JP5270288B2

JP5270288B2 - 送信装置

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Publication number: JP5270288B2
Application number: JP2008253641A
Authority: JP
Inventors: 雅弘山崎; 伸悦加藤; 貞善金澤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP2009105889A; DE102008049752A1; US20090115897A1; DE102008049752B4; US8126064B2

Description

本発明は、ブルーレイ（Ｂｌｕ−ｒａｙ）／ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ）プレーヤー、およびブルーレイ／ＤＶＤレコーダーなどに適用され、デジタルビデオ信号とデジタルオーディオ信号を同時に送信するＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−ＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＩｎｔｅｒｆａｃｅ：ハイディフィニション・マルチメディア・インタフェース）仕様に準拠した送信装置に関するものである。

近年、ＨＤＭＩ仕様に準拠した送信装置および受信装置は、高品位ビデオ信号（Ｈｉｇｈ−ＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎＶｉｄｅｏＳｉｇｎａｌ）および高品位オーディオ信号（Ｈｉｇｈ−ＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎＡｕｄｉｏＳｉｇｎａｌ）を容易に伝送する入出力インタフェース装置として、急速に普及している。

図４は、ＨＤＭＩ仕様に準拠した、すなわちＨＤＭＩインタフェースを用いた送受信システムのブロック図である。ＨＤＭＩインタフェースを用いた送受信システムは、送信装置８１ｐ、ＨＤＭＩケーブル８３ｐ、および受信装置８２ｐを含む。送信装置８１ｐは、ＨＤＭＩケーブル８３ｐを介して、デジタルビデオ信号およびデジタルオーディオ信号を受信装置８２ｐへデジタル伝送する。送信装置８１ｐの従来例としては、特許文献１に開示されたものが知られている。

図５は、この従来例の送信装置８１ｐにおけるオーディオ信号の送信部分を示すブロック図である。図５において、従来例の送信装置８１ｐは、パラメータ値選択部１３ｐ、分周器１１ｐ、カウンタ１２ｐ、コンテンツ信号生成部１５ｐ、および物理層フォーマット変換部１４ｐを含む。

パラメータ値選択部１３ｐは、複数のパラメータ値から所定のパラメータ値を選択し、選択されたパラメータ値を表す選択パラメータ値Ｎｐを生成し、分周器１１ｐおよびコンテンツ信号生成部１５ｐへ送る。端子ＴＤＡｐはデジタルオーディオ信号ＤＡｐを受け、端子ＴＤＰｐはデジタルビデオ信号ＤＰｐを受ける。端子ＴＳＡｐは、デジタルオーディオ信号ＤＡｐを処理するマスタークロックを表すオーディオクロックＳＡｐを受ける。端子ＴＳＰｐは、デジタルビデオ信号ＤＰｐを処理するマスタークロックを表すピクセルクロックＳＰｐを受ける。分周器１１ｐは、オーディオクロックＳＡｐを、選択パラメータ値Ｎｐを用いて分周し、分周信号ＳＡＤｐを生成する。オーディオクロックＳＡｐの周波数（すなわち、オーディオクロック周波数）をＦＡｐとすると、分周信号ＳＡＤｐの周波数（すなわち、分周信号周波数）ＦＡＤｐは、次式のように示される。
ＦＡＤｐ＝ＦＡｐ／Ｎｐ

カウンタ１２ｐは、分周信号ＳＡＤｐの一周期をピクセルクロックＳＰｐでカウントし、カウントした結果を表すサイクルタイムスタンプ（ＣｙｃｌｅＴｉｍｅＳｔａｍｐ）ＣＴＳｐを生成し、コンテンツ信号生成部１５ｐへ送る。ピクセルクロックＳＰｐの周波数（すなわち、ピクセルクロック周波数）をＦＰｐとすると、サイクルタイムスタンプＣＴＳｐは、次式のように示される。
ＣＴＳｐ＝ＦＰｐ／ＦＡＤｐ

コンテンツ信号生成部１５ｐは、バッファメモリ（図示されていない）を含む。コンテンツ信号生成部１５ｐは、バッファメモリに、デジタルオーディオ信号ＤＡｐ、選択パラメータ値Ｎｐ、およびサイクルタイムスタンプＣＴＳｐをオーディオクロックＳＡｐで書き込み、ピクセルクロックＳＰｐで読み出すことにより、時間軸圧縮する。コンテンツ信号生成部１５ｐは、時間軸圧縮されたデジタルオーディオ信号ＤＡｐ、選択パラメータ値Ｎｐ、およびサイクルタイムスタンプＣＴＳｐをパケット化し、デジタルビデオ信号ＤＰｐのブランキング期間に挿入する。このように、コンテンツ信号生成部１５ｐは、挿入された信号を表すコンテンツ信号ＳＣｐを生成し、物理層フォーマット変換部１４ｐへ送る。

物理層フォーマット変換部１４ｐは、コンテンツ信号ＳＣｐおよびピクセルクロックＳＰｐを、ＴＭＤＳ（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ−ＭｉｎｉｍｉｚｅｄＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＳｉｇｎａｌｉｎｇ：遷移最小化差動信号インタフェース）仕様の物理層フォーマットに変換し、変換された信号を表す物理層変換信号ＳＴｐを生成し、受信装置８２ｐへ送信する。このように、送信装置８１ｐは、オーディオクロックＳＡｐを受信装置８２ｐへ直接には送信せず、代わりにピクセルクロックＳＰｐに対するオーディオクロックＳＡｐの相対的情報を有する選択パラメータ値ＮｐおよびサイクルタイムスタンプＣＴＳｐを受信装置８２ｐへ送信する。受信装置８２ｐは、ピクセルクロックＳＰｐ、選択パラメータ値Ｎｐ、およびサイクルタイムスタンプＣＴＳｐに基づいて、オーディオクロックＳＡｐを再生する。

