JP5254376B2 - 再生装置 - Google Patents

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Description

本発明はＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などのオーディオ・ビデオ用ディジタルインターフェイスを使った機器の音質改善に関するものである。
従来、ＨＤＭＩはディジタル映像・音声信号を、著作権を保護しながら伝送できるインターフェイスとして普及している。特にＢＤ−ＲＯＭ等では、高ビットレートのマルチチャンネル音声が採用された結果、従来の同軸光ケーブルによる音声インターフェイスでは容量が不足して送れなくなってしまい、音声情報を高ビットレートで伝送するためにはＨＤＭＩが唯一の伝送手段となった。またそれに伴って、近年ＨＤＭＩの音質が課題になっている。ディジタル音声信号では音声クロックジッタによる音質の劣化が起きる事が知られている。ＨＤＭＩでは、音声クロックは直接伝送されず、その代わりに映像クロックに同期して全ての映像・音声情報が伝送されている。また同時に、音声クロックと映像クロックの周波数比を示す２つのパラメータ（Ｎ値とＣＴＳ値）が伝送され、受信機側で、それらの情報を元に音声クロックがＰＬＬで再現される構成を採っている。このため、ＰＬＬで生じるジッタが音質劣化を引き起こす一因となっている。最近では、ＰＬＬで低ジッタにクロックを再現させる様、パラメータＮを制御する方法も導入されている（特許文献１参照）。
また、音声信号の劣化をなるべく防ぐ為に、近年、ＨＤＭＩ出力ポートを２系統持ち、それぞれを映像専用、音声専用として使用し、音声専用出力においては、映像信号を黒一色とする事によって、音声受信機内における映像信号の音声信号への妨害を防ぎ、高音質化を図る機器も知られている。
特開２００９−１０５８８９号公報
しかしながら、この様な、音声、映像それぞれ専用にＨＤＭＩ出力を持つ機器やパラメータＮの制御でも、ジッタ抑圧は十分な性能が得られてはおらず、更なるジッタ改善が要求されている。
本発明は、ＨＤＭＩ出力をもつ機器における更なる音質改善を提供するものである。
本発明の再生装置は、コンテンツをデコードして、第１映像信号、第１映像クロック信号、音声信号および音声クロック信号を出力するデコーダと、前記音声クロック信号に基づいて、第２映像信号および第２映像クロック信号を生成する生成部と、前記音声信号、前記第２映像信号および前記第２映像クロック信号を出力するが、前記音声クロック信号は出力しない出力部とを備え、前記音声信号が前記出力部を経由して音声再生装置に出力される場合に、前記第１映像信号の垂直周波数と、前記第２映像信号の垂直周波数とは異なっており、前記第２映像クロック信号の周波数をＶｃｆ２、前記音声クロック信号の周波数をＡｃｆとするとき、前記第２映像クロック信号と前記音声クロック信号との周波数比を示すパラメータであるＣＴＳ2およびＮ2は、
ＣＴＳ2 ＝ Ｖｃｆ２ ／ Ａｃｆ ｘ Ｎ2
で表され、ＣＴＳ2の計算値が整数となるように、Ｖｃｆ２およびＮ2の値を設定することを特徴とする。
ある実施形態によれば、前記第１映像クロック信号の周波数をＶｃｆ１とするとき、前記第１映像クロック信号と前記音声クロック信号との周波数比を示すパラメータであるＣＴＳ1およびＮ1は、
ＣＴＳ1 ＝ Ｖｃｆ１ ／ Ａｃｆ ｘ Ｎ1
で表され、Ｎ1＞Ｎ2を満たすように、Ｖｃｆ２およびＮ2の値を設定する。
ある実施形態によれば、ＣＴＳ1の計算値は整数以外の値をとる。
ある実施形態によれば、前記音声再生装置から、前記音声再生装置が受信可能な映像信号のフォーマットに関する情報を受信し、前記フォーマットを満たし、且つ、Ｎ2とＣＴＳ2との最小公倍数が最小となるように、Ｖｃｆ２およびＮ2の値を設定する。
ある実施形態によれば、前記第１映像信号、前記第１映像クロック信号および音声信号を出力するが、音声クロック信号は出力しない別の出力部をさらに備え、前記第１映像信号は前記別の出力部を経由して映像再生装置に出力される。
ある実施形態によれば、前記第１映像クロック信号の周波数と、前記第２映像クロック信号の周波数とは異なる。
ある実施形態によれば、前記第２映像信号の垂直周波数は５０Ｈｚである。
ある実施形態によれば、前記第１映像信号の垂直周波数は５９．９４Ｈｚである。
本発明によれば、デコーダが生成した第１映像クロック信号を用いて得られるＣＴＳの計算値が整数以外の値となる場合でも、第２映像クロック信号を用いて得られるＣＴＳの計算値が整数となるように第２映像クロック信号およびＮ値を設定することにより、音声再生装置はジッタが低減された再生音声クロック信号を生成することができる。このように、本発明によれば、再生装置に接続された音声再生装置で再生する音声をより高品質にすることができる。
本発明の実施形態のシステム構成を示す図である。 本発明の実施形態の再生装置を示す図である。 本発明の実施形態の再生装置の出力部および受信装置の受信部を示す図である。 本発明の実施形態の受信装置が備えるＰＬＬを示す図である。 本発明の実施形態の再生装置が備えるＰＬＬを示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態の再生音声クロック信号の一例を示す図である。
