JP2008066931A - 映像音声再生システムおよびこれを構成する映像音声同期再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 再生する映像と音声とが精度よく同期するように、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、特別なハードウェアを追加することなく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。
【解決手段】 映像音声同期再生装置が、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、等時間間隔で出現する音声信号を含む試験音声信号、および、等時間間隔で出現する音声信号と同一タイミングで出現する映像信号を含む試験映像信号、をそれぞれ出力する試験信号出力回路と、を有する。制御回路が、リモートコントローラーから送信された遠隔送信信号に基づいて、試験音声に対応する第１キー操作時間と、試験映像に対応する第２キー操作時間と、をそれぞれ繰り返し検出し、遅延同期回路の音声遅延回路の遅延設定値を設定する。
【選択図】 図１

Description

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映像音声同期再生装置（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。

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、モニターでの映像変換処理や、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。

従来には、この問題を解消するために、映像音声同期再生装置で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）。

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）。特に、特許文献２の発明の場合には、等時間間隔で発光する光源や、等時間間隔で音声を発生する音源により、人間が記憶する等時間間隔のテンポ・タイミングを利用するので、精度のよい遅延時間の設定が可能になる。

特開２００２−３４４８９８号公報 （第１図） 特開平１０−１４５６４５号公報 （第３図）

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ために遅延時間を検出するための特別な構造や装置が必要であった。特許文献２の発明の場合でも、光源からの発光状況と音源からの音声発生状況とを、テレビジョンカメラおよびマイクロホンで撮像および集音することを予定しており、具体的な調整方法としては、実現困難な場合がある。例えば、民生用の映像音声再生システムで、映像信号と音声信号の同期をとるために、カメラやマイクといった特別なハードウェアを追加することは、コスト面で制約がある場合がある。

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映像音声同期再生装置に関し、再生する映像と音声とが精度よく同期するように、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、特別なハードウェアを追加することなく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。

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、映像信号ならびに映像信号に同期した音声信号を出力する映像音声同期再生装置と、映像音声同期再生装置から出力された音声信号を音声として再生するスピーカーと、映像音声同期再生装置の制御回路へ操作されたキーに基づく遠隔送信信号を送信するリモートコントローラーと、を備え、映像音声同期再生装置が、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、等時間間隔で出現する音声信号を含む試験音声信号、および、等時間間隔で出現する音声信号と同一タイミングで出現する映像信号を含む試験映像信号、をそれぞれ出力する試験信号出力回路と、を有し、制御回路が、リモートコントローラーから送信された遠隔送信信号に基づいて、試験音声に対応する第１キー操作時間と、試験映像に対応する第２キー操作時間と、をそれぞれ繰り返し検出し、第１キー操作時間および第２キー操作時間の平均値がそれぞれ一定範囲値内に収まった場合に、平均第１キー操作時間と平均第２キー操作時間との時間差を、試験音声に対応する試験映像の遅延時間として算出し、遅延時間を遅延同期回路の音声遅延回路の遅延設定値に設定する。

好ましくは、本発明の映像音声再生システムは、試験信号出力回路が出力する試験音声信号が、等時間間隔で繰り返し出現する予告音信号と、予告音信号に続いて等時間間隔で出現する第１キー操作指示音信号と、を含み、試験信号出力回路が出力する試験映像信号が、予告音信号と同一タイミングで繰り返し出現する予告映像信号と、予告映像信号に続いて等時間間隔で出現する第２キー操作指示映像信号と、を含み、制御回路が、第１キー操作指示音信号が出力されてから最初にリモートコントローラーからの遠隔送信信号を検出するまでの時間を、第１キー操作時間とし、第２キー操作指示映像信号が出力されてから最初にリモートコントローラーからの遠隔送信信号を検出するまでの時間を、第２キー操作時間とする。

好ましくは、本発明の映像音声再生システムは、制御回路が、第１キー操作時間および第２キー操作時間をそれぞれ繰り返して算出する場合に、記憶する最近ｍ回の第１キー操作時間が一定範囲値内に収まった場合にそれらの平均値を平均第１キー操作時間として算出し、記憶する最近ｎ回の第２キー操作時間が一定範囲値内に収まった場合にそれらの平均値を平均第２キー操作時間として算出し、これらの平均第１キー操作時間と平均第２キー操作時間との時間差を、試験音声に対応する試験映像の遅延時間として算出し、遅延時間を遅延同期回路の音声遅延回路の遅延設定値に設定する。

さらに好ましくは、本発明の映像音声再生システムは、試験信号出力回路が、試験音声信号を出力して第１キー操作時間を検出する場合に試験映像信号を停止し、試験映像信号を出力して第２キー操作時間を検出する場合に試験音声信号を停止し、遅延同期回路の音声遅延回路の遅延設定値を設定する遅延設定モードを有する。