ここで、デジタルオーディオ信号ＤＡｐのサンプリング周波数（すなわち、オーディオサンプリング周波数）をＦＳｐとすると、オーディオクロック周波数ＦＡｐは、次式のように示される。
ＦＡｐ＝１２８＊ＦＳｐ

図６は、受信装置８２ｐの一部分を示すブロック図であり、特許文献１に開示されている。受信装置８２ｐは、送信装置８１ｐから、ＨＤＭＩケーブル８３ｐを介して、ピクセルクロックＳＰｐ、選択パラメータ値Ｎｐ、およびサイクルタイムスタンプＣＴＳｐを受信し、再生オーディオクロックＳＡ１ｐを生成する。

分周器６１ｐは、受信したサイクルタイムスタンプＣＴＳｐに基づいて、ピクセルクロックＳＰｐを、サイクルタイムスタンプＣＴＳｐを用いて分周した信号を表す再生分周信号ＳＡＤ１ｐを生成する。再生分周信号ＳＡＤ１ｐの周波数（すなわち、再生分周信号周波数）ＦＡＤ１ｐは、ピクセルクロック周波数ＦＰｐを用いて、次式のように示される。
ＦＡＤ１ｐ＝ＦＰｐ／ＣＴＳｐ

Ｎ逓倍器６６ｐは、ＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ：位相ロックループ）回路により構成され、位相比較器６２ｐ、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）６３ｐ、ＶＣＯ（可変位相発振器）６４ｐ、およびＮ分周器６５ｐを含む。Ｎ逓倍器６６ｐは、再生分周信号ＳＡＤ１ｐをＮｐ逓倍し、再生オーディオクロックＳＡ１ｐを生成する。再生されたデジタルオーディオ信号ＤＡｐのサンプリング周波数（すなわち、再生オーディオサンプリング周波数）をＦＳ１ｐとすると、再生オーディオクロックＳＡ１ｐの周波数（すなわち、再生オーディオクロック周波数）ＦＡ１ｐは、次式のように示される。
ＦＡ１ｐ＝ＦＡＤ１ｐ＊Ｎｐ
＝１２８＊Ｆｓ１ｐ

非特許文献１によれば、選択パラメータ値Ｎｐは、次式に示されるように、ＦＡ／１５００Ｈｚ以上でかつＦＡ／３００Ｈｚ以下である。
（ＦＡｐ／１５００Ｈｚ）≦Ｎｐ≦（ＦＡｐ／３００Ｈｚ）

上述した選択パラメータ値Ｎｐの範囲の中でも、たとえばオーディオサンプリング周波数ＦＳｐが４８ｋＨｚの場合は、選択パラメータ値Ｎｐは、Ｎｐ＝（ＦＡｐ／１０００Ｈｚ）が推奨値とされ、オーディオサンプリング周波数ＦＳｐが４４．１ｋＨｚの場合は、選択パラメータ値Ｎｐは、Ｎｐ＝（ＦＡｐ／９００Ｈｚ）が推奨値とされている。
特開２００４−２３１８７号公報ＤｅｓｉｇｎＷａｖｅＭａｇａｚｉｎｅ２００８Ａｐｒｉｌ、７３〜８１ページ、ＣＱ出版社

しかしながら、上述した従来例の構成では、十分に高性能な音質を提供できないという問題点を有していた。たとえば、ＨＤＭＩインタフェースを用いた送受信システムは、従来のＩＥＣ６０９５８規格と比較して、音質的に劣るという課題を有していた。上述したように、選択パラメータ値Ｎｐの推奨値は、サンプリング周波数が４８ｋＨｚの場合は、Ｎｐ＝（ＦＡｐ／１０００Ｈｚ）であり、４４．１ｋＨｚの場合は、Ｎｐ＝（ＦＡｐ／９００Ｈｚ）であるとされている。これらの推奨値は、サイクルタイムスタンプＣＴＳｐが時間的に変動しないことが前提になっている。

しかし、実際の送信装置８１ｐにおいては、オーディオクロックＳＡｐとピクセルクロックＳＰｐとは、２つの異なる基準クロック発振器（たとえば、水晶発振器）に基づいて生成されている。この場合、両クロックの周波数および位相は互いに独立しており、水晶振動子の温度特性の差異などにより時間とともに変動する。したがって、オーディオクロックＳＡｐおよびピクセルクロックＳＰｐに基づいて生成されるサイクルタイムスタンプＣＴＳｐは、時間的に変動する。したがって、再生分周信号周波数ＦＡＤ１ｐは、時間的に変動する。その結果、再生オーディオクロック周波数ＦＡ１ｐは、再生分周信号周波数ＦＡＤ１ｐの変動幅がＮ逓倍器６６ｐによりＮｐ倍に拡大されて、時間的にさらに大きく変動する。

本発明は、上述した従来の問題点を解決するもので、ＨＤＭＩインタフェースを用いた送受信システムにおいて音質の向上を実現する送信装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の送信装置は、次のように構成される。
受信装置へビデオ信号、オーディオ信号、ビデオ信号を処理するピクセルクロックと相対的情報とを所定のフォーマットに変換し物理層変換信号として送信する送信装置であって、前記相対的情報は、前記受信装置においてオーディオ信号を処理するオーディオクロックを前記ピクセルクロックから生成するための情報であり、選択パラメータ値ＮとサイクルタイムスタンプＣＴＳとを含み、前記受信装置から前記受信装置の種別を示す識別情報ＩＤを、前記受信装置から取得する識別情報処理部と、前記識別情報ＩＤに基づいて複数のパラメータ値の中からいずれかを選択し選択パラメータ値Ｎとするパラメータ値選択部と、オーディオ信号を処理するオーディオクロックの周波数を前記選択パラメータ値Ｎで分周し分周信号ＳＡＤを出力する分周器と、前記分周信号ＳＡＤの一周期を前記ピクセルクロックでカウントしてサイクルタイムスタンプＣＴＳを出力するカウンタと、前記ビデオ信号、前記オーディオ信号、前記ピクセルクロックと前記相対的情報とを所定のフォーマットに変換し前記物理層変換信号として前記受信装置に対して送信する送信手段と、を備え、前記識別情報ＩＤは受信装置の高品質なオーディオ信号の処理に対応しているか否かを示す情報を含み、前記複数のパラメータ値には高品質のパラメータ値と基準のパラメータ値とがあり、前記パラメータ値選択部は、前記識別情報ＩＤは前記受信装置が高品質なオーディオ信号の処理に対応していることを示す場合、前記高品質のパラメータ値を選択パラメータ値Ｎとし、前記識別情報ＩＤは前記受信装置が高品質なオーディオ信号の処理に対応していないことを示す場合、前記基準のパラメータ値を選択パラメータ値Ｎとする、送信装置。

