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WO2009125573A1 - 送信装置および受信装置 - Google Patents

送信装置および受信装置 Download PDF

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Publication number
WO2009125573A1
WO2009125573A1 PCT/JP2009/001592 JP2009001592W WO2009125573A1 WO 2009125573 A1 WO2009125573 A1 WO 2009125573A1 JP 2009001592 W JP2009001592 W JP 2009001592W WO 2009125573 A1 WO2009125573 A1 WO 2009125573A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
audio
frequency division
frequency
clock
division parameter
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/001592
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
柳澤玲互
加藤秀司
高橋学志
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Priority to JP2010507146A priority Critical patent/JP5194110B2/ja
Priority to CN2009801069482A priority patent/CN101960847A/zh
Publication of WO2009125573A1 publication Critical patent/WO2009125573A1/ja

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/08Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division
    • H04N7/083Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division with signal insertion during the vertical and the horizontal blanking interval, e.g. MAC data signals
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/093Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using special filtering or amplification characteristics in the loop
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/0008Synchronisation information channels, e.g. clock distribution lines
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2370/00Aspects of data communication
    • G09G2370/12Use of DVI or HDMI protocol in interfaces along the display data pipeline
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/003Details of a display terminal, the details relating to the control arrangement of the display terminal and to the interfaces thereto
    • G09G5/006Details of the interface to the display terminal
    • G09G5/008Clock recovery

Definitions

  • the present disclosure generally relates to a transmission device and a reception device used for high-speed transmission of video data and audio data.
  • a DVI (Digital Visual Interface) standard is known as an interface standard for high-speed transmission of digitized video data between a computer main body and a display.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a method of multiplexing audio data and transmitting video data in accordance with the DVI standard.
  • FIG. 27 is a block diagram showing a configuration example of a conventional transmission / reception system.
  • a transmission device 501 and a reception device 601 are connected to each other via a transmission line that conforms to the DVI standard.
  • the transmission apparatus 501 multiplexes audio data with video data and transmits the multiplexed audio data to the reception apparatus 601.
  • Examples of the transmission device 501 include a DVD player and a BD (Blu-ray Disc) recorder
  • examples of the reception device 601 include a plasma television and a liquid crystal television.
  • a frequency division parameter determination unit 53 is provided in the transmission device 501 to obtain frequency division parameters M and N for connecting the pixel clock and the audio clock, and the frequency division parameters M and N are replaced with the audio clock. And transmit.
  • FIG. 28 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 division parameter N is a parameter for dividing the audio clock
  • the division parameter M is a parameter for dividing the pixel clock. The following relationship exists among the frequency f of the audio clock, the frequency pclk of the pixel clock, and the frequency division parameters M and N.
  • N a predetermined value
  • M the result of counting the N frequency division of the audio clock with the pixel clock.
  • N 6144 is set
  • FIG. 29 shows a configuration example of the conventional frequency division parameter determination unit 53.
  • the frequency division parameters M and N obtained by the frequency division parameter determination unit 53 in this way are packetized by the video / audio / packet multiplexing unit 51 and multiplexed during the blanking period of the video data.
  • the video / audio / packet multiplexing unit 51 packetizes the audio data in the same manner, and multiplexes it during the blanking period of the video data.
  • the audio data is temporarily stored in the transmission data storage unit 52 and output in synchronization with the blanking period of the video data.
  • An SRAM is usually used for the transmission data storage unit 52.
  • the video / audio / packet multiplexed data and the pixel clock output from the transmission device 501 are transmitted via the transmission path and received by the reception device 601.
  • the video / audio / packet separating unit 61 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 separating unit 61 separates and outputs the frequency division parameters M and N.
  • the audio clock reproduction unit 63 reproduces the audio clock using the divided frequency division parameters M and N and the pixel clock.
  • FIG. 30 shows a configuration example of a conventional audio clock reproduction unit 63.
  • the audio clock reproduction unit 63 includes a PLL (Phase Locked Loop) including a phase comparator 631, an LPF (Low Pass Filter) 632, a VCO (Voltage Controlled Oscillator) 633, and an N frequency divider 634. ing.
  • PLL Phase Locked Loop
  • LPF Low Pass Filter
  • VCO Voltage Controlled Oscillator
  • the oscillation frequency fr of the VCO 633 is equal to that of the PLL.
  • fpr corresponds to the phase comparison frequency of the PLL. Since this relationship is the same as the relationship between the frequency dividing parameters M and N on the transmission apparatus 501 side, the pixel clock, and the audio clock, the oscillation frequency fr of the VCO 633 is equal to the frequency f of the audio clock on the transmission side. That is, the audio clock is reproduced on the receiving side.
  • the audio data separated and output from the video / audio / packet separation unit 61 is temporarily stored in the reception data storage unit 62 and output in synchronization with the audio clock reproduced by the audio clock reproduction unit 63. That is, audio data synchronized with the audio clock is output from the receiving device 601. If this is converted into an analog signal using the DA converter 31, for example, it can be audible.
  • HDMI High-Definition Multimedia Interface
  • DVI Digital Video Interface
  • audio data can be multiplexed with video data and transmitted.
  • advances in AV equipment in recent years have progressed rapidly, and a technology for realizing further improvement in sound quality is always needed and desired.
  • the audio clock can be satisfactorily reproduced on the reception device side.
  • the pixel clock and the audio clock are not synchronized on the transmitting device side, the audio clock cannot be reproduced properly on the receiving device side, and jitter is superimposed on the reproduced audio clock. There was a problem that it was possible. With respect to this point, the results of studies by the inventors will be described.
  • the value is not necessarily a constant value.
  • f / N 1 kHz
  • the result of counting the N frequency division of the audio clock with the pixel clock does not become the constant value M, but varies as M1, M2, M3,.
  • the reproduced audio clock has a smooth step response due to the effect of the LPF, the frequency eventually fluctuates, for example, f1, f2, f3,.
  • Such a change in the frequency of the audio clock causes a deterioration in the sound quality of the analog audio signal. That is, when the audio data is converted into an analog audio signal by the DA converter 31, if the frequency of the audio clock fluctuates as f1, f2, f3,..., Distortion occurs in the analog audio signal due to this fluctuation.
  • the frequency of this distortion is about f / N, for example, about 1 kHz in the case of HDMI. That is, a distortion of about 1 kHz is superimposed on the analog audio signal, which causes deterioration in sound quality and sounds as noise.
  • An object of the present disclosure is to suppress deterioration in sound quality of an audio signal and enable transmission of high-quality audio data in a transmission device and a reception device in a digital interface for video / audio transmission.
  • a transmission device in a digital interface for video / audio transmission outputs a frequency division parameter for associating a pixel clock for video data and an audio clock for audio data, and a frequency division parameter control unit Video / audio / packet multiplexing for generating transmission data by packetizing the audio data to be transmitted and the frequency division parameter output from the frequency division parameter control unit and superimposing them on the blanking period of the video data to be transmitted
  • two integer values Pt and Qt that are out of a predetermined band including at least 300 Hz to 3 kHz as the band of the audio data are output as the frequency division parameter. It is.
  • the frequency of distortion generated in the audio signal due to the frequency variation of the audio clock reproduced on the receiving device side as a frequency division parameter for associating the pixel clock with the audio clock from the transmission device is Values that deviate from the audio data band can be transmitted.
  • a frequency division parameter determining unit that determines two integer values Mt and Nt satisfying the relationship, and a frequency division parameter averaging unit that averages one or both of Mt and Nt and outputs the averaged frequency division parameter
  • a video / audio / packet multiplexing unit that generates transmission data by packetizing the audio data to be transmitted and the averaged frequency division parameter, and superimposing them on a blanking period of the video data to be transmitted.
  • the transmission data and the pixel clock are transmitted.
  • the averaged frequency is transmitted from the transmission device as the frequency division parameter for associating the pixel clock and the audio clock.
  • the transmitting apparatus further includes an audio clock regeneration unit that generates a new audio clock based on the averaged frequency division parameter and the pixel clock, and is synchronized with the new audio clock.
  • the voice data that has been used may be used as the voice data to be transmitted.
  • the speed is the same between the voice data generation on the transmission device side and the voice data reproduction on the reception device side, and the deterioration of the voice quality can be prevented.
  • a receiving device in a digital interface for video / audio transmission includes: video data; audio data; a pixel clock for the video data; and audio for the audio data.
  • the audio clock reproducing unit includes: an audio clock reproducing unit that reproduces an audio clock by operating the PLL so as to satisfy the relationship; and a band determining unit that discriminates the band of the fpr in the audio clock reproducing unit. Is configured to switch the loop characteristics of the PLL according to the discrimination result of the band discrimination unit.
  • the loop characteristic of the PLL in the audio clock reproduction unit is appropriately switched according to the band of fpr, so the time until the PLL outputs the target audio clock, that is, the lock time is minimized. There is no occurrence of sound interruption.
  • a receiving device in a digital interface for video / audio transmission includes: video data; audio data; a pixel clock for the video data; and audio for the audio data.
  • An audio clock reproducing unit that reproduces an audio clock the audio clock reproducing unit being capable of dealing with at least two types of frequency division parameters, and depending on the type of frequency division parameter, the loop characteristics of the PLL Are configured to switch between.
  • the loop characteristics of the PLL in the audio clock reproduction unit are appropriately switched according to the type of the frequency division parameter, so that no sound is generated due to the mismatch between the frequency division parameter and the PLL characteristic. Problems such as deterioration of sound quality can be prevented.
  • a receiving device in a digital interface for transmitting video / audio data is configured to receive video data, audio data, a pixel clock for the video data, and the audio data from the received data.
  • the frequency of the distortion generated in the audio signal due to the frequency variation of the reproduced audio clock is the band of the audio data. Values that deviate from can be regenerated. Thereby, even if distortion occurs in the audio signal due to the frequency fluctuation of the reproduced audio clock on the receiving device side, it cannot be heard as noise, so that deterioration of sound quality can be suppressed.
  • a receiving device in a digital interface for video / audio transmission includes: video data; audio data; a pixel clock for the video data; and audio for the audio data.
  • a video / audio / packet separating unit that separates a frequency division parameter for associating with a clock, a frequency division parameter averaging unit that averages the frequency division parameter and outputs the averaged frequency division parameter, and a PLL (Phase Locked Loop), and includes an audio clock reproduction unit that reproduces an audio clock by the operation of the PLL from the received pixel clock and the averaged frequency division parameter.
  • PLL Phase Locked Loop
  • the frequency division parameter for associating the pixel clock and the audio clock is averaged and used in the receiving apparatus. Therefore, since the distortion of the audio signal due to the frequency fluctuation of the reproduced audio clock is suppressed on the receiving device side, it is possible to suppress the deterioration of the sound quality.
