JP4186514B2

JP4186514B2 - 放送受信機

Info

Publication number: JP4186514B2
Application number: JP2002154867A
Authority: JP
Inventors: 純二大岩; 俊哉秋葉; 浩安達
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2022-05-29
Also published as: JP2003348489A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
テレビジョン放送を受信する放送受信機に関し、特に、デジタル信号を復号して出力する放送受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＢＳデジタルテレビジョン放送などのデジタルテレビジョン放送が、多チャンネルや高画質が好評で、近年急速に普及しつつある。
【０００３】
図４は、従来のデジタルテレビジョン放送を受信する放送受信機の構成図である。
放送受信機５０は、放送を選局し受信するチューナ５１と、スクランブルを解くデスクランブラ５２と、ＴＳ（トランスポートストリーム）信号の多重化を解くデマルチプレクサ５３と、圧縮符号化された映像信号を復号するビデオデコーダ５４と、圧縮符号化された音声信号を復号するオーディオデコーダ５５と、付加情報などを格納するメモリ５６と、復号された映像信号の処理を行う信号処理装置５７と、ＣＰＵ５８と、メモリ５９と、デスクランブラ５２でスクランブルを解くための情報が格納されたＩＣカード６０ａとの情報の送受信を行うカードインターフェース６０と、から構成される。
【０００４】
さらに、デマルチプレクサ５３は、ＴＳのヘッダーのＰＩＤ（Packet IDentification）を参照し、ＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）またはセクションに振り分けるＴＳヘッダーパーサ５３ａと、映像信号及び音声信号またはメモリ５９に格納する信号を振り分けるＰＥＳパーサ５３ｂと、セクション信号をメモリ５９に格納するセクションパーサ５３ｃと、ビデオデコーダインターフェース５３ｄ、オーディオデコーダインターフェース５３ｅ、メモリインターフェース５３ｆからなる。
【０００５】
以下従来の放送受信機５０の動作を説明する。
図示しないアンテナで受信されたＲＦ（Radio Frequency）信号は、チューナ５１に供給される。チューナ５１では、選局、検波、復調された結果、ＴＳ信号が出力される。ＴＳ信号はデスクランブラ５２に入力される。ここで、受信したデジタルテレビジョン放送が、有料放送などのようにスクランブルされていた場合、デスクランブラ５２では、ＩＣカード６０ａに格納された、暗号化を解く情報を元に、スクランブルを解く。スクランブルが解かれたＴＳ信号はデマルチプレクサ５３に入力される。ここで、ＴＳヘッダーパーサ５３ａは、ＴＳを構成するヘッダーに記載されているＰＩＤを参照して、ＰＥＳデータか、セクションデータかに分類し、ＰＥＳの場合はＰＥＳパーサ５３ｂに入力し、セクションの場合はセクションパーサ５３ｃに入力する。ＰＥＳパーサ５３ｂは、ＰＥＳのパケットを映像、音声または、メモリ５６に格納してから実行するパケットかを判断し、それぞれ、ビデオデコーダインターフェース５３ｄ、オーディオデコーダインターフェース５３ｅ、メモリインターフェース５３ｆに入力する。また、セクションの場合は、セクションパーサ５３ｃによりセクションデータを取り込み、メモリインターフェース５３ｆを介してメモリ５６に入力する。デマルチプレクサ５３で取り出された映像信号は、ビデオデコーダ５４でデコードされ、音声信号は、オーディオデコーダ５５でデコードされる。デコードされた映像信号は、さらに、信号処理装置５７で映像信号の処理が行われる。例えば、図示しない表示デバイスの解像度にあわせるような解像度変換や、画素の補間などを行う。ここで、処理された映像信号は、図示しない表示デバイスに出力されて表示される。また、デコードされた音声信号は、スピーカなどの図示しない音声再生デバイスで出力される。
