(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が少なくともヘッダとペイロードデータとを有する、多重化され且つ圧縮されたパケットを含むパケット化された入力データストリームを受信するチューナと、
アナログ信号を受信する入力部と、
前記アナログ信号を処理してディジタル化されたオーディオ信号とディジタル化されたビデオ信号を発生するプロセッサと、
前記パケット化されたデータストリームを分割してビデオ成分とオーディオ成分とを発生する転送デコーダ・ユニットと、
前記ビデオ成分を伸張して伸張されたビデオ信号を発生し、当該伸張されたビデオ信号および前記ディジタル化されたビデオ信号に第１のディジタル信号処理機能を適用してビデオ出力信号を発生する第１のディジタル信号部と、
前記オーディオ成分を伸張して伸張されたオーディオ信号を発生し、当該伸張されたオーディオ信号および前記ディジタル化されたオーディオ信号に第２のディジタル信号処理機能を適用して処理してオーディオ出力信号を発生する第２のディジタル信号部と、
可聴オーディオ信号を表示可能なビデオ信号と同期させるために前記ディジタル化されたオーディオ信号の処理を選択的に遅延させる遅延部と、
前記ビデオ出力信号を表示可能なビデオ信号に変換し、前記オーディオ出力信号を可聴オーディオ信号に変換する変換部と、
からなる、受信機。
【請求項２】
ビデオ成分およびオーディオ成分を有する入力信号を処理する方法であって、
各々が少なくともヘッダとペイロードデータとを有する、多重化され且つ圧縮されたパケットを含むパケット化された入力データストリームを受信するステップと、
アナログ信号を受信するステップと、
前記パケット化されたデータストリームを分割してビデオ成分とオーディオ成分を発生するステップと、
前記アナログ信号を処理してディジタル化されたビデオ信号とディジタル化されたオーディオ信号を発生するステップと、
前記パケット化されたデータストリームの前記ビデオ成分を伸張して、伸張されたビデオ信号を発生し、当該伸張されたビデオ信号および前記ディジタル化されたビデオ信号をディジタル信号処理してビデオ出力信号を発生するステップと、
前記パケット化されたデータストリームの前記オーディオ成分を伸張して、伸張されたオーディオ信号を発生し、当該伸張されたオーディオ信号および前記ディジタル化されたオーディオ信号をディジタル信号処理してオーディオ出力信号を発生するステップと、
可聴オーディオ信号を表示可能なビデオ信号と同期させるために前記ディジタル化されたオーディオ信号の処理を遅延させるステップと、
前記ビデオ出力信号を表示可能なビデオ信号に変換し、前記オーディオ出力信号を可聴出力信号に変換するステップと、
からなる、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオ画像（イメージ）とオーディオ出力との適正な同期を維持するために標準精細度テレビジョン（“ＳＤＴＶ”）（例えば、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、またはＳＥＣＡＭ）オーディオ信号に遅延を与える装置に関するものである。本発明は、特に高精細度テレビジョン（“ＨＤＴＶ”）システムに適合するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョンやＶＣＲのような代表的な消費者向け電子製品は、（例えば、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、あるいはＳＥＣＡＭのような）標準精細度信号を受信するように構成されていることはよく知られている。しかしながら、新しく出現しつつあるディジタル消費者向け電子製品は、ディジタル・ストリームと標準精細度信号の両方を受信するように構成されていなければならないことが認識されている。ディジタル受信機は、予め設定されたディジタル圧縮方式に従って圧縮された形式でビデオおよびオーディオ情報を表わすディジタル・パケットのストリームの形式のテレビジョン情報を受信するように設計されている。例えば、ＭＰＥＧビデオおよびオーディオ圧縮方式を使用することができる。例えば、ＭＰＥＧビデオおよびオーディオ圧縮方式は、Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ（ＭＰＥＧ：動画エキスパート・グループ）によって開発されたビデオおよびオーディオ情報のコード化された表現に関する国際基準である。