  • the present disclosure since the deterioration of the sound quality of the sound signal reproduced on the receiving device side is suppressed, it is possible to transmit sound data with high sound quality.
  • FIG. 1 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of a transmission device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of the receiving device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating an internal configuration example of the audio clock reproducing unit in the configuration of FIG.
  • FIG. 4 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of the transmission / reception system according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of a transmission device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating an internal configuration example of the frequency division parameter control unit in the configuration of FIG. 5.
  • FIG. 5 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of a transmission device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of a receiving device according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is an exemplary block diagram illustrating an internal configuration example of the audio clock reproduction unit in the configuration of FIG.
  • FIG. 9 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of a transmission / reception system according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of a receiving device according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating an internal configuration example of the frequency division parameter regeneration unit in the configuration of FIG. 10.
  • FIG. 12 is an exemplary diagram conceptually showing the frequency division parameter regeneration.
  • FIG. 13 is an exemplary diagram conceptually illustrating the frequency division parameter regeneration.
  • FIG. 14 is an exemplary diagram illustrating an internal configuration example of the frequency division parameter regenerating unit in the configuration of FIG.
  • FIG. 15 is an exemplary diagram conceptually showing the frequency division parameter regeneration.
  • FIG. 16 is an exemplary diagram conceptually illustrating the frequency division parameter regeneration.
  • FIG. 17 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of a transmission apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 18 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of a transmission device according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 is an exemplary diagram illustrating an internal configuration example of the frequency division parameter averaging unit in the configuration of FIG.
  • FIG. 20 is an exemplary diagram conceptually showing the effect of frequency division parameter averaging.
  • FIG. 21 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of a modified example of the transmission apparatus according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 22 is an exemplary block diagram illustrating a configuration of a receiving device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 23 is an exemplary diagram showing an internal configuration example of the audio clock reproduction unit in the configuration of FIG.
  • FIG. 24 is an exemplary diagram showing an internal configuration example of the audio clock reproduction unit in the configuration of FIG.
  • FIG. 25 is an exemplary diagram showing an internal configuration example of the audio clock reproduction unit in the configuration of FIG.
  • FIG. 26 is an exemplary diagram showing an example of an internal configuration of the ⁇ - ⁇ converter in the configuration of FIG.
  • FIG. 27 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional transmission / reception system.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a relationship between the audio clock and the pixel clock and the frequency division parameter.
  • FIG. 29 is a configuration example of a conventional frequency division parameter determination unit.
  • FIG. 30 is a configuration example of a conventional audio clock reproducing unit.
  • FIG. 31 is an exemplary diagram conceptually showing the change of the audio clock frequency caused by the change of the frequency division parameter.
  • the transmission device and the reception device shown in the present embodiment are connected to each other by a transmission line conforming to the HDMI standard that is upward compatible with the DVI standard.
  • the scope of application of the present disclosure is not limited to HDMI as a digital interface for video / audio transmission, and can be applied to other digital interfaces.
  • FIG. 1 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of a transmission device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the transmission apparatus 101 in FIG. 1 includes a video / audio / packet multiplexing unit (multiplexing unit) 11, a transmission data storage unit 12, a frequency division parameter determination unit 13, and a transmission band determination unit 14.
  • the frequency division parameter determination unit 13 determines frequency division parameters Pt and Qt for associating the pixel clock and the audio clock. Further, when the frequency division parameters Pt and Qt are determined, the band of the audio data determined by the transmission band determination unit 14 is used as a basis.
  • the frequency division parameter determination unit 13 and the transmission band determination unit 14 constitute a frequency division parameter control unit 15 that outputs a frequency division parameter.
  • the transmission data storage unit 12 is configured by, for example, an SRAM, temporarily stores audio data synchronized with the audio clock, and outputs the audio data in synchronization with the pixel clock.
  • the video / audio / packet multiplexing unit 11 packetizes the audio data output from the transmission data storage unit 12 and multiplexes it during the blanking period of the video data. Further, the frequency division parameters Pt and Qt output from the frequency division parameter determination unit 13 are also packetized and multiplexed in the same manner during the blanking period of the video data.
  • the obtained video / audio / packet multiplexed data is output from the transmission apparatus 101 together with the pixel clock as transmission data.
  • the frequency of the audio clock is ft
  • the frequency of the pixel clock is pclk.
  • the frequency division parameters Pt and Qt are determined so that the frequency fpt becomes a frequency outside the audio data band determined by the transmission band determining unit 14 (that is, not within the frequency band).
  • this band may be a human audible band (generally 20 Hz to 20 kHz) or a human voice band (generally 300 Hz to 4 kHz).
  • a narrower range for example, 300 Hz to 1.5 kHz may be used.
  • the frequency may be 300 Hz to 3 kHz. That is, it is preferable that a predetermined band including at least 300 Hz to 3 kHz considered to be easily felt by human beings is defined as a band of audio data. These values may be preset by the manufacturer.
  • this band is set as a fluctuation value
  • a user operating the transmission apparatus 101 may be settable. That is, since there are individual differences in the human audible band, the user may be able to set the band where the noise is felt to be the lowest while listening to the voice reproduced on the receiving device side.
  • the transmission band determination unit 14 may scan the voice data to be transmitted in advance and determine the band of the voice data based on the maximum frequency and the minimum frequency included in the voice data.
  • the transmission band discrimination unit 14 determines both or one of the maximum frequency and the minimum frequency as the band of the audio data in order to maximize the sound quality. This determination is not limited to this, for example, but may be performed once or a plurality of times for each independent audio data such as a song, a broadcast program, a media program, or the value determined at any point in time is used. You may make it do.
  • frequency division parameters Pt and Qt are determined.
  • fpt may be determined based on the sampling frequency fs of the audio data. For example, 1/2 of the sampling frequency fs, or more generally V times the U of the sampling frequency fs (U and V are integers) may be used as the value of fpt.
  • the transmission apparatus 101 can be connected to a conventional reception apparatus.
  • the transmission apparatus can transmit audio data with high sound quality.
  • fpt fs / 2
  • the same effect can be obtained by setting fpt to be out of the audio data band as described above.
  • the fpt is an integral multiple of fs / 2
  • unnecessary aliasing noise does not occur.
  • 20 kHz which is the upper limit of the human audible band
  • fpt is set to an integral multiple of fs / 2, such aliasing noise does not occur.
  • FIG. 2 is an exemplary block diagram showing a configuration example of the receiving apparatus according to the present embodiment.
  • a receiving apparatus 201 illustrated in FIG. 2 is configured to be compatible with both the transmitting apparatus 101 according to the present embodiment illustrated in FIG. 1 and a conventional transmitting apparatus.
  • 2 includes a video / audio / packet separation unit (separation unit) 21, a reception data storage unit 22, an audio clock reproduction unit 23, and a band determination unit 24.
  • the video / audio / packet separator 21 separates video data, audio data, and frequency division parameters Pr and Qr from the received video / audio / packet multiplexed data.
  • 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 audio clock reproduction unit 23 includes a PLL, and reproduces an audio clock from the pixel clock and the frequency division parameters Pr and Qr.
  • the separated audio data is temporarily stored in the reception data storage unit 22 and output from the reception data storage unit 22 in synchronization with the audio clock reproduced by the audio clock reproduction unit 23. That is, audio data synchronized with the audio clock is output from the receiving device 201. For example, the output audio data is converted into an analog audio signal by the DA converter 31.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating an internal configuration example of the audio clock reproduction unit 23. 3 includes a frequency divider 231, a phase comparator 232, low pass filters (LPF 1 and LPF 2) 233 and 234, a VCO 236 (oscillation frequency fr), and a frequency divider 237. Yes.
  • fpr corresponds to the phase comparison frequency of the PLL.
  • this relationship is the same as the relationship between the frequency division parameters Pt and Qt, the pixel clock, and the audio clock in the transmission apparatus 101 in FIG. 1, and therefore the oscillation frequency fr of the VCO 236 is equal to the frequency ft of the audio clock on the transmission side. . That is, the audio clock is reproduced on the receiving side.
  • the phase comparison frequency fpr has different values depending on the characteristics of the transmission device connected to the reception device 201. For example, when the transmission apparatus 101 of FIG. 1 is connected, the phase comparison frequency fpr is outside the band of the audio data determined by the transmission band determination unit 14 as with the above-described fpt. On the other hand, when a conventional transmitter is connected, the phase comparison frequency fpr is usually in the audio data band.
  • the phase comparison frequency fpr varies depending on the characteristics of the transmission device connected to the reception device 201.
  • the band discrimination unit 24 discriminates the expected band of the phase comparison frequency fpr, and the PLL loop characteristic in the audio clock reproduction unit 23 is switched according to the discrimination result. It is configured. Therefore, the audio clock reproduction unit 23 of FIG. 3 includes a changeover switch 235 for selecting the outputs of the low-pass filters 233 and 234.
  • the changeover switch 235 selects the output of the narrow band low pass filter 233, while when the phase comparison frequency fpr is high, the changeover switch 235 selects the output of the wide band low pass filter 234. To do. Thereby, the loop characteristics of the PLL are optimized according to the expected phase comparison frequency fpr. Therefore, since the time (lock time) until the PLL outputs the target audio clock is minimized, the occurrence of sound interruption is eliminated.
  • FIG. 3 a configuration in which switching is performed by providing two types of low-pass filters of narrow band and broadband is illustrated, but if a configuration in which switching is performed by providing three or more types of low-pass filters, various phase comparison frequencies fpr are provided. Can be optimized.
  • the example of switching the characteristics of the low-pass filter has been shown as a method of switching the loop characteristics of the PLL. However, for example, the voltage / frequency characteristics of the VCO may be switched, or both may be combined. Good. In any case, the loop characteristics of the PLL may be optimized according to the determined phase comparison frequency fpr.
  • the PLL may be configured with a digital circuit.
  • the VCO is constituted by a counter, for example, and outputs a triangular wave or a sawtooth wave.
  • the pixel clock pclk may be used as the operation clock of such a VCO.
  • a stable clock is supplied from a crystal oscillator, it is possible to reproduce a stable audio clock independent of the jitter of the pixel clock pclk. The same applies to each receiving apparatus described later.
  • the transmission device side adds information that can determine whether the phase comparison frequency fpr is high or low to the packet that transmits the frequency division parameters Pr and Qr, and the band determination unit 24 determines this information. It may be. Specifically, for example, if the frequency division parameter packet transmitted from the conventional transmission apparatus and the frequency division parameter packet transmitted from the transmission apparatus 101 in FIG. Good.
  • FIG. 4 is an exemplary block diagram showing a configuration example of the transmission / reception system according to the present embodiment.
  • the basic configurations of the transmitting apparatus 101A and the receiving apparatus 201A are substantially the same as those of the transmitting apparatus 101 in FIG. 1 and the receiving apparatus 201 in FIG. 2, respectively, and common components are denoted by the same reference numerals.