【０００６】
上記のように、映像信号の場合、ビデオデコーダ５４の後段に存在する信号処理装置５７を介して図示しない表示デバイスに出力するため、デコードされた映像と音声の出力同期がずれるという問題があった。
【０００７】
これを解決するため、従来では、オーディオデコーダ５５でデコードの前にメモリやバッファなどの一時記憶領域を設け、映像信号の出力との同期を図るためデコードを遅延する機能を有するものがあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の遅延の仕方は、デコード前に遅延させているため、内部の効果音などの他のＰＣＭ（Pulse Code Modulation）音声とのミキシングを行った後に遅延させることができないという問題があった。
【０００９】
また、デコード前の遅延では、出力ポートが複数存在した場合に、同じ遅延時間でしか設定できないため、出力ポートごとに映像信号と音声信号の遅延時間を設定することができないという問題があった。
【００１０】
また、システムによって異なる映像信号の遅延を自動的に検出して音声信号の出力遅延を設定することができないという問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、映像信号と音声信号とを正確に同期して出力することが可能な放送受信機を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、テレビジョン放送を受信する放送受信機において、圧縮または符号化された映像信号を復号する映像復号手段と、圧縮または符号化された音声信号を復号する音声復号手段と、復号された前記映像信号の垂直ブランキングインターバルまたは水平ブランキングに時間情報を付加する時間情報付加手段と、前記時間情報が付加された前記映像信号について、表示デバイスに対応した信号処理を行う信号処理手段と、前記信号処理後の前記時間情報を検出し、前記信号処理前の前記時間情報と比較することによって、前記信号処理により経過した経過時間を算出する経過時間算出手段と、前記経過時間に応じて、復号された前記音声信号を一時蓄積する一時蓄積手段と、を有し、前記音声復号手段は複数の出力端子を有し、前記一時蓄積手段は、前記出力端子ごとの前記音声信号を、前記経過時間に応じて、別々に一時蓄積することを特徴とする放送受信機が提供される。
【００１２】
上記構成によれば、映像復号手段で復号した映像信号の垂直ブランキングインターバルまたは水平ブランキングに付加された時間情報は、信号処理手段を介したのち、経過時間算出手段で検出され、信号処理手段での処理の経過時間が算出され、音声復号手段で復号された音声が出力端子ごとに、経過時間に応じて、別々に一時蓄積手段で一時蓄積されてから出力される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態の放送受信機の原理構成図である。
【００１４】
なお、図１では、放送を受信する部分などは省略している。
放送受信機１は、圧縮または符号化された映像信号を復号する映像復号手段２と、圧縮または符号化された音声信号を復号する音声復号手段３と、復号した映像信号を表示デバイスと対応するように、信号処理を行う信号処理手段４と、信号処理の前に復号した映像信号に時間情報を付加する時間情報付加手段５と、信号処理により経過した時間を算出する経過時間算出手段６と、復号された音声信号を一時蓄積する一時蓄積手段７と、を有する。
【００１５】
映像復号手段２は信号処理手段４に復号した映像信号を入力するように接続され、信号処理手段４は、図示しない表示デバイスに映像信号を出力するように接続される。一方音声復号手段３は一時蓄積手段７に復号した音声信号を入力するように接続され、一時蓄積手段７は、図示しない音声出力デバイスに音声信号を出力するように接続される。また、時間情報付加手段５は、映像復号手段２により復号された映像信号が信号処理手段４に入力される前に、映像信号に時間情報の付加が可能なように配置される。経過時間算出手段６は、信号処理手段４で処理された映像信号から時間情報を検出可能なように配置され、さらに、時間情報付加手段５と接続され時間情報付加手段５からの信号を受信可能であり、一時蓄積手段７と接続され、信号を一時蓄積手段７に送信することが可能である。