以下、本発明の実施形態にかかる再生装置を説明する。本実施形態に係る再生装置は、図２における内部構成図に基づき、工業的に生産することができる。
図１は、本発明の実施形態のシステム構成を示す図である。再生装置１０１は、ＨＤＭＩ出力端子を２つ持つ。それぞれの出力端子はＨＤＭＩケーブルを介して表示装置１０２およびＡＶアンプ１０３に接続されている。表示装置１０２は、再生装置１０１の出力のうちの映像信号に基づいて映像を表示する映像再生装置である。ＡＶアンプ１０３は再生装置１０１の出力のうちの音声信号をスピーカ等へ出力する音声再生装置である。なお、ＡＶアンプ１０３はスピーカを内蔵していてもよい。また、表示装置１０２とＡＶアンプ１０３とは一体化された１つの製品であってもよい。再生装置１０１を送信装置と称し、表示装置１０２およびＡＶアンプ１０３を受信装置と称することもできる。
図２は、再生装置１０１を示す図である。アンテナ２０１は、放送局（図示せず）より送られてくる電波を受信する。放送波では映像信号はＭＰＥＧ２方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２／ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２）で圧縮されており、音声信号についてはサンプリング周波数が３２ＫＨｚ、もしくは４４．１ＫＨｚ、もしくは４８ＫＨｚでサンプリングされた音声信号が圧縮され変調されている。
チューナ２０２は、アンテナ２０１より送られてきた電波のうち所望する電波を取り出し復調し、ＭＰＥＧ２方式ビット列データ信号、圧縮音声ビット列データ信号として出力する。ハードディスク２０３は、チューナ２０２の出力を記録する。また、ハードディスク２０３は記録されたデータを読み出すことで、再生する。デコーダ２０４は、チューナ２０２もしくはハードディスク２０３から送られるＭＰＥＧ２信号、音声圧縮信号を復号再生し、映像信号Ｖｓ、音声信号Ａｓ、第１の映像クロック信号Ｖｃ１、音声クロック信号Ａｃを出力する。第１のＰＬＬ２０５は、デコーダ２０４より出力される音声クロック信号Ａｃを入力とし、第２の映像クロック信号Ｖｃ２を生成する。
映像信号発生部２０６は、第１のＰＬＬ２０５の第２の映像クロック信号Ｖｃ２出力を入力とし、第２の映像信号Ｖｓ２を生成する。映像信号発生部２０６は、第２の映像クロック信号Ｖｃ２と第２の映像信号Ｖｓ２を出力する。映像信号発生部２０６が生成する第２の映像信号Ｖｓ２は、例えば、黒色のみからなる映像である。このように、第１のＰＬＬ２０５および映像信号発生部２０６は、音声クロック信号Ａｃに基づいて第２の映像クロック信号Ｖｃ２と第２の映像信号Ｖｓ２を生成する生成部として機能する。
第１の出力部２０７は、表示装置１０２に第１の映像信号Ｖｓ１および第１の映像クロック信号Ｖｃ１を出力する。第１の出力部２０７は、ＨＤＭＩ規格に準拠した構成を採っている。その為、音声信号も出力している。なお、第１の出力部２０７から出力される音声信号は、表示装置で再生されるものではなく、ＨＤＭＩ規格で送信する為に映像信号と共に送信されるものである。したがって、その形式はどのようなものであってもよく、例えば、音声信号Ａｓであってもよいし、無音信号であってもよい。
第２の出力部２０８は、ＡＶアンプ１０３に第２の映像信号Ｖｓ２、第２の映像クロック信号Ｖｃ２と音声信号Ａｓを出力する。第２の出力部２０８は、ＨＤＭＩ規格に準拠した構成を採っている。なお、ＨＤＭＩ規格に基づき、第２の出力部２０８は、音声クロック信号は出力しない。同様に、第１の出力部２０７も、音声クロック信号は出力しない。
ＣＰＵ２０９は、デコーダ２０４で再生される映像信号および音声信号に応じて第１の出力部２０７と第２の出力部２０８と第１のＰＬＬ２０５を制御する。具体的には、デコーダ２０４で再生される映像信号および音声信号に応じて、後述するＮ値を決定して、第１の出力部２０７と第２の出力部２０８に送信し、同様に後述する様に、音声クロック信号Ａｃの周波数に応じて第１のＰＬＬ２０５を制御する。
図３は、第１の出力部２０７（図２）および表示装置１０２（図１）の受信部を示す図である。図３において、第１の分周部３０１は入力される音声クロック信号Ａｃを、もう１つの入力であるＮ値によって分周して出力する。具体的には、音声クロック信号Ａｃを１／Ｎに分周して出力する。なお、Ｎ値はＣＰＵ２０９が設定するパラメータであり、分周比を表している。
カウンタ３０２は、第１の分周部３０１から出力される１／Ｎに分周された音声クロック信号Ａｃの周期を、もう１つの入力である映像クロック信号Ｖｃ１で計数する。計測結果を、ＣＴＳ（Ｃｙｃｌｅ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）値として出力する。カウンタ３０２から出力されるＣＴＳ値は、分周された音声クロック信号Ａｃの１クロック期間に、映像信号のクロックがいくつ含まれるか（何周期含まれるか）を示すカウント値である。
