JP6204684B2 - Acoustic signal reproduction device - Google Patents
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Description
この発明は、複数の音響空間層を持つマルチチャンネル音響方式の音響信号再生装置に関する。 The present invention relates to audio signal reproducing apparatus of a multi-channel sound system having a plurality of layered sound field.
現在番組制作が行われている2チャンネル音響方式、5.1チャンネル音響方式に加え、7.1チャンネルや22.2チャンネルなどの5.1チャンネル音響方式を超えた「3次元(立体)音響方式」など複数の音響方式が提案されている。オーディオ関連の国際標準化団体であるITU-Rでは、ITU-R勧告として5.1チャンネル音響方式を超えた3次元音響方式(advanced multichannel audio system)に対する要求条件(非特許文献1)を定めており、今後も複数の音響方式が提案されることが予測される。これらの音響方式を共通のフォーマットで表現することで、次世代オーディオシステムに適用可能であり種々の方面への活用が可能な柔軟なシステムとすることができる。 In addition to the two-channel and 5.1-channel sound systems currently being produced, multiple sound systems such as the “three-dimensional (three-dimensional) sound system” that exceed the 5.1-channel sound systems such as 7.1 and 22.2 channels are proposed. Has been. The ITU-R, an international standardization organization related to audio, has set requirements (non-patent document 1) for a three-dimensional acoustic system (advanced multichannel audio system) beyond the 5.1 channel acoustic system as an ITU-R recommendation. It is expected that a plurality of acoustic methods will be proposed. By expressing these acoustic systems in a common format, it can be applied to a next-generation audio system and can be a flexible system that can be used in various fields.
種々の音響方式を表現可能な共通のフォーマットとして、「単一の音響空間層を持つ音響信号」の検討は進んでいる。ここで、空間的に配置された複数のチャンネル信号によって構築される音を単一の音響空間層とする。これまでの番組制作では番組に必要な音を全て単一の音響空間層に配置している。これまで一つにまとめていた音響空間層を幾つかの層に分割して音響番組制作を行い、「複数の音響空間層を持つ音響信号」の形式を用いることで、番組交換時の受取先や家庭の環境に合わせて受信した音響信号の変形・変換・入替を容易に行うことができるようになる。これ以降、「マルチチャンネル音響方式」とは「複数の音響空間層を持つ音響方式」を意図するものとして説明を行う。 As a common format capable of expressing various acoustic systems, “acoustic signals having a single acoustic space layer” are being studied. Here, a sound constructed by a plurality of spatially arranged channel signals is defined as a single acoustic space layer. In conventional program production, all the sounds required for a program are arranged in a single acoustic space layer. Dividing the acoustic space layer that has been integrated into several layers into several layers, producing an audio program, and using the format of "acoustic signal with multiple acoustic space layers", the recipient at the time of program exchange In addition, it is possible to easily transform, convert, and replace the received acoustic signal according to the home environment. Hereinafter, the “multi-channel acoustic system” will be described as intended to be an “acoustic system having a plurality of acoustic spatial layers”.
例えば、マルチチャンネル音響方式を用いて放送される放送番組は、様々な音響方式によって制作され、様々な再生環境において再生される。生活音が大きい環境や屋外など、音声の音量だけを大きくするなど、放送番組として完成される前の情報を使ったサービスも求められる。しかし、制御したい音がある時刻からある時刻間だけでそれ以外の時間が無音である場合、番組中長い時間、無音である音響チャンネル信号を伝送するのは、伝送コストがかかってしまう。また、ナレーションや音楽など番組内でも求められる音響品質は異なり、常に計算コストの高い音響方式を伝送するのはコストがかかる。 For example, a broadcast program broadcast using a multi-channel audio system is produced by various audio systems and reproduced in various reproduction environments. There is also a need for a service that uses information before it is completed as a broadcast program, such as increasing the volume of the sound, such as in an environment where living sounds are loud or outdoors. However, if the sound that is desired to be controlled is silent for a certain period of time from a certain time, transmitting an acoustic channel signal that is silent for a long time during the program will incur a transmission cost. Also, the sound quality required in a program such as narration or music is different, and it is expensive to always transmit a sound method with a high calculation cost.
