JP4953707B2

JP4953707B2 - デジタル放送受信機

Info

Publication number: JP4953707B2
Application number: JP2006180825A
Authority: JP
Inventors: 寿幸高橋
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: JP2008011302A

Description

本願発明は、外部音声再生機器への光等によるデジタル音声出力機能を有するデジタル放送受信機に関するものである。

一般的なデジタル放送受信機においては、受信したデジタル放送に含まれるデジタル映像信号及びデジタル音声信号を復号すると共にアナログ信号に変換して、得られたアナログ映像信号及びアナログ音声信号を自機あるいは外部のディスプレイやスピーカへ出力する機能に加えて、より高音質や、より高い音響効果を出せるように、５．１ｃｈサラウンドシステムのような外部音声再生機器において音声を再生できる光デジタル音声出力機能が搭載されている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。
特開２０００−１８４３０３号公報（H04N 5/44,H04N 5/60）特開２０００−１８８７２５号公報（H04N 5/44) 特開２００５−１７６０２６号公報（H04N 5/91)

しかしながら、上記のようなデジタル音声出力機能を用いて外部音声再生機器で音声を再生する場合、ＭＰＥＧ２(Moving Picture Experts Group phase 2)−ＡＡＣ(Advanced Audio Coding)フォーマット等で送られたデジタル音声信号を、外部音声再生機器において当該デジタル音声信号のデコードや音響効果用の処理を行うのに時間を要するため、若干ではあるが映像と音声のずれが発生することになり、利用者に違和感を覚えさせてしまう。

そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、外部音声再生機器を用いた場合でも、映像と音声の同期を取ることが可能となり、利用者に違和感を覚えさせることがなくなるデジタル放送受信機を提供することを目的とするものである。

上記のような目的を達成するために、本願の請求項１に係る発明は、デジタル放送を受信し、受信したデジタル放送に含まれるデジタル映像信号及びデジタル音声信号を復号すると共にアナログ信号に変換して、得られたアナログ映像信号及びアナログ音声信号を自機あるいは外部のディスプレイやスピーカへ出力する機能に加えて、復号前のデジタル音声信号を外部音声再生機器に出力する機能を有するデジタル放送受信機において、前記アナログ映像信号と前記デジタル音声信号の出力タイミングを調整して、前記アナログ映像信号による映像と前記デジタル音声信号による音声の同期を取るタイミング調整手段を備え、前記タイミング調整手段は、前記外部音声再生機器からの音声を集音するマイクを有して、前記外部音声再生機器へデジタル音声信号が送出されてから、その再生音声が前記マイクを介して検出されるまでの時間を測定し、測定された時間に基づき前記アナログ映像信号と前記デジタル音声信号の出力タイミングを調整して、前記アナログ映像信号による映像と前記デジタル音声信号による音声の同期を取ると共に、前記タイミング調整手段は、タイミング調整時に前記外部音声再生機器へ送出するデジタル音声信号として、特定の間隔でピークが現れる信号で、送出開始から時間の経過と共に前記間隔が広がる信号を用いることを特徴とするものである。

本願の請求項１記載の発明によれば、自機あるいは外部のディスプレイへ出力するアナログ映像信号と、外部音声再生機器に出力するデジタル音声信号の出力タイミングを調整して、アナログ映像信号による映像とデジタル音声信号による音声の同期を取るタイミング調整手段を備えたことにより、外部音声再生機器を用いた場合でも、映像と音声の同期を取ることが可能となり、利用者に違和感を覚えさせることがなくなる。

さらに、前記タイミング調整手段が外部音声再生機器からの音声を集音するマイクを有して、外部音声再生機器へデジタル音声信号が送出されてから、その再生音声がマイクを介して検出されるまでの時間を測定し、測定された時間に基づきアナログ映像信号とデジタル音声信号の出力タイミングを調整して、アナログ映像信号による映像とデジタル音声信号による音声の同期を取るようにしたので、デジタル音声信号による外部音声再生機器を用いた場合でも、アナログ映像信号による映像とデジタル音声信号による音声の同期を自動的に精度良く取ることが可能となる。

また、前記タイミング調整手段がタイミング調整時に外部音声再生機器へ送出するデジタル音声信号として、特定の間隔でピークが現れる信号で、送出開始から時間の経過と共に前記間隔が広がる信号を用いることにより、ピークの間隔によって送出開始からの時間を容易に求めることができる。