本発明の送信装置によれば、識別情報処理部およびパラメータ値選択部を用い、受信装置が高品質オーディオ装置の場合に、選択パラメータ値として第２パラメータ値を選択することにより、受信装置における再生オーディオクロック周波数の変動幅を小さくし、変動特性を改善することができる。これにより、本発明の送信装置８１は、ＨＤＭＩインタフェースを用いた送受信システムにおいて音質の向上を実現することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態に関するいくつかの例について、図面を参照しながら説明する。図面において、実質的に同一の構成、動作、および効果を表す要素については、同一の符号を付す。また、以下において記述される数字は、すべて本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。さらに、構成要素間の接続関係は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。さらに、以下の実施の形態は、ハードウェアおよび／またはソフトウェアを用いて構成されるが、ハードウェアを用いる構成は、ソフトウェアを用いても構成可能であり、ソフトウェアを用いる構成は、ハードウェアを用いても構成可能である。

図１Ｃは、ＨＤＭＩ仕様に準拠した、すなわちＨＤＭＩインタフェースを用いた送受信システムのブロック図である。ＨＤＭＩインタフェースを用いた送受信システムは、送信装置８１、ＨＤＭＩケーブル８３、および受信装置８２を含む。送信装置８１は、ＨＤＭＩケーブル８３を介して、デジタルビデオ信号およびデジタルオーディオ信号を受信装置８２へデジタル伝送する。

図１Ａは、送信装置８１の構成を示すブロック図である。図１Ａにおいて、送信装置８１は、パラメータ値選択部１３、分周器１１、カウンタ１２、コンテンツ信号生成部１５、物理層フォーマット変換部１４、および識別情報処理部２５を含む。

パラメータ値選択部１３は、複数のパラメータ値から所定のパラメータ値を選択し、選択されたパラメータ値を表す選択パラメータ値Ｎを生成し、分周器１１およびコンテンツ信号生成部１５へ送る。端子ＴＤＡはデジタルオーディオ信号ＤＡを受け、端子ＴＤＰはデジタルビデオ信号ＤＰを受ける。端子ＴＳＡは、デジタルオーディオ信号ＤＡを処理するマスタークロックを表すオーディオクロックＳＡを受ける。端子ＴＳＰは、デジタルビデオ信号ＤＰを処理するマスタークロックを表すピクセルクロックＳＰを受ける。分周器１１は、オーディオクロックＳＡを、選択パラメータ値Ｎを用いて分周し、分周信号ＳＡＤを生成する。オーディオクロックＳＡの周波数（すなわち、オーディオクロック周波数）をＦＡとすると、分周信号ＳＡＤの周波数（すなわち、分周信号周波数）ＦＡＤは、式１のように示される。
ＦＡＤ＝ＦＡ／Ｎ（１）

カウンタ１２は、分周信号ＳＡＤの一周期をピクセルクロックＳＰでカウントし、カウントした結果を表すサイクルタイムスタンプ（ＣｙｃｌｅＴｉｍｅＳｔａｍｐ）ＣＴＳを生成し、コンテンツ信号生成部１５へ送る。ピクセルクロックＳＰの周波数（すなわち、ピクセルクロック周波数）をＦＰとすると、サイクルタイムスタンプＣＴＳは、式２のように示される。
ＣＴＳ＝ＦＰ／ＦＡＤ（２）

コンテンツ信号生成部１５は、バッファメモリ５１と合成部５２を含む。コンテンツ信号生成部１５は、バッファメモリ５１に、デジタルオーディオ信号ＤＡをオーディオクロックＳＡで書き込み、ピクセルクロックＳＰで読み出すことにより、時間軸圧縮する。合成部５２は、選択パラメータ値Ｎ、サイクルタイムスタンプＣＴＳ、および時間軸圧縮されたデジタルオーディオ信号（すなわち、時間軸圧縮デジタルオーディオ信号）をパケット化し、デジタルビデオ信号ＤＰのブランキング期間に挿入する。このように、コンテンツ信号生成部１５は、挿入された信号を表すコンテンツ信号ＳＣを生成し、物理層フォーマット変換部１４へ送る。

物理層フォーマット変換部１４は、コンテンツ信号ＳＣおよびピクセルクロックＳＰを、ＴＭＤＳ（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ−ＭｉｎｉｍｉｚｅｄＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＳｉｇｎａｌｉｎｇ：遷移最小化差動信号インタフェース）仕様の物理層フォーマットに変換し、変換された信号を表す物理層変換信号ＳＴを生成し、受信装置８２へ送信する。このように、送信装置８１は、オーディオクロックＳＡを受信装置８２へ直接には送信せず、代わりにピクセルクロックＳＰに対するオーディオクロックＳＡの相対的情報を有する選択パラメータ値ＮおよびサイクルタイムスタンプＣＴＳを受信装置８２へ送信する。受信装置８２は、ピクセルクロックＳＰ、選択パラメータ値Ｎ、およびサイクルタイムスタンプＣＴＳに基づいて、オーディオクロックＳＡを再生する。