  • the receiving device 201A includes a memory 25 that stores information on the receiving device
  • the transmitting device 101A includes a control unit 16 that reads information on the memory 25, and is based on the read information on the receiving device 201A. The difference is that the frequency division parameter to be transmitted is set.
  • the EDID (Enhanced Display Data Channel) is widely known as the memory 25 for storing information of the receiving device 201A.
  • the EDID is composed of a rewritable memory such as an EEPROM, and stores version information, a format of video data and audio data that can be received by the receiving apparatus, and the like.
  • the control unit 16 of the transmission apparatus 101A reads, for example, version information of EDID, and controls the frequency division parameter determination unit 13 to transmit a frequency division parameter that can be received by the reception apparatus 201A. By performing such control, the setting by the transmission band discriminating unit 14 which is necessary in the transmission apparatus 101 of FIG. 1 becomes unnecessary, and thus plug and play is possible.
  • high-quality sound data can be transmitted by a digital interface and reproduced.
  • FIG. 5 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of a transmission device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.
  • 5 includes a video / audio / packet multiplexing unit 11, a transmission data storage unit 12, a frequency division parameter control unit 15A, and a setting unit 17.
  • the frequency division parameter control unit 15A outputs at least two types of frequency division parameters for associating the pixel clock and the audio clock.
  • the frequency division parameters M and N compatible with the conventional transmission apparatus are output as the frequency division parameter 1
  • the frequency division parameters Pt and Qt compatible with the transmission apparatus according to the first embodiment are output as the frequency division parameters. 2 is output.
  • the setting unit 17 is for setting the type of frequency division parameter output by the frequency division parameter control unit 15A.
  • the user of the transmission apparatus 102 can operate using a menu screen or the like.
  • the user outputs frequency division parameters M and N when the receiving side is a conventional receiving device, and outputs frequency division parameters Pt and Qt when the receiving side is the receiving device according to the first embodiment.
  • Control the setting unit Or you may make it the setting part 17 perform a setting according to audio
  • the type of frequency division parameter is switched depending on whether the audio data is a music source or a movie source.
  • the video / audio / packet multiplexing unit 11 packetizes the frequency division parameter output from the frequency division parameter control unit 15A, and multiplexes and transmits the packet during the blanking period of the video data. At this time, each type of frequency division parameter may be transmitted as the same packet. For example, if the packet header is different between the frequency division parameter 1 and the frequency division parameter 2, processing on the reception side is simplified. .
  • FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating an internal configuration example of the frequency division parameter control unit 15A of FIG.
  • the selector 151 selects either N or Qt as a frequency division parameter according to the setting of the setting unit 17.
  • the frequency divider 152 divides the audio clock by N or Qt, and the counter 153 counts the period by the pixel clock.
  • the count value of the counter 153 is output as the frequency division parameter M or Pt.
  • pclk / M ft / N Is within the bandwidth of the voice data
  • pclk / Pt f / Qt Is out of the band of voice data.
  • the frequency division parameters M and N are transmitted to the conventional reception apparatus, while the first By transmitting the frequency division parameters Pt and Qt to the receiving apparatus according to the embodiment, it is possible to transmit audio data with higher sound quality than in the past. Further, since it is possible to avoid transmitting the frequency division parameters Pt and Qt to the conventional receiving apparatus, no sound is generated due to inconsistency between the frequency dividing parameter and the PLL of the receiving apparatus, or sound quality is deteriorated. There is no problem to do.
  • one type of audio data can reduce the circuit scale of the transmission apparatus.
  • FIG. 7 is an exemplary block diagram showing a configuration example of the receiving apparatus according to the present embodiment.
  • the receiving apparatus 202 of FIG. 7 includes a video / audio / packet separating unit 21, a received data storage unit 22, and an audio clock reproducing unit 26.
  • the audio clock reproduction unit 26 has a PLL, and reproduces the audio clock by the operation of the PLL from the received pixel clock and the frequency division parameter separated by the video / audio / packet separation unit 21.
  • at least two types of frequency division parameters can be handled, and the PLL loop characteristics are switched according to the type of frequency division parameter.
  • the video / audio / packet separating unit 21 distinguishes and outputs at least two types of frequency division parameters. For example, when the frequency division parameters M and N are included in the transmission data, these are output as the frequency division parameter 1, and when the frequency division parameters Pr and Qr are included in the transmission data, they are output as the frequency division parameter 2. Output as. For example, when the frequency division parameters M and N and the frequency division parameters Pr and Qr are transmitted in different packets, the type of the frequency division parameter is distinguished by the packet header. When transmitted in the same packet, for example, N and Qr are distinguished from each other and output.
  • FIG. 8 is an exemplary block diagram showing an example of the internal configuration of the audio clock reproduction unit 26 of FIG.
  • the phase comparator 263 and the VCO 266 are shared by two types of frequency division parameters.
  • the selector 262 selects one of the outputs of the frequency dividers 261a and 261b
  • the selector 265 selects one of the outputs of the low-pass filters 264a and 264b
  • the selector 268 selects one of the outputs of the frequency dividers 267a and 267b. select.
  • the setting unit 269 controls the selection operation of the selectors 262, 265, and 268 depending on whether the frequency division parameter separated by the video / audio / packet separation unit 21 is M, N, Pr, or Qr. That is, the setting unit 269 switches the PLL loop characteristics according to the type of the frequency division parameter.
  • the receiving apparatus of the present embodiment for example, when the frequency division parameters M and N are received from the conventional transmitting apparatus, the sound reproduction with the conventional sound quality can be performed, and the transmission according to the present embodiment or the first embodiment is performed.
  • the frequency division parameters Pr and Qr are received from the apparatus, it is possible to reproduce sound data with higher sound quality than in the past.
  • the operation of the audio clock reproduction unit 26 is appropriately performed. Since switching is performed, no sound is generated due to inconsistency between the frequency division parameter and the PLL characteristic, or sound quality is not deteriorated.
  • FIG. 9 is an exemplary block diagram showing a configuration example of the transmission / reception system according to the present embodiment.
  • the basic configurations of the transmitting apparatus 102A and the receiving apparatus 202A are substantially the same as those of the transmitting apparatus 102 in FIG. 5 and the receiving apparatus 202 in FIG. 7, respectively, and common components are denoted by the same reference numerals.
  • the receiving device 202A includes a memory 25 for storing information on the receiving device
  • the transmitting device 102A includes a control unit 16 that reads information on the memory 25. Based on the read information on the receiving device 201A. The difference is that the frequency division parameter to be transmitted is set.
  • EDID Enhanced Display Data Channel
  • the control unit 16 of the transmission device 102A reads, for example, version information of the EDID, and controls the frequency division parameter control unit 15A to transmit a frequency division parameter that can be received by the reception device 202A.
  • the setting by the setting unit 17 that is necessary in the transmission apparatus 102 in FIG. 5 becomes unnecessary, and thus plug and play is possible.
  • high-quality sound data can be transmitted and reproduced by a digital interface.
  • FIG. 10 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of a receiving device according to the third embodiment of the present disclosure. 10, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2, and detailed description thereof is omitted here. 10 includes a video / audio / packet separation unit 21, a reception data storage unit 22, a frequency division parameter regeneration unit 28, and an audio clock reproduction unit 29.
  • the receiving apparatus 203 receives the frequency division parameter transmitted from the conventional transmission apparatus, and performs frequency division such that the frequency division parameter is output from the transmission apparatus according to the first embodiment from the received frequency division parameter.
  • this band when this band is a fixed value, it may be a human audible band (generally 20 Hz to 20 kHz) or a human voice band (generally 300 Hz to 4 kHz). Alternatively, a narrower range, for example, 300 Hz to 1.5 kHz may be used. Alternatively, for example, the frequency may be 300 Hz to 3 kHz. That is, it is preferable that a predetermined band including at least 300 Hz to 3 kHz considered to be easily felt by human beings is defined as a band of audio data. These values may be preset by the manufacturer.
  • this band is set as a fluctuation value
  • a user operating the receiving device 203 may be settable. That is, since there are individual differences in the human audible band, it may be possible to set the band where the user feels the lowest noise while listening to the reproduced voice.
  • the frequency division parameter regenerating unit 28 may scan the received audio data in advance and determine the band of the audio data based on the maximum frequency and the minimum frequency included in the audio data.
  • the frequency dividing parameters Pr and Qr are regenerated.
  • fpr may be determined based on the sampling frequency fs of the audio data. For example, 1/2 of the sampling frequency fs or more generally V times the U of the sampling frequency fs (U and V are integers) may be used as the value of fpr.
  • the receiving device 203 receives the frequency division parameters Mr and Nr transmitted from the conventional transmitting device.
  • the pixel clock frequency is pclk
  • ftr is usually in the audio data band.
  • the frequency division parameter regenerating unit 28 regenerates new frequency division parameters Pr and Qr based on the received frequency division parameters Mr and Nr.
  • fpr corresponds to the phase synchronization frequency of the PLL in the audio clock reproduction unit 29.
  • FIG. 11 is an exemplary diagram showing an example of the internal configuration of the frequency division parameter regeneration unit 28 in this case.
  • FIG. 12 is an exemplary diagram conceptually showing such frequency division parameter regeneration.
  • the frequency division parameter regeneration unit 28 is configured to output an integer value as Pr, and configured to output so that the average value of the output becomes the value of Pr obtained by calculation. It is assumed that
  • Pr becomes a value close to an integer (for example, 100.0625, 99.984375, etc.), and the fluctuation cycle is also close to the original Mr fluctuation cycle.
  • Mr is a constant value
  • the frequency division parameter regenerating unit 28 alternates the value of “ ⁇ 1” of the integer value. Shall be output.
  • the frequency division parameter regeneration unit 28 alternately outputs “MA′ ⁇ 1” and “MA ′ + 1” as the value of Pr.
  • the average output value of Pr becomes MA '
  • Mr is updated to become MB
  • the above processing is considered to superimpose a “noise sequence in which the average value becomes zero” represented by, for example, ⁇ 1, +1, ⁇ 1, +1,... ⁇ On the average output value of Pr. Can do.
  • the amplitude of noise is not necessarily limited to “ ⁇ 1”, and may be any amplitude.
  • FIG. 14 is an exemplary diagram showing an internal configuration of the frequency division parameter regeneration unit 28 in this case.
  • the frequency division parameter regeneration unit 28 outputs the same value as Nr as Qr.
  • the M reproducing unit 283 newly generates one Pr by using n Mrs that fluctuate at the frequency ftr.
  • FIG. 15 is an exemplary diagram conceptually showing such frequency division parameter regeneration.
  • the M regeneration unit 283 obtains one MA from n MA1 to MAn.
  • the MA for example, an average value or median value of n MA1 to MAn is used.
