JP2008301087A - 映像音声同期装置 - Google Patents

Abstract

【課題】手動調整を必要としないで簡単な構成で同期合わせができ、かつ広く適用することができる映像音声同期装置を提供する。
【解決手段】デジタル放送等に対応して復調されたデジタルビデオ信号及びデジタルオーディオ信号が、選択スイッチ５を介して映像音声同期装置１内の所定の信号処理機能を複数備えた映像信号処理部６及び音声信号処理部７にそれぞれ入力される。フラッシュメモリ６４には、各信号処理機能のＯＮ／ＯＦＦに応じて発生する遅延時間の情報が格納されている。ユーザによる信号処理機能のＯＮ／ＯＦＦの選択指示に応じて、ＭＰＵ６２はフラッシュメモリ６４から遅延時間の情報を読み出し、映像信号処理部６及び音声信号処理部７で発生する両遅延時間の差を算出し、遅延部８の遅延時間をその値に設定して同期合わせを行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像信号と音声信号の同期合わせを行う映像音声同期装置に関する。

日本や北米等のデジタル放送では伝送方式にＭＰＥＧ２−ＴＳ（Transport-Stream）が用いられている。
ＭＰＥＧ２−ＴＳはＭＰＥＧ２のビデオ（映像）やオーディオ（音声）、データなどのコンテンツを１つのストリームとしてまとめて伝送するために定められた規格である。 ＭＰＥＧ２システムはＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）パケットと呼ばれる可変サイズ（可変長）のデータで構成されている。ＰＥＳパケットのヘッダには時刻情報が含まれており、これによって映像と音声を同期させている。この時刻情報をタイムスタンプという。
そして、ＭＰＥＧ２の復調過程迄は、タイムスタンプにより映像信号と音声信号の同期が合っているが、ＭＰＥＧ２復調がされた以降における映像信号処理ブロックと音声信号処理ブロックそれぞれで処理される過程で遅延が発生する。

この遅延は、信号処理される内容によって異なる遅延時間となるため、最終出力段階においては、映像信号と音声信号との同期が合わなくなってしまう。
例えば、映像信号であればYC分離やＩＰ（インターレス−プログレッシブ）変換、スケーリング、各画質補正（Sharpness、LTI（Luminance transition improvement）、CTI（chrominance transition improvement）、輪郭補正、黒伸張、Ｙγ補正等）、ユーザコントロール（Ｃｏｎｔｒａｓｔ、Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ、Ｃｏｌｏｒ ＴＩＮＴ（色あい）等）、ＲＧＢ画質補正（ＲＧＢγ補正、Ｃｕｔｏｆｆ調整、拡散制御等）などの所定の映像信号処理機能を行う回路ブロック毎にそれぞれ固定遅延が発生する。
音声信号であればダウンミックス（マルチチャンネル音声データを２チャンネル音声データに変換する）やブースト処理（低域強調）、ＥＧ回路（可聴域である例えばDC〜20kHzまでを複数帯域に分割してそれぞれの帯域のレベルコントロールを行う）、レベルコントロール等の所定の音声信号処理機能を行う回路ブロック毎にそれぞれ固定遅延が発生する。

従来、個々の遅延時間差の合わせこみは、セット開発者が実際にセットで視聴してみて、あまり違和感が無い様に五感に頼って（映像信号の方が絵作りのため音声よりも遅れる傾向にあるので）音声信号に遅延をかけておおよそリップシンク処理（映像信号と音声信号の同期合わせ）を行っていたため、正確な同期合わせが出来なかった。
また、各信号処理機能を使う／使わない（つまり、ＯＮ／ＯＦＦ）で処理時間が異なっても、違和感が無ければ合わせ込みは行わなかった。
一方、特許文献１には、デジタル放送に対応した音声信号処理系と、デジタル音声信号信号も出力可能とした場合にも映像信号と同期合わせの調整ができるように複数の遅延部を備えたデジタル信号処理装置が開示されている。
また、特許文献２には、映像信号と音声信号との同期合わせを行う映像音声同期装置が開示されている。

この特許文献２の映像音声同期装置は、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及び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じタイミングにて重畳する。
そして、高周波パルスが重畳されたアナログ映像信号及びアナログ音声信号に対するそれぞれ映像信号処理系及び音声信号処理系を経て、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する。
ピックアップした時間差をＰＴＳ（Presentaion Time Stamp）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。

特許文献１は、手動で同期合わせを行うことを想定されたものであるため、精度良く同期合わせを行うことが困難若しくは手間がかかる欠点がある。
一方、特許文献２は、ＰＴＳ時刻情報を用いたデジタル放送の場合には、精度良く同期合わせができる。また、手動での同期合わせを必要としないので、手間がかからない。 しかし、この特許文献２は、遅延時間が実際に発生する回路部分よりも前段側におけるＭＰＥＧ復調処理回路でＰＴＳ時刻情報を置換する処理が必要となり、そのための処理回路の構成若しくは処理が複雑になる。
また、このように遅延時間が実際に発生する回路部分よりも前段側のＰＴＳ時刻情報を置換する構成となっており、ＰＴＳ時刻情報を利用しない装置に適用することが困難になる。つまり、この特許文献２は、同期合わせを行うことができる装置が制約されるため、その方法が適用できる範囲が狭い欠点がある。

また、特許文献２は、映像信号処理系又は音声信号処理系において、所定の機能の動作のＯＮ／ＯＦＦを選択したような場合が考慮されていない。このように所定の機能の動作のＯＮ／ＯＦＦに応じて、出力段での映像信号又は音声信号の時間遅延が異なることになるため、その時間遅延を考慮してＰＴＳ時刻情報を変更することが必要になる。
上述したように特許文献２では、同期合わせのための処理を、実際に時間遅延が発生する部分よりも前段側で行うため、例えばユーザが映像音声同期装置の動作中にそのようなＯＮ／ＯＦＦを選択操作した場合、その操作に対処する処理を行うことを考えると、その選択操作に対応するまでに時間がかかる。
特開２００５−１８４５６３号公報 特開２００６−１０１３６４号公報