【０００３】
ＥＰ−Ａ−０７６６４６２号には、アナログ・サービス・モードとディジタル・ビデオ・モードの両方を有する受信機が開示されている。テレビジョン・チャンネルがアナログ・ビデオ・モードに対するものであるかディジタル・ビデオ・モードに対するものであるかを示すモード選択信号に従ってアナログ・ビデオ・モードが選択されたときは、ディジタル・ビデオ・デコーディング（解読）のために使用される大容量のメモリが、画質を高め、メモリの効率を改善し、さらにシステムのコストを低減するために、Ｙ／Ｃ分離用および事後処理用のフレーム・メモリとしても使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、一部においては、ＳＤＴＶ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）信号を受信するように構成された高精細度ディジタル受信機（例えば、ＨＤＴＶ）はオーディオ出力と同期していないビデオ画像（イメージ）を表示することがあるということを認識した点にあり、また一部において同期を維持するための装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の特徴によれば、受信装置は、パケット化された入力データストリームを受信する手段と、ディジタル化されたオーディオ信号およびディジタル化されたビデオ信号を受信する手段と、上記パケット化されたデータストリームを分割してビデオ成分とオーディオ成分とを発生する手段とを含んでいる。受信装置は、さらに、それぞれ上記パケット化されたデータストリームの上記ビデオ成分と上記ディジタル化されたビデオ信号の一方に応答して伸張（圧縮解除）（ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ）されたビデオ出力信号を発生し、上記パケット化されたデータストリームの上記オーディオ成分と上記ディジタル化されたオーディオ信号の一方に応答して伸張（圧縮解除）されたオーディオ出力信号を発生する、ディジタル信号処理用の第１および第２の手段を含んでいる。上記受信装置は、さらに加えて、上記ビデオ出力信号を表示可能なビデオ出力信号に、上記オーディオ出力信号を可聴出力信号に変換する手段を含んでいる。
【０００６】
本発明の他の特徴によれば、受信装置は、さらに、上記出力オーディオ信号を、上記表示可能なビデオ信号と同期するように遅延させる調整可能な手段を含んでいる。
【０００７】
本発明のさらに他の特徴によれば、調整可能な遅延手段は、調整可能なメモリ装置を含み、また第２の処理手段あるいは分割手段の一方に接続されている。第２の処理手段は、さらに、サラウンド・サウンド（ｓｕｒｒｏｕｎｄ  ｓｏｕｎｄ：サラウンド音声）処理のような第２のオーディオ処理用手段を含んでいる。
【０００８】
本発明の方法の特徴によれば、パケット化された入力データストリームと、ディジタル化されたビデオ信号およびディジタル化されたオーディオ信号からなるディジタル化された信号の一方を受信するステップと、上記パケット化されたデータストリームの１つを分割してビデオ成分とオーディオ成分とを発生するステップと、上記ディジタル化されたビデオ信号を順次走査フォーマットに変換するステップと、上記パケット化されたデータストリームと上記ディジタル化されたビデオ信号の一方を処理して伸張（圧縮解除）されたビデオおよびオーディオ出力信号を発生するステップと、上記ビデオ出力信号を表示可能なビデオ信号に、上記オーディオ出力信号を可聴出力信号に変換するステップと、を含む入力信号を処理するための方法が提供される。
