WO2012017573A1 - 送受信システム、送信装置および受信装置 - Google Patents

送受信システム、送信装置および受信装置 Download PDF

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WO2012017573A1
WO2012017573A1 PCT/JP2011/001266 JP2011001266W WO2012017573A1 WO 2012017573 A1 WO2012017573 A1 WO 2012017573A1 JP 2011001266 W JP2011001266 W JP 2011001266W WO 2012017573 A1 WO2012017573 A1 WO 2012017573A1
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WO
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audio
clock
transmission
information
audio clock
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Application number
PCT/JP2011/001266
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English (en)
French (fr)
Inventor
加藤秀司
柳澤玲互
Original Assignee
パナソニック株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/436—Interfacing a local distribution network, e.g. communicating with another STB or one or more peripheral devices inside the home
    • H04N21/4363—Adapting the video stream to a specific local network, e.g. a Bluetooth® network
    • H04N21/43632—Adapting the video stream to a specific local network, e.g. a Bluetooth® network involving a wired protocol, e.g. IEEE 1394
    • H04N21/43635—HDMI
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/80—Generation or processing of content or additional data by content creator independently of the distribution process; Content per se
    • H04N21/81—Monomedia components thereof
    • H04N21/8106—Monomedia components thereof involving special audio data, e.g. different tracks for different languages

Definitions

  • the present invention relates to a transmission / reception system used for high-speed transmission of video data and audio data.
  • HDMI High-Definition Multimedia Interface
  • M and N for connecting a pixel clock synchronized with video data and an audio clock are obtained, and the frequency division parameters M and N are transmitted in place of the audio clock.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a conventional transmission / reception system.
  • a transmission device 401 and a reception device 402 are connected to each other via a transmission line that conforms to the HDMI standard.
  • the transmission device 401 multiplexes audio data with video data and transmits the multiplexed audio data to the reception device 402.
  • Examples of the transmission device 401 include a DVD player and a BD (Blue-ray Disc) recorder
  • examples of the reception device 402 include a plasma television and a liquid crystal television.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the audio clock and pixel clock and the frequency division parameters M and N.
  • the frequency f of the audio clock is often set to an integer multiple of the sampling frequency fs when digitizing the audio signal that was originally an analog signal.
  • the frequency division parameter N is a parameter for dividing the audio clock
  • the frequency division parameter M is a parameter for dividing the pixel clock.
  • pclk / M f / N
  • the audio clock is divided by N by the frequency divider 102, and the counter 103 counts it by the pixel clock to obtain M.
  • the frequency division parameters M and N thus obtained are packetized by the video / audio / packet multiplexing unit 104 and multiplexed during the blanking period of the video data.
  • the video / audio / packet multiplexing unit 104 packetizes the audio data in the same manner and multiplexes it during the blanking period of the video data.
  • the video / audio / packet multiplexed data and the pixel clock output from the transmission device 401 are transmitted via a transmission path and received by the reception device 402.
  • the video / audio / packet separating unit 114 separates and outputs the video data and the pixel clock.
  • the video data is synchronized with the pixel clock, and is generally displayed on a plasma panel or a liquid crystal panel after image processing for improving image quality is performed later.
  • the video / audio / packet separation unit 114 separates and outputs the frequency division parameters M and N.
  • f (pclk / M) ⁇ N Therefore, if the pixel clock is divided by M by the frequency divider 112 and the output of the frequency divider 112 is multiplied by N by the multiplier 113, the audio clock having the frequency f can be reproduced.
  • the audio clock is transmitted using the frequency division parameters M and N.
  • the audio clock reproduced by the receiving apparatus 402 includes jitter due to jitter superimposed on the pixel clock on the transmission path. For this reason, sound quality will deteriorate rather than the time of transmission.
  • Patent Document 1 discloses a configuration for transmitting audio data with higher sound quality.
  • FIG. 6 shows a configuration disclosed in Patent Document 1.
  • the configuration of FIG. 6 is different from FIG. 4 in that the receiving device 602 side has an audio clock reference.
  • the transmission device 601 transmits the frequency division parameter N to the reception device 602.
  • the frequency divider 221 divides the master clock by N
  • the period counter 222 counts the output of the frequency divider 221 with the received pixel clock.
  • the count value M is transmitted from the receiving apparatus 602 to the transmitting apparatus 601 using, for example, CEC (Consumer Electronics Control).
  • CEC is a protocol for transmitting and receiving device control signals such as commands according to remote control operations, for example. In the HDMI standard, mutual communication by CEC is defined as an option.
  • the frequency divider 223 divides the video clock by M, and the multiplier 224 multiplies the output of the frequency divider 223 by N.
  • an audio clock having the same frequency as the master clock can be reproduced.
  • the transmission device 601 transmits audio data synchronized with the reproduced audio clock.
  • the receiving device 602 receives audio data and reproduces audio using a high-precision master clock. As a result, high sound quality can be achieved.
  • sampling frequencies are used for audio signals. For example, 44.1 kHz is used in a compact disc (CD), but 48 kHz is used in digital broadcasting. In order to achieve higher sound quality, integers such as 176.4 kHz and 192 kHz are used. In recent years, since recording on a medium such as a CD-R can be easily performed by a personal computer or the like, a plurality of contents having different sampling frequencies may be recorded on one medium. When reproducing such media, the sampling frequency of the audio signal changes every time the content changes. That is, the sampling frequency changes frequently.
  • the sampling frequency when the sampling frequency is switched, information on the sampling frequency is transmitted from the transmission device 601 to the reception device 602, for example, in packets.
  • the receiving device 602 reads the sampling frequency from the received packet and switches the audio clock to one corresponding to this sampling frequency. Thereafter, M is obtained by the operation of the frequency divider 221 and the period counter 213 and transmitted to the transmission device 601. Then, a new audio clock is reproduced by the frequency divider 223 and the multiplier 224 in the transmission device 601.
  • the sampling frequency when the sampling frequency is switched, it takes a long time from the start of switching until the audio clock is reproduced in the transmission apparatus 601.
  • the multiplier 224 since the multiplier 224 has a PLL (Phase Locked Loop) configuration, it takes a long time to lock. This leads to a problem that sound is not output for a short time immediately after the content is switched, and sound is cut off.
  • PLL Phase Locked Loop
  • the present invention enables transmission of audio data with high sound quality and no interruption of sound when switching contents in a transmission / reception system in a digital interface for video / audio transmission. With the goal.
  • One aspect of the present invention is a transmission / reception system including a transmission device and a reception device in a digital interface for video / audio transmission.
  • the reception device receives transmission data output from the transmission device, and receives the transmission data from the transmission data.
  • Based on the received video data, the received video clock, the received audio data, the video / audio / packet separating unit that separates the sampling frequency information of the received audio data, and the reference clock given from the outside Generate a plurality of audio clocks, and select and output one audio clock as a reception audio clock from the plurality of audio clocks according to the sampling frequency information of the received audio data.
  • reception audio clock output from the reception audio clock generation unit At least information on the frequency of the first audio clock is received from a reception audio processing unit that outputs reception audio data and a first audio clock that is one of a plurality of audio clocks generated by the reception audio clock generation unit.
  • An audio clock information generating unit that generates audio clock information including the audio clock information and outputs the audio clock information to the transmission device.
  • the transmission device receives the audio clock information output from the reception device, and receives the audio clock information. And generating a plurality of audio clocks having different frequencies based on the second audio clock, and generating a plurality of audio clocks based on the second audio clock.
  • one audio clock is selected and output as the transmission audio clock
  • the transmission audio clock generation unit, the transmission audio data synchronized with the transmission audio clock, and the sampling frequency information of the transmission audio data are packetized and superimposed on the blanking period of the transmission video data synchronized with the transmission video clock.
  • a video / audio / packet multiplexing unit for generating the transmission data for generating the transmission data.
  • the reception audio clock generation unit generates a plurality of audio clocks having different frequencies based on a reference clock given from outside.
  • the audio clock information generation unit generates audio clock information including frequency information of the first audio clock that is one of the plurality of audio clocks, and outputs the audio clock information to the transmission device.
  • the audio clock reproduction unit reproduces a second audio clock having a frequency indicated by the audio clock information output from the reception device.
  • the transmission audio clock generation unit generates a plurality of audio clocks having different frequencies based on the second audio clock. That is, a plurality of audio clocks having different frequencies are prepared in advance in the receiving device and the transmitting device.
