同期した音声信号を音声として再生するAVセンターと、AVセンターの増幅回路に接続するスピーカーと、から構成される。モニターは、映像信号が入力される映像変換回路と、映像変換回路の出力信号が入力される画面走査回路ならびに表示変化検出回路と、表示変化検出回路の出力信号をAVセンターに通知する通知回路と、を有する。AVセンターは、増幅回路の他に、AVセンターの動作を制御する制御回路と、音声信号を遅延して映像信号と音声信号との同期処理を行う遅延同期回路とを有し、遅延同期回路が、音声信号を遅延させる音声遅延回路と、モニターの通知回路と接続する映像検出回路と、白色及び黒色の映像信号を交互に含む試験映像信号を再生する試験信号出力回路と、を含む。 The video / audio reproduction system of the present invention includes at least a monitor that reproduces a video signal as video, an AV center that reproduces an audio signal synchronized with the video signal as audio, and a speaker connected to an amplifier circuit of the AV center. Is done. The monitor includes a video conversion circuit to which a video signal is input, a screen scanning circuit and a display change detection circuit to which an output signal of the video conversion circuit is input, a notification circuit for notifying the AV center of the output signal of the display change detection circuit, Have. In addition to the amplifier circuit, the AV center includes a control circuit that controls the operation of the AV center, and a delay synchronization circuit that delays the audio signal to perform synchronization processing between the video signal and the audio signal. An audio delay circuit for delaying the audio signal, a video detection circuit connected to the notification circuit of the monitor, and a test signal output circuit for reproducing the test video signal including the white and black video signals alternately.
ここで、モニターの表示変化検出回路には、モニターの画面走査回路に入力される直前の映像変換等を経て遅延した映像信号が、分岐して入力される。表示変化検出回路は、映像変換回路からの出力信号が入力されて試験映像信号に対応した映像変換回路からの出力信号の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化を検出する映像レベル検出回路を含み、通知回路が、映像レベル検出回路の出力を、AVセンターの遅延同期回路の映像検出回路へ通知する。したがって、AVセンターの制御回路は、試験映像信号に対応するモニターから再生される試験映像の遅延時間を算出することができ、この遅延時間を、遅延同期回路の音声信号への遅延時間に設定する。その結果、モニターでの映像変換等を原因とする映像の遅延を解消し、映像と音声との同期をとることができる。 Here, a video signal delayed through video conversion immediately before being input to the screen scanning circuit of the monitor is branched and input to the display change detection circuit of the monitor. The display change detection circuit receives the output signal from the video conversion circuit and detects the change from white to black or the change from black to white in the output signal from the video conversion circuit corresponding to the test video signal. A notification circuit including a level detection circuit notifies the output of the video level detection circuit to the video detection circuit of the delay synchronization circuit of the AV center. Therefore, the control circuit of the AV center can calculate the delay time of the test video reproduced from the monitor corresponding to the test video signal, and sets this delay time to the delay time to the audio signal of the delay synchronization circuit. . As a result, it is possible to eliminate video delay caused by video conversion on the monitor and to synchronize video and audio.
具体的には、モニターの表示変化検出回路の映像レベル検出回路は、試験映像の白色に対応する基準白色レベル値と、試験映像の黒色に対応する基準黒色レベル値と、を有し、基準白色レベル値を閾値として、試験映像信号の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化を検出するので、試験映像信号に対するモニターでの映像変換等を原因とする試験映像の遅延を正確に検出することができる。また、遅延同期回路の音声遅延回路で設定された遅延時間から、モニターの通知回路の通信遅れに伴う通信遅延時間を差し引いた時間を、遅延同期回路の音声信号への遅延時間として、音声遅延回路の遅延時間に設定するので、より正確な遅延時間を設定することができる。 Specifically, the video level detection circuit of the display change detection circuit of the monitor has a reference white level value corresponding to the white color of the test video and a reference black level value corresponding to the black color of the test video. Using the level value as a threshold, the test video signal changes from white to black, or from black to white, so that the test video delay due to video conversion on the monitor with respect to the test video signal is accurate. Can be detected. In addition, the time obtained by subtracting the communication delay time associated with the communication delay of the monitor notification circuit from the delay time set by the audio delay circuit of the delay synchronization circuit is used as the delay time to the audio signal of the delay synchronization circuit. Therefore, a more accurate delay time can be set.
