JP4571794B2 - オーディオ／ビジュアルコンポーネントを分解するための方法およびシステム - Google Patents

Description

本発明は、オーディオ／ビジュアルに関する。より詳細には、本発明は、オーディオ／ビジュアルコンテンツストリームの接続、配布および体験のためのシステムおよび方法に関する。

今日の家庭でのオーディオ／ビジュアル（Ａ／Ｖ）コンテンツは、種々のメーカからハードウエアおよびソフトウエアコンポーネントを過剰に必要とする。これらコンポーネントは、今日存在する、相互動作性とデバイス接続と通信とにおける種々の発達に、完全には活用してこなかった。一般のＡ／Ｖシステムのセットアップは、お互いにハードワイヤードされ、ときにはチューナ／ソーススイッチャを介した多数のデバイスから成っている。結果として、このようなシステムの機能の大部分は、一般的に、１つの部屋や家の限られた区域に提供される。例えば、適度に使用可能なＡ／Ｖコンポーネントを持った一般的な家において、子供部屋には、コンパクトディスク（ＣＤ）プレイヤ、スピーカおよびテレビジョン（ＴＶ）があるかもしれないが、そのＴＶはおそらく外部スピーカに接続されていない。だが一方、居間にある、ＴＶ、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、ＶＣＲ、スピーカおよびステレオシステムは、全て互いに接続される。

子供部屋のコンポーネントを、単独の方法で、または居間と結合して相互接続することは可能であるかもしれないが、大抵の人は、その複雑性を訴え、コンポーネントからコンポーネントへ、すなわち家のあちこちどころか、部屋のあちこちのスピーカへ配線を張り巡らせるのに苦労するであろう。

家でのＡ／Ｖシステムおよび接続の一般的な例を、図１に関して説明する。図示されるように、一般のホームシステムは、衛星放送用受信機ケーブルボックス１０２、デジタル音楽プレイヤを備えたＰＣ１０４、ＶＣＲ１０６、ＣＤ／ＤＶＤプレイヤ１０８、チューナまたはソーススイッチャ１１０、ＴＶ１１２、サウンドプロセッサ１１４、増幅器１１６、および左のチャンネルスピーカ１１８および右のチャンネルスピーカ１２０を含むことができる。

衛星放送用受信機１０２、ＰＣ１０４、ＶＣＲ１０６、ＣＤ／ＤＶＤ１０８およびＴＶ１１２（集合的にソースデバイスと称する）を、全て、チューナ／ソーススイッチャ１１０に接続する。一般的に、各ソースデバイスを、個別に、１対のオーディオケーブルを介してチューナソーススイッチャ１１０に接続する。オーディオケーブルの各対によって、信号はシステムの左および右のチャンネルへ供給される。あるいはまた、等時性の相互接続である、ＳＰＤＩＦ（Ｓｏｎｙ／Ｐｈｉｌｌｉｐｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｆｏｒｍａｔ）のような、デジタルポイントトゥポイント相互接続を用いても良い。次いで、このような信号を、最終的に、左のおよび右のチャンネルスピーカ１１８、１２０のうち適切な方へと導く。サウンドプロセッサ１１４を、チューナ１１０に組込むことができ、幾つかの場合には独立したデバイスに含ませることができる。どちらの場合でも、サウンドプロセッサ１１４は、さらに、ソースシグナルの処理を提供して、ステレオ、サラウンドサウンドおよび他のこのような音響効果を生成する。増幅器１１６を、また、チューナ１１０およびサウンドプロセッサ１１４と同じユニットに組込むことができる。増幅器１１６は、左のチャンネルスピーカ１１８および右のチャンネルスピーカ１２０の双方への信号の増幅を提供する。

一般的に言って、ここまで記述した機能は、個々のコンポーネントをお互いに適切に接続した場合、単に実行可能である。ユーザは、適切に接続しなければならない、多数のコネクタと多数の配線とに直面するので、問題が、発生する傾向にある。ユーザのジレンマをさらに増すのは、オーディオ／ビジュアル情報を家の中の多数の部屋へ配信する、または拡張する必要性がある。従来のステレオシステムは、分散された制御、あるいは長い距離に亘る、スピーカまたは他のコンポーネントの広範囲の配線に順応しない。この点に関して、データ通信に関する最近の技術革命のいずれかを活用するＡ／Ｖシステムを備えた主な進歩は無かった。電子Ａ／Ｖコミュニケーションの問題に取り組む試みは、一般的に、制限によって妨害されており、その制限とは、現在の操作のハードワイヤードモード（ｃｕｒｒｅｎｔ ｈａｒｄ ｗｉｒｅｄ ｍｏｄｅ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）、および今日用いられる物理的コンポーネントに起因している。例えば、ソースコンポーネントから長い距離のところに出力コンポーネントを配置しようとするとき、Ａ／Ｖ再生の質は減少する。これらは、用いられる物理的配線内の信号の損失によるものであり、多数接続されたデバイスを制御する簡単な方法がないことによるものである。