  • the transmission audio clock generation unit in the transmission device selects a transmission audio clock from a plurality of audio clocks according to the sampling frequency information of the transmission audio data, and the reception audio clock generation unit in the reception device transmits A reception audio clock is selected from a plurality of audio clocks according to the sampling frequency information of the reception audio data separated from the data.
  • the new transmission audio clock and reception audio clock can be used quickly in the transmission device and the reception device. Therefore, sound interruption does not occur when switching contents.
  • the reception audio clock is generated based on a reference clock given from the outside, the accuracy is high, so that the sound quality of the audio signal to be reproduced is not deteriorated.
  • audio clock information including at least frequency information of a first audio clock output from a reception device is received and the audio is transmitted.
  • An audio clock reproduction unit that reproduces a second audio clock having a frequency indicated by the clock information, and a plurality of audio clocks having different frequencies based on the second audio clock are generated.
  • a transmission audio clock generation unit that selects and outputs one audio clock as the transmission audio clock, the transmission audio data synchronized with the transmission audio clock, and the sampling frequency Packet of information and blanking of transmission video data synchronized with the transmission video clock By superimposing the grayed period, in which a video-audio packet multiplexing unit for generating transmission data.
  • the transmission data output from the transmitting device is received, and from this transmission data, the received video data, the received video clock, Based on a video / audio / packet separating unit that separates received audio data and sampling frequency information of the received audio data, and a reference clock given from the outside, a plurality of audio clocks having different frequencies are generated, A reception audio clock generation unit that selects and outputs one audio clock as a reception audio clock from the plurality of audio clocks according to the sampling frequency information, and a reception audio clock output from the reception audio clock generation unit In synchronization with the received voice processing unit for outputting the received voice data, and the received voice clock The audio that is generated from the first audio clock that is one of the plurality of audio clocks generated by the audio generator, and that includes the audio clock information including at least the frequency information of the first audio clock, and that is output to the transmitter And a clock information generation unit.
  • deterioration in sound quality of an audio signal reproduced on the receiving device side is suppressed, and a new transmission audio clock and reception audio clock can be quickly used even when the sampling frequency is changed.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example in which the configuration of FIG. 1 is embodied. It is a block diagram which shows the other structural example which actualized the structure of FIG. It is a block diagram which shows the structural example of the conventional transmission / reception system. It is a figure which shows the relationship between an audio
  • the transmission / reception system shown in the present embodiment it is assumed that a transmission device and a reception device are connected to each other via a transmission line that conforms to the HDMI standard.
  • the application range of the present invention is not limited to HDMI as a digital interface for video / audio transmission, but can be applied to other digital interfaces.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmission / reception system according to the embodiment.
  • 1 includes a frequency divider 102, a counter 103, a video / audio / packet multiplexing unit 104, an audio clock reproduction unit 105, and a transmission audio clock generation unit 106.
  • the transmission audio clock generation unit 106 includes a frequency divider / multiplier 107 and a selector 108.
  • the reception device 111 includes a frequency divider 112, a multiplier 113, a video / audio / packet separation unit 114, an audio clock information generation unit 115, a reception audio clock generation unit 116, and a buffer 119.
  • the reception audio clock generation unit 116 includes a frequency divider / multiplier 117 and a selector 118.
  • a high-accuracy reference clock RCLK is input to the receiving device 111 from the outside.
  • the reception audio clock generation unit 116 generates a plurality of audio clocks having different frequencies from each other based on the reference clock RCLK given from the outside. For example, as shown in FIG. 1, two audio clocks are generated: an audio clock RAC1 having a frequency of 128fs1 which is 128 times the sampling frequency fs1, and an audio clock RAC2 having a frequency of 128fs2 which is 128 times the sampling frequency fs2. Is done.
  • Such an audio clock is obtained, for example, by dividing or multiplying the reference clock RCLK by the frequency divider / multiplier 117.
  • the frequency divider / multiplier 117 here is not necessarily required to have both functions of frequency division and multiplication. Depending on the frequency relationship between the reference clock RCLK and a plurality of generated audio clocks, the frequency divider / multiplier 117 may have only a frequency dividing function or only a frequency multiplying function. It may be sufficient if it has.
  • the audio clock information generation unit 115 includes, from the first audio clock that is one of the plurality of audio clocks generated by the reception audio clock generation unit 116, audio clock information including at least information on the frequency of the first audio clock.
  • An IAC is generated and output to the transmission apparatus 101.
  • the audio clock information IAC including information of the frequency 128 fs1 is generated from the audio clock RAC1 as the first audio clock.
  • the audio clock reproducing unit 105 receives the audio clock information IAC output from the receiving apparatus 111, and reproduces the second audio clock having the frequency indicated by the audio clock information IAC.
  • the audio clock reproduction unit 105 reproduces the audio clock TAC1 as the second audio clock having the frequency 128fs1 indicated by the audio clock information IAC.
  • the transmission audio clock generation unit 106 generates a plurality of audio clocks having different frequencies, including the second audio clock, based on the second audio clock reproduced by the audio clock reproduction unit 105. For example, in the configuration of FIG. 1, the transmission audio clock generation unit 106 divides the audio clock TAC1 by fs1 by the frequency divider / multiplier 107 based on the audio clock TAC1, and multiplies it by fs2 to thereby generate audio having a frequency of 128 fs2. A clock TAC2 is generated.
  • the plurality of audio clocks generated by the reception audio clock generation unit 116 of the reception device 111 and the plurality of audio clocks generated by the transmission audio clock generation unit 106 of the transmission device 101 have the same frequency breakdown. It is preferable.
  • the frequency relationship between the first audio clock RAC1 to which the frequency information is transmitted by the audio clock information IAC and the plurality of audio clocks generated in the reception audio clock generation unit 116 is reproduced from the audio clock information IAC.
  • the frequency relationship between the second audio clock TAC1 and the plurality of audio clocks generated by the transmission audio clock generation unit 106 is preferably the same.
  • the transmission audio clock generation unit 106 selects and outputs one audio clock as the transmission audio clock TAC from the plurality of audio clocks TAC1 and TAC2 according to the sampling frequency information of the audio data to be transmitted. To do. Specifically, the selector 108 selects one of the audio clocks TAC1 and TAC2 as the transmission audio clock TAC (frequency 128 fs) according to the information indicating the sampling frequency fs. In HDMI, information indicating the sampling frequency fs is stored in the data structure of audio data. Alternatively, the sampling frequency information can also be obtained from the frequency division parameters M and N.
  • the audio data is input to the video / audio / packet multiplexing unit 104 in synchronization with the transmission audio clock TAC output from the transmission audio clock generation unit 106.
  • the frequency divider 102 and the counter 103 generate frequency division parameters M and N from the transmission audio clock TAC and the pixel clock (video clock) PCLK, and send them to the video / audio / packet multiplexing unit 104.
  • the video / audio / packet multiplexing unit 104 generates transmission data by packetizing transmission audio data synchronized with the transmission audio clock TAC and superimposing the packet on a blanking period of video data synchronized with the pixel clock PCLK. . At this time, sampling frequency information and frequency division parameters M and N are also packetized and transmitted.
  • the video / audio / packet separation unit 114 receives the transmission data output from the transmission device 101, and separates the video data, the pixel clock, and the audio data from the transmission data. Also, sampling frequency information and frequency division parameters M and N are separated. The frequency divider 112 and the multiplier 113 regenerate the audio clock RAC 'from the divided frequency division parameters M and N. The received audio data is temporarily stored in a buffer 119 as a reception audio processing unit in synchronization with the reproduced audio clock RAC '.
  • the reception audio clock generation unit 116 selects and outputs one audio clock as the reception audio clock RAC from the plurality of audio clocks RAC1 and RAC2 according to the sampling frequency information of the received audio data. Specifically, the selector 118 selects one of the audio clocks RAC1 and RAC2 as the transmission audio clock RAC (frequency 128 fs) according to the information indicating the sampling frequency fs. Since the selected reception audio clock RAC is a high-accuracy clock based on the reference clock RCLK, by using this as a read clock for the buffer 119, audio data synchronized with the high-accuracy reception audio clock RAC is received. Output from the device 111.
  • a plurality of audio clocks RAC1 and RAC2 based on the reference clock RCLK are prepared in advance in the reception device 111, and also in the transmission device 101 that has received the audio clock information IAC from the reception device 111.