また、本発明の映像音声再生システムは、視聴者の位置に設置されるマイクロホンと、AVセンターの遅延同期回路にマイクロホンと接続する音声検出回路と、をさらに含み、試験信号出力回路が、試験映像信号の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化に同期して変化する試験音声信号を出力してもよい。遅延同期回路の音声検出回路は、マイクロホンの出力信号を増幅するマイクロホン増幅回路と、マイクロホン増幅回路の出力信号が入力される音声レベル検出回路と、を含み、音声レベル検出回路が、試験映像信号の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化に対応したスピーカーから再生された試験音声の変化を検出する。試験音声信号は、試験映像信号の白色に対応するホワイトノイズ区間と、試験映像信号の黒色に対応する無音区間と、を含むバーストホワイトノイズである。 The video / audio reproduction system according to the present invention further includes a microphone installed at a viewer's position, and an audio detection circuit connected to the delay synchronization circuit of the AV center. The test signal output circuit includes a test video output circuit. You may output the test audio | voice signal which changes synchronizing with the change from white to black of a signal, or the change from black to white. The audio detection circuit of the delay synchronization circuit includes a microphone amplification circuit that amplifies the output signal of the microphone, and an audio level detection circuit to which the output signal of the microphone amplification circuit is input. A change in the test sound reproduced from the speaker corresponding to the change from white to black or the change from black to white is detected. The test audio signal is burst white noise including a white noise interval corresponding to white of the test video signal and a silence interval corresponding to black of the test video signal.
したがって、マイクロホンを介して音声検出回路が検出した試験音声に対する、映像検出回路が検出した試験映像の遅延時間を、遅延同期回路の音声遅延回路の遅延時間に設定することができ、その結果、スピーカーから視聴者への伝搬距離にともなう音声の遅延時間を含めて、映像と音声の同期をとることができる。遅延同期回路が検出した試験信号の遅延時間から、表示変化検出回路からの出力を平滑化するフィルタの時定数に伴う遅延を差し引いた時間を、遅延同期回路の音声信号への遅延時間とすることで、より正確な音声遅延時間を設定することができる。 Therefore, the delay time of the test video detected by the video detection circuit with respect to the test audio detected by the voice detection circuit via the microphone can be set as the delay time of the audio delay circuit of the delay synchronization circuit. The video and audio can be synchronized, including the audio delay time associated with the propagation distance from the viewer to the viewer. The time obtained by subtracting the delay associated with the time constant of the filter that smoothes the output from the display change detection circuit from the delay time of the test signal detected by the delay synchronization circuit shall be the delay time for the audio signal of the delay synchronization circuit Thus, a more accurate voice delay time can be set.
本発明の映像音声再生システムおよびこれを構成するAVセンターならびにモニターは、視聴者にとってよりよく再生する映像と音声が同期するように、映像信号に対する同期した音声信号への正確な遅延時間を求めて設定することができる。 The video / audio reproduction system of the present invention and the AV center and the monitor constituting the video / audio reproduction system seek an accurate delay time from the video signal to the synchronized audio signal so that the video and audio reproduced better for the viewer are synchronized. Can be set.
本発明の映像音声再生システムは、再生する映像と音声が同期するように映像信号に対する同期した音声信号への正確な遅延時間を求めて設定するという目的を、映像信号を映像として再生するモニターと、映像信号に同期した音声信号を音声として再生するAVセンターならびにスピーカーと、を備え、モニターが、映像信号が入力される映像変換回路と、映像変換回路の出力信号が入力される画面走査回路ならびに表示変化検出回路と、表示変化検出回路の出力信号をAVセンターに通知する通知回路と、を有し、AVセンターが、AVセンターの動作を制御する制御回路と、音声信号を遅延して映像信号と音声信号との同期処理を行う遅延同期回路とを有し、遅延同期回路が、音声信号を遅延させる音声遅延回路と、モニターの通知回路と接続する映像検出回路と、白色及び黒色の映像信号を交互に含む試験映像信号を再生する試験信号出力回路と、を含み、制御回路が、映像検出回路が検出した試験映像信号に対応する試験映像の遅延時間を算出し、遅延時間を遅延同期回路の音声遅延回路の遅延時間に設定するようにすることにより、実現した。 The video / audio reproduction system of the present invention has a purpose of obtaining and setting an accurate delay time for a synchronized audio signal with respect to a video signal so that the reproduced video and audio are synchronized with each other. An AV center and a speaker for reproducing an audio signal synchronized with the video signal as audio, a monitor having a video conversion circuit to which the video signal is input, a screen scanning circuit to which an output signal of the video conversion circuit is input, and A display change detection circuit; a notification circuit that notifies an output signal of the display change detection circuit to the AV center; the AV center controls the operation of the AV center; and the audio signal delays the video signal. And a delay synchronization circuit that performs synchronization processing between the audio signal and the audio signal, the delay synchronization circuit delaying the audio signal, and a notification notification of the monitor And a test signal output circuit for reproducing a test video signal alternately including white and black video signals, and a control circuit corresponding to the test video signal detected by the video detection circuit This was realized by calculating the delay time of the video and setting the delay time to the delay time of the audio delay circuit of the delay synchronization circuit.