本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、手動調整を必要としないで簡単な構成で同期合わせができ、かつ広く適用することができる映像音声同期装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る映像音声同期装置は、復調された映像信号に対する信号処理を行い、映像を表示する表示装置に出力する映像信号処理部と、復調された音声信号に対する信号処理を行い、音声を再生する音声再生装置に出力する音声信号処理部と、前記映像信号処理部と前記音声信号処理部との少なくとも一方に設けられ、所定の信号処理機能を備え、該所定の信号処理機能の動作のＯＮ／ＯＦＦを選択可能とする所定信号処理回路と、前記映像信号処理部における信号処理の遅延時間と、前記音声信号処理部における信号処理の遅延時間との差としての遅延時間差を、前記所定信号処理回路の動作のＯＮ／ＯＦＦにそれぞれ対応して算出する遅延時間差算出部と、前記遅延時間差算出部により算出された遅延時間差に相当する時間、遅延時間が小さい方の前記映像信号処理部又は前記音声信号処理部側における信号の時間遅延を行う遅延部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、手動調整を必要としないで簡単な構成で同期合わせができ、かつ広く適用できる。

本発明の実施形態を説明する前に、参考例を説明する。図４は参考例の映像信号処理装置８１の構成を示す。
映像信号処理装置８１は、デジタル放送から目的とする搬送波を選択し、復調するデジタル放送用フロントエンド８２を有する。このデジタル放送用フロントエンド８２から出力される復調されたトランスポートストリーム信号（以下、ＴＳ信号と略記）は、ＭＰＥＧ復調部８３を構成するＴＳデコーダ８４に入力される。
このＴＳデコーダ８４は、時刻情報が付加されたデジタルビデオ信号とデジタルオーディオ信号とがパケット化して多重化されたＴＳ信号から、送信側のクロックに同期したシステムタイムクロック（ＳＴＣ）を用いてデジタルビデオストリーム信号・デジタルオーディオストリーム信号に分離する。

このＴＳデコーダ８４から出力されるデジタルビデオストリーム信号・デジタルオーディオストリーム信号は、オーディオ・ビデオデジタルデコーダ（ＡＶデジタルデコーダと略記）８５に入力される。
このＡＶデジタルデコーダ８５は、デジタルビデオストリーム信号に対しては、送信側による圧縮符号化に対する復号（デコード）を行い、デジタルビデオ信号を生成する。このデジタルビデオ信号は、映像信号処理部８６に入力される。
また、このＡＶデジタルデコーダ８５は、デジタルオーディオストリーム信号に対する復号を行い、デジタルオーディオ信号を生成する。このデジタルオーディオ信号は、音声信号処理部８７に入力される。
映像信号処理部８６は、ここでは示していないがＩＰ変換回路、スケーリング回路等の所定の信号処理機能を備えた映像信号処理回路を有する。

また、音声信号処理部８７は、ここでは示していないがＡＬＣ回路、ＥＱ回路等の所定の信号処理機能を備えた音声信号処理回路を有する。
ＡＶデジタルデコーダ８５により、映像信号処理部８６に入力されるデジタルビデオ信号と、音声信号処理部８７に入力されるデジタルオーディオ信号とはタイムスタンプによって同期が合わせされた状態になっている。
通常、映像信号処理部８６において映像処理された場合に発生する時間遅延は、音声信号処理部８７において信号処理された場合に発生する時間遅延よりも大きい。また、これらの遅延時間は、各種の信号処理機能の動作のＯＮ／ＯＦＦによっても異なる。この参考例においては、音声信号処理部８７の出力信号は、遅延部８８に入力される。この遅延部８８は、映像信号処理部８６による音声信号処理部８７による遅延よりも大きい遅延時間分だけ時間を遅延する。

つまり、映像信号処理部８６側での信号処理により発生する遅延時間と、遅延部８８を含めた音声信号処理部８７側での信号処理により発生する遅延時間とが一致するように遅延部８８による遅延時間が調整される。そして、映像信号と音声信号との同期合わせが行われる。遅延部８８による遅延時間は、例えば手動により設定される。
このように手動により同期合わせを行う場合には、その調整に手間がかかると共に、精度良く行うことが困難になる。また、上述したように各種の信号処理機能の動作のＯＮ／ＯＦＦによっても遅延時間が異なる。このため、この参考例では各種の信号処理機能の動作のＯＮ／ＯＦＦに対応して遅延時間が変動する。
このため、手動による同期合わせの調整若しくは設定を行うことを必要としないで、簡単に同期合わせができる状態に設定或いは保持できると便利である。また、各種の信号処理機能の動作のＯＮ／ＯＦＦを選択操作した場合にも、その選択操作に簡単に対応することができると便利である。
次にこのような利点を備え、さらにデジタル放送の他にアナログ放送等の異なる入力ソースの場合にも広く適用できる本実施形態を説明する。
図１は本実施形態に係る映像音声同期装置１を備えたテレビジョン受像機（以下、ＴＶと略記）２の構成を示す。
このＴＶ２は、デジタル放送及びアナログ放送等に対応した映像信号処理及び音声信号処理を行う映像音声信号処理部３と、この映像音声信号処理部３に対する制御処理を行う制御部４とを有する。

また、本実施形態に係る映像音声同期装置１は、選択スイッチ５を経て選択されたデジタルビデオ信号に対する信号処理を行う映像信号処理部６と、（選択スイッチ５を経て前記デジタルビデオ信号と対で選択された）デジタルオーディオ信号に対する信号処理を行う音声信号処理部７と、同期合わせのために遅延を行う遅延部８と、映像信号処理部６の動作等を制御する制御部４（の一部）とから構成される。
この映像音声同期装置１には、以下に説明するように選択スイッチ５を経て地上波又は衛星デジタル放送から復調されたデジタルビデオ信号及びデジタルオーディオ信号と、地上波のアナログ放送から復調され、さらにＡＤ変換されたデジタルビデオ信号及びデジタルオーディオ信号と、外部入力部からの入力信号或いはそれから生成されたデジタルビデオ信号及びデジタルオーディオ信号とが選択的に入力される。