ここで、デジタルオーディオ信号ＤＡのサンプリング周波数をＦＳとすると、オーディオクロック周波数ＦＡは、式３のように示される。
ＦＡ＝１２８＊ＦＳ（３）

図１Ｂは、受信装置８２において、送信装置８１からＨＤＭＩケーブル８３を介して物理層変換信号ＳＴを受信し、再生されたオーディオクロック、すなわち再生オーディオクロックＳＡ１を生成するまでの構成を示すブロック図である。

分離器１６は、受信した物理層変換信号ＳＴに基づいて、ピクセルクロックＳＰ、選択パラメータ値Ｎ、サイクルタイムスタンプＣＴＳ、および再生デジタルオーディオ信号（再生されたデジタルオーディオ信号）ＤＡ１を生成する。分離器１６は、上述したコンテンツ信号生成部１５および物理層フォーマット変換部１４における機能とは、逆の機能を有する。すなわち、分離器１６は、ＴＭＤＳ仕様の物理層フォーマットで構成された物理層変換信号ＳＴに基づいて、コンテンツ信号ＳＣおよびピクセルクロックＳＰを再生する。さらに、分離器１６は、コンテンツ信号ＳＣおよびピクセルクロックＳＰに基づいて、時間軸圧縮デジタルオーディオ信号、選択パラメータ値Ｎ、およびサイクルタイムスタンプＣＴＳを、デジタルビデオ信号ＤＰのブランキング期間から抽出する。分周器６１は、抽出されたサイクルタイムスタンプＣＴＳに基づいて、ピクセルクロックＳＰを、サイクルタイムスタンプＣＴＳを用いて分周した信号を表す再生分周信号ＳＡＤ１を生成する。再生分周信号ＳＡＤ１の周波数（すなわち、再生分周信号周波数）ＦＡＤ１は、ピクセルクロック周波数ＦＰを用いて、式４のように示される。
ＦＡＤ１＝ＦＰ／ＣＴＳ（４）

Ｎ逓倍器６６は、ＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ：位相ロックループ）回路により構成され、位相比較器６２、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）６３、ＶＣＯ（可変位相発振器）６４、およびＮ分周器６５を含む。Ｎ逓倍器６６は、再生分周信号ＳＡＤ１をＮ逓倍し、再生オーディオクロックＳＡ１を生成する。したがって、再生オーディオクロックＳＡ１の周波数（すなわち、再生オーディオクロック周波数）ＦＡ１は、式５のように示される。
ＦＡ１＝ＦＡＤ１＊Ｎ（５）

分離器１６は、バッファメモリ（図示されていない）を含む。分離器１６は、バッファメモリに、デジタルビデオ信号ＤＰのブランキング期間から抽出された時間軸圧縮デジタルオーディオ信号をピクセルクロックＳＰで書き込み、再生オーディオクロックＳＡ１で読み出す。これにより、分離器１６は、時間軸圧縮デジタルオーディオ信号を時間軸伸張し、再生デジタルオーディオ信号ＤＡ１を生成する。再生デジタルオーディオ信号ＤＡ１のサンプリング周波数（すなわち、再生オーディオサンプリング周波数）をＦＳ１とすると、再生オーディオクロックＳＡ１の周波数（すなわち、再生オーディオクロック周波数）ＦＡ１は、式５および式６のように示される。
ＦＡ１＝１２８＊ＦＳ１（６）

１つの実施形態では、選択パラメータ値Ｎは、式７に示されるように、ＦＡ／１５００Ｈｚ以上でかつＦＡ／１２００Ｈｚ以下とする。式７は、式１を用いて、式８のように示される。
（ＦＡ／１５００Ｈｚ）≦Ｎ≦（ＦＡ／１２００Ｈｚ）（７）
１２００Ｈｚ≦ＦＡＤ≦１５００Ｈｚ（８）

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ、図２Ｅ、および図２Ｆのそれぞれでは、９通りのピクセルクロック周波数ＦＰについて、異なった設定事例が示されている。この設定事例は、選択パラメータ値Ｎ、サイクルタイムスタンプＣＴＳ、および分周信号周波数ＦＡＤに関して設定された事例を示している。図２Ａにおいて、９通りの異なった設定事例のうち最初の設定事例は、ピクセルクロック周波数ＦＰが２５．２／１．００１ＭＨｚの場合に、選択パラメータ値Ｎが６８６４であり、サイクルタイムスタンプＣＴＳが２８１２５であり、分周信号周波数ＦＡＤが０．８９５ｋＨｚであることを示している。図２Ａにおける残りの８通りの設定事例、および図２Ａ〜図２Ｆにおける設定事例についても、同様に説明することができる。

図２Ａおよび図２Ｂは、オーディオサンプリング周波数ＦＳが４８ｋＨｚの場合の設定事例である。図２Ｃおよび図２Ｄは、オーディオサンプリング周波数ＦＳが４４．１ｋＨｚの場合の設定事例である。図２Ｅおよび図２Ｆは、オーディオサンプリング周波数ＦＳが９６ｋＨｚの場合の設定事例である。このように、図２Ａ〜図２Ｆは、３通りのオーディオサンプリング周波数ＦＳ（図２Ａ、図２Ｂ；図２Ｃ、図２Ｄ；図２Ｅ、図２Ｆ）のそれぞれについて、９通りのピクセルクロック周波数ＦＰにおける設定事例を示している。その結果、図２Ａ〜図２Ｆは、オーディオサンプリング周波数ＦＳおよびピクセルクロック周波数ＦＰによる、３通り×９通り＝２７通りの異なる組み合わせの設定事例を示している。