  • the M regeneration unit 283 obtains an MB from n MB1 to MBn and obtains an MC from n MC1 to MCn. That is, MA, MB, MC,... Are obtained as Pr.
  • the output of Pr cannot be switched suddenly.
  • the problem may be that it becomes abnormal (ie, the frequency of the audio clock suddenly changes to an unusual level, causing noise such as crackling, clapping, or popping sound).
  • Nr and Mr have changed significantly, for example ⁇ 10, ⁇ 20, ⁇ 100 or ⁇ 200 (changes whose absolute value exceeds a predetermined threshold).
  • the process in the M regeneration unit 283 is stopped and initialized once, and the Pr regeneration process is performed again from there.
  • the control unit 285 outputs the original Mr as it is.
  • FIG. 16 is an exemplary diagram showing such processing.
  • the sampling frequency fs is switched from fs1 to fs2 when the value of Mr changes from MYn to MB1, and a large change occurs in the value of Mr.
  • the regeneration process of Pr may be stopped immediately.
  • it is not stopped immediately, and when MB2 is received, the value of Mr is actually large. Recognizing that there has been a change, the regeneration process of Pr is stopped. In this way, it is possible to reduce the probability that the regeneration process of Pr will be redone by recognizing that there is a large change in the value of Mr only when a greatly different value of Mr is detected twice (or more). .
  • the frequency division parameter regeneration unit 28 is provided in the reception device 203, and the frequency division parameter is regenerated, thereby changing the frequency of fluctuation of the frequency division parameter (the PLL phase synchronization frequency in the audio clock reproduction unit) fpr.
  • the frequency division parameter the PLL phase synchronization frequency in the audio clock reproduction unit
  • the receiving apparatus may be configured so that both conversions are possible, and the user may be able to select one of them on a menu screen, for example, or may be automatically switched based on audio data. When switching automatically, for example, conversion may be switched between a music source and a movie source.
  • a frequency division parameter regeneration unit 18 similar to the frequency division parameter regeneration unit 28 described above may be added to the transmission device 103.
  • a transmission device similar to that of the first embodiment can be realized simply by adding the transmission parameter regeneration unit 18 based on the configuration of the conventional transmission device.
  • FIG. 18 is an exemplary block diagram illustrating a configuration example of the transmission apparatus according to the present embodiment.
  • the transmission device 104 includes a video / audio / packet multiplexing unit 11, a transmission data storage unit 12, a frequency division parameter determination unit 41, and a frequency division parameter averaging unit 42.
  • the frequency division parameter determination unit 41 determines and outputs the frequency division parameters Mt and Nt, as in the conventional transmission apparatus.
  • the frequency division parameter averaging unit 42 averages the frequency division parameters Mt and Nt output from the frequency division parameter determination unit 41, and outputs the averaged frequency division parameters M't and N't. One of the frequency division parameters Mt and Nt may be averaged.
  • various periods can be considered for the period during which the frequency division parameter averaging unit 42 performs the averaging. For example, averaging is performed continuously while the frequency of the pixel clock and audio clock does not change, and when the frequency change of the pixel clock or audio clock is detected, the average value so far is discarded and the frequency after the frequency change is discarded. What is necessary is just to obtain
  • averaging may be performed every predetermined period, for example, 0.2 seconds (5 Hz), 1 second (1 Hz), or several seconds.
  • FIG. 19 is an exemplary diagram illustrating an internal configuration example of the frequency division parameter averaging unit 42.
  • Nt is a constant value
  • the resolution of the numerical expression is higher than the resolution of the numerical expression of the original integer values Mt and Nt.
  • M′t is set to (m + 3) bit length with respect to Mt having an m bit length
  • N′t is set to (n + 3) bit length with respect to Nt having an n bit length.
  • the frequency division parameter storage unit 421 stores the latest eight frequency division parameters M [t0] to M [t0-7].
  • an average value N ′ [t0] is obtained.
  • the reception device side reproduces the audio clock based on the averaged frequency division parameter, so the audio clock on the transmission device side and the reception device side There is a difference in frequency between the reproduced audio clock. For this reason, in a very short time, there is a discrepancy in the speed between audio data transmission on the transmission device side and audio data reproduction on the reception device side. For this reason, overflow or underflow may occur in the audio data buffer memory of the receiving apparatus, and audio quality may be degraded, such as audio interruption or abnormal noise.
  • an audio clock regenerator 46 that generates a new audio clock based on the averaged frequency division parameter and the pixel clock.
  • the transmission data storage unit 12 stores audio data synchronized with the new audio clock generated by the audio clock regeneration unit 46 as audio data to be transmitted.
  • the audio data generation on the transmission device side and the audio data reproduction on the reception device side are the same in speed, so that it is possible to prevent deterioration in audio quality.
  • the audio data synchronized with the audio clock input from the outside is temporarily stored in the transmission data storage unit 12, and the audio data is transmitted at a timing synchronized with the new audio clock generated by the audio clock regeneration unit 46. Also good. That is, it is possible to synchronize with the new audio clock generated by the audio clock regeneration unit 46 on the writing side or the reading side of the transmission data storage unit 12.
  • the audio clock regeneration unit 46 can be realized by a configuration as shown in FIG. 30, for example.
  • FIG. 22 is an exemplary block diagram showing a configuration example of a receiving apparatus according to this embodiment.
  • the same reference numerals as those in FIG. 2 are given to the same components as those in FIG. 2, and detailed description thereof will be omitted.
  • 22 includes a video / audio / packet separation unit 21, a reception data storage unit 22, a frequency division parameter averaging unit 43, and an audio clock reproduction unit 44.
  • the frequency division parameter averaging unit 43 averages the frequency division parameters Mt and Nt separated by the video / audio / packet separation unit 21, and outputs the averaged frequency division parameters M't and N't.
  • the configuration and operation of the frequency division parameter averaging unit 43 are the same as those of the frequency division parameter averaging unit 42 described above, and may be configured as shown in FIG. 19, for example.
  • the configuration of the audio clock reproducing unit 44 may be basically the same as the conventional one, but the resolution of the numerical expression of the averaged frequency division parameters M′t and N′t is the original integer values Mt and Nt. If it is higher than the resolution of the numerical expression, it is necessary to change the configuration in consideration of this point. This configuration change is also required when averaging the frequency division parameters on the transmission device side.
  • FIGS. 23 and 24 show an example of the internal configuration of the audio clock reproduction unit 44.
  • FIG. The configurations of FIGS. 23 and 24 are based on the premise that the accuracy of the averaged frequency division parameter M′t is increased by 8 times.
  • the oscillation frequency of the VCO 444 has been increased by 8 times in order to increase the accuracy of phase comparison by 8 times.
  • a divider 446 that generates a sound clock by dividing the clock output from the VCO 444 by 8 is provided after the VCO 44.
  • the frequency divider 441, the phase comparator 442, the low-pass filter 443, and the frequency divider 445 that divides the VCO output are the same as those in the prior art. In this configuration, the phase comparison period is the same as the conventional one.
  • the accuracy of M't is increased by 8 times, so the phase comparison frequency is 1/8.
  • the frequency divider 441 that divides the pixel clock, the phase comparator 442, the VCO 448, and the frequency divider 445 that divides the VCO output are the same as the conventional ones.
  • FIG. 25 is an exemplary diagram showing another configuration example of the audio clock reproducing unit 44.
  • a ⁇ - ⁇ converter 45 is provided so that the averaged frequency division parameter M′t is converted to the original resolution (after being converted into an integer) and then used for audio clock reproduction. Yes.
  • the configuration other than the ⁇ - ⁇ converter 45 is the same as the conventional one.
  • FIG. 26 is an exemplary diagram showing an example of the configuration of the ⁇ - ⁇ converter 45.
  • an averaged division parameter M′t of (m + 3) bits is input and converted to an average value M ′′ t of m bits.
  • an input / output difference ( Error) is integrated, and a value obtained by quantizing the integrated value is added to or subtracted from the output, and a conventional m-bit frequency division parameter Mt can be input.
  • the output M ′′ t is equivalent to the result of rounding M′t, and is equivalent to an averaged value for Mt. is doing.
  • the fluctuation of the frequency of the audio clock can be suppressed by averaging the variable frequency dividing parameters, it is possible to reproduce a high-quality analog audio signal. .
  • the present disclosure it is possible to transmit high-quality audio data through a digital interface such as HDMI. Therefore, the present disclosure is effective in improving the quality of audio data, for example, in networking of digital home appliances.
