WO2021049181A1 - 送信装置、送信方法、受信装置および受信方法 - Google Patents
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Abstract
オーディオ信号とMIDI信号の同時伝送をサポートする新たなインタフェースを提供する。 所定単位で連続した信号を、所定伝送路を介して受信側に送信する。所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の所定単位の信号を含む。例えば、オーディオ信号は、ステレオ2チャネルオーディオ信号を構成するリニアPCM信号である。例えば、MIDI信号は、所定長のパケットデータからなり、この所定長のパケットデータは、複数個に分割され、複数個の第2の所定単位の信号に含めて送信される。
Description
本技術は、送信装置、送信方法、受信装置および受信方法に関する。
従来、IEEE1394のシリアルデジタルインタフェース規格では、オーディオ信号とMIDI(Musical Instrument Digital Interface)信号の安定した同時伝送が実現されている。例えば、特許文献1には、IEEE1394とMIDI信号についての記載がある。
IEEE1394を使用した製品は、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)の台頭により、その生産が中止され、オーディオ信号とMIDI信号の同時伝送には、コンピューターベースのUSB(Universal Serial Bus)が使用されるようになってきた。また、HDMIは、オーディオ信号とMIDI信号の同時伝送をサポートしていない。
また、デジタルオーディオインタフェースとして、IEC 60958によるリニアPCM信号の伝送が広く使用されている。また、IEC 60958のプロトコルの上で圧縮オーディオ信号を伝送するIEC 61937も普及しており、各種オーディオコーデック伝送に使用されている。
これらは、実際の商品ではSPDIF(Sony Philips Digital InterFace)と呼称される同軸端子、光アウト端子、またビデオも含むマルチメディアインタフェースであるHDMI(High-Definition Multimedia Interface)、MHL(Mobile High-definition Link)、ディスプレイポート(DisplayPort)のフォーマットにIEC 60958プロトコルがマップされて商用利用されている。
コンピュータを使用する場合、レイテンシ(Latency)や最大データ量は、使用するコンピュータの性能やデバイスドライバ、ソフトウェアに大きく依存する。そのため、コンピュータを使用する場合には、リアルタイム性が損なわれたり、データ欠損が生じたりするという問題がある。安定かつ安心して使用し得るリアルタイムインタフェースが要望されている。
本技術の目的は、オーディオ信号とMIDI信号の同時伝送をサポートする新たなインタフェースを提供することにある。
本技術の概念は、
所定単位で連続した信号を、所定伝送路を介して受信側に送信する送信部を備え、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
送信装置にある。
所定単位で連続した信号を、所定伝送路を介して受信側に送信する送信部を備え、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
送信装置にある。
本技術において、送信部により、所定単位で連続した信号が、所定伝送路を介して受信側に送信される。例えば、所定単位は、サブフレーム単位である、ようにされてもよい。また、例えば、所定伝送路は、同軸ケーブル、光ケーブル、イーサネット(IEC 61883-6)ケーブル、HDMIケーブル、MHLケーブルまたはディスプレイポートケーブルである、ようにされてもよい。
所定単位で連続した信号には、オーディオ信号を含む第1の所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の所定単位の信号が含まれる。例えば、オーディオ信号は、ステレオ2チャネルオーディオ信号を構成するリニアPCM信号である、ようにされてもよい。この場合、ステレオ2チャネルオーディオ信号とMIDI信号の同時伝送を安定して行うことができる。
例えば、MIDI信号は、所定長のパケットデータからなり、この所定長のパケットデータは、複数個に分割され、複数個の第2の所定単位の信号に含めて送信される、ようにされてもよい。この場合、例えば、所定長のパケットデータは、32ビット、64ビット、96ビットまたは128ビットのパケットデータであり、16ビットずつの複数個に分割される、ようにされてもよい。このように分割して送信することで、MIDI信号を構成するパケットデータのデータ長が所定単位の信号におけるデータペイロード領域を超える場合であっても、伝送が可能となる。
また、この場合、例えば、MIDI信号を含む第2の所定単位の信号において、下位ビット側にMIDI信号が挿入され、上位ビット側に下位ビット側に挿入されるMIDI信号が少なくともスタートの分割データであるか継続の分割データであるかを識別する識別情報が挿入される、ようにされてもよい。このように識別情報が挿入されることで、受信側において、第2の所定単位の信号に含まれるMIDI信号がスタートの分割データであるか継続の分割データであるかを識別でき、正しくパケットを再構成して受け取ることが可能となる。
そして、この場合、例えば、下位ビット側のMIDI信号と上位ビット側の識別情報とからなる所定ビット数のデータをオーディオデータとして再生しても音量が所定以下となるように識別情報が設定される、ようにされてもよい。これにより、オーディオデータとして誤って再生されても、オーディオアンプやスピーカの破損を回避することが可能となる。
また、例えば、MIDI信号を構成するパケットデータは、第2の所定単位の信号のデータペイロード領域の任意のビット位置から挿入され、このデータペイロード領域に全て挿入できない場合には、次の第2の所定単位の信号のデータペイロード領域の最初のビット位置から残りが挿入されて送信される、ようにされてもよい。この場合、MIDI信号の発生タイミングに合わせて第2の所定単位の信号のデータペイロード領域にそのパケットデータを挿入していくことが可能となる。
また、例えば、MIDI信号を構成する1バイトのパケットデータは、第2の所定単位の信号における2バイトのデータペイロード領域の一方のバイト領域に挿入されて送信される、ようにされてもよい。この場合、MIDI信号を構成するパケットデータはバイトアライメントに沿って挿入されることから、受信側の処理を単純化することが可能となる。
また、例えば、MIDI信号を構成する1バイトのパケットデータは、第2の所定単位の信号の2バイトのデータペイロード領域の一方のバイト領域に挿入され、他方の1バイトの領域が拡張バイト領域とされて送信される、ようにされてもよい。この場合、拡張バイト領域を利用して、独自の拡張、例えばベロシティの高解像度化、チャンネル数の増加等が可能となる。
また、例えば、第2の所定単位の信号は、複数のチャネルのMIDI信号を含む、ようにされてもよい。これにより、仮想的に複数系統のMIDI信号を伝送することができ、チャネル数を増やすことが可能となる。
このように本技術においては、送信される所定単位で連続した信号に、オーディオ信号を含む第1の所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の所定単位の信号を含むものである。そのため、オーディオ信号とMIDI信号の同時送信を安定して行うことができる。
なお、本技術において、例えば、所定単位で連続した信号に、この信号がオーディオ信号を含む第1の所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の所定単位の信号を含むことを識別する識別情報を付加する情報付加部をさらに備える、ようにされてもよい。この場合、例えば、情報付加部は、所定数の所定単位毎に構成される各ブロックの所定ビット領域を用いて識別情報を付加する、ようにされてもよい。このように識別情報が付加されることで、受信側では、所定単位で連続した信号がオーディオ信号を含む第1の所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の所定単位の信号を含むことを容易に認識することが可能となる。
また、本技術の他の概念は、
所定単位で連続した信号を、送信側から所定伝送路を介して受信する受信部を備え、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
受信装置にある。
所定単位で連続した信号を、送信側から所定伝送路を介して受信する受信部を備え、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
受信装置にある。
本技術において、受信部により、所定単位で連続した信号が、送信側から所定伝送路を介して受信される。所定単位で連続した信号には、オーディオ信号を含む第1の所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の所定単位の信号が含まれる。例えば、オーディオ信号は、ステレオ2チャネルオーディオ信号を構成するリニアPCM信号である、ようにされてもよい。この場合、ステレオ2チャネルオーディオ信号とMIDI信号を同時に安定して受信できる。
このように本技術においては、受信される所定単位で連続した信号に、オーディオ信号を含む第1の所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の所定単位の信号を含むものである。そのため、オーディオ信号とMIDI信号の同時受信を安定して行うことができる。
なお、本技術において、例えば、オーディオ信号およびMIDI信号を用いた処理を行う処理部をさらに備える、ようにされてもよい。この場合、安定して同時受信されるオーディオ信号およびMIDI信号を用いた処理を行うことができる。この場合、例えば、処理部は、オーディオ信号にMIDI信号からMIDI音源を用いて得られたオーディオ信号を合成して出力オーディオ信号を得る、ようにされてもよい。
以下、発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」とする)について説明する。なお、説明を以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態
2.第2の実施の形態
3.第3の実施の形態
4.第4の実施の形態
5.変形例
1.第1の実施の形態
2.第2の実施の形態
3.第3の実施の形態
4.第4の実施の形態
5.変形例
<1.第1の実施の形態>
[送受信システムの構成例]
図1は、第1の実施の形態としての送受信システム10の構成例を示している。この送受信システム10は、送信装置101と受信装置102を有している。送信装置101と受信装置102は、同軸ケーブルや光ケーブル等で構成される伝送路103を介して接続されている。この伝送路103は、IEC60958伝送路を構成している。
[送受信システムの構成例]
図1は、第1の実施の形態としての送受信システム10の構成例を示している。この送受信システム10は、送信装置101と受信装置102を有している。送信装置101と受信装置102は、同軸ケーブルや光ケーブル等で構成される伝送路103を介して接続されている。この伝送路103は、IEC60958伝送路を構成している。
送信装置101は、SPDIF(Sony Philips Digital Interface)送信回路110を有している。このSPDIF送信回路110は、IEC 60958規格のデジタルオーディオ伝送信号(以下、適宜、「SPDIF信号」という)を送信するための回路であって、IEC 60958規格に準拠した送信回路である。
SPDIF送信回路110は、リニアPCM信号とMIDI(Musical Instrument Digital Interface)信号を同時に含むSPDIF信号を生成し、伝送路103を通じて、受信装置102に送信する。リニアPCM信号としては、モノラル、2チャネル、5.1チャネル、7.1チャネル、10.2チャネル、22.2チャネル等のオーディオ信号が考えられるが、ここではステレオ2チャネルオーディオ信号を考える。また、MIDI信号としては、MIDI 2.0として提案されているMIDI信号を考える。
受信装置102は、SPDIF受信回路120を有している。SPDIF受信回路120は、SPDIF信号(IEC 60958規格のデジタルオーディオ伝送信号)を受信するための回路であって、IEC 60958規格に準拠した受信回路である。SPDIF受信回路120は、送信装置101から伝送路103を通じて送られてくるSPDIF信号を受信し、それに含まれるリニアPCM信号およびMIDI信号を取り出して出力する。
「MIDI 2.0におけるメッセージ」