逓倍部３０３は、入力される映像クロック信号Ｖｃ１を１０倍の周波数に逓倍する。逓倍された映像クロック信号Ｖｃ１は表示装置１０２に出力される。パケット化部３０４は、入力される音声信号ＡＳ、Ｎ値、ＣＴＳ値をパケット化する。第１のバッファ３０５は、パケット化部３０４の出力を蓄える。多重化部３０６は、映像信号Ｖｓ１と第１のバッファ３０５に蓄えられたパケットを伝送に適した信号に変換し、送信する。
パケット分離部３０７は、第１の出力部２０７から送信された信号を、映像信号Ｖｓ１、音声信号ＡＳ、Ｎ値、ＣＴＳ値に分離する。第２の分周部３０８は、逓倍された映像クロック信号を１０分周し、映像クロック信号Ｖｃ１を生成する。第２のバッファ３０９は、パケット分離部３０７により分離された音声信号Ａｓを一時的に蓄える一方、後述する第２のＰＬＬ３１０からの制御に応じて、音声信号ＡＳを出力する。第２のＰＬＬ３１０は、第２の分周部３０８から出力される映像クロック信号Ｖｃ１と、パケット分離部３０７から得られるＮ値、ＣＴＳ値により音声クロック信号Ａｃを生成する。ケーブル３１１は第１の出力部２０７と表示装置１０２を接続するＨＤＭＩケーブルである。
なお、第２の出力部２０８およびＡＶアンプ１０３の受信部の構成は図３に示した構成と同一であり、この場合は、映像信号Ｖｓ１、映像クロック信号Ｖｃ１の代わりに、映像信号Ｖｓ２、映像クロック信号Ｖｃ２に対して信号処理が行われる。具体的な信号処理方法は図３を参照して説明した内容と同じであるのでここでは説明を省略する。
図４は、第２のＰＬＬ３１０（図３）を示す図である。受信装置側が第１の出力部２０７からの出力を受信する場合では、第１の映像クロック信号Ｖｃ１が第３の分周部４０１に入力され、第２の出力部２０８からの出力を受信する場合では、第２の映像クロック信号Ｖｃ２が第３の分周部４０１に入力される。ここでは、第１の映像クロック信号Ｖｃ１が第３の分周部４０１に入力される場合を例に挙げて説明するが、第２の映像クロック信号Ｖｃ２が入力される場合の処理も同様である。
図４において、第３の分周部４０１は、第１の映像クロック信号Ｖｃ１をＣＴＳ値で分周する。第１の位相比較部４０２は、第３の分周部４０１出力と第４の分周部４０５出力の位相を比較して、位相差が無い場合は値０を、位相差が存在する場合にはそれぞれの位相差に応じた値を出力する。第１のＬＰＦ４０３は、第１の位相比較部４０２からの出力の低域成分のみを通過させる。第１のＬＰＦ４０３は、例えば、１００Ｈｚ以下の周波数の信号のみを通過させる。第１のＶＣＯ４０４は、第１のＬＰＦ４０３出力により周波数が変化する発振部である。第１のＶＣＯ４０４は、第１のＬＰＦ４０３の出力の値に応じて周波数が変化する可変周波数発振器であり、音声クロック信号Ａｃを出力する。第４の分周部４０５は、第１のＶＣＯ４０４出力をＮ分周して、第１の位相比較部４０２へと出力する。
図５は第１のＰＬＬ２０５（図５）を示す図である。図５において、第５の分周部５０１は、音声クロック信号Ａｃを制御信号により設定される第１の分周比で分周し、第２の位相比較部５０２に出力する。第２の位相比較部５０２は、第５の分周部５０１出力と第６の分周部５０５出力の位相を比較して、位相差が無い場合は値０を、位相差が存在する場合にはそれぞれの位相差に応じた値を出力する。
第２のＬＰＦ５０３は、第２の位相比較部５０２からの出力の低域成分のみを通過させる。第２のＬＰＦ５０３は、例えば、１００Ｈｚ以下の周波数の信号のみを通過させる。第２のＶＣＯ５０４は、第２のＬＰＦ５０３出力の値に応じて発振周波数が変化する可変周波数発振器であり、第２の映像クロック信号Ｖｃ２を発振する。第６の分周部５０５は、第２のＶＣＯ５０４出力を制御信号により設定される第２の分周比で分周して、第２の位相比較部５０２へと出力する。
なお、第１の出力部２０７と第２の出力部２０８とは入力される信号が異なるが、構成は同一である。すなわち、第１の出力部２０７に入力される映像信号は第１の映像信号Ｖｓ１であるのに対し、第２の出力部２０８に入力される映像信号は第２の映像信号Ｖｓ２である。また、第１の出力部２０７に入力される映像クロックは第１の映像クロック信号Ｖｃ１であるのに対し、第２の出力部２０８に入力される映像クロックは第２の映像クロック信号Ｖｃ２である。第１の出力部２０７と第２の出力部２０８とでは入力される信号に違いはあるが、信号が入力された後の動作は同一であるので、第２の出力部２０８の動作に関する詳細な説明を省略する。
上述のように構成された本実施形態の映像・音声再生装置の動作について、以下にさらに説明する。まず図３を用いて、ＨＤＭＩ規格における映像、音声の伝送方法について説明する。第１の映像信号Ｖｓ１は、ＲＧＢもしくはＹ，Ｃｂ，Ｃｒのそれぞれが８ビットの信号である。第１の映像信号Ｖｓ１は、それぞれが多重化部３０６で変調に適した１０ビットの信号に変換され、パラシリ変換を受ける。その後、それぞれが第１の映像クロック信号Ｖｃ１の１０逓倍されたクロックで、ケーブル３１１に同期して伝送される。