【００１６】
ここで、信号処理手段４は、図示しない表示デバイスの解像度と一致するような解像度変換や、解像度変換に伴う画素の補間などを行う。
以下放送受信機１の動作を説明する。
【００１７】
圧縮または符号化された映像信号と音声信号が、それぞれ映像復号手段２、音声復号手段３に入力されると、復号が行われる。このとき映像信号と、音声信号の同期は図示しないタイミング信号により保たれている。映像復号手段２で、復号された映像信号は、信号処理手段４を介するため遅延が生じ、音声復号手段３より出力される音声信号との同期がとれなくなる。そこで、本発明の実施の形態の放送受信機１は、時間情報付加手段５により、映像復号手段２で出力された映像信号に時間情報を付加する。例えば、映像信号のＶＢＩ（垂直ブランキングインターバル）あるいはＨＢＬＫ（水平ブランキング）などのブランキング期間に時間情報を付加する。信号処理手段４により映像信号の処理が行われた後、経過時間算出手段６により、付加された時間情報が映像信号より検出される。ここで、経過時間算出手段６は、時間情報付加手段５から映像信号に付加した時間情報を参照し、検出した時間情報と比較し、信号処理手段４での信号処理にかかった経過時間を算出する。算出された経過時間は、一時蓄積手段７に入力され、一時蓄積手段７では、入力された経過時間だけ、音声復号手段３で復号した音声信号を蓄積して図示しない音声出力デバイスに出力する。
【００１８】
上記のように、信号処理手段４での信号処理の前に映像信号に時間情報を付加し、信号処理後に取り出し、信号処理にかかった時間を算出し、その時間だけ、音声復号手段３で復号した音声データを一時蓄積手段７に蓄積して出力を遅延させることで、出力する映像信号と音声信号を、正確に同期させることができる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態の詳細を説明する。
図２は、本発明の実施の形態の放送受信機のハードウェア構成図である。
放送受信機１０は、放送を選局し受信するチューナ１１と、スクランブルを解くデスクランブラ１２と、ＴＳ信号の多重化を解くデマルチプレクサ１３と、圧縮符号化された映像信号を復号するビデオデコーダ１４と、圧縮符号化された音声信号を復号するオーディオデコーダ３０と、オーディオデコーダ３０に付随したメモリ３０ａと、付加情報などを格納するメモリ１５と、復号された映像信号の処理を行う信号処理装置１６と、タイムスタンプ設定装置１７と、タイムスタンプ検出装置１８と、ＣＰＵ１９と、メモリ２０と、デスクランブラ１２でスクランブルを解くための情報が格納されたＩＣカード２１ａとの情報の送受信を行うカードインターフェース２１と、から構成される。
【００２０】
また、図２において、図１の映像復号手段２がビデオデコーダ１４、音声復号手段３がオーディオデコーダ３０、信号処理手段４が信号処理装置１６、時間情報付加手段５がタイムスタンプ設定装置１７、経過時間算出手段６がタイムスタンプ検出装置１８、にそれぞれ対応している。なお、図１の一時蓄積手段７との対応部分については後述する。
【００２１】
タイムスタンプ設定装置１７は、ビデオデコーダ１４と信号処理装置１６の間で、デコードされた映像信号に時間情報（以下タイムスタンプという）を付加することが可能なように設置される。また、タイムスタンプ検出装置１８は信号処理装置１６で処理後の映像信号よりタイムスタンプを検出することが可能なように設置される。また、タイムスタンプ検出装置１８は、タイムスタンプ設定装置１７及びオーディオデコーダ３０と接続されている。
【００２２】
以下オーディオデコーダ３０の詳細を以下説明する。
図３は、本発明の実施の形態のオーディオデコーダ構成図である。
ここでは、２つの出力ポートが存在する場合のオーディオデコーダ３０の構成を示す。この２つの出力ポートは、例えば、テレビジョンのスピーカのための出力や、デジタルＶＴＲ（VideoTape Recorder）の出力のために用いられる。また、映像及び音声信号は、ＭＰＥＧ−２（Moving Picture Experts Group-2）形式で圧縮符号化されているとして説明する。