上述した広範囲の配線に関する接続問題の幾つかについて、取らなければならない、または解決するための試みは、コンポーネント間を無線で通信する専用の方式、またはＡ／Ｖコンポーネント間を通信するための媒体として、家のＡＣ配線を利用するよう試みる非標準方式を含んできた。これらの試みは、多くの方法でそれらの目標を満たしてこなかった。これらの欠点の幾つかは、他のデバイスからのノイズまたは干渉等の要因による低い音質を含む。他の欠点は、非標準ハードウエアアプローチによる費用と関係がある。十分に洗練された送信機および受信機を妥当なコストでホームＡ／Ｖシステムに組込んでこのような媒体を介してＡ／Ｖ配信を可能にするための費用は、かなり高いものとなっている。

Ａ／Ｖデバイスと出力デバイスとの間の密なつながりを切離す要求から、このようなデバイス間で、低いコストで、トランスペアレントであり、およびインテリジェントなリンクを提供する通信パラダイムが必要とされる。

上述を考慮して、Ａ／Ｖコンポーネントの分解（ｄｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）を可能にするシステムおよび方法を提供する必要がある。さらに重要なことには、このような分解を、いずれの関係するコンポーネントの位置、およびいずれの基礎通信プロトコルに影響されない、方法論に基づかせることである。さらに、このようなＡ／Ｖコンポーネントの設置および利用について、柔軟な体系と満足なユーザ体験とをも、提供するシステムおよび方法に対するニーズがある。さらに、Ａ／Ｖコンポーネントの場所および物理的な近接さの制限に対処するシステムに対するニーズもある。

本発明は、Ａ／Ｖコンポーネントの接続およびＡ／Ｖコンテンツストリーム情報の通信のための方法およびシステムを指向する。

一の形態では、本発明は、ネットワークを介して１または２以上の出力デバイスへ伝送するために実装された、ソースデバイスからのＡ／Ｖストリームを指向する。

他の形態では、本発明は、ＩＰネットワークプロトコルの使用を指向する。

さらに他の形態では、本発明は、Ａ／ＶシステムをサポートしたネットワークへのレガシＡ／Ｖシステムの統合を可能にするデバイスを指向する。

さらに他の形態では、本発明は、多数の出力デバイス上でのＡ／Ｖストリーム情報のレンダリングと再生とを同期させることを指向する。

さらに他の形態では、本発明は、ネットワーク化されたＡ／Ｖデバイス間の厳密な時間（ｔｉｇｈｔ ｔｉｍｅ）同期を確立するためのシステムおよび方法を指向する。

本発明は、ＩＰネットワークを介して１または２以上の出力デバイスへ伝送するために実装されたソースデバイスからのＡ／Ｖストリームに備える。ブリックデバイス（ｂｒｉｃｋ ｄｅｖｉｃｅ）は、Ａ／ＶシステムをサポートしたネットワークへのレガシＡ／Ｖシステムの統合を可能にする。ブリックデバイスは、アナログ信号とＩＰプロトコル変換とを提供するように作動し、受信されたＡ／Ｖストリームデータパケットの同期と共に作動する。多数の出力デバイス上でＡ／Ｖストリームコンテンツのレンダリングと再生とを同期させて、ひずみおよび他のネットワークの特異性（ｉｄｉｏｓｙｎｃｒａｓｙ）を克服し、ユーザの体験が満足いくものになるよう促進する。

本発明のさらなる形態は、それに付随する利点および新規な特徴と共に、部分的には以下の説明に記載され、および部分的には以下を精査することで当業者に明らかになり、または本発明の実施から学びとることができる。本発明の目的および利点は、添付の特許請求の範囲で特に指摘した手段および組合せによって実現され、達成されることができる。

本発明を、添付した図面を参照して以下に詳細に説明する。
本発明は、Ａ／Ｖコンポーネントを分解し、特定の場所の至る所で、または地理的に分散された区域において、このようなコンポーネントの遠隔の配置を可能にするためのシステムおよび方法を指向する。本発明は、コンポーネント間の実際の媒体に影響を受けない、ネットワーク通信プロトコルを用いることによって、ソースと行き先であるＡ／Ｖコンポーネントとの間の通信を提供する。

一の実施形態では、種々のＡ／Ｖコンポーネントを、ＩＥＥＥ８０２．１１、１０Ｂａｓｅ−ＴおよびＨＰＮＡ等の、種々のインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークを介して接続する。種々の接続を例示する例示的ネットワーク２００を図２に示す。このようなＩＰネットワークを用いると、分解されたＡ／Ｖストリーム配信を提供することができるが、ＩＰネットワークへの固有の他の問題によって、コンテンツ配信における同期の問題がもたらされる。このような同期の問題を、伝送遅延に関する問題と共に、本発明によって対処する。本発明は、さらに、「ブリック」の使用を通じて、ＩＰストリーム配信システム中のレガシＡ／Ｖコンポーネントの統合および使用に備える。本明細書で用いる「ブリック」とは、本質的にハードウエアおよびソフトウエアコンポーネントのグループであり、それらハードウエアおよびソフトウエアコンポーネントによって、ＩＰネットワークとＡ／Ｖコンポーネントまたはシステムの従来のアナログ回路との間のやり取りが提供される。ブリックについてのより詳細な説明は、図３を参照して後に行う。例示のために、種々のタイプのブリックに対して参照がなされているが、これは単に、図の説明を助けるため、およびコンポーネントのあり得る差異を示すためである。しかしながら、議論されたタイプに関係なく、ブリックは、概念的に、半分はＩＰであり、半分はＡ／Ｖ媒体である。