音声信号Ａｓはパケット化部３０４でパケット化されて、第１のバッファ３０５に一旦蓄えられる。第１のバッファ３０５で蓄えられた音声信号Ａｓは、多重化部３０６にて、映像信号のブランキング期間に時分割多重化される。音声信号Ａｓは映像信号同様８ビットが１０ビット化され、パラシリ変換を受けてケーブル３１１を通じて伝送される。
映像クロック信号Ｖｃ１は逓倍部３０３で１０逓倍されてケーブル３１１で伝送される。ＨＤＭＩ規格では、直接音声クロックを送る為の信号線は設けられておらず、その代わりに受信機で第２のＰＬＬ３１０を使って、元の音声クロックに等しい周波数を持つクロックを生成する仕組みを持っている。その為に、入力された映像信号と音声信号の周波数比を示す、２つの値が定義され、それぞれＮ値，ＣＴＳ値という呼称が与えられている。
映像クロック信号の周波数をＶｃｆ、音声クロック信号の周波数をＡｃｆとするとき、Ｎ値、ＣＴＳ値は、
ＣＴＳ ＝ Ｖｃｆ／Ａｃｆ ｘ Ｎ （式１）
で表され、この式は、映像クロック信号と音声クロック信号の関係を表している。厳密には、ここでは、映像クロックは映像ピクセルクロックの事であり、音声クロックは音声サンプリング周波数の１２８倍のクロックである。また、Ｎ値の採りえる範囲も、（式２）の様に規格で定められている。
Ａｃｆ／１５００Ｈｚ ≦ Ｎ ≦ Ａｃｆ／３００Ｈｚ （式２）
ＣＰＵ２０９（図２）は、第１の出力部２０７、第２の出力部２０８に出力しようとしている映像信号および音声信号のフォーマットによってそれぞれのＮ値を設定する。
図３において、与えられたＮ値によって第１の分周部３０１は音声クロックを分周し、カウンタ３０２に送る。カウンタ３０２では、第１の分周部３０１出力の周期を映像クロック信号Ｖｓ１で計数する事によってＣＴＳ値を求める。ＣＴＳ値およびＮ値はパケット化部３０４に送られて、音声信号Ａｓと同様にパケット化され、ケーブル３１１を経由して表示装置１０２に送られる。ケーブル３１１を経由して送られたＮ値、ＣＴＳ値は第２のＰＬＬ３１０に送られる。Ｎ値、ＣＴＳ値と第１の映像クロック信号Ｖｃ１から音声クロック信号Ａｃを再生させる事ができる。
ここで、図４を用いて、この音声クロック信号Ａｃの再生について説明する。逓倍部３０３（図３）にて１０逓倍された映像クロック信号は、第２の分周部３０８（図３）で１０分周され、元の映像クロック信号（第１の映像クロック信号Ｖｃ１）と同じ周波数になって、図４における第３の分周部４０１に入力される。一方、パケット化されて送られてきたＣＴＳ値もパケット分離部３０７でパケットから抽出されて、第３の分周部４０１に送られる。第３の分周部４０１では第１の映像クロック信号Ｖｃ１をＣＴＳ値で分周したクロックが出力される。
一方、図４においては、第１のＶＣＯ４０４は受信機側で使用する音声クロック信号が生成され、それが第４の分周部４０５でＮ分周されて第１の位相比較部４０２に送られる。第３の分周部４０１は、第１の映像クロック信号Ｖｃ１をＣＴＳ値で分周するので、例えばＶｓ１＝７４．２５ＭＨｚでＣＴＳ値が７４２５０であるとすると、その出力は１ＫＨｚの周波数を持つクロックになる。一方、第１のＶＣＯ４０４は可変周波数の発振器であり、その発信周波数を３２ＫＨｚの１２８倍、即ち、４０９６ＫＨｚとし、Ｎ値２０４０９６とすると第１のＶＣＯ４０４の出力は１ＫＨｚの周波数をもつクロックとなる。第１の位相比較部４０２は、第３の分周部４０１出力と第４の分周部４０５出力の位相差を比較して、位相差信号として位相差が無い場合には値０を出力し、位相差が生じた場合には、その大小に応じた位相誤差信号を出力する。第１の位相比較部４０２は、入力される信号の周波数に応じて位相比較動作を行うので、その出力には入力信号の周波数成分、即ち１０ＫＨｚの成分が多く含まれており、そのままでは第１のＶＣＯ４０４の制御には適しない。従って、第１のＬＰＦ４０３で高域周波数成分を除去し、低周波成分のみを取り出し、それによって第１のＶＣＯ４０４の発信周波数を制御する。第１の位相比較部４０２、第１のＬＰＦ４０３、第１のＶＣＯ４０４、第４の分周部４０５は制御ループを構成するので、それによって、第１の位相比較部４０２の出力が０になる様に、第１のＶＣＯ４０４の発信周波数が制御される。
即ち、第２のＰＬＬ３１０では、第１の映像クロック信号Ｖｃ１を元に正しい音声クロック信号Ａｃが発生される。即ち、第１の位相比較部４０２では、映像クロックをＣＴＳで分周したクロックと、生成された音声クロックをＮで分周したクロックとの位相比較が行われ、第１のＬＰＦ４０３を経由して、その低域成分が第１のＶＣＯ４０４を制御し、
映像クロック周波数／ＣＴＳ値＝再生音声クロック周波数／Ｎ値
となる様に制御される。
これによって、送信機側の音声クロックに等しい周波数を持つ音声クロックが受信機側で再現される。ここで問題になるのが再生された音声クロック信号Ａｃが持つジッタ（時間ゆらぎ）であり、それが最終の音質に影響する。即ち、揺らぎの少ない制御を行う事が重要となる。
まず、Ｎ値とＣＴＳ値の関係であるが、音声クロックと映像クロックの周波数比により決定されるので、Ｎ値とＣＴＳ値は同一の音声・映像フォーマットにおいては比例関係となる。従って、一方が小さい値を取ると他方も小さくなる。更にこの値はそのまま第１の位相比較部４０２の動作周波数を決定する。即ち、値が小さくなると第１の位相比較部４０２の位相比較周期が小さくなる。位相比較周期が小さくなる事は、位相誤差に対する反応が早くなるので、Ｎ値、ＣＴＳ値は小さい方が再生された音声クロック信号のジッタ低減には有利である。