  • a plurality of audio clocks TAC1 and TAC2 are prepared in advance.
  • the transmission audio clock generation unit 106 selects the transmission audio clock TAC from the plurality of audio clocks according to the sampling frequency information of the transmission audio data, and in the reception device 111, the reception audio clock generation.
  • the unit 116 selects the reception audio clock RAC from the plurality of audio clocks according to the sampling frequency information of the reception audio data separated from the transmission data.
  • the new transmission audio clock TAC and the reception audio clock RAC can be quickly used in the transmission device 101 and the reception device 111. Therefore, sound interruption does not occur when switching contents. Further, since the reception audio clock RAC is generated based on the reference clock RCLK given from the outside, the accuracy is high, so that the sound quality of the reproduced audio signal is not deteriorated.
  • the frequency division parameters M and N are transmitted / received.
  • the frequency division parameters M and N are not necessarily transmitted / received. This is because the audio data received by the reception device 111 is synchronized with a plurality of audio clocks generated by the reception audio clock generation unit 116, and therefore it is not necessary to reproduce the reception audio clock from the frequency division parameters M and N. .
  • the received audio data may be written in the buffer 119 in synchronization with the pixel clock PCLK.
  • the reception audio clock RAC output from the reception audio clock generation unit 116 is used to read out the reception audio data from the buffer 119.
  • the frequency divider 112 and the multiplier 113 are not required in the reception device 111.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example in which the configuration of FIG. 1 is further embodied. 2, the same reference numerals are given to the same components as those in FIG. 1, and detailed description thereof is omitted here.
  • the transmission device 201 includes an optical digital audio reception unit 202 as an example of the audio clock reproduction unit 105, and the reception device 211 includes an optical digital audio transmission unit 212 as an example of the audio clock information generation unit 115. It has.
  • the transmission audio clock generation unit 106 of the transmission device 201 includes a frequency divider / multiplier 203 that divides the input clock signal by 480 and multiplies it by 441 as an example of the frequency divider / multiplier 107.
  • the reception audio clock generation unit 211 of 211 divides the input clock signal by 441 and multiplies it by 128, and the frequency divider / multiplier 213 divides the input clock signal by 480. And a frequency divider / multiplier 214 for multiplying by 128.
  • the frequency divider / multiplier 213 divides the reference clock RCLK by 441 and multiplies it by 128 to generate the audio clock RAC1
  • the frequency divider / multiplier 214 divides the reference clock RCLK by 480 and multiplies it by 128.
  • the audio clock RAC2 is generated.
  • the optical digital audio transmission unit 212 and the optical digital audio reception unit 202 constitute a digital audio interface.
  • a digital audio interface for example, the IEC60958 standard is widely used as an international standard.
  • an audio signal is biphase-modulated and transmitted in units called frames.
  • a synchronization pattern called a preamble is embedded at the head of each frame.
  • the audio clock information IAC is transmitted from the receiving device 211 to the transmitting device 201 using the digital audio interface as described above.
  • the optical digital audio transmission unit 212 receives the audio clock RAC1 as the first audio clock from the reception audio clock generation unit 116. Then, a predetermined audio signal is bi-phase modulated in synchronization with the audio clock RAC1. Thereby, audio information in which a preamble is embedded in the same cycle as the audio clock RAC1 is generated. Further, the optical digital audio transmission unit 212 performs photoelectric conversion on the generated audio information and outputs the light.
  • the frequency divider / multiplier 203 generates the audio clock TAC2 by dividing the audio clock TAC1 by 480 and multiplying it by 441.
  • the video / audio data transmission operation is the same as that shown in FIG.
  • the audio information sent from the receiving apparatus 211 to the transmitting apparatus 201 may be any information that can transmit the frequency information of the audio clock RAC1 and can reproduce the audio clock TAC1 in the optical digital audio receiving unit 202. Therefore, the audio information generated by the optical digital audio transmission unit 212 does not need to include a normal audio signal. That is, for example, the optical digital audio transmission unit 212 may perform modulation using a non-audio signal (constant value) or an audio signal with a predetermined period (for example, a sine wave) as the predetermined audio signal. However, if a normal audio signal is used, the transmission of the audio signal and the transmission of audio clock information can be combined.
  • audio information is optically transmitted from the reception device 211 to the transmission device 201.
  • transmission of audio information is not limited to optical transmission.
  • a coaxial cable may be used.
  • a signal line may be provided in the HDMI cable, and transmission may be performed using the signal line.
  • it is preferable to use an existing audio interface because the cost increase can be minimized.
  • the audio information conforming to the IEC 60958 standard as an example of the digital audio interface standard is transmitted.
  • the format of the audio information to be transmitted is not limited to this.
  • any audio signal may be used as long as it is modulated in units of frames in which a synchronization pattern is embedded and can transmit frequency information according to the period of the synchronization pattern.
  • FIG. 3 is a block diagram showing another configuration example that further embodies the configuration of FIG. 3, the same reference numerals are given to the same components as those in FIGS. 1 and 2, and the detailed description thereof is omitted here.
  • the transmission device 301 includes a frequency division parameter reception unit 302 as an example of the audio clock reproduction unit 105
  • the reception device 311 includes a frequency division parameter transmission unit 312 as an example of the audio clock information generation unit 115. It has.
  • the reception audio clock generation unit 116 generates an audio clock RAC1 having a frequency of 128 fs1 and an audio clock RAC2 having a frequency of 128 fs2 based on the reference clock RCLK, as in the configuration of FIG.
  • the frequency division parameter transmission unit 312 generates frequency division parameters P and Q as audio clock information from the audio clock RAC1 output from the reception audio clock generation unit 116 and the pixel clock PCLK.
  • the frequency division parameters P and Q have the following relationship, and are generated by the same method as the frequency division parameters M and N.
  • PCLK / P 128fs1 / Q
  • the frequency division parameter transmission unit 312 transmits both or one of the frequency division parameters P and Q. For example, when a specified eigenvalue is used for Q, it is not necessary to transmit Q, and only P may be transmitted.
  • CEC which is an option of the HDMI standard, may be used.
  • the frequency division parameter receiving unit 302 reproduces the audio clock TAC1 from the frequency division parameter (both or one of P and Q) received from the reception device 311 and the pixel clock PCLK. For example, when Q is a predetermined fixed value, only P is received, and the audio clock TAC1 having a frequency of 128 fs1 is reproduced from the pixel clocks PCLK and P and the predetermined fixed value Q.
  • the method of reproducing the audio clock here is the same as the method of reproducing the audio clock from the frequency division parameters M and N.
  • the transmission audio clock generation unit 106 generates an audio clock TAC2 having a frequency of 128 fs2 based on the audio clock TAC1 reproduced by the frequency division parameter reception unit 302.
  • the video / audio data transmission operation is the same as that shown in FIG.
  • the CEC is used for transmission of the frequency division parameters P and Q.
  • Ethernet registered trademark
  • a wireless LAN may be used.
  • the timing for transmitting the frequency division parameters P and Q is preferably matched with the period determined by 128 fs1 / Q.
  • the frequency deviation between the audio clock TAC1 output from the frequency division parameter receiving unit 302 in the transmission device 301 and the audio clock RAC1 output from the reception audio clock generation unit 116 in the reception device 311 transmits the frequency division parameters P and Q.
  • This problem may be dealt with by increasing the capacity of the buffer 119.
  • the capacity required for the buffer 119 is such that it corresponds to the amount of audio data received during the time interval for transmitting the frequency division parameters P and Q.
  • the frequency division parameter receiving unit 302 may regenerate a plurality of audio clocks corresponding to the sampling frequency from each set of frequency division parameters P and Q.
  • the present invention it is possible to transmit audio data with high sound quality and no interruption of sound when switching contents in a digital interface such as HDMI. It is effective for improving data quality.