また、本発明の映像音声再生システムは、試験信号出力回路が、試験音声信号および試験映像信号を同時に出力し、設定された遅延同期回路の音声遅延回路の遅延設定値により、試験音声信号および試験映像信号が同期しているかを確認する遅延確認モードを有する。

また、本発明の映像音声同期再生装置は、映像音声再生システムを構成する遅延同期回路、試験信号出力回路、制御回路、ならびに、増幅回路を含み、リモートコントローラーを備える。

以下、本発明の作用について説明する。

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、映像信号ならびに映像信号に同期した音声信号を出力する映像音声同期再生装置と、映像音声同期再生装置から出力された音声信号を音声として再生するスピーカーと、映像音声同期再生装置の制御回路へ操作されたキーに基づく遠隔送信信号を送信するリモートコントローラーと、から構成される。リモートコントローラーは、ＡＶセンターに代表される映像音声同期再生装置に付属する場合が多い遠隔操作装置であり、視聴者は、リモートコントローラーにより、視聴位置から映像音声再生システム全体をも遠隔操作することができる。

映像音声同期再生装置は、音声信号の増幅回路の他に、そ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、を含む。なお、映像音声再生システムでは同期する音声に比べて映像が遅延することが多いので、本発明の遅延同期回路においては、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としているが、同期する映像に比べて音声が遅延するような場合には、もちろん、本発明の遅延同期回路は、映像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ものを含む。

映像音声同期再生装置は、さらに、等時間間隔で出現する音声信号を含む試験音声信号、および、等時間間隔で出現する音声信号と同一タイミングで出現する映像信号を含む試験映像信号、をそれぞれ出力する試験信号出力回路を含む。試験音声信号は、等時間間隔で繰り返し出現する予告音信号と、予告音信号に続いて等時間間隔で出現する第１キー操作指示音信号と、を含み、試験映像信号は、予告音信号と同一タイミングで繰り返し出現する予告映像信号と、予告映像信号に続いて等時間間隔で出現する第２キー操作指示映像信号と、を含む。つまり、映像音声同期再生装置が出力する試験信号は、試験音声信号も試験映像信号も、等時間間隔で繰り返し出現する予告信号と、予告信号に続いて等時間間隔で出現してリモートコントローラーのキーを押し下げて操作するように視聴者に意図させるキー操作指示信号と、を含むものになっており、かつ、試験音声信号と試験映像信号とは、それぞれが同一タイミングで、言い換えると、それぞれが同じテンポで出現するものになっている。

視聴者は、本発明の映像音声再生システムを介して等時間間隔で繰り返し出現する予告信号を提示されると、等時間間隔に基づくテンポを記憶する。視聴者が記憶されたテンポにしたがって、予告信号の後に等時間間隔で出現するキー操作指示信号に対応してリモートコントローラーのキーを押し下げて操作すると、視聴者がキー操作指示信号が提示されたと知覚したタイミングで、遠隔送信信号がリモートコントローラーから映像音声同期再生装置の制御回路に送信され、制御回路はこれを検出する。

具体的には、試験音声信号の第１キー操作指示音信号にしたがって視聴者がリモートコントローラーを操作すると、遠隔操作信号が映像音声同期再生装置の制御回路に送信され、試験音声に対応する第１キー操作時間が検出される。また、試験映像信号の第２キー操作指示音信号にしたがって視聴者がリモートコントローラーを操作すると、同様に遠隔操作信号が映像音声同期再生装置の制御回路に送信され、試験映像に対応する第２キー操作時間が検出される。制御回路は、第１キー操作指示音信号が出力されてから最初にリモートコントローラーからの遠隔送信信号を検出するまでの時間を、第１キー操作時間とし、第２キー操作指示映像信号が出力されてから最初にリモートコントローラーからの遠隔送信信号を検出するまでの時間を、第２キー操作時間とする。

視聴者は、繰り返し提示される試験音声、試験映像でテンポを記憶するので、キー操作指示信号に対応するタイミングで何回かリモートコントローラーのキーを操作していると、キーを操作するテンポが安定する。したがって、制御回路は、第１キー操作時間および第２キー操作時間をそれぞれ繰り返し検出しているうちに、キーを押し下げて操作するテンポが安定して、第１キー操作時間および第２キー操作時間の平均値がそれぞれ一定範囲値内に収まることを検出し、それぞれ平均第１キー操作時間および平均第２キー操作時間を算出する。