ピクセルクロック周波数ＦＰの一部は、係数１．００１を乗算した式のかたちで、または係数１．００１で除算した式のかたちで、示している。サイクルタイムスタンプＣＴＳの一部は、小数点を含んでいる。しかし、サイクルタイムスタンプＣＴＳは、実際には整数であり、整数のサイクルタイムスタンプＣＴＳに基づいて、実数を得るための処理がなされている。たとえば、記載されている小数点を含む実数を挟んで、もっとも近い２つの整数を所定の比率で発生させることにより、記載されている実数を実現することができる。一例として、ＣＴＳ＝９８９０１．１は、９８９０１と９８９０２とを、９：１の比率で発生させることにより実現することができる。図２Ａ〜図２Ｆに記載されている値は、いずれも式１〜３を用いて厳密に計算することができる。

図２Ａ、図２Ｃ、および図２Ｅは、式７および式８を満たさない場合の例、すなわち第１パラメータ値（後述）が用いられる場合の例を示し、図２Ｂ、図２Ｄ、および図２Ｆは、式７および式８を満たす場合の例、すなわち第１パラメータ値（後述）よりも小さい第２パラメータ値が用いられる場合の例を示す。以下では、図２Ａ、図２Ｃ、および図２Ｅにおける各値の関係を基準設定グループと呼び、図２Ｂ、図２Ｄ、および図２Ｆにおける各値の関係を高品質設定グループと呼ぶ。式８に関して、分周信号周波数ＦＡＤは、基準設定グループでは１１００Ｈｚ未満となっているが、高品質設定グループでは１５００Ｈｚとなっている。式７に関しては、オーディオサンプリング周波数ＦＳが４８ｋＨｚの場合、図２Ｂにおける選択パラメータ値Ｎは、図２Ａにおける選択パラメータ値Ｎよりも小さい。オーディオサンプリング周波数ＦＳが４４．１ｋＨｚの場合、図２Ｄにおける選択パラメータ値Ｎは、図２Ｃにおける選択パラメータ値Ｎよりも小さい。さらに、オーディオサンプリング周波数ＦＳが９６ｋＨｚの場合、図２Ｆにおける選択パラメータ値Ｎは、図２Ｅにおける選択パラメータ値Ｎよりも小さい。したがって、オーディオサンプリング周波数ＦＳおよびピクセルクロック周波数ＦＰによる上述した２７通りの異なる組み合わせの設定事例において、高品質設定グループにおける選択パラメータ値Ｎは、基準設定グループにおける選択パラメータ値Ｎよりも小さい。

以下では、オーディオクロックＳＡおよびピクセルクロックＳＰが、２つの異なる基準クロック発振器（たとえば、水晶発振器）に基づいて生成されている場合について、図１Ａ、図１Ｂ、図３Ａ、および図３Ｂを用いて説明する。この場合、水晶振動子の温度特性の差異などにより、オーディオクロックＳＡおよびピクセルクロックＳＰのそれぞれは、互いに独立してその周波数および位相が変動する。その結果、サイクルタイムスタンプＣＴＳの値は、時間とともに変動する。これは、サイクルタイムスタンプＣＴＳが、図１Ａの分周器１１およびカウンタ１２において、オーディオクロックＳＡおよびピクセルクロックＳＰに基づいて生成されるためである。

水晶発振器の発振周波数をｆｒ、その水晶発振器に含まれる水晶振動子の温度特性に基づく水晶発振器の発振周波数の変動幅をｄｒとした場合、両者の割合ｄｒ／ｆｒは所定の値である。したがって、オーディオクロックＳＡの周波数の変動幅は、オーディオクロック周波数ＦＡ（またはオーディオサンプリング周波数ＦＳ）の大きさに対して、所定の割合となる。同様に、ピクセルクロックＳＰの周波数の変動幅は、ピクセルクロック周波数ＦＰの大きさに対して、所定の割合となる。これにより、サイクルタイムスタンプＣＴＳの変動幅は、オーディオサンプリング周波数ＦＳおよびピクセルクロック周波数ＦＰによる上述した２７通りの異なる組み合わせの設定事例において、固有の値となる。

さらに、図１Ｂの分周器６１において、再生分周信号ＳＡＤ１が、サイクルタイムスタンプＣＴＳおよびピクセルクロックＳＰに基づいて生成される。上述したようにサイクルタイムスタンプＣＴＳが時間とともに変動するので、再生分周信号ＳＡＤ１も、時間とともに変動する。信号の周波数および／または位相が時間とともに変動することを、ジッターとも呼ぶ。再生分周信号周波数ＦＡＤ１の変動幅（すなわち、ジッター量）は、オーディオサンプリング周波数ＦＳおよびピクセルクロック周波数ＦＰによる上述した２７通りの異なる組み合わせの設定事例において、固有の値となる。

図３Ａは、再生分周信号ＳＡＤ１について、基本信号スペクトルＳＩＧ（周波数は、再生分周信号周波数ＦＡＤ１に等しい）およびノイズスペクトラムＰＮ１を示している。同様に、図３Ｂは、再生オーディオクロックＳＡ１（図１Ｂ）について、基本信号スペクトルＳＩＧ（周波数は、再生オーディオクロック周波数ＦＡ１に等しい）およびノイズスペクトラムＰＮ２を示している。両図において、縦軸は電力ＰＯＷ、横軸は周波数ＦＲＱを表しており、両図の基本信号スペクトルＳＩＧのレベルは同じ高さに調整されている。ループ帯域ＬＢＷは、Ｎ逓倍器６６（図１Ｂ）を構成するＰＬＬ回路のループ帯域を示す。この場合、再生分周信号ＳＡＤ１のノイズスペクトラムＰＮ１の電力は、ループ帯域ＬＢＷにおいて、ＮＵＰのようにＮ倍に増大する（図３Ｂ）。すなわち、再生オーディオクロック周波数ＦＡ１の変動幅（ジッター量）は、Ｎ逓倍器６６のＰＬＬ回路により、再生分周信号周波数ＦＡＤ１の変動幅よりもＮ倍に大きくなる。このことは、式５において再生オーディオクロック周波数ＦＡ１および再生分周信号周波数ＦＡＤ１を微分することにより、説明することができる。また、再生オーディオクロック周波数ＦＡ１の変動幅は、再生分周信号ＳＡＤ１の場合と同様に、オーディオサンプリング周波数ＦＳおよびピクセルクロック周波数ＦＰによる上述した２７通りの異なる組み合わせの設定事例において、固有の値となる。

