JP4305065B2 - Av同期処理装置および方法ならびにav記録装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は映像データおよび音声データの記録装置および記録方法に関する。特に、映像データおよび音声データの一時停止(ポーズ)時のAV同期技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
映像データと音声データの記録装置(以下、AV記録装置)、例えば、MPEGのエンコーダの入力装置においては、映像データと音声データの入力信号のフレーム長(フレーム周期)が異なる場合が一般的である。また、音声データ及び映像データの取り込み周期がそれぞれフレーム単位で行われる点に特徴がある。
以下、このような従来のAV記録装置の構成及び作用について説明する。
【0003】
図15は従来のAV記録装置のシステム構成図である。
このシステムは、メインCPU1aから制御指示を受ける入力データ制御部2a及びシステムエンコード部3aから構成される。
入力データ制御部2aは、メインCPU1aからの制御指示を音声/映像制御部21aが受け、時間情報発生ハードウェア24aからの時間情報に基づき、音声入力制御ハードウェア22a、映像入力制御ハードウェア26aに対する制御を行う。
【0004】
音声/映像制御部21aは、音声入力制御ハードウェア22aに制御指示を出すことで、音声データの入力制御を行い、入力された音声データは、音声用データメモリ23aに格納される。また、音声/映像制御部21aは、映像入力制御ハードウェア26aに制御指示を出すことで、映像データの入力制御を行い、入力された映像データは、映像用データメモリ25aに格納される。
入力データ制御部2aは、時間情報発生ハードウェア24aからの時間情報に基づき、システムエンコード部3aに、時間情報PTS(Presentation Time Stamp)を付加した音声データおよびPTSを付加した映像データを提供する。
【0005】
システムエンコード部3aは、メインCPU1aからの制御指示により制御される。音声エンコード部31aは、入力データ制御部2aからのPTSを付加した音声データをエンコードし、符号化する。映像エンコード部33aは、入力データ制御部2aからのPTSを付加した映像データをエンコードし、符号化する。マルチプレクサ部32aは、音声エンコード部31aと映像エンコード部33aにより符号化されたデータを多重化し、ビットストリームを生成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、MPEGのエンコーダを含むAV記録装置では、ハードウエア上の制約から映像データと音声データのフレーム周期を変えられないことも多い。そのような場合に、映像データのフレームを基準にポーズ処理を行った時には、その後にポーズ解除を行ったときに、映像データに対する音声データのずれが発生するという問題(AV同期ずれ)がある。かかる問題に対し、適切な処置を行わない場合には同期のずれが蓄積され、視聴者に異和感となって知覚されることとなる。
【0007】
以下、従来の問題点を図16を用いて具体的に説明する。
図16は、ポーズおよびポーズ解除の制御を行ったときのAV同期ずれの例を示す図である。
【0008】
図15に示した従来のAV記録装置においては、データの取り込み制御はフレーム単位でしか区切ることができず、またポーズ中も映像データと音声データのフレーム周期を変えることができない。
メインCPU1aからポーズ指示を受けると、入力データ制御部2aにおいてポーズ指示が反映されるのは、映像データ1のフレームの切れ目の時刻t161である。音声データは、時刻t161ではフレーム周期の途中であり、音声フレーム周期が変わったときにポーズ指示が反映されてポーズ状態になるので、ポーズ時映像データと音声データの差分tp161が生じる。
【0009】
ポーズ中は、映像データのフレーム周期及び音声データのフレーム周期はそのまま変わらず、ポーズ時の映像データと音声データの差分tp161は生じたまま補正されていない状態である。
CPU1aからポーズ解除指示を受けると、入力データ制御部2aにおいて、ポーズ解除指示が反映されるのは、映像データnの入力開始である時刻t162のタイミングである。ここで、ポーズ解除時に、ポーズ時の映像データと音声データの差分tp161を考慮して映像データに対する音声データの位相を合わせれば、AV同期のずれは生じない。
【0010】
しかしながら、映像データと音声データのフレーム周期の差により、ポーズ解除の時刻t162から音声入力データnの入力開始時刻までの差分tp162が、ポーズ解除時の音声データと映像データの差分として発生するため、結果として、時刻t161と時刻tp162からポーズ解除時にAV同期のずれtp163が生じる。
特に、映像データと音声データのフレーム周期が変えられない場合には、上記のずれ分tp163がポーズ指示毎に累積される可能性があり、このようなポーズ処理に伴うAV同期のずれを解消することが要望される。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、映像データと音声データのフレーム長が異なり、しかも映像データと音声データのフレーム長を変えられないAV記録装置において、AV同期ずれを起こさないAV同期処理装置および方法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】