平均第１キー操作時間および平均第２キー操作時間は、映像音声再生システムの音声再生系の遅延時間と、映像再生系の遅延時間とそれぞれ含んでおり、一方で、遠隔操作信号が制御回路に送信される系における共通の遅延時間を含んでいる。したがって、制御回路は、平均第１キー操作時間と平均第２キー操作時間との時間差を、試験音声に対応する試験映像の遅延時間として算出し、この遅延時間を遅延同期回路の音声遅延回路の遅延設定値に設定することにより、スピーカーによる再生音声に対する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、映像と音声とを同期させることができる。

より好ましくは、映像音声同期再生装置の制御回路は、第１キー操作時間および第２キー操作時間をそれぞれ繰り返して算出する場合に、記憶する最近ｍ回の第１キー操作時間が一定範囲値内に収まった場合にそれらの平均値を平均第１キー操作時間として算出し、記憶する最近ｎ回の第２キー操作時間が一定範囲値内に収まった場合にそれらの平均値を平均第２キー操作時間として算出する。なお、ｍおよびｎは、それぞれ２以上の整数であり、異なっていても等しくてもよい。視聴者は、繰り返し提示される試験信号でテンポを記憶し、キー操作指示信号に対応するタイミングで何回かリモートコントローラーのキーを押し下げて操作するので、次第にキーを押し下げて操作するテンポは安定してくる。したがって、制御回路は、安定したテンポが反映した平均化された平均第１キー操作時間と平均第２キー操作時間とを利用して、遅延同期回路の音声遅延回路の遅延設定値を設定することで、精度の高い映像と音声との同期が実現される。

本発明の映像音声再生システムでは、映像音声同期再生装置に付属する場合が多いリモートコントローラーを利用することにより、映像音声同期再生装置の制御回路が、試験信号に対する平均第１キー操作時間および平均第２キー操作時間を検出し、これらの時間差を試験音声に対応する試験映像の遅延時間として算出し、遅延同期回路の音声遅延回路の遅延設定値に設定する。したがって、カメラやマイクといった特別なハードウェアやコストを追加することなく、正確な遅延時間を求めて設定することができる。

また、映像音声再生システムは、遅延同期回路の音声遅延回路の遅延設定値を設定する遅延設定モードとして、試験信号出力回路が試験音声信号を出力して第１キー操作時間を検出する場合に試験映像信号を停止し、試験映像信号を出力して第２キー操作時間を検出する場合に試験音声信号を停止するモードを有する。一方で、遅延確認モードとして、試験音声信号および試験映像信号を同時に出力し、設定された遅延同期回路の音声遅延回路の遅延設定値により、試験音声信号および試験映像信号が同期しているかを確認するモードを有する。

すなわち、遅延設定モードでは、等時間間隔で繰り返し出現する試験音声信号、または、試験映像信号のいずれか一方のみを視聴者に提示して、視聴者がリモートコントローラーのキーを押し下げて操作するテンポをそれぞれ安定させることができ、より正確に映像と音声との同期させることができる。また、遅延確認モードでは、等時間間隔で繰り返し出現する試験音声信号、および、これに同期する試験映像信号を同時に視聴者に提示して、映像と音声とが同期しているかを確認することが容易になる。

映像音声再生システムおよびこれを構成する映像音声同期再生装置は、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、特別なハードウェアを追加することなく求めて設定することができ、再生する映像と音声とを精度よく同期させることができる。

本発明の映像音声再生システムは、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、特別なハードウェアを追加することなく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、映像信号ならびに映像信号に同期した音声信号を出力する映像音声同期再生装置と、映像音声同期再生装置から出力された音声信号を音声として再生するスピーカーと、映像音声同期再生装置の制御回路へ操作されたキーに基づく遠隔送信信号を送信するリモートコントローラーと、を備え、映像音声同期再生装置が、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、等時間間隔で出現する音声信号を含む試験音声信号、および、等時間間隔で出現する音声信号と同一タイミングで出現する映像信号を含む試験映像信号、をそれぞれ出力する試験信号出力回路と、を有し、制御回路が、リモートコントローラーから送信された遠隔送信信号に基づいて、試験音声に対応する第１キー操作時間と、試験映像に対応する第２キー操作時間と、をそれぞれ繰り返し検出し、第１キー操作時間および第２キー操作時間の平均値がそれぞれ一定範囲値内に収まった場合に、平均第１キー操作時間と平均第２キー操作時間との時間差を、試験音声に対応する試験映像の遅延時間として算出し、遅延時間を遅延同期回路の音声遅延回路の遅延設定値に設定するようにして、実現した。

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映像音声同期再生装置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。