  • Audio clock reproduction unit 11 Multiplexer 15, 15A Frequency division parameter control unit 21 Separation unit 23 Audio clock reproduction unit 24 Band discrimination unit 26 Audio clock reproduction unit 28 Frequency division parameter regeneration unit 29 Audio clock reproduction unit 41 Frequency division parameter determination unit 42 Frequency division parameter Averaging unit 43 Frequency division parameter averaging unit 44 Audio clock reproduction unit 46 Audio clock regeneration unit 101, 102, 103, 104, 104A Transmitting device 201, 202, 203, 204 Receiving device

Landscapes

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Abstract

 映像・音声伝送用の送信装置(101)において、分周パラメータ制御部(15)は、映像データ用のピクセルクロック(周波数pclk)と音声データ用の音声クロック(周波数ft)とを関連付けるための分周パラメータPt,Qtを出力する。映像・音声・パケット多重部(11)は、音声データと分周パラメータPt,Qtとをパケット化し、映像データのブランキング期間に重畳して送信データを生成する。分周パラメータPt,Qtは、  pclk/Pt = ft/Qt = fpt の関係を満たし、かつ、fptが音声データの帯域として定めた所定の帯域外となるような値である。

Description

送信装置および受信装置
 本開示は、概して、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信装置および受信装置に関する。
 従来から、例えばコンピュータ本体とディスプレイとの間で、デジタル化された映像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、DVI(Digital Visual Interface)規格が知られている。特許文献1では、このDVI規格に従って、映像データに音声データを多重して伝送する方式が開示されている。
 図27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27において、送信装置501と受信装置601とは、DVI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501は、映像データに音声データを多重して受信装置601に伝送する。送信装置501の一例としては、DVDプレーヤーやBD(Blu-ray Disc)レコーダ等があり、受信装置601の一例としては、プラズマテレビや液晶テレビ等がある。
 ここで、DVI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を伝送することはできるものの、音声データに同期した音声クロックを伝送することはできない。このため、特許文献1では、送信装置501に分周パラメータ決定部53を設け、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28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28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 = fpt
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、fpt=1kHzとなり、M=27000が得られる。図29は従来の分周パラメータ決定部53の構成例である。
 このようにして分周パラメータ決定部53によっ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51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51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。この多重のために、音声データは送信データ記憶部52に一旦記憶され、映像データのブランキング期間に同期して出力される。送信データ記憶部52には、通常、SRAMが用いられる。
 送信装置501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601によって受信される。受信装置601では、映像・音声・パケット分離部61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61は分周パラメータM,Nを分離して出力する。音声クロック再生部63は、分離された分周パラメータM,Nとピクセルクロックとを用いて、音声クロックを再生する。図30は従来の音声クロック再生部63の構成例である。図30に示すように、音声クロック再生部63は、位相比較器631、LPF(Low Pass Filter)632、VCO(Voltage Controlled Oscillator)633、N分周器634からなるPLL(Phase Locked Loop)を備えている。M分周器635から出力されるピクセルクロックのM分周と、N分周器634から出力されるVCO633の出力のN分周とを位相比較することによって、VCO633の発振周波数frは、PLLの効果により、
 pclk/M = fr/N = fpr
の関係を満たす。fprはPLLの位相比較周波数に相当する。この関係は、送信装置501側の分周パラメータM,Nとピクセルクロックおよび音声クロックとの関係と同じであるため、VCO633の発振周波数frは送信側の音声クロックの周波数fと等しくなる。すなわち、受信側で音声クロックが再生されることになる。
 映像・音声・パケット分離部61から分離出力された音声データは、受信データ記憶部62に一旦蓄えられ、音声クロック再生部63によって再生された音声クロックに同期して出力される。すなわち、音声クロックに同期した音声データが受信装置601から出力される。これを例えばDAコンバータ31を用いてアナログ信号に変換すれば、可聴することができる。
 映像データに音声データを多重して伝送する方式として、近年、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)が広く採用されている。HDMIはDVIの上位互換であって、上述した方法と同様に伝送を行うが、
 pclk/M = f/N = fpt = 1kHz
となるNを選択している。これは、音声クロック再生部の位相比較周波数fprを一定値にすることによって、LPFの特性を一定に保ち、音声クロック再生部を簡易に構成するためである。また、ピクセルクロックと音声クロックとが完全に同期していれば、Mは常に一定の値となるため、音声クロック再生部は音声クロックを良好に再生することができる。
WO2002/078336号公報(図2、図5) 特開2004-23187号公報
 上述のような従来の送受信装置を用いれば、映像データに音声データを多重して伝送することができる。しかしながら、近年のAV機器の進歩は急激に進んでおり、音質のさらなる向上を実現する技術が常に必要とされ望まれている。
 ここで、従来の送受信装置では、送信装置側でピクセルクロックと音声クロックとが同期している場合には、受信装置側で音声クロックを良好に再生することができる。ところが、送信装置側でピクセルクロックと音声クロックとが同期していない場合は、受信装置側で音声クロックを必ずしも良好に再生することができず、再生された音声クロックにジッタが畳重されてしまう可能性がある、という問題があった。この点について、本願発明者らによる検討結果について述べる。
 すなわち、ピクセルクロックと音声クロックとが同期していない場合、音声クロックのN分周をピクセルクロックで計数したとき、その値は必ずしも一定値とはならない。例えば、
 f/N = 1kHz
となる一定値Nを選択したときでも、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は、一定値Mとはならず、M1,M2,M3,…と変動する。この変動する分周パラメータM1,M2,M3,…を用いて、受信側で音声クロックを再生すると
 pclk/M1 = f1/N 
 pclk/M2 = f2/N 
 pclk/M3 = f3/N 
となり、図31に示すように、再生される音声クロックは、LPFの効果によって滑らかにステップ応答するものの、最終的にはその周波数は例えば、f1,f2,f3,…と変動してしまう。
 このような音声クロックの周波数の変動は、アナログ音声信号の音質の劣化を招くことになる。すなわち、DAコンバータ31によって音声データをアナログ音声信号に変換する場合において、音声クロックの周波数がf1,f2,f3,…と変動すると、この変動により、アナログ音声信号に歪みが発生する。この歪みの周波数はf/N程度であり、例えばHDMIの場合には約1kHzとなる。つまり、アナログ音声信号に約1kHzの歪みが畳重されることになり、これが音質の劣化を招き、ノイズとなって聞こえてしまう。
 前記の問題を解決する努力の中で、本開示は、ここで説明される送信および受信装置に関する。本開示は、映像・音声伝送用のデジタルインタフェースにおける送信装置および受信装置において、音声信号の音質の劣化を抑制し、高音質な音声データの伝送を可能にすることを目的とする。
 本開示の態様によると、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は、映像データ用のピクセルクロックと音声データ用の音声クロックとを関連付けるための分周パラメータを、出力する分周パラメータ制御部と、送信する音声データと前記分周パラメータ制御部から出力された分周パラメータとをパケット化し、送信する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、前記送信データと前記ピクセルクロックとを送信するものであり、前記分周パラメータ制御部は、
 pclk/Pt = ft/Qt = fpt
(pclkはピクセルクロックの周波数、ftは音声クロックの周波数)
の関係を満たし、かつ、前記fptが、前記音声データの帯域としての、少なくとも300Hzから3kHzまでを含む所定の帯域から外れるような2つの整数値Pt,Qtを、前記分周パラメータとして出力するものである。
 本態様によると、送信装置から、ピクセルクロックと音声クロックとを関連付けるための分周パラメータとして、受信装置側で再生される音声クロックの周波数変動に起因した、音声信号に発生する歪みの周波数が、音声データの帯域から外れるような値を、伝送することができる。これにより、受信装置側で、再生された音声クロックの周波数変動に起因して音声信号に歪みが生じても、ノイズとしては聞こえなくなるので、音質の劣化を抑制することができる。
 また、本開示の他の態様によると、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は、映像データ用のピクセルクロックと音声データ用の音声クロックとを関連付けるための分周パラメータとして、
 pclk/Mt = ft/Nt
(pclkはピクセルクロックの周波数、ftは音声クロックの周波数)
の関係を満たす2つの整数値Mt,Ntを、決定する分周パラメータ決定部と、前記Mt,Ntの一方または両方を平均化し、平均化された分周パラメータとして出力する分周パラメータ平均化部と、送信する音声データと前記平均化された分周パラメータとをパケット化し、送信する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、前記送信データと前記ピクセルクロックとを送信するものである。
 本態様によると、送信装置から、ピクセルクロックと音声クロックとを関連付けるための分周パラメータとして、平均化されたものが伝送される。これにより、受信装置側で、再生された音声クロックの周波数変動に起因した音声信号の歪みが抑制されるので、音質の劣化を抑制することができる。
 そして、前記本開示に係る送信装置において、前記平均化された分周パラメータと前記ピクセルクロックを基にして、新たな音声クロックを生成する音声クロック再生成部を備え、前記新たな音声クロックに同期した音声データが、前記送信する音声データとして用いられるのであってもよい。
 これにより、送信装置側の音声データ生成と受信装置側の音声データ再生とで、その速度が一致することになり、音声の品質低下を防ぐことができる。