MIDI 2.0においては、複数のパケット長のユニバーサルMIDIパケットが定義されている。パケット長には、32ビット、64ビット、96ビット、128ビットなどがある。ユニバーサルMIDIパケットに入れ込むメッセージとしては、図2に示すように提案されている。
MIDI 2.0においては、複数のパケット長のユニバーサルMIDIパケットが定義されている。パケット長には、32ビット、64ビット、96ビット、128ビットなどがある。ユニバーサルMIDIパケットに入れ込むメッセージとしては、図2に示すように提案されている。
「Utility Messages」は、定義未公開である。「System Real Time Messages」は、MIDI 1.0においては、システムに接続されたユニット全部に対して有効なメッセージであり、ステータスバイトのみでデータバイトを有さず、他のメッセージのバイト間でも送ることができる。「System Common Messages」は、MIDI 1.0においては、システムに接続されたユニット全部に対して有効なメッセージである。
「System Exclusive Messages」は、MIDI 1.0においては、ステータスバイトに続き、何バイトのデータをも送ることができるメッセージである。「MIDI 1.0 Channel Voice Messages」は、MIDI 1.0における最大3バイトの「Channel Voice Messages」をMIDI 2.0の4バイトの「Universal MIDI Packet」にマップしたメッセージである。
「Data Messages (including System Exclusive Message)」は、定義未公開である。「MIDI 2.0 Channel Voice Messages」は、MIDI 2.0で新たに設けられたメッセージであって、データ解像度が拡張されている。「Data Messages」は、定義未公開である。
例えば、これらのメッセージのうち、ノートオンメッセージ(MIDI 2.0 Note On Message)に関しては、図3に示すような形式が提案されている。このノートオンメッセージのパケット長は、64ビット(8バイト)である。
「mt」の4ビットフィールドは、MIDI 2.0で新設されたもので、メッセージタイプを示し、ここではmt=4である。「group」の4ビットフィールドは、MIDI 2.0で新設されたもので、グループを示す。グループのそれぞれは独立しており、それぞれのグループは16のMIDIチャネルを持つ。従って、1系統のMIDI信号は、最大256チャネルを持つことができる。
「channel」の4ビットフィールは、MIDIチャネルを示す。物理的に1本のMIDI信号線は、MIDIチャンネルメッセージに含まれる4ビットのチャンネル番号によって、16の論理的なチャンネルに分割される。「r」の1ビットフィールドは、定義未公開である。「note number」の7ビットフィールドは、鍵盤の番号を示す。この番号は0から127の値をとり、88鍵ピアノの中央の「ド」の番号は60である。
「attribute type」の8ビットフィールドは、MIDI 2.0で新設されたもので、付加的なデータのタイプを示す。このタイプとしては、アーティキュレーションやチューニング詳細などが考えられる。「velocity」の16ビットフィールドは、鍵盤を叩く強さを示し、音に強弱の差をつけるのに利用される。「attribute」の16ビットフィールドは、MIDI 2.0で新設されたもので、「attribute type」で定義されたタイプの付加的なデータの値を示す。
「SPDIF信号」
SPDIF送信回路110で生成されるSPDIF信号(IEC 60958規格のデジタルオーディオ伝送信号)について説明する。
SPDIF送信回路110で生成されるSPDIF信号(IEC 60958規格のデジタルオーディオ伝送信号)について説明する。
最初に、IEC 60958規格の概要について説明する。図4は、IEC 60958規格におけるフレーム構成を示している。各フレームは2つのサブフレームから構成される。ステレオ2チャネル音声の場合、1つ目のサブフレームに左チャネル信号が含まれ、2つ目のサブフレームに右チャネル信号が含まれる。
サブフレームの先頭にはプリアンブルが設けられ、左チャネル信号にはプリアンブルとして「M」が、右チャネル信号にはプリアンブルとして「W」が付与される。ただし、192フレーム毎に先頭のプリアンブルにはブロックの開始を表す「B」が付与される。すなわち、1ブロックは192フレームにより構成される。ブロックは、後述するチャネルステータスを構成する単位である。
図5は、IEC 60958規格におけるサブフレーム構成を示している。サブフレームは、第0乃至第31の計32のタイムスロットから構成される。第0乃至第3タイムスロットは、プリアンブル(Sync preamble)を示す。このプリアンブルは、上述のように左右チャネルの区別やブロックの開始位置を表すために、「M」、「W」または「B」の何れかを示す。
第4乃至第27タイムスロットはメインデータフィールドであり、24ビットコードレンジが採用される場合には全体がオーディオデータを表す。また、20ビットコードレンジが採用される場合には第8乃至第27タイムスロットがオーディオデータ(Audio sample word)を表す。後者の場合、第4乃至第7タイムスロットは追加情報(Auxiliary sample bits)として利用することができる。図示の例は、後者の場合を示している。
第28タイムスロットは、メインデータフィールドの有効フラグ(Validity flag)である。第29タイムスロットは、ユーザデータ(User data)の1ビット分を表す。各フレームにまたがってこの第29タイムスロットを累積することによって一連のユーザデータを構成することができる。このユーザデータのメッセージは8ビットの情報ユニット(IU:Information Unit)を単位として構成され、1つのメッセージには3乃至129個の情報ユニットが含まれる。
情報ユニット間には0乃至8ビットの「0」が存在し得る。情報ユニットの先頭は開始ビット「1」により識別される。メッセージ内の最初の7個の情報ユニットは予約されており、8個目以降の情報ユニットにユーザは任意の情報を設定することができる。メッセージ間は8ビット以上の「0」により分割される。
第30タイムスロットは、チャネルステータス(Channel status)の1ビット分を表す。各フレームにまたがってブロック毎に第30タイムスロットを累積することによって一連のチャネルステータスを構成することができる。なお、ブロックの先頭位置は、上述のように、「B」のプリアンブル(第0乃至第3タイムスロット)により示される。
第31タイムスロットは、パリティビット(Parity bit)である。第4乃至第31タイムスロットに含まれる「0」および「1」の数が偶数になるように、このパリティビットが付与される。
この実施の形態においては、上述したように、SPDIF信号は、リニアPCM信号としてのステレオ2チャネルオーディオ信号とMIDI信号を同時に含むものとされる。図6は、その場合におけるSPDIF信号のフレーム構成の一例を示している。このSPDIF信号は、サブフレーム単位で連続した信号である。192フレームにより1ブロックが構成され、そのブロックが連続した構成となっている。
偶数フレームのサブフレームは、オーディオ信号を挿入するためのサブフレーム(第1のサブフレーム)とされる。1つ目のサブフレームに左チャネルオーディオ信号が含まれ、2つ目のサブフレームに右チャネルオーディオ信号が含まれる。また、奇数フレームのサブフレームは、MIDI信号を挿入するためのサブフレーム(第2のサブフレーム)として利用される。つまり、このSPDIF信号は、オーディオ信号を含む第1のサブフレームの信号とMIDI信号を含む第2のサブフレームの信号を含むものとなる。
図7は、MIDI信号を含む第2のサブフレームの構成を示している。この場合、第4乃至第27タイムスロットのメインデータフィールドが、上位8ビットの領域と下位16ビットの領域に分けられる。下位16ビットの領域にはMIDI信号が挿入され、上位8ビットには識別情報が挿入される。
上述したように、MIDI 2.0のメッセージを入れ込むユニバーサルMIDIパケットのパケット長は、32ビット、64ビット、96ビット、128ビットなどである。そのため、パケットデータは、16ビットずつの複数個に分割され、それぞれの分割データが、複数の第2のサブフレームにおけるメインデータフィールドの下位16ビットの領域(第4ビット乃至第19ビットの領域)にバイトアラインして挿入される。
第2のサブフレームにおけるメインデータフィールドの上位8ビットの領域(第20ビット乃至第27ビットの領域)に挿入される識別情報は、下位16ビットの領域に挿入されるMIDI信号が、少なくともスタートの分割データであるか継続の分割データであるかを示す。例えば、64ビット長のパケットデータは16ビットずつの4個に分割されるが、先頭の分割データはスタートの分割データであり、その他の3個の分割データは継続の分割データとなる。
このように識別情報が挿入されることで、受信側においては、上位8ビットの領域の識別情報をチェックすることで、下位16ビットの領域に挿入されるMIDI信号がスタートの分割データであるか継続の分割データであるかを適切に識別でき、正しくパケットを再構成して受け取ることが可能となる。
ここで、8ビットの識別情報は、上位ビット側の当該8ビットの識別情報と下位ビット側の16ビットのMIDI信号からなる24ビットのデータをオーディオデータとして再生しても音量(音量レベル)が所定以下となるように設定される。これにより、受信側において、オーディオデータとして誤って再生されても、オーディオアンプやスピーカの破損を回避することが可能となる。
例えば、この8ビットの識別情報は、第20ビットおよび第21ビットの2ビットで、上述のスタートか継続かの分割データ情報を示すものとされる。すなわち、下位16ビットの領域に挿入されるMIDI信号がスタートの分割データであるとき、上位8ビット領域に挿入される識別情報は「10000000」とされて、MIDI信号がスタート(start)の分割データであることが示される。
また、下位16ビットの領域に挿入されるMIDI信号が継続の分割データであるとき、上位8ビット領域に挿入される識別情報は「01000000」とされて、MIDI信号が継続(continued)の分割データであることが示される。また、下位16ビットの領域にMIDI信号の挿入がないとき、上位8ビット領域に挿入される識別情報は「00000000」とされて、MIDI信号が存在していないアイドリング状態(idling)であることが示される。
この場合、上位ビット側の8ビットの識別情報と下位ビット側の16ビットのMIDI信号からなる24ビットのデータをオーディオデータとした場合、符号ビットとなるMSBを除き、2SBから6SBまでの5ビットが“0”にあるので、これを誤って再生した場合であっても、-32dB以下の音量となり、オーディオアンプやスピーカが破損することはない。
なお、上位8ビット領域に挿入される識別情報の値の組み合わせは上述の例に限定されるものではなく、その他の組み合わせも可能である。例えば、「10000001」、「01000001」、「00000001」の組み合わせでも同等の機能、効果を有する。さらに、パケット長が長く「01000001」が連続する際に、データ伝送自体の連続性を示すために、新たに「11000001」を導入し、トグルすることにより連続性を示すことができる。つまり、「10000001」、「01000001」、「11000001」、「01000001」、「11000001」といった識別信号の順番である。
図8は、上述したMIDI 2.0のノートオンメッセージ(図3参照)を1つ送信する場合の例を示している。この場合、このノートオンメッセージのデータパケット(ユニバーサルMIDIパケット)のパケット長は64ビットであり、このデータパケットは、16ビットずつの4個に分割され、4個の第2のサブフレームに挿入される。
図8(a)は、フレーム構成を示している。192フレームにより1ブロックが構成され、そのブロックが連続した構成となっている。図8(b)は、各フレームが2つのサブフレームからなっていることを示している。図8(c)は、サブフレーム構成(図7参照)を示している。
ノートオンメッセージのデータパケットを分割して得られた4個の分割データは、例えば、フレーム1から挿入される場合、当該フレーム1の1つ目および2つ目のサブフレームと、フレーム3の1つ目および2つ目のサブフレームに挿入される。
図8(d)は、フレーム1の1つ目のサブフレームにおける第4乃至第27タイムスロットのメインデータフィールドの状態を示している。下位16ビットの領域(第4ビット乃至第19ビットの領域)には、スタートの分割データを構成する「mt」、「group」、「1001」、「channel」の各フィールドのデータがMSB側から順に挿入されている。また、上位8ビットの領域(第20ビット乃至第27ビットの領域)には、下位16ビットの領域に挿入されるMIDI信号がスタート(start)の分割データであることを示す識別情報「1000 0000」が挿入されている。