  • Audio clock generation unit 1111, 211, 311 Reception device 114 Video / audio / packet separation unit 115 Audio clock information generation unit 116 Reception audio Clock generator 119 Buffer (Received audio processor) 202 Optical digital audio receiver (audio clock recovery unit) 212 Optical digital audio transmitter (audio clock information generator) 302 Frequency division parameter receiver (audio clock recovery unit) 312 Frequency division parameter transmission unit (audio clock information generation unit) IAC Audio clock information PCLK Pixel clock (video clock) RCLK reference clock RAC reception audio clock RAC1 first audio clock TAC transmission audio clock TAC1 second audio clock

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

　受信装置（１１１）は基準クロック（ＲＣＬＫ）を基にして複数の音声クロック（ＲＡＣ１，ＲＡＣ２）を生成し、その周波数の情報を含む音声クロック情報（ＩＡＣ）を生成する。送信装置（１０１）は音声クロック情報（ＩＡＣ）が示す周波数を有する音声クロック（ＴＡＣ１）を再生し、これを基にして複数の音声クロック（ＴＡＣ１，ＴＡＣ２）を生成する。データ伝送において、送信装置（１０１）は送信音声データのサンプリング周波数情報に応じて送信音声クロック（ＴＡＣ）を選択し、受信装置（１１１）は送信データから分離したサンプリング周波数情報に応じて受信音声クロック（ＲＡＣ）を選択する。

Description

送受信システム、送信装置および受信装置
　本発明は、映像データと音声データの高速伝送を行うために用いられる送受信システムに関する。
　デジタル化された映像・音声データを高速に伝送するためのインターフェース規格として、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）規格が知られている。ＨＤＭＩ規格に準拠した伝送路では、映像データに同期したピクセルクロックと音声クロックとを結びつける分周パラメータＭ，Ｎを求め、この分周パラメータＭ，Ｎを音声クロックに代えて伝送する。
　図４は従来の送受信システムの構成例を示すブロック図である。図４において、送信装置４０１と受信装置４０２とは、ＨＤＭＩ規格に準拠した伝送路によって互いに接続されている。送信装置４０１は、映像データに音声データを多重して受信装置４０２に伝送する。送信装置４０１の一例としては、ＤＶＤプレーヤーやＢＤ（Blue-ray Disc）レコーダ等があり、受信装置４０２の一例としては、プラズマテレビや液晶テレビ等がある。
　図５は音声クロックおよびピクセルクロックと分周パラメータＭ，Ｎとの関係を説明するための図である。音声クロックの周波数ｆは、元々アナログ信号であった音声信号をデジタル化する際のサンプリング周波数ｆｓの整数倍に設定されることが多い。図５では、サンプリング周波数ｆｓの１２８倍を音声クロックの周波数ｆとしている。具体的には、ｆｓ＝４８ｋＨｚのとき、ｆ＝１２８×ｆｓ＝６．１４４ＭＨｚである。
　分周パラメータＮは、音声クロックを分周するためのパラメータであり、分周パラメータＭはピクセルクロックを分周するためのパラメータである。音声クロックの周波数ｆ、ピクセルクロックの周波数ｐｃｌｋ、および分周パラメータＭ，Ｎの間には、次のような関係がある。
　ｐｃｌｋ／Ｍ　＝　ｆ／Ｎ
このような分周パラメータＭ，Ｎを求めるためには、例えば、Ｎは所定の値とし、音声クロックのＮ分周をピクセルクロックで計数した結果をＭとすればよい。例えば、ｐｃｌｋ＝２７ＭＨｚ、ｆ＝６．１４４ＭＨｚのとき、Ｎ＝６１４４に設定すれば、Ｍ＝２７０００が得られる。送信装置４０１では、分周器１０２で音声クロックをＮ分周し、それをカウンタ１０３がピクセルクロックで計数しＭを求めている。
　このようにして得られた分周パラメータＭ，Ｎは、映像・音声・パケット多重部１０４によってパケット化され、映像データのブランキング期間中に多重される。映像・音声・パケット多重部１０４は、音声データも同様にパケット化し、映像データのブランキング期間中に多重する。
　送信装置４０１から出力された映像・音声・パケット多重データとピクセルクロックは、伝送路を介して伝送され、受信装置４０２によって受信される。受信装置４０２では、映像・音声・パケット分離部１１４が映像データとピクセルクロックを分離して出力する。映像データはピクセルクロックに同期しており、一般的には、後段で高画質化のための画像処理を施された後、プラズマパネルや液晶パネルに表示される。
　また映像・音声・パケット分離部１１４は分周パラメータＭ、Ｎを分離して出力する。
　ｆ＝（ｐｃｌｋ／Ｍ）×Ｎ
となる関係があるので、分周器１１２でピクセルクロックをＭ分周し、逓倍器１１３で分周器１１２の出力をＮ逓倍すれば、周波数ｆの音声クロックを再生することができる。
　このようにＨＤＭＩ規格に準拠した伝送路では、分周パラメータＭ，Ｎを用いて音声クロックを伝送している。ところが、受信装置４０２で再生される音声クロックには、伝送路上でピクセルクロックに重畳されるジッタに起因して、ジッタが含まれてしまう。このため、送信時よりも音質が劣化してしまう。
　特許文献１には、音声データをさらに高音質で伝送するための構成が開示されている。図６は特許文献１に開示された構成である。図６の構成では、受信装置６０２側が音声クロックの基準を有する点が図４と異なっている。まず、送信装置６０１が分周パラメータＮを受信装置６０２に送信する。受信装置６０２では、分周器２２１がマスタークロックをＮ分周し、周期カウンタ２２２が分周器２２１の出力を、受信したピクセルクロックでカウントする。このカウント値Ｍは、例えばＣＥＣ（Consumer Electronics Control）を用いて受信装置６０２から送信装置６０１に伝送される。ＣＥＣとは、例えばリモートコントロール操作に応じたコマンド等の機器制御信号を送受信するためのプロトコルである。ＨＤＭＩ規格ではオプションとしてＣＥＣによる相互通信が規定されている。
　送信装置６０１では、分周器２２３がビデオクロックをＭ分周し、逓倍器２２４が分周器２２３の出力をＮ逓倍する。これによって、マスタークロックと同一周波数の音声クロックを再生することができる。そして送信装置６０１は、再生された音声クロックに同期した音声データを送信する。受信装置６０２は音声データを受信し、高精度のマスタークロックを用いて音声を再生する。これにより、高音質化が可能となる。
特開２００９－３８５９６号公報（図５）
　音声信号には様々なサンプリング周波数が用いられている。例えばコンパクトディスク（ＣＤ）では４４．１ｋＨｚが用いられるが、ディジタル放送では４８ｋＨｚが用いられている。また高音質化を狙ってこれらの整数倍である１７６．４ｋＨｚや１９２ｋＨｚ等が用いられている。また近年、ＣＤ－Ｒ等のメディアへの記録がパソコン等で簡便に行えるようになったため、１枚のメディアに異なるサンプリング周波数を持った複数のコンテンツが記録されている場合がある。このようなメディアを再生する場合、コンテンツが変わる毎に音声信号のサンプリング周波数が変化する。すなわち、サンプリング周波数の変化が頻繁に生じる。
　ところが、従来の送受信システムでは、音声信号のサンプリング周波数が切り替わる時に、音声がすぐには出力されず、音切れが生じやすいという問題があった。
　例えば図６の構成では、サンプリング周波数が切り替わったとき、送信装置６０１から受信装置６０２に、サンプリング周波数の情報が例えばパケット化されて伝送される。受信装置６０２では受信したパケットからサンプリング周波数を読みとり、音声クロックをこのサンプリング周波数に応じたものへ切り替える。その後、分周器２２１および周期カウンタ２１３の動作によってＭを求め、送信装置６０１に送信する。そして送信装置６０１内で、分周器２２３および逓倍器２２４によって新たな音声クロックが再生される。