本発明によれば、それぞれ異なる所定のフレーム長を持つ映像データと音声データを入力し、AV同期処理を行った前記映像データと前記音声データを、時間情報を付加してエンコーダに供給するAV同期処理装置であって、所定の周期に基づいて時間を計測するタイマ手段と、前記タイマ手段に基づいて、前記入力した映像データと音声データの各フレームの開始時刻、前記ポーズ要求および前記ポーズ解除要求があった時刻を記憶する時間記憶手段と、前記記憶した映像データと音声データの各フレームの開始時刻、ポーズ要求時刻またはポーズ解除要求の時刻に基づいて、前記ポーズ解除要求後に映像データと音声データのいずれかをフレーム単位で遅らせるか、またはいずれも遅らせないかを決定する、制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記ポーズ指示があった時、映像データのフレームの切れ目を基準として、音声データのフレームの遅れ時間であるポーズ時音声遅れ時間を算出し、前記ポーズ指示後において、前記映像データの各フレームの開始時刻毎に、前記映像データに対する前記音声データのフレーム開始時刻の差分であるポーズ中AV差分値を算出し、前記算出したポーズ時音声遅れ時間と前記ポーズ中AV差分値に基づいて、前記ポーズ解除後に補正されるべきポーズ解除時音声補正値を算出し、複数のポーズ指示のそれぞれにおいて、前記ポーズ解除時音声補正値を累積した累積音声ずれ補正値により、前記ポーズ解除要求後に前記映像データと前記音声データのいずれかをフレーム単位で遅らせるか、またはいずれも遅らせないかを決定する、AV同期処理装置が提供される。
好ましくは、前記制御手段は、前記ポーズ解除要求があったときに、前記累積音声ずれ補正値に基づいて、前記音声データのフレームが前記映像データのフレームに対して進んでいると判断した場合、前記ポーズ解除後に前記音声データを前記映像データに対して1フレーム分遅らせて入力する。
また好ましくは、前記制御手段は、前記ポーズ解除要求があったときに、前記累積音声ずれ補正値に基づいて、前記音声データのフレームが前記映像データのフレームに対して1フレーム分以上遅れていると判断した場合、前記ポーズ解除後に前記映像データを前記音声データに対して1フレーム分遅らせて入力する。
また本発明によれば、それぞれ異なる所定のフレーム長を持つ映像データと音声データを入力し、AV同期処理を行った前記映像データと前記音声データを、時間情報を付加してエンコーダに供給するAV同期処理方法であって、所定の周期に基づいて時刻を計測する工程と、前記計測した時刻に基づいて、前記入力した映像データと音声データの各フレームの開始時刻、前記ポーズ要求および前記ポーズ解除要求があった時刻を記憶する工程と、前記記憶した映像データと音声データの各フレームの開始時刻、前記ポーズ要求および前記ポーズ解除要求の時刻に基づいて、前記ポーズ解除要求後に映像データと音声データのいずれかをフレーム単位で遅らせるか、またはいずれも遅らせないかを決定する、制御工程とを有し、
前記制御工程において、前記ポーズ指示があった時、前記映像データのフレームの切れ目を基準として、前記音声データのフレームの遅れ時間であるポーズ時音声遅れ時間を算出し、前記ポーズ指示後において、前記映像データの各フレームの開始時刻毎に、前記映像データに対する前記音声データのフレームの開始時刻の差分であるポーズ中AV差分値を算出し、前記算出したポーズ時音声遅れ時間と前記ポーズ中AV差分値に基づいて、前記ポーズ解除後に補正されるべきポーズ解除時音声補正値を算出し、複数のポーズ指示のそれぞれにおいて、前記ポーズ解除時音声補正値を累積した累積音声ずれ補正値により、前記ポーズ解除要求後に前記映像データと前記音声データのいずれかをフレーム単位で遅らせるか、またはいずれも遅らせないかを決定する、AV同期処理方法が提供される。
また本発明によれば、それぞれ異なる所定のフレーム長を持つ映像データと音声データを入力して、AV同期処理を行い、時間情報を付加してエンコーダに供給し、前記エンコーダでは前記映像データと前記音声データと前記時間情報をコード化して多重化したビットストリームを出力するAV記録装置であって、所定の周期に基づいて時間を計測するタイマ手段と、前記タイマ手段に基づいて、前記入力した映像データと音声データの各フレームの開始時刻、前記ポーズ要求および前記ポーズ解除要求があった時刻を記憶する時間記憶手段と、前記ポーズ指示があった時、映像データのフレームの切れ目を基準として、音声データのフレームの遅れ時間であるポーズ時音声遅れ時間を算出し、前記ポーズ指示後において、前記映像データの各フレームの開始時刻毎に、前記映像データのフレームに対する前記音声データのフレーム開始時刻の差分であるポーズ中AV差分値を算出し、前記算出したポーズ時音声遅れ時間と前記ポーズ中AV差分値に基づいて、前記ポーズ解除後に補正されるべきポーズ解除時音声補正値を算出し、複数のポーズ指示のそれぞれにおいて、前記ポーズ解除時音声補正値を累積した累積音声ずれ補正値により、前記ポーズ解除要求後に前記映像データと前記音声データのいずれかをフレーム単位で遅らせるか、またはいずれも遅らせないかを決定するAV同期処理手段と、前記映像データと前記音声データの各フレームの開始時刻に基づいて、前記映像データと前記音声データの時間情報を管理する時間情報管理手段と、を有する、AV記録装置が提供される。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係るAV記録装置のシステム構成の実施の形態である。
