JPH0738771A

JPH0738771A - 時間差調整装置

Info

Publication number: JPH0738771A
Application number: JP5181090A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Hori; 明宏堀
Original assignee: Nippon Television Network Corp
Current assignee: Nippon Television Network Corp
Priority date: 1993-07-22
Filing date: 1993-07-22
Publication date: 1995-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】テレビジョン信号中の映像信号と音声信号と
の時間ずれを防止するのに有効な、映像信号と音声信号
との時間差を、実質的に完全自動で調整可能な調整する
装置を提供すること。【構成】映像信号と音声信号の発信源と、伝送／処理
系を介して前記映像信号と音声信号を受信する調整側と
の間における、前記映像信号と音声信号との時間差を調
整する自動調整装置であって、前記発信源にて前記音声
信号中に挿入された第１のリファレンス信号と、前記映
像信号中に挿入された第２のリファレンス信号との時間
差を測定して、この測定の結果に基づいて、前記音声信
号または前記映像信号のどちらか進んでいる方を遅らせ
ることを特徴とする時間差調整装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は時間差調整装置、すなわ
ち、テレビジョン信号中の映像信号と音声信号との時間
ずれを防止するのに有効な、映像信号と音声信号との時
間差を調整する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョン信号中の映像信号と音声信
号との時間ずれ(いわゆる「リップシンク」)については、
近年、フレーム・シンクロナイザが多用されるようにな
って、映像信号の遅れが大きくなり、問題化してきてい
る。また、特に、ディジタル圧縮技術を用いて映像を圧
縮する場合には、その遅延が問題となる。人間の感覚と
しての、映像と音声との時間ずれについては、例えば、
国際無線通信諮問委員会研究グループ１１Ａが、1991
年12月12日に提案した「音声と映像信号の相対的タイミ
ング」、および、これに対する米国(1992年4月15日提出)
および米ＣＢＳ社(同4月23日提出)のコメント等にも示
される通り、その差を音声が先行する場合には16〜33m
s、映像が先行する場合には33〜66ms程度に抑えること
が望ましいとされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、テレビジョン信
号中の映像信号と音声信号との時間ずれを調整する方法
としては、メモリを用いて、音声信号を遅延させて調整
する方法等が実用されている。これについては、例え
ば、テレビジョン学会技術報告(1993年5月28日発表)(Ｉ
ＴＥＴechnical Ｒeport Ｖol.17,Ｎo.31,pp.7〜12)に
示される映像・音声時間ズレ測定装置を参考にすること
ができる。この装置では、番組放送元で音声のレベルの
包絡線を映像信号に挿入し、一方、受信側では、伝送路
を通ってきた音声のレベルと、映像に挿入された音声の
レベルの相関関係を分析・比較して、映像と音声の時間
ズレを測定するというものである。本発明は、これとは
全く異なる考え方に基づいて、時間差を調整する装置を
開発したものであり、テレビジョン信号中の映像信号と
音声信号との時間ずれを防止するのに有効な、映像信号
と音声信号との時間差を、実質的に完全自動で調整可能
な時間差調整装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、映
像信号と音声信号の発信源と、伝送／処理系を介して前
記映像信号と音声信号を受信する調整側との間におけ
る、前記映像信号と音声信号との時間差を調整する自動
調整装置であって、前記発信源にて前記音声信号中に挿
入された第１のリファレンス信号と、前記映像信号中に
挿入された第２のリファレンス信号との時間差を測定し
て、この測定の結果に基づいて、前記音声信号または前
記映像信号のどちらか進んでいる方を遅らせることを特
徴とする時間差調整装置によって達成される。

【０００５】

【作用】本発明に係る時間差調整装置においては、音声
信号に直接リファレンス信号を挿入することを可能とし
たことにより、その旨を示す信号を映像信号に挿入して
おいて、調整側(受信側)で、両者の時間差を直接比較す
るようにして、高精度の時間差調整を可能としたもので
ある。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の第一の実施例に係るテレ
ビジョン信号の時間差調整装置の構成を示すブロック図
である。図において、１は原音中の高域成分を通過させ
る高域通過フィルタ(ＨＰＦ)、２は予め設定された強度
以上の成分を検出するコアリング回路、３は監視時間を
規定する時間ゲート、４は映像信号中から垂直同期信号
の如き同期信号を分離して取り出す同期信号分離回路、
５は分離した同期信号のカウント回路、また、６は音声
信号にリファレンス信号を挿入するためのスイッチを示
している。