つまり、この映像音声同期装置１には、デジタル放送の搬送波からデジタル圧縮符号化及びデジタル変調に対するデジタル復調を行うデジタル映像音声復調部９により生成されたデジタルビデオ信号及びデジタルオーディオ信号が入力される。
また、この映像音声同期装置１には、アナログ放送の搬送波からアナログ変調に対する復調を行うアナログ映像音声復調部１０により生成されたアナログビデオ信号及びアナログオーディオ信号がそれぞれＡＤ変換されて生成されたデジタルビデオ信号及びデジタルオーディオ信号が入力される。
また、この映像音声同期装置１は、外部入力部から入力される入力ソースにも対応している。つまりこの映像音声同期装置１に、デジタル外部入力部から入力されるデジタルビデオ信号とデジタルオーディオ信号を入力する選択ができると共に、アナログ外部入力部から入力された入力信号もデジタルビデオ信号及びデジタルオーディオ信号に変換処理して入力する場合の選択もできる。

図１に示すように地上波デジタルアンテナ１１及び衛星デジタルアンテナ１２には、ＴＶ２に内蔵されたデジタル映像音声復調部９を構成する地上波デジタル放送用フロントエンド１３及び衛星デジタル放送用フロントエンド１４が接続される。
そして、地上波デジタル放送用フロントエンド１３は、日本国内の場合地上波デジタル放送信号におけるＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）に対する復調及び誤り訂正処理してトランスポート・ストリーム信号（前述のようにＴＳと略記）を生成する。北米の地上波デジタル放送の場合にはＶＳＢ（Vestigial Side Band）を、北米のケーブルデジタル放送の場合にはＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）復調してＴＳ信号を生成する。そして、このＴＳ信号を、スイッチ１５を介してデジタル映像音声復調部としてのＭＰＥＧ復調部１６に出力する。

また、衛星デジタル放送用フロントエンド１４は、衛星デジタル放送信号におけるＱＰＳＫ（４相位相変調）に対する復調及び誤り訂正処理してＴＳ信号を生成する。そして、このＴＳ信号を、スイッチ１５を介してＭＰＥＧ復調部１６に出力する。

ＭＰＥＧ復調部１６は、ＴＳ信号からデジタルビデオストリーム信号とデジタルオーディオストリーム信号を生成するＴＳデコーダ１７と、復調されたデジタルビデオ信号とデジタルオーディオ信号を生成するオーディオ・ビデオデジタルデコーダ（ＡＶデジタルデコーダと略記）１８とを有する。
そして、ユーザにより制御部４を介して選択スイッチ５が、ＭＰＥＧ復調部１６、つまり、ＡＶデジタルデコーダ１８の選択をした場合には、このＡＶデジタルデコーダ１８から出力されるデジタルビデオ信号及びデジタルオーディオ信号が映像音声同期装置１内の映像信号処理部６及び音声信号処理部７にそれぞれ入力される。
また、地上波アナログアンテナ２１は、ＴＶ２に内蔵されたアナログ映像音声復調部１０を構成するアナログ放送用フロントエンド２２に接続される。

そして、アナログ放送用フロントエンド２２は、アナログ放送信号の映像及び音声復調の処理がされて生成されたアナログ中間周波数信号は、オーディオ・ビデオアナログ信号処理回路（ＡＶアナログ処理回路と略記）２３に入力される。このＡＶアナログ信号処理回路２３は、信号処理によりアナログビデオ信号とアナログオーディオ信号を生成する。 生成されたアナログビデオ信号とアナログオーディオ信号は、それぞれスイッチ２４，２５を介してそれぞれ映像信号ＡＤ変換部２６と音声信号ＡＤ変換部２７とに入力される。
映像信号ＡＤ変換部２６と音声信号ＡＤ変換部２７は、ＡＤ変換によりデジタルビデオ信号とデジタルオーディオ信号を生成して、選択スイッチ５を経て映像音声同期装置１内の映像信号処理部６及び音声信号処理部７にそれぞれ出力する。

また、このＴＶ２は、アナログ外部入力部を備えている。具体的には、アナログ外部映像入力部として、（アナログ）コンポジットビデオ信号、（アナログ）コンポーネントビデオ信号、（アナログ）ＲＧＢビデオ信号の各外部入力部２８ａ、２８ｂ、２８ｃを備え、これらの外部入力部２８ａ、２８ｂ、２８ｃはスイッチ（セレクタ）２４に接続されている。
また、上記アナログ外部映像入力部に対応したアナログオーディオ信号が入力されるアナログ外部音声入力部２９はスイッチ（セレクタ）２５に接続されている。
ユーザによる選択操作により、スイッチ２４、２５で選択された（アナログ）ビデオ信号と（アナログ）音声信号とがそれぞれ映像信号ＡＤ変換部２６と音声信号ＡＤ変換部２７に入力され、それぞれデジタルビデオ信号とデジタルオーディオ信号に変換される。 また、このＴＶ２は、デジタル外部入力部を備えている。具体的には、デジタル外部入力部として、ＨＤＭＩ信号入力部３０を有する。

このＨＤＭＩ信号入力部３０から入力されるＨＤＭＩ信号は、ＨＤＭＩレシーバ３１に入力され、このＨＤＭＩレシーバ３１はＨＤＭＩ信号を生成して、ＨＤＭＩ信号処理回路３２に出力する。このＨＤＭＩ信号処理回路３２は、ＨＤＭＩ信号に対する信号処理により、デジタルビデオ信号と、デジタルオーディオ信号を生成して、選択スイッチ５に出力する。
そして、ユーザによる選択操作により、ＨＤＭＩ信号から（変換処理により）生成されたデジタルビデオ信号と、デジタルオーディオ信号は、映像音声同期装置１内の映像信号処理部６及び音声信号処理部７にそれぞれ入力される。
なお、選択スイッチ５を介して映像音声同期装置１内の映像信号処理部６及び音声信号処理部７にそれぞれ入力されるデジタルビデオ信号と、そのデジタルビデオ信号と対となるデジタルオーディオ信号は、同期した状態で入力される。