以下、本発明の好ましい実施形態による映像音声再生システムおよびこれを構成するAVセンターならびにモニターについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。 Hereinafter, a video / audio reproduction system and an AV center and a monitor constituting the same according to preferred embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these embodiments.
図1は、本発明の好ましい実施形態による映像音声再生システム100について説明する図である。映像音声再生システム100は、DVDプレーヤー1と、DVDプレーヤー1からの再生信号が入力されるAVセンター2と、AVセンター2に接続するモニター装置3と、AVセンター2の増幅回路に接続する複数のスピーカー41〜45と、AVセンター2に接続するマイクロホン6と、から構成される。映像音声再生システム100は、視聴位置10に位置する(図示しない)視聴者に対して、モニター装置3から映像Vを、周囲に配置されたスピーカー41〜45から後述するそれぞれの音声を再生し、DVDプレーヤー1で再生される記録媒体(DVDディスク)に記録された映像音声コンテンツを再生する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a video /
ここで、複数のスピーカー41〜45は、視聴位置10からモニター装置3が配置される方向を正面として、正面方向にセンタースピーカー41と、左前方方向に左スピーカー42と、右前方方向に右スピーカー43と、左後方方向に左サラウンドスピーカー44と、右後方方向に右サラウンドスピーカー45と、を含んでおり、いわゆる5チャンネルサラウンド音場を再生する。正面方向のセンタースピーカー41からはセンターチャンネル音声Cが再生され、他のスピーカー42〜45からもそれぞれ左チャンネル音声、右チャンネル音声、左サラウンドチャンネル音声、右サラウンドチャンネル音声が再生される。なお、図1においては、明示しているAVセンター2とセンタースピーカー41との接続線を除いて、AVセンター2と他のスピーカー42〜45との接続線は、図面の簡略のために省略している。また、以下においては、特に説明しない限り、音声再生の説明は、代表的にセンターチャンネル音声Cを再生する場合について行い、他のチャンネル音声の再生は、センターチャンネル音声Cに準じる。
Here, the plurality of speakers 41 to 45 are center speaker 41 in the front direction, left speaker 42 in the left front direction, and right speaker in the right front direction, with the direction in which monitor
DVDプレーヤー1は、記録媒体(DVDディスク)から記録された同期したビデオ信号ならびにオーディオビットストリームを読みだして再生し、AVセンター2の入力端子に、HDMIで多重化されたビデオ信号ならびにオーディオビットストリームを入力する。もちろん、AVセンター2に入力される同期した映像音声コンテンツの再生データは、DVDプレーヤー1で再生されるものに限定されず、他の放送を受信する受信機や、インターネットに接続するデータ通信機器であってもよい。
The
AVセンター2は、AVセンター2の動作を制御するCPU20と、入力されたHDMIで多重化されたビデオ信号ならびにオーディオビットストリームをそれぞれ映像データVdと音声データAdとに分離して出力する分離回路21と、分離回路21の出力を受けて再生する映像Vとセンターチャンネル音声Cとの遅延同期をとる遅延同期回路22と、スピーカー41〜45に接続する複数の増幅器23(図1に図示するのはセンターチャンネル音声C用のみ。)と、を含む。CPU20の制御によって、遅延同期回路22はモニター装置3にHDMIで映像データVdを出力し、その結果、モニター装置3からは映像Vが再生される。また、遅延同期回路22は、音声データAdを5チャンネルの音声信号にデコードし、増幅器23を介してセンターチャンネル音声信号Csをセンタースピーカー41に出力し、センタースピーカー41からはセンターチャンネル音声Cが再生される。
The
モニター装置3は、モニター装置3の動作を制御するCPU30と、映像データVdが入力される映像変換回路31と、映像変換回路31の出力信号が入力される画面走査回路を含む液晶ディスプレイ32と、映像変換回路31の出力が分岐されて入力される表示変化検出回路33と、表示変化検出回路33の出力信号をAVセンター2に通知する通知回路34と、を含む。映像変換回路31では、映像データVdを液晶ディスプレイ32が表示可能なアナログ映像信号に変換するのに長い時間を要する場合がある。例えば、映像データVdがビデオ信号で、液晶ディスプレイ32が1フレームあたり525本を走査するD1規格(525i)の場合には、約30〜100msecの時間を要する場合がある。
The
モニター装置3の表示変化検出回路33は、映像変換回路31からの出力信号が入力される映像レベル検出回路を含み、映像変換回路からの出力信号の映像レベルが検出されて、試験映像の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化が検出される。また、CPU30および通知回路34は、表示変化検出回路33の出力信号をAVセンター2の遅延同期回路22に通知する。通知回路34からAVセンター2の遅延同期回路22に表示変化検出回路33の出力信号を通知するには、有線や無線の接続に限らず、HDMIによる伝送でも良く、また、IEEE1394等の伝送方式であってもよい。