Ｎ値は即値として与える事ができる一方、ＣＴＳ値は、カウンタ３０２（図３）によって生成されるものである。Ｎ値を小さくするとＣＴＳ値が整数に留まらず、小数成分を持つ可能性がある。ＣＴＳ値が計算上は小数値を持つ場合であっても、カウンタ３０２が実際に出力するＣＴＳ値はカウント値であるので整数となる。この場合、カウンタ３０２が計測するごとに、実際に出力されるＣＴＳ値は変化する。その様な状態になると、ＣＴＳ値が変わる毎に第２のＰＬＬ３１０で発生する再生音声クロック周波数が変わるので、結果的にジッタが増えてしまう。
従って、再生された音声クロックのジッタを最小に保つには、Ｎ値、ＣＴＳ値それぞれが最小で、且つ整数値であればよい。
ここで、第２映像クロック信号Ｖｃ２のクロック周波数をＶｃｆ２、音声クロック信号Ａｃのクロック周波数をＡｃｆとするとき、第２映像クロック信号Ｖｃ２と音声クロック信号Ａｃとの周波数比を示すパラメータであるＣＴＳ2およびＮ2は、
ＣＴＳ2 ＝ Ｖｃｆ２ ／ Ａｃｆ ｘ Ｎ2 （式３）
で表される。この（式３）から得られるＣＴＳ2の計算値が整数となるようにＶｃｆ２およびＮ2の値を設定すればよい。例えば、ＣＰＵ２０９（図２）は、ＣＴＳ2の計算値が整数となるＶｃｆ２とＮ2の組み合わせを探索し、Ｖｃｆ２とＮ2の値を設定する。そして、そのＮ2の値を含む制御信号を第１のＰＬＬ２０５へ出力する。第１のＰＬＬ２０５は、ＣＰＵ２０９からの制御信号に応じて、ＣＰＵ２０９が設定した周波数Ｖｃｆ２の第２映像クロック信号Ｖｃ２を出力する。
第２の出力部２０８は、そのような第２映像クロック信号Ｖｃ２、Ｎ2値を用いて計算値と一致するＣＴＳ2を生成し、各値とケーブル３１１を介してＡＶアンプ１０３へ出力する。ＡＶアンプ１０３は、受け取った各値を用いることにより、ジッタが低減された再生音声クロック信号Ａｃを生成することができる。
また、デコーダ２０４が生成した第１映像クロック信号Ｖｃ１のクロック周波数をＶｃｆ１とするとき、第１映像クロック信号Ｖｃ１と音声クロック信号Ａｃとの周波数比を示すパラメータであるＣＴＳ1およびＮ1は、
ＣＴＳ1 ＝ Ｖｃｆ１ ／ Ａｃｆ ｘ Ｎ1 （式４）
で表される。デコーダ２０４が生成した第１映像クロック信号Ｖｃ１を用いて得られるＣＴＳ1の計算値が整数以外の値となる場合でも、ＣＴＳ2の計算値が整数となるようにＶｃｆ２およびＮ2の値を設定することにより、ＡＶアンプ１０３は、ジッタが低減された再生音声クロック信号Ａｃを生成することができる。なお、ＡＶアンプ１０３が用いるＮ2値は小さい方が、ジッタが低減されやすいので、Ｎ1＞Ｎ2を満たすように、ＣＰＵ２０９はＮ2の値を設定する。
また、ＣＴＳ2およびＮ2をできるだけ小さい値に設定するための方法としては、例えば、Ｎ2が採りえる値の最小値から順に、Ｎ2とＶｃｆ２の組み合わせをＣＰＵ２０９が探索することで、ＣＴＳ2の計算値をできるだけ小さい整数にすることが可能な最小のＮ2を特定することができる。言い換えると、Ｎ2とＣＴＳ2との最小公倍数が最小となるように、Ｖｃｆ２およびＮ2の値を設定することができる。また、様々な映像・音声の方式に対応したＶｃｆ２およびＮ2の値を予めテーブルとして再生装置１０１が保持しておいてもよく、この場合は、ＣＰＵ２０９がそのテーブルを参照することにより、適切なＶｃｆ２およびＮ2の値を設定することができる。
例えば、後述するように第２の映像信号Ｖｓ２として垂直同期信号が５０Ｈｚ系の映像信号を生成する場合は、音声クロック信号Ａｃのクロック周波数Ａｃｆは、４０９６ＫＨｚ、５６４４．８ＫＨｚ、６１４４ＫＨｚ（サンプリング周波数：３２ＫＨｚ、４４．１ＫＨｚ、４８ＫＨｚ）の３種類となる。この場合、これら３種類のＡｃｆそれぞれについてＣＴＳ2の計算値が整数となる最小のＮ2を予め求めてテーブル化しておけばよい。これにより、ＣＰＵ２０９は再生された音声クロック信号Ａｃに対応付けられたＮ2をテーブルから選択することにより、ＣＴＳ2の計算値をできるだけ小さい整数にすることが可能な最小のＮ2を特定することができる。
図６（ａ）は、上記の説明のようにＣＴＳ値が計算上は小数値を持ち、ＣＴＳ値が計測するごとに変化する場合の再生音声クロック信号Ａｃを示す。一方、図６（ｂ）は、ＣＴＳ値が計算上は整数値となり、ＣＴＳ値が変化しない場合の再生音声クロック信号Ａｃを示す。図６（ａ）では、クロックの期間がｔ１であるものと、ｔ２であるものとが混在している。一方、図６（ｂ）では、クロックの期間がｔ３のみであり、期間が一定である。
ここで、本発明の実施例に用いられる映像、音声のクロック周波数について説明する。ＨＤＭＩで伝送される映像信号、音声信号はＥＩＡ／ＣＥＡ−８６１規格および、該規格が参照する各種工業規格に定義されている。映像信号には、垂直同期信号が６０／１．００１Ｈｚ系（以下、５９．９４Ｈｚ系と称す）と、５０Ｈｚ系とがあり、それぞれピクセルクロックが異なり、５９．９４Ｈｚ系は主に日米を中心とする旧ＮＴＳＣ放送地域で使用されており、５０Ｈｚは欧州を中心とする旧ＰＡＬ放送地域で使用されている。また、ＢＤ−ＲＯＭの市場導入に伴って、毎秒２４コマで記録されている映画フィルムをベースにした映像信号規格も登場しているが、これも、５９．９４Ｈｚ系の垂直同期信号の２／５に合わせる為に、実際には、２４／１．００１Ｈｚの垂直同期周波数として実用化されている。