【０００７】また、７および８は加算回路、９は映像信
号に加えるための、上述の音声信号にリファレンス信号
を挿入した旨を示す挿入信号発生回路、１０は音声／映
像伝送処理系、１１は後述する、上述のリファレンス信
号を除去するために用いられる低域通過フィルタ(ＬＰ
Ｆ)を示している。なお、高域通過フィルタ(ＨＰＦ)１
２，コアリング回路１３，時間ゲート１４は、それぞ
れ、前述の高域通過フィルタ(ＨＰＦ)１，コアリング回
路２，時間ゲート３と同様の機能を有するものであり、
１５は映像信号中に挿入されている前述の挿入信号を検
出するための回路、１６は減算回路、１７は前述のリフ
ァレンス信号と挿入信号とから、時間差を測定するため
の時間差測定回路である。

【０００８】更に、１８および１９は、時間差測定回路
１７の出力に基づいて、映像信号および音声信号の遅延
制御回路、２０は同じく時間差測定回路１７の出力に基
づいて、上述のリファレンス信号を除去するために用い
られる低域通過フィルタ１１を通すか否かを選択するス
イッチを示している。以下、上述の如く構成された本実
施例の動作を説明する。なお、以下に示す実施例におい
ては、音声信号中に、十分大きなインパルス信号を基準
信号として挿入する例を示すが、挿入する信号はインパ
ルス信号に限られる訳ではない。まず、映像信号と音声
信号に基準信号を挿入するに際しては、挿入される前の
原音声中のインパルスの高周波成分と等しい周波数の高
域成分が一定レベル以下であることを検出する必要があ
る。

【０００９】このため、ここでは、前述の高域通過フィ
ルタ１により、原音声中の高域成分を検出し、更に、そ
の値がある一定値以上のものをコアリング回路２により
検出するようにする。そして、時間ゲート３により、上
述のコアリング回路２の出力が一定時間(Ｔ秒間)ないこ
とを確認したとき、同期回路４で分離した垂直同期のタ
イミングで、スイッチ６を閉じ、加算回路７により、基
準タイミングパルスを挿入する。また、同時に、挿入信
号発生回路９で、音声信号中に基準タイミングパルスを
挿入したことを示す「基準信号挿入信号」を発生させ、加
算回路８により、該「基準信号挿入信号」を、映像信号中
に挿入する。上述の動作により、映像信号と音声信号に
挿入された二つの基準信号は、音声／映像伝送処理系１
０を通ることにより、別々の遅延が生じる可能性があ
る。

【００１０】検出・調整側では、音声信号中から、高域
通過フィルタ１２，コアリング回路１３，時間ゲート１
４を用いて、ある一定時間(Ｔ秒間)音声の高周波成分が
存在しないことを確認した後に、インパルス基準信号が
挿入されている場合、これを送出側(基準信号挿入側)で
音声信号中に挿入された基準信号とみなす。一方、映像
信号中に挿入された基準信号は、挿入信号検出回路１５
により検出される。次に、音声信号中に挿入された基準
信号と映像信号中に挿入された基準信号との時間差を、
時間差測定回路１７により測定する。上述の、時間差測
定回路１７による測定の結果、音声信号中に挿入された
基準信号と映像信号中に挿入された基準信号とに時間差
が検出された場合には、この時間差が所定時間内であ
り、しかも、映像信号中に挿入された基準信号と音声信
号中に挿入された基準信号の位置がずれている場合に限
り、遅延制御回路１８または１９により、進んでいる方
を遅らせて、これらの位置を合わせる。

【００１１】なお、上述の説明において、両者の時間差
が一定時間以内の場合と限定しているのは、誤動作を防
止するためである。また、同時に、音声信号中の基準信
号であるインパルス成分を、スイッチ２０を操作するこ
とにより、その部分だけを、低域通過フィルタ１１によ
りフィルタリングして、除去する。また、上述の時間差
の測定は、複数の音声信号中に挿入された基準信号と映
像信号中に挿入された基準信号との時間差の測定結果か
ら、飛び抜けて大きな値や飛び抜けて小さな値を除いて
平均値を求める等の、信頼性を高めるための統計的処理
を行うことが望ましい。なお、映像信号中の基準信号
は、例えば、前述の、垂直同期に挿入された信号の如
く、その後の信号処理に影響を与えないものであれば、
特に除去する必要はない。その後の信号処理に影響を与
えるものについては、除去する必要があることは言うま
でもない。