The display change detection circuit 33 of the
マイクロホン6は、(図示しない)コンデンサマイクロホンユニットと、コンデンサマイクロホンユニットの出力を増幅してその出力を接続するAVセンター2に出力するプリアンプ回路と、を含む。例えば、音声データAdが、センターチャンネル音声データCdのみを含む場合には、視聴位置10に設置されたマイクロホン6は、センタースピーカー41から再生されるセンターチャンネル音声Cを受けて、センターチャンネル音声Cを電気信号に変換する。プリアンプ回路は、マイクロホン6からの電気信号をAVセンター2の遅延同期回路22に出力する。
The
センタースピーカー41は、視聴位置10からモニター装置3が配置される正面方向に、モニター装置3の近傍に、つまり、視聴位置10から距離Yをとって設置される。具体的には、距離Yは約1m〜6m程度が一般的なため、センタースピーカー41で再生されるセンターチャンネル音声Cは、約1〜18msecの伝達時間を伴って視聴位置10に到達する。
The center speaker 41 is installed in the vicinity of the
また、モニター装置3の液晶ディスプレイ32は、視聴位置10から距離Xの正面方向に配置される。具体的には、映像音声再生システム100を一般家庭で使用する場合では、距離Xもほぼ距離Yに等しく、約1m〜6m程度が一般的である。視聴位置10では、モニター装置3から再生される映像Vを検知するのに、距離Xを光が伝達する時間は無視できるほど短いので、距離Xは映像Vと音声Cとの同期再生にほぼ関係しない。一方、前述のモニター装置3の映像変換回路31における映像変換に伴う処理時間(約30〜100msec)は、上述のセンターチャンネル音声Cの伝達時間に比較しても、映像Vと音声Cとの同期再生に最も影響が大きい。したがって、AVセンター2の遅延同期回路22は、視聴位置10における映像と音声との同期再生を実現するため、映像よりもいわば早く再生されてしまう音声信号を遅延させる処理を行う。
The
図2は、AVセンター2の遅延同期回路22の構成を説明する図である。遅延同期回路22は、分離回路21からの音声データAdが入力される音声遅延回路24と、モニター装置3の通知回路34に接続する映像検出回路25と、マイクロホン6に接続する音声検出回路26と、試験信号出力回路27と、スイッチ回路28と、を含む。遅延同期回路22は、CPU20によって動作が制御され、具体的にはDSP(Digital Signal Processor)、メモリを有する遅延ディレイ回路、デジタル/アナログ変換回路、オペアンプ、等により構成される。
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the
音声遅延回路24は、音声データAdを受けてこれを5チャンネルのサラウンド信号データC0、L0、R0、LS0およびRS0にデコードするデコード回路24aと、サラウンド信号データをそれぞれ遅延させる遅延回路24bと、遅延回路24bから遅延されたサラウンド信号データをそれぞれアナログ信号の5チャンネルのサラウンド信号Cs、Ls、Rs、LSsおよびRSsに変換するデジタル/アナログ変換器24cと、を含む。デジタル/アナログ変換器24cから出力されたサラウンド信号Cs、Ls、Rs、LSsおよびRSsは、それぞれAVセンター2の複数の増幅器23へ入力される。
The
映像検出回路25は、モニター装置3の表示変化検出回路33で試験映像の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化が検出されると、モニター装置3の通知回路34から通知された信号を保持してこれをCPU20に通知する。また、映像検出回路25は、モニター装置3の通知回路34から通知された信号がHDMIやIEEE1394等の遅延を伴う伝送方式である場合には、通知と同時に伝送通信のビットレート等を検出して伝送通信遅延時間を検出する。
The
音声検出回路26は、マイクロホン6の出力信号を増幅するマイクロホン増幅回路26aと、マイクロホン増幅回路26aの出力信号が入力される音声レベル検出回路26bと、を含む。音声レベル検出回路26bは、後述する試験映像信号の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化に対応したスピーカー41〜45から再生される後述する試験音声において、試験音声のホワイトノイズ区間及び無音区間の変化を検出する。音声レベル検出回路26bでの検出結果も、CPU20に通知される。
The
試験信号出力回路27は、1フレーム全体が白色及び黒色で一定時間連続する映像信号を交互に含む試験映像信号データTvdを再生する試験映像信号出力回路27aと、試験映像信号データTvd白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化に同期して、試験映像信号データTvdの白色に対応するホワイトノイズ区間と、試験映像信号データTvdの黒色に対応する無音区間と、を含むバーストホワイトノイズである試験音声信号データTadを再生する試験音声信号出力回路27bと、を含んでいる。例えば、試験映像信号データTvdは、白色及び黒色がそれぞれ約10秒程度の間隔で交互に切り替わる映像として、そして、試験音声信号データTadは、白色及び黒色に対応してホワイトノイズ及び無音区間が同じく約10秒程度の間隔で交互に音声として、再生される試験信号である。試験信号出力回路27から出力される試験映像信号データTvdおよび試験音声信号データTadは、CPU20からの制御命令により出力され、後述するスイッチ回路28に入力される。