そして、以下に説明するように映像信号処理部６及び音声信号処理部７における信号処理により、両信号に遅延時間差が発生した場合にも、その遅延時間差を遅延部８による遅延時間で吸収して同期合わせされたデジタルビデオ信号と、デジタルオーディオ信号とを映像の表示を行う映像表示装置としての表示パネル３４と、音声の再生する音声再生装置としてのスピーカ３５とにそれぞれ出力する。
次に映像音声同期装置１の構成を説明する。なお、図１における映像音声同期装置１の周辺部のより詳細な構成を図２に示す。映像信号処理部６及び音声信号処理部７には、選択スイッチ５により選択されたデジタルビデオ信号及び（そのデジタルビデオ信号と対となり、同期した状態の）デジタルオーディオ信号がそれぞれ入力される。

図２に示すように映像信号処理部６は、入力されるデジタルビデオ信号に対して、それぞれ異なる所定の信号処理機能を備えた複数の所定映像信号処理回路を有し、ユーザは、その信号処理機能（単に処理機能、若しくは機能と略記する場合がある）の動作のＯＮ／ＯＦＦを、例えばリモートコントローラ（リモコンと略記）６５により直接、あるいはスポーツモード、シネマモードといったテーブル設定により間接的に選択することができる。
具体的には、選択スイッチ５を経たデジタルビデオ信号は、インタレース（飛び越し走査）とプログレッシブ（順次走査）の変換処理、つまりインタレース−プログレッシブ変換（ＩＰ変換と略記）処理を行うＩＰ変換回路４１に入力される。
このＩＰ変換回路４１の出力信号は、表示サイズ、画素数などの変換処理を行うスケーリング回路４２に入力される。このスケーリング回路４２の出力信号は、画質補正回路４３に入力される。

この画質補正回路４３は、入力されるデジタルビデオ信号の画質を補正する処理を行う。この画質補正回路４３のより具体的な画質補正の処理機能としては、例えば鮮鋭度の調整を行うSharpness、LTI/CTI（Luminance transition improvement / chrominance transition improvement）、輪郭補正を行う輪郭補正、黒レベルの調整を行う黒伸張、Ｙγ補正等がある。
この画質補正回路４３の出力信号は、ユーザコントロール回路４４に入力される。このユーザコントロール回路４４は、ユーザの好み等に対応した処理機能であり、例えばコントラスト調整を行うContrast、輝度調整を行うBrightness、色調整を行うColor、色あい調整を行うTINT(色あい)等をユーザが望むレベルに設定することができる。
このユーザコントロール回路４４の出力信号は、ＲＧＢ画質補正回路４５に入力される。このＲＧＢ画質補正回路４５は、入力される映像信号におけるＲＧＢ信号を補正する処理を行う。
この処理機能としては、例えばＲＧＢ信号のγ補正を行うＲＧＢγ補正、カットオフレベルの調整を行うCutoff調整、拡散制御等がある。

このようにして、映像信号処理部６により信号処理されたデジタルビデオ信号は、その出力端子から表示パネル３４に出力される。なお、図２に示すようにＲＧＢ画質補正回路４５の出力信号は、ＤＡ変換部４６により、アナログのＲＧＢ信号に変換されてアナログビデオ信号を入力信号とするアナログ表示装置に出力することもできる。

また、ＲＧＢ画質補正回路４５の出力信号は、デジタルビデオ出力端子からデジタルビデオ信号を入力信号とする液晶表示パネル等のデジタル表示装置に出力することもできる。
また、図２に示すように音声信号処理部７は、入力されるデジタルオーディオ信号に対して、それぞれ異なる所定の信号処理機能を備えた複数の所定音声信号処理回路を有し、ユーザは、その処理機能の動作を直接あるいは間接的にＯＮ／ＯＦＦを選択することができる。

具体的には、選択スイッチ５を経たデジタルオーディオ信号は、オートレベルコントロール(Auto Level Control、以下ＡＬＣと略記)回路５１に入力される。このＡＬＣ回路５１により、入力されるデジタルオーディオ信号は、その振幅が自動調整される。
このＡＬＣ回路５１の出力信号は、イコライザ（以下、ＥＱと略記）回路５２に入力される。このＥＱ回路５２は、入力されるデジタルオーディオ信号を増幅等する際、その周波数特性を補正あるいは強調する処理を行う。
このＥＱ回路５２の出力信号は、トーン（Tone）回路５３に入力される。このトーン回路５３は、音質を調整する。このトーン回路５３の出力信号は、サラウンド回路５４に入力される。このサラウンド回路５４は、臨場感を高める音響処理を行う。

このサラウンド回路５４の出力信号は、ボリューム回路５５に入力される。このボリューム回路５５は、入力されるデジタルオーディオ信号の音量を可変制御する処理を行う。 このボリューム回路５５の出力信号は、遅延部８に入力される。
この遅延部８は、例えば複数の遅延素子を縦列接続して構成され、実際に使用する遅延素子の数を変更設定することにより、この遅延部８での遅延時間を可変設定することができる。遅延素子を使用しなくとも例えばＤＲＡＭ６３（後述）にデータを格納して保持する時間を調整することで遅延時間を可変設定することができる。

遅延部８での遅延時間は、制御部４を構成するマイクロプロセッサ（ＭＰＵと略記）６２により設定される。
この遅延部８を経た出力信号としてのデジタルオーディオ信号は、デジタルオーディオ出力端子から、デジタルオーディオ機器やデジタルアンプ経由でスピーカーに出力することができる。また、ＤＡ変換部５６によりアナログオーディオ信号に変換された後、アナログオーディオ出力端子からスピーカ３５に出力される例もある。

また、図１に示すように制御部４は、映像音声信号処理部３内の映像音声同期装置１等を構成する図示しないＬＳＩ回路基板のバス制御を行うバス制御部６１を有する。

また、この制御部４は、バス制御部６１と接続され、ＴＶ２各部の制御を行うＭＰＵ６２と、各種のデータの一時保存やＭＰＵ６２の作業エリアとして使用されるメモリとしての例えばダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭと略記）６３と、プログラム等を格納する不揮発性記憶部としてのフラッシュメモリ６４とを有する。
また、制御部４は、例えばユーザにより各種の機能の指示操作を行うリモコン６５からの例えば赤外線による指示信号を受光する受光部６６を有し、この受光部６６により、受光されて電気信号に変換された指示信号はＭＰＵ６２に入力される。