図２に戻ると、例示的ネットワーク２００が示されている。ネットワーク２００では、多数のＡ／Ｖコンポーネントが相互接続されている。より詳細には、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）プレイヤ２０２、チューナ２０４、コンパクトディスク（ＣＤ）プレイヤ２０６およびパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２０８を、それぞれソースデバイスと見なし、種々のインタフェースを介してＩＰ通信クラウド２２０に接続する。スピーカ（左チャンネルスピーカ２３２および右チャンネルスピーカ２３６）およびディスプレイ２４０等の受信デバイスを、また、通信クラウド２２０に接続する。本発明は、図２に示される特定のソースまたは受信デバイスに制限されるものではない。さらに、タイムマスターデバイス（ｔｉｍｅ ｍａｓｔｅｒ ｄｅｖｉｃｅ）２２８は、ネットワークの同期を容易にし、また、通信クラウド２２０に接続される。示されるアクセスポイントデバイス２１８は、多数の無線ネットワークデバイスのうちの任意の１つについてのインタフェースを提供する。上述で示唆したように、ネットワーク２００は、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）およびインターネットを含むことができる。ブロック２２６を、インターネットの通信クラウド２２０への接続を例示するために示す。通信クラウド２２０は、さらに、ＤＳＬモデム２２４、１０／１００スイッチ２２２、ルータおよび他のこのような通信接続デバイス等の、幾つかの相互接続されたコンポーネントを含んでもよい。

当業者によって理解されるように、上述したＡ／Ｖデバイスおよびコンポーネントの各々は、ネットワーククラウド２２０に接続可能なインタフェースを必要とする。制限ではなく例示のために、幾つかのコンポーネントを、ＩＰネットワーク接続の特定のタイプを有するものとして、示し説明する。ＩＰインタフェースまたは接続のタイプは、本発明のシステムおよび方法に透過性であることを理解するべきである。さらに、通信クラウド２２０へのインタフェースは別個のコンポーネントとして示されているが、本発明は、それらコンポーネントのうちの幾つかまたは全てを、Ａ／Ｖデバイスへ直接一体化できることも期待する。Ａ／Ｖデバイスへ一体化されると、別個のブリックインタフェースは、必要なくなる。しかし、レガシＡ／Ｖソースおよび受信デバイスを収容するためには、ブリックを提供しなければならない。

本例示では、ＤＶＤプレイヤ２０２を、第１型ブリック２１０を介して接続するように示す。第１型ブリック２１０は、ＭＰＥＧコンバータを含み、ＤＶＤプレイヤ２０２からの情報のビデオ部分を処理する。ＤＶＤプレイヤ２０２からの信号のアナログ部分を処理するためのアナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）をも、第１型ブリック２１０内に示す。第１型ブリック２１０の他のコンポーネントは、ネットワークインタフェースである。ネットワークへの接続性を、特定のネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）または他の集積回路を通じて提供することができる。例示されたＤＶＤプレイヤ２０２の場合、８０２．１１ＮＩＣを利用して、通信クラウド２２０への無線の接続性を提供する。無線の接続性を、８０２．１１アクセスポイント２１８を介して完結させる。このように、第１型ブリック２１０によって、多数のＩＰ互換性のＡ／Ｖ受信デバイスのうちのいずれかでレンダリングするために、ソースＤＶＤプレイヤ２０２からＩＰネットワーク２００上へのＡ／Ｖコンテンツの流れを可能とする。

ＤＶＤプレイヤ２０２に幾分類似した方法において、チューナ／増幅器２０４を、また、ＩＰネットワーク２００の通信クラウド２２０に接続する。チューナ／増幅器２０４を、第２型ブリック２１２を介して接続する。第２型ブリック２１２は、アナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）を含み、チューナ／増幅器２０４からの信号のアナログオーディオ部分を処理する。第２型ブリック２１２は、また、ソース情報をＩＰネットワーク２００上に配置するために、ネットワークインタフェースを含む。この場合にも、接続性を、８０２．１１ＮＩＣによって提供する。

ＣＤプレイヤ２０６もまた、通信クラウド２２０に接続する。ＣＤプレイヤ２０６を、第３型ブリック２１４を介して接続する。第３型ブリック２１４は、アナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）を含み、ＣＤプレイヤ２０６からの信号のアナログ部分を処理する。第３型ブリック２１４は、１０Ｂａｓｅ−ＴＮＩＣを通じてネットワーク接続性を提供し、その１０Ｂａｓｅ−ＴＮＩＣを、通信クラウド２２０の１０／１００スイッチ２２２へ直接配線する。