【０００９】
本発明の方法の他の特徴によれば、入力信号を処理するための方法は、上記オーディオ出力信号を上記表示可能なビデオ信号と同期するように遅延させるステップを含んでいる。この遅延ステップは、上記オーディオ出力信号を調整可能なメモリ装置または第２のプロセッサに供給するステップを含んでいる。
【００１０】
本発明の前記の特徴ならびに他の特徴を添付の図面に関して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の典型的な実施例に従って構成された装置を含むディジタル受信機の簡略化された概略ブロック図である。
【図２】図１のオーディオＭＰＥＧ／ＡＣ−３デコーダの簡略化された概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ディジタル受信機１５は、以下に詳細に説明するように、受信したテレビジョン信号に同調、受信したテレビジョン信号の復調、その他の処理を施して、受信したテレビジョン情報に応答して通常の表示装置上に表示可能なビデオ画像（イメージ）を生成し、また通常のスピーカに可聴信号を供給する。
【００１３】
図１に示す装置は、例えば、高精細度テレビジョン（“ＨＤＴＶ”）で採用されているようなディジタル受信機１５である。特に、テレビジョン情報は、（１）予め設定されたディジタル圧縮方式（例えば、ＭＰＥＧビデオおよびオーディオ圧縮方式）に従って圧縮された形式、あるいは（２）ＳＤＴＶアナログ信号（例えば、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、またはＳＥＣＡＭ）の何れかの形式で受信される。ＭＰＥＧビデオおよびオーディオ圧縮方式はＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ）によって開発されたビデオおよびオーディオ情報のコード化された表現の国際基準である。
【００１４】
ディジタル・ビデオおよびオーディオ信号は、ＭＰＥＧビデオおよびオーディオ圧縮および符号化（エンコード）標準に従って圧縮および符号化されて、それぞれの一連のデータ・パケットすなわちデータ・パケットのストリームを形成する。ビデオおよびオーディオ・パケットは多重化（マルチプレックス）されて、伝送用のパケットのストリームを形成する。伝送ストリームの各パケットは、データすなわち“ペイロード”部分と、パケットのペイロード部分によって表される情報の形式を識別するヘッダ部分とを含んでいる。制御および他のデータに対応するパケットもまた伝送ストリームに付加される。
【００１５】
伝送路中で生ずる可能性のあるノイズによるエラーを訂正するために、パケットに順方向誤り訂正（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）データが付加される。周知のビテルビ（Ｖｉｔｅｒｂｉ）およびリード−ソロモン（Ｒｅｅｄ―Ｓｏｌｏｍｏｎ）形式の順方向誤り訂正符号化（コード化）の両方を効果的に使用することができる。圧縮、符号化、および誤り訂正動作によって得られるディジタル情報は、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：直角位相シフト・キーイング）変調のような、ディジタル伝送分野で周知の形態で搬送波上に変調される。
【００１６】
ディジタル受信機１５は、ＨＤ／ＮＴＳＣチューナおよびＤＳＳチューナの両方を含み、これらは共に複数の受信信号から適当な搬送波信号を選択し、選択された搬送波の周波数を低い周波数に変換して中間周波数（ＩＦ）信号を生成するための局部発振器およびミクサ（図示せず）を有している。さらに、ＨＤ／ＮＴＳＣチューナ１５００およびＤＳＳチューナ１５０１はＩＦ信号を復調する。
【００１７】