図1のAV記録装置は、図15の従来のAV記録装置と比較して、システム構成が同一であるが、音声/映像制御部21における制御に特徴がある。
【0013】
以下、順を追って、音声/映像制御部21における、メインCPU1からのSTART指示に基づく処理、定常時における処理、メインCPU1からのポーズ指示に基づく処理、ポーズ中における処理、メインCPU1からのポーズ解除指示に基づく処理、そしてポーズ及びポーズ解除指示よりに生じるAV同期ずれを解消する処理について説明する。
【0014】
まず、メインCPU1からのSTART指示に基づく、音声/映像制御部21で行われる処理について説明する。
図2は、音声/映像制御部21がメインCPU1からSTART指示を受けた場合の処理を表すフローチャートである。
ここで、音声/映像制御部21は、メインCPU1からSTART指示を受けると、時間情報発生ハードウェア24から時間情報を取得し、STC_offsetとして図示しないメモリに格納する。なお、時間情報発生ハードウェア24は、例えば、90kHzの時間情報を発生するハードウェアである。
【0015】
図2に入力データ制御部2におけるメインCPU1からのSTART指示の処理フローを示す。
図2において、音声/映像制御部21は、メインCPU1からSTART指示を受け取ると、映像データのフレームの切れ目を待ち、映像データのフレームの切れ目を検出すると(ST21)、時間情報発生ハードウェア24から時間情報を取得し、その情報をSTC_offsetとして保存する(ST22)。
次に、映像入力制御ハードウェア26に映像データの入力開始指示を行い(ST23)、さらに音声入力制御ハードウェア22に音声データの入力開始指示を行い(ST24)、CPU1からのSTART指示における処理が終了する。
【0016】
図3は、図2で示したメインCPU1からのSTART指示の処理フローチャートに基づいて、入力データ制御部2におけるSTART時のデータ入力開始タイミングと時間情報PTSのつけ方を示したものである。
メインCPU1からSTART指示を受けると、入力データ制御部2の音声/映像制御部21は、映像のフレームを基準として、映像データと音声データの入力を開始する。そして、開始したときの時刻t31を時間情報ハードウェア24から取得し、STC_offsetとして保存する。
【0017】
その後は、映像データおよび音声データそれぞれのフレームの切れ目において、時間情報ハードウェア24から現在時刻を逐次取得し、START時のSTC_offset(t31)を引いた値をPTSとして、システムエンコード部3に出力する。
例えば、図3においては、映像データフレームの切れ目を検出すると、時間情報ハードウェア24から時刻t32を取得し、システムエンコード部3には、映像入力データとともに映像データのPTSを通知する。同様に音声データフレームの切れ目を検出すると、時間情報ハードウェア24から時刻t33を取得し、システムエンコード部3には、音声データとともに音声データのPTSを通知する。
【0018】
次に、メインCPU1からのSTART指示の処理後の定常時の処理について説明する。
図4は、入力データ制御部2がシステムエンコード部3に音声データを提供する際の、PTSを付加する処理のフローチャートを示したものである。
音声/映像制御部21は、音声データのフレームの切れ目を検出すると(ST41)、時間情報発生ハードウェア24から時間情報の取得と保存を行う(ST42)。そして、START時に保存したSTC_offsetと現在取得した時間情報から音声PTSを決定する(ST43)。最後に、システムエンコード部3の音声エンコード部31に、音声フレームデータにPTS情報を付加した情報を通知する(ST44)。
以上の処理を定常処理時、音声入力フレーム毎に行う。
【0019】
図5は、入力データ制御部2がシステムエンコード部3に映像データを提供する際の、PTSを付加する処理のフローチャートを示したものである。
音声/映像制御部21は、映像データのフレームの切れ目を検出すると(ST51)、時間情報発生ハードウェア24から時間情報の取得と保存を行う(ST52)。そして、START時に保存したSTC_offsetと現在取得した時間情報から映像PTSを決定する(ST53)。最後に、システムエンコード部3の映像エンコード部33に、映像フレームデータにPTS情報を付加した情報を通知する(ST54)。
以上の処理を定常処理時、映像入力フレーム毎に行う。
【0020】
上記の処理のフローチャートならびにタイミングに従って、入力データの入力開始ができ、定常状態において、PTSを付加したAV同期のとれた音声データと映像データを入力データ制御部2からシステムエンコード部3に提供できるようになる。