図8(e)は、フレーム1の2つ目のサブフレームにおける第4乃至第27タイムスロットのメインデータフィールドの状態を示している。下位16ビットの領域(第4ビット乃至第19ビットの領域)には、1番目の継続の分割データを構成する「r」、「note number」、「attribute type」の各フィールドのデータがMSB側から順に挿入されている。また、上位8ビットの領域(第20ビット乃至第27ビットの領域)には、下位16ビットの領域に挿入されるMIDI信号が継続(continued)の分割データであることを示す識別情報「0100 0000」が挿入されている。
図8(f)は、フレーム3の1つ目のサブフレームにおける第4乃至第27タイムスロットのメインデータフィールドの状態を示している。下位16ビットの領域(第4ビット乃至第19ビットの領域)には、2番目の継続の分割データを構成する「velocity」のフィールドのデータがMSB側から順に挿入されている。また、上位8ビットの領域(第20ビット乃至第27ビットの領域)には、下位16ビットの領域に挿入されるMIDI信号が継続(continued)の分割データであることを示す識別情報「0100 0000」が挿入されている。
図8(g)は、フレーム3の2つ目のサブフレームにおける第4乃至第27タイムスロットのメインデータフィールドの状態を示している。下位16ビットの領域(第4ビット乃至第19ビットの領域)には、3番目の継続の分割データを構成する「attribute」のフィールドのデータがMSB側から順に挿入されている。また、上位8ビットの領域(第20ビット乃至第27ビットの領域)には、下位16ビットの領域に挿入されるMIDI信号が継続(continued)の分割データであることを示す識別情報「0100 0000」が挿入されている。
図8(h)は、フレーム5の1つ目のサブフレームにおける第4乃至第27タイムスロットのメインデータフィールドの状態を示している。下位16ビットの領域(第4ビット乃至第19ビットの領域)は、MIDI信号の挿入に使用されていない。また、上位8ビットの領域(第20ビット乃至第27ビットの領域)には、下位16ビットの領域にMIDI信号が存在していないアイドリング状態(idling)であることを示す識別情報「0000 0000」が挿入されている。
なお、詳細説明は省略するが、その他のMIDI 2.0のメッセージのパケット(ユニバーサルMIDIパケット)も、同様に、MIDI信号を挿入すべきサブフレーム(第2のサブフレーム)に分割されて挿入されることになる。
図9は、上述したようにリニアPCM信号とMIDI信号を同時伝送する場合におけるチャネルステータスのフォーマットを概略的に示している。チャネルステータスは、上述したように、サブフレームにおける第30タイムスロットをブロック毎に累積したものである。チャネルステータスの全体は第0乃至第23バイトからなる。
第0ビットのa=“0”は、このチャネルステータスが民生用であることを示している。また、第1ビットのb=“0”は、リニアPCMの伝送における使用であることを示している。また、第3ビットから第5ビットの3ビットは、例えば“001”とされ、マルチチャネルリニアPCMの伝送における使用であることを示している。
第49ビットから第52ビットの4ビットは、「Multichannel Configuration Type」を示すフィールドとされる。この4ビットは、例えば“1110”とされることで、MIDI 2.0のMIDI信号とリニアPCM信号の同時伝送であることを示す識別情報とされる。また、この4ビットが“1110”であるとき、続く第53ビットから第60ビットの8ビットが有効となる。この8ビットは、「configuration value」を示すフィールドとされる。この8ビットが、例えば“10000000”とされることで、ステレオ2チャネルオーディオ信号とMIDI 2.0のMIDI信号の同時伝送であることが示される。
「MIDI 1.0のMIDI信号の伝送」
上述では、リニアPCM信号とMIDI 2.0のMIDI信号を同時に伝送する例を説明した。同様に、リニアPCM信号とMIDI 1.0のMIDI信号を同時に伝送することも考えられる。
上述では、リニアPCM信号とMIDI 2.0のMIDI信号を同時に伝送する例を説明した。同様に、リニアPCM信号とMIDI 1.0のMIDI信号を同時に伝送することも考えられる。
図10(a)は、MIDI 1.0のMIDI信号の挿入方法としての「ビットストリーム法」を説明するための図である。この方法では、MIDI信号を送信すべきサブフレーム(第2のサブフレーム)の第4乃至第27タイムスロットのメインデータフィールドが、上位8ビット(1バイト)の領域と下位16ビット(2バイト)の領域に分けられる。上位8ビットの領域には固定データ、例えば“00000000”が挿入される。
MIDI 1.0のMIDI信号は、下位16ビットの領域「MIDI 1.0 data payload」にビット順番に挿入されていく。この場合、MIDI信号を構成するパケットデータは、あるサブフレーム(第2のサブフレーム)の下位16ビットの領域の任意のビット位置から挿入され、全て挿入できない場合には、次のサブフレーム(第2のサブフレーム)の下位16ビットの領域の最初のビット位置(第4ビット)から残りが挿入される。受信側では、そのビットストリームが、サブフレームを越えてつなげられて、MIDI 1.0のMIDI信号が検出される。
MIDI 1.0のMIDI信号は、論理的には8ビットであるが、1スタートビット(論理0)と1ストップビット(論理1)を付加して、合計10ビットで伝送されている。上述したようにサブフレーム(第2のサブフレーム)の下位16ビットの領域「MIDI 1.0 data payload」の任意のビット位置からこの10ビット分のデータが挿入されてゆく。この任意のビット位置より前の領域の各ビット位置には、データが存在しないアイドリング状態であることを示すために、論理1のデータが挿入される。
この「ビットストリーム法」においては、MIDI信号の発生タイミングに合わせて、MIDI信号を送信すべきサブフレーム(第2のサブフレーム)の下位16ビットの領域「MIDI 1.0 data payload」に、パケットデータを挿入していくことが可能となる。ただし、この場合、受信側の処理はビット毎となり処理が煩雑となる可能性がある。
図10(b)は、MIDI 1.0のMIDI信号の挿入方法としての「バイトアライメント法」を説明するための図である。この方法では、MIDI信号を送信すべきサブフレーム(第2のサブフレーム)の第4乃至第27タイムスロットのメインデータフィールドが、上位8ビット(1バイト)の領域と、中位8ビット(1バイト)の領域と、下位8ビット(1バイト)の領域に分けられる。上位8ビットの領域および下位8ビットの領域には、固定データ、例えば“00000000”が挿入される。
MIDI 1.0のMIDI信号は、中位8ビットの領域に固定的に挿入される。この場合、1スタートビット(論理0)と1ストップビット(論理1)の付加はない。なお、MIDI 1.0のMIDI信号の挿入を、中位8ビットの領域ではなく、下位8ビットの領域とすることも考えられる。
MIDI 1.0のMIDI信号の場合、有効なデータはバイトごとの処理であるので、上述したようにMIDI信号のバイト位置が固定されているほうが受信側の処理が単純化しやすくなる。この場合、MIDI 1.0のMIDI信号の挿入がないアイドリング状態をV(Validity flag)ビットで示すことができる。また、MIDI 1.0のMIDI信号を挿入する代わりに、EOX(エンドオブエクスクルーシブ)メッセージ、あるいは特別なメッセージを新設して挿入することで、MIDI 1.0のMIDI信号の挿入がないアイドリング状態であることを示すことも可能である。
図11(a)は、MIDI 1.0のMIDI信号の挿入方法としての「データ拡張法」を説明するための図である。この方法では、MIDI信号を送信すべきサブフレーム(第2のサブフレーム)の第4乃至第27タイムスロットのメインデータフィールドが、上位8ビット(1バイト)の領域と、中位8ビット(1バイト)の領域と、下位8ビット(1バイト)の領域に分けられる。上位8ビットの領域には、固定データ、例えば“00000000”が挿入される。
MIDI 1.0のMIDI信号は、中位8ビットの領域に固定的に挿入される。また、下位8ビットの領域は、拡張用バイト(Extended Byte)として使用される。この拡張用バイトを使用することで、独自の拡張、例えばベロシティの高解像度化、チャネル数の増加などが可能となる。例えば、チャネル数の増加に関しては、この拡張用バイトを用いてサブチャネルを示すことができる。つまり、MIDI 1.0の場合MIDI信号に含まれるチャネルで識別可能なチャネル数が16であるが、拡張用バイトを用いてそれぞれのチャネルのサブチャネルを識別させることで、より細かなチャネル数の指定が可能となる。この場合、「第nチャネルの第mサブチャネル」のようなチャネル指定となる。
この「データ拡張法」の場合にあっても、上述した「バイトアライメント法」と同様にして、MIDI 1.0のMIDI信号の挿入がないアイドリング状態であることを示すことができる。なお、MIDI 1.0のMIDI信号を挿入する8ビット領域と、拡張用バイトの8ビット領域を逆とすることも考えられる。
なお、MIDI 1.0のMIDI信号のバイトは、そのMSBがステータスバイト(Status Byte)とデータバイト(Data Byte)の識別に使用されており、実質7ビットの分解能である。そのため、図11(a)においては、MIDI信号の7ビットと拡張分の8ビットでトータル15ビットのデータ長として示している。
しかし、MIDI 1.0との互換性を考慮して、拡張分の有効データ長も7ビットとすることも考えられる。この場合は、MIDI信号の7ビットと拡張分の7ビットでトータル14ビットのデータ長となる。図11(b)、(c)は、その場合を示している。図11(b)は、MIDI信号のバイトがステータスバイトである場合を示しており、図11(c)は、MIDI信号のバイトがデータバイトである場合を示している。このように拡張分の有効データ長も7ビットとすることで、例えば、ソフトウェアでの処理がしやすくなることが期待される。
なお、MIDI 1.0のMIDI信号の挿入方法として上述した「ビットストリーム法」、「バイトアライメント法」、「データ拡張法」を複数運用する場合、例えば、上述したチャネルステータス(図9参照)の第53ビットから第60ビットの領域の「configuration value」で識別可能である。
また、上述した各方法によってMIDI 1.0のMIDI信号をサブフレーム(第2のサブフレーム)に挿入する場合、メインデータフィールドの24ビット領域のうち上位8ビットが「00000000」である。そのため、この24ビットのデータをオーディオデータとして誤って再生されても、音量は低く、オーディオアンプやスピーカの破損を回避することが可能となる。
「複数チャネルのMIDI信号」
なお、リニアPCM信号と同時伝送するMIDI信号のチャネルは1チャネルに限定されるものではなく、複数チャネルとすることも可能である。このようにMIDI信号のチャネルを複数とすることは、仮想的なMIDIケーブルが複数本あることに相当する。例えば、MIDI 1.0の1チャネルにおけるチャネル数は16であるが、複数チャネルとすることでチャネル数を増やすことができる。
なお、リニアPCM信号と同時伝送するMIDI信号のチャネルは1チャネルに限定されるものではなく、複数チャネルとすることも可能である。このようにMIDI信号のチャネルを複数とすることは、仮想的なMIDIケーブルが複数本あることに相当する。例えば、MIDI 1.0の1チャネルにおけるチャネル数は16であるが、複数チャネルとすることでチャネル数を増やすことができる。
図12は、その場合におけるSPDIF信号のフレーム構成の一例を示している。この例は、リニアPCM信号と同時伝送するMIDI信号のチャネルがA,Bの2チャネルである場合の例を示している。
この場合、偶数フレームにおいて、1つ目のサブフレーム(第1のサブフレーム)に左チャネルオーディオ信号が含まれ、2つ目のサブフレーム(第1のサブフレーム)に右チャネルオーディオ信号が含まれる。また、奇数フレームにおいて、1つ目のサブフレーム(第2のサブフレーム)にチャネルAのMIDI信号が含まれ、2つ目のサブフレーム(第2のサブフレーム)にチャネルBのMIDI信号が含まれる。
なお、MIDI信号のチャネルを複数とする場合も、例えば、上述したチャネルステータス(図9参照)の第53ビットから第60ビットの領域の「configuration value」で識別可能である。
上述したように、図1に示す送受信システム10においては、送信装置101から受信装置102に送信されるサブフレーム単位で連続した信号(SPDIF信号)に、オーディオ信号(リニアPCM信号)を含むサブフレーム(第1のサブフレーム)の信号とMIDI信号を含むサブフレーム(第2のサブフレーム)の信号を含むものである。そのため、オーディオ信号とMIDI信号の同時伝送を遅延なく安定して行うことができる。