ユーザは、リモコン６５を操作することにより、ＴＶ２の電源のＯＮ／ＯＦＦや、デジタル放送及びアナログ放送等から実際に受信しようとする放送を選択したり、選択した際に映像信号処理部６と音声信号処理部７における各種の処理機能の動作のＯＮ／ＯＦＦを選択する指示操作を行うことができる。なお、図１では、ユーザが指示操作を行う手段として、リモコン６５が示してあるが、ＴＶ２の本体にも図示しない指示操作部が設けてある。

ＭＰＵ６２は、ユーザによるリモコン６５等を介しての指示操作を解読し、選択スイッチ５、スイッチ１５、２４，２５の切替などの制御と、映像信号処理部６と音声信号処理部７における各種の処理機能の動作のＯＮ／ＯＦＦの制御とをバス制御部６１等を介して行う。

また、本システムでは選択スイッチ５により、入力端子ＰＶin，ＰＡinを選択でき、入力端子ＰＶin，ＰＡinを、衛星デジタル放送や地上波デジタル放送のデジタル信号を選択するために利用する場合に限らず、外部からデジタルビデオ信号及びデジタルオーディオ信号を映像音声同期装置１に入力する外部入力端子として利用することもできる。

なお、図２においては制御部４は、図１のバス制御部６１を省略している。例えば映像信号処理部６及び音声信号処理部７における個々の遅延時間情報（例えば映像信号処理部であれば画質補正回路４３の遅延時間Ｔｖ３は、Sharpnessの遅延時間Ｖｔ３＿１、LTIの遅延時間Ｖｔ３＿２、CTIの遅延時間Ｖｔ３＿３、輪郭補正の遅延時間Ｖｔ３＿４、黒伸張の遅延時間Ｖｔ３＿５、Ｙγ補正の遅延時間Ｖｔ３＿６・・・・・等が個々の遅延情報となる。

音声信号処理部７であればＡＬＣ回路５１の遅延時間Ｔａ１、ＥＱ回路５２の遅延時間Ｔａ２、トーン回路５３の遅延時間Ｔａ３、サラウンド回路５４の遅延時間Ｔａ４等が個々の遅延時間情報としてフラッシュメモリ６４に格納されている。

ＭＰＵ６２は、映像信号処理部６及び音声信号処理部７におけるトータル遅延時間を累計して、その情報を例えばＤＲＡＭ６３で保持する。つまり、ＭＰＵ６２は遅延時間計算部としての機能を備える。
このようにして算出された遅延時間の情報をＤＲＡＭ６３に格納した後、ＭＰＵ６２は、ＤＲＡＭ６３に格納された遅延時間の情報を参照することにより、同期合わせするために必要となる遅延時間差を算出する遅延時間差算出の処理を行う。

そして、ＭＰＵ６２は、算出した遅延時間差に相当する時間だけ遅延部８が時間遅延するように設定する。このため、遅延時間の情報を格納するＤＲＡＭ６３とＭＰＵ６２は、遅延時間差算出部を構成する。
ＭＰＵ６２は、算出した遅延時間の情報をＤＲＡＭ６３に格納する。このような遅延時間の計測処理をＩＰ変換回路４１の動作のＯＮ／ＯＦＦ、スケーリング回路４２の動作のＯＮ／ＯＦＦ等、各機能（回路）のＯＮ／ＯＦＦに対して行うことにより、各機能の信号処理に要する（映像信号側）遅延時間を算出して、その情報をＤＲＡＭ６３に格納する。 図１，図２の例では、ＩＰ変換回路４１、スケーリング回路４２、…の各動作をＯＮにした場合の遅延時間をそれぞれＴｖ１，Ｔｖ２，…Ｔｖ５で示している。

また、ＩＰ変換回路４１、スケーリング回路４２、…の各動作を全てＯＦＦにした場合に計測された遅延時間をＴｖ０として、ＭＰＵ６２は、この遅延時間の情報もＤＲＡＭ６３に格納する。
同様にＭＰＵ６２は、音声信号処理部７に対しても、この音声信号処理部７での各機能の信号処理に要する（音声信号側）遅延時間を算出する。
図１，図２の例では、ＡＬＣ回路５１、ＥＱ回路５２、…の各動作をＯＮにした場合の遅延時間をそれぞれＴａ１，Ｔａ２，…Ｔａ５で示している。また、ＡＬＣ回路５１、ＥＱ回路５２、…の各動作を全てＯＦＦにした場合に計測された遅延時間をＴａ０として、ＭＰＵ６２は、この遅延時間の情報もＤＲＡＭ６３に格納する。このようにして、ＤＲＡＭ６３には、遅延時間差の算出に必要とされる遅延時間（例えばＴｖ１，Ｔｖ２，…，Ｔａ１，Ｔａ２，…）の情報が格納される。

この後には、ＭＰＵ６２は、ユーザにより各機能の動作のＯＮ／ＯＦＦの選択結果に応じて、映像信号処理部６側の遅延時間から音声信号処理部７側の遅延時間の差、つまり遅延時間差を算出する。そして、この遅延時間差に相当する遅延時間分だけ、遅延部８が時間遅延するように遅延部８を制御する。
また、ＭＰＵ２は、図２に示す制御線を介して各機能の動作のＯＮ／ＯＦＦ（各機能の信号処理を行う／行わない）を制御する。
なお、以下に説明するようにユーザの選択操作等により変動する遅延時間をＭＰＵ６２は算出して、算出された遅延時間の情報をその記憶部となるＤＲＡＭ６３に格納する処理を行うようにしても良い。また、この処理を行うプログラムをＤＲＡＭ６３に格納しておき、ユーザからの指示操作により、ＭＰＵ６２がそのプログラムに従ってその処理を行うようにしても良い。

このような構成による本実施形態の動作例を説明する。図３は本実施形態におけるＴＶ２におけるユーザによる操作に応じて、同期合わせして映像及び音声再生する動作のフローチャートを示す。