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を遠隔操作するリモートコントローラー５、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。リモートコントローラー５は、視聴者が視聴位置１０で操作し、ＡＶセンター２に遠隔操作信号を赤外線送信する。

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。

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。

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、試験音声信号および試験映像信号をそれぞれ出力する試験信号出力回路２４と、リモートコントローラー５からの遠隔操作信号を受信する遠隔操作信号受信回路２５と、を含む。

リモートコントローラー５は、制御手段としてのマイコン５０（図示せず）と、赤外線による遠隔操作信号の送信手段としての送信窓５１と、操作キー群５２と、メモリ５３（図示せず）とを備え、これらが相互に接続されている。メモリ５３は、好ましくはＲＯＭ等の記憶手段であり、マイコン５０が実行するプログラムが格納される。操作キー群５２のキーは、（図示しない）タクトスイッチにより構成され、いずれかのキー５２を押し下げて操作すると、マイコン５０は、操作されたキー５２に対応する遠隔操作信号を送信窓５１から送信する。

ＡＶセンター２のＣＰＵ２０による制御によって、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。

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の出力が入力されて映像Ｖを再生する液晶ディスプレイ３２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。

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。

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、距離Ｘを光が伝達する時間は無視できるほど短いので、映像Ｖに関する距離Ｘは、映像Ｖと音センターチャンネル声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。

図２は、ＡＶセンター２の遅延同期回路２２の周辺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２６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。

音声遅延回路２６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２６ａ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２６ｂと、遅延回路２６ｂ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２６ｃと、を含む。デジタル／アナログ変換器２６ｃから出力された５チャンネルのサラウンド信号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。

また、遠隔操作信号受信回路２５と、試験信号出力回路２４と、は遅延同期回路２２と、ＣＰＵ２０とに接続する。遠隔操作信号受信回路２５および試験信号出力回路２４は、その一部が音声遅延回路２６を構成するＤＳＰと共通化されていて、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。なお、図２では、ＣＰＵ２０は省略されている。

遠隔操作信号受信回路２５は、リモートコントローラー５からの赤外線遠隔操作信号を受信する受信窓２５ａと、受信窓２５ａからの出力信号が入力される遠隔操作信号検出回路２５ｂと、を含む。遠隔操作信号検出回路２５ｂは、検出した赤外線遠隔操作信号を判別して遠隔操作信号に変換し、検出結果は、ＣＰＵ２０と、遅延同期回路２２とに通知される。

試験信号出力回路２４は、等時間間隔で出現する試験音声信号Ｔａｓを再生する符号化された試験音声信号データＴａｄを出力する試験音声信号出力回路２４ｂと、等時間間隔で出現する試験音声信号Ｔａｓと同一タイミングで出現する試験映像信号Ｔｖｓを再生する符号化された試験映像信号データＴｖｄを出力する試験映像信号出力回路２４ａと、を含んでいる。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試験信号出力回路２４から出力され、後述するスイッチ回路２８に入力される。試験音声信号Ｔａｓおよび試験映像信号Ｔｖｓ、ならびに、これらにより再生されて視聴者が知覚する試験音声および試験映像については、後述する。

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２４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２６の音声遅延設定値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２６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２６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２６の音声遅延設定値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。

図３は、試験信号出力回路２４の試験音声信号出力回路２４ｂと、試験映像信号出力回路２４ａとから出力される試験音声信号データＴａｄ１および試験映像信号データＴｖｄ１の構造を示す図である。また、図４は、試験音声信号Ｔａｓおよび試験映像信号Ｔｖｓ、ならびに、これらにより再生されて視聴者が知覚する試験音声Ａおよび試験映像Ｖについて説明する図である。図３および図４は、横軸方向を時間としており、ＡＶセンター２のＣＰＵ２０が遅延同期回路２２の音声遅延回路２６の音声遅延設定値Ｔｘ１〜Ｔｘ５を設定する動作、つまり、「ＡＶ Ｓｙｎｃ」の遅延設定モードを説明する。

まず、図４（ａ）を参照して、センタースピーカー４１から再生される試験音声Ａ１を説明する。試験音声Ａ１は、等時間間隔ｔｃをおいて繰り返し出現する予告音（例えば、周波数１ｋＨｚの純音、継続時間０．５秒の短音を、２．０秒間隔で３回。）と、この予告音に続いて等時間間隔で出現する第１キー操作指示音（例えば、周波数５００Ｈｚの純音、継続時間１．５秒の長音。）と、第１キー操作指示音の後に無音の休止期間（例えば、２．５秒）と、を含み、これを１周期ｔａ（１０秒）として繰り返す試験音声信号Ｔａｓ１により再生される。この試験音声信号Ｔａｓ１を再生するための試験音声信号データＴａｄ１は、図３の上段側に記載するとおり、予告音信号に対応する短音データ（３０１、３０３、３０４）と、無音データ（３０２、３０６）と、長音データ（３０５）から構成される。したがって、ＣＰＵ２０が、試験音声信号データＴａｄ１を出力するように命令すると、試験信号出力回路２４は、時間ｔ００に最初の予告音信号のデータを出力し、時間ｔ０に長音データ（つまり、第１キー操作指示音信号）を出力する。