【００１２】また、映像信号中の基準信号は、前述の如
く、垂直同期に挿入する方法に限らず、水平同期に挿入
する方法，画面の両端部分の、ユーザには見えない部分
に追加する方法等の方法も、用いることができる。図２
(ａ)〜(ｃ)に、図１中のＡ,Ｂ,Ｃ各点における、音声信
号と映像信号中に挿入される基準信号の波形の例を示し
た。図２(ａ)は、高域成分が検出されなかったときに、
映像信号の同期信号に同期して、Ａ点において挿入され
る音声信号の基準信号を示している。図２(ｂ)は、伝送
系を通過後に、映像信号の遅延が発生した時点(Ｂ点)で
の状況を示している。この映像遅延(Ｄ)が、前述の基準
値(16〜33ms程度)を越えると、テレビジョン信号として
視聴する人間が異和感を持つ事態になるが、図２(ｃ)に
示す如く、前述の如き方法で遅延調整を行った後では、
この事態が回避される。

【００１３】なお、ここでは、映像信号中の基準信号に
ついては除去操作を行っていない例を示しているが、こ
れは、映像信号中の基準信号が後の信号処理に影響を与
えない場合を想定しているものである。上記実施例によ
れば、音声信号と映像信号中に挿入される基準信号との
時間差を測定して、これに基づいて時間差を調整するこ
とができるので、この信号を、テレビジョン信号として
視聴する人間が異和感を持つことがない信号伝送が可能
になるという効果が得られる。次に、上記実施例に示し
た基準信号挿入側の高域通過フィルタ１，コアリング回
路２，時間ゲート３で構成される誤動作防止手段を簡略
化した例を示す。第一の例は、送信側には、上述の誤動
作防止手段を簡略化し、音声信号に、前述の如き、一定
周期で十分大きなインパルス信号を、また、映像信号に
基準信号挿入信号を加える手段を設け、受信調整側に
は、上記挿入信号を確実に検出する手段を設けたもので
ある。

【００１４】図３に、本実施例に係るテレビジョン信号
の時間差調整装置のブロック構成図を示す。図におい
て、記号４,５,７〜１３および１５〜２０は、先に図１
に示したと同じ構成要素を示している。また、２１は後
述する動作により、挿入信号の周期を判定する同期回路
を示している。本実施例に係る時間差調整装置において
は、上述の同期回路２１を用いて、受信側で、図４に示
す如く、入力信号(Ｅ)から、基準信号挿入側において挿
入された音声信号中の基準信号(Ｄ)を、通信のフレーム
同期において用いられる前方保護，後方保護の手段を適
用して、擬似同期信号と区別して、正規の挿入信号を検
出する。これにより、誤動作を防止することが可能にな
り、実用上、十分な効果が得られるものである。なお、
受信側では、強制的にこの音声インパルス信号をフィル
タリングするため、原音声中にそれと同じ高域成分があ
る場合には、その成分も同時に削除されてしまうが、挿
入する時間間隔が長く、しかも、挿入する音声信号が非
常に高周波の成分である場合には、実用上あまり問題に
はならない。

【００１５】また、第二の例は、上述の第一の例に示し
た手段に、更に、音声信号に加えるインパルス信号と、
映像信号に加える基準信号挿入信号とを、一定周期で単
純に加えるのではなく、ランダマイズした信号として加
える手段を付加したものである。図５に、本実施例に係
るテレビジョン信号の時間差調整装置のブロック構成図
を示す。図において、記号４,５,７〜１３および１５〜
２１は、図３に示したと同じ構成要素を示している。ま
た、２２は擬似ランダム信号発生回路、２３はアンドゲ
ートを示している。本実施例に係る時間差調整装置にお
いては、音声信号に加えるインパルス基準信号を、図６
に示す如く、擬似ランダム信号発生回路２２から発生す
るランダム信号(Ｆ)を用いてランダマイズした信号(Ｇ)
としているため、原音中にこのような擬似信号が発生す
る確率が、更に小さくなって、誤動作を十分防止できる
ものであり、実用上、十分な効果が得られるものであ
る。