それぞれの方式でのピクセルクロックは表１の様になる。
Figure 0005254376
また、音声信号においては、サンプリング周波数は３２ＫＨｚ、４４．１ＫＨｚ、４８ＫＨｚがあるが、これらは地域性がなく世界共通で使用されているものである。
一例として、１０８０ｉ解像度における、垂直同期周波数が５９．９４Ｈｚ系と５０Ｈｚ系の比較で、ＣＴＳ値とＮ値の組み合わせを説明する。一般に、５９．９４Ｈｚ（ＮＴＳＣ）系で扱われている映像信号では、正確な垂直周波数は前述した様に６０＊１０００／１００１で表され、この時に使用される映像クロックは７４．２５／１．００１ＭＨｚである。音声クロックが３２ＫＨｚの場合には、Ｎ値＝１１６４８と取っても、ＣＴＳ値＝２１０９３７．５となり、ＣＴＳ値は整数値とならない。
一方、５０Ｈｚ（ＰＡＬ）系では垂直周波数も５０Ｈｚであり、この時使用される映像クロックは７４．２５ＭＨｚとなり、音声クロックが３２ＫＨｚの場合、
Ｎ値＝４０９６、 ＣＴＳ値＝７４２５０
が最小となる。従って、５９．９４Ｈｚ系よりも５０Ｈｚ系で伝送したほうが、再生された音声クロック信号のジッタを低減させる事ができる。
また、上述の（式１）は、
ＣＴＳ値＝（映像クロック周波数 ｘ Ｎ値）／音声クロック周波数
とも表されるが、これを変形すると、
ＣＴＳ値／Ｎ値＝映像クロック周波数／音声クロック周波数 （式５）
となる。
ここで、映像クロック＝ピクセルクロック、音声クロック＝音声サンプリング周波数の１２８倍のクロックが示す様に、ＣＴＳとＮの比は、ピクセルクロックと音声サンプリングクロックの関係を示すものである。従って、ピクセルクロックに対する音声サンプリングクロックの比がより整数に近い方が、ＮとＣＴＳがそれぞれ整数でより小さい値を選択できる。
従って、表１において、５９．９４Ｈｚ系および２４／１．００１Ｈｚ系と５０Ｈｚ系との間で、１０８０ｉ／７２０ｐ／１０８０ｐを比較すると、５０Ｈｚ系に比べ、５９．９４Ｈｚ系および２４／１．００１Ｈｚ系ではピクセルクロックが１／１．００１倍されている。このため、５０Ｈｚ系の方が、５９．９４Ｈｚ系および２４／１．００１Ｈｚ系よりも、ＮとＣＴＳがそれぞれ整数でより小さい値を選択できる。
よって、一般的にも５９．９４Ｈｚ系よりも５０Ｈｚ系で伝送した方が再生された音声クロックのジッタを低減させる事ができる。したがって、本実施形態においては、デコーダ２０４でデコードした映像信号が５９．９４Ｈｚ（ＮＴＳＣ）系である場合であっても、第２の出力部２０８から出力する映像信号の垂直周波数は５０Ｈｚとする。
図２において、デコーダ２０４の出力には映像信号と音声信号とが含まれている。ここで、映像信号は垂直同期信号周波数が５９．９４Ｈｚ系の１０８０ｉ映像信号であり、映像クロックは７４．２５／１．００１ＭＨｚであり、音声信号は、３２ＫＨｚでサンプリングされたリニアＰＣＭ信号である場合を例に説明する。
第２の出力部２０８にはＡＶアンプ１０３が接続されているので、本来必要な出力は音声信号のみである。しかしＨＤＭＩ規格では、映像信号のクロックおよび同期信号の上に音声パケットを伝送する事が要求されているので、映像信号も同時に送らなければならない。ＨＤＭＩ規格では、ＥＤＩＤにより、受信機側が受信可能な映像フォーマットを送信機に提示する仕組みが組み込まれており、それによってチューナ２０２は第２の出力部２０８に接続されたＡＶアンプ１０３の受信可能な映像信号フォーマットを検知できる。さらに、使用者は、ＡＶアンプ１０３からの映像を見るわけではなく、表示装置１０２からの映像を見るので、第２の出力部２０８を経由してＡＶアンプ１０３に送られる映像信号フォーマットはＡＶアンプ１０３が受像可能なものであれば何でもよい。
従って、ＡＶアンプ１０３に５０Ｈｚ系映像を受信できる事が検知された場合には、デコーダ２０４でデコードされた映像信号のフォーマットに関らず５０Ｈｚの映像フォーマットに乗せて音声信号を送る方が、ＡＶアンプ１０３で再生された音声クロックのジッタ上有利であり、音質の向上が望める。その為に、本実施形態では、図２においてデコーダ２０４でデコードされたオーディオクロックより、第１のＰＬＬ２０５にて新たに７４．２５ＭＨｚの周波数を持つ第２の映像クロック信号Ｖｃ２を生成する。
図５において、第５の分周部５０１は、音声クロック信号Ａｃを、制御信号により設定される第１の分周比で分周する。例えば音声サンプリング周波数が３２ＫＨｚの音声信号の場合には、その１２８倍である４０９６ＫＨｚのクロック信号が入力される。ここで、制御信号により第５の分周部５０１に第１の分周比が４０９６に設定されると、第５の分周部５０１の出力は１ＫＨｚの周波数を持つクロックになる。