一方、図４（ｂ）を参照して、モニター３から再生される試験映像Ｖ１を説明する。試験映像Ｖ１は、等時間間隔ｔｃをおいて繰り返し出現する予告映像（例えば、最初は数字「３」、次に数字「２」、最後に数字「１」を表示する映像を、それぞれ継続時間０．５秒で、２．０秒間隔。）と、この予告映像に続いて等時間間隔で出現する第２キー操作指示映像（例えば、文字「★キーを押してください！」を含む、継続時間１．５秒の映像。）と、第２キー操作指示映像の後に黒色映像の休止期間（例えば、２．５秒）と、を含み、これを１周期ｔａ（１０秒）として繰り返す試験映像信号Ｔｖｓ１により再生される。この試験映像信号Ｔｖｓ１を再生するための試験映像信号データＴｖｄ１は、図３の下段側に記載するとおり、予告映像信号に対応する数字の映像データ（３１１、３１３、３１４）と、黒色データ（３１２、３１６）と、映像データ（３０５）から構成される。したがって、ＣＰＵ２０が、試験映像信号データＴｖｄ１を出力するように命令すると、試験信号出力回路２４は、時間ｔ００に最初の予告映像信号のデータを出力し、時間ｔ０に第２キー操作指示映像のデータ（つまり、第２キー操作指示音信号）を出力する。

ＣＰＵ２０が、試験信号出力回路２４に制御コマンドを与えると、試験信号出力回路２４は、試験音声信号データＴａｄおよび試験映像信号データＴｖｄを、それぞれ単独に、もしくは、これら両方が同期するように同時に出力する。遅延同期回路２２の遅延設定値を設定する遅延設定モードでは、試験信号出力回路２４が試験音声信号Ｔａｓ１を出力する場合には、試験映像信号Ｔｖｓ０を停止するか、図４（ａ）に示すように文字「長音に合わせて★キーを押してください！」という指示を視聴者へ伝える試験映像Ｖ０を出力するような試験映像データＴｖｄ０を、試験映像信号出力回路２４ａから出力する。あるいは、試験信号出力回路２４が試験映像信号Ｔｖｓ１を出力する場合には、試験音声信号Ｔａｓ０を停止するか、図４（ｂ）に示すようにセンタースピーカー４１から試験音声Ａ０が再生されない（つまり、無音となる）ような試験音声データＴａｄ０を、試験音声信号出力回路２４ｂから出力する。

遅延設定モードにおいて、最初に視聴者は、センタースピーカー４１を通じて、図４（ａ）に示すような試験音声Ａ１を提示される。試験音声Ａ１は、休止期間を挟んで繰り返し再生されるので、等時間間隔ｔｃで３回繰り返し出現する短音と、それに続く長音を提示されると、視聴者は、等時間間隔ｔｃに基づくテンポを記憶する。一方、視聴者には、試験映像Ｖ０により文字「長音に合わせて★キーを押してください！」という指示が伝えられるので、リモートコントローラー５を視聴位置１０で保持する視聴者は、記憶したテンポに基づいて長音が再生されたと知覚したタイミングで、そのキー５２を押し下げて操作することができる。キー５２が押し下げられると、リモートコントローラー５のマイコン５０は、操作されたキー５２に対応する遠隔操作信号を送信窓５１から送信するので、ＡＶセンター２のＣＰＵ２０は、長音が再生されたタイミングに対応する第１キー操作時間ｔ１を検出する。前述の通り、音声系の再生には距離Ｙを原因とする遅延が伴うので、第１キー操作時間ｔ１は、長音データを再生する時間ｔ０よりも遅延した時間として検出される。