The test
スイッチ回路28は、CPU20からの制御命令により、遅延同期回路22からモニター装置3およびスピーカー41〜45へ、DVDプレーヤー1から入力された映像データVdと音声データAdを出力するか、試験信号出力回路27から出力された試験映像信号データTvdおよび試験音声信号データTadを出力するか、を切り換える。ここで、スイッチ回路28は、試験映像信号と試験音声信号とに対応する少なくとも2つのスイッチ28aおよび28bの組であり、遅延同期回路22の音声遅延回路24の音声遅延時間を調整する場合には、CPU20は、スイッチ回路28aに切り換える命令を出し、モニター装置3の映像変換回路31に試験映像信号データTvdを出力する。また、CPU20は、スイッチ回路28bに切り換える命令を出し、音声遅延回路24の遅延回路24bに試験音声信号データTadを出力する。スイッチ回路28bは、例えば、図示したように音声遅延回路24の内部に設定しても良く、試験音声信号データTadが、音声データC0に切り換えられてセンタースピーカー41へ出力される。もちろん、他のスピーカー42〜45に対応するサラウンド音声チャンネルの音声遅延回路24の音声遅延時間を調整する場合には、それぞれのサラウンド音声チャンネルに設けられるスイッチ回路28bが動作して、試験音声信号データTadがそれぞれのスピーカーへ出力される。
The
図3は、遅延同期回路22の音声遅延回路24の音声遅延時間Txを設定する動作、つまり、「AV Sync」の設定動作を説明する図である。図3(a)は、AVセンター2のCPU20、ならびに、モニター装置30のCPU30が行う設定動作を時間的な流れを含めて模式的に現している。最初に「AV Sync」の動作が開始されると、AVセンター2のCPU20は、スイッチ回路28に、スイッチを切り換えて試験映像信号データTvdおよび試験音声信号データTadを出力するように制御コマンドを与える。(S301)。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of setting the audio delay time Tx of the
AVセンター2のCPU20は、音声遅延回路24の試験信号出力回路27に制御コマンドを与え、試験信号出力回路27は試験映像信号データTvdおよび試験音声信号データTadを出力する(S302)。最初に、試験映像信号データTvdは、全てが黒色の映像信号データが出力され(S302a)、また、試験音声信号データTadは、試験映像信号データTvdが黒色の間はこれに同期して「無音」、すなわち、零の音声信号データが出力される(S302b)。試験映像が黒色で、試験音声が無音の状態(S302)は、少なくとも数十msec〜1秒程度の時間連続すればよい。
The
次に、AVセンター2の試験信号出力回路27は、試験映像信号と試験音声信号とを同期して変更して出力する(S303)。すなわち、信号出力回路27は、試験映像信号データTvdを、全てが白色の映像信号データに変更して出力し(S303a)、試験音声信号データTadは、試験映像信号データTvdが白色の間はこれに同期して「有音」、すなわち、ホワイトノイズの音声信号データに変更されて出力される(S303b)。試験映像が白色で、試験音声がホワイトノイズの状態(S303)は、少なくとも約1秒〜10数秒程度の時間連続(30〜300フレーム程度の時間連続)すればよい。なお、試験信号出力回路27は、状態(S302)ならびに状態(S303)を複数回繰り返しても良い。そして、試験信号出力回路27は、試験映像が白色となる試験映像信号データTvdおよび試験音声がホワイトノイズとなる試験音声信号データTadの出力を継続した後、試験信号の出力を中止する。
Next, the test
一方、AVセンター2のCPU20は、遅延同期回路22の映像検出回路25および音声検出回路26からそれぞれの検出結果が通知されるのを、試験信号出力の中止後に数msec〜数百msec待機する(S304)。すなわち、試験音声信号データTadの出力が試験映像信号と同期して変更された結果、試験音声が無音区間からホワイトノイズ区間に切り替わると、音声検出回路26は、その切り替わりを検出してCPU20に通知する(S304b)。また、試験音声信号データTadの出力が変更されるのに同期して試験映像が白色となる白色の試験映像信号データTvdに変更された結果、モニター装置3の表示変化検出回路33で試験映像の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化が検出されると、モニター装置3のCPU30は、通知回路34を通じてAVセンター2の映像検出回路25に、液晶ディスプレイ32の黒色が試験映像の白色に変化するのを通知する(S304a)。
On the other hand, the
AVセンター2のCPU20は、試験信号出力回路27からの白色の試験映像信号データTvdの出力が中止されると、第1タイマーのカウントを開始し、映像検出回路25から検出結果が通知されるまで第1タイマーのカウントを継続する。CPU20は、第1タイマーのカウントの結果から、モニター装置3の映像変換回路31における映像変換に伴う処理時間に伴う試験映像の遅延時間Txを算出し、これを遅延同期回路22の音声遅延回路24の遅延回路24bが入力される音声データを遅延する遅延時間Tx、として設定する(S305)。そして、遅延時間Txの設定が終了すると、CPU20は、スイッチ回路28に、映像信号データVdおよび音声信号データAdを出力するように制御コマンドを与え、「AV Sync」の設定動作を終了する。その結果、遅延同期回路22は、音声信号データAdを遅延して、映像Vと音声Cとの同期再生を実現する。
