JPH0993615A - 映像と音声の時間差測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同時伝送された映像および音声信号のうち、
映像信号が各種信号処理のため、受端側で音声より遅延
するその遅延量を速やかにもとめる必要があった。 【解決手段】 受端側で到着した映像信号と同期させ
て、送端側にて発生させた第１の音声信号と同じ第２の
音声信号を発生させ、受端側で第１および第２の音声信
号の相関から両者の時間差を求め、受端側での映像信号
と第１の音声信号との時間差を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、テレビジョン番
組の制作と伝送において、映像の方式変換、フレームシ
ンクロナイザの挿入等による映像信号の遅延や、映像と
音声が別々の経路で伝送されたりすることによって生じ
る映像と音声の間の時間差を補正すること、すなわち、
映像と音声の同期を確保する場合に必要な技術に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、映像と音声の時間差の測定と補正
量の決定には、カメラの前で手を叩いたり簡単なコメン
トを発声するか、または音声発生のタイミングの分かり
やすい映像と音声を収録したＶＴＲテープを再生して伝
送系の送端から送り、受端では視覚と聴覚によって、映
像と音声の発声タイミングが主観的に合致していると判
断されるまで、時間差の補正量（通常、遅延した映像に
合わせるべく音声を電気的に遅延させて補正する）の調
整を行うことが一般的であった。しかし、この方法は、
映像と音声の時間差が１フレーム（３３．３ｍｓ）以内
のように小さくなると、人によって判断にばらつきを生
じ、時間がかかる上に正確さの点でも十分ではない。

【０００３】そこで、主観的判断に頼らず、定量的に時
間差検出を行う方法の開発がこれまでにもいくつか試み
られてきた。例えば、音声発生ポイントの既知の映像に
タイムコード値をスーパ・インポーズして音声と共に送
端から送り、受端でこれをＶＴＲ収録後、ジョグ再生
（時間の微調）等によって映像の上での本来の音声発生
ポイントと、実際の音声発生ポイントのタイムコード値
を読み取り、その差から時間差を検出する方法がある。
また他方では、音声信号の振幅情報を映像信号の垂直帰
線期間に重畳して伝送し、音声本線との時間差を検出す
る方法も提案されている。（和田、山下：映像、音声時
間ズレ測定装置」テレビジョン学会技術報告、Vol ．１
７，No. ３１，ｐｐ７−１２（１９９３．５．２
８））。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来からの時間差検出
方法のうち、テスト信号を受端で一旦ＶＴＲ収録して測
定する方法は、操作に時間を必要とし、特に生放送前の
短いテスト時間の中で行うには多少問題がある。また、
映像の垂直帰線期間中に音声情報を重畳する方法は、放
送中でも時間差検出が可能という利点があるものの、ハ
イビジョンからＮＴＳＣ等への変換やＮＴＳＣとＰＡＬ
／ＳＥＣＡＭの間の変換等、映像の方式変換や衛星伝送
回線を含む系では使用できない問題があり（映像の垂直
帰線期間がフルに活用できないから）、今後のハイビジ
ョンと標準テレビジョンの一体化制作や国際共同制作で
使用可能な合理的測定方法の開発が望まれるところであ
る。

【０００５】そこで本発明の目的は、前述の問題点を解
決し、受端側での映像と音声の時間差を迅速かつ正確に
測定し、この系での最適な時間差補正量を求めることの
可能な映像と音声の時間差測定方法を提供せんとするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明映像と音声の時間差測定方法は、送端側で同
時に伝送された映像および音声信号のうち、映像信号が
各種信号処理のため、受端側で映像信号が音声信号より
遅延するその遅延量を求めるにあたり、送端側で、基準
映像信号と第１の音声信号を同期発生させて伝送し、受
端側では到着した基準映像信号に同期させて、送端側に
おいて発生させた第１の音声信号と同じ第２の音声信号
を発生させ、この第２の音声信号と送端側から伝送され
てきた第１の音声信号との相関から両者の時間差、すな
わち到着した基準映像信号と送端側から伝送されてきた
第１の音声信号との時間差を求めることを特徴とするも
のである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照し、実施の形
態に基づいて本発明を詳細に説明する。図１に本発明方
法を実施するための装置の基本的な構成を示す。この装
置は送端側で被測定系統に入力する映像と第１の音声の
試験信号を発生する送端側試験信号発生部１と、受端側
で到着した映像信号にトリガされて第２の音声試験信号
を発生する受端側試験信号発生部２と、受端側で受けた
第１の音声試験信号と受端側で発生させた第２の音声試
験信号の包絡線波形の相互相関関数から両信号間の時間
差を検出・表示・記憶する相関式時間差モニタ３の３つ
の部分から構成されている。

【０００８】またさらには、本発明方法が適用される映
像と音声の時間差調整装置は、前記両信号間の検出され
記憶された時間差によってその遅延量が制御され、受端
側に到達した音声信号を遅延させる遅延回路４がさらに
具えられている。