【0021】
次に、メインCPU1からのポーズ指示の処理について説明する。
図6は、メインCPU1からのポーズ指示に基づく音声/映像制御部21における処理のフローチャートを示したものである。
ここで、メインCPU1からポーズ指示を受けたとき、音声/映像制御部21が時間情報発生ハードウェア24から取得する時間情報を格納する変数を、pause_STC_offsetとしている。
【0022】
音声/映像制御部21は、メインCPU1からポーズ指示を受け取ると、映像データのフレームの切れ目を待ち、映像データのフレームの切れ目を検出すると(ST61)、時間情報発生ハードウェア24から時間情報を取得し、pause_STC_offsetとして保存する(ST62)。さらに、映像入力制御ハードウェア26に映像データの入力停止指示を行い(ST63)、時間情報ハードウェア24から時間情報を取得し、音声データと映像データのずれ時間測定を開始する(ST64)。
次に、音声データのフレームの切れ目を待ち、音声フレームの切れ目を検出すると(ST65)、時間情報発生ハードウェア24から時間情報の取得を行い、音声データと映像データのずれ時間測定を終了する(ST66)。同時に、音声データと映像データのずれ時間であるポーズ時音声遅れ時間delayを保存する(ST67)。さらに、音声データの入力停止指示を行って(ST68)、メインCPU1からのポーズ指示における処理が終了する。
【0023】
図7は、ポーズ時のデータ入力一時停止タイミングと時間情報の管理を示したものである。
図7において、メインCPU1からポーズ指示を受けると、音声/映像制御部21は、映像データのフレームを基準として、映像データの入力を停止する。このときの時間情報ハードウェア24から取得した時刻t71をpause_STC_offsetとして保存する。映像データ入力を一時停止した時刻t71から、次に音声データのフレームの切れ目を検出した時、時間情報ハードウェア24から時刻t72を取得し、ポーズ時音声遅れ時間delayを保存し、音声データの入力一時停止を行う。
【0024】
次に、メインCPU1からのポーズ指示処理後(図7において時刻t72以降)における、ポーズ中の処理について説明する。
ポーズ中は、音声データと映像データのずれであるポーズ中AV差分値countの測定を行う。
図8は、ポーズ中の音声/映像制御部21の処理のフローチャートを示したものである。
【0025】
図8において、まず現在ポーズ中であるか否かの判定を行い(ST81)、ポーズ中であれば、音声データのフレームの切れ目を待ち、音声のフレームの切れ目を検出すると(ST82)、時間情報発生ハードウェア24から時間情報を取得して保存し、音声データと映像データのずれ時間測定を開始する(ST83)。
次に映像データのフレームの切れ目を待ち、映像のフレームの切れ目を検出すると(ST84)、時間情報発生ハードウェア24から時間情報を取得して保存し、音声データと映像データのずれ時間測定を終了する(ST85)。
そして、ST83における音声データと映像データのずれ時間測定開始時刻と、ST85における音声データと映像データのずれ時間測定終了時刻から、ポーズ中AV差分値countを保存する(ST86)。
以上の処理をポーズ中に繰り返し行い、ポーズ中AV差分値countの測定を続ける。ポーズ中AV差分値countは、音声/映像制御部21内のメモリに上書きされていくため、ポーズ中における最新の音声データと映像データのずれ時間を示している。ここで、最新のポーズ中AV差分値を算出しているのは、いつポーズ解除指示があるか不明であり、その指示に備える必要があるためである。
【0026】
図9は、図8のフローチャートをもとに説明したポーズ中AV差分値countの測定方法を、図示したものである。
音声データの切れ目を検出すると、音声/映像制御部21は、時間情報ハードウェア24から時間情報t91を取得し、音声データと映像データのずれ時間測定を開始する。
次に映像データの切れ目を検出すると、音声/映像制御部21は、時間情報ハードウェア24から時間情報t92を取得し、音声データと映像データのずれ時間測定(t92ーt91)を行う。ここで、測定された音声データと映像データのずれ時間が、ポーズ中AV差分値countになる。
この制御をポーズ中、音声データを基準に繰り返し行い、常に最新のポーズ中AV差分値countを保存する。図9においては、ポーズ中AV差分値countの最新値は、時刻t95と時刻t96の差分(t96ーt95)である。
【0027】
次に、メインCPU1からのポーズ解除指示の処理について説明する。
メインCPU1からポーズ解除指示があった時に、ポーズ指示があった時とポーズ中に測定した音声データと映像データのずれに基づいて、音声/映像制御部21が、音声データの入力再開を遅らせるか、映像データの入力再開を遅らせるか、またはどちらも遅らせないかを決定し、AV同期のずれを解消する方法を以下に述べる。
図10は、メインCPU1からポーズ解除指示があった時の、音声/映像制御部21で行われる処理のフローチャートである。