ＤＳＳチューナ１５０１は、復調されたディジタル信号を生成するためにＱＰＳＫ復調器（図示せず）、および復調されたディジタル信号中に含まれる誤り訂正データをデコード（解読）するためのＦＥＣデコーダを含むことがあり、また、誤り訂正データに基づいてビデオ、オーディオおよび他の情報を表わす復調されたパケットを訂正して、リンク回路１５０５に供給される誤り訂正されたデータ・パケットのストリームを生成する。ＨＤ／ＮＴＳＣチューナ１５００からのＳＤＴＶ変調された信号は、さらにＮＴＳＣ処理回路１５４０によって通常の態様で処理される。ＮＴＳＣ処理回路１５４０の詳細な構成は、本発明を十分に理解する上で必要でない。ＨＤ復調されたストリームはリンク回路１５０５に供給される。
【００１８】
ＭＰＥＧ転送デコーダ・ユニット１５０７は、ランダムアクセス・メモリ（ＲＡＭ）１５０９の形式のバッファ・メモリと共同して、誤り訂正されたストリームのパケットのペイロード部分をビデオＭＰＥＧデコーダ１５１１に導き、またオーディオ・パケットのペイロード部分を、そのパケットに含まれるヘッダ情報に従ってデータバスまたは別のラインを経由してオーディオＭＰＥＧ／ＡＣ−３デコーダ１５１３に導かれる。ＲＡＭ１５０９は、転送された信号のデータストリームのパケットを、このパケットが表わす情報の形式に従って各メモリ位置に一時的に蓄積するために使用される。転送ユニット１５０７は、誤り訂正されたストリームのデータ・パケットを分離（デマルチプレックス）し、各パケットのヘッダ部分に従ってそのパケットのペイロード部分を各メモリ位置に導くバッファＲＡＭ１５０９用のメモリ・マネージャ（メモリ管理者）である。ＲＡＭ１５０９のビデオおよびオーディオ・セクションの内容は読み出されて、これらのユニットからの要求に応じた要求に応答して（オンデマンド）、ビデオＭＰＥＧデコーダ１５１１およびオーディオＭＰＥＧ／ＡＣ−３デコーダ１５１３にそれぞれ転送される。転送デコーダ・ユニット１５０７およびバッファＲＡＭ１５０９の詳細な構成は本発明を理解する上で必要でないが、これについては、１９９４年４月２２日にエム・エス・デイース（Ｍ．Ｓ．Ｄｅｉｓｓ）氏の出願に係る米国特許出願第２３２，７８９号、発明の名称“Ａ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｖｉｄｅｏ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍ（パケット・ビデオ信号反転転送システム）”で見られる。
【００１９】
ビデオＭＰＥＧデコーダ１５１１は、ダイナミック・ランダムアクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）１５１５とインタフェースして、ビデオ・パケットのペイロード部分をデコード（解読）し且つ伸張（圧縮解除）して、コンポーネント形式のビデオ情報を表わすディジタル・ワードのストリームまたはシーケンスを形成する。コンポーネントは、例えば、輝度（ルミナンス：Ｙ）成分と２つの色差信号（ＣｒおよびＣｂ）成分に相当するものである。さらに、ビデオＭＰＥＧデコーダ１５１１は、アナログ−ディジタル変換器（“Ａ／Ｄ”）１５５０からディジタル化されたＳＤＴＶビデオ信号を受信する別の入力を有している。ビデオＭＰＥＧデコーダの詳細な構成の説明は本発明を理解する上で必要でない。ビデオ・デコーディング（解読）および伸張（圧縮解除）集積回路（ＩＣ）回路は市販されているものである。例えば、ＭＰＥＧデコーディング（解読）および伸張（圧縮解除）ＩＣはフランスのＳＧＳトムソン（Ｔｈｏｍｓｏｎ）から部品番号ＳＴ３２４０として市販されている。
【００２０】
輝度（ルミナンス）および色（クロミナンス）ディジタル・ワードは、ディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１５１９の各部分によってアナログ輝度（ルミナンス）および色（クロミナンス）信号に変換される。これらのアナログ輝度信号および色信号は“２Ｈ”ビデオ処理回路１５２９に供給され、該ビデオ処理回路１５２９は、コンポーネント（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ：成分）を表わすディジタル・ワードを３個の別々のビデオ信号、すなわちＲ、Ｇ、Ｂに変換する。これらのビデオ信号は表示装置１５３１に供給される。周知の“２Ｈ”ビデオ処理回路および表示装置の構成の細部は本発明を理解する上で必要でない。