次に視聴者は、モニター装置３の液晶ディスプレイ３２を通じて、図４（ｂ）に示すような試験映像Ｖ１を提示される。試験映像Ｖ１も、休止期間を挟んで繰り返し再生されるので、等時間間隔ｔｃで文字「３」から「１」までカウントダウンする映像と、それに続く文字「★キーを押してください！」を含む映像を提示されると、視聴者は、等時間間隔ｔｃに基づくテンポを記憶する。一方、視聴者には、「★キーを押してください！」という指示が伝えられるので、リモートコントローラー５を視聴位置１０で保持する視聴者は、記憶したテンポに基づいて「★キーを押してください！」という映像が再生されたと知覚したタイミングで、そのキー５２を押し下げて操作することができる。キー５２が押し下げられると、リモートコントローラー５のマイコン５０は、操作されたキー５２に対応する遠隔操作信号を送信窓５１から送信するので、ＡＶセンター２のＣＰＵ２０は、長音が再生されたタイミングに対応する第２キー操作時間ｔ２を検出する。前述の通り、映像系の再生においては、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を原因とする遅延が伴うので、第２キー操作時間ｔ２は、文字「★キーを押してください！」を含む映像データを再生する時間ｔ０よりも、かつ、前述の第１キー操作時間ｔ１よりも、遅延した時間として検出される。

遅延設定モードにおいては、試験音声Ａ１、または、試験映像Ｖ１のいずれか一方のみを視聴者に提示するので、視聴者が記憶するテンポは、試験音声Ａ１のみ、または、試験映像Ｖ１のみに影響されて、それぞれ安定する。これらの視聴者が記憶する等時間間隔ｔｃのテンポ・タイミングを利用することにより、ＣＰＵ２０が検出する第１キー操作時間ｔ１は、試験音声の長音を実際に視聴者が知覚するタイミングを正確に反映したものになり、また、ＣＰＵ２０が検出する第２キー操作時間ｔ２は、試験映像の文字「★キーを押してください！」を含む指示を実際に視聴者が知覚するタイミングを正確に反映したものになる。したがって、ＣＰＵ２０が算出する第１キー操作時間ｔ１と第２キー操作時間ｔ２との時間差ｔｄは、映像と音声との同期を実現するために、遅延同期回路２２の音声遅延回路２６において設定されるべき遅延時間を意味することになる。

つまり、ＡＶセンター２の遅延同期回路２２の音声遅延回路２６において設定する音声遅延設定値Ｔｘ１を、ＣＰＵ２０が算出する第１キー操作時間ｔ１と第２キー操作時間ｔ２との時間差ｔｄに等価な値とすることで、映像音声再生システム１００では、精度の高い映像Ｖとセンターチャンネル音声Ｃとの同期が実現される。なお、リモートコントローラー５から送信される遠隔操作信号がＣＰＵ２０に送信される場合に、遠隔操作信号受信回路２５を含む系における遅延時間は、第１キー操作時間ｔ１と第２キー操作時間ｔ２に共通に反映しているので、時間差ｔｄを算出する時点で相殺されている。

遅延設定モードにおいては、試験音声Ａ１、または、試験映像Ｖ１は、繰り返して視聴者に提示されるので、繰り返し提示されることで視聴者は、等時間間隔ｔｃのテンポ・タイミングをつかみやすくなる。したがって、第１キー操作時間ｔ１と第２キー操作時間ｔ２を、それぞれ複数回検出した値を平均化して、より正確な「実際に視聴者が知覚したタイミング」として検出結果に反映させる。例えば、ＣＰＵ２０は、第１キー操作時間ｔ１および第２キー操作時間ｔ２をそれぞれ繰り返して検出して、最近ｍ回のｔ１の値と、最近ｎ回のｔ２の値とを記憶した数列ｔ１（ｍ）と数列ｔ２（ｎ）を算出する。なお、ｍおよびｎは、それぞれ２以上の整数であり、異なっていても等しくてもよい。

数列ｔ１（ｍ）における最大値と最小値との差δｔが、予め設定する閾値Δｔ内に収まった場合には、数列ｔ１（ｍ）の平均値を平均第１キー操作時間ｔ１として算出する。一方、数列ｔ１（ｍ）における最大値と最小値との差δｔが、予め設定する閾値Δｔ内に収まらなかった場合には、最も過去の値を数列ｔ１（ｍ）から破棄し、新たに検出した値を数列ｔ１（ｍ）に加える。そして、数列ｔ１（ｍ）における最大値と最小値との差δｔが、予め設定する閾値Δｔ内に収まるかどうかを検討する処理を繰り返し、閾値Δｔ内に収まると終了する。第２キー操作時間ｔ２に関する数列ｔ２（ｎ）についても、同様の平均処理を行い、平均化された第２キー操作時間ｔ２を算出する。したがって、ＣＰＵ２０は、安定したテンポが反映した平均化された第１キー操作時間ｔ１と第２キー操作時間ｔ２とを利用して、遅延同期回路２２の音声遅延回路２６の遅延設定値Ｔｘ１を設定することができて、精度の高い映像Ｖとセンターチャンネル音声Ｃとの同期が実現される。