以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本願発明の一実施形態におけるデジタル放送受信機の構成を示すブロック図である。

図１において、アンテナ１ａ，１ｂは、所定の方向に向けて屋外に配置されており、衛星や地上放送局から送られてくるデジタル放送信号を受信する。

ＢＳ／ＣＳデジタルチューナ回路２ａ及び地上デジタルチューナ回路２ｂは、対応するアンテナ１ａ，１ｂで受信した映像・音声データを含む高周波デジタル変調信号のうち選択された特定の周波数信号を取り出す。また、各チューナ回路２ａ，２ｂは、復調回路，逆インタリーブ回路，誤り訂正回路などを備えることにより、選択したトランスポート・ストリームをデコーダ部３へ出力する。

デコーダ部３は、前記トランスポート・ストリーム（ＴＳ）をＭＰＥＧ２のビデオストリーム，オーディオストリーム及びＰＳＩ／ＳＩ（Program Specific Information／Service Information）等に分離するＭＰＥＧ−ＴＳデコーダ分離回路４と、分離されたビデオストリームを入力してデコード等を行う映像処理部（ＯＳＤ処理部）５と、分離されたオーディオストリームを入力してデコード等を行う音声処理部６を有する。分離されたＰＳＩ／ＳＩ等はＣＰＵ７に供給される。

映像処理部５では、ビデオストリームとして入力されてきた可変長符号を復号して量子化係数や動きベクトルを求め、逆ＤＣＴ(Discrete Cosine Transform)変換や動きベクトルに基づく動き補償制御等を行う。さらに、ＯＳＤ（On Screen Display）機能として、ＣＰＵ７から出力される文字情報や色情報に基づく画像を映像データに合成する機能を有し、ＭＰＥＧ−ＴＳデコーダ分離回路４から得られるタイミングで映像ディレイ回路８に映像信号を送出する。

映像ディレイ回路８では、映像処理部５からの映像信号を蓄積し、ＣＰＵ７によって設定された時間だけ遅らせて映像出力回路９に送出する。

一方、音声処理部６では、オーディオストリームとして入力されてきた符号化信号を復号して、音声データを生成する。また、生成された音声データにＣＰＵ７からの音声データを重畳する機能を有し、ＭＰＥＧ−ＴＳデコーダ分離回路４から得られるタイミングで音声ディレイ回路１０に音声信号を送出し、同じタイミングで対応するオーディオストリーム（復号前のデジタル音声信号）を光音声出力回路１１に送出する。

音声ディレイ回路１０では、音声処理部６からの音声信号を蓄積し、ＣＰＵ７によって設定された時間だけ遅らせて音声出力回路１２に送出する。

映像出力回路９及び音声出力回路１２は、ディスプレイ１３，内蔵スピーカ１４，外部出力端子１５等を介して、映像や音声として利用者に提示されるように信号をＤ／Ａ変換する機能を有する。

光音声出力回路１１は、音声処理部６から電気信号として送られてくるオーディオストリーム（復号前のデジタル音声信号）を光信号に変換して、図示しない光デジタル音声出力端子に接続された外部音声再生機器３０に送出する。

利用者は、リモコン１６を操作してリモートコントロール信号をサブＣＰＵ１７を介してＣＰＵ７に送ることにより、一般的なチャンネル選択等や本願発明に係る映像と音声のタイミング調整を行うことが可能となっている。

メモリ１８には、ＣＰＵ７がＰＳＩ／ＳＩから得た番組情報や映像信号処理の際に展開するデータなどの一時的なデータが格納される。

フラッシュメモリ１９には、ＣＰＵ７にて実行するプログラムデータや蓄積する必要のあるユーザ設定や予約情報が格納される。

また、スクランブルされて送信されてきたデジタル放送信号は、ＣＰＵ７により、その鍵となるＥＣＭ(Entitlement Control Message)をＩＣカードＩＦ２０を通してＩＣカード２１に送り、その戻り値をＢＳ／ＣＳデジタルチューナ回路２ａもしくは地上デジタルチューナ回路２ｂにあるデスクランブル回路に設定することによりデスクランブルを行う。また、ＬＡＮＩＦ２２を介してインターネット等に接続することができる。