なお、リニアPCM信号とMIDI信号は非同期であるため、MIDI信号をリニアPCM信号のサンプルタイミングで伝送路に載せていく際に、ジッターが生じる。このジッターは、許容範囲であれば無視することもできるが、例えばタイムスタンプを使用したジッター抑圧システムで抑圧することも考えられる。
例えば、オリジナルのMIDI 1・0の伝送速度が31.25kビット/秒であり、リニアPCM信号のサンプリング周波数が48kHzの場合、31.25kbpsのタイミングでSPDIF送信回路110のバッファに溜まったMIDI信号を48kHzのタイミングで伝送路に送出することになり、ジッターが生じる。例えば、MIDI信号の生成を48kHzで行う場合は、ジッターは生じない。
また、上述では、MIDI信号と同時伝送するオーディオ信号がリニアPCM信号である例を示した。MIDI信号と同時伝送するオーディオ信号としては、リニアPCM信号ではなく、圧縮オーディオ信号である場合も考えられる。その場合には、上述したリニアPCM信号を取り扱うIEC 60958Iのインタフェース・フォーマットではなく、圧縮オーディオ信号を取り扱うIEC 61937-1インタフェース・フォーマットが利用される。
図13は、IEC 61937-1インタフェース・フォーマットを示している。図13(a)は、フレーム構成を示している。192フレームにより1ブロックが構成され、そのブロックが連続した構成となっている。図13(b)は、各フレームが2つのサブフレームからなっていることを示している。
サブフレームの先頭にはプリアンブルが設けられ、ブロックの先頭のサブフレームのプリアンブルには、ブロックの開始を表す「B」が付与される。そして、それに続く各サブフレームの先頭のプリアンブルには、「W」と「M」が交互に付与される。
図13(c)は、サブフレーム構成を示している。所定チャネル数の圧縮オーディオ信号を含むSPDIF信号の場合、各サブフレームの第12乃至第27タイムスロットに、圧縮オーディオ信号のビットストリームが分割されて順次挿入される。つまり、各サブフレームの第4乃至第27タイムスロットの24ビットのオーディオデータ領域のうち、上位の16ビットが圧縮オーディオ信号の伝送に使用されている。
「MIDI信号のみの伝送」
また、上述では、オーディオ信号とMIDI信号と同時伝送する例を示したが、MIDI信号のみを伝送することも考えられる。この場合、例えば、上述した圧縮オーディオ信号を取り扱うIEC 61937-1インタフェース・フォーマットを利用できる。
また、上述では、オーディオ信号とMIDI信号と同時伝送する例を示したが、MIDI信号のみを伝送することも考えられる。この場合、例えば、上述した圧縮オーディオ信号を取り扱うIEC 61937-1インタフェース・フォーマットを利用できる。
この場合、MIDI信号を挿入すべきサブフレームに、MIDI信号が挿入されて伝送される。MIDI 2.0のMIDI信号を伝送する場合におけるサブフレームの構成は、例えば上述の図7に示すような構成をとることができる。また、MIDI 1.0のMIDI信号を伝送する場合には、例えば、上述した「ビットストリーム法」、「バイトアライメント法」、「データ拡張法」のうちのいずれかの方法でMIDI信号の挿入を行うことができる(図10、図11参照)。
また、このようにMIDI信号のみを伝送する場合も、MIDI信号のチャネルは1チャネルに限定されるものではなく、複数チャネルとすることも可能である。
図14は、MIDI信号のみを伝送する場合におけるSPDIF信号のフレーム構成の一例を示している。この例は、64ビットのMIDI 2.0のデータパケット、例えばノートオンメッセージ(図3参照)を1つ送信する場合を示している。この場合、パケットデータは、16ビットずつの4個に分割され、4個の連続したサブフレームに挿入されて伝送される。図示の例においては、フレーム1,2の4個のサブフレームにそれぞれの分割データが挿入されている。
図15は、上述したようにMIDI信号のみを伝送する場合におけるチャネルステータスのフォーマットを概略的に示している。チャネルステータスは、上述したように、サブフレームにおける第30タイムスロットをブロック毎に累積したものである。チャネルステータスの全体は第0乃至第23バイトからなる。
第0ビットのa=“0”は、このチャネルステータスが民生用であることを示している。また、第1ビットのb=“1”は、圧縮デジタルオーディオ信号の伝送における使用であることを示している。
第49ビットから第52ビットの4ビットは、「Multichannel Configuration Type」を示すフィールドとされる。この4ビットは、例えば“1110”とされることで、MIDI信号の伝送であることを示す識別情報とされる。また、この4ビットが“1110”であるとき、続く第53ビットから第60ビットの8ビットが有効となる。この8ビットは、「configuration value」を示すフィールドとされる。
ここで、“0000000”は、MIDI 2.0のMIDI信号の伝送であることを示す。また、“01000000”は、「ビットストリーム法」(図10(a)参照)よるMIDI 1.0のMIDI信号の伝送であることを示す。また、“11000000”は、「バイトアライメント法」に(図10(b)参照)よるMIDI 1.0のMIDI信号の伝送であることを示す。また、“00100000”は、「データ拡張法」(図11(a)参照)によるMIDI 1.0のMIDI信号の伝送であることを示す。また、“10100000”は、A,Bの2チャネルのMIDI信号の伝送であることを示す。
なお、上述では、MIDI信号のみを伝送する場合に、圧縮オーディオ信号を取り扱うIEC 61937-1インタフェース・フォーマットを利用できることを述べた。詳細説明は省略するが、上述したリニアPCM信号を取り扱うIEC 60958Iのインタフェース・フォーマットを利用することも考えられる。
「MIDI-CI(Capability Inquiry)について」
MIDI-CIとは、機器同士で予めネゴシエーションを行い、機器同士が対応可能な範囲で転送レート変更(Protocol)や、新たなメッセージ体系での送受信(Profile)、あるいは接続機器同士の音色ライブラリ情報交換(Property)などができる仕組みの双方向通信である。
MIDI-CIとは、機器同士で予めネゴシエーションを行い、機器同士が対応可能な範囲で転送レート変更(Protocol)や、新たなメッセージ体系での送受信(Profile)、あるいは接続機器同士の音色ライブラリ情報交換(Property)などができる仕組みの双方向通信である。
SPDIF、あるいはそのプロトコルをマップした伝送路を双方向に接続することにより、MIDI-CIは可能となる。あるいは、本インタフェースに並走して双方向通信路、たとえばイーサネット、HDMI CEC等がある場合はそれらを使用しても、MIDI-CIの機能は実現可能である。
MIDI 1.0とMIDI 2.0のプロトコルの切り替え、MIDI 1.0を使用した拡張プロトコルのサポート確認・切り替えも、MIDI-CIの仕様を拡張することにより可能となる。勿論、使用ユーザによるマニュアルセッティングも許される。
<2.第2の実施の形態>
[音響システムの構成例]
図16は、第2の実施の形態としての音響システム20の構成例を示している。この音響システム20は、マイク入力付きMIDIキーボード201と、MIDI音源モジュール202を有している。マイク入力付きMIDIキーボード201とMIDI音源モジュール202は、同軸ケーブルや光ケーブル等で構成される伝送路203を介して接続されている。この伝送路203は、IEC60958伝送路を構成している。
[音響システムの構成例]
図16は、第2の実施の形態としての音響システム20の構成例を示している。この音響システム20は、マイク入力付きMIDIキーボード201と、MIDI音源モジュール202を有している。マイク入力付きMIDIキーボード201とMIDI音源モジュール202は、同軸ケーブルや光ケーブル等で構成される伝送路203を介して接続されている。この伝送路203は、IEC60958伝送路を構成している。
マイク入力付きMIDIキーボード201は、A/D変換器210と、鍵盤部211と、SPDIF送信回路212を有している。A/D変換器210は、マイクロホン204で集音されて得られたアナログオーディオ信号をリニアPCM信号に変換して、SPDIF送信回路212に送る。鍵盤部211は、図示しないMIDI検出器を備えており、演奏に伴ってMIDI信号(MIDI 2.0あるいはMIDI 1.0のMIDI信号)を発生してSPDIF送信回路212に送る。
SPDIF送信回路212は、上述の送受信システム10の送信装置101におけるSPDIF送信回路110と同様に、SPDIF信号(IEC 60958規格のデジタルオーディオ伝送信号)を送信するための回路であって、IEC 60958規格に準拠した送信回路である。
このSPDIF送信回路212は、SPDIF送信回路110と同様に、A/D変換器210からのリニアPCM信号と鍵盤部211からのMIDI信号を同時に含むSPDIF信号を生成し、伝送路203を通じて、MIDI音源モジュール202に送信する。
MIDI音源モジュール202は、SPDIF受信回路220と、MIDI音源部221と、オーディオミキサ222と、表示部223を有している。SPDIF受信回路220は、上述の送受信システム10の受信装置102におけるSPDIF受信回路120と同様に、SPDIF信号を受信するための回路であって、IEC 60958規格に準拠した受信回路である。
SPDIF受信回路220は、マイク入力付きMIDIキーボード201から伝送路203を通じて送られてくるSPDIF信号を受信し、それに含まれるリニアPCM信号およびMIDI信号を取り出して出力する。また、このSPDIF受信回路220は、MIDI信号があるか否かを示す状態情報を出力する。この状態情報は表示部223に送られ、この表示部223にMIDI信号があるか否かの表示が行われる。
MIDI音源部221は、SPDIF受信回路220から出力されるMIDI信号を入力し、このMIDI信号をMIDI音源により音楽データに変換し、その音楽データに対応したリニアPCM信号を出力する。オーディオミキサ222は、SPDIF受信回路220から出力されるリニアPCM信号とMIDI音源部221から出力されるリニアPCM信号を合成し、合成されたリニアPCM信号を出力する。
このように合成されたリニアPCM信号は、アンプ205を通じてスピーカシステム206に送られる。これにより、スピーカシステム206からは、当該リニアPCM信号に基づく音響出力が得られる。
この音響システム20において、鍵盤部211がピアノの鍵盤部であって、マイクロホン204がピアノの演奏音を集音する場合には、MIDI音源モジュール202では、MIDI音源部221からピアノ演奏に伴ったストリングスの音のリニアPCM信号が出力され、ストリングスの音とピアノの音を合成した音を再生することができる。また、この音響システム20において、マイクロホン204が鍵盤部211による伴奏に同期した歌声を集音する場合には、MIDI音源モジュール202では、伴奏音と歌声を合成した音を再生することができる。
上述したように、図16に示す音響システム20においては、マイク入力付きMIDIキーボード201からMIDI音源モジュール202に送信されるSPDIF信号(サブフレーム単位で連続した信号)にリニアPCM信号とMIDI信号を含むものである。これにより、リニアPCM信号(オーディオ信号)とMIDI信号の同時送信を遅延なく安定して行うことができ、合成音の生成および再生を良好に行うことが可能となる。
<3.第3の実施の形態>
[テレビシステムの構成例]
図17は、第3の実施の形態としてのAVシステム30の構成例を示している。このAVシステム30は、テレビ受信機301とオーディオアンプ302を有している。
[テレビシステムの構成例]
図17は、第3の実施の形態としてのAVシステム30の構成例を示している。このAVシステム30は、テレビ受信機301とオーディオアンプ302を有している。
テレビ受信機301には、テレビ放送の受信アンテナ309と、MIDIファイル記憶部307と、インターネット304と、MIDIキーボード305と、マイクロホン306が接続されている。また、オーディオアンプ302には、スピーカシステム308が接続されている。
テレビ受信機301およびオーディオアンプ302はHDMIケーブル303を介して接続されている。なお、「HDMI」は登録商標である。テレビ受信機301には、HDMI受信部(HDMI RX)312と、通信部を構成する高速バスインタフェース313とが接続されたHDMI端子311が設けられている。オーディオアンプ302には、HDMI送信部(HDMI TX)352と、通信部を構成する高速バスインタフェース353とが接続されたHDMI端子351が設けられている。HDMIケーブル303の一端はテレビ受信機301のHDMI端子311に接続され、その他端はオーディオアンプ302のHDMI端子351に接続されている。
「テレビ受信機の構成」