例えば、ｍ＝ｎ＝４とすると、遅延設定モードにおいて、試験音声Ａ１および試験映像Ｖ１は、少なくとも４回以上繰り返して視聴者に提示され、ＣＰＵ２０は、１行４列の数列ｔ１（ｍ）と数列ｔ２（ｎ）とを算出する。予め設定する閾値Δｔを０．１秒とすると、試験音声Ａ１が視聴者に提示された当初は、視聴者はテンポをつかめていなくて数列ｔ１（ｍ）における最大値と最小値との差δｔが閾値Δｔを超える値（例えば０．５秒）になっていたとしても、５〜８回目ぐらいからは安定してキーを押し下げられるようになるので、数列ｔ１（ｍ）における最大値と最小値との差δｔが次第に閾値Δｔ内に収まるようになる。そこで、試験音声Ａ１の提示を終了し、数列ｔ１（ｍ）を平均化した平均第１キー操作時間ｔ１を算出する。なお、数列ｔ２（ｎ）およびこれを平均化した平均第２キー操作時間ｔ２を算出するについての処理も、基本的に同じであるので、説明は省略する。

映像Ｖとセンターチャンネル音声Ｃとが同期しているかどうかを確認する遅延確認モードでは、映像音声再生システム１００は、試験信号出力回路２４が、試験音声信号Ｔａｓ１および試験映像信号Ｔｖｓ１を同期した状態で同時に出力するので、試験音声Ａ１および試験映像Ｖ１が同時に視聴者に提示される。遅延同期回路２２の音声遅延回路２６が、適切な遅延設定値Ｔｘ１を設定されていれば、試験音声の短音と試験映像の数字のカウントダウンが同時に提示され、また、試験音声の長音と「★キーを押してください！」を含む指示とが同時に提示されることになる。したがって、視聴者は、映像音声再生システム１００が再生する映像と音声とが同期しているかを、容易に確認することができる。もちろん、この遅延確認モードにおいて、「★キーを押してください！」という映像にあわせて視聴者がリモートコントローラー５のキー５２を押し下げて操作する場合には、この操作で検出したタイミングを用いて、遅延設定モードと同様に、遅延同期回路２２の音声遅延回路２６の遅延設定値を新たに設定してもよい。

なお、センターチャンネル音声Ｃ以外の他の音声チャンネルについては、遅延同期回路２２の音声遅延回路２６において設定する音声遅延設定値Ｔｘ２〜Ｔｘ５をそれぞれ求める。遅延設定モードにおいて、ＣＰＵ２０は、試験音声Ａ１をそれぞれ他のスピーカー４２〜４５を通じて繰り返して視聴者に提示し、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のそれぞれについて、平均第１キー操作時間ｔ１を算出する。また、一度でも試験映像Ｖ１が視聴者に提示されて平均第２キー操作時間ｔ２が算出されている場合には、あらためて試験映像Ｖ１を視聴者に提示する必要はなく、それぞれの他の音声チャンネルについて、それぞれ求めた平均第１キー操作時間ｔ１と平均第２キー操作時間ｔ２との時間差に基づいて遅延同期回路２２の音声遅延回路２６の遅延設定値Ｔｘ２〜Ｔｘ５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。

上記実施例では、ＤＶＤプレーヤー１と、ＡＶセンター２と、モニター装置３との信号伝送方式がＨＤＭＩの場合を説明したが、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。また、試験信号出力回路２４は、ＡＶセンター２に含まれる場合に限られず、ＤＶＤプレーヤー１に代わって接続される試験信号ジェネレーターのような機器であってもよく、また、ＤＶＤプレーヤー１で再生するテストディスクが、前述した試験音声Ａ１および試験映像Ｖ１を視聴者に提示する試験音声信号Ｔａｓ１および試験映像信号Ｔｖｓ１を再生、出力するものであればよい。

また、試験音声信号および試験映像信号が提示するテンポ（等時間間隔ｔｃ）が、速過ぎるとテンポがつかみにくくキー操作時間の検出精度が悪くなる問題があり、また、遅過ぎると試験信号の１周期ｔａが長くなりすぎる問題がある。試験信号の等時間間隔ｔｃと、試験信号の１周期ｔａは、好ましくは、視聴者の好みで数段階の長さを選択できるように予め用意しておくのがよい。また、予告信号ならびにキー操作指示信号を、視聴者に提示する時間が長くなれば、視聴者がキーを押し下げて操作するタイミングが安定しなくなることがあるので、予告信号ならびにキー操作指示信号の継続時間は、好ましくは約１秒以下がよい。もちろん、試験音声信号の予告音と第１キー操作指示音、そして、試験映像信号の予告映像と第２キー操作指示映像は、上記実施例に記載のものに限定されず、視聴者がテンポを記憶しやすい他の試験音声および試験映像であってもよい。