図示されるように、ＰＣ２０８もまた、多数の適切なネットワークインタフェースカード２１６のうちのいずれかの１つを介して通信クラウド２２０に接続することができる。この場合、ＮＩＣ２１６を、ＰＣ２０８内に組込み、１０／１００スイッチ２２２へ配線する。

任意のソースＡ／Ｖデバイス２０２〜２０８からの信号を全て、最終的に、１または２以上の受信デバイスによって消費する。受信デバイスは、エンドユーザの聞く／見る楽しみのための信号をレンダリングないし提供する。幾つかのＡ／Ｖストリームのための例示的受信デバイスを、スピーカ２３２、２３６およびディスプレイ２４０として例示する。左のチャンネルスピーカ２３２は、第４型ブリック２３０を介して通信クラウド２２０に接続され、通信クラウド２２０から情報を受信する。右のチャンネルスピーカ２３６は、また、第４型ブリック２３４を介して通信クラウド２２０に接続され、通信クラウド２２０から情報を受信する。第４型ブリック２３０、２３４は、１０Ｂａｓｅ−ＴＮＩＣおよびデジタル−アナログコンバータ（ＤＡＣ）等の、ネットワークインタフェースを含む。要するに、第４型ブリック２３０、２３４は、ＩＰストリーム情報を受信しアナログ信号へと変換し、それら情報を、スピーカ２３２、２３６によってレンダリングすることができる。ビデオディスプレイ２４０は、グラフィックのイメージを表すことができ、そのイメージを、第５型ブリック２３８を介して通信クラウド２２０から受信する。第５型ブリック２３８は、ＮＩＣおよびビデオ信号を伸長するためのＭＰＥＧデコーダを含む。

上述の各ブリックの説明を、分かりやすくするために大いに簡素化したことは、当業者によって理解されよう。ブリック、特に第５型ブリックのより詳細な説明は、図３を参照して行う。他のブリックの種類は、本発明の範囲内であり、各々は、ブリックが接続された特定のＡ／Ｖデバイスに適している類似のおよび適切なコンポーネントを含むことも、また、理解されよう。

図３において、第５型ブリックが示され、ブリック３００として、一般的に、参照される。ブリック３００は、スタンドアローンのコンポーネントとすることができ、主に過渡的なデバイスとして意図され、それによって、ユーザは、さらに投資を最小限にできる一方で、本発明の利点を享受することができる。言い換えれば、ブリック３００によって、ユーザは、標準のＡ／ＶデバイスをＩＰネットワーク２００に接続することができる。これを、物理的におよび論理的にブリッジする接続を提供することによって達成し、それらの接続によって、ユーザは、ＩＰ配信ネットワークで既存のＡ／Ｖシステムを利用することができる。本発明の他の実施形態において、ブリック３００の機能またはそのコンポーネントを、個別のＡ／Ｖコンポーネントへ組込みおよび一体化する。これによって、別個のブリック３００コンポーネントに対する必要性を取り除く。いずれかの場合にも、ブリック３００は、ＩＰネットワークに依存した半分およびＡ／Ｖ媒体の半分を含む。Ａ／Ｖ媒体の半分は、ブリックをソースまたは受信デバイスとして意図するか否かに依存して変わる。ソースデバイスの例は、チューナ、マイクロフォンおよびＤＶＤプレイヤを含み、一方、受信デバイスは、スピーカおよびディスプレイを含む。

一般に、ブリック３００は、ネットワーク通信コンポーネント、すなわちネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）３０４、電源ユニット３０２、マイクロプロセッサコンポーネント３０６、ＤＡＣコンポーネント３０８および増幅器３１０を含む。スタンドアローンのブリック３００の場合には、ブリック内の各コンポーネントに対して電力が必要である。この電力を、電源ユニット３０２によって供給する。上述したように、ＮＩＣ３０４は、ＩＰネットワークへのインタフェースを供給する。マイクロプロセッサコンポーネント３０６は、クロッキングコンポーネントおよびＩＰスタックインタフェースを含む。マイクロプロセッサコンポーネント３０６は、本明細書で一般的に説明された機能に対して必要である同期および他のプロセスを行う。ブリックが受信タイプのＡ／Ｖデバイス用である場合、ＤＡＣコンポーネント３０８は理想的に存在し、一方、ブリックがソースＡ／Ｖデバイス用である場合、ＡＤＣコンポーネントを通常見出すであろう。いずれのコンバータコンポーネントも、クロッキング機構を一体化して、信号のタイミングと同期とを供給する。増幅器コンポーネント３１０は、受信Ａ／Ｖシステムを駆動するのに必要とされるアナログ処理を提供する。

本発明の環境を簡潔に記述してきたが、以下の記述は、本発明の幾つかの他の形態、すなわち、本発明を利用するＡ／Ｖシステムの操作を指向する形態に焦点を合わせる。一般的な前提として、ＩＰネットワークは、情報のタイムリーな配信を保証しない。最善のパケット配信はそれが期待されうることである。言い換えれば、データのパケットは、それがそこへ着くとすれば、それがそこへ着くときに、そこへ着くであろう。ＩＰネットワークのこのような不確実性は、遅延、待ち時間、ジッタおよび他の固有のネットワーク特性に起因している。しかし、本発明は、ソリューションを提供し、そのソリューションによって、一般のＩＰネットワークのこのような妨げ（ｓｅｔｂａｃｋ）にも関らず、Ａ／Ｖストリームを同期された方法で送信し受信することができる。特に、本発明は、Ａ／Ｖストリーム情報の伝送とレンダリングとのために、“厳密な時間”（ｔｉｇｈｔ ｔｉｍｅ）の同期の概念を提供する。