なお、図10のフローチャートにおける変数diffは、ポーズ時とポーズ解除時における音声データと映像データのずれであるポーズ解除時音声補正値を表している。また、図10のフローチャートにおけるtotal_audio_delayは、映像データに対する音声データのずれを蓄積していく変数である累積音声ずれ補正値であり、システム初期化時において0に初期化される。
また、既に述べたとおり、ポーズ中AV差分値countは映像データフレームの切れ目のタイミングで更新される。従って、時間軸において、音声データのフレームの切れ目から映像データのフレームの切れ目までの時間が、図10のフローチャートにおいて、「音声データと映像データのずれ時間測定中」であることを意味している。
例えば、図9の横向きの矢印で示した時間が、音声データと映像データのずれ時間測定中であることを意味しており、それ以外の時間は音声データと映像データのずれ時間測定中ではないことを意味している。
【0028】
図10において、音声/映像制御部21は、メインCPU1からポーズ解除指示を受け取ると、映像データのフレームの切れ目を待ち、映像データのフレームの切れ目を検出すると(ST101)、STC_offsetの更新を行う(ST102)。
その後、音声データと映像データのずれ時間測定中であるか否かの判定を行い(ST103)、音声データと映像データのずれ時間測定中であれば、後述の図11に示す計算により、ポーズ時とポーズ解除時の音声データと映像データのずれ時間であるポーズ解除時音声補正値diffを求める(ST104)。測定中でなければ、後述の図12に示す計算により、ポーズ解除時音声補正値diffを求める(ST105)。
ポーズ解除時音声補正値diffの詳細については後述するが、ポーズ時音声遅れ時間delayとポーズ中AV差分値countに基づいて、そのポーズ処理において、ポーズ解除時において補正されるべき映像データに対する音声データのずれを表している。ポーズ解除時音声補正値diffが正の値の時は、映像データに対して音声データが遅れていることを意味し、ポーズ解除時音声補正値diffが負の時は、映像データに対して音声データが進んでいることを意味している。
【0029】
次に、ステップST104またはステップST105で求められたポーズ解除時音声補正値diffを、累積音声ずれ補正値total_audio_delayに加算する(ST106)。
従って、システム起動時に初期値0である累積音声ずれ補正値total_audio_delayは、システム動作中の間、複数のポーズ処理に対して、逐次ステップST106において累積加算される。ポーズ解除時音声補正値diffは各ポーズ処理時に補正されるべき音声データのずれ分であるのに対し、累積音声ずれ補正値total_audio_delayは、各回のポーズ解除時音声補正値diffを加算した累積値となるため、これが実際に補正されるべき映像データに対する音声データ補正値となる。
ステップST107以降は、システム動作中ポーズ処理毎に累積される累積音声ずれ補正値total_audio_delayの値に基づいて、AV同期のずれをどのように制御するか、具体的には映像データに対する音声データのずれを補正すべきか否か、及び、補正する場合は音声データと映像データのどちらを遅らせるかについて決定する処理である。
【0030】
まず、ステップST107において、累積音声ずれ補正値total_audio_delayが負、つまり音声データが進んでいる時には、累積音声ずれ補正値total_audio_delayに映像データの1フレーム長の時間を加算した(ST108)うえで、実際に映像データの再開を1フレーム遅らせる処理を行う。映像データの再開を1フレーム遅らせる処理は、映像データのフレーム切れ目を検出するまで映像データの入力再開を待つことにより実現される(ST109)。
映像フレームの切れ目を検出すると、映像データの入力を再開する(ST110)。
【0031】
ステップST107において、累積音声ずれ補正値total_audio_delayが負でない場合、つまり音声データが同じか遅れている時には、映像データは遅らせることなくそのまま入力を再開し(ST110)、ステップST111へ進む。
ステップST111においては、正である累積音声ずれ補正値total_audio_delayが1音声データフレーム以上である場合には、音声データの再開を遅らせる必要があるため、ステップST112以降に進む。
累積音声ずれ補正値total_audio_delayが、正ではあるが1音声データフレーム未満の場合には、音声データを遅らせることなく再開させる(ST114)。
ステップST112では、累積音声ずれ補正値total_audio_delayに音声データの1フレーム長の時間を減算した(ST112)うえで、実際に音声データの再開を1フレーム遅らせる処理を行う。この音声データの再開を1フレーム遅らせる処理は、音声データのフレーム切れ目を検出するまで音声データの入力再開を待つことにより実現される(ST113)。
音声フレームの切れ目を検出すると、映像データの入力を再開する(ST114)。
【0032】
次に、図10のフローチャートのステップST104及びST105において算出しているポーズ解除時音声補正値diffについて、その算出方法を図11及び図12により具体的に説明する。