テレビ受信機301は、HDMI受信部312と、高速バスインタフェース313と、SPDIF送信回路314を有している。また、テレビ受信機301は、システムコントローラ315と、ユーザインタフェース316と、デジタル放送受信回路317と、コンテンツ再生回路318と、音声合成回路319と、A/D変換器320と、イーサネットインタフェース321と、ディスプレイ322を有している。なお、「イーサネット」および「Ethernet」は登録商標である。また、図示の例では、説明の簡単化のために、画像系の各部については適宜省略されている。
テレビ受信機301は、HDMI受信部312と、高速バスインタフェース313と、SPDIF送信回路314を有している。また、テレビ受信機301は、システムコントローラ315と、ユーザインタフェース316と、デジタル放送受信回路317と、コンテンツ再生回路318と、音声合成回路319と、A/D変換器320と、イーサネットインタフェース321と、ディスプレイ322を有している。なお、「イーサネット」および「Ethernet」は登録商標である。また、図示の例では、説明の簡単化のために、画像系の各部については適宜省略されている。
システムコントローラ315は、テレビ受信機301の各部の動作を制御する。ユーザインタフェース316は、システムコントローラ315に接続されている。このユーザインタフェース316は、ユーザが種々の操作を行うための操作部を構成し、例えば、リモコン、タッチパネル、マウス、キーボード、カメラで指示入力を検出するジェスチャ入力部、音声により指示入力を行う音声入力部などからなっている。
デジタル放送受信回路317は、受信アンテナ309から入力されたテレビ放送信号を処理して、放送コンテンツのビデオ信号およびリニアPCM信号、さらにはMIDIファイルを得る。イーサネットインタフェース321は、インターネット304を介して外部サーバと通信をする。イーサネットインタフェース321は、外部サーバからネットコンテンツを取得し、このネットコンテンツのビデオ信号およびリニアPCM信号、さらにはMIDIファイルを得る。
MIDIファイル記憶部307は、例えばUSBメモリ等のリムーバブルメモリで構成されており、MIDIファイルが記憶されている。このMIDIファイル記憶部307には、例えばイーサネットインタフェース321、あるいはデジタル放送受信回路317で予め得られたMIDIファイルを記憶しておくこともできる。
コンテンツ再生回路318は、デジタル放送受信回路317やイーサネットインタフェース321で得られたMIDIファイル、あるいはMIDIファイル記憶部307から読み出されたMIDIファイルに基づいて、MIDI信号を出力する。また、コンテンツ再生回路318は、当該MIDIファイルから歌詞や楽譜の情報を取り出し、ディスプレイ322に送る。これにより、ディスプレイ322には、歌詞や楽譜の表示が行われる。
A/D変換器320は、マイクロホン306で集音されて得られたアナログオーディオ信号をリニアPCM信号に変換する。音声合成回路319は、デジタル放送受信回路317で得られるリニアPCM信号、イーサネットインタフェース321で得られるリニアPCM信号、さらにはA/D変換器320で得られるリニアPCM信号を入力し、それらを選択的に合成して、出力する。この音声合成回路319における選択合成に関しては、ユーザの操作に応じてシステムコントローラ315によって制御される。
HDMI受信部312は、HDMIに準拠した通信により、HDMIケーブル303を通じてHDMI端子311に供給される画像や音声のデータを受信する。高速バスインタフェース313は、HDMIケーブル303を構成するリザーブラインおよびHPD(Hot Plug Detect)ラインを用いて構成される双方向通信路のインタフェースである。なお、HDMI受信部312と高速バスインタフェース313の詳細は後述する。
SPDIF送信回路314は、上述の送受信システム10の送信装置101におけるSPDIF送信回路110と同様に、SPDIF信号(IEC 60958規格のデジタルオーディオ伝送信号)を送信するための回路であって、IEC 60958規格に準拠した送信回路である。
このSPDIF送信回路314は、SPDIF送信回路110と同様に、リニアPCM信号とMIDI信号を同時に含むSPDIF信号を生成し、このSPDIF信号を、高速バスインタフェース313を通じてオーディオアンプ302に送信する。ここで、このSPDIF信号に含まれるリニアPCM信号は、音声合成回路319から出力されるリニアPCM信号である。また、このSPDIF信号に含まれるMIDI信号は、コンテンツ再生回路318から出力されるMIDI信号とMIDIキーボード305から出力されるMIDI信号を合成して得られたMIDI信号である。
「オーディオアンプの構成」
オーディオアンプ302は、HDMI送信部352と、高速バスインタフェース353と、SPDIF受信回路354を有している。また、オーディオアンプ302は、システムコントローラ355と、MIDI音源部356と、オーディオミキサ357と、アンプ358と、表示部359と、イーサネットインタフェース360を有している。
オーディオアンプ302は、HDMI送信部352と、高速バスインタフェース353と、SPDIF受信回路354を有している。また、オーディオアンプ302は、システムコントローラ355と、MIDI音源部356と、オーディオミキサ357と、アンプ358と、表示部359と、イーサネットインタフェース360を有している。
システムコントローラ355は、オーディオアンプ302の各部の動作を制御する。HDMI送信部352は、HDMIに準拠した通信により、画像や音声のデータをHDMI端子351からHDMIケーブル303に送出する。高速バスインタフェース353は、HDMIケーブル303を構成するリザーブラインおよびHPD(Hot Plug Detect)ラインを用いて構成される双方向通信路のインタフェースである。イーサネットインタフェース360は、インターネットを介して外部サーバと通信をする。なお、HDMI送信部352と高速バスインタフェース353の詳細は後述する。
SPDIF受信回路354は、上述の送受信システム10の受信装置102におけるSPDIF受信回路120と同様に、SPDIF信号を受信するための回路であって、IEC 60958規格に準拠した受信回路である。
このSPDIF受信回路354は、高速バスインタフェース353を通じてテレビ受信機301からSPDIF信号を受信し、それに含まれるリニアPCM信号およびMIDI信号を取り出して出力する。また、このSPDIF受信回路354は、MIDI信号があるか否かを示す状態情報を出力する。この状態情報は表示部359に送られ、この表示部359にMIDI信号があるか否かの表示が行われる。
MIDI音源部356は、SPDIF受信回路354から出力されるMIDI信号を入力し、このMIDI信号をMIDI音源により音楽データに変換し、その音楽データに対応したリニアPCM信号を出力する。オーディオミキサ357は、SPDIF受信回路354から出力されるリニアPCM信号とMIDI音源部356から出力されるリニアPCM信号を合成し、合成されたリニアPCM信号を出力する。
アンプ358は、オーディオミキサ357で得られたリニアアPCM信号を増幅して、スピーカシステム308に供給する。これにより、スピーカシステム308からは、当該リニアPCM信号に基づく音響出力が得られる。
「HDMI送信部/受信部の構成例」
図18は、図17のAVシステム30における、テレビ受信機301のHDMI受信部312とオーディオアンプ302のHDMI送信部352の構成例を示している。
図18は、図17のAVシステム30における、テレビ受信機301のHDMI受信部312とオーディオアンプ302のHDMI送信部352の構成例を示している。
HDMI送信部352は、ある垂直同期信号から次の垂直同期信号までの区間(以下、適宜、「ビデオフィールド」という)から、水平ブランキング期間および垂直ブランキング期間を除いた区間である有効画像区間(以下、適宜、「アクティブビデオ区間」という)において、ベースバンド(非圧縮)の一画面分の画像データの差動信号を、複数のチャネルで、HDMI受信部312に一方向に送信する。また、HDMI送信部352は、水平ブランキング期間および垂直ブランキング期間において、画像データに付随する音声データおよび制御パケット(Control Packet)、さらにその他の補助データ等に対応する差動信号を、複数のチャネルで、HDMI受信部312に一方向に送信する。
HDMI送信部352は、ソース信号処理部71およびHDMIトランスミッタ72を有する。ソース信号処理部71には、ベースバンドの非圧縮の画像(Video)および音声(Audio)のデータが供給される。ソース信号処理部71は、供給される画像および音声のデータに必要な処理を施し、HDMIトランスミッタ72に供給する。また、ソース信号処理部71は、HDMIトランスミッタ72との間で、必要に応じて、制御用の情報やステータスを知らせる情報(Control/Status)等をやりとりする。
HDMIトランスミッタ72は、ソース信号処理部71から供給される画像データを、対応する差動信号に変換し、複数のチャネルである3つのTMDSチャネル#0,#1,#2で、HDMIケーブル303を介して接続されているHDMI受信部312に、一方向に送信する。
さらに、トランスミッタ72、ソース信号処理部71から供給される、非圧縮の画像データに付随する音声データや制御パケットその他の補助データ(auxiliary data)と、垂直同期信号(VSYNC)、水平同期信号(HSYNC)等の制御データ(control data)とを、対応する差動信号に変換し、3つのTMDSチャネル#0,#1,#2で、HDMIケーブル303を介して接続されているHDMI受信部312に、一方向に送信する。
また、トランスミッタ72は、3つのTMDSチャネル#0,#1,#2で送信する画像データに同期したピクセルクロックを、TMDSクロックチャネルで、HDMIケーブル303を介して接続されているHDMI受信部312に送信する。
HDMI受信部312は、アクティブビデオ区間において、複数チャネルで、HDMI送信部352から一方向に送信されてくる、画像データに対応する差動信号を受信すると共に、水平ブランキング期間および垂直ブランキング期間において、複数のチャネルで、HDMI送信部352から送信されてくる、補助データや制御データに対応する差動信号を受信する。
HDMI受信部312は、HDMIレシーバ81およびシンク信号処理部82を有する。HDMIレシーバ81は、TMDSチャネル#0,#1,#2で、HDMIケーブル303を介して接続されているHDMI送信部352から一方向に送信されてくる、画像データに対応する差動信号と、補助データや制御データに対応する差動信号を、同じくHDMI送信部352からTMDSクロックチャネルで送信されてくるピクセルクロックに同期して受信する。さらに、HDMIレシーバ81は、差動信号を、対応する画像データ、補助データ、制御データに変換し、必要に応じて、シンク信号処理部82に供給する。
シンク信号処理部82は、HDMIレシーバ81から供給されるデータに必要な処理を施して出力する。その他、シンク信号処理部82は、HDMIレシーバ81との間で、必要に応じて、制御用の情報やステータスを知らせる情報(Control/Status)等をやりとりする。
HDMIの伝送チャネルには、HDMI送信部352からHDMI受信部312に対して、画像データ、補助データ、および制御データを、ピクセルクロックに同期して、一方向にシリアル伝送するための3つのTMDSチャネル#0,#1,#2と、ピクセルクロックを伝送する伝送チャネルとしてのTMDSクロックチャネルとの他に、DDC(Display Data Channel)83、さらには、CECライン84と呼ばれる伝送チャネルがある。
DDC83は、HDMIケーブル303に含まれる図示しない2本のライン(信号線)からなり、ソース機器が、HDMIケーブル303を介して接続されたシンク機器から、E-EDID(Enhanced-Extended Display Identification)を読み出すために使用される。すなわち、シンク機器は、EDIDROM85を有している。ソース機器は、HDMIケーブル303を介して接続されているシンク機器から、EDIDROM85が記憶しているE-EDIDを、DDC83を介して読み出し、当該E-EDIDに基づき、シンク機器の設定、性能を認識する。
CECライン84は、HDMIケーブル303に含まれる図示しない1本のラインからなり、ソース機器とシンク機器との間で、制御用のデータの双方向通信を行うために用いられる。
また、HDMIケーブル303には、HPD(Hot Plug Detect)と呼ばれるピンに接続されるライン86が含まれている。ソース機器は、当該ライン86を利用して、シンク機器の接続を検出することができる。また、HDMIケーブル303には、ソース機器からシンク機器に電源を供給するために用いられるライン87が含まれている。さらに、HDMIケーブル303には、リザーブライン88が含まれている。
「高速バスインタフェースの構成例」