【００２１】
オーディオＭＰＥＧ／ＡＣ−３デコーダ１５１３は、ダイナミック・ランダムアクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）とインタフェースしてオーディオ・パケットのペイロード部分をデコード（解読）し且つ伸張（圧縮解除）して、“左”（Ｌ）および、“右”（Ｒ）のオーディオ情報を表わすディジタル・ワードのシーケンスを生成する。当該技術分野においてよく知られているように、メモリ１５２１はオーディオＭＰＥＧ／ＡＣ−３デコーダ１５１３と随時一体化することも可能である。さらに、デコーダ１５１３はディジタル化された標準精細度オーディオ信号（後程図２に関連して詳細に説明する）を受信する別の入力を有している。オーディオ・デコーディング（解読）および伸張（圧縮解除）ＩＣは市販されている。例えば、ＭＰＥＧオーディオ・デコーディング（解読）および伸張（圧縮解除）（ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）ＩＣは、部品番号ＤＳＰ５６０１１としてモトローラ（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）社から市販されている。オーディオを表わすディジタル・ワードのシーケンスは、ＤＡＣ１５２３とオーディオ処理回路１５２５のそれぞれの部分によってベースバンド・アナログ左および右オーディオ信号に変換される。図には２つのオーディオ・チャンネルのみを示したが、実際には、例えば“サラウンド・サウンド（ｓｒｒｏｕｎｄ  ｓｏｕｎｄ）”再生用の１あるいはそれ以上のオーディオ・チャンネルが設けられていてもよいことは明らかである。
【００２２】
ベースバンド・アナログ・ビデオおよびオーディオ信号は、各ベースバンド接続を介して表示装置１５３１と一体化することができるスピーカ１５２７に供給される。ベースバンド・アナログ・ビデオおよびオーディオ信号は変調器（図示せず）に供給されることもあり、該変調器はＮＴＳＣ、ＰＡＬ、またはＳＥＣＡＭのような通常のテレビジョン方式に従って上記アナログ信号により無線周波数（ＲＦ）搬送波を変調して、これがベースバンド入力を持たない表示装置のアンテナ入力に供給される。
【００２３】
マイクロプロセッサ１５２７はＨＤ／ＮＴＳＣチューナ１５００およびＤＳＳチューナ１５０１に周波数選択制御データを供給して、ユーザが選択したチャンネルに同調するようにチューナの動作を制御する。マイクロプロセッサ１５２７は、また、転送ユニット１５０７と相互に作用してパケットのペイロード部分のルーティングに影響を与える。マイクロプロセッサ１５２７は、さらに、制御バスを介してビデオＭＰＥＧデコーダ１５１１およびオーディオ・デコーダ１５１３に制御データを供給する。マイクロプロセッサ１５２７は、“読出し専用”メモリ（ＲＯＭ）１５２９に蓄積された制御プログラムに応答して動作する。
【００２４】
ビデオＭＰＥＧデコーダ１５１１およびオーディオＭＰＥＧ／ＡＣ−３デコーダ１５１３は、共に、ＳＤＴＶアナログ入力信号のディジタル化されたビデオおよびオーディオ成分をそれぞれ受信するように構成されている。ディジタル化されたビデオおよびオーディオ成分は、ＮＴＳＣ処理回路１５４０によって発生された復調され且つ処理されたアナログ・ビデオおよびオーディオ成分を、アナログ−ディジタル変換器１５５０および１５６０をそれぞれ通って供給される。動作を説明すると、ディジタル化されたビデオ信号はビデオＭＰＥＧデコーダおよびアップ−コンバータ１５１１によって処理され、ディジタル化されたオーディオ成分はＭＰＥＧ／ＡＣ−３デコーダによって処理される。ディジタル化されたビデオ成分を処理する時間は、ディジタル化されたオーディオ成分を処理するのに必要な時間よりも長くかかるので、オーディオ出力と表示画像との間に遅延が生じる。
【００２５】