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、複数の音響空間層を持つマルチチャンネル音響方式に対応し、1つの音響空間層を時分割して必要最小限のデータにより当該音響空間層を再生可能な音響信号再生装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of such a point corresponds to a multi-channel acoustic system having a plurality of acoustic space layers, and the acoustic space layer is obtained by time-sharing one acoustic space layer and using a minimum amount of data. the invention is to provide a reproducible audio signal reproducing apparatus.
上述した諸課題を解決すべく、本発明に係る音響信号再生装置は、複数の音響空間層を含むマルチチャンネル音響信号の再生装置であって、前記マルチチャンネル音響信号に含まれるメタデータは、音響空間層の数と、各音響空間層のチャンネル数及び内容と、それぞれの音響空間層における各音響チャンネル信号の配置と、各音響空間層の時分割された複数の再生時間と、を含み、前記メタデータに記載された各音響空間層の前記再生時間に基づき、時分割して送信される前記音響空間層のうち、前記再生時間に対応する音響チャンネル信号のみを復号化する復号化部と、前記復号化された音響チャンネル信号を再生時間に合わせて再生する再生時間調整部を備える。 In order to solve the various problems described above, an acoustic signal reproducing apparatus according to the present invention is a reproduction apparatus of a multi-channel audio signal including a plurality of layered sound field, meta data included in the multichannel sound signals, sound Including the number of spatial layers, the number and content of channels in each acoustic spatial layer, the arrangement of each acoustic channel signal in each acoustic spatial layer, and a plurality of time-divided playback times for each acoustic spatial layer, based on the playback time of each layered sound field described in the metadata, among divided the layered sound to be transmitted when the decoding unit to decode only sound channel signal corresponding to the reproduction time, comprising a playback time adjustment unit for reproducing the combined sound channel signals the decoded playback time.
また、前記メタデータに含まれる各音響空間層の前記内容に基づいて、同一内容の音響空間層がグループとして規定され、前記復号化部は、前記グループのうち選択された音響空間層に含まれる音響チャンネル信号のみを復号化することが好ましい。 Also, based on the contents of each acoustic space layer included in the metadata, acoustic space layers having the same contents are defined as a group , and the decoding unit is included in the acoustic space layer selected from the group. Preferably only the acoustic channel signal is decoded.
また、前記復号化部は、前記選択された音響空間層の音響チャンネル信号が無音となる区間は、前記グループに含まれる他の音響空間層の音響チャンネル信号を復号化することが好ましい。 The decoding unit preferably decodes an acoustic channel signal of another acoustic space layer included in the group in a section where the acoustic channel signal of the selected acoustic space layer is silent.
本発明に係る音響信号再生装置によれば、複数の音響空間層を持つマルチチャンネル音響方式に対応し、1つの音響空間層を時分割して必要最小限のデータにより当該音響空間層を再生することが可能となる。 According to the audio signal reproducing apparatus according to the present invention, it supports multi-channel sound system having a plurality of layered sound field, and reproduces the sound field layer necessary minimum data time-divided single acoustic space layer It becomes possible.
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。ここで、本発明は、「複数の音響空間層を持つ音響信号」であるマルチチャンネル音響信号に対応するものである。本件出願人は、「単一の音響空間層を持つ音響信号」について韓国特許出願(10-2012-0112984)を行っており、また、「複数の音響空間層を持つ音響信号」について日本国特許出願(特願2013-010544)を行っている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, the present invention corresponds to a multi-channel acoustic signal that is an “acoustic signal having a plurality of acoustic spatial layers”. The applicant has filed a Korean patent application (10-2012-0112984) for “acoustic signals having a single acoustic space layer” and a Japanese patent for “acoustic signals having multiple acoustic space layers”. An application has been filed (Japanese Patent Application 2013-010544).