 また、本開示の他の態様によると、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は、受信データから、映像データと、音声データと、前記映像データ用のピクセルクロックと前記音声データ用の音声クロックとを関連付けるための分周パラメータとを、分離する映像・音声・パケット分離部と、PLL(Phase Locked Loop)を有し、受信したピクセルクロックと前記分周パラメータとから、
 pclk/Pr = fr/Qr = fpr
(pclkはピクセルクロックの周波数、frは再生された音声クロックの周波数、Pr,Qrは分周パラメータ)
の関係を満たすように前記PLLが動作することによって、音声クロックを再生する音声クロック再生部と、前記音声クロック再生部における前記fprの帯域を判別する帯域判別部とを備え、前記音声クロック再生部は、前記帯域判別部の判別結果に応じて、前記PLLのループ特性を切り替えるように構成されているものである。
 本態様によると、fprの帯域に応じて、音声クロック再生部におけるPLLのループ特性が適切に切り替わるので、PLLが目標となる音声クロックを出力するまでの時間すなわちロック時間が最短化されるので、音切れの発生がなくなる。
 また、本開示の他の態様によると、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は、受信データから、映像データと、音声データと、前記映像データ用のピクセルクロックと前記音声データ用の音声クロックとを関連付けるための分周パラメータとを、分離する映像・音声・パケット分離部と、PLL(Phase Locked Loop)を有し、受信したピクセルクロックと前記分周パラメータとから、前記PLLの動作によって、音声クロックを再生する音声クロック再生部とを備え、前記音声クロック再生部は、少なくとも2種類の分周パラメータに対応可能であり、かつ、分周パラメータの種類に応じて、前記PLLのループ特性を切り替えるように構成されているものである。
 本態様によると、分周パラメータの種類に応じて、音声クロック再生部におけるPLLのループ特性が適切に切り替わるので、分周パラメータとPLLの特性との不整合に起因して、音が出なくなったり音質が劣化したりする、といった問題を防ぐことができる。
 また、本開示の他の態様によると、映像・音声データ伝送用のデジタルインターフェースにおける受信装置は、受信データから、映像データと、音声データと、前記映像データ用のピクセルクロックと前記音声データ用の音声クロックとを関連付けるための分周パラメータとを、分離する映像・音声・パケット分離部と、前記分周パラメータから、新たな分周パラメータを再生成する分周パラメータ再生成部と、PLL(Phase Locked Loop)を有し、受信したピクセルクロックと前記新たな分周パラメータとから、前記PLLの動作によって、音声クロックを再生する音声クロック再生部とを備え、前記分周パラメータ再生成部は、
 pclk/Pr = ft/Qr = fpr
(pclkはピクセルクロックの周波数、ftは音声クロックの周波数)
の関係を満たし、かつ、前記fprが、前記音声データの帯域としての、少なくとも300Hzから3kHzまでを含む所定の帯域から外れるような2つの整数値Pr,Qrを、前記新たな分周パラメータとして再生成するものである。
 本態様によると、受信装置において、ピクセルクロックと音声クロックとを関連付けるための分周パラメータとして、再生される音声クロックの周波数変動に起因した、音声信号に発生する歪みの周波数が、音声データの帯域から外れるような値を、再生成することができる。これにより、受信装置側で、再生された音声クロックの周波数変動に起因して音声信号に歪みが生じても、ノイズとしては聞こえなくなるので、音質の劣化を抑制することができる。
 また、本開示の他の態様によると、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は、受信データから、映像データと、音声データと、前記映像データ用のピクセルクロックと前記音声データ用の音声クロックとを関連付けるための分周パラメータとを、分離する映像・音声・パケット分離部と、前記分周パラメータを平均化し、平均化された分周パラメータとして出力する分周パラメータ平均化部と、PLL(Phase Locked Loop)を有し、受信したピクセルクロックと前記平均化された分周パラメータとから、前記PLLの動作によって、音声クロックを再生する音声クロック再生部とを備えたものである。
 本態様によると、受信装置において、ピクセルクロックと音声クロックとを関連付けるための分周パラメータが、平均化されて、用いられる。これにより、受信装置側で、再生された音声クロックの周波数変動に起因した音声信号の歪みが抑制されるので、音質の劣化を抑制することができる。
 以上のように本開示によると、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るので、高音質な音声データの伝送が可能になる。
図1は、本開示の第1の実施形態に係る送信装置の構成例を示す例示的なブロック図である。 図2は、第1の実施形態に係る受信装置の構成例を示す例示的なブロック図である。 図3は、図2の構成における音声クロック再生部の内部構成例を示す例示的な図である。 図4は、第1の実施形態に係る送受信システムの構成例を示す例示的なブロック図である。 図5は、本開示の第2の実施形態に係る送信装置の構成例を示す例示的なブロック図である。 図6は、図5の構成における分周パラメータ制御部の内部構成例を示す例示的な図である。 図7は、第2の実施形態に係る受信装置の構成例を示す例示的なブロック図である。 図8は、図7の構成における音声クロック再生部の内部構成例を示す例示的なブロック図である。 図9は、第2の実施形態に係る送受信システムの構成例を示す例示的なブロック図である。 図10は、本開示の第3の実施形態に係る受信装置の構成例を示す例示的なブロック図である。 図11は、図10の構成における分周パラメータ再生成部の内部構成例を示す例示的な図である。 図12は、分周パラメータ再生成を概念的に示す例示的な図である。 図13は、分周パラメータ再生成を概念的に示す例示的な図である。 図14は、図10の構成における分周パラメータ再生成部の内部構成例を示す例示的な図である。 図15は、分周パラメータ再生成を概念的に示す例示的な図である。 図16は、分周パラメータ再生成を概念的に示す例示的な図である。 図17は、第3の実施形態に係る送信装置の構成例を示す例示的なブロック図である。 図18は、本開示の第4の実施形態に係る送信装置の構成例を示す例示的なブロック図である。 図19は、図18の構成における分周パラメータ平均化部の内部構成例を示す例示的な図である。 図20は、分周パラメータ平均化の効果を概念的に示す例示的な図である。 図21は、本開示の第4の実施形態に係る送信装置の変形例の構成例を示す例示的なブロック図である。 図22は、第4の実施形態に係る受信装置の構成を示す例示的なブロック図である。 図23は、図22の構成における音声クロック再生部の内部構成例を示す例示的な図である。 図24は、図22の構成における音声クロック再生部の内部構成例を示す例示的な図である。 図25は、図22の構成における音声クロック再生部の内部構成例を示す例示的な図である。 図26は、図25の構成におけるΔ-Σ変換器の内部構成例を示す例示的な図である。 図27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28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との関係を示す図である。 図29は、従来の分周パラメータ決定部の構成例である。 図30は、従来の音声クロック再生部の構成例である。 図31は、分周パラメータの変動に起因した音声クロック周波数の変動を概念的に示す例示的な図である。
 以下、本開示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信装置および受信装置は、DVI規格の上位互換である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、本開示の適用範囲は、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。
(第1の実施形態)
 図1は本開示の第1の実施形態に係る送信装置の構成例を示す例示的なブロック図である。図1の送信装置101は、映像・音声・パケット多重部(多重部)11と、送信データ記憶部12と、分周パラメータ決定部13と、送信帯域判別部14とを備えている。
 図1の構成において、分周パラメータ決定部13は、ピクセルクロックと音声クロックとを関連付けるための分周パラメータPt,Qtを決定する。また、この分周パラメータPt,Qtを決定する際には、送信帯域判別部14によって決定された音声データの帯域を基にする。分周パラメータ決定部13および送信帯域判別部14によって、分周パラメータを出力する分周パラメータ制御部15が構成されている。
 送信データ記憶部12は、これに限定されないが、例えばSRAMによって構成されており、音声クロックに同期した音声データを一旦記憶し、ピクセルクロックに同期して出力する。映像・音声・パケット多重部11は、送信データ記憶部12から出力された音声データをパケット化し、映像データのブランキング期間中に多重する。また、分周パラメータ決定部13から出力された分周パラメータPt,Qtもパケット化し、映像データのブランキング期間中に同じく多重する。得られた映像・音声・パケット多重データは送信データとして、ピクセルクロックとともに送信装置101から出力される。
 ここで、音声クロックの周波数をftとし、ピクセルクロックの周波数をpclkとする。分周パラメータ決定部13は、
 pclk/Pt = ft/Qt = fpt
となる周波数fptが、送信帯域判別部14によって決定された音声データの帯域から外れる(すなわち、周波数帯域内にない)ように、分周パラメータPt,Qtを決定する。
 送信帯域判別部14が決定する音声データの帯域や、その決定手法は、様々なものが考えられる。例えば、この帯域を固定値とする場合には、人間の可聴帯域(一般に20Hz~20kHz)としてもよいし、人間の音声の帯域(一般に300Hz~4kHz)としてもよい。あるいは、もっと狭めた範囲、例えば300Hz~1.5kHzとしてもよい。あるいは、例えば300Hz~3kHzとしてもよい。すなわち、人間がノイズを感じやすいと考えられる300Hzから3kHzまでを少なくとも含む所定の帯域を、音声データの帯域として定めるのが好ましい。これらの値は、メーカーが予めプリセットしておいてもよい。
 また、この帯域を変動値とする場合には、例えば、送信装置101を操作するユーザーが設定可能なようにしてもよい。すなわち、人間の可聴帯域には個人差があるので、ユーザが、受信装置側で再生された音声を聞きながら、ノイズを最低だと感じる帯域に設定できるようにしてもよい。あるいは、送信帯域判別部14が、送信する音声データを事前に走査し、音声データに含まれた最大周波数と最小周波数に基づいて、音声データの帯域を定めるようにしてもよい。
 いずれにせよ、送信帯域判別部14は、音質を最大化するために、音声データの帯域として、最大周波数と最小周波数の双方または一方を決定する。この決定は、例えばこれに限定されないが、歌、放送番組、メディアプログラム等の独立した音声データ毎に、一回あるいは複数回、行ってもよいし、いずれかの時点で決定された値を利用するようにしてもよい。
 例えば、音声データの帯域を人間の可聴帯域とした場合、分周パラメータ決定部13は、fpt=20Hzや20kHzとなるように、あるいは、より可聴帯域から外して、fpt=10Hzや40kHzとなるように、分周パラメータPt,Qtを決定する。あるいは、音声データのサンプリング周波数fsを基にして、fptを決定してもよい。例えば、サンプリング周波数fsの1/2や、より一般的にはサンプリング周波数fsのU分のV倍(U,Vは整数)を、fptの値としてもよい。
 以下では、fptを音声データのサンプリング周波数fsの1/2とした場合を例にとって説明する。サンプリング周波数fsを48kHzとすると、
 fpt=fs/2=24kHz
となる。
 音声クロック周波数ft=128×fsとすると、
 128×fs/Qt=fs/2
であるから、Qt=256となる。よって、音声クロックの256分周をピクセルクロックで計数し、
 pclk/Pt=128×fs/Qt=fs/2
の関係を満たすPtを決定する。
 本実施形態に係る送信装置101は、従来の受信装置と接続することができる。この場合、受信装置の音声クロック再生部は、PLLによって、受信した分周パラメータPt,Qtから音声クロックを再生する。再生された音声クロックの周波数をfrとすると、
 pclk/Pt=fr/Qt=fs/2
となり、送信側の音声クロックと同じ周波数の音声クロックが再生される。