図11は、ポーズ中のずれ時間測定中の場合に、図10のフローチャートに基づいて行われるポーズ解除時音声補正値diffの計算を図示したものである。
これは、ポーズ中のずれ時間測定中の場合、すなわち、メインCPU1から音声/映像制御部21に対するポーズ解除指示が、音声データのフレームの切れ目から映像データのフレームの切れ目の間に行われたため、そのポーズ解除指示後に求められるポーズ中AV差分値countの値を用いて、ポーズ解除時音声補正値diffを算出する場合である。
以下、図11に従って、ポーズ解除時音声補正値diffを算出するために、図10のステップST104で行われる手順について説明する。
【0033】
音声/映像制御部21は、メインCPU1からポーズ解除指示を受け取ると、映像のフレーム周期に合わせて、時間情報ハードウェア24から時刻t111を取得し、ポーズ指示時に保存していたpause_STC_offsetを基準としてSTC_offsetを再設定する。
また、時刻t111のタイミングにおいて、ポーズ中AV差分値countの測定も行われる。
ここで、delayは、すでに述べたとおり、ポーズ時における音声データと映像データのずれ時間であるポーズ時音声遅れ時間であり、ポーズ時に算出し保持していたデータである。また、audio_frame_timeは、音声データのフレーム周期である。
図11から明らかなように、下式(1)によりポーズ解除時音声補正値diffを求めることができる。
【0034】
【数1】
diff=delay+count−audio_frame_time…(1)
【0035】
図12は、ポーズ中のずれ時間測定中でない場合に、図10のフローチャートに基づいて行われるポーズ解除時音声補正値diffの計算を図示したものである。
これは、ポーズ中のずれ時間測定中の場合、すなわち、メインCPU1から音声/映像制御部21に対するポーズ解除指示が、映像データのフレームの切れ目から音声データのフレームの切れ目の間に行われたため、そのポーズ解除指示前に求めたポーズ中AV差分値countの値を用いて、ポーズ解除時音声補正値diffを算出する場合である。
以下、図12に従って、ポーズ解除時音声補正値diffを算出するために、図10のステップST105で行われる手順について説明する。
【0036】
音声/映像制御部21が、メインCPU1からポーズ解除指示を受け取ると、映像のフレーム周期に合わせて、時間情報ハードウェア24から時刻t121を取得し、ポーズ指示時に保存していたpause_STC_offsetを基準としてSTC_offsetを再設定する。
ここで、delayは、すでに述べたとおり、ポーズ時の音声データと映像データずれ時間であるポーズ時音声遅れ時間であり、ポーズ時に算出し保持していたデータである。
また、audio_frame_timeは、音声データのフレーム周期である。
video_frame_timeは、映像データのフレーム周期である。
図12から明らかなように、下式(2)によりポーズ解除時音声補正値diffを求めることができる。
【0037】
【数2】
diff=delay+count−audio_frame_time+video_frame_time …(2)
【0038】
以上のようにして、ポーズ解除時音声補正値diffが求められる。
【0039】
次に、図10のフローチャートを使って説明した、ポーズ解除時におけるAV同期のずれを解消する処理について、図13及び図14を用いて具体的に説明する。
図13は、映像データの入力再開を1フレーム遅らせる処理により、AV同期ずれを解消する処理を説明するための図である。
映像データの入力再開を遅らせる制御は、図10のポーズ解除時のフローチャートに従ってすでに述べたとおり、累積音声ずれ補正値total_audio_delayが負であるため(ST107)、AV同期ずれの補正を行い(ST108)、映像データのフレームの切れ目を見つけるまで、映像データの再開を1フレーム遅らせる処理を行う(ST109)ことにより実現される。
図13において、音声/映像制御部21がメインCPU1からのポーズ解除指示を受け取ると、映像データのフレームの切れ目を待ち、映像データのフレームの切れ目を検出すると(時刻t131)、図10の処理フローに基づき累積音声ずれ補正値total_audio_delayを算出する。これが負であるため、1映像フレーム待ってから映像データの入力を再開する(時刻t132)。
【0040】
図14は、音声データの入力再開を1フレーム遅らせる処理により、AV同期ずれを解消する処理を説明するための図である。
音声データの入力再開を遅らせる制御は、図10のポーズ解除時のフローチャートに従ってすでに述べたとおり、累積音声ずれ補正値total_audio_delayが1音声フレーム以上の場合に、AV同期ずれの補正を行い(St112)、音声データのフレームの切れ目を見つけるまで、音声データの再開を1フレーム遅らせる処理を行う(ST113)処理によって実現される。
図14において、音声/映像制御部21が、メインCPU1からのポーズ解除指示を受け取ると、映像データのフレームの切れ目を待ち、映像データのフレームの切れ目を検出すると(時刻t141)、累積音声ずれ補正値total_audio_delayが1音声フレームを超えているため、1音声フレーム待ってから音声データの入力を再開する(時刻t142)。