図1は、本発明の一実施形態に係る音響信号再生装置の構成を示す図である。音響信号再生装置10は、デマルチプレクサ11(DEMUX)と、復号化部12と、再生時間調整部15と、再生チャンネル変換部13とを備え、音響信号再生装置10の出力信号はスピーカ14により音として再生される。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an acoustic signal reproduction device according to an embodiment of the present invention. The acoustic
デマルチプレクサ11は、入力されたマルチチャンネル音響データストリームをメタデータと音響チャンネル信号に分離する。デマルチプレクサ11は、音響チャンネル信号を復号化部12に出力し、メタデータを復号化部12、再生時間調整部15及び再生チャンネル変換部13に出力する。
The demultiplexer 11 separates the input multi-channel audio data stream into metadata and audio channel signals. The demultiplexer 11 outputs the acoustic channel signal to the
図2は、本実施形態におけるマルチチャンネル音響信号(音響データストリーム)に含まれる音響空間層の一例を示す図である。図2のマルチチャンネル音響信号は、2つの音響空間層を含んで構成される。第1の音響空間層200はステレオ方式(2ch)の音響チャンネル(Lch210、Rch220)であり、Music(背景音、環境音、音楽など)を再生する。第2の音響空間層300はステレオ方式(2ch)の音響チャンネル(Lch310、Rch320)であり、Dialogue(俳優のせりふ、会話など)を再生する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an acoustic space layer included in a multi-channel acoustic signal (acoustic data stream) in the present embodiment. The multi-channel acoustic signal of FIG. 2 is configured to include two acoustic spatial layers. The first
図3は、図2に示すマルチチャンネル音響信号における音響チャンネル信号及びメタデータの一例を示す図である。図3のメタデータ(Sound Essence 000)には、当該マルチチャンネル音響信号が2層の音響空間層(Sound Field)を持つことが記載されている。第1の音響空間層200(Sound Field 01)は、2chのステレオ方式で構成され、音響チャンネル信号210(Channel 01)がLch、音響チャンネル信号220(Channel 02)がRchである旨が記載されている。第2の音響空間層300(Sound Field 02)は、2chのステレオ方式で構成されるが、音響チャネル信号はDialogue 01(310、320)とDialogue 02(330、340)とに時分割され、各音響チャンネル信号の再生時間がメタデータに記載されている。即ち、第2の音響空間層300は、無音区間(null区間)を除いて時分割された音響チャンネル信号を含む音響空間層であって、時刻0:00:00より、音響チャンネル信号310(Channel 01)をLch、音響チャンネル信号320(Channel 02)をRchより再生し、時刻0:01:00より、音響チャンネル信号330(Channel 01)をLch、音響チャンネル信号340(Channel 02)をRchより再生する旨が記載されている。メタデータに再生時間を記載することにより、各チャンネルにおける無音区間(null区間)の伝送が不用となり、伝送コストを低減することができる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an acoustic channel signal and metadata in the multi-channel acoustic signal illustrated in FIG. The metadata (Sound Essence 000) in FIG. 3 describes that the multi-channel acoustic signal has two acoustic space layers (Sound Field). It is described that the first acoustic space layer 200 (Sound Field 01) is configured in a 2ch stereo system, the acoustic channel signal 210 (Channel 01) is Lch, and the acoustic channel signal 220 (Channel 02) is Rch. Yes. The second acoustic space layer 300 (Sound Field 02) is configured in a 2ch stereo system, but the acoustic channel signal is time-divided into Dialogue 01 (310, 320) and Dialogue 02 (330, 340). The reproduction time of the acoustic channel signal is described in the metadata. That is, the second
復号化部12は、マルチチャンネル音響信号に含まれるメタデータに記載された音響空間層の再生時間に基づき、各音響空間層の音響チャンネル信号を復号化し、メタデータに基づいて、音響チャンネル信号を音響空間層毎にグルーピングする。なお、復号化部12は、メタデータを参照し、再生対象となる時間、チャンネル以外の各音響チャンネル信号の復号化は行わなくてもよい。これにより、復号化に関する消費電力を低減することができる。
The
再生時間調整部15は、マルチチャンネル音響信号に含まれるメタデータに記載された音響空間層の再生時間に基づき、復号化された音響チャンネル信号の再生時間を調整するものである。再生時間調整部15は、グルーピングされた音響チャンネル信号を一時的にメモリに格納し、メタデータに書かれた再生時刻まで時間的遅らせることで音響チャンネル信号の再生時間を調整する。
The reproduction
再生チャンネル変換部13は、再生時刻が調整された音響チャンネル信号を再生チャンネルごとに加算し、各再生スピーカに入力する音響チャンネル信号を生成する。
The reproduction