しかしながら、オーディオサンプリング周波数ＦＳおよびピクセルクロック周波数ＦＰによる上述した２７通りの異なる組み合わせの設定事例において、高品質設定グループにおける選択パラメータ値Ｎは、上述したように、基準設定グループにおける選択パラメータ値Ｎよりも小さい。それゆえに、上述した２７通りの異なる組み合わせの設定事例において、式７および式８を満足する高品質設定グループにおける再生オーディオクロック周波数ＦＡ１の変動幅は、基準設定グループよりも、選択パラメータ値Ｎの値に大略比例して、それぞれ小さくすることができる。さらに、再生デジタルオーディオ信号ＤＡ１（図１Ｂ）のジッター量は、再生オーディオクロック周波数ＦＡ１のジッター量と等しい、したがって、パラメータ値選択部１３において、高品質設定グループにおける選択パラメータ値Ｎを選択すれば、再生デジタルオーディオ信号ＤＡ１のジッターを低減することができる。

パラメータ値選択部１３は、基準パラメータ値発生部２２、高品質パラメータ値発生部２３、および選択部２１を含む。基準パラメータ値発生部２２は、所定の基準パラメータ値（第１パラメータ値の一例）Ｓ２２を発生する。高品質パラメータ値発生部２３は、所定の高品質パラメータ値（第２パラメータ値の一例）Ｓ２３を発生する。選択部２１は、識別情報処理部２５からの復号識別情報Ｓ２５に基づいて、基準パラメータ値Ｓ２２または高品質パラメータ値Ｓ２３のいずれか一方を選択し、選択されたパラメータ値を表す選択パラメータ値Ｎを生成する。

基準パラメータ値Ｓ２２は、たとえば基準設定グループにおける選択パラメータ値Ｎである。高品質パラメータ値Ｓ２３は、たとえば高品質設定グループにおける選択パラメータ値Ｎである。上述したように、各オーディオサンプリング周波数ＦＳにおいて、高品質パラメータ値Ｓ２３は、基準パラメータ値Ｓ２２よりも小さい。識別情報処理部２５は、復号識別情報Ｓ２５を用いて選択部２１を制御し、たとえば、受信装置８２がテレビ装置の場合に、基準パラメータ値Ｓ２２を選択させ、受信装置８２が、オーディオ装置の場合に、高品質パラメータ値Ｓ２３を選択させる。オーディオ装置は、たとえば、高品質なデジタルオーディオ信号ＤＡを処理することが可能な高品質オーディオ装置である。高品質オーディオ装置は、テレビ装置が有するオーディオ出力のオーディオ品質よりも、高い品質のオーディオ出力を有する。ＡＶ（ＡｕｄｉｏＶｉｄｅｏ：オーディオビデオ）アンプは、高品質オーディオ装置の一例である。

図１Ｃにおいて、受信装置８２は、送信装置８１から、ＨＤＭＩケーブル８３を介して物理層変換信号ＳＴを受信する。受信装置８２は、たとえばテレビ装置または高品質オーディオ装置である。受信装置８２は、識別情報メモリ４０を含む。識別情報メモリ４０は、受信装置８２を識別する識別情報ＩＤを記憶する。識別情報ＩＤは、ＥＤＩＤ（ＥｘｔｅｎｄｅｄＤｉｓｐｌａｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＤａｔａ）仕様に準拠した情報であり、受信装置８２におけるオーディオチャンネル数に関する情報、受信装置８２におけるオーディオサンプリング周波数に関する情報、または受信装置８２におけるオーディオ符号化方式に関する情報の少なくとも１つを含む。識別情報ＩＤは、受信装置８２の種別を示す情報であり、例えば接続された受信装置８２がテレビ装置であるかオーディオ装置であるかを認識可能であり、送信装置８１および受信装置８２において、装置間の認証用に用いられる。

図１Ａにおいて、識別情報処理部２５は、識別情報受信部３２および識別情報復号部３１を含む。識別情報受信部３２は、識別情報メモリ４０から、ＨＤＭＩケーブル８３内のディスプレイデータチャネル（ＤｉｓｐｌａｙＤａｔａＣｈａｎｎｅｌ：ＤＤＣ）を介して識別情報ＩＤを受信し、受信識別情報ＲＩＤを生成する。受信識別情報ＲＩＤは、識別情報ＩＤとは電気的な形態が異なるだけで、識別情報ＩＤの情報をすべて含む。

図１Ｄおよび図１Ｅは、送信装置８１および受信装置８２において、ＥＤＩＤ仕様に基づく関係を示すブロック図である。図１Ｄにおいて、受信装置８２Ａは、テレビ装置である。受信装置８２Ａは、送信装置８１から、ＨＤＭＩケーブル８３を介して物理層変換信号ＳＴを受信する。さらに、受信装置８２Ａは、識別情報メモリ４０Ａを含み、識別情報メモリ４０Ａは、受信装置８２Ａ（すなわち、テレビ装置８２Ａ）を識別する識別情報ＩＤＡを記憶する。送信装置８１は、識別情報メモリ４０ＡからＨＤＭＩケーブル８３介して識別情報ＩＤＡを受信する。