【００１６】また、受信側では、図６に示す如く、入力
信号(Ｈ)から、基準信号挿入側において挿入された音声
信号中の基準信号(Ｇ)を、通信のフレーム同期において
用いられる前方保護，後方保護の手段を適用して、擬似
同期信号と区別して、正規の挿入信号を検出する。これ
により、誤動作を防止することが可能になり、実用上、
十分な効果が得られるものである。なお、受信側では、
強制的にこの音声インパルス信号をフィルタリングする
ため、原音声中にそれと同じ高域成分がある場合には、
その成分も同時に削除されてしまうが、挿入する時間間
隔が長く、しかも、挿入する音声信号が非常に高周波の
成分である場合には、実用上あまり問題にはならない。
上述の二つの実施例に示した時間差調整装置における他
の処理動作は、第一の実施例に示した処理動作と同じで
あるので、詳細は省略する。なお、上記実施例は本発明
の一例を示したものであり、本発明はこれに限定される
べきものではないことは言うまでもないことである。

【００１７】

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、テレビジョン信号中の映像信号と音声信号との時
間ずれを防止するのに有効な、映像信号と音声信号との
時間差を、実質的に完全自動で調整可能な時間差調整装
置を実現できるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例に係るテレビジョン信号
の時間差調整装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１中のＡ,Ｂ,Ｃ各点における、音声信号と映
像信号中に挿入される基準信号の波形の例を示す図であ
る。

【図３】本発明の第二の実施例に係るテレビジョン信号
の時間差調整装置の構成を示すブロック図である。

【図４】図３中の、音声信号中に挿入される基準信号の
波形の例を示す図である。

【図５】本発明の第三の実施例に係るテレビジョン信号
の時間差調整装置の構成を示すブロック図である。

【図６】図５中の、音声信号中に挿入される基準信号の
波形の例を示す図である。

【符号の説明】

１，１２：高域通過フィルタ、２，１３：コアリング回
路、３，１４：時間ゲート、４：同期信号分離回路、
５：同期信号カウント回路、６：スイッチ、７，８：加
算回路、９：挿入信号発生回路、１０：音声／映像伝送
処理系、１１：低域通過フィルタ、１５：挿入信号検出
回路、１６：減算回路、１７：時間差測定回路、１８お
よび１９：遅延制御回路、２０：選択スイッチ、２１：
同期回路、２２：擬似ランダム信号発生回路、２３：ア
ンドゲート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号と音声信号の発信源と、伝送／
処理系を介して前記映像信号と音声信号を受信する調整
側との間における、前記映像信号と音声信号との時間差
を調整する自動調整装置であって、前記発信源にて前記
音声信号中に挿入された第１のリファレンス信号と、前
記映像信号中に挿入された第２のリファレンス信号との
時間差を測定して、この測定の結果に基づいて、前記音
声信号または前記映像信号のどちらか進んでいる方を遅
らせることを特徴とする時間差調整装置。
【請求項２】前記第２のリファレンス信号は、前記音
声信号中に前記第１のリファレンス信号が挿入されたこ
とを示す信号であり、前記調整側では、前記第２のリフ
ァレンス信号を検出した場合に、該信号と前記第１のリ
ファレンス信号との時間差を測定して、この測定の結果
に基づいて、前記音声信号を遅らせることを特徴とする
請求項１記載の時間差調整装置。
【請求項３】前記第１のリファレンス信号は、一般的
な音声信号中では出現頻度の低い高周波のパルス信号で
あり、かつ、所定周期で、所定回数連続して出力される
ことを特徴とする請求項１または２記載の時間差調整装
置。
【請求項４】前記第１のリファレンス信号は、一般的
な音声信号中では出現頻度の低い高周波の信号であり、
かつ、所定周期で、ランダマイズされて所定回数出力さ
れることを特徴とする請求項１または２記載の時間差調
整装置。
【請求項５】前記第１のリファレンス信号は、一般的
な音声信号中では出現頻度の低い高周波の信号であり、
かつ、所定期間、前記音声信号中に類似の信号がない場
合にのみ出力されることを特徴とする請求項１または２
記載の時間差調整装置。
【請求項６】前記調整側では、前記第２のリファレン
ス信号を検出した場合に、該信号と前記第１のリファレ
ンス信号との時間差を複数回測定し、該複数回の測定値
を統計処理して測定値の代表値を求め、該代表値に基づ
いて前記音声信号または前記映像信号を遅らせることを
特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の時間差調整
装置。
【請求項７】前記調整側では、前記第１，第２のリフ
ァレンス信号の時間差に基づいて、前記音声信号または
前記映像信号を遅らせるとともに、前記音声信号から前
記第１のリファレンス信号を削除することを特徴とする
請求項１〜６のいずれかに記載の時間差調整装置。
【請求項８】前記調整側では、前記第１，第２のリフ
ァレンス信号の時間差に基づいて、前記映像信号から前
記第２のリファレンス信号をも削除することを特徴とす
る請求項７記載の時間差調整装置。