一方、第２のＶＣＯ５０４は可変周波数の発振器であり、その出力は、発信周波数が７４．２５ＭＨｚの第２の映像クロック信号Ｖｃ２となる。第６の分周部５０５では、制御信号により第２の分周比が７４２５０に設定され、その出力は、やはり１ＫＨｚの周波数を持つクロックになる。
第２の位相比較部５０２は、第５の分周部５０１出力と第６の分周部５０５出力の位相差を比較して、位相差信号として位相差が無い場合には値０を、位相差が生じた場合には、その大小に応じた位相誤差信号を出力する。第２の位相比較部５０２は、入力される信号の周波数に応じて位相比較動作を行うので、その出力には入力信号の周波数成分、即ち１０ＫＨｚの成分が多く含まれており、そのままでは第２のＶＣＯ５０４の制御には適しない。従って、第２のＬＰＦ５０３で高域周波数成分を除去し、低周波成分のみを取り出し、それによって第３のＶＣＯ５０４の発信周波数を制御する。第２の位相比較部５０２、第２のＬＰＦ５０３、第２のＶＣＯ５０４、第６の分周部５０５は制御ループを構成するので、それによって、第２の位相比較部５０２の出力が０になる様に、第３のＶＣＯ５０４の発信周波数が制御される。即ち、第１のＰＬＬ２０５では、音声クロック信号Ａｃを元に、正しい第２の映像クロック信号Ｖｃ２が発生される。
映像信号発生部２０６（図２）は、第１のＰＬＬ２０５で生成された７４．２５ＭＨｚ出力から、５０Ｈｚの垂直同期信号を持つ第２の映像信号Ｖｓ２を生成して第２の出力部２０８に送る。第２の出力部２０８では、第１のＰＬＬ２０５で発生される第２の映像クロック信号Ｖｃ２と、映像信号発生部２０６で生成される第２の映像信号Ｖｓ２の上に、音声信号Ａｓおよび第２のＰＬＬ３１０の制御信号（ＣＴＳ値、Ｎ値を含む）を重畳して送信する。
一方、デコーダ２０４でデコードされた第１の映像信号Ｖｓ１、第１の映像クロック信号Ｖｃ１は、第１の出力部２０７に送られるが、第１の出力部２０７からは音声信号Ａｓは出力されず、代わりに無音信号が表示装置１０２に出力される。
なお、図２においてＣＰＵ２０９は、デコーダ２０４の出力音声クロック信号Ａｃに応じて、図５の第５の分周部５０１および第６の分周部５０５を制御する第１の分周比、第２の分周比を適切に設定する事によって、音声サンプリング周波数が３２ＫＨｚ、４４．１ＫＨｚ、４８ＫＨｚそれぞれの場合において、第２の映像クロック信号Ｖｃ２の周波数を正しく７４．２５ＭＨｚにする事ができる。第２の映像クロック信号Ｖｃ２の周波数を正しく７４．２５ＭＨｚにすることが可能な、音声サンプリング周波数、音声クロック信号Ａｃの周波数、第１の分周比、第２の分周比の関係を表２に示す。
Figure 0005254376
この様な構成の本発明の実施形態においては、上述した様に、５９．９４Ｈｚ系の垂直同期周波数を持つ映像信号と、３２ＫＨｚ、４４．１ＫＨｚ、４８ＫＨｚでサンプリングされた音声信号が放送されたものを受信する映像・音声再生装置において、第２の出力部２０８に音声信号を出力する際に、映像信号を５０Ｈｚの垂直同期信号を持つ映像信号に挿げ替えて出力する事により、そのまま５９．９４Ｈｚ系の垂直同期周波数を持つ映像信号と共に出力する場合よりも、より高音質な送信ができる。
なお、再生装置１０１は、音声コンテンツおよび映像コンテンツのそれぞれ専用にＨＤＭＩ出力をもつ装置であったが、映像コンテンツを出力しない音声再生専用の装置に対しても本発明を適用することができる。この場合の再生装置１０１は、第１の出力部２０７が除かれた構成となる。音声再生専用装置においても、第２映像クロック信号Ｖｃ２を用いて得られるＣＴＳの計算値が整数となるように第２映像クロック信号Ｖｃ２およびＮ値を設定することにより、ジッタが低減された再生音声クロック信号を生成することができる。
本実施形態の再生装置１０１は、コンテンツをデコードすることにより、映像信号と音声信号とを出力可能なデコーダ２０４と、映像信号、映像信号のクロックおよび音声信号を出力する一方、音声信号のクロックを出力しない第１の出力部２０７と、映像信号、映像信号のクロックおよび音声信号を出力する一方、音声信号のクロックを出力しない第２の出力部２０８と、を備える。第１の出力部２０７を経由して、デコーダ２０４でデコードされた映像信号が第１の出力部２０７に接続された表示装置１０２に出力され、第２の出力部２０８を経由して、デコーダ２０４でデコードされた音声信号が第２の出力部２０８に接続された音声再生装置１０３に出力される。このような場合に、デコーダ２０４においてデコードされた映像信号の垂直周波数と、第２の出力部２０８が出力する映像信号の垂直周波数とは異なり、且つ、デコーダ２０４においてデコードされた映像信号のクロック周波数と、第２の出力部２０８が出力する映像信号のクロック周波数とは異なる。
これにより、再生装置１０１に接続された音声再生装置１０３で再生する音声をより高品質にすることができる。
また、第２の出力部２０８が出力する映像信号の垂直周波数は、例えば５０Ｈｚである。