ＴＶ２の電源が投入されてＴＶ２が動作状態になった場合、ユーザはステップＳ１に示すように例えばリモコン６５等を操作してＭＰＵ６２に対して電源ＯＮの制御の指示操作を行う。

電源ＯＮ後ステップＳ２に示すようにＭＰＵ６２は、選択スイッチ５を切り替えて映像信号処理部６及び音声信号処理部７の入力端子として上記入力端子ＰＶin，ＰＡinを選択する制御、つまり表示チャンネルの選択や外部入力選択を行う。

次のステップＳ３においてＭＰＵ６２は、映像信号処理部６における入力映像信号（インターレス信号が入力されているのか、それともプログレッシブ信号信号が入力されているのか、スタンダード信号が入力されているのか、それともハイビジョン信号が入力されているのか等）と、映像メニュー選択（シネマモードかスポーツモードか等の選択）に合わせた映像信号と音声信号の遅延時間合わせの制御を行う。

ここでは説明を簡単化するため、処理機能の番号パラメータＩを導入し、Ｉ＝１〜５を映像信号処理部６のＩＰ変換回路４１からＲＧＢ画質補正回路４５に割り当て、Ｉ＝０は全ての映像処理機能をＯＦＦにした状態を表すとする。

またＪ＝１〜５を音声信号処理部７のＡＬＣ回路５１からボリューム回路５５に割り当てＪ＝０は全ての音声処理機能をＯＦＦにした状態を表すとする。

例えば例１としてＩ＝０でありＪ＝０であればどちらの処理も何も行わない例であり遅延部８での調整は０となる。

また、例２としてインターレス信号が入力されている場合にはＩＰ変換回路４１はＯＮと設定され、プログレッシブ信号が入力されている場合にはＩＰ変換回路４１はＯＦＦと設定される。このときの遅延時間Ｔｖ１はＩＰ変換回路４１がＯＮの時にはＴｖ１＝Ｔｖ１＿１という固定遅延時間が発生し、ＩＰ変換回路４１がＯＦＦの時にはＴｖ１＝０となる。

例３として選択された映像信号がスタンダード信号であり、このスタンダード信号（たとえばインターレス信号であるＤ１信号（水平２６２．５ドットｘ垂直２４０ドットの画像））をたとえばＦｕｌｌ−ＨＤパネル（水平１９２０ドットｘ垂直１０８０ドット）に全て表示させる場合にはスケーリング回路４２で水平７．３倍、垂直４．５倍して表示パネル３４に表示させる。

選択された映像信号がハイビジョン信号であり、この信号（たとえばプログレッシブ信号であるＤ５信号（水平１９２０ドットｘ垂直１０８０ドットの画像））をＦｕｌｌ−ＨＤパネル（水平１９２０ドットｘ垂直１０８０ドット）に全て表示させる場合にはスケーリング回路４２で水平１倍、垂直１倍して表示パネル３４に表示させる。

この設定時の遅延時間Ｔｖ２もそれぞれ処理によって遅延時間Ｔｖ２＝Ｔｖ２＿１、Ｔｖ２＿２という固定遅延が発生する。

例４としてシネマモードが選択された場合、画質補正回路４３、ユーザコントロール回路４４、ＲＧＢ画質補正回路４５において映画表示に適した設定が指定され映画用の画面設定として画面が暗く設定される。

スポーツモードが選択された場合には画質補正回路４３、ユーザコントロール回路４４、ＲＧＢ画質補正回路４５においてスポーツ完成に適した設定が指定され激しい動きに対して残像を残しにくい設定となる。この設定時の遅延時間もシネマモードではＴｖ３＿１＋Ｔｖ４＿１＋Ｔｖ５＿１、スポーツモードではＴｖ３＿２＋Ｔｖ４＿２＋Ｔｖ５＿２という固定遅延が発生する。

なお画質補正回路４３の遅延時間は、画質補正回路４３を構成するSharpnessの遅延時間Ｖｔ３＿１＿１、LTIの遅延時間Ｖｔ３＿２＿１、CTIの遅延時間Ｖｔ３＿３＿１、輪郭補正の遅延時間Ｖｔ３＿４＿１・・・・等が足された遅延時間となっている。

Ｔｖ１＿１、Ｔｖ２＿１、Ｔｖ２＿２、Ｔｖ３＿１、Ｔｖ３＿２等の遅延時間は、個々の映像処理機能をＯＮした時に発生する遅延時間であり、フラッシュメモリ６４には個々の遅延時間情報が格納されている。

そして、入力される映像信号として例えばインターレス信号のＤ１信号の映画信号が入力された場合、映像信号の遅延時間はＴｖａ＝Ｔｖ１＿１＋Ｔｖ２＿１＋Ｔｖ３＿１＋Ｔｖ４＿１＋Ｔｖ５＿１という遅延時間になる。

プログレッシブ信号のＤ５信号のスポーツ信号が入力された場合、映像信号の遅延時間はＴｖｂ＝Ｔｖ１＿２＋Ｔｖ２＿２＋Ｔｖ３＿２＋Ｔｖ４＿２＋Ｔｖ５＿２という遅延時間になる。

同様に音声信号処理部７も初期設定によりＴａ＝Ｔa＿１＋Ｔa２＿１＋Ｔa３＿１＋Ｔa４＿１＋Ｔa５＿１という遅延時間を持ち、映像信号の遅延との差、たとえば前述のインターレス信号のＤ１信号の映画信号の場合にはＴｖａ−Ｔａ＝Ｔ１、プログレッシブ信号のＤ５信号のスポーツ信号の場合にはＴｖｂ−Ｔａ＝Ｔ２という遅延時間差が算出され、遅延部８で映像信号と音声信号の遅延時間を合わせる。

そして、次のステップＳ４においてＭＰＵ６２は、リモコン６５からの制御信号か機器本体の操作ボタン等から入力される指示操作にて変更がないかを確認する。変更がない場合には変更があるまでループ制御を行う。