【００２３】
オーディオデコーダ３０は、図２では省略したＰＬＬ（位相同期回路）４０より、ＴＳパケットのＰＣＲ（Program Clock Reference）を参照して生成される、映像と音声を同期再生させるためのＳＴＣ（System Time Clock）を受信するタイマー３１と、図示しないバッファやメモリ２０とのインターフェースであるメモリインターフェース３２と、入力がＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）の場合、時間管理情報であるＰＴＳ（Presentation Time Stamp）と、ＥＳ（Elementary Stream）を分離して取り出すＰＥＳデコーダ３３と、タイマー３１の時間と、ＰＴＳを比較して、映像との同期制御を行うＡＶ同期制御部３４と、ＭＰＥＧ−２形式の音声信号を復号するデコーダ３５と、デコードした音声信号と混合するＰＣＭ（Pulse Code Modulation）形式の音声信号のサンプリング周波数を変換するサンプリング周波数変換部３６と、デコードした音声信号と、外部からの音声信号を混合するＰＣＭ混合部３７と、ＰＣＭ形式の音声信号を出力時のバッファであるＰＣＭ出力バッファ３８とを有する。さらに、メモリインターフェース３２内に、遅延制御部３２ａ、３２ｂを有する。
【００２４】
なお、図３において、遅延制御部３２ａ、３２ｂとメモリ３０ａは、図１の一時蓄積手段７と対応している。
遅延制御部３２ａは、デコーダ３５の出力１側で、ＰＣＭ混合部３７とＰＣＭ出力バッファとの間に並列に接続されている。また、遅延制御部３２ｂは、デコーダ３５の出力２側で、ＰＣＭ混合部３７とＰＣＭ出力バッファとの間に並列に接続されている。また、遅延制御部３２ａ、３２ｂは、図２のタイムスタンプ検出装置１８から遅延制御信号を受信し、信号処理装置１６での処理遅延に対応した時間だけ、メモリ３０ａに音声信号を送信し、遅延時間の経過後にメモリ３０ａから音声信号を取り出し、ＰＣＭ出力バッファ３８に入力する機能を持つ。
【００２５】
また、ＰＥＳデコーダ３３には、受信したＰＥＳやＥＳのほか、あらかじめ図２で示したメモリ２０などに記録されているＡＡＣ（Advanced Audio Coding）形式の音声信号などが入力される。
【００２６】
以下、図２及び図３を用いて本発明の放送受信機１０の動作を説明する。
図示しないアンテナで受信されたＲＦ信号は、チューナ１１に入力される。チューナ１１では、選局、検波、復調された結果、ＴＳ信号が出力される。ＴＳ信号はデスクランブラ１２に入力される。ここで、受信したデジタルテレビジョン放送が、有料放送などのようにスクランブルされていた場合、デスクランブラ１２では、ＩＣカード２１ａに格納された、暗号化を解く情報を元に、スクランブルを解く。スクランブルが解かれたＴＳ信号はデマルチプレクサ１３に入力される。デマルチプレクサ１３では、ＴＳ信号から映像信号、音声信号、または番組情報などのセクションデータを分離する。デマルチプレクサ１３でＴＳから分離された映像信号はビデオデコーダ１４に入力されると、デコードが行われる。ビデオデコーダ１４でデコードされた映像信号には、タイムスタンプ設定装置１７によりタイムスタンプが、映像信号のＶＢＩあるいはＨＢＬＫなどのブランキング期間に付加される。その後、図示しない表示デバイスの解像度にあわせた解像度変換や、それに伴う画素の補間などが信号処理装置１６で行われる。信号処理装置１６で処理が行われた映像信号は、図示しない表示デバイスに出力されるが、その前にタイムスタンプ検出装置１８により、タイムスタンプ設定装置１７で設定されたタイムスタンプがＶＢＩやＨＢＬＫから抜き出され、信号処理装置１６に入力される前のタイムスタンプと比較される。これにより、信号処理装置１６での遅延時間が自動的に算出される。次にタイムスタンプ検出装置１８で算出された遅延時間に関する情報が、遅延制御信号としてオーディオデコーダ３０に出力される。
【００２７】