図19は、図17のAVシステム30におけるテレビ受信機301の高速バスインタフェース313の構成例を示している。イーサネットインタフェース321は、HDMIケーブル303を構成する複数のラインのうち、リザーブラインおよびHPDラインの一対のラインにより構成された伝送路を用いてLAN(Local Area Network)通信、つまりイーサネット信号の送受信を行う。SPDIF送信回路314は、上述の一対のラインにより構成された伝送路を用いて、SPDIF信号を送信する。
図19は、図17のAVシステム30におけるテレビ受信機301の高速バスインタフェース313の構成例を示している。イーサネットインタフェース321は、HDMIケーブル303を構成する複数のラインのうち、リザーブラインおよびHPDラインの一対のラインにより構成された伝送路を用いてLAN(Local Area Network)通信、つまりイーサネット信号の送受信を行う。SPDIF送信回路314は、上述の一対のラインにより構成された伝送路を用いて、SPDIF信号を送信する。
テレビ受信機301は、LAN信号送信回路441、終端抵抗442、AC結合容量443,444、LAN信号受信回路445、減算回路446、加算回路449,450および増幅器451を有している。これらは、高速バスインタフェース313を構成している。また、テレビ受信機301は、プラグ接続伝達回路460を構成する、チョークコイル461、抵抗462および抵抗463を有している。
HDMI端子311の14ピン端子521と19ピン端子522との間には、AC結合容量443、終端抵抗442およびAC結合容量444の直列回路が接続される。また、電源線(+5.0V)と接地線との間には、抵抗462および抵抗463の直列回路が接続される。そして、この抵抗462と抵抗463の互いの接続点は、チョークコイル461を介して、19ピン端子522とAC結合容量444との接続点Q4に接続される。
AC結合容量443と終端抵抗442の互いの接続点P3は、加算回路449の出力側に接続されると共に、LAN信号受信回路445の正入力側に接続される。また、AC結合容量444と終端抵抗442の互いの接続点P4は、加算回路450の出力側に接続されると共に、LAN信号受信回路445の負入力側に接続される。
加算回路449の一方の入力側はLAN信号送信回路441の正出力側に接続され、この加算回路449の他方の入力側にはSPDIF送信回路314から出力されるSPDIF信号が増幅器451を介して供給される。また、加算回路450の一方の入力側はLAN信号送信回路441の負出力側に接続され、この加算回路450の他方の入力側にはSPDIF送信回路314から出力されるSPDIF信号が増幅器451を介して供給される。
LAN信号送信回路441の入力側には、イーサネットインタフェース321から送信信号(送信データ)SG417が供給される。また、減算回路446の正側端子には、LAN信号受信回路445の出力信号SG418が供給され、この減算回路446の負側端子には、送信信号SG417が供給される。この減算回路446では、LAN信号受信回路445の出力信号SG418から送信信号SG417が減算され、受信信号(受信データ)SG419が得られる。この受信信号SG419は、リザーブラインおよびHPDラインを介してLAN信号(イーサネット信号)が差動信号として送信されてくる場合には、当該LAN信号となる。この受信信号SG419は、イーサネットインタフェース321に供給される。
図20は、図17のAVシステム30におけるオーディオアンプ302の高速バスインタフェース353の構成例を示している。イーサネットインタフェース360は、HDMIケーブル303を構成する複数のラインのうち、リザーブラインおよびHPDラインの一対のラインにより構成された伝送路を用いてLAN(Local Area Network)通信、つまりイーサネット信号の送受信を行う。SPDIF受信回路354は、上述の一対のラインにより構成された伝送路を用いて、SPDIF信号を受信する。
オーディオアンプ302は、LAN信号送信回路411、終端抵抗412、AC結合容量413,414、LAN信号受信回路415、減算回路416、加算回路419および増幅器420を有している。これらは、高速バスインタフェース353を構成している。また、オーディオアンプ302は、プラグ接続検出回路430を構成する、プルダウン抵抗431、抵抗432、容量433および比較器434を有している。ここで、抵抗432および容量433は、ローパスフィルタを構成している。
HDMI端子351の14ピン端子511と19ピン端子512との間には、AC結合容量413、終端抵抗412およびAC結合容量414の直列回路が接続される。AC結合容量413と終端抵抗412の互いの接続点P1は、LAN信号送信回路411の正出力側に接続されると共に、LAN信号受信回路415の正入力側に接続される。
AC結合容量414と終端抵抗412の互いの接続点P2は、LAN信号送信回路411の負出力側に接続されると共に、LAN信号受信回路415の負入力側に接続される。LAN信号送信回路411の入力側には、イーサネットインタフェース360から送信信号(送信データ)SG411が供給される。
減算回路416の正側端子には、LAN信号受信回路415の出力信号SG412が供給され、この減算回路416の負側端子には、送信信号(送信データ)SG411が供給される。この減算回路416では、LAN信号受信回路415の出力信号SG412から送信信号SG411が減算され、受信信号SG413が得られる。この受信信号SG413は、リザーブラインおよびHPDラインを介して、LAN信号(イーサネット信号)が差動信号として送信されてくる場合には、当該LAN信号となる。この受信信号SG413は、イーサネットインタフェース360に供給される。
AC結合容量414と19ピン端子512との接続点Q2は、プルダウン抵抗431を介して接地線に接続されると共に、抵抗432および容量433の直列回路を介して接地線に接続される。そして、抵抗432および容量433の互いの接続点に得られるローパスフィルタの出力信号は比較器434の一方の入力端子に供給される。この比較器434では、ローパスフィルタの出力信号が他方の入力端子に供給される基準電圧Vref2(+1.4V)と比較される。この比較器434の出力信号SG415は、オーディオアンプ302の図示しない制御部(CPU)に供給される。
また、AC結合容量413と終端抵抗412の互いの接続点P1は、加算回路419の一方の入力端子に接続される。また、AC結合容量414と終端抵抗412の互いの接続点P2は、加算回路419の他方の入力端子に接続される。この加算回路419の出力信号は、増幅器420を介してSPDIF受信回路354に供給される。この加算回路419の出力信号は、リザーブラインおよびHPDラインを介して、SPDIF信号が同相信号として送信されてくる場合には、当該SPDIF信号となる。
図17に示すAVシステム30において。例えば、テレビ受信機301側で、コンテンツ再生回路318からカラオケのバック演奏に対応したMIDI信号が出力される場合を考える。この場合、コンテンツ再生回路318から供給される情報に基づいてディスプレイ322に歌詞や楽譜が表示される。この状態で、ユーザは、マイクロホン306に向かって歌唱すると共に、間奏部ではMIDIキーボード305を用いてアドリブ演奏を行うものとする。
この場合、SPDIF送信回路314では、ユーザの歌唱によるリニアPCM信号と、MIDI信号(バック演奏に対応したMIDI信号およびMIDIキーボード305によりアドリブ演奏に対応したMIDI信号を合成したMIDI信号)を含むSPDIF信号が生成され、このSPDIF信号は、高速バスインタフェース313を通じてオーディオアンプ302に送信される。
この場合、オーディオアンプ302側で、SPDIF受信回路354では、高速バスインタフェース353を通じてテレビ受信機301からSPDIF信号が受信され、それに含まれるリニアPCM信号およびMIDI信号が分離して取り出される。そして、MIDI音源部356では、MIDI信号に基づいて、バック演奏とアドリブ演奏の演奏音に対応したリニアPCM信号が得られる。
オーディオミキサ357では、このバック演奏とアドリブ演奏の演奏音に対応したリニアPCM信号と、SPDIF受信回路354で取り出されたユーザの歌唱音に対応したリニアPCM信号とが合成される。そして、その合成されたリニアPCM信号は、アンプ358で増幅されて、スピーカシステム308に供給される。これにより、スピーカシステム308からは、バック演奏とアドリブ演奏の演奏音とユーザ歌唱音が合成された再生音が得られる。
上述したように、図17に示すAVシステム30においては、テレビ受信機301からオーディオアンプ302に送信されるSPDIF信号(サブフレーム単位で連続した信号)にリニアPCM信号(オーディオ信号)とMIDI信号を含むものである。これにより、テレビ受信機301からオーディオアンプ302へのこれらリニアPCM信号およびMIDI信号の同時伝送を遅延なく安定して行うことができ、オーディオアンプ302では合成音の生成および再生を良好に行うことが可能となる。
<4.第4の実施の形態>
[ゲームシステムの構成例]
図21は、第4の実施の形態としてのゲームシステム60の構成例を示している。このゲームシステム60は、ゲームコンテンツをデコードすると共に、ゲームユーザの動きを感知しながらゲームを進行していくシステムである。
[ゲームシステムの構成例]
図21は、第4の実施の形態としてのゲームシステム60の構成例を示している。このゲームシステム60は、ゲームコンテンツをデコードすると共に、ゲームユーザの動きを感知しながらゲームを進行していくシステムである。
MIDI信号は、楽器音源のコントロール以外に、ミキサーコントロール、照明コントロール、マシンコントロール等にも応用されている。例えば、フェーダーの値をリモートでコントロールできる。つまり、特定の値の送信、受信が任意のタイミングで可能ということであり、これを各種センサの値の送信、温冷感呈示デバイスの温度設定等に使用できる。また振動アクチュエータは周波数の低い音としてシンセサイズ可能である。
ゲームシステム60は、ヘッドマウントディスプレイ601とゲームコンソール602を有している。ヘッドマウントディスプレイ601には、マイクロホン604が接続されている。また、ゲームコンソール602には、インターネット605が接続されている。
ヘッドマウントディスプレイ601およびゲームコンソール602はHDMIケーブル603を介して接続されている。ヘッドマウントディスプレイ601には、HDMI受信部(HDMI RX)612と、通信部を構成する高速バスインタフェース613とが接続されたHDMI端子611が設けられている。ゲームコンソール602には、HDMI送信部(HDMI TX)652と、通信部を構成する高速バスインタフェース653とが接続されたHDMI端子651が設けられている。HDMIケーブル603の一端はヘッドマウントディスプレイ601のHDMI端子611に接続され、その他端はゲームコンソール602のHDMI端子651に接続されている。
「ヘッドマウントディスプレイの構成」
ヘッドマウントディスプレイ601は、HDMI受信部612と、高速バスインタフェース613と、SPDIF送信回路614を有している。また、ヘッドマウントディスプレイ601は、システムコントローラ615と、A/D変換器616と、左眼ディスプレイ617と、右眼ディスプレイ618と、ステレオヘッドホン619を有している。さらに、ヘッドマウントディスプレイ601は、ジャイロセンサ、加速度センサ、心拍センサ、体温センサ、圧力センサ等を含むセンサ部620と、振動アクチュエータ、温冷感提示デバイス、力感提示デバイス等を含む被制御部621を有している。
ヘッドマウントディスプレイ601は、HDMI受信部612と、高速バスインタフェース613と、SPDIF送信回路614を有している。また、ヘッドマウントディスプレイ601は、システムコントローラ615と、A/D変換器616と、左眼ディスプレイ617と、右眼ディスプレイ618と、ステレオヘッドホン619を有している。さらに、ヘッドマウントディスプレイ601は、ジャイロセンサ、加速度センサ、心拍センサ、体温センサ、圧力センサ等を含むセンサ部620と、振動アクチュエータ、温冷感提示デバイス、力感提示デバイス等を含む被制御部621を有している。
システムコントローラ615は、ヘッドマウントディスプレイ601の各部の動作を制御する。高速バスインタフェース613は、上述のAVシステム30のテレビ受信機301における高速バスインタフェース313と同様に、HDMIケーブル603を構成するリザーブラインおよびHPD(Hot Plug Detect)ラインを用いて構成される双方向通信路のインタフェースである。
A/D変換器616は、マイクロホン604で集音されて得られたゲームユーザ(ヘッドマウントディスプレイ601の装着者)の発話に係るアナログオーディオ信号をリニアPCM信号に変換して、SPDIF送信回路614に送る。
SPDIF送信回路614は、上述の送受信システム10の送信装置101におけるSPDIF送信回路110と同様に、SPDIF信号(IEC 60958規格のデジタルオーディオ伝送信号)を送信するための回路であって、IEC 60958規格に準拠した送信回路である。