変更があると、次のステップＳ５にてユーザコントロールの変更か否かを確認し、ユーザコントロール変更であればステップＳ３に戻る。

ユーザコントロール変更でなければ次のステップＳ６にて入力信号の変更か否かを確認し、入力信号の変更であればステップＳ２に戻る。

入力信号の変更でなければ遅延時間に影響しない（遅延時間の変更がない）指示操作としてステップＳ４に戻る。

このようにしてＤＲＡＭ６３に格納された遅延時間の情報は、映像音声同期装置１に入力される入力ソースが異なる場合にも共通して利用できる利点を備えている。また、後述するようにＤＲＡＭ６３に格納された遅延時間の情報を利用することにより、簡単な構成で同期合わせの処理を行うことができる。

以後、ＭＰＵ６２は、ユーザによる各機能の選択に応じて、対応する個々の遅延情報をフラッシュメモリ６４から読み出し、映像信号と音声信号とが同期するように遅延部８により遅延する遅延時間を算出して、遅延部８をその算出した遅延時間に設定する。
ＭＰＵ６２は、例えばユーザにより前回のＴＶ２の電源をＯＦＦした時の映像音声同期装置１の各部の動作状態（ＯＮ／ＯＦＦ）の情報をフラッシュメモリ６４に格納し、その情報を読み出して、映像音声同期装置１の各部をその状態に設定する制御を行う。

簡単な具体例で説明すると、前回ＴＶ２の電源をＯＦＦ時直前において、例えば映像信号処理部６及び音声信号処理部７における全ての機能がＯＦＦであるとする。この場合には、ＭＰＵ６２は、映像信号処理部６及び音声信号処理部７の各機能の動作をＯＦＦにする制御を行う。
具体的には映像信号処理部６及び音声信号処理部７における全ての機能がＯＦＦであると、それぞれの遅延時間はＴｖ０，Ｔａ０となる。そして、ＭＰＵ６２は、両遅延時間の差、つまりＴｖ０−Ｔａ０を算出する。ここでは、Ｔｖ０＞Ｔａ０として説明する。

そして、ＭＰＵ６２は、両遅延時間の差、つまりＴｖ０−Ｔａ０の値に一致ないしはその値に近似するように遅延部８による遅延時間の値を設定し、同期合わせした状態に設定する。
なお、この具体例の場合以外、例えば映像信号処理部６における第Ｍの機能がＯＮ、音声信号処理部７における第Ｎの機能がＯＮの場合には、ＭＰＵ６２は、両遅延時間の差、つまりＴｖＭ−ＴａＮの値に一致ないしはその値に近似するように遅延部８による遅延時間を設定する。
これにより表示パネル３４での映像表示と、スピーカ３５による音声再生とが同期した状態で再生される。
その後、ＭＰＵ６２は、リモコン６５等からのユーザによる指示操作を待つ。具体的にはＭＰＵ６２は、受光部６６の検出信号等により指示操作の有無を監視する。

そして、図３にて説明したように指示操作を検出した場合には、ＭＰＵ６２は、映像音声同期装置１の同期合わせの調整が必要か否かを判定する。
ＭＰＵ６２は、映像信号処理部６又は音声信号処理部７における各処理機能の動作の変更指示操作が行われた場合には、同期合わせの調整が必要と判定して、その指示操作に対応した制御動作を行うと共に、遅延部８の遅延時間を変更して同期合わせを行う。
例えばＩＰ変換を行う処理機能がＯＦＦからＯＮに変更された場合には、ＭＰＵ６２は、その変換処理を行うように制御すると共に、その変換処理により発生する遅延時間Ｔｖ１だけ遅延部８の遅延時間を大きくする。なお、遅延部８の遅延時間を切り替えるタイミングは、例えば垂直帰線期間に行うようにすると良い。

一方、同期合わせが必要としない指示操作の場合にはＭＰＵ６２は、その指示操作に対応した制御動作を行う。ユーザが、例えば地上波デジタル放送から衛星デジタル放送に変更する指示操作を行った場合には、ＭＰＵ６２はスイッチ１５を切り替える制御動作を行う。また、デジタル放送からアナログ放送への変更指示操作の場合には、ＭＰＵ６２は選択スイッチ５とスイッチ２４，２５の切替の制御動作を行う。
なお、ＴＶ２の電源ＯＦＦの指示操作が行われた場合、ＭＰＵ６２は、映像音声同期装置１等、ＯＦＦ直前の各部の動作状態の情報を、例えばフラッシュメモリ６４に格納した後、電源スイッチをＯＦＦにする。

そして、次回、電源スイッチがＯＮにされた場合、ＭＰＵ６２は、前回の各部の動作状態に関する情報を利用することにより、速やかに前回と同様の動作選択状態で、かつ同期合わせした状態で映像及び音声の再生を行うことができるようにする。勿論、電源ＯＮの場合に他の設定状態で動作するように設定できるようにしても良い。
このように動作する本実施形態においては、映像音声同期装置１をデジタル放送に限らず、アナログ放送でも共通して映像信号と音声信号とが同期した同期合わせ状態で使用できると共に、デジタル及びアナログの外部入力信号の場合にも対応できる。また、図示しない他の入力ソースの場合にも広く適用することができる。

また、使用中においてユーザ等が指示操作した処理機能の変更に連動して同期合わせを行うことが簡単にできる。また、本実施形態は、簡単な構成で実現できる。
例えばＴＶ２を設計した設計者や開発者が算出した遅延時間の情報をフラッシュメモリ６４に格納すれば良く、映像音声同期装置１として図２の構成で済む。そして、ＭＰＵ６２は、フラッシュメモリ６４に格納された遅延時間の情報を参照して、同期合わせのための遅延時間差の算出を行うことができる。
また、製品間のバラツキが少ない場合には、個々の製品で遅延時間を算出することを必要としないで、工場出荷時等において映像信号処理部６及び音声信号処理部７の構成が同じの場合、それらの代表の製品に対して算出した遅延時間の情報をフラッシュメモリ６４に格納すれば良い。
また、図示しないポートからＭＰＵ６２に対してフラッシュメモリ６４に遅延時間の情報を格納することができるようにしても良い。

また、本実施形態は、上述した映像音声同期装置１の構成における一部の構成要素となる、遅延時間差の算出の機能を、このような機能を有しない既存の映像音声処理装置、その他に適用することにより同様の動作を行えるようにすることもできる。