このように、本実施形態によれば、復号化部12は、マルチチャンネル音響信号に含まれるメタデータに記載された音響空間層の再生時間に基づき、時分割して送信される音響空間層の音響チャンネル信号を復号化し、再生時間調整部15は復号化された音響チャンネル信号の再生時間を調整する。これにより、複数の音響空間層を持つマルチチャンネル音響方式に対応し、1つの音響空間層を時分割して必要最小限のデータにより当該音響空間層を再生することが可能となる。また、必要最小限の音響信号データを伝送し、所望の時間から再生することができるため、伝送コストを抑えることが可能となる。さらに、情報がない時間の音響チャンネル信号を伝送しないことで、少ない伝送コストで所望の放送番組の伝送、番組交換が実現可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the
図4は、マルチチャンネル音響信号における音響チャンネル信号及びメタデータの他の例を示す図である。図4のメタデータ(Sound Essence 000)には、当該マルチチャンネル音響信号が2層の音響空間層(Sound Field)を持ち、第1の音響空間層200(Sound Field 01)がMusic(背景音、環境音、音楽など)を再生し、また、第2の音響空間層300(Sound Field 02)及び第3の音響空間層400(Sound Field 03)がDialogue(俳優のせりふ、会話など)グループとして規定され、第2の音響空間層300と第1の音響空間層400のうちどちらか選択された音響空間層が再生されることが記載されている。この場合、例えば、第2の音響空間層300は日本語の音声であり、第3の音響空間層400は解説放送や英語の音声などである。復号化部12は、第2の音響空間層300及び第3の音響空間層400のうち、通常は、第2の音響空間層300を復号するが、メタデータの設定やユーザからの入力に応じて第3の音響空間層400の音声に切り替えて復号化を行うことができる。この例では、視聴者が第3の音響空間層400を選択した場合は、復号化部12は、2番目の区間(Dialogue B2)のみ第3の音響空間層400の復号化を行い、再生時間調整部15は、第3の音響空間層400の再生時間を調整する。それ以外の区間(第3の音響空間層400が無音となる区間)はグループの他の音響空間層である第2の音響空間層300の音響チャンネル信号が再生される。なお、2番目の区間であるDialogue A2とDialogue B2とはそれぞれ長さが異なるため、再生時間は異なる時刻が設定される。このように、番組中の再生時刻が分かっていることで、映像信号と音響信号の時間的なずれを補正することにも応用することができる。
FIG. 4 is a diagram illustrating another example of an acoustic channel signal and metadata in a multi-channel acoustic signal. In the metadata of FIG. 4 (Sound Essence 000), the multi-channel sound signal has two sound space layers (Sound Field), and the first sound space layer 200 (Sound Field 01) has Music (background sound, Environmental sound, music, etc.), and the second acoustic space layer 300 (Sound Field 02) and the third acoustic space layer 400 (Sound Field 03) are defined as Dialogue (actor dialogue, conversation, etc.) groups It is described that an acoustic space layer selected from the second
このように、メタデータにより時分割して送信される音響チャネル信号を含む音響空間層のグループを規定し、復号化部12が選択された音響空間層の音響チャンネル信号を復号化し、再生時間調整部15がグループのうち選択された音響空間層の音響チャンネル信号の再生時間を調整することにより、例えば、異なる言語を話す出演者にインタビューを行った場合、メタデータに再生時間を記載することにより、音声が含まれない時間帯は伝送を行わず、音声が含まれる時間帯のみ伝送を行うことにより、必要最小限のデータだけを伝送することが可能となる。
As described above, the acoustic space layer group including the acoustic channel signal transmitted in a time division manner by the metadata is defined, and the
また、再生時間調整部15が選択された音響空間層の音響チャンネル信号が無音となる区間はグループの他の音響空間層の音響チャンネル信号の再生時間を調整することにより、例えば、複数言語番組など、切り替え可能な音響空間層のうち、有効な音声データを含む音響空間層に自動的に切り替えて番組を放送することが可能となる。
Further, in a section where the sound channel signal of the sound space layer for which the play
図5は、マルチチャンネル音響信号における音響チャンネル信号及びメタデータの他の例を示す図である。図5は、一つの番組中に、音響方式を切り替える例を示すものである。ナレーションなど特にマルチチャンネル音響方式でなくてもよい場面や、音楽やスポーツ中継など高い臨場感が求められる場面では、同じ番組内でも求められる音響品質は異なる。図5のように、主に音声の場合は2チャンネルの音響空間層(Sound field 01、Sound field 03)とし、音楽演奏の場面では5チャンネルの音響空間層(Sound field 02)というように、一つの番組内で伝送する音響空間を切り替えることも可能である。このように、番組中のある時刻にどの音源が再生されるかをメタデータとして記述することで、効率的に音響信号を伝送することが可能となる。
FIG. 5 is a diagram illustrating another example of an acoustic channel signal and metadata in a multi-channel acoustic signal. FIG. 5 shows an example of switching the sound system in one program. The sound quality required even in the same program is different in scenes that do not have to be a multi-channel sound system, such as narration, or scenes that require a high sense of realism, such as music and sports broadcasts. As shown in FIG. 5, in the case of mainly sound, a two-channel acoustic space layer (