【0041】
図10のフローチャートにおいて、ステップST107及びST111から明らかなように、蓄積音声ずれ時間total_audio_delayが正であり1音声フレームを超えていない場合には、音声データ/映像データの入力再開のいずれも遅らせない。この場合には、この時ポーズ処理で生じた音声データと映像データのずれは、蓄積音声ずれ時間total_audio_delayに蓄積されていくことになる。
もっとも、音声データ/映像データの入力再開のいずれかを遅らせてAV同期ずれの解消が行われた場合にも、図10のステップST108及びST112の処理によって蓄積音声ずれ時間total_audio_delayは0にならないため、完全にAV同期ずれが解消されることはない。
しかしながら、本発明に係るAV記録装置によれば、当該AV記録装置が動作中において、蓄積ずれ時間total_audio_delayが常に1音声データフレーム以内に収まることになるため、その差が視聴者に認識されることはなく、十分にAV同期ずれを解消することが可能となる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、音声の入力データの取り込み停止がフレーム単位で行われ、ポーズ中も音声データのフレーム間隔が変えられないAV記録装置において、ポーズ時に生ずるAV同期ずれを解消することができるため、ポーズ解除後においても視聴者が違和感を感じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るAV記録装置のシステム構成を示す図である。
【図2】メインCPUからのSTART指示による処理のフローチャートである。
【図3】START時のデータ入力開始タイミングと時間情報のつけ方を示した図である。
【図4】音声データ提供定常時のPTSをつける処理のフローチャートである。
【図5】映像データ提供定常時のPTSをつける処理のフローチャートである。
【図6】ポーズ時の処理のフローチャートである。
【図7】ポーズ時のデータ入力一時停止タイミングと時間情報の管理を示した図である。
【図8】ポーズ中の処理のフローチャートである。
【図9】ポーズ中の音声データと映像データのずれ測定を示した図である。
【図10】ポーズ解除時の処理のフローチャートである。
【図11】ポーズ解除時のAV同期ずれの計算(測定中の場合)を示した図である。
【図12】ポーズ解除時のAV同期ずれの計算(測定中でない場合)を示した図である
【図13】映像データの入力再開を1フレーム遅らせる処理により、AV同期のずれを解消する処理を説明するための図である。
【図14】音声データの入力再開を1フレーム遅らせる処理により、AV同期のずれを解消する処理を説明するための図である。
【図15】従来のAV記録装置のシステム構成を示す図である。
【図16】ポーズ及びポーズ解除処理に伴う従来のAV記録装置の問題点を示した図である。
【符号の説明】
1,1a…メインCPU、2,2a…入力データ制御部、21,21a…音声/映像制御部、22,22a…音声入力制御ハードウェア、23,23a…音声用データメモリ、24,24a…時間情報発生ハードウェア、25,25a…映像用データメモリ、26,26a…映像入力制御ハードウェア、3,3a…システムエンコード部、31,31a…音声エンコード部、32,32a…マルチプレクサ部、33,33a…映像エンンコード部
Claims (9)
- それぞれ異なる所定のフレーム長を持つ映像データと音声データを入力し、AV同期処理を行った前記映像データと前記音声データを、時間情報を付加してエンコーダに供給するAV同期処理装置であって、
所定の周期に基づいて時間を計測するタイマ手段と、
前記タイマ手段に基づいて、前記入力した映像データと音声データの各フレームの開始時刻、前記ポーズ要求および前記ポーズ解除要求があった時刻を記憶する時間記憶手段と、
前記記憶した映像データと音声データの各フレームの開始時刻、ポーズ要求時刻またはポーズ解除要求の時刻に基づいて、前記ポーズ解除要求後に映像データと音声データのいずれかをフレーム単位で遅らせるか、またはいずれも遅らせないかを決定する、制御手段と
を有し、
前記制御手段は、
前記ポーズ指示があった時、映像データのフレームの切れ目を基準として、音声データのフレームの遅れ時間であるポーズ時音声遅れ時間を算出し、
前記ポーズ指示後において、前記映像データの各フレームの開始時刻毎に、前記映像データに対する前記音声データのフレーム開始時刻の差分であるポーズ中AV差分値を算出し、
前記算出したポーズ時音声遅れ時間と前記ポーズ中AV差分値に基づいて、前記ポーズ解除後に補正されるべきポーズ解除時音声補正値を算出し、
複数のポーズ指示のそれぞれにおいて、前記ポーズ解除時音声補正値を累積した累積音声ずれ補正値により、前記ポーズ解除要求後に前記映像データと前記音声データのいずれかをフレーム単位で遅らせるか、またはいずれも遅らせないかを決定する、