このSPDIF送信回路614は、SPDIF送信回路110と同様に、リニアPCM信号とMIDI信号を同時に含むSPDIF信号を生成し、このSPDIF信号を、高速バスインタフェース613を通じてゲームコンソール602に送信する。ここで、このSPDIF信号に含まれるリニアPCM信号は、A/D変換器616で得られたゲームユーザの発話に係るリニアPCM信号である。また、このSPDIF信号に含まれるMIDI信号は、センサ部620で得られる各種センサの検出信号を持つMIDI信号である。
HDMI受信部612は、上述のAVシステム30のテレビ受信機301におけるHDMI受信部312と同様に、HDMIに準拠した通信により、HDMIケーブル603を通じてHDMI端子611に供給される画像や音声のデータを受信する。ここでは、HDMI受信部612は、ゲームコンソール602から送られてくる3D映像音響信号とMIDI信号を受信する。
この場合、ステレオ2チャネルオーディオ信号(音響信号としてのリニアPCM信号)とMIDI信号を含むSPDIF信号(図6参照)はオーディオサンプルパケットにマッピングされて送られてくる。HDMI受信部612では、このSPDIF信号から、ステレオ2チャネルオーディオ信号と、制御情報としてのMIDI信号が取り出される。
HDMI受信部612で得られる左眼ビデオ信号は左眼ディスプレイ617に送られ、この左眼ディスプレイ617に左眼画像が表示される。また、HDMI受信部612で得られる右眼ビデオ信号は右眼ディスプレイ618に送られ、この右眼ディスプレイ618に右眼画像が表示される。ユーザは、これら左眼画像および右眼画像によりゲームコンテンツに係る立体画像を知覚できる。また、HDMI受信部612で得られるステレオ2チャネルオーディオ信号はステレオヘッドホン619に送られ、ゲームコンテンツに係るステレオ音が再生される。
また、HDMI受信部601で得られる制御情報としてのMIDI信号は、被制御部621に送られる。被制御部621では、MIDI信号に基づいてアクチュエータやデバイスが制御される。これにより、ゲームユーザに対してゲームコンテンツに係る振動、温冷感、力感等を与えられる。
「ゲームコンソールの構成」
ゲームコンソール602は、HDMI送信部652と、高速バスインタフェース653と、SPDIF受信回路654を有している。また、ゲームコンソール602は、ゲーム制御処理部655と、イーサネットインタフェース部656を有している。
ゲームコンソール602は、HDMI送信部652と、高速バスインタフェース653と、SPDIF受信回路654を有している。また、ゲームコンソール602は、ゲーム制御処理部655と、イーサネットインタフェース部656を有している。
高速バスインタフェース653は、上述のAVシステム30のオーディオアンプ302における高速バスインタフェース353と同様に、HDMIケーブル603を構成するリザーブラインおよびHPD(Hot Plug Detect)ラインを用いて構成される双方向通信路のインタフェースである。イーサネットインタフェース656は、インターネット605を介して外部サーバ(クラウドサーバ)と通信をする。イーサネットインタフェース656は、例えば、ゲームサービスを行うクラウドサーバからゲームコンテンツをストリーミングする。
SPDIF受信回路654は、上述の送受信システム10の受信装置102におけるSPDIF受信回路120と同様に、SPDIF信号を受信するための回路であって、IEC 60958規格に準拠した受信回路である。
このSPDIF受信回路654は、高速バスインタフェース653を通じてテレビ受信機301からSPDIF信号を受信し、それに含まれるリニアPCM信号およびMIDI信号を取り出して出力する。この実施の形態において、リニアPCM信号は、上述したようにゲームユーザの発話に係るリニアPCM信号である。また、MIDI信号は、上述したように各種センサの検出信号を持つMIDI信号である
ゲーム制御処理部655は、CPU、DSP、GPU等から構成される。このゲーム制御処理部655は、ゲームコンテンツをデコードすると共に、SPDIF受信回路354で得られるMIDI信号およびリニアPCM信号を参照して、3D映像音響信号とMIDI信号を生成する。ここで、3D映像音響信号は、左眼ビデオ信号、右眼ビデオ信号およびステレオ2チャネルオーディオ信号(リニアPCM信号)からなっている。また、MIDI信号は、ゲームユーザに対してゲームコンテンツに係る振動、温冷感、力感等を与えられるための制御信号を持つMIDI信号である。
HDMI送信部652は、上述のAVシステム30のオーディオアンプ302におけるHDMI送信部352と同様に、HDMIに準拠した通信により、画像や音声のデータをHDMI端子651からHDMIケーブル603に送出する。ここでは、上述したようにゲーム制御処理部655で生成される3D映像音響信号とMIDI信号を送信する。この場合、ステレオ2チャネルオーディオ信号(音響信号としてのリニアPCM信号)とMIDI信号を含むSPDIF信号(図6参照)が生成され、このSPDIF信号がオーディオサンプルパケットにマッピングされて送られる。
上述したように、図21に示すゲームシステム60においては、ヘッドマウントディスプレイ601からゲームコンソール602に送信されるSPDIF信号(サブフレーム単位で連続した信号)に、ゲームユーザの発話に係るリニアPCM信号と各種センサの検出信号を持つMIDI信号を含むものである。これにより、ヘッドマウントディスプレイ601からゲームコンソール602へのこれらのリニアPCM信号およびMIDI信号の同時伝送を遅延なく安定して行うことができ、ゲームコンソール602では、ゲーム制御処理部655における処理を良好に行うことができる。
また、図21に示すゲームシステム60においては、ゲームコンソール602からヘッドマウントディスプレイ601に送信されるSPDIF信号(サブフレーム単位で連続した信号)に、ゲーム制御処理部655で生成されたステレオ2チャネルオーディオ信号(音響信号としてのリニアPCM信号)とゲームユーザに対してゲームコンテンツに係る振動、温冷感、力感等を与えられるための制御信号を持つMIDI信号を含むものである。これにより、ゲームコンソール602からヘッドマウントディスプレイ601へのこれらのリニアPCM信号およびMIDI信号の同時伝送を遅延なく安定して行うことができ、ヘッドマウントディスプレイ601では、ゲームユーザに与える音響再生音と当該ゲームユーザに与える振動、温冷感、力感等を遅延なく同期した状態で良好に行うことができる。
<5.変形例>
なお、上述実施の形態においては、IEC 60958伝送路として同軸ケーブルや光ケーブル、さらにはHDMI ARCやHDMI伝送路を利用する例を示したが、その他のIEC 60958伝送路を利用する構成も考えられる。例えば、IEC 60958伝送路として、IEC 61883-6伝送路、MHL伝送路、ディスプレイポート伝送路(DP伝送路)などを利用する例も考えられる。これらの場合も、SPDIF信号(IEC 60958信号)はオーディオサンプルパケット(audio sample packet)にマッピングされ、ビデオ伝送と同じ順方向に伝送される。
なお、上述実施の形態においては、IEC 60958伝送路として同軸ケーブルや光ケーブル、さらにはHDMI ARCやHDMI伝送路を利用する例を示したが、その他のIEC 60958伝送路を利用する構成も考えられる。例えば、IEC 60958伝送路として、IEC 61883-6伝送路、MHL伝送路、ディスプレイポート伝送路(DP伝送路)などを利用する例も考えられる。これらの場合も、SPDIF信号(IEC 60958信号)はオーディオサンプルパケット(audio sample packet)にマッピングされ、ビデオ伝送と同じ順方向に伝送される。
また、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
また、技術は、以下のような構成もとることができる。
(1)所定単位で連続した信号を、所定伝送路を介して受信側に送信する送信部を備え、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
送信装置。
(2)上記所定単位は、サブフレーム単位である
前記(1)に記載の送信装置。
(3)上記オーディオ信号は、ステレオ2チャネルオーディオ信号を構成するリニアPCM信号である
前記(1)または(2)に記載の送信装置。
(4)上記MIDI信号は、所定長のパケットデータからなり、
上記所定長のパケットデータは、複数個に分割され、複数個の上記第2の所定単位の信号に含めて送信される
前記(1)から(3)のいずれかに記載の送信装置。
(5)上記所定長のパケットデータは、32ビット、64ビット、96ビットまたは128ビットのパケットデータであり、16ビットずつの複数個に分割される
前記(4)に記載の送信装置。
(6)上記MIDI信号を含む上記第2の所定単位の信号において、下位ビット側に上記MIDI信号が挿入され、上位ビット側に上記下位ビット側に挿入される上記MIDI信号が少なくともスタートの分割データであるか継続の分割データであるかを識別する識別情報が挿入される
前記(4)または(5)に記載の送信装置。
(7)上記下位ビット側の上記MIDI信号と上記上位ビット側の識別情報とからなる所定ビット数のデータをオーディオデータとして再生しても音量が所定以下となるように上記識別情報が設定される
前記(6)に記載の送信装置。
(8)上記MIDI信号を構成するパケットデータは、上記第2の所定単位の信号のデータペイロード領域の任意のビット位置から挿入され、該データペイロード領域に全て挿入できない場合には、次の上記第2の所定単位の信号のデータペイロード領域の最初のビット位置から残りが挿入されて送信される
前記(1)から(3)のいずれかに記載の送信装置。
(9)上記MIDI信号を構成する1バイトのパケットデータは、上記第2の所定単位の信号における2バイトのデータペイロード領域の一方のバイト領域に挿入されて送信される
前記(1)から(3)のいずれかに記載の送信装置。
(10)上記MIDI信号を構成する1バイトのパケットデータは、上記第2の所定単位の信号の2バイトのデータペイロード領域の一方のバイト領域に挿入され、他方の1バイトの領域が拡張バイト領域とされて送信される
前記(1)から(3)のいずれかに記載の送信装置。
(11)上記第2の所定単位の信号は、複数のチャネルの上記MIDI信号を含む
前記(1)から(10)のいずれかに記載の送信装置。
(12)上記所定単位で連続した信号に、該信号がオーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含むことを識別する識別情報を付加する情報付加部をさらに備える
前記(1)から(11)のいずれかに記載の送信装置。
(13)上記情報付加部は、所定数の上記所定単位毎に構成される各ブロックの所定ビット領域を用いて上記識別情報を付加する
前記(12)に記載の送信装置。
(14)上記所定伝送路は、同軸ケーブル、光ケーブル、イーサネット(IEC 61883-6)ケーブル、HDMIケーブル、MHLケーブルまたはディスプレイポートケーブルである
前記(1)から(13)のいずれかに記載の送信装置。
(15)所定単位で連続した信号を、所定伝送路を介して受信側に送信する手順を有し、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
送信方法。
(16)所定単位で連続した信号を、送信側から所定伝送路を介して受信する受信部を備え、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
受信装置。
(17)上記オーディオ信号は、ステレオ2チャネルオーディオ信号を構成するリニアPCM信号である
前記(16)に記載の受信装置。
(18)上記オーディオ信号および上記MIDI信号を用いた処理を行う処理部をさらに備える
前記(16)または(17)に記載の受信装置。
(19)上記処理部は、上記オーディオ信号に上記MIDI信号からMIDI音源を用いて得られたオーディオ信号を合成して出力オーディオ信号を得る
前記(18)に記載の受信装置。
(20)所定単位で連続した信号を、送信側から所定伝送路を介して受信する手順を有し、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
受信方法。
(1)所定単位で連続した信号を、所定伝送路を介して受信側に送信する送信部を備え、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
送信装置。
(2)上記所定単位は、サブフレーム単位である
前記(1)に記載の送信装置。
(3)上記オーディオ信号は、ステレオ2チャネルオーディオ信号を構成するリニアPCM信号である
前記(1)または(2)に記載の送信装置。
(4)上記MIDI信号は、所定長のパケットデータからなり、
上記所定長のパケットデータは、複数個に分割され、複数個の上記第2の所定単位の信号に含めて送信される