　すなわち従来の送受信システムでは、サンプリング周波数が切り替わった場合、切り替え開始から送信装置６０１内で音声クロックが再生されるまでに多大な時間を要していた。特に逓倍器２２４はＰＬＬ（Phase Locked Loop）構成を取るため、ロックまでに多くの時間を要する。このことは、コンテンツの切り替え直後に、短時間音声が出力されず、音切れが生じるという問題につながってしまう。
　前記の問題に鑑み、本発明は、映像・音声伝送用のデジタルインタフェースにおける送受信システムにおいて、高音質で、かつ、コンテンツの切り換え時に音切れが生じないような、音声データの伝送を可能にすることを目的とする。
　本発明の一態様は、映像・音声伝送用のデジタルインターフェースにおける送信装置と受信装置とからなる送受信システムとして、前記受信装置は、前記送信装置から出力された送信データを受信し、この送信データから、受信映像データと、受信映像クロックと、受信音声データと、この受信音声データのサンプリング周波数情報とを分離する映像・音声・パケット分離部と、外部から与えられた基準クロックを基にして、周波数が互いに異なる複数の音声クロックを生成し、前記複数の音声クロックの中から、前記受信音声データのサンプリング周波数情報に応じて、１つの音声クロックを受信音声クロックとして選択して出力する受信音声クロック生成部と、前記受信音声クロック生成部が出力する受信音声クロックに同期して、前記受信音声データを出力する受信音声処理部と、前記受信音声クロック生成部において生成された複数の音声クロックの１つである第１の音声クロックから、この第１の音声クロックの周波数の情報を少なくとも含む音声クロック情報を生成し、前記送信装置に出力する音声クロック情報生成部とを備えたものであり、前記送信装置は、前記受信装置から出力された前記音声クロック情報を受け、この音声クロック情報が示す周波数を有する第２の音声クロックを再生する音声クロック再生部と、前記第２の音声クロックを基にして、周波数が互いに異なる複数の音声クロックを生成し、前記複数の音声クロックの中から、送信音声データのサンプリング周波数情報に応じて、１つの音声クロックを送信音声クロックとして選択して出力する送信音声クロック生成部と、前記送信音声クロックに同期した前記送信音声データと、前記送信音声データのサンプリング周波数情報とをパケット化し、送信映像クロックに同期した送信映像データのブランキング期間に重畳することによって、前記送信データを生成する映像・音声・パケット多重部とを備えたものである。
　この態様によると、受信装置において受信音声クロック生成部は、外部から与えられた基準クロックを基にして周波数が互いに異なる複数の音声クロックを生成する。そして音声クロック情報生成部は、この複数の音声クロックの１つである第１の音声クロックの周波数の情報を含む音声クロック情報を生成し、送信装置に出力する。送信装置において音声クロック再生部は、受信装置から出力された音声クロック情報が示す周波数を有する第２の音声クロックを再生する。そして送信音声クロック生成部は、この第２の音声クロックを基にして周波数が互いに異なる複数の音声クロックを生成する。すなわち、受信装置と送信装置において、周波数が互いに異なる複数の音声クロックが予め準備される。そしてデータ伝送において、送信装置では送信音声クロック生成部が、送信音声データのサンプリング周波数情報に応じて複数の音声クロックの中から送信音声クロックを選択し、受信装置では受信音声クロック生成部が、送信データから分離した受信音声データのサンプリング周波数情報に応じて複数の音声クロックの中から受信音声クロックを選択する。
　これにより、コンテンツの切り替え時にサンプリング周波数が切り替わった場合でも、送信装置および受信装置において、新たな送信音声クロックおよび受信音声クロックが速やかに利用可能となる。したがって、コンテンツの切り換え時に音切れが生じることがない。また、受信音声クロックは、外部から与えられた基準クロックを基にして生成されているので、精度が高く、よって再生される音声信号の音質の劣化を招くことがない。
　また、本発明の別の態様は、映像・音声伝送用のデジタルインターフェースにおける送信装置として、受信装置から出力された、第１の音声クロックの周波数の情報を少なくとも含む音声クロック情報を受け、この音声クロック情報が示す周波数を有する第２の音声クロックを再生する音声クロック再生部と、前記第２の音声クロックを基にして、周波数が異なる複数の音声クロックを生成し、前記複数の音声クロックの中から、送信音声データのサンプリング周波数情報に応じて、１つの音声クロックを送信音声クロックとして選択して出力する送信音声クロック生成部と、前記送信音声クロックに同期した前記送信音声データと、前記サンプリング周波数情報とをパケット化し、送信映像クロックに同期した送信映像データのブランキング期間に重畳することによって、送信データを生成する映像・音声・パケット多重部とを備えたものである。
　また、本発明の別の態様では、映像・音声伝送用のデジタルインターフェースにおける受信装置として、送信装置から出力された送信データを受信し、この送信データから、受信映像データと、受信映像クロックと、受信音声データと、前記受信音声データのサンプリング周波数情報とを分離する映像・音声・パケット分離部と、外部から与えられた基準クロックを基にして、周波数が互いに異なる複数の音声クロックを生成し、前記複数の音声クロックの中から、前記サンプリング周波数情報に応じて、１つの音声クロックを受信音声クロックとして選択して出力する受信音声クロック生成部と、前記受信音声クロック生成部が出力する受信音声クロックに同期して、前記受信音声データを出力する受信音声処理部と、前記受信音声クロック生成部において生成された複数の音声クロックの１つである第１の音声クロックから、この第１の音声クロックの周波数の情報を少なくとも含む音声クロック情報を生成し、前記送信装置に出力する音声クロック情報生成部とを備えたものである。
　本発明によると、受信装置側で再生される音声信号の音質の劣化が抑制され、かつ、サンプリング周波数の変化時にも新たな送信音声クロックおよび受信音声クロックが速やかに利用可能となるので、高音質で、かつ、コンテンツの切り換え時に音切れが生じないような、音声データの伝送が可能になる。
実施形態に係る送受信システムの構成を示すブロック図である。 図１の構成を具体化した構成例を示すブロック図である。 図１の構成を具体化した他の構成例を示すブロック図である。 従来の送受信システムの構成例を示すブロック図である。 音声クロックおよびピクセルクロックと分周パラメータとの関係を示す図である。 従来の送受信システムの構成例を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、本実施形態で示す送受信システムは、送信装置と受信装置とがＨＤＭＩ規格に準拠した伝送路によって互いに接続されるものとする。ただし、本発明の適用範囲は、映像・音声伝送用のデジタルインターフェースとして、ＨＤＭＩに限られるものではなく、他のデジタルインターフェースにも適用可能である。
　図１は実施形態に係る送受信システムの構成を示すブロック図である。図１の送信装置１０１は、分周器１０２と、カウンタ１０３と、映像・音声・パケット多重部１０４と、音声クロック再生部１０５と、送信音声クロック生成部１０６とを備えている。送信音声クロック生成部１０６は、分周・逓倍器１０７とセレクタ１０８とを有している。また受信装置１１１は、分周器１１２と、逓倍器１１３と、映像・音声・パケット分離部１１４と、音声クロック情報生成部１１５と、受信音声クロック生成部１１６と、バッファ１１９とを備えている。受信音声クロック生成部１１６は、分周・逓倍器１１７とセレクタ１１８とを有している。
　図１の構成において、受信装置１１１には高精度な基準クロックＲＣＬＫが外部から入力されている。受信音声クロック生成部１１６は、外部から与えられた基準クロックＲＣＬＫを基にして、周波数が互いに異なる複数の音声クロックを生成する。例えば図１に示すように、サンプリング周波数ｆｓ１の１２８倍である１２８ｆｓ１を周波数とする音声クロックＲＡＣ１と、サンプリング周波数ｆｓ２の１２８倍である１２８ｆｓ２を周波数とする音声クロックＲＡＣ２との２つの音声クロックが生成される。このような音声クロックは、例えば基準クロックＲＣＬＫを分周・逓倍器１１７によって分周や逓倍することによって得られる。