さらに、本実施形態では、５．１ｃｈサラウンドシステム等の外部音声再生機器３０から外部スピーカ３１を介して再生される音声を集音するためのマイク２３が備えられている。

次に、光デジタル音声出力による音声の遅れを自動的に調整する一実施形態について、図２〜図４を参照して説明する。図２はその処理の流れを示すフローチャート、図３はタイミング調整時に使用する音声信号（音声データ）の波形間隔を示す図、図４はその波形間隔と送出開始からの時間を表にして示した図である。

先ず予めフラッシュメモリ１９に、ステレオや５．１ｃｈサラウンド等の各音声モードにおいて各音声ｃｈで異なる特定の間隔でピークが現れるコーディングされた音声データを格納しておく。

ＣＰＵ７では、利用者によって音声の遅れを調整することが選択された場合に、図２のフローチャートで示す処理を開始し、先ずフラッシュメモリ１９に格納された音声データを取得して音声処理部６に送り込み（ステップＳ１０１）、光音声出力回路１１を通して外部音声再生機器３０に送出し（ステップＳ１０２）、外部音声再生機器３０にて音声データをデコードさせて外部スピーカ３１を通して音声を再生させる（ステップＳ１０３）。この音声をマイク２３にて集音してＡ／Ｄ変換し（ステップＳ１０４）、その信号のピークの間隔を測定して外部音声再生機器３０の音声処理遅れを求める（ステップＳ１０５）。

具体例を用いて説明すると、フラッシュメモリ１９に格納して内部に持つ音声信号（音声データ）を、図３に示すように、送出開始時刻の1.0秒後から1.0秒，1.1秒，1.2秒・・・と送出開始から時間と共に間隔が広がる信号とすると、図４に示すように、その波形間隔によって信号の送出開始からの時間を求めることができる。

ここで、送出開始時刻をTs、音声処理部６等の内部処理にかかる時間をTi、最初にピークを検知した時刻をTp、次のピークまでの間隔から求めた送出開始からの時間をTdとすると、外部音声再生機器３０による処理遅れToは、
To＝Tp−Td−（Ts＋Ti）
で求められる。

この処理を音声送出中に数回行い（ステップＳ１０６のＮｏ→ステップＳ１０４のループ）、それが終了したら、異常値を除いた平均により外部雑音の影響を受けずに外部音声再生機器３０の処理遅れ時間を求めることができる（ステップＳ１０６のＹｅｓ→ステップＳ１０７）。

そして、その遅れ時間分を映像ディレイ回路８や音声ディレイ回路１０に設定する（ステップＳ１０８）。これにより、外部音声再生機器３０の処理遅れ時間分、ディスプレイ１３等での映像の再生を遅らせることが可能になる。なお、外部音声再生機器３０の処理遅れ時間分を音声ディレイ回路１０にも設定するのは、外部音声再生機器３０を使用しているときは内蔵スピーカ１４は使用されないので関係ないが、外部音声再生機器３０を使用しないときにディスプレイ１３の映像と内蔵スピーカ１４の音声の同期が取れなくなるのを防ぐためである。

以上のように本実施形態によれば、自機のディスプレイ１３あるいは外部出力端子１５を介した図示しないディスプレイへ出力するアナログ映像信号と、光音声出力回路１１から外部音声再生機器３０に出力するデジタル音声信号の出力タイミングを調整して、アナログ映像信号による映像とデジタル音声信号による音声の同期を取る上述したようなタイミング調整手段を備えたことにより、外部音声再生機器３０を用いた場合でも、映像と音声の同期を取ることが可能となり、利用者に違和感を覚えさせることがなくなる。

さらに、外部音声再生機器３０からの音声を集音するマイク２３を有して、外部音声再生機器３０へデジタル音声信号が送出されてから、その再生音声がマイク２３を介して検出されるまでの時間を測定し、測定された時間に基づきアナログ映像信号とデジタル音声信号の出力タイミングを調整して、アナログ映像信号による映像とデジタル音声信号による音声の同期を取るようにしたので、外部音声再生機器３０を用いた場合でも、映像と音声の同期を自動的に精度良く取ることが可能となる。

また、タイミング調整時に外部音声再生機器３０へ送出するデジタル音声信号として、特定の間隔でピークが現れる信号で、送出開始から時間の経過と共に間隔が広がる信号を用いるようにしたことにより、ピークの間隔によって送出開始からの時間を容易に求めることができる。