また、第２の出力部２０８は、出力する音声信号のクロックを分周比Ｎにより１／Ｎに分周する第１の分周部３０１と、第１の分周部３０１で分周された音声信号のクロックの１クロック期間に、出力する映像信号のクロックがいくつ含まれるかを示すカウント値ＣＴＳを算出するカウンタ３０２と、を備える。ＡＶアンプ１０３に対し、第２の出力部２０８は、さらに、分周比Ｎ、カウント値ＣＴＳを出力する。音声信号を再生するためのクロックの周波数をＡｓ、出力する映像信号のクロックの周波数をＶｓとしたときに、Ａｓ＝Ｖｓ×Ｎ／ＣＴＳを満たす。再生装置１０１は、ＡＶアンプ１０３から、ＡＶアンプ１０３が受信可能な映像信号のフォーマットに関する情報を受信しており、その映像信号のフォーマットのうち、分周比Ｎとカウント値ＣＴＳとの最小公倍数を最小にする映像信号のフォーマットで出力する。
本発明は、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などのオーディオ・ビデオ用ディジタルインターフェイスを使った機器に有用であり、再生する音声をより高品質にすることができる。そのため、本発明は、ＤＶＤプレーヤ、ＢＤプレーヤ、ＤＶＤレコーダ、ＢＤレコーダ、ＨＤＤレコーダなどに適用することができる。
１０１ 再生装置
１０２ 表示装置
１０３ ＡＶアンプ
２０１ アンテナ
２０２ チューナ
２０３ ハードディスク
２０４ デコーダ
２０５ 第１のＰＬＬ
２０６ 映像信号発生部
２０７ 第１の出力部
２０８ 第２の出力部
２０９ ＣＰＵ
３０１ 第１の分周部
３０２ カウンタ
３０３ 逓倍部
３０４ パケット化部
３０５ 第１のバッファ
３０６ 多重化部
３０７ パケット分離部
３０８ 第２の分周部
３０９ 第２のバッファ
３１０ 第２のＰＬＬ
３１１ ケーブル
４０１ 第３の分周部
４０２ 第１の位相比較部
４０３ 第１のＬＰＦ
４０４ 第１のＶＣＯ
４０５ 第４の分周部
５０１ 第５の分周部
５０２ 第２の位相比較部
５０３ 第２のＬＰＦ
５０４ 第２のＶＣＯ
５０５ 第６の分周部

Claims (3)

  1. コンテンツをデコードして、第１映像信号、第１映像クロック信号、音声信号および音声クロック信号を出力するデコーダと、
    前記音声クロック信号に基づいて、第２映像信号および第２映像クロック信号を生成する生成部と、
    前記音声信号、前記第２映像信号および前記第２映像クロック信号を出力するが、前記音声クロック信号は出力しない出力部と、
    を備え、
    前記音声信号が前記出力部を経由して音声再生装置に出力される場合に、
    前記第１映像信号の垂直周波数と、前記第２映像信号の垂直周波数とは異なっており、
    前記第２映像クロック信号の周波数をＶｃｆ２、前記音声クロック信号の周波数をＡｃｆとするとき、前記第２映像クロック信号と前記音声クロック信号との周波数比を示すパラメータであるＣＴＳ2およびＮ2は、
    ＣＴＳ2 ＝ Ｖｃｆ２ ／ Ａｃｆ ｘ Ｎ2
    で表され、
    ＣＴＳ2の計算値が整数となるように、Ｖｃｆ２およびＮ2の値を設定し、
    前記音声再生装置から、前記音声再生装置が受信可能な映像信号のフォーマットに関する情報を受信し、
    前記フォーマットを満たし、且つ、Ｎ 2 とＣＴＳ 2 との最小公倍数が最小となるように、Ｖｃｆ２およびＮ 2 の値を設定する、再生装置。
  2. コンテンツをデコードして、第１映像信号、第１映像クロック信号、音声信号および音声クロック信号を出力するデコーダと、
    前記音声クロック信号に基づいて、第２映像信号および第２映像クロック信号を生成する生成部と、
    前記音声信号、前記第２映像信号および前記第２映像クロック信号を出力するが、前記音声クロック信号は出力しない出力部と、
    を備え、
    前記音声信号が前記出力部を経由して音声再生装置に出力される場合に、
    前記第１映像信号の垂直周波数と、前記第２映像信号の垂直周波数とは異なっており、
    前記第２映像クロック信号の周波数をＶｃｆ２、前記音声クロック信号の周波数をＡｃｆとするとき、前記第２映像クロック信号と前記音声クロック信号との周波数比を示すパラメータであるＣＴＳ 2 およびＮ 2 は、
    ＣＴＳ 2 ＝ Ｖｃｆ２ ／ Ａｃｆ ｘ Ｎ 2
    で表され、
    ＣＴＳ 2 の計算値が整数となるように、Ｖｃｆ２およびＮ 2 の値を設定し、
    前記第１映像信号、前記第１映像クロック信号および音声信号を出力するが、音声クロック信号は出力しない別の出力部をさらに備え、
    前記第１映像信号は前記別の出力部を経由して映像再生装置に出力される、再生装置。
  3. コンテンツをデコードして、第１映像信号、第１映像クロック信号、音声信号および音声クロック信号を出力するデコーダと、
    前記音声クロック信号に基づいて、第２映像信号および第２映像クロック信号を生成する生成部と、
    前記音声信号、前記第２映像信号および前記第２映像クロック信号を出力するが、前記音声クロック信号は出力しない出力部と、
    を備え、
    前記音声信号が前記出力部を経由して音声再生装置に出力される場合に、
    前記第１映像信号の垂直周波数は５９．９４Ｈｚであり、
    前記第２映像信号の垂直周波数は５０Ｈｚである、再生装置。
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