AV同期処理装置。 - 前記制御手段は、前記ポーズ解除要求があったときに、前記累積音声ずれ補正値に基づいて、前記音声データのフレームが前記映像データのフレームに対して進んでいると判断した場合、前記ポーズ解除後に前記音声データを前記映像データに対して1フレーム分遅らせて入力する
請求項1に記載のAV同期処理装置。 - 前記制御手段は、前記ポーズ解除要求があったときに、前記累積音声ずれ補正値に基づいて、前記音声データのフレームが前記映像データのフレームに対して1フレーム分以上遅れていると判断した場合、前記ポーズ解除後に前記映像データを前記音声データに対して1フレーム分遅らせて入力する
請求項1に記載のAV同期処理装置。 - それぞれ異なる所定のフレーム長を持つ映像データと音声データを入力し、AV同期処理を行った前記映像データと前記音声データを、時間情報を付加してエンコーダに供給するAV同期処理方法であって、
所定の周期に基づいて時刻を計測する工程と、
前記計測した時刻に基づいて、前記入力した映像データと音声データの各フレームの開始時刻、前記ポーズ要求および前記ポーズ解除要求があった時刻を記憶する工程と、
前記記憶した映像データと音声データの各フレームの開始時刻、前記ポーズ要求および前記ポーズ解除要求の時刻に基づいて、前記ポーズ解除要求後に映像データと音声データのいずれかをフレーム単位で遅らせるか、またはいずれも遅らせないかを決定する、制御工程と
を有し、
前記制御工程において、
前記ポーズ指示があった時、前記映像データのフレームの切れ目を基準として、前記音声データのフレームの遅れ時間であるポーズ時音声遅れ時間を算出し、
前記ポーズ指示後において、前記映像データの各フレームの開始時刻毎に、前記映像データに対する前記音声データのフレームの開始時刻の差分であるポーズ中AV差分値を算出し、
前記算出したポーズ時音声遅れ時間と前記ポーズ中AV差分値に基づいて、前記ポーズ解除後に補正されるべきポーズ解除時音声補正値を算出し、
複数のポーズ指示のそれぞれにおいて、前記ポーズ解除時音声補正値を累積した累積音声ずれ補正値により、前記ポーズ解除要求後に前記映像データと前記音声データのいずれかをフレーム単位で遅らせるか、またはいずれも遅らせないかを決定する、
AV同期処理方法。 - 前記制御工程において、前記ポーズ解除要求があったときに、前記累積音声ずれ補正値に基づいて、前記音声データのフレームが前記映像データのフレームに対して1フレーム分以上遅れていると判断した場合、前記ポーズ解除後に前記映像データを前記音声データに対して1フレーム分遅らせて入力する、
請求項4に記載のAV同期処理方法。 - 前記制御工程において、前記ポーズ解除要求があったときに、前記累積音声ずれ補正値に基づいて、前記音声データのフレームが前記映像データのフレームに対して1フレーム分以上遅れていると判断した場合、前記ポーズ解除後に前記映像データを前記音声データに対して1フレーム分遅らせて入力する
請求項4に記載のAV同期処理方法。 - それぞれ異なる所定のフレーム長を持つ映像データと音声データを入力して、AV同期処理を行い、時間情報を付加してエンコーダに供給し、前記エンコーダでは前記映像データと前記音声データと前記時間情報をコード化して多重化したビットストリームを出力するAV記録装置であって、
所定の周期に基づいて時間を計測するタイマ手段と、
前記タイマ手段に基づいて、前記入力した映像データと音声データの各フレームの開始時刻、前記ポーズ要求および前記ポーズ解除要求があった時刻を記憶する時間記憶手段と、
前記ポーズ指示があった時、映像データのフレームの切れ目を基準として、音声データのフレームの遅れ時間であるポーズ時音声遅れ時間を算出し、前記ポーズ指示後において、前記映像データの各フレームの開始時刻毎に、前記映像データのフレームに対する前記音声データのフレーム開始時刻の差分であるポーズ中AV差分値を算出し、前記算出したポーズ時音声遅れ時間と前記ポーズ中AV差分値に基づいて、前記ポーズ解除後に補正されるべきポーズ解除時音声補正値を算出し、複数のポーズ指示のそれぞれにおいて、前記ポーズ解除時音声補正値を累積した累積音声ずれ補正値により、前記ポーズ解除要求後に前記映像データと前記音声データのいずれかをフレーム単位で遅らせるか、またはいずれも遅らせないかを決定するAV同期処理手段と、
前記映像データと前記音声データの各フレームの開始時刻に基づいて、前記映像データと前記音声データの時間情報を管理する時間情報管理手段と、
を有する、AV記録装置。 - 前記AV同期処理手段は、前記ポーズ解除要求があったときに、前記累積音声ずれ補正値に基づいて、前記音声データのフレームが前記映像データのフレームに対して1フレーム分以上遅れていると判断した場合、前記ポーズ解除後に前記映像データを前記音声データに対して1フレーム分遅らせて入力する、
請求項7に記載のAV記録装置。 - 前記AV同期処理手段は、前記ポーズ解除要求があったときに、前記累積音声ずれ補正値に基づいて、前記音声データのフレームが前記映像データのフレームに対して1フレーム分以上遅れていると判断した場合、前記ポーズ解除後に前記映像データを前記音声データに対して1フレーム分遅らせて入力する、
請求項7に記載のAV記録装置。
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