　なお、ここでの分周・逓倍器１１７は、分周および逓倍の両方の機能を有している必要は必ずしもない。基準クロックＲＣＬＫと、生成される複数の音声クロックとの周波数の関係によっては、分周・逓倍器１１７は、分周の機能のみを有していればよい場合もあるし、逓倍の機能のみを有していればよい場合もある。
　音声クロック情報生成部１１５は、受信音声クロック生成部１１６において生成された複数の音声クロックの１つである第１の音声クロックから、この第１の音声クロックの周波数の情報を少なくとも含む音声クロック情報ＩＡＣを生成し、送信装置１０１に出力する。例えば図１の構成では、第１の音声クロックとしての音声クロックＲＡＣ１から、その周波数１２８ｆｓ１の情報を含む音声クロック情報ＩＡＣが生成される。
　送信装置１０１において、音声クロック再生部１０５は、受信装置１１１から出力された音声クロック情報ＩＡＣを受け、この音声クロック情報ＩＡＣが示す周波数を有する第２の音声クロックを再生する。例えば図１の構成では、音声クロック再生部１０５は、音声クロック情報ＩＡＣが示す周波数１２８ｆｓ１を有する第２の音声クロックとしての音声クロックＴＡＣ１を再生する。
　送信音声クロック生成部１０６は、音声クロック再生部１０５において再生された第２の音声クロックを基にして、この第２の音声クロックを含む、周波数が互いに異なる複数の音声クロックを生成する。例えば図１の構成では、送信音声クロック生成部１０６は、音声クロックＴＡＣ１を基にして、分周・逓倍器１０７により、音声クロックＴＡＣ１をｆｓ１分周し、ｆｓ２逓倍することによって、周波数１２８ｆｓ２の音声クロックＴＡＣ２を生成する。
　このように、音声クロック情報ＩＡＣを受信装置１１１から送信装置１０１に送る構成を採用することによって、受信装置１１１に与えられた基準クロックＲＣＬＫに基づいた複数の音声クロックを、受信装置１１１と送信装置１０１の両方に予め準備することができる。
　なお、図１では２つのサンプリング周波数ｆｓ１，ｆｓ２に対応する音声クロックのみを示したが、もちろん、３種類以上のサンプリング周波数に対応する音声クロックを生成することも可能である。
　ここで、受信装置１１１の受信音声クロック生成部１１６において生成される複数の音声クロックと、送信装置１０１の送信音声クロック生成部１０６において生成される複数の音声クロックとは、周波数の内訳が共通しているのが好ましい。言いかえると、音声クロック情報ＩＡＣによって周波数の情報が伝達される第１の音声クロックＲＡＣ１と受信音声クロック生成部１１６において生成される複数の音声クロックとの周波数の関係は、音声クロック情報ＩＡＣから再生される第２の音声クロックＴＡＣ１と送信音声クロック生成部１０６において生成される複数の音声クロックとの周波数の関係と、同一であるのが好ましい。
　図１の構成について、映像・音声データの伝送動作について説明する。
　送信装置１０１において、送信音声クロック生成部１０６は、複数の音声クロックＴＡＣ１，ＴＡＣ２の中から、送信する音声データのサンプリング周波数情報に応じて、１つの音声クロックを送信音声クロックＴＡＣとして選択して出力する。具体的には、セレクタ１０８が、サンプリング周波数ｆｓを示す情報に応じて、音声クロックＴＡＣ１，ＴＡＣ２のうちのいずれかを送信音声クロックＴＡＣ（周波数１２８ｆｓ）として選択する。なお、ＨＤＭＩでは、音声データのデータ構造の中に、サンプリング周波数ｆｓを示す情報が格納されている。あるいは、分周パラメータＭ，Ｎからもサンプリング周波数情報を得ることができる。
　音声データは、送信音声クロック生成部１０６から出力された送信音声クロックＴＡＣに同期して、映像・音声・パケット多重部１０４に入力される。また分周器１０２およびカウンタ１０３は、送信音声クロックＴＡＣとピクセルクロック（映像クロック）ＰＣＬＫから、分周パラメータＭ，Ｎを生成し、映像・音声・パケット多重部１０４に送る。映像・音声・パケット多重部１０４は、送信音声クロックＴＡＣに同期した送信音声データをパケット化し、これを、ピクセルクロックＰＣＬＫに同期した映像データのブランキング期間に重畳することによって、送信データを生成する。このとき、サンプリング周波数情報や分周パラメータＭ，Ｎもパケット化されて送信される。
　受信装置１１１において、映像・音声・パケット分離部１１４は、送信装置１０１から出力された送信データを受信し、この送信データから、映像データ、ピクセルクロック、および音声データを分離する。また、サンプリング周波数情報や分周パラメータＭ，Ｎも分離される。分周器１１２および逓倍器１１３は、分離された分周パラメータＭ，Ｎから音声クロックＲＡＣ’を再生する。受信された音声データは、再生された音声クロックＲＡＣ’に同期して、受信音声処理部としてのバッファ１１９に一旦格納される。
　一方、受信音声クロック生成部１１６は、複数の音声クロックＲＡＣ１，ＲＡＣ２の中から、受信した音声データのサンプリング周波数情報に応じて、１つの音声クロックを受信音声クロックＲＡＣとして選択して出力する。具体的には、セレクタ１１８が、サンプリング周波数ｆｓを示す情報に応じて、音声クロックＲＡＣ１，ＲＡＣ２のうちのいずれかを送信音声クロックＲＡＣ（周波数１２８ｆｓ）として選択する。この選択された受信音声クロックＲＡＣは、基準クロックＲＣＬＫに基づいた高精度なクロックであるので、これをバッファ１１９の読み出しクロックに用いることによって、高精度な受信音声クロックＲＡＣに同期した音声データが受信装置１１１から出力される。
　このように本実施形態によると、受信装置１１１において、基準クロックＲＣＬＫに基づいた複数の音声クロックＲＡＣ１，ＲＡＣ２が予め準備されており、受信装置１１１から音声クロック情報ＩＡＣを受けた送信装置１０１においても、複数の音声クロックＴＡＣ１，ＴＡＣ２が予め準備されている。そしてデータ伝送において、送信装置１０１では送信音声クロック生成部１０６が、送信音声データのサンプリング周波数情報に応じて複数の音声クロックの中から送信音声クロックＴＡＣを選択し、受信装置１１１では受信音声クロック生成部１１６が、送信データから分離した受信音声データのサンプリング周波数情報に応じて複数の音声クロックの中から受信音声クロックＲＡＣを選択する。
　これにより、コンテンツの切り替え時にサンプリング周波数が切り替わった場合でも、送信装置１０１および受信装置１１１において、新たな送信音声クロックＴＡＣおよび受信音声クロックＲＡＣが速やかに利用可能となる。したがって、コンテンツの切り換え時に音切れが生じることがない。また、受信音声クロックＲＡＣは、外部から与えられた基準クロックＲＣＬＫを基にして生成されているので、精度が高く、よって再生される音声信号の音質の劣化を招くことがない。
　なお、本実施形態では、分周パラメータＭ，Ｎを送信・受信する例を示したが、分周パラメータＭ，Ｎは必ずしも送信・受信する必要がない。なぜなら、受信装置１１１が受信する音声データは、受信音声クロック生成部１１６が生成する複数の音声クロックに同期したものなので、分周パラメータＭ，Ｎから受信音声クロックを再生する必要がないからである。分周パラメータＭ，Ｎを送信・受信しない場合は、例えば、受信音声データは、ピクセルクロックＰＣＬＫに同期させてバッファ１１９に書き込めばよい。バッファ１１９からの受信音声データの読み出しには、受信音声クロック生成部１１６から出力された受信音声クロックＲＡＣを用いる。なお、分周パラメータＭ，Ｎを送信・受信しない場合は、受信装置１１１において分周器１１２および逓倍器１１３は不要である。
　（構成例１）
　図２は図１の構成をさらに具体化した構成例を示すブロック図である。図２において、図１と共通の構成要素には同一の符号を付しており、ここではその詳細な説明を省略する。図２の構成では、送信装置２０１は、音声クロック再生部１０５の一例として光ディジタル音声受信部２０２を備えており、受信装置２１１は、音声クロック情報生成部１１５の一例として光ディジタル音声送信部２１２を備えている。また、送信装置２０１の送信音声クロック生成部１０６は、分周・逓倍器１０７の一例として、入力されたクロック信号を４８０分周し４４１逓倍する分周・逓倍器２０３を備えており、受信装置２１１の受信音声クロック生成部１１６は、分周・逓倍器１１７の一例として、入力されたクロック信号を４４１分周し１２８逓倍する分周・逓倍器２１３と、入力されたクロック信号を４８０分周し１２８逓倍する分周・逓倍器２１４とを備えている。