図6は、本発明の一実施形態に係る音響信号作成装置の構成を示す図である。音響信号作成装置20は、ミキサ21と、符号化部22と、マルチプレクサ23(MUX)とを備える。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an acoustic signal creation device according to an embodiment of the present invention. The acoustic
ミキサ21は、複数の音響信号をミキシングして、音響空間層毎の音響チャンネル信号として符号化部22に出力する。
The
符号化部22は、ミキサ21からの各音響空間層の音響チャンネル信号を符号化してマルチプレクサ23に出力する。
The
マルチプレクサ23(多重化部)は、時分割された音響空間層の音響チャンネル信号と、音響空間層の再生時間を含むメタデータとを多重化するものであり、番組制作者等により入力されるメタデータと、符号化された音響チャンネル信号を多重化して複数の音響空間層を持つマルチチャンネル音響信号を作成する。マルチプレクサ23は、放送又は伝送によりマルチチャンネル音響信号を伝えるため、マルチチャンネル音響信号を多重化して電波またはIP回線等で家庭など遠隔地に伝送する。なお、マルチプレクサ23は、メタデータに、時分割して送信される音響チャネル信号を含む音響空間層のグループを規定してもよい。
The multiplexer 23 (multiplexer) multiplexes the time-division acoustic channel signal of the acoustic space layer and the metadata including the reproduction time of the acoustic space layer, and is inputted by a program producer or the like. The data and the encoded acoustic channel signal are multiplexed to create a multi-channel acoustic signal having a plurality of acoustic spatial layers. The
このように、本実施形態によれば、マルチプレクサ23は、音響空間層の音響信号を表す音響チャンネル信号と、音響空間層の再生時間を含むメタデータとを多重化する。これにより、音響信号再生装置側で、複数の音響空間層を持つマルチチャンネル音響方式に対応し、1つの音響空間層を時分割して必要最小限のデータにより当該音響空間層を再生することが可能となる。また、必要最小限の音響信号データを伝送し、所望の時間から再生することができるため、伝送コストを抑えることが可能となる。さらに、情報がない時間の音響チャンネル信号を伝送しないことで、少ない伝送コストで所望の放送番組の伝送、番組交換が実現可能となる。
Thus, according to this embodiment, the
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各機能部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の機能部やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。 Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions included in each functional unit, each step, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and a plurality of functional units, steps, etc. can be combined into one or divided. It is.
10 音響信号再生装置
11 デマルチプレクサ
12 復号化部
13 再生チャンネル変換部
14 スピーカ
15 再生時間調整部
20 音響信号作成装置
21 ミキサ
22 符号化部
23 マルチプレクサ(多重化部)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記マルチチャンネル音響信号に含まれるメタデータは、音響空間層の数と、各音響空間層のチャンネル数及び内容と、それぞれの音響空間層における各音響チャンネル信号の配置と、各音響空間層の時分割された複数の再生時間と、を含み、
前記メタデータに記載された各音響空間層の前記再生時間に基づき、時分割して送信される前記音響空間層のうち、前記再生時間に対応する音響チャンネル信号のみを復号化する復号化部と、
前記復号化された音響チャンネル信号を再生時間に合わせて再生する再生時間調整部と、
を備える音響信号再生装置。 A multi-channel acoustic signal reproducing apparatus including a plurality of acoustic spatial layers,
The metadata included in the multi-channel acoustic signal includes the number of acoustic space layers, the number and contents of channels of each acoustic space layer, the arrangement of each acoustic channel signal in each acoustic space layer, and the time of each acoustic space layer. A plurality of divided playback times, and
Based on the playback time of each layered sound field described in the metadata of the layered sound to be transmitted by time division, and a decoding unit to decode only sound channel signal corresponding to the reproduction time ,
A reproduction time adjustment unit for reproducing the decoded acoustic channel signal in accordance with the reproduction time ;
An acoustic signal reproduction apparatus comprising:
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