なお、上記では、外部音声再生機器３０による音声信号処理遅れを自動的に測定して、映像と音声のタイミングを調整する実施形態を示したが、本願発明はこれに限らず、例えばＯＳＤにて表示するメニュー画面等を用いて、利用者が自分の目と耳で映像と音声の同期を確認しながらリモコン１６等により映像と音声のタイミング調整操作を行うことができるように構成することも可能である。

このように構成すれば、マイク２３や、外部音声再生機器３０へデジタル音声信号が送出されてから、その再生音声がマイク２３を介して検出されるまでの時間を測定する処理が不要となるので、ハードウエアやソフトウエアの低コスト化を図ることができる。

また、前記実施形態では、外部音声再生機器３０の処理遅れ分を映像ディレイ回路８と音声ディレイ回路１０に設定したが、映像処理部５や音声処理部６にて復号後の映像信号や音声信号と、復号前の音声信号の送出タイミングを調整するように構成することも可能である。具体的に説明すると、これまでは映像処理部５や音声処理部６での映像信号や音声信号の復号処理時間等を考慮して、復号される映像信号や音声信号に合わせるように復号前の音声信号（オーディオストリーム）を遅らせて光音声出力回路１１に送出していたが、この光音声出力回路１１へ送出する復号前の音声信号を外部音声再生機器３０の処理遅れ時間分だけ早めるようにしてもよい。

なお、前記実施形態では、復号前のデジタル音声信号を光信号に変換して出力する光デジタル音声出力機能を有するものに本願発明を適用した場合について説明したが、復号前のデジタル音声信号を電気信号のまま同軸デジタル音声出力端子等から出力するものにも適用可能である。

また、前記実施形態では、ディスプレイ１３や内蔵スピーカ１４を有するデジタル放送受信機に本願発明を適用した場合について説明したが、デジタル音声出力機能を有するものであればデジタル放送の受信機能のみを有するものにも適用可能である。

本願発明の一実施形態におけるデジタル放送受信機の構成を示すブロック図。光デジタル音声出力による音声の遅れを自動的に調整する処理の流れを示すフローチャート。タイミング調整時に使用する音声信号（音声データ）の波形間隔を示す図。その波形間隔と送出開始からの時間を表にして示した図。

符号の説明

１ａ，１ｂアンテナ
２ａＢＳ／ＣＳデジタルチューナ回路
２ｂ地上デジタルチューナ回路
３デコーダ部
４ＭＰＥＧ−ＴＳデコーダ分離回路
５映像処理部（ＯＳＤ処理部）
６音声処理部
７ＣＰＵ
８映像ディレイ回路
９映像出力回路
１０音声ディレイ回路
１１光音声出力回路
１２音声出力回路
１３ディスプレイ
１４内蔵スピーカ
１５外部出力端子
１８メモリ
１９フラッシュメモリ
２３マイク
３０外部音声再生機器
３１外部スピーカ

Claims

デジタル放送を受信し、受信したデジタル放送に含まれるデジタル映像信号及びデジタル音声信号を復号すると共にアナログ信号に変換して、得られたアナログ映像信号及びアナログ音声信号を自機あるいは外部のディスプレイやスピーカへ出力する機能に加えて、復号前のデジタル音声信号を外部音声再生機器に出力する機能を有するデジタル放送受信機において、
前記アナログ映像信号と前記デジタル音声信号の出力タイミングを調整して、前記アナログ映像信号による映像と前記デジタル音声信号による音声の同期を取るタイミング調整手段を備え、
前記タイミング調整手段は、前記外部音声再生機器からの音声を集音するマイクを有して、前記外部音声再生機器へデジタル音声信号が送出されてから、その再生音声が前記マイクを介して検出されるまでの時間を測定し、測定された時間に基づき前記アナログ映像信号と前記デジタル音声信号の出力タイミングを調整して、前記アナログ映像信号による映像と前記デジタル音声信号による音声の同期を取ると共に、
前記タイミング調整手段は、タイミング調整時に前記外部音声再生機器へ送出するデジタル音声信号として、特定の間隔でピークが現れる信号で、送出開始から時間の経過と共に前記間隔が広がる信号を用いることを特徴とするデジタル放送受信機。