【０００９】送端側試験信号発生部１は映像パターン発
生器１１と音声信号発生器１２を備えている。映像パタ
ーン発生器１１は一例として、黒レベルから白パンチ信
号（信号の立上がりから立下がりまでを含め矩形波の信
号）を５〜６秒の周期で間欠的に発生する電子回路、あ
るいは音声発生のタイミングが明確に確定できるような
５〜６秒程度の動画（例えば、いわゆる映画撮影時に使
用されるカチンコの映像）を記録した半導体メモリによ
る繰り返し再生、またはＶＴＲなどが使用可能であり、
映像の方式もＮＴＳＣ、ＰＡＬ／ＳＥＣＡＭ方式のほ
か、ハイビジョン、コンピュータによる映像方式など、
測定対象映像に対応したものとする。

【００１０】音声信号発生器１２は、一例として、上述
の５〜６秒の周期で間欠的に発生する白パンチ信号に同
期して発生するトーンバースト（短音）発生器、あるい
は上述の動画に付随した音声信号を記録した半導体メモ
リによる繰り返し再生、またはＶＴＲなどが使用可能で
ある。いずれの場合も、音声信号の発生と映像信号の発
生タイミングを予め厳密にそろえておく。

【００１１】受端側試験信号発生部２は、送端側の音声
信号発生器１２と全く同じ方式の音声信号発生器で、送
端側で映像信号の発生のタイミングに合わせて第１の音
声信号を発生させたのと同様に、ここでは受端側に到着
した映像信号の発生タイミングに合わせて第２の音声試
験信号を発生する。ここで第２の音声試験信号は送端側
の音声信号発生器１２による信号と同一の波形の信号
か、トーンバースト（短音）発生器の場合は少なくとも
包絡線波形が同一となるようなものとする。いいかえれ
ば第２の音声試験信号は、送端側で入力された映像信号
が方式変換やフレームシンクロナイザなどの映像処理回
路や伝送路５を経由し、遅延して到着した映像に疑似的
に同期させて発生した第２の音声試験信号で、映像の到
着時間の情報をもつ信号である。

【００１２】相関式モニタ３は、図２の測定原理に示す
ように、２つの音声信号の包絡線波形をインターフェー
ス７で求め、この包絡線波形の相互相関関数をＣＰＵ８
により演算し、時間差表示器９の両信号間の時間差を表
示する装置（特公平１−２５１５１号「情報記録再生装
置の制御方式」）で、パーソナルコンピュータの応用に
より、連続して入力された２信号間の時間差を３〜５秒
程度の周期で間欠的に連続表示する。この測定方法の利
用により迅速かつ自動的な測定表示が可能であり、この
目的のために到着した映像信号を一旦第２の音声試験信
号に変換して、到着第１の音声試験信号との時間差を検
出している。

【００１３】なお、本発明方法によって検出可能な時間
差の測定精度は、約７ｍｓ（０．２フレーム）精度で±
約２秒間、および約１ｍｓ精度で±約０．３秒間であ
る。

【００１４】以上一実施の形態に基づき本発明方法を説
明してきたが、本発明方法はこれに限定されることな
く、特許請求の範囲に記載した発明の要旨内で各種の変
形、変更の可能なことは当業者に自明であろう。

【００１５】

【発明の効果】本発明方法による時間差測定は、伝送回
線接続後のテスト時に実施するものであるが、映像・音
声の試験信号源としてパターン発生回路の他、半導体メ
モリによる繰り返し再生、ＶＴＲ再生が利用でき、送端
側の映像信号源として、ハイビジョン、ＮＴＳＣ、ＰＡ
Ｌ／ＳＥＣＡＭに対応したものを用意することにより、
従来定量的な測定をリアルタイムで行うことが困難であ
った方式変換を含む系統の映像と音声の時間差を迅速に
測定することが可能となった。

【００１６】また、すでに実用化されて運用実績のあ
る、２つの音声信号間の相互相関を利用した時間差測定
技術の応用により、被測定系の接続後、十数秒程度のき
わめて短時間で時間差の検出・表示が可能となり、短い
テスト時間しか得られない場合でも迅速に、効率よく時
間差の補正作業を行うことができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するための装置の基本的な構
成を示す図。

【図２】相関式時間差モニタの原理的構成を示す図。

【符号の説明】

１ 送端側試験信号発生部 ２ 受端側試験信号発生部 ３ 相関式時間差モニタ ４ 遅延回路 ５ 映像処理回路または伝送路 ７ インターフェース ８ ＣＰＵ ９ 時間差表示器 11 映像パターン発生器 12 音声信号発生器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻本 廉 大阪府大阪市中央区馬場町３−43 日本放 送協会 大阪放送局内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送端側で同時に伝送された映像および音
   声信号のうち、映像信号が各種信号処理のため、受端側
   で映像信号が音声信号より遅延するその遅延量を求める
   にあたり、 送端側で、基準映像信号と第１の音声信号を同期発生さ
   せて伝送し、受端側では到着した基準映像信号に同期さ
   せて、送端側において発生させた第１の音声信号と同じ
   第２の音声信号を発生させ、この第２の音声信号と送端
   側から伝送されてきた第１の音声信号との相関から両者
   の時間差、すなわち到着した基準映像信号と送端側から
   伝送されてきた第１の音声信号との時間差を求めること
   を特徴とする映像と音声の時間差測定方法。