When the output of the white test video signal data Tvd from the test
あるいは、CPU20は、音声検出回路26から検出結果が通知されてから第2タイマーのカウントを開始し、映像検出回路25から検出結果が通知されるまで第2タイマーのカウントを継続する。CPU20は、第2タイマーのカウントの結果から、試験音声に対する試験映像の遅延時間Txを算出し、これを遅延同期回路22の音声遅延回路24の遅延回路24bが入力される音声データを遅延する遅延時間Tx、として設定する(S305)。そして、遅延時間Txの設定が終了すると、CPU20は、スイッチ回路28に、映像信号データVdおよび音声信号データAdを出力するように制御コマンドを与え、「AV Sync」の設定動作を終了する。その結果、遅延同期回路22は、スピーカーから視聴位置10への距離Yの伝達時間に伴う遅延時間も折り込んだ上で、音声信号データAdを遅延して、映像Vと音声Cとの同期再生を実現する。
Alternatively, the
図3(b)は、AVセンター2の遅延同期回路22の音声検出回路26およびモニター装置3の表示変化検出回路33(通知回路34を介して接続するAVセンター2の映像検出回路25の動作も一部を含む。)が、白色の試験映像および試験音声のホワイトノイズの有音区間を検出する動作(S304)を、模式的に説明する図である。音声検出回路26の音声レベル検出回路26bは、試験映像信号の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化に対応したスピーカー41〜45から再生される試験音声において、試験音声のホワイトノイズ区間に対応する基準有音レベル値Laoと、試験音声の無音区間に対応する基準無音レベル値Lanと、を保持する基準レベル回路を有し、基準有音レベル値Lao、もしくは、基準有音レベル値Laoと基準無音レベル値Lanとの中間値Las(例えば、Lav=0.5*(Lao+Lan))を閾値として、試験音声のホワイトノイズ区間及び無音区間の変化を検出する。例えば、音声レベル検出回路26bは、図3(b)においては、音声レベルが中間値Lasに達した時間taに試験音声の無音区間がホワイトノイズ区間に変化したとして、検出結果をCPU20に通知する。代表的な44.1kHzのサンプリング周波数では、試験音声は無音区間からホワイトノイズ区間へ瞬時に切り替わる。
3B shows the operation of the
モニター装置3の表示変化検出回路33は、映像変換回路31からの出力信号が分岐されて入力される映像レベル検出回路を含み、試験映像の白色に対応する基準白色レベル値Lvwと、試験映像の黒色に対応する基準黒色レベル値Lvbと、を保持する基準レベル回路を有する。表示変化検出回路33の映像レベル検出回路には、液晶ディスプレイ32に入力される映像変換回路31からの出力信号が入力されているので、映像変換回路31での映像変換に伴う遅延を含んでいる。また、例えば、映像信号がNTSC信号である場合には、100%白色の基準白色レベル値Lvwと、100%黒色の基準黒色レベル値Lvbとでは、約714mvの映像レベル差になり、基準白色レベル値Lvwは短い時間で判別できる。したがって、表示変化検出回路33は、図3(b)においては、映像レベル検出回路の出力が基準白色レベル値Lvwに達した時間tvに試験映像の黒色が白色に変化したとして、検出結果を通知回路34に出力し、CPU30ならびに通知回路34が、これをCPU20に通知する。
The display change detection circuit 33 of the
モニター装置3の表示変化検出回路33の映像レベル検出回路は、試験映像の白色に対応する基準白色レベル値Lvwと、試験映像の黒色に対応する基準黒色レベル値Lvbと、を保持する基準レベル回路を有していればよく、基準白色レベル値Lvwならびに基準黒色レベル値Lvbは、予め調整して保持しておけば良い。例えば、基準白色レベル値Lvwは、液晶ディスプレイ32の前面が白色の映像信号を再生しているときに、映像変換回路31が出力する出力信号のレベルを測定して保持すれば良く、また、基準黒色レベル値Lvbは、ゼロレベルを保持しても良い。
The video level detection circuit of the display change detection circuit 33 of the
また、DVDプレーヤー1と、AVセンター2と、モニター装置3との信号伝送方式もしくはコマンド制御方式は、HDMIの他にも、有線や無線の接続に限らず、IEEE1394等の伝送方式であってもよい。例えば、モニター装置3の通知回路34から映像検出回路25への通知が、HDMIやIEEE1394等の遅延を伴う伝送方式である場合には、伝送通信遅延時間Tzが介在する。したがって、AVセンター2のCPU20は、通知と同時に伝送通信のビットレート等を検出して伝送通信遅延時間を検出し、遅延同期回路22での音声遅延時間を(Tx−Tz)に変更して、音声遅延回路24の遅延回路24bにおいて設定する。
Further, the signal transmission method or command control method between the
上記実施例では、正面方向のセンタースピーカー41からセンターチャンネル音声Cが再生される場合を説明したが、他のスピーカー42〜45から再生される左チャンネル音声、右チャンネル音声、左サラウンドチャンネル音声、右サラウンドチャンネル音声についても、同様に、遅延同期回路22でのそれぞれの音声チャンネルの音声遅延時間を設定すればよい。もちろん、マルチチャンネルサラウンド音声が、本実施例の5チャンネルよりも多いチャンネル数を有する場合であっても、それぞれに正確な音声遅延時間を設定すればよい。