　図２の構成は、サンプリング周波数ｆｓ１（＝４８ｋＨｚ），ｆｓ２（＝４４．１ｋＨｚ）に対応している。外部から与えられる基準クロックＲＣＬＫの周波数は例えば、４８ｋＨｚと４４．１ｋＨｚの公倍数である２１．１６８ＭＨｚである。受信音声クロック生成部１１６は、この基準クロックＲＣＬＫを基にして、周波数１２８ｆｓ１（＝６．１４４ＭＨｚ）の音声クロックＲＡＣ１と、周波数１２８ｆｓ２（＝５．６４４８ＭＨｚ）の音声クロックＲＡＣ２とを生成する。具体的には、分周・逓倍器２１３が基準クロックＲＣＬＫを４４１分周し１２８逓倍することによって音声クロックＲＡＣ１を生成し、分周・逓倍器２１４が基準クロックＲＣＬＫを４８０分周し１２８逓倍することによって音声クロックＲＡＣ２を生成する。
　光ディジタル音声送信部２１２と光ディジタル音声受信部２０２は、ディジタルオーディオインターフェースを構成している。ディジタルオーディオインターフェースとしては、例えば、ＩＥＣ６０９５８規格が国際標準規格として広く一般に使用されている。ＩＥＣ６０９５８規格では、音声信号をフレームと呼ばれる単位でバイフェーズ変調して送信する。各フレームの先頭には、プリアンブルと呼ばれる同期用パターンが埋め込まれている。
　本構成例では、上のようなディジタルオーディオインターフェースを利用して、受信装置２１１から送信装置２０１に音声クロック情報ＩＡＣを送る。具体的には、光ディジタル音声送信部２１２は、受信音声クロック生成部１１６から第１の音声クロックとしての音声クロックＲＡＣ１を受ける。そして、所定の音声信号を音声クロックＲＡＣ１に同期させてバイフェーズ変調する。これにより、音声クロックＲＡＣ１と同一周期でプリアンブルが埋め込まれた音声情報が生成される。さらに光ディジタル音声送信部２１２は、生成した音声情報について光電変換を行い、光出力する。送信装置２０１の光ディジタル音声受信部２０２は、受信した光信号を電気信号に逆変換し音声情報を得る。そして、得た音声情報からプリアンブルを検出することによって、第２の音声クロックとしての周波数１２８ｆｓ１（＝６．１４４ＭＨｚ）の音声クロックＴＡＣ１を再生する。
　そして、送信音声クロック生成部１０６は、光ディジタル音声受信部２０２によって再生された音声クロックＴＡＣ１を基にして、周波数１２８ｆｓ２（＝５．６４４８ＭＨｚ）の音声クロックＴＡＣ２を生成する。具体的には、分周・逓倍器２０３が音声クロックＴＡＣ１を４８０分周し４４１逓倍することによって音声クロックＴＡＣ２を生成する。
　映像・音声データの伝送動作については、図１の構成と同様であるため、ここでは説明を省略する。
　なお、本構成例では、受信装置２１１から送信装置２０１に送る音声情報は、音声クロックＲＡＣ１の周波数の情報が伝達でき、光ディジタル音声受信部２０２において音声クロックＴＡＣ１が再生できるものであればよい。よって、光ディジタル音声送信部２１２が生成する音声情報には、通常の音声信号を含める必要がない。すなわち例えば、光ディジタル音声送信部２１２は、所定の音声信号として、無音声信号（定数値）や、所定周期の音声信号（例えば正弦波）を用いて変調を行ってもよい。ただし、通常の音声信号を用いれば、その音声信号の伝送と音声クロック情報の伝送とを兼用することができる。
　なお、本構成例では、受信装置２１１から送信装置２０１に音声情報を光伝送するものとししたが、音声情報の伝送は光伝送に限られるものではない。例えば同軸ケーブルを用いてもよい。あるいは、ＨＤＭＩケーブル内に信号線を設け、その信号線を用いて伝送してもよい。ただし、既存のオーディオインターフェースを利用した方が、コストアップを最小限に留めることができるので好ましいといえる。
　なお、本構成例では、ディジタルオーディオインターフェースの規格の一例としてのＩＥＣ６０９５８規格に従った音声情報を伝送するものとしたが、伝送する音声情報の形式はこれに限られるものではない。すなわち、音声信号を同期用パターンが埋め込まれたフレーム単位で変調したものであり、同期用パターンの周期によって周波数の情報を伝達できる形式であれば、どのようなものであってもかまわない。
　（構成例２）
　図３は図１の構成をさらに具体化した他の構成例を示すブロック図である。図３において、図１および図２と共通の構成要素には同一の符号を付しており、ここではその詳細な説明を省略する。図３の構成では、送信装置３０１は、音声クロック再生部１０５の一例として分周パラメータ受信部３０２を備えており、受信装置３１１は、音声クロック情報生成部１１５の一例として分周パラメータ送信部３１２を備えている。
　図３の構成において、受信音声クロック生成部１１６は図２の構成と同様に、基準クロックＲＣＬＫを基にして、周波数１２８ｆｓ１の音声クロックＲＡＣ１と、周波数１２８ｆｓ２の音声クロックＲＡＣ２とを生成する。分周パラメータ送信部３１２は、受信音声クロック生成部１１６から出力された音声クロックＲＡＣ１と、ピクセルクロックＰＣＬＫとから、音声クロック情報として分周パラメータＰ，Ｑを生成する。分周パラメータＰ，Ｑについては次のような関係が成り立ち、分周パラメータＭ，Ｎと同様の方法によって生成される。
　ＰＣＬＫ／Ｐ　＝　１２８ｆｓ１／Ｑ
そして分周パラメータ送信部３１２は、分周パラメータＰ，Ｑの両方または一方を送信する。例えば、Ｑに規定の固有値を用いる場合は、Ｑを送信する必要はなく、Ｐのみを送信すればよい。分周パラメータＰ，Ｑの送信には、例えばＨＤＭＩ規格のオプションであるＣＥＣを使用すればよい。
　分周パラメータ受信部３０２は、受信装置３１１から受信した分周パラメータ（Ｐ，Ｑの両方または一方）と、ピクセルクロックＰＣＬＫとから、音声クロックＴＡＣ１を再生する。例えばＱが既定の固定値である場合は、Ｐのみを受信し、ピクセルクロックＰＣＬＫとＰと既定の固定値Ｑから、周波数１２８ｆｓ１の音声クロックＴＡＣ１を再生する。ここでの音声クロックの再生方法は、分周パラメータＭ，Ｎから音声クロックを再生する方法と同様である。そして、送信音声クロック生成部１０６は、分周パラメータ受信部３０２によって再生された音声クロックＴＡＣ１を基にして、周波数１２８ｆｓ２の音声クロックＴＡＣ２を生成する。
　映像・音声データの伝送動作については、図１の構成と同様であるため、ここでは説明を省略する。
　なお、本構成例では、分周パラメータＰ，Ｑの伝送にＣＥＣを利用するものとして説明したが、これに限られるものではない。分周パラメータＰ，Ｑの伝送には例えば、イーサネット（登録商標）を用いてもよいし、ワイヤレスＬＡＮを用いてもよい。
　なお、分周パラメータＰ，Ｑを送信するタイミングは、１２８ｆｓ１／Ｑで定まる周期に一致させることが望ましい。送信装置３０１において分周パラメータ受信部３０２が出力する音声クロックＴＡＣ１と、受信装置３１１において受信音声クロック生成部１１６が出力する音声クロックＲＡＣ１との周波数のずれは、分周パラメータＰ，Ｑを送信する頻度が下がる程、大きくなってしまう。この周波数のずれによって、バッファ１１９において書き込み位置と読み出し位置のいわゆる追い越し・追い越されが生じる可能性がある。ただしこの問題は、バッファ１１９の容量を大きくすることによって対処すればよい。バッファ１１９に必要な容量は、分周パラメータＰ，Ｑを送信する時間間隔中に受信される音声データ量に相当する程度である。
　なお、本構成例では、一組の分周パラメータＰ，Ｑを送信する場合について説明したが、例えば、サンプリング周波数毎に複数組の分周パラメータＰ，Ｑを送信するようにしてもよい。この場合は、分周パラメータ受信部３０２が、各組の分周パラメータＰ，Ｑから、サンプリング周波数に対応した複数の音声クロックを再生すればよい。
　なお、上述の構成例１，２では、ｆｓ１＝４８ｋＨｚ、ｆｓ２＝４４．１ｋＨｚとしたが、サンプリング周波数はこれに限られるものではない。例えば、ｆｓ１＝１９２ｋＨｚ、ｆｓ２＝１７６．４ｋＨｚとし、その他のサンプリング周波数をｆｓ１，ｆｓ２の分周で求めるような構成とすれば、４８ｋＨｚから１９２ｋＨｚを求めるための逓倍器が不要となり、回路が簡素化される。
　以上のように本発明では、ＨＤＭＩなどのデジタルインターフェースにおいて、高音質で、かつ、コンテンツの切り換え時に音切れが生じない音声データの伝送が可能になるので、例えば、デジタル家電のネットワーク化において、音声データの品質向上等に有効である。
１０１，２０１，３０１　送信装置
１０４　映像・音声・パケット多重部
１０５　音声クロック再生部
１０６　送信音声クロック生成部
１１１，２１１，３１１　受信装置
１１４　映像・音声・パケット分離部
１１５　音声クロック情報生成部
１１６　受信音声クロック生成部
１１９　バッファ（受信音声処理部）
２０２　光ディジタル音声受信部（音声クロック再生部）
２１２　光ディジタル音声送信部（音声クロック情報生成部）
３０２　分周パラメータ受信部（音声クロック再生部）
３１２　分周パラメータ送信部（音声クロック情報生成部）