オーディオデコーダ３０は、遅延制御信号を遅延制御部３２ａまたは３２ｂで受信すると、デコードされて、ＰＣＭ混合部３７で混合された音声信号を、ＰＣＭ出力バッファ３８にはすぐに出力せず、メモリ３０ａに蓄積する。つまり、遅延制御信号に含まれる信号処理装置１６での遅延時間に対応した時間だけ、一時的に音声信号を保持する。ここで、遅延制御部３２ａ、３２ｂでは、メモリ３０ａに蓄積する時間を、別々に設定することができる。遅延時間に対応した時間が経過すると、遅延制御部３２ａ、３２ｂではメモリ３０ａに一時的に蓄積しておいた音声信号をＰＣＭ出力バッファ３８に出力し、図示しない音声再生デバイスに出力する。
【００２８】
このように、信号処理装置１６での信号処理の前に映像信号に、タイムスタンプを付加し、信号処理後に取り出し、信号処理にかかった時間を算出し、その時間だけ、遅延制御部３２ａまたは３２ｂの制御のもと、オーディオデコーダ３０で復号した音声信号をメモリ３０ａに蓄積して出力を遅延させることで、出力する映像信号と音声信号を、正確に同期させることができる。
【００２９】
また、上記の構成によれば、ＰＣＭ混合部３７で混合後の音声信号を、一時蓄積して遅延させて、映像信号と同期をとって再生することができる。
また、上記の構成によれば、オーディオデコーダ３０に複数の出力ポートが存在した場合に、出力ポートごとに、遅延時間を設定することができる。
【００３０】
なお、上記の説明では、遅延させるためのメモリ３０ａを独立に設けたが、メモリ２０を用いても良いし、オーディオデコーダ３０のバッファなどを一時蓄積領域として用いるようにしても良い。
【００３１】
また、上記の説明では、オーディオデコーダ３０は２つの出力ポートを持つとして説明したが、この数に限定されることはなく、１つでも、２以上でも良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、復号された映像信号に時間情報を付加して、表示デバイスに対応した信号処理を行った後に、その時間情報を検出して信号処理の経過時間を自動的に算出し、経過時間に対応して、復号された音声信号を一時的に蓄積してから出力するようにしたので、映像信号と音声信号を正確に同期させて出力することが可能である。
【００３３】
また、本発明によれば、ＰＣＭ音声を混合後の音声信号を、一時蓄積して遅延させて、映像信号と同期をとって再生することができる。
また、本発明によれば、音声復号手段に複数の出力端子が存在した場合に、出力端子ごとに、遅延時間を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の放送受信機の原理構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の放送受信機のハードウェア構成図である。
【図３】本発明の実施の形態のオーディオデコーダ構成図である。
【図４】従来のデジタルテレビジョン放送を受信する放送受信機の構成図である。
【符号の説明】
１……放送受信機、２……映像復号手段、３……音声復号手段、４……信号処理手段、５……時間情報付加手段、６……経過時間算出手段、７……一時蓄積手段

Claims

テレビジョン放送を受信する放送受信機において、
圧縮または符号化された映像信号を復号する映像復号手段と、
圧縮または符号化された音声信号を復号する音声復号手段と、
復号された前記映像信号の垂直ブランキングインターバルまたは水平ブランキングに時間情報を付加する時間情報付加手段と、
前記時間情報が付加された前記映像信号について、表示デバイスに対応した信号処理を行う信号処理手段と、
前記信号処理後の前記時間情報を検出し、前記信号処理前の前記時間情報と比較することによって、前記信号処理により経過した経過時間を算出する経過時間算出手段と、
前記経過時間に応じて、復号された前記音声信号を一時蓄積する一時蓄積手段と、
を有し、
前記音声復号手段は複数の出力端子を有し、前記一時蓄積手段は、前記出力端子ごとの前記音声信号を、前記経過時間に応じて、別々に一時蓄積することを特徴とする放送受信機。
前記音声復号手段と、前記一時蓄積手段との間にＰＣＭ音声を混合するＰＣＭ混合部を有することを特徴とする請求項１記載の放送受信機。