例えば既存の映像音声処理装置においては、ＭＰＵや不揮発性記憶部を搭載している場合が一般的である。上述した同期合わせに必要な遅延時間の情報を不揮発性記憶部に格納し、その情報から遅延時間差の算出を行い遅延部で同期合わせを行うプログラムも不揮発性記憶部等に格納するように応用することもできる。
また、上述した実施形態においては、遅延部８を音声信号処理部７側に設けた構成で説明したが、少なくとも遅延時間が大きくなる方に遅延部８を設けるようにすれば良い。 例えば、複数の機能のＯＮ／ＯＦＦにより遅延時間が大きく異なる可能性がある場合には、映像信号処理部６と音声信号処理部７との両方に遅延部を設けるようにしても良い。また、スイッチなどによる切替により、遅延部８を映像信号処理部６と音声信号処理部７との一方に選択配置（或いは選択使用）できる構成にしても良い。
なお、図２等において映像信号処理部６及び音声信号処理部７それぞれに複数設けたＩＰ変換回路４１、ＡＬＣ回路５１等の所定の機能を持つ回路は、それぞれがその機能（回路）の動作のＯＮ／ＯＦＦを選択できるものであることが必要とされるものでない。

映像信号処理部６及び音声信号処理部７において、少なくとも１つの回路の動作のＯＮ／ＯＦＦが選択できるものに対して広く適用できる。
また、上述の説明においては例えば映像信号処理部６において、例えば全ての機能をＯＦＦにした場合には、１つの遅延時間Ｔｖ０が得られることを想定して説明しているが、この遅延時間Ｔｖ０が２種類、より一般的には複数種類の場合にも対応できる。
例えばＩＰ変換回路４１の機能をＯＦＦにした場合、映像信号処理部６に入力されるデジタルビデオ信号としてインタレースの信号に限らず、プログレッシブの信号にも対応できる構成にした場合には、映像信号処理部６における遅延時間が両信号において異なる場合もあり得る。

なお、上述したように、１つ或いは複数の機能をＯＮにした場合に関しても複数の異なる遅延時間が発生する組み合わせもあり得る。
このため、入力信号の信号形態等の情報もＤＲＡＭ６３或いはフラッシュメモリ６４等の記憶部に格納し、これらの信号形態の情報等も参照して、遅延時間差の算出を行うようにしても良い。
また、上述した場合における各機能のＯＮ／ＯＦＦにより発生する遅延時間差が小さい場合には、その遅延時間差を無視して同期合わせを行うようにしても良い。
また、遅延部８としては、ＭＰＵ６２の制御によりバッファメモリ等を用いてリード／ライトに要する時間を調整して遅延時間を可変する構成にしても良い。

本発明の一実施形態に係る映像音声同期装置を備えたテレビジョン受像機の構成を示すブロック図。 一実施形態に係る映像音声同期装置の構成を示すブロック図。 ユーザによる選択に応じて同期合わせして映像及び音声再生を行う動作内容を示すフローチャート。 参考例に係る映像音声同期装置の構成を示すブロック図。

符号の説明

１…映像音声同期装置
３…映像音声信号処理部
４…制御部
６…映像信号処理部
７…音声信号処理部
８…遅延部
９…デジタル映像音声復調部
１０…アナログ映像音声復調部
１６…ＭＰＥＧ復調部
３４…表示パネル
３５…スピーカ
４１…ＩＰ変換回路
５１…ＡＬＣ回路
６２…ＭＰＵ
６４…フラッシュメモリ

Claims (5)

1. 復調された映像信号に対する信号処理を行い、映像を表示する表示装置に出力する映像信号処理部と、
   復調された音声信号に対する信号処理を行い、音声を再生する音声再生装置に出力する音声信号処理部と、
   前記映像信号処理部と前記音声信号処理部との少なくとも一方に設けられ、所定の信号処理機能を備え、該所定の信号処理機能の動作のＯＮ／ＯＦＦを選択可能とする所定信号処理回路と、
   前記映像信号処理部における信号処理の遅延時間と、前記音声信号処理部における信号処理の遅延時間との差としての遅延時間差を、前記所定信号処理回路の動作のＯＮ／ＯＦＦにそれぞれ対応して算出する遅延時間差算出部と、
   前記遅延時間差算出部により算出された遅延時間差に相当する時間、遅延時間が小さい方の前記映像信号処理部又は前記音声信号処理部側における信号の時間遅延を行う遅延部と、
   を備えたことを特徴とする映像音声同期装置。
2. 前記所定信号処理回路は、前記映像信号処理部に設けられたそれぞれ異なる所定の信号処理機能を備え、各所定の信号処理機能の動作のＯＮ／ＯＦＦを選択可能とする複数の所定映像信号処理回路と、前記音声信号処理部に設けられたそれぞれ異なる所定の信号処理機能を備え、各所定の信号処理機能の動作のＯＮ／ＯＦＦを選択可能とする複数の所定音声信号処理回路とからなることを特徴とする請求項１に記載の映像音声同期装置。
3. さらに、デジタル変調されたデジタル映像信号とデジタル符号化されたデジタル音声信号からそれぞれ復調された前記映像信号及び前記音声信号とを生成するデジタル映像音声復調部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の映像音声同期装置。
4. さらに、アナログ変調されたアナログ映像信号とアナログ音声信号からそれぞれ復調された前記映像信号及び前記音声信号とを生成するアナログ映像音声復調部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかの請求項に記載の映像音声同期装置。
5. 前記遅延時間差算出部は、前記映像信号処理部に設けられた複数の所定映像信号処理回路における各所定の信号処理機能の動作のＯＮ／ＯＦＦにより発生する映像信号側遅延時間と、前記音声信号処理部に設けられた複数の所定音声信号処理回路における各所定の信号処理機能の動作のＯＮ／ＯＦＦにより発生する音声信号側遅延時間との各遅延時間情報を記憶する記憶部から読み出した前記遅延時間情報を用いて前記遅延時間差を算出することを特徴とする請求項２から４のいずれかの請求項に記載の映像音声同期装置。

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