In the above embodiment, the case where the center channel sound C is reproduced from the center speaker 41 in the front direction has been described. However, the left channel sound, right channel sound, left surround channel sound, right sound reproduced from the other speakers 42 to 45 are described. Similarly, the sound delay time of each sound channel in the
本発明の伝送信号処理装置は、増幅器を内蔵するマルチチャンネル音声再生用のAVセンターのみならず、増幅器を備えないコントロールアンプ等にも適用が可能である。 The transmission signal processing apparatus according to the present invention can be applied not only to an AV center for multi-channel sound reproduction with a built-in amplifier, but also to a control amplifier without an amplifier.
1 DVDプレーヤー
2 AVセンター
20 CPU
21 分離回路
22 遅延同期回路
23 増幅器
24 音声遅延回路
25 映像検出回路
26 音声検出回路
27 試験信号出力回路
28 スイッチ回路
3 モニター装置
30 CPU
31 映像変換回路
32 液晶ディスプレイ
33 表示変化検出回路
34 通知回路
41 センタースピーカー
42 左スピーカー
43 右スピーカー
44 サラウンド左スピーカー
45 サラウンド右スピーカー
6 マイクロホン
100 映像音声再生システム
1
21
31
Claims (9)
該モニターが、該映像信号が入力される映像変換回路と、該映像変換回路の出力信号が入力される画面走査回路ならびに表示変化検出回路と、該表示変化検出回路の出力信号を該AVセンターに通知する通知回路と、を有し、
該AVセンターが、該AVセンターの動作を制御する制御回路と、該音声信号を遅延して該映像信号と該音声信号との同期処理を行う遅延同期回路を有し、
該遅延同期回路が、該音声信号を遅延させる音声遅延回路と、該モニターの該通知回路と接続する映像検出回路と、白色及び黒色の映像信号を交互に含む試験映像信号を再生する試験信号出力回路と、を含み、
該制御回路が、該映像検出回路が検出した該試験映像信号に対応する試験映像の遅延時間を算出し、該遅延時間を該遅延同期回路の該音声遅延回路の遅延時間に設定する、映像音声再生システム。 A monitor for reproducing a video signal as a video, an AV center and a speaker for reproducing an audio signal synchronized with the video signal as audio, and
The monitor includes a video conversion circuit to which the video signal is input, a screen scanning circuit and a display change detection circuit to which an output signal of the video conversion circuit is input, and an output signal of the display change detection circuit to the AV center. A notification circuit for notifying,
The AV center has a control circuit that controls the operation of the AV center, and a delay synchronization circuit that delays the audio signal to perform synchronization processing between the video signal and the audio signal,
The delay synchronizing circuit delays the audio signal, an audio detection circuit connected to the notification circuit of the monitor, and a test signal output for reproducing a test video signal including white and black video signals alternately A circuit,
The control circuit calculates a delay time of a test video corresponding to the test video signal detected by the video detection circuit, and sets the delay time to a delay time of the audio delay circuit of the delay synchronization circuit. Playback system.