Ａ／Ｖ伝送と再生との同期を、ソースおよび受信デバイス間で時間同期を確立することによって達成する。時間同期を、ネットワーク上でタイムマスター（ｔｉｍｅ ｍａｓｔｅｒ）を選ぶことによって達成する。ブリックおよび対応したＩＰＡ／Ｖデバイスは全て、それらのクロックをタイムマスターに同期させる。操作で、ソースデバイスから生じる、Ａ／Ｖデータパケットは、タイムスタンプ（ｔ）を含む。タイムスタンプ（ｔ）を、タイムマスターデバイス２２８から獲得する。遅延指示（ｄ）を、また、伝送データパケット内に含ませる。組み合わせでは、データパケットのこれら時間に関連したコンポーネントにより、いつ情報をレンダリングするかについて受信デバイスに指示する。本質的に、各受信デバイスは、特定の期間（ｔ+ｄ）まで、関連したパケットをレンダリングすることを待つ。このように、受信デバイスは全て、受信された情報パケットを（ｔ+ｄ）に合わせて同時に上演し、それは、いつその情報を、実際にソースからデバイスで受信したかに依らない。例えば、２つの受信デバイス、ｒｅｃｖＡおよびｒｅｃｖＢがあると想定する。さらに、データパケットは、ｘ秒かけてデバイスｒｅｃｖＡに達し、ｙ秒かけてデバイスｒｅｃｖＢに達すると想定する。ｘおよびｙ秒が特定のパケット遅延指示ｄより小さい限り、ｒｅｃｖＡおよびｒｅｃｖＢは、いつそれらパケットを受信したかに依らずに、時間（ｔ+ｄ）において同期してパケットを再生／レンダリングする。

厳密な時間の概念は、ＩＰネットワークでのオーディオおよびビデオ情報の人間の知覚の同期を提供する。オーディオからビデオへの同期を、一般に、リップシンクと言われている。音の速さは、おおよそ１ミリ秒あたり０．３メートル（１フィート）であり、光の速さは、おおよそ１ナノ秒あたり０．３メートル（１フィート）であることは、周知である。このように、人間によって感知される視覚情報は、同時に発生されたあらゆる付随する音よりも非常に早く脳に達する。当技術分野内の種々の実験および研究を通して、音の視覚への遅延に対する感知閾値については、負の８ミリ秒（８ｍＳｅｃ）から正の２０または３０ミリ秒（+２０／３０ｍＳｅｃ）の範囲であることが決定され、一般に受け入れられてきた。言い換えれば、視覚的に感知されたイベントとそれに付随する音との間の遅延は、それが気づかれないようにするためには、上述した範囲内になければならない。より詳細には、Ａ／Ｖストリームを扱うときは、音が、ビデオよりも８ミリ秒前に着く、またはビデオより２０ミリ秒後に着く場合、その音は、人間のリスナへは目立ってばらばらになることはないであろう。

オーディオ情報を、２つまたは３つ以上のスピーカへ導くと、リスナに顕著なひずみがないことを保証するために、それら信号のより厳密な位相合わせを必要とする。もっとも単純なひずみはエコーであるが、より微妙なひずみが信号キャンセレーションに起因して生じる。品質の高いステレオイメージを維持するための（または大多数のチャンネルのための）厳密なタイミングは、学術文献に明らかには記載されていないが、数十マイクロ秒の時間精度は、明らかに識別可能である。幾つかの映画スタジオは、精度が、関係する最も高い周波数の１／４波長でなければならないという経験法則を用いる。従って、２０ＫＨｚ信号は、１２．５マイクロ秒の時間の精度を必要とする。本発明は、信号をネットワークを介して受信デバイスへ送信するときに、潜在的に生じるこのようなひずみに取り組み最小化するための技術を具体化する。その技術は、全ての受信デバイスによる同期された信号再生の概念に基づく。

上述のような、一般の経験法則は、１２マイクロ秒（１２μｓｅｃ）への同期によって、リスナにスタジオのような品質の体験を提供すべきであるということである。オーディオからビデオへの同期のみが必要である場合、その同期はあまり重要なものではない。本発明のソースおよび受信デバイスは全て、それらのクロックを同期させて、単一の参照点を提供する。同期を、単一のタイムマスターデバイス２２８を参照することによって達成する。しかしながら、これらのデバイスのクロックの同期の精度は、どのように各デバイスをタイムマスターデバイスへ接続するか、例えば有線か無線接続するかに依存することを留意するべきである。受信デバイスがネットワークに接続される媒体の伝播遅延の分散（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｄｅｌａｙ ｖａｒｉａｎｃｅ）は、タイムマスターデバイス２２８から受信された時間の同期の精度に影響を与える。しかしながら、全ての受信デバイスが同期している限り、集合的な受信デバイスがソースデバイスに対してどのくらい同期から外れているかは重要ではない。言い換えれば、受信デバイス間の厳密な時間の同期によって、同期された再生およびレンダリングが可能であり、従って、ユーザは聴く楽しみを高められる。本発明のこのような機能は、厳密な時間の同期を設けることである。