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。

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について説明する図である。（実施例１） 本発明のＡＶセンターの遅延同期回路の周辺の構成を説明する図である。（実施例１） 本発明の試験信号出力回路２４から出力される試験音声信号データＴａｄ１および試験映像信号データＴｖｄ１の構造を示す図である。（実施例１） 本発明の試験音声信号Ｔａｓおよび試験映像信号Ｔｖｓ、ならびに、視聴者が知覚する試験音声Ａおよび試験映像Ｖについて説明する図である。（実施例１）

符号の説明

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 試験信号出力回路
２５ 遠隔操作信号受信回路
２６ 音声遅延回路
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
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
５ リモートコントローラー
５１ 送信窓
５２ キー
１００ 映像音声再生システム

Claims (6)

1. 映像信号を映像として再生するモニターと、該映像信号ならびに該映像信号に同期した音声信号を出力する映像音声同期再生装置と、該映像音声同期再生装置から出力された音声信号を音声として再生するスピーカーと、該映像音声同期再生装置の制御回路へ操作されたキーに基づく遠隔送信信号を送信するリモートコントローラーと、を備え、
   該映像音声同期再生装置が、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と、等時間間隔で出現する音声信号を含む試験音声信号、および、該等時間間隔で出現する該音声信号と同一タイミングで出現する映像信号を含む試験映像信号、をそれぞれ出力する試験信号出力回路と、を有し、
   該制御回路が、該リモートコントローラーから送信された該遠隔送信信号に基づいて、該試験音声に対応する第１キー操作時間と、該試験映像に対応する第２キー操作時間と、をそれぞれ繰り返し検出し、該第１キー操作時間および該第２キー操作時間の平均値がそれぞれ一定範囲値内に収まった場合に、平均第１キー操作時間と平均第２キー操作時間との時間差を、試験音声に対応する試験映像の遅延時間として算出し、該遅延時間を該遅延同期回路の該音声遅延回路の遅延設定値に設定する、映像音声再生システム。
2. 前記試験信号出力回路が出力する前記試験音声信号が、等時間間隔で繰り返し出現する予告音信号と、該予告音信号に続いて該等時間間隔で出現する第１キー操作指示音信号と、を含み、
   前記試験信号出力回路が出力する前記試験映像信号が、該予告音信号と同一タイミングで繰り返し出現する予告映像信号と、該予告映像信号に続いて該等時間間隔で出現する第２キー操作指示映像信号と、を含み、
   前記制御回路が、該第１キー操作指示音信号が出力されてから最初に前記リモートコントローラーからの前記遠隔送信信号を検出するまでの時間を、前記第１キー操作時間とし、該第２キー操作指示映像信号が出力されてから最初に該リモートコントローラーからの該遠隔送信信号を検出するまでの時間を、前記第２キー操作時間とする、
   請求項１に記載の映像音声再生システム。
3. 前記制御回路が、前記第１キー操作時間および前記第２キー操作時間をそれぞれ繰り返して算出する場合に、記憶する最近ｍ回の該第１キー操作時間が一定範囲値内に収まった場合にそれらの平均値を前記平均第１キー操作時間として算出し、記憶する最近ｎ回の該第２キー操作時間が一定範囲値内に収まった場合にそれらの平均値を前記平均第２キー操作時間として算出し、これらの該平均第１キー操作時間と該平均第２キー操作時間との時間差を、試験音声に対応する試験映像の遅延時間として算出し、該遅延時間を該遅延同期回路の該音声遅延回路の遅延設定値に設定する、
   請求項１または２に記載の映像音声再生システム。
4. 前記試験信号出力回路が、前記試験音声信号を出力して前記第１キー操作時間を検出する場合に前記試験映像信号を停止し、該試験映像信号を出力して前記第２キー操作時間を検出する場合に該試験音声信号を停止し、前記遅延同期回路の前記音声遅延回路の前記遅延設定値を設定する遅延設定モードを有する、
   請求項１から３のいずれかに記載の映像音声再生システム。
5. 前記試験信号出力回路が、前記試験音声信号および前記試験映像信号を同時に出力し、設定された前記遅延同期回路の前記音声遅延回路の前記遅延設定値により、該試験音声信号および該試験映像信号が同期しているかを確認する遅延確認モードを有する、
   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。
6. 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を構成する前記遅延同期回路、前記試験信号出力回路、前記制御回路、ならびに、増幅回路を含み、前記リモートコントローラーを備える、映像音声同期再生装置。
   

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