前記通知回路が、該映像レベル検出回路の出力を、前記AVセンターの前記遅延同期回路の前記映像検出回路へ通知する、請求項1に記載の映像音声再生システム。 The display change detection circuit of the monitor receives the output signal from the video conversion circuit and changes the output signal from the video conversion circuit corresponding to the test video signal from white to black, or from black to white Including a video level detection circuit for detecting changes to
The video / audio reproduction system according to claim 1, wherein the notification circuit notifies the video detection circuit of the delay synchronization circuit of the AV center of the output of the video level detection circuit.
請求項1または2に記載の映像音声再生システム。 The video level detection circuit of the display change detection circuit of the monitor has a reference white level value corresponding to white of the test video and a reference black level value corresponding to black of the test video, and the reference white level value , The change from white to black or the change from black to white of the test video signal is detected,
The video / audio reproduction system according to claim 1 or 2.
前記AVセンターの前記遅延同期回路が、該マイクロホンと接続する音声検出回路をさらに含み、
前記試験信号出力回路が、前記試験映像信号の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化に同期して変化する試験音声信号を出力し、
前記制御回路が、該音声検出回路が検出した試験音声に対する前記映像検出回路が検出した試験映像の遅延時間を算出し、該遅延時間を該遅延同期回路の該音声遅延回路の遅延時間に設定する、請求項1から4のいずれかに記載の映像音声再生システム。 A microphone for detecting sound reproduced from the speaker;
The delay synchronization circuit of the AV center further includes a sound detection circuit connected to the microphone,
The test signal output circuit outputs a test audio signal that changes in synchronization with a change from white to black of the test video signal or from black to white,
The control circuit calculates the delay time of the test video detected by the video detection circuit with respect to the test audio detected by the audio detection circuit, and sets the delay time to the delay time of the audio delay circuit of the delay synchronization circuit. The video / audio reproduction system according to any one of claims 1 to 4.
該音声レベル検出回路が、前記試験映像信号の白色から黒色への変化、もしくは、黒色から白色への変化に対応した前記スピーカーから再生された前記試験音声の変化を検出する、
請求項1から5のいずれかに記載の映像音声再生システム。 The sound detection circuit of the delay synchronization circuit includes a microphone amplification circuit that amplifies the output signal of the microphone, and a sound level detection circuit that receives the output signal of the microphone amplification circuit,
The audio level detection circuit detects a change in the test video signal from white to black or a change in the test audio reproduced from the speaker corresponding to a change from black to white;
The video / audio reproduction system according to claim 1.
該音声レベル検出回路が、該試験音声のホワイトノイズ区間に対応する基準有音レベル値と、該試験音声の無音区間に対応する基準無音レベル値と、を有し、該基準有音レベル値もしくは該基準有音レベル値と該基準無音レベル値との中間値を閾値として、該試験音声のホワイトノイズ区間及び無音区間の変化を検出する、
請求項1から6のいずれかに記載の映像音声再生システム。 The test audio signal is a burst white noise including a white noise interval corresponding to white of the test video signal and a silent interval corresponding to black of the test video signal,
The sound level detection circuit includes a reference sound level value corresponding to a white noise interval of the test sound and a reference sound level value corresponding to a sound interval of the test sound, and the reference sound level value or Detecting a change in a white noise interval and a silent interval of the test voice by using an intermediate value between the reference sound level value and the reference silence level value as a threshold;
The video / audio reproduction system according to any one of claims 1 to 6.
9. A monitor including the display change detection circuit and the notification circuit constituting the video / audio reproduction system according to claim 1.
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