図１Ｅにおいて、受信装置８２Ｂは、高品質オーディオ装置である。受信装置８２Ｂは、送信装置８１から、ＨＤＭＩケーブル８３を介して物理層変換信号ＳＴを受信する。さらに、受信装置８２Ｂは、識別情報メモリ４０Ｂを含み、識別情報メモリ４０Ｂは、受信装置８２Ｂ（すなわち、高品質オーディオ装置８２Ｂ）を識別する識別情報ＩＤＢを記憶する。送信装置８１は、識別情報メモリ４０ＢからＨＤＭＩケーブル８３介して識別情報ＩＤＢを受信する。

さらに、受信装置８２Ｂは、ＨＤＭＩケーブル８３Ａを介してテレビ装置を表す受信装置８２Ｃへ接続され、所望のオーディオケーブルを介してスピーカシステム４１へ接続される。この場合、テレビ装置８２Ｃのオーディオ出力は無効化され、代わりに高品質オーディオ装置８２Ｂのオーディオ出力が有効化される。その結果、スピーカシステム４１から高品質オーディオ装置８２Ｂのオーディオ出力が、テレビ装置８２Ｃのビデオ出力と連動して、テレビ装置８２Ｃが有するオーディオ出力よりも高品質で提供される。

このように、送信装置８１において、識別情報受信部３２は、テレビ装置８２Ａまたは高品質オーディオ装置８２Ｂを識別する情報を含む識別情報ＩＤを受信し、受信識別情報ＲＩＤを生成する。識別情報復号部３１は、受信識別情報ＲＩＤを復号し、復号された識別情報を表す復号識別情報Ｓ２５を生成する。

図１Ｆは、識別情報復号部３１の復号動作を示すフローチャートである。ステップＦ１０において、識別情報復号部３１は動作を開始し、ステップＦ１１において、識別情報復号部３１は、受信識別情報ＲＩＤに含まれるオーディオチャンネル数の値が、所定のチャンネル数よりも多いかどうか、たとえば２チャンネルよりも多いかどうかを判断する。２チャンネルよりも多い場合、ステップＦ１２へ進み、２チャンネル以下の場合、ステップＦ１５へ進む。高品質オーディオ装置８２Ｂは、一例として、左右２チャンネルのフロントチャンネル、左右２チャンネルのサラウンドチャンネル、センターチャンネル、サブウーファーチャンネルの計６チャンネルを備える。

ステップＦ１２において、識別情報復号部３１は、受信識別情報ＲＩＤに含まれるオーディオサンプリング周波数の値が、所定の値以上かどうか、たとえば９６ｋＨｚ以上かどうかを判断する。９６ｋＨｚ以上の場合、ステップＦ１３へ進み、９６ｋＨｚ未満の場合、ステップＦ１５へ進む。高品質オーディオ装置８２Ｂは、９６ｋＨｚ以上のオーディオサンプリング周波数を有するものとする。

ステップＦ１３において、識別情報復号部３１は、受信識別情報ＲＩＤに含まれるオーディオ符号化方式が、たとえば圧縮方式を含むかどうかを判断する。圧縮方式を含む場合、ステップＦ１４へ進み、リニアＰＣＭ（ＬｉｎｅａｒＰｕｌｓｅＣｏｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）（すなわち、非圧縮方式）だけの場合、ステップＦ１５へ進む。高品質オーディオ装置８２Ｂは、ＡＣ３（ＡｕｄｉｏＣｏｄｅｎｕｍｂｅｒ３）およびＤＴＳ（ＤｉｇｉｔａｌＴｈｅａｔｅｒＳｙｓｔｅｍｓ：デジタルシアターシステムズ）などのデジタルオーディオ圧縮方式に関する圧縮オーディオデコード機能を有する。

図１Ｆにおける上述した説明では、ステップＦ１１、ステップＦ１２、ステップＦ１３の順番で、処理が行われていた。なお、このステップＦ１１、Ｆ１２、Ｆ１３における処理の順番は図１Ｆの例に限定されず、ステップＦ１１、Ｆ１２、Ｆ１３の６通りの異なる順番のうち、いずれの順番で処理が行われてもよい。また、図１Ｆにおける上述した説明では、３つのステップＦ１１、Ｆ１２、Ｆ１３のすべてにおいて、処理が行われていた。なお、この３つのステップＦ１１、Ｆ１２、Ｆ１３のうち、いずれか１つまたはいずれか２つにおいてだけ、処理が行われてもよい。

識別情報復号部３１は、ステップＦ１４において、復号識別情報Ｓ２５に高品質オーディオ装置８２Ｂを表し、ステップＦ１６において、動作を終了する。一方、識別情報復号部３１は、ステップＦ１５において、復号識別情報Ｓ２５にテレビ装置８２Ａを表し、ステップＦ１６において、動作を終了する。

このように、高品質オーディオ装置８２Ｂとは、ステップＦ１１、Ｆ１２、Ｆ１３のうち少なくとも１つのステップにおける判断条件を満足するオーディオ装置のことである。

パラメータ値選択部１３は、復号識別情報Ｓ２５がテレビ装置８２Ａを示す場合に（別の観点によれば、復号識別情報Ｓ２５がテレビ装置８２Ａを表す情報を含む場合に）、基準パラメータ値Ｓ２２を選択し、復号識別情報Ｓ２５がテレビ装置８２Ａのオーディオ品質よりも高い品質の高品質オーディオ装置８２Ｂを示す場合に（別の観点によれば、復号識別情報Ｓ２５がテレビ装置８２Ａのオーディオ品質よりも高い品質の高品質オーディオ装置８２Ｂを表す情報を含む場合に）、基準パラメータ値よりも小さい高品質パラメータ値Ｓ２３を選択する。