本発明の“厳密な時間”の概念を導入して、Ａ／Ｖストリームの同期のための厳密な時間を実施することを、図４および図５を参照して説明する。図４において、ＳＰＤＩＦ（Ｓｏｎｙ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ Ｆｏｒｍａｔ）情報を処理するための従来のフェーズロックループ（ＰＬＬ）を例示する。図示されたように、ソースＤＶＤ４０２は、ＳＰＤＩＦの信号を提供し、その信号を、スピーカコーン４０８を通じて再生する前に、ＰＬＬ４０６によってサンプリングし、ＤＡＣ４０４によって受信する。この配置は、ＤＶＤ４０２等のソースデバイスの内部クロックとＤＡＣ等の一般の中間デバイスとの間の不整合性に対処するのに一般に利用されている。例えば、ＤＶＤ４０２を４４．１ｋＨｚの周波数で動作させ、ＤＡＣ４０４もまた４４．１ｋＨｚで動作させることができるが、電子コンポーネントの性質により、それら２つの周波数は正確に同じにならないという事実がある。それら２つの周波数は、小数の端数を切り捨てているかもしれない。言い換えれば、ＤＶＤ４０２は、実際は４４．０８７７ｋＨｚであるかもしれないし、およびＤＡＣ４０４は、４４．０９４４ｋＨｚであるかもしれない。このように、延長された期間にわたって、およびときどき、ＤＡＣ４０４において、バッファのアンダーフローまたはオーバーフローの状態が存在する。言い換えれば、２つのコンポーネントのうちどちらがより速いかに依存して、ＤＡＣ４０４は、空のバッファで終わることができ、信号がスピーカに届かない。あるいはまた、ＤＶＤ４０２は、新しい情報をいれるための空きがＤＡＣのバッファにないかもしれない。ＰＬＬ４０６は、この不一致の修正を可能にする。その修正により、デバイスとこのような同期との間の位相は同じになる。ＰＬＬ４０６は、ＤＶＤ４０２からの入来信号に従い、そして、ＤＡＣ４０４のバッファからの情報の流れをスピードアップまたはスローダウンすることによってＤＡＣ４０４を調節する。

本発明では、図２に示されるようなネットワーク２００上に接続されたソースおよび受信デバイスを、別異に同期させる。図５は、本発明内の配置を例示し、その配置とは、図２のソースＤＶＤプレイヤ２０２とスピーカ２３２との間の同期を提供するためのものである。図５に示されるように、ソースＤＶＤ２０２は、信号をソースブリック２１０へ提供し、そのブリック２１０により、ネットワーク通信クラウド２２０上にその情報を配置する。受信ブリック２３０は、ネットワーク通信クラウド２２０から情報を受信し、スピーカコーン２３２を通じて再生することができる。この配置では、同期は、ＤＡＣ５１２へのクロック５１０の接続を通して達成され、それにより、Ａ／Ｖストリーム情報のレンダリングを制御するために、ブリック２３０へのフィードバックを提供する。

Ａ／Ｖ情報ストリームは、ＤＶＤ２０２で発生し、ブリック２１０によってＩＰプロトコルに適切に変換され、ネットワーク通信クラウド２２０に接続された、幾つかの受信デバイスのうちの１つへ伝送される。ＩＰネットワーク上の伝送は、非同一同期（ｎｏｎ−ｉｓｏｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ）である。言い換えれば、ＩＰネットワークは、変動する時間を基にしてデータパケットを伝送する。このように、あて先に対して意図されたパケットが、確実に、固定された時間間隔で到着することは期待できず、または一定の時間長に対して一時滞在とすることはできない。従って、Ａ／Ｖストリーム情報のいかなる同期も、フレキシブルでおよび可変でなければならない。従って、固定の時間遅延のみを利用する単純化されたソリューションは、Ａ／Ｖストリームのレンダリングに必要とされる、所要の連続的および持続可能な高度の同期を達成しないであろう。このように、クロック５１０をＤＡＣ５１２へ結合して、ＩＰネットワークのパケット配信に応答して、クロック５１０がスピードアップまたはスローダウンするのに応じて、ＤＡＣ５１２による音のレンダリングは、スピードアップおよびスローダウンする。しかしながら、ＰＬＬ４０６が入来する同一同期（ｉｓｏｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ）情報に従うことができる、図４で例示された状況と異なり、ＩＰネットワークで扱うときには、そのオプションは利用できない。言い換えれば、ＰＬＬをＩＰネットワークの非同一同期ストリームに結びつけることは可能ではない。ＰＬＬは、同一同期環境でのみ作動することができる。