 ここで、ピクセルクロックと送信側音声クロックとが同期していない場合には、受信側で再生された音声クロックは歪みを持ち、この音声クロックに従ってDAコンバータから出力されるアナログ音声信号も歪みを持つことになる。ただし、音声クロック再生のためのPLLにおける位相比較周波数はfs/2であるため、再生された音声クロックの歪みはfs/2の周波数を持ち、よって、アナログ音声信号の歪みもfs/2の周波数を持つ。この周波数fs/2は可聴帯域を越えているので、聴覚上は歪みとは感じない。結果として、本実施形態に係る送信装置により、高音質での音声データの送信が可能となる。
 以上の例ではfpt=fs/2としたが、前述したようにfptを音声データの帯域外となるように設定すれば、同様の効果があるのは言うまでもない。ただし、特にfptをfs/2の整数倍にすれば、不要な折り返しノイズが発生することがない。例えばfptに人間の可聴帯域の上限である20kHzを選ぶと、その整数倍とサンプリング周波数fs=48kHzとの差分である8kHzの成分が、再生された音声クロックに畳重してしまい、音質劣化の要因となる。これに対して、fptをfs/2の整数倍に設定すれば、このような折り返しノイズが発生しない。
 なお、fptを音声データの帯域の高周波側にずらした場合には、受信装置側の音声クロック再生において、PLLにおけるフィードバックが早くなりロック時間が短くなるため、音声出力が早くなる、という効果も得られる。
 図2は本実施形態に係る受信装置の構成例を示す例示的なブロック図である。図2に示す受信装置201は、図1に示す本実施形態に係る送信装置101と従来の送信装置との両方に対応可能なように構成されている。図2の受信装置201は、映像・音声・パケット分離部(分離部)21と、受信データ記憶部22と、音声クロック再生部23と、帯域判別部24とを備えている。
 映像・音声・パケット分離部21は、受信した映像・音声・パケット多重データから、映像データ、音声データ、および分周パラメータPr,Qrを分離する。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。
 一方、分離された分周パラメータPr,Qrは、音声クロック再生部23に送られる。音声クロック再生部23はPLLを備えており、ピクセルクロックと分周パラメータPr,Qrから音声クロックを再生する。
 また、分離された音声データは、受信データ記憶部22に一旦蓄えられ、音声クロック再生部23によって再生された音声クロックに同期して、受信データ記憶部22から出力される。すなわち、受信装置201から、音声クロックに同期した音声データが出力される。例えば、出力された音声データは、DAコンバータ31によってアナログ音声信号に変換される。
 図3は音声クロック再生部23の内部構成例を示す例示的な図である。図3の音声クロック再生部23は、分周器231と、位相比較器232と、ローパスフィルタ(LPF1,LPF2)233,234と、VCO236(発振周波数fr)と、分周器237とを備えている。位相比較器232は、分周器231から出力されたピクセルクロックのPr分周(周波数pclk/Pr)と、分周器237から出力されたVCO出力のQr分周(周波数fr/Qr)とを比較する。PLLの動作により、VCO236の発振周波数frは、
 pclk/Pr = fr/Qr =fpr
の関係を満たすことになる。fprはPLLの位相比較周波数に相当する。この関係は例えば、図1の送信装置101における分周パラメータPt,Qtとピクセルクロックおよび音声クロックとの関係と同じであるため、VCO236の発振周波数frは送信側の音声クロックの周波数ftと等しくなる。すなわち、受信側で音声クロックが再生される。
 ここで、位相比較周波数fprは、受信装置201に接続される送信装置の特性に応じて異なる値になる。例えば、図1の送信装置101が接続された場合は、位相比較周波数fprは、上述のfptと同様に、送信帯域判別部14によって決定された音声データの帯域外となる。これに対して従来の送信装置が接続された場合は、通常、位相比較周波数fprは音声データの帯域内にあることになる。
 このように、位相比較周波数fprは、受信装置201に接続される送信装置の特性に応じて異なる値になる。このため、図2の受信装置201では、予想される位相比較周波数fprの帯域を帯域判別部24によって判別し、この判別結果に応じて、音声クロック再生部23におけるPLLのループ特性を切り替えるように構成されている。このため、図3の音声クロック再生部23は、ローパスフィルタ233,234の出力を選択するための切替スイッチ235を備えている。
 すなわち、位相比較周波数fprが低い場合は、切替スイッチ235は狭帯域のローパスフィルタ233の出力を選択する一方、位相比較周波数fprが高い場合は、切替スイッチ235は広帯域のローパスフィルタ234の出力を選択する。これにより、予想される位相比較周波数fprに応じてPLLのループ特性が最適化される。したがって、PLLが目標となる音声クロックを出力するまでの時間(ロック時間)が最短化されるので、音切れの発生がなくなる。
 なお、図3では、狭帯域と広帯域の2種類のローパスフィルタを設けて切替を行う構成を例示したが、ローパスフィルタを3種類以上設けて切替を行う構成とすれば、様々な位相比較周波数fprに対してPLLの最適化を行うことができる。また、PLLのループ特性を切り替える手法としてローパスフィルタの特性の切替を行う例を示したが、これ以外にも例えば、VCOの電圧・周波数特性を切り替えるようにしてもよいし、両者を組み合わせてもよい。いずれにせよ、判別された位相比較周波数fprに応じて、PLLのループ特性を最適化すればよい。
 また、PLLはデジタル回路で構成してもよい。この時VCOは例えばカウンタで構成され、三角波あるいはノコギリ波を出力する。このようなVCOの動作クロックとして、ピクセルクロックpclkを使用してもよいが、水晶発振器で安定なクロックを供給すれば、ピクセルクロックpclkのジッタに依存しない安定な音声クロックの再生が可能となる。これは、後述の各受信装置についても同様である。
 帯域判別部24が位相比較周波数fprの帯域を判別する手法としては、例えば、分周パラメータPr,Qrを所定の値と比較する方法がある。例えば、fpr=fr/Qrであるから、送信装置側が、位相比較周波数fprを音声データの帯域よりも高くしようとする場合には、分周パラメータQrはより小さな値となる。よって、分周パラメータQrが所定の値よりも小さいとき、位相比較周波数fprが高いと判別すればよい。
 あるいは、送信装置側が、分周パラメータPr,Qrを伝送するパケットに、位相比較周波数fprが高くなるか低くなるかが判別できる情報を付加するようにし、この情報を帯域判別部24が判別するようにしてもよい。具体的には例えば、従来の送信装置から送信される分周パラメータパケットと、図1の送信装置101から送信される分周パラメータパケットとで、ヘッダの値を異なる値に設定するようにすればよい。
 図4は本実施形態に係る送受信システムの構成例を示す例示的なブロック図である。図4において、送信装置101Aおよび受信装置201Aの基本構成は、それぞれ、図1の送信装置101および図2の受信装置201とほぼ同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付している。ただし、受信装置201Aが当該受信装置の情報を格納するメモリ25を備えており、送信装置101Aが、このメモリ25の情報を読み取る制御部16を備えており、読み取った受信装置201Aの情報に基づいて、送信する分周パラメータを設定する点が、異なっている。
 受信装置201Aの情報を格納するメモリ25としては、EDID(Enhanced Display Data Channel)が広く知られている。一般にEDIDは、EEPROMのような書き換え可能なメモリで構成され、バージョン情報や、当該受信装置が受信可能な映像データや音声データのフォーマット等が格納されている。送信装置101Aの制御部16は、EDIDの例えばバージョン情報を読み出し、受信装置201Aが受信できる分周パラメータを送信するよう分周パラメータ決定部13を制御する。このような制御を行うことにより、図1の送信装置101では必要であった送信帯域判別部14による設定が不要となり、よって、プラグアンドプレイが可能となる。
 以上のように本実施形態によると、高音質な音声データをデジタルインターフェースで送信し、再生することができる。
 また本実施形態では、分周パラメータとして2つの値Pt,Qt(Pr,Qr)を送信(受信)する場合について説明したが、例えば、Qtは固定値とし、送信装置と受信装置との間で予めQtを共有しておき、Ptのみを送信するようにしても、同様の効果が得られる。
(第2の実施形態)
 図5は本開示の第2の実施形態に係る送信装置の構成例を示す例示的なブロック図である。図5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5の送信装置102は、映像・音声・パケット多重部11と、送信データ記憶部12と、分周パラメータ制御部15Aと、設定部17とを備えている。
 図5の構成において、分周パラメータ制御部15Aは、少なくとも2種類の、ピクセルクロックと音声クロックとを関連付けるための分周パラメータを出力する。例えば、従来の送信装置と互換性のある分周パラメータM,Nを分周パラメータ1として出力し、第1の実施形態に係る送信装置と互換性のある分周パラメータPt,Qtを分周パラメータ2として出力する。
 設定部17は、分周パラメータ制御部15Aが出力する分周パラメータの種類を設定するためのものである。例えば、メニュー画面などによって、送信装置102のユーザーが操作可能となっている。ユーザは例えば、受信側が従来の受信装置であるときは分周パラメータM,Nが出力され、第1の実施形態に係る受信装置であるときは分周パラメータPt,Qtが出力されるように、設定部を制御する。あるいは、設定部17は、音声データに応じて設定を行うようにしてもよい。例えば、音声データが音楽ソースか映画ソースかによって、分周パラメータの種類を切り替える。
 映像・音声・パケット多重部11は、分周パラメータ制御部15Aから出力された分周パラメータをパケット化し、映像データのブランキング期間に多重して送信する。この際、各種類の分周パラメータを同じパケットとして送信してもよいが、例えば、分周パラメータ1と分周パラメータ2とでパケットのヘッダを違えた方が、受信側の処理が簡易になる。
 図6は図5の分周パラメータ制御部15Aの内部構成例を示す例示的な図である。図6において、セレクタ151は設定部17の設定に応じて、分周パラメータとしてN,Qtのいずれかを選択する。分周器152は音声クロックをN分周またはQt分周し、カウンタ153はその周期をピクセルクロックで計数する。カウンタ153の計数値が、分周パラメータMまたはPtとして出力される。ここで、
 pclk/M = ft/N 
は音声データの帯域内にあり、
pclk/Pt = f/Qt 
は音声データの帯域外にある。
 本実施形態に係る送信装置によると、設定部17によって分周パラメータの種類を切り替えることができるので、例えば、従来の受信装置に対しては分周パラメータM,Nを送信する一方、第1の実施形態に係る受信装置に対しては分周パラメータPt,Qtを送信することによって、従来に比して高音質な音声データの伝送が可能となる。また、従来の受信装置に対して分周パラメータPt,Qtを送信することを回避できるので、分周パラメータと受信装置のPLLとの不整合に起因して音が出なくなったり、かえって音質が劣化したりするような問題は生じない。
 なお、分周パラメータは1つの音声データに対して複数種類あってもよいし、1つの音声データに対して1種類でもよい。ただし1つの音声データに対して1種類の方が、送信装置の回路規模を小さくできる。
 図7は本実施形態に係る受信装置の構成例を示す例示的なブロック図である。図7において、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7の受信装置202は、映像・音声・パケット分離部21と、受信データ記憶部22と、音声クロック再生部26とを備えている。
 音声クロック再生部26は、PLLを有し、受信したピクセルクロックと映像・音声・パケット分離部21によって分離された分周パラメータとから、PLLの動作によって、音声クロックを再生する。また、少なくとも2種類の分周パラメータに対応可能となっており、分周パラメータの種類に応じて、PLLのループ特性を切り替えるように構成されている。
 映像・音声・パケット分離部21は、少なくとも2種類の分周パラメータを区別して出力する。例えば、分周パラメータM,Nが送信データに含まれていたときはこれらを分周パラメータ1として出力し、分周パラメータPr,Qrが送信データに含まれていたときはこれらを分周パラメータ2として出力する。例えば、分周パラメータM,Nと分周パラメータPr,Qrとが異なるパケットで送信される場合は、パケットのヘッダによって分周パラメータの種類を区別する。同一のパケットで送信される場合は、例えばNとQrの大小から区別して出力する。
 図8は図7の音声クロック再生部26の内部構成例を示す例示的なブロック図である。図8の構成では、位相比較器263およびVCO266を2種類の分周パラメータで共用している。セレクタ262は分周器261a,261bの出力のいずれかを選択し、セレクタ265はローパスフィルタ264a,264bの出力のいずれかを選択し、セレクタ268は分周器267a,267bの出力のいずれかを選択する。設定部269は、映像・音声・パケット分離部21によって分離された分周パラメータがM,NかPr,Qrかによって、セレクタ262,265,268の選択動作を制御する。すなわち、設定部269によって、分周パラメータの種類に応じて、PLLのループ特性が切り替えられる。