以上のように、本発明の１つの実施形態の送信装置８１によれば、識別情報処理部２５およびパラメータ値選択部１３を用い、受信装置が高品質オーディオ装置の場合に、選択パラメータ値Ｎとして高品質パラメータ値Ｓ２３を選択する。その結果、受信装置における再生オーディオクロック周波数ＦＡ１の変動幅を小さくし、変動特性を改善することができる。これにより、送信装置８１は、ＨＤＭＩインタフェースを用いた送受信システムにおいて音質の向上を実現することができる。

本発明の送信装置は、ホームシアター分野のＨＤＭＩ送信装置などにおいても、有用である。

以上、実施の形態におけるこれまでの説明は、すべて本発明を具体化した一例であって、本発明はこれらの例に限定されず、本発明の技術を用いて当業者が容易に構成可能な種々の例に展開可能である。

本願請求項に記載の発明の用語と実施の形態に記載の用語との対応関係について説明する。ピクセルクロックＳＰは第１のクロックの一例である。オーディオクロックＳＡは第２のクロックの一例である。パラメータ値選択部１３は選択手段の一例である。分周信号ＳＡＤは第３のクロックの一例である。分周器１１は周波数低減手段の一例である。カウンタ１２は相関検出手段の一例である。コンテンツ信号生成部１５及び物理層フォーマット変換部１４は送信手段の一例である。識別情報処理部は情報取得手段の一例である。識別情報ＩＤは許容範囲情報の一例である。バッファメモリは圧縮手段の一例である。

本発明は、送信装置に利用できる。

本発明の１つの実施形態における送信装置の構成を示すブロック図である。受信装置の一部分の構成を示すブロック図である。送受信システムの構成を示すブロック図である。送信装置および受信装置においてＥＤＩＤ仕様に基づく関係を示すブロック図である。送信装置および受信装置においてＥＤＩＤ仕様に基づく関係を示すブロック図である。本発明の１つの実施形態における識別情報復号部の動作を示すフローチャートである。各パラメータおよび各周波数の関係を示す関係図である。各パラメータおよび各周波数の関係を示す関係図である。各パラメータおよび各周波数の関係を示す関係図である。各パラメータおよび各周波数の関係を示す関係図である。各パラメータおよび各周波数の関係を示す関係図である。各パラメータおよび各周波数の関係を示す関係図である。受信装置の動作を示す説明図である。受信装置の動作を示す説明図である。従来例の送受信システムの構成を示すブロック図である。従来例の送信装置の構成を示すブロック図である。従来例の受信装置における一部分の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１、６１分周器
１２カウンタ
１３パラメータ値選択部
１４物理層フォーマット変換部
１５コンテンツ信号生成部
１６分離器
２１選択部
２２基準パラメータ値発生部
２３高品質パラメータ値発生部
２５識別情報処理部
３１識別情報復号部
３２識別情報受信部
４０、４０Ａ、４０Ｂ識別情報メモリ
４１スピーカシステム
５１バッファメモリ
５２合成部
６２位相比較器
６３ＬＰＦ
６４ＶＣＯ
６５Ｎ分周器
６６Ｎ逓倍器
８１送信装置
８２、８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ受信装置
８３、８３ＡＨＤＭＩケーブル

Claims

受信装置へビデオ信号、オーディオ信号、ビデオ信号を処理するピクセルクロックと相対的情報とを所定のフォーマットに変換し物理層変換信号として送信する送信装置であって、
前記相対的情報は、前記受信装置においてオーディオ信号を処理するオーディオクロックを前記ピクセルクロックから生成するための情報であり、選択パラメータ値ＮとサイクルタイムスタンプＣＴＳとを含み、
前記受信装置から前記受信装置の種別を示す識別情報ＩＤを、前記受信装置から取得する識別情報処理部と、
前記識別情報ＩＤに基づいて複数のパラメータ値の中からいずれかを選択し選択パラメータ値Ｎとするパラメータ値選択部と、
オーディオ信号を処理するオーディオクロックの周波数を前記選択パラメータ値Ｎで分周し分周信号ＳＡＤを出力する分周器と、
前記分周信号ＳＡＤの一周期を前記ピクセルクロックでカウントしてサイクルタイムスタンプＣＴＳを出力するカウンタと、
前記ビデオ信号、前記オーディオ信号、前記ピクセルクロックと前記相対的情報とを所定のフォーマットに変換し前記物理層変換信号として前記受信装置に対して送信する送信手段と、を備え、
前記識別情報ＩＤは受信装置の高品質なオーディオ信号の処理に対応しているか否かを示す情報を含み、
前記複数のパラメータ値には高品質のパラメータ値と基準のパラメータ値とがあり、
前記パラメータ値選択部は、
前記識別情報ＩＤは前記受信装置が高品質なオーディオ信号の処理に対応していることを示す場合、前記高品質のパラメータ値を選択パラメータ値Ｎとし、
前記識別情報ＩＤは前記受信装置が高品質なオーディオ信号の処理に対応していないことを示す場合、前記基準のパラメータ値を選択パラメータ値Ｎとする、送信装置。
前記識別情報ＩＤは、前記受信装置のオーディオチャンネル数に関する情報、オーディオサンプリング周波数に関する情報、またはオーディオ符号化方式に関する情報を含む、請求項１に記載の送信装置。
前記パラメータ値選択部は、
前記識別情報ＩＤが前記受信装置の前記オーディオチャンネル数が２チャンネルより多く、
前記オーディオサンプリング周波数が９６ｋＨｚ以上で、前記オーディオ符号化方式が圧縮方式を含む場合、前記高品質の選択パラメータ値を選択パラメータ値Ｎとする、請求項２に記載の送信装置。
前記パラメータ値選択部は、
前記識別情報ＩＤに基づいて前記受信装置がオーディオ装置であると判断した場合は、前記高品質のパラメータ値を前記選択パラメータ値Ｎとし、前記識別情報ＩＤに基づいて前記受信装置がテレビ装置であると判断した場合は、前記基準のパラメータ値を前記選択パラメータ値Ｎとする、請求項１に記載の送信装置。