図５に戻ると、ネットワーク通信クラウド２２０からのストリームへ直接結びつけることはありえないので、本発明は、Ａ／ＶＩＰストリーム中に埋め込まれた、上述した時間同期の情報と共に、独立したクロック５１０の時間機構を利用する。そして、この組み合わされた情報を用いて、Ａ／Ｖストリームのレンダリングをスピードアップおよびスローダウンさせる。非同一同期ネットワークを同期ネットワークへ変換するための共通の時間の使用に関するより詳細な説明を、米国特許出願第０９／８３６，８３４号中に見出すことができ、ここでそれを参照することにより本明細書の一部とする。

多数のソースおよび受信デバイスへ適用すると、Ａ／Ｖデータの同期は、同時に受信出力デバイスに帰着する。ユーザは、ユーザの聞く楽しみについての許容できる基準および品質を維持しながら、任意に、ネットワークを介してＡ／Ｖデバイスに接続することができ、それらのデバイス間でＡ／Ｖコンテンツを配布することができる。固有のネットワーク切替能力を用いると、図１のＡ／Ｖスイッチ１１０を、完全に削除することができる。Ａ／Ｖコンテンツストリームを、多数の受信デバイスでの出力のために仲介し、同期させる。ネットワーク配信に起因してリスナへのひずみを引き起こす問題、およびＩＰネットワークの特異性を、本発明のシステムおよび方法によって克服する。

当業者によって理解されるように、パーソナルコンピュータまたは他のコンピューティングデバイスを、上述の機能を実行するように構成しても良い。特に、パーソナルコンピュータの動作環境を利用して、図２のタイムマスター２２８、図３のブリック３００を実施しても良く、または図２の例示的ネットワーク２００に例示した個別のまたは組み合わせのデバイスのうちのいずれかの機能を提供することができる。

これらの機能を、また、任意の１または２以上のコンピューティングデバイス上で、種々の組み合わせおよび構成で実行することができ、ならびにこのような変形は、本発明の範囲内で考えられる。

本発明は、ＩＰプロトコルを用いて、ネットワークを介して多数のデバイスへＡ／Ｖ情報を伝送し、ネットワークへのレガシＡ／Ｖデバイスの接続を可能とし、およびＡ／Ｖコンテンツをひずませること無く、出力デバイスにおいて厳密な時間でのレンダリングおよび同期を提供する事に関する多数の利点と目的とを提供する。

本発明を、特定の実施形態に関して説明してきたが、それら実施形態は、全ての点で制限ではなく例示となるように意図している。代替の実施形態は、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者に明らかになるであろう。

以上から、本発明は、本発明のシステムおよび方法に対して明白でありおよび固有である他の利点と共に、上述された全ての目的を達成するために良く適応されたものであることは理解されるであろう。ある特徴およびサブコンビネーションは、有用であり、ならびに他の特徴およびサブコンビネーションへの言及なしで使用しても良いことが理解されよう。これは、特許請求の範囲内で考えられる。

家庭でのオーディオ／ビジュアルコンポーネントの一般的な接続を例示するブロック図である。 本発明を結合するＩＰネットワークでのオーディオ／ビジュアル接続を例示するブロック図である。 本発明とのレガシオーディオビジュアルコンポーネントの逆方向の互換性を可能にするオーディオ／ビジュアルブリックのブロック図である。 出力信号をソース信号に相関させるための、ＤＶＤソースプレイヤからスピーカ出力への従来のオーディオビジュアル接続でのコンポーネントおよび流れを例示するブロック図である。 本発明を利用する、ＤＶＤプレイヤとスピーカとのオーディオ／ビジュアル配置において、出力信号をソース信号と同期させるためのコンポーネントおよび流れを例示するブロック図である。

符号の説明

１０２ 衛星放送用受信機ケーブルボックス
１０４ ＭＰ３を備えたＰＣ
１０６ ＶＣＲ
１０８ ＣＤ／ＤＶＤプレイヤ
１１０ チューナＡＭ／ＦＭソーススイッチャ
１１２ テレビジョン
１１４ サウンドプロセッサ
１１６ 増幅器
１１８、２３２ 左のチャンネルスピーカ
１２０、２３６ 右のチャンネルスピーカ
２０２、４０２ ＤＶＤプレイヤ
２０４ チューナ／ＡＭＰ
２０６ ＣＤプレイヤ
２０８ パーソナルコンピュータ
２１０ 第１型ブリック
２１２ 第２型ブリック
２１４ 第３型ブリック
２１６、 ＮＩＣ
２１８ ８０２．１１アクセスポイント
２２０ ＩＰ通信クラウド
２２２ １０／１００スイッチ
２２４ ＤＳＬモデム
２２６ ＷＡＮ／インターネット
２２８ タイムマスターシステム
２３０、２３４ 第４型ブリック
２３８ 第５型ブリック
２４０ ディスプレイ
３０２ 電源
３０６ プロセッサ−ＩＰ−スタック
３０８ ＤＡＣ
３１０ 増幅器
４０４ デコーダ／ＤＡＣ
４０６ ＰＬＬ
４０８ スピーカコーン
５１０ クロック
５１２ ＤＡＣ