ＩＡＣ　音声クロック情報
ＰＣＬＫ　ピクセルクロック（映像クロック）
ＲＣＬＫ　基準クロック
ＲＡＣ　受信音声クロック
ＲＡＣ１　第１の音声クロック
ＴＡＣ　送信音声クロック
ＴＡＣ１　第２の音声クロック

Claims (14)

  1. 　映像・音声伝送用のデジタルインターフェースにおける送信装置と受信装置とからなる送受信システムであって、
    　前記受信装置は、
    　前記送信装置から出力された送信データを受信し、この送信データから、受信映像データと、受信映像クロックと、受信音声データと、この受信音声データのサンプリング周波数情報とを分離する映像・音声・パケット分離部と、
    　外部から与えられた基準クロックを基にして、周波数が互いに異なる複数の音声クロックを生成し、前記複数の音声クロックの中から、前記受信音声データのサンプリング周波数情報に応じて、１つの音声クロックを受信音声クロックとして選択して出力する受信音声クロック生成部と、
    　前記受信音声クロック生成部が出力する受信音声クロックに同期して、前記受信音声データを出力する受信音声処理部と、
    　前記受信音声クロック生成部において生成された複数の音声クロックの１つである第１の音声クロックから、この第１の音声クロックの周波数の情報を少なくとも含む音声クロック情報を生成し、前記送信装置に出力する音声クロック情報生成部とを備えたものであり、
    　前記送信装置は、
    　前記受信装置から出力された前記音声クロック情報を受け、この音声クロック情報が示す周波数を有する第２の音声クロックを再生する音声クロック再生部と，
    　前記第２の音声クロックを基にして、周波数が互いに異なる複数の音声クロックを生成し、前記複数の音声クロックの中から、送信音声データのサンプリング周波数情報に応じて、１つの音声クロックを送信音声クロックとして選択して出力する送信音声クロック生成部と、
    　前記送信音声クロックに同期した前記送信音声データと、前記送信音声データのサンプリング周波数情報とをパケット化し、送信映像クロックに同期した送信映像データのブランキング期間に重畳することによって、前記送信データを生成する映像・音声・パケット多重部とを備えたものである
    ことを特徴とする送受信システム。
  2. 　請求項１記載の送受信システムにおいて、
    　前記受信装置の前記音声クロック情報生成部は、所定の音声信号が、前記第１の音声クロックに同期して、同期用パターンが埋め込まれたフレーム単位で変調されてなる音声情報を生成し、前記音声クロック情報として出力するものであり、
    　前記送信装置の前記音声クロック再生部は、前記受信装置から前記音声クロック情報として出力された前記音声情報から、前記同期用パターンを検出することによって、前記第２の音声クロックを再生するものである
    ことを特徴とする送受信システム。
  3. 　請求項２記載の送受信システムにおいて、
    　前記所定の音声信号は、無音声信号、または、所定周期の音声信号である
    ことを特徴とする送受信システム。
  4. 　請求項１記載の送受信システムにおいて、
    　前記受信装置の前記音声クロック情報生成部は、前記第１の音声クロックの周波数ｆと前記受信映像クロックの周波数ｐｃｌｋとの間で、
    　ｐｃｌｋ／Ｐ　＝　ｆ／Ｑ
    という関係を満たす分周パラメータＰ，Ｑを生成し、この分周パラメータＰ，Ｑのうち少なくとも一方を前記音声クロック情報として出力するものであり、
    　前記送信装置の前記音声クロック再生部は、前記受信装置から前記音声クロック情報として出力された前記分周パラメータと、前記受信映像クロックと同一周波数の前記送信映像クロックとから、前記第２の音声クロックを再生するものである
    ことを特徴とする送受信システム。
  5. 　請求項４記載の送受信システムにおいて、
    　前記分周パラメータＰ，Ｑのうちの一方を所定の固定値とし、他方を、前記受信装置の前記音声クロック情報生成部が前記音声クロック情報として出力する
    ことを特徴とする送受信システム。
  6. 　映像・音声伝送用のデジタルインターフェースにおける送信装置であって、
    　受信装置から出力された、第１の音声クロックの周波数の情報を少なくとも含む音声クロック情報を受け、この音声クロック情報が示す周波数を有する第２の音声クロックを再生する音声クロック再生部と、
    　前記第２の音声クロックを基にして、周波数が異なる複数の音声クロックを生成し、前記複数の音声クロックの中から、送信音声データのサンプリング周波数情報に応じて、１つの音声クロックを送信音声クロックとして選択して出力する送信音声クロック生成部と、
    　前記送信音声クロックに同期した前記送信音声データと、前記サンプリング周波数情報とをパケット化し、送信映像クロックに同期した送信映像データのブランキング期間に重畳することによって、送信データを生成する映像・音声・パケット多重部とを備えた
    ことを特徴とする送信装置。
  7. 　請求項６記載の送信装置において、
    　前記音声クロック再生部は、前記受信装置から前記音声クロック情報として出力された、所定の音声信号が、前記第１の音声クロックに同期して、同期用パターンが埋め込まれたフレーム単位で変調されてなる音声情報から、前記同期用パターンを検出することによって、前記第２の音声クロックを再生するものである
    ことを特徴とする送信装置。
  8. 　請求項７記載の送信装置において、
    　前記所定の音声信号は、無音声信号、または、所定周期の音声信号である
    ことを特徴とする送信装置。
  9. 　請求項６記載の送信装置において、
    　前記音声クロック再生部は、前記受信装置から前記音声クロック情報として出力された、受信映像クロックの周波数ｐｃｌｋと前記第１の音声クロックの周波数ｆとの間で、
    　ｐｃｌｋ／Ｐ　＝　ｆ／Ｑ
    という関係を満たす分周パラメータＰ，Ｑのうち少なくとも一方と、前記受信映像クロックと同一周波数の前記送信映像クロックとから、前記第２の音声クロックを再生するものである
    ことを特徴とする送信装置。
  10. 　映像・音声伝送用のデジタルインターフェースにおける受信装置であって、
    　送信装置から出力された送信データを受信し、この送信データから、受信映像データと、受信映像クロックと、受信音声データと、前記受信音声データのサンプリング周波数情報とを分離する映像・音声・パケット分離部と、
    　外部から与えられた基準クロックを基にして、周波数が互いに異なる複数の音声クロックを生成し、前記複数の音声クロックの中から、前記サンプリング周波数情報に応じて、１つの音声クロックを受信音声クロックとして選択して出力する受信音声クロック生成部と、
    　前記受信音声クロック生成部が出力する受信音声クロックに同期して、前記受信音声データを出力する受信音声処理部と、
    　前記受信音声クロック生成部において生成された複数の音声クロックの１つである第１の音声クロックから、この第１の音声クロックの周波数の情報を少なくとも含む音声クロック情報を生成し、前記送信装置に出力する音声クロック情報生成部とを備えた
    ことを特徴とする受信装置。
  11. 　請求項１０記載の受信装置において、
    　前記音声クロック情報生成部は、所定の音声信号が、前記第１の音声クロックに同期して、同期用パターンが埋め込まれたフレーム単位で変調されてなる音声情報を生成し、前記音声クロック情報として出力するものである
    ことを特徴とする受信装置。
  12. 　請求項１１記載の受信装置において、
    　前記所定の音声信号は、無音声信号、または、所定周期の音声信号である
    ことを特徴とする受信装置。
  13. 　請求項１０記載の受信装置において、
    　前記音声クロック情報生成部は、前記第１の音声クロックの周波数ｆと前記受信映像クロックの周波数ｐｃｌｋとの間で、
    　ｐｃｌｋ／Ｐ　＝　ｆ／Ｑ
    という関係を満たす分周パラメータＰ，Ｑを生成し、この分周パラメータＰ，Ｑのうち少なくとも一方を前記音声クロック情報として出力するものである
    ことを特徴とする受信装置。
  14. 　請求項１３記載の受信装置において、
    　前記分周パラメータＰ，Ｑの一方を所定の固定値とし、他方を、前記音声クロック情報生成部が前記音声クロック情報として出力する
    ことを特徴とする受信装置。
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