図２に示す装置は、上述のオーディオＭＰＥＧ／ＡＣ−３デコーダ１５１３の簡略化された概略ブロック図である。上述のように、デコーダ１５１３は、Ａ／Ｄ１５６０によって生成されたディジタル化されたＳＤＴＶオーディオ信号、またはＭＰＥＧ転送デコーダ・ユニット１５０７およびＲＡＭ１５０９によって生成された入力ストリームのオーディオ部分の何れかに応答して、オーディオ情報を表わすディジタル・ワードを発生する。オーディオＭＰＥＧ／ＡＣ−３デコーダ１５１３の細部を、その機能的動作および信号の経路に関して詳細に説明する。入力ＭＰＥＧストリームのオーディオ部分は、並列入／出力１６０３を通ってデコーダ１５１３に供給される。入力ストリームは、初期処理およびフォーマット化のためにＦＩＦＯメモリ手段１６０１に供給される。オーディオＭＰＥＧ／ＡＣ−３処理回路１６１３は入力ストリームを処理してオーディオ情報を表わすディジタル・ワードのシーケンスを生成する。サラウンド・サウンド処理のようなさらなるオーディオ処理が、後続するオーディオ処理手段１６０９によって実行されて、さらに処理されたオーディオ情報が生成される。制御信号（図示せず）がマルチプレクサ（“ＭＵＸ”）１６１１に供給されて、処理および制御回路１６１３により発生されるオーディオ情報と、後続するオーディオ処理手段１６０９により発生されるさらに処理されたオーディオ情報との間の選択を行う。
【００２６】
オーディオＭＰＥＧ／ＡＣ−３デコーダ１５１３は、上述のように、Ａ／Ｄ１５６０から受信したディジタル化されたＳＤＴＶオーディオ入力信号に応答してオーディオ情報を発生するように構成されている。ＦＩＦＯメモリ手段１６０１は、ディジタル化されたオーディオ信号をパルス・コード変調（ＰＣＭ）回路１６０５に供給する前にフォーマット化する。上述のように、ディジタル化されたＳＤＴＶオーディオ入力信号を処理する時間は、対応するディジタル化されたビデオ信号を処理するのに必要な時間よりも短いので、これら２つの信号間の同期を維持するためにオーディオ処理に遅延を導入する必要がある。ＰＣＭ処理されたオーディオ入力信号は遅延手段１６０７に供給される。遅延手段１６０７は、オーディオＭＰＥＧ／ＡＣ−３デコーダ１５１３に関連する全体のメモリ１５２１の一部であってもよい。遅延を受けたオーディオ入力信号はオーディオＭＰＥＧ／ＡＣ−３処理回路１６１３の制御部分に供給され、さらにマルチプレクサ（ＭＵＸ）１６１１に直接供給されるか、あるいは前述のようにＤ／Ａ１５２３に供給される前に後続するオーディオ処理手段１６０９に供給される。
【００２７】
上記の他に、ＰＣＭ処理されたオーディオ信号を遅延処理するために、このＰＣＭ処理されたオーディオ信号を並列Ｉ／Ｏ１６０３を通って転送ユニット１５０７およびＲＡＭ１５０９に供給してもよい。特に、上述の遅延手段１６０７によって与えられる遅延を実行するためにＲＡＭ１５０９が使用される。
【００２８】
本願発明を特定に実施例について説明したが、各種の変形が可能なことはいうまでもない。これらの変形例および他の変形例は、特許請求の範囲で特定された本発明の範囲に含まれると考えられるものである。
【符号の説明】
【００２９】
１５  ディジタル受信機
１５００  ＨＤ／ＮＴＳＣチューナ
１５０１  ＤＳＳチューナ
１５０７  ＭＰＥＧ転送デコーダ・ユニット
１５０９  ＲＡＭ
１５１１  ビデオＭＰＥＧデコーダ／コンバータ
１５１３  オーディオＭＰＥＧ／ＡＣ−３デコーダ
１５１９  ビデオ・ディジタル−アナログ変換器
１５２１  オーディオ・メモリ
１５２３  オーディオ・ディジタル−アナログ変換器
１５２５  オーディオ処理回路
１５２９  ビデオ処理回路
１５４０  ＮＴＳＣ処理回路
１５５０  ビデオ・アナログ−ディジタル変換器
１５６０  オーディオ・アナログ−ディジタル変換器
１６０５  パルス・コード変調回路
１６０７  遅延手段
１６０９  後続するオーディオ処理手段
１６１３  オーディオＭＰＥＧ／ＡＣ−３処理回路
【図１】
0005009945.tif 000002
【図２】
0005009945.tif 000003