Claims (15)

1. オーディオ−ビジュアルシステムを分解するための方法であって、
   非同一同期ネットワークのリンクを介しての通信のための１または２以上のデータパケットとして、ソースデバイスからオーディオ−ビジュアルストリームを提供するステップ、
   前記非同一同期ネットワークを介して、前記１または２以上のデータパケットを送信するステップ、
   前記データパケットを受信し、および前記オーディオ−ビジュアルストリームをその受信したデータパケットから取得するステップ、
   ソースデバイスおよび多数の出力デバイスに時間情報を提供するステップであって、前記時間情報を、前記非同一同期ネットワークに接続されたタイムマスターから得るステップ、
   前記時間情報を前記ソースデバイスおよび前記多数の出力デバイスで利用して、クロックの時間を同期して共通の時間を確立するステップであって、前記ソースデバイスから生じるデータパケットは時間の指示を含み、前記時間の指示は、出力デバイスがデータパケットのレンダリングをいつ開始すべきかを示すステップ、および
   前記多数の出力デバイスの各々の前記レンダリングを制御するステップであって、前記時間の指示によって指示された時間に達するまで前記時間の指示に従って待機し、前記指示された時間に達した場合、前記多数の出力デバイスの各々を同期して前記データパケットを同時に再生するステップ
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記ソースデバイスおよび前記出力デバイスを、地理的に分散された場所に設置することを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記ソースデバイスおよび受信デバイスを、近接して設置し、およびローカルエリアネットワーク上で接続することを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記ネットワークは、ＩＰネットワークであることを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 前記タイムマスターを識別するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の方法。
6. オーディオ−ビジュアルシステムを分解するためのシステムであって、
   非同一同期ネットワークを介して、オーディオ−ビジュアルストリームを１または２以上のデータパケットとして提供するオーディオ−ビジュアルソースデバイスと、
   １または２以上のオーディオ−ビジュアル出力デバイスと、
   前記オーディオ−ビジュアルソースデバイスおよび前記１または２以上のオーディオ−ビジュアル出力デバイスへ時間情報を提供するタイムマスターとを備え、
   前記時間情報は、前記オーディオ−ビジュアルソースデバイスおよび前記１または２以上のオーディオ−ビジュアル出力デバイスのクロックを同期させて共通の時間を確立するために利用され、
   前記オーディオ−ビジュアルソースデバイスから生じる前記オーディオ−ビジュアルストリームのデータパケットは時間の指示を含み、前記時間の指示は、オーディオ−ビジュアル出力デバイスがデータパケットのレンダリングをいつ開始すべきかを示し、
   前記１または２以上のオーディオ−ビジュアル出力デバイスの各々のレンダリングの制御は、前記時間の指示によって指示された時間に達するまで前記時間の指示に従って待機し、前記指示された時間に達した場合、前記多数のオーディオ−ビジュアル出力デバイスの各々を同期して前記データパケットを同時に再生する
   ことを特徴とするシステム。
7. ネットワークインターフェースコンポーネントとオーディオ−ビジュアルコンポーネントとのプロトコルの変換によって、前記非同一同期コンピュータネットワークとオーディオ−ビジュアルシステムの回路との間のやり取りを提供するハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントのグループの１または２以上のブリックをさらに備え、
   前記多数のオーディオ−ビジュアル出力デバイスの各々は、前記ブリックの１つを介して、前記非同一同期コンピュータネットワークに接続される
   ことを特徴とする請求項６記載のシステム。
8. 前記１または２以上のブリックにより、前記１または２以上の出力デバイス上の前記オーディオ−ビジュアルストリームにタイミング同期を提供することを特徴とする請求項７記載のシステム。
9. 前記１または２以上のブリックは、前記１または２以上のオーディオ−ビジュアル出力デバイスとは別個のコンポーネントであることを特徴とする請求項７記載のシステム。
10. 前記１または２以上のブリックを、前記１または２以上のオーディオ−ビジュアル出力デバイスへ組込むことを特徴とする請求項７記載のシステム。
11. 前記１または２以上のブリックは第１および第２のブリックを備え、
    前記オーディオ−ビジュアルソースデバイスは、前記オーディオ−ビジュアルストリームを生成し、前記第１のブリックを介して前記ネットワークに結合され、
    前記多数のオーディオ−ビジュアル出力デバイスは、第２のブリックを介して、前記ネットワークに接続される
    ことを特徴とする請求項７記載のシステム。
12. 前記第２のブリックにより、前記１または２以上のオーディオ−ビジュアル出力デバイス上の前記オーディオ−ビジュアルストリームに対してタイミング同期を提供することを特徴とする請求項１１記載のシステム。
13. プロセッサ、メモリおよびオペレーティング環境を有するコンピュータシステムをさらに備え、請求項１乃至５のいずれか記載の方法を実行可能な請求項６記載のシステム。
14. 請求項１乃至５の何れか記載の方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を格納するコンピュータ可読記憶媒体。
15. 請求項１乃至５の何れか記載の方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータプログラム。

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