前記(1)から(3)のいずれかに記載の送信装置。
(5)上記所定長のパケットデータは、32ビット、64ビット、96ビットまたは128ビットのパケットデータであり、16ビットずつの複数個に分割される
前記(4)に記載の送信装置。
(6)上記MIDI信号を含む上記第2の所定単位の信号において、下位ビット側に上記MIDI信号が挿入され、上位ビット側に上記下位ビット側に挿入される上記MIDI信号が少なくともスタートの分割データであるか継続の分割データであるかを識別する識別情報が挿入される
前記(4)または(5)に記載の送信装置。
(7)上記下位ビット側の上記MIDI信号と上記上位ビット側の識別情報とからなる所定ビット数のデータをオーディオデータとして再生しても音量が所定以下となるように上記識別情報が設定される
前記(6)に記載の送信装置。
(8)上記MIDI信号を構成するパケットデータは、上記第2の所定単位の信号のデータペイロード領域の任意のビット位置から挿入され、該データペイロード領域に全て挿入できない場合には、次の上記第2の所定単位の信号のデータペイロード領域の最初のビット位置から残りが挿入されて送信される
前記(1)から(3)のいずれかに記載の送信装置。
(9)上記MIDI信号を構成する1バイトのパケットデータは、上記第2の所定単位の信号における2バイトのデータペイロード領域の一方のバイト領域に挿入されて送信される
前記(1)から(3)のいずれかに記載の送信装置。
(10)上記MIDI信号を構成する1バイトのパケットデータは、上記第2の所定単位の信号の2バイトのデータペイロード領域の一方のバイト領域に挿入され、他方の1バイトの領域が拡張バイト領域とされて送信される
前記(1)から(3)のいずれかに記載の送信装置。
(11)上記第2の所定単位の信号は、複数のチャネルの上記MIDI信号を含む
前記(1)から(10)のいずれかに記載の送信装置。
(12)上記所定単位で連続した信号に、該信号がオーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含むことを識別する識別情報を付加する情報付加部をさらに備える
前記(1)から(11)のいずれかに記載の送信装置。
(13)上記情報付加部は、所定数の上記所定単位毎に構成される各ブロックの所定ビット領域を用いて上記識別情報を付加する
前記(12)に記載の送信装置。
(14)上記所定伝送路は、同軸ケーブル、光ケーブル、イーサネット(IEC 61883-6)ケーブル、HDMIケーブル、MHLケーブルまたはディスプレイポートケーブルである
前記(1)から(13)のいずれかに記載の送信装置。
(15)所定単位で連続した信号を、所定伝送路を介して受信側に送信する手順を有し、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
送信方法。
(16)所定単位で連続した信号を、送信側から所定伝送路を介して受信する受信部を備え、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
受信装置。
(17)上記オーディオ信号は、ステレオ2チャネルオーディオ信号を構成するリニアPCM信号である
前記(16)に記載の受信装置。
(18)上記オーディオ信号および上記MIDI信号を用いた処理を行う処理部をさらに備える
前記(16)または(17)に記載の受信装置。
(19)上記処理部は、上記オーディオ信号に上記MIDI信号からMIDI音源を用いて得られたオーディオ信号を合成して出力オーディオ信号を得る
前記(18)に記載の受信装置。
(20)所定単位で連続した信号を、送信側から所定伝送路を介して受信する手順を有し、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
受信方法。
10・・・・送受信システム
101・・・送信装置
102・・・受信装置
103・・・伝送路
110・・・SPDIF送信回路
120・・・SPDIF受信回路
20・・・音響システム
201・・・マイク入力付きMIDIキーボード
202・・・MIDI音源モジュール
203・・・伝送路
204・・・マイクロホン
205・・・アンプ
206・・・スピーカシステム
210・・・A/D変換器
211・・・鍵盤部
212・・・SPDIF送信回路
220・・・SPDIF受信回路
221・・・MIDI音源部
222・・・オーディオミキサ
223・・・表示部
30・・・AVシステム
301・・・テレビ受信機
302・・・オーディオアンプ
303・・・HDMIケーブル
304・・・インターネット
305・・・MIDIケーブル
306・・・マイクロホン
307・・・MIDIファイル記憶部
308・・・スピーカシステム
309・・・受信アンテナ
311・・・HDMI端子
312・・・HDMI受信部
313・・・高速バスインタフェース
314・・・SPDIF送信回路
315・・・システムコントローラ
316・・・ユーザインタフェース
317・・・デジタル放送受信回路
318・・・コンテンツ再生回路
319・・・音声合成回路
320・・・A/D変換器
321・・・イーサネットインタフェース
322・・・ディスプレイ
351・・・HDMI端子
352・・・HDMI送信部
353・・・高速バスインタフェース
354・・・SPDIF受信回路
355・・・システムコントローラ
356・・・MIDI音源部
357・・・オーディオミキサ
358・・・アンプ
359・・・表示部
360・・・イーサネットインタフェース
60・・・ゲームシステム
601・・・ヘッドマウントディスプレイ
602・・・ゲームコンソール
603・・・HDMIケーブル
604・・・マイクロホン
605・・・インターネット
611・・・HDMI端子
612・・・HDMI受信部
613・・・高速バスインタフェース
614・・・SPDIF送信回路
615・・・システムコントローラ
616・・・A/D変換器
617・・・左眼ディスプレイ
618・・・右眼ディスプレイ
619・・・ステレオヘッドホン
620・・・センサ部
621・・・被制御部
651・・・HDMI端子
652・・・HDMI送信部
653・・・高速バスインタフェース
654・・・SPDIF受信回路
655・・・ゲーム制御処理部
656・・・イーサネットインタフェース
101・・・送信装置
102・・・受信装置
103・・・伝送路
110・・・SPDIF送信回路
120・・・SPDIF受信回路
20・・・音響システム
201・・・マイク入力付きMIDIキーボード
202・・・MIDI音源モジュール
203・・・伝送路
204・・・マイクロホン
205・・・アンプ
206・・・スピーカシステム
210・・・A/D変換器
211・・・鍵盤部
212・・・SPDIF送信回路
220・・・SPDIF受信回路
221・・・MIDI音源部
222・・・オーディオミキサ
223・・・表示部
30・・・AVシステム
301・・・テレビ受信機
302・・・オーディオアンプ
303・・・HDMIケーブル
304・・・インターネット
305・・・MIDIケーブル
306・・・マイクロホン
307・・・MIDIファイル記憶部
308・・・スピーカシステム
309・・・受信アンテナ
311・・・HDMI端子
312・・・HDMI受信部
313・・・高速バスインタフェース
314・・・SPDIF送信回路
315・・・システムコントローラ
316・・・ユーザインタフェース
317・・・デジタル放送受信回路
318・・・コンテンツ再生回路
319・・・音声合成回路
320・・・A/D変換器
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322・・・ディスプレイ
351・・・HDMI端子
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353・・・高速バスインタフェース
354・・・SPDIF受信回路
355・・・システムコントローラ
356・・・MIDI音源部
357・・・オーディオミキサ
358・・・アンプ
359・・・表示部
360・・・イーサネットインタフェース
60・・・ゲームシステム
601・・・ヘッドマウントディスプレイ
602・・・ゲームコンソール
603・・・HDMIケーブル
604・・・マイクロホン
605・・・インターネット
611・・・HDMI端子
612・・・HDMI受信部
613・・・高速バスインタフェース
614・・・SPDIF送信回路
615・・・システムコントローラ
616・・・A/D変換器
617・・・左眼ディスプレイ
618・・・右眼ディスプレイ
619・・・ステレオヘッドホン
620・・・センサ部
621・・・被制御部
651・・・HDMI端子
652・・・HDMI送信部
653・・・高速バスインタフェース
654・・・SPDIF受信回路
655・・・ゲーム制御処理部
656・・・イーサネットインタフェース
Claims (20)
- 所定単位で連続した信号を、所定伝送路を介して受信側に送信する送信部を備え、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
送信装置。 - 上記所定単位は、サブフレーム単位である
請求項1に記載の送信装置。 - 上記オーディオ信号は、ステレオ2チャネルオーディオ信号を構成するリニアPCM信号である
請求項1に記載の送信装置。 - 上記MIDI信号は、所定長のパケットデータからなり、
上記所定長のパケットデータは、複数個に分割され、複数個の上記第2の所定単位の信号に含めて送信される
請求項1に記載の送信装置。 - 上記所定長のパケットデータは、32ビット、64ビット、96ビットまたは128ビットのパケットデータであり、16ビットずつの複数個に分割される
請求項4に記載の送信装置。 - 上記MIDI信号を含む上記第2の所定単位の信号において、下位ビット側に上記MIDI信号が挿入され、上位ビット側に上記下位ビット側に挿入される上記MIDI信号が少なくともスタートの分割データであるか継続の分割データであるかを識別する識別情報が挿入される
請求項4に記載の送信装置。 - 上記下位ビット側の上記MIDI信号と上記上位ビット側の識別情報とからなる所定ビット数のデータをオーディオデータとして再生しても音量が所定以下となるように上記識別情報が設定される
請求項6に記載の送信装置。 - 上記MIDI信号を構成するパケットデータは、上記第2の所定単位の信号のデータペイロード領域の任意のビット位置から挿入され、該データペイロード領域に全て挿入できない場合には、次の上記第2の所定単位の信号のデータペイロード領域の最初のビット位置から残りが挿入されて送信される
請求項1に記載の送信装置。 - 上記MIDI信号を構成する1バイトのパケットデータは、上記第2の所定単位の信号における2バイトのデータペイロード領域の一方のバイト領域に挿入されて送信される
請求項1に記載の送信装置。 - 上記MIDI信号を構成する1バイトのパケットデータは、上記第2の所定単位の信号の2バイトのデータペイロード領域の一方のバイト領域に挿入され、他方の1バイトの領域が拡張バイト領域とされて送信される
請求項1に記載の送信装置。 - 上記第2の所定単位の信号は、複数のチャネルの上記MIDI信号を含む
請求項1に記載の送信装置。 - 上記所定単位で連続した信号に、該信号がオーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含むことを識別する識別情報を付加する情報付加部をさらに備える
請求項1に記載の送信装置。 - 上記情報付加部は、所定数の上記所定単位毎に構成される各ブロックの所定ビット領域を用いて上記識別情報を付加する
請求項12に記載の送信装置。 - 上記所定伝送路は、同軸ケーブル、光ケーブル、イーサネット(IEC 61883-6)ケーブル、HDMIケーブル、MHLケーブルまたはディスプレイポートケーブルである
請求項1に記載の送信装置。 - 所定単位で連続した信号を、所定伝送路を介して受信側に送信する手順を有し、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
送信方法。 - 所定単位で連続した信号を、送信側から所定伝送路を介して受信する受信部を備え、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
受信装置。 - 上記オーディオ信号は、ステレオ2チャネルオーディオ信号を構成するリニアPCM信号である
請求項16に記載の受信装置。 - 上記オーディオ信号および上記MIDI信号を用いた処理を行う処理部をさらに備える
請求項16に記載の受信装置。 - 上記処理部は、上記オーディオ信号に上記MIDI信号からMIDI音源を用いて得られたオーディオ信号を合成して出力オーディオ信号を得る
請求項18に記載の受信装置。 - 所定単位で連続した信号を、送信側から所定伝送路を介して受信する手順を有し、
上記所定単位で連続した信号は、オーディオ信号を含む第1の上記所定単位の信号とMIDI信号を含む第2の上記所定単位の信号を含む
受信方法。
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