 図8のような構成によって、分周パラメータM,Nおよび分周パラメータPr,Qrそれぞれに対して、最適なループ特性を持つことができる。もちろん、分周パラメータの種類毎にそれぞれ、音声クロック再生部を設けてもかまわないが、図8のように回路を共用することによって、構成が簡易になる。
 本実施形態の受信装置によると、例えば、従来の送信装置から分周パラメータM,Nを受信したときは、従来の音質の音声再生ができるとともに、本実施形態や第1の実施形態に係る送信装置から分周パラメータPr,Qrを受信したときは、従来に比して高音質な音声データの再生が可能となる。また、従来の送信装置から分周パラメータPr,Qrを受信したり、本実施形態に係る送信装置から分周パラメータM,Nを受信したりした場合でも、音声クロック再生部26の動作が適切に切り替わるので、分周パラメータとPLLの特性との不整合に起因して音が出なくなったり、かえって音質が劣化するようなことは生じない。
 図9は本実施形態に係る送受信システムの構成例を示す例示的なブロック図である。図9において、送信装置102Aおよび受信装置202Aの基本構成は、それぞれ、図5の送信装置102および図7の受信装置202とほぼ同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付している。ただし、受信装置202Aが当該受信装置の情報を格納するメモリ25を備えており、送信装置102Aが、このメモリ25の情報を読み取る制御部16を備えており、読み取った受信装置201Aの情報に基づいて、送信する分周パラメータを設定する点が、異なっている。
 上述したとおり、受信装置202Aの情報を格納するメモリ25としては、EDID(Enhanced Display Data Channel)が広く知られている。送信装置102Aの制御部16は、EDIDの例えばバージョン情報を読み出し、受信装置202Aが受信できる分周パラメータを送信するよう分周パラメータ制御部15Aを制御する。このような制御を行うことにより、図5の送信装置102では必要であった設定部17による設定が不要となり、よって、プラグアンドプレイが可能となる。
 以上のように本実施の形態によると、高音質な音声データをデジタルインターフェースで送信し、再生することができる。
 また本実施形態では、分周パラメータとして2つの値Pt,Qt(Pr,Qr)を送信(受信)する場合について説明したが、例えば、Qtは固定値とし、送信装置と受信装置との間で予めQtを共有しておき、Ptのみを送信するようにしても、同様の効果が得られる。
(第3の実施形態)
 図10は本開示の第3の実施形態に係る受信装置の構成例を示す例示的なブロック図である。図10において、図2と共通の構成要素には図2と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10の受信装置203は、映像・音声・パケット分離部21と、受信データ記憶部22と、分周パラメータ再生成部28と、音声クロック再生部29とを備えている。
 本実施形態に係る受信装置203は、従来の送信装置から送信された分周パラメータを受信し、この受信した分周パラメータから、第1の実施形態に係る送信装置から出力されるような分周パラメータを再生成する。すなわち、分周パラメータ再生成部28は、再生成後の新たな分周パラメータPr,Qrが、
 pclk/Pr = ft/Qr =fpr
の関係を満たし、かつ、fpr(音声クロック再生部29におけるPLLの位相比較周波数に相当)が、音声データの帯域として定めた所定の帯域から外れるように、分周パラメータPr,Qrを再生成する。
 ここでの音声データの帯域やその決定手法は、第1の実施形態と同様に、様々なものが考えられる。例えば、この帯域を固定値とする場合には、人間の可聴帯域(一般に20Hz~20kHz)としてもよいし、人間の音声の帯域(一般に300Hz~4kHz)としてもよい。あるいは、もっと狭めた範囲、例えば300Hz~1.5kHzとしてもよい。あるいは、例えば300Hz~3kHzとしてもよい。すなわち、人間がノイズを感じやすいと考えられる300Hzから3kHzまでを少なくとも含む所定の帯域を、音声データの帯域として定めるのが好ましい。これらの値は、メーカーが予めプリセットしておいてもよい。
 また、この帯域を変動値とする場合には、例えば、受信装置203を操作するユーザーが設定可能なようにしてもよい。すなわち、人間の可聴帯域には個人差があるので、ユーザが再生された音声を聞きながら、ノイズを最低だと感じる帯域に設定できるようにしてもよい。あるいは、分周パラメータ再生成部28が、受信した音声データを事前に走査し、音声データに含まれた最大周波数と最小周波数に基づいて、音声データの帯域を定めるようにしてもよい。
 例えば、音声データの帯域を人間の可聴帯域とした場合、分周パラメータ再生成部28は、fpr=20Hzや20kHzとなるように、あるいは、より可聴帯域から外して、fpr=10Hzや40kHzとなるように、分周パラメータPr,Qrを再生成する。あるいは、音声データのサンプリング周波数fsを基にして、fprを決定してもよい。例えば、サンプリング周波数fsの1/2や、より一般的にはサンプリング周波数fsのU分のV倍(U,Vは整数)を、fprの値としてもよい。
 分周パラメータ再生部28の動作例について、詳細に説明する。ここでは、受信装置203は、従来の送信装置から送信された分周パラメータMr,Nrを受信するものとする。また、ピクセルクロックの周波数をpclkとし、音声クロックの周波数ftは、
 ft=128×fs(fsは音声データのサンプリング周波数)
とすると、次のような関係になる。
  pclk/Mr = 128×fs/Nr = ftr
なお、ftrは通常、音声データの帯域内にある。
 分周パラメータ再生成部28は、受信した分周パラメータMr,Nrを元にして、新たな分周パラメータPr,Qrを再生成する。ここで
  pclk/Pr = 128×fs/Qr = fpr
である。fprは音声クロック再生部29におけるPLLの位相同期周波数に相当する。
 まず、fprを音声データの帯域の上限より高い周波数に変換する場合について説明する。ここでは、fpr=fs/2とした場合を例にとって説明を行う。図11はこの場合の分周パラメータ再生成部28の内部構成例を示す例示的な図である。
 fpr=fs/2とするためには、Qr=256とすればよい。このため、N再生成部281はNrをQr=256に置換する。次に、
 (pclk/Mr)×(Nr/Qr)=(128×fs/Nr)×(Nr/Qr)
であるから、
 Pr=(Mr×Qr)/Nr
とすればよい。よって、Qr=256とするので、M再生成部282は、
 Pr=256×Mr/Nr
を出力する。
 図12はこのような分周パラメータ再生成を概念的に示す例示的な図である。図12に示すように、元の分周パラメータに関しては、MrがMA→MB→MCと周波数ftr(=128fs/Nr、例えば約1kHz)で変動していたのに対して、再生成された分周パラメータに関しては、Prが周波数fpr(=fs/2)で、MA1→MA2→…→MB1→MB2→…→MC1→MC2→…と変化する。すなわち、分周パラメータの再生成によって、音声データの帯域内にあった変動周波数ftrが、音声データの帯域よりも高い変動周波数fprに変換される。
 ここで、分周パラメータ再生成部28は、Prとして整数値を出力するように構成されており、出力の平均値が計算によって得られたPrの値になるように、出力を行うように構成されているものとする。
 このとき、元の分周パラメータMr,Nrが、Pr(=256×Mr/Nr)が整数値(例えば、100など)になるような値の組み合わせであった場合、分周パラメータ再生成部28から出力されるPrは、Mrが一定値の期間、全て同じ値(MA1=MA2=MAn)になってしまう。つまり、この場合は結果として、Prは元のMrの変動周期と同じ周期(周波数ftr)で変動することになる。
 Prが整数に近い値(例えば、100.0625や99.984375など)になる場合も同様であり、やはり、元のMrの変動周期と近い変動周期となってしまう。例えば、Pr=100.0625=100+1/16の場合、分周パラメータ再生成部28は、16回分のPr出力において、15回「100」を出力し、1回「101」を出力する。つまり、出力の平均値が「(100×15+101×1)/16=100.0625」になるように、出力を行う。この場合、Mrが一定値の期間は、ほとんど同じ値「100」が出力されることになり、元のMrの変動周期に近い周期で変動することになる。
 このように、Prの変動周波数fprが結果的に元のMrの変動周波数ftrとあまり変わらない場合には、アナログ音声信号の高音質化が実現できなくなる。そこで、Prが整数値や整数に近い値になる場合であっても、Prの変動周波数fprを確実に音声データの帯域外へ変換する方法の一例について、図13を用いて説明する。
 すなわち図13に示すように、計算されたPrの値が整数値または整数値に近い値になったときは、分周パラメータ再生成部28は、その整数値の「±1」の値を交互に出力するものとする。例えば、Prの計算値がMA’になったときは、分周パラメータ再生成部28はPrの値として「MA’-1」と「MA’+1」を交互に出力する。そうすると、Prの平均出力値はMA’になり、かつ、Prの変動周波数はfpr=fs/2となり、音声データの帯域外に変換することができる。次にMrが更新されてMBとなった時にも、同様に「MB’=MB×256/Nr」を求めて、「MB’-1」と「MB’+1」を交互に出力すればよい。
 以上の処理は、Prの平均出力値に対して、例えば{-1,+1,-1,+1,…}で表される「平均値がゼロになるノイズ系列」を重畳していると考えることができる。なお、ノイズの振幅は必ずしも「±1」に限る必要はなく、どのような振幅にしてもよい。
 また、Prの小数部が0.5に近い場合、例えばPr=76.5の場合、「平均値がゼロになるノイズ系列」を必ずしも重畳する必要はなく、Prの出力系列を{76,77,76,77,…}のように{76,77}の繰り返しにするとよい(これは一例であって、もちろん{77,76}の繰り返しでもよい)。Prの出力系列を{76,76,…,76,77,77,77,…,77}というように「76」と「77」を連続出力しても平均値として同じ76.5が得られるが、Prの変動周波数をできるだけ高くするためには、できるだけ「出力値の変化が多い系列」を出力する方が好ましい。Prの小数部が0.5に近いほど、「出力値の変化が多い系列」を作ることができる。一方、Prの小数部が0.5から遠ざかるほど(整数に近い値になるほど)、「出力値の変化が多い系列」を出力するために「平均値がゼロになるノイズ系列」を重畳する方が好ましくなる。
 次に、fprを音声データの帯域の下限より低い周波数に変換する場合について説明する。ここでは、fpr=20Hzとした場合を例にとって説明を行う。なお、Qr=128×fs/20とすれば、上述した場合と同様にPr,Qrを再生成できるが、ここではより簡単に、Qr=Nrとして、実質的にfpr=20Hzに変換する場合を説明する。図14はこの場合の分周パラメータ再生成部28の内部構成を示す例示的な図である。
 分周パラメータ再生成部28は、QrとしてNrと同じ値を出力する。Prについては、M再生部283が、周波数ftrで変動するMrをn個用いて、新たに1個のPrを生成する。図15はこのような分周パラメータ再生成を概念的に示す例示的な図である。
 図15に示すように、M再生成部283は、n個のMA1~MAnから1個のMAを求める。MAとしては例えば、n個のMA1~MAnの平均値や中央値等が用いられる。同様にして、M再生成部283は、n個のMB1~MBnからMBを求め、n個のMC1~MCnからMCを求める。すなわち、PrとしてMA,MB,MC,…が得られる。
 ここで、ftr=1kHzとすると、n=50とすれば、Pr(MA,MB,MC,…)の変動周期は1kHz/50=20Hzとなる。すなわち、Qr=Nrとしても、変動周期が実質的に20HzとなるPrを再生成することができる。
 しかしながら、このままでは、最初にMAが出力されるまでの間、Prが出力されないため、音声の再生ができない。この問題を回避するために、切替スイッチ284と制御部285とを設けて、MAが出力されるまでの間、Prとして、元のMrすなわちMA1,MA2,MA3,…,MAnを出力する構成とした。この構成により、音声の再生を最初から連続して行うことが可能になる。
 また、上述の方法では、例えばサンプリング周波数fsが途中で切り替わった場合には、Prの出力を急に切り替えることができないため、一瞬(fpr=20Hzに変換する例では約50msの間)音声クロックが異常になる(すなわち音声クロックの周波数が突然、通常ではない程度に変化し、クラックリング、クラッピング、あるいはポッピング音のようなノイズを発生させる)という問題が発生し得る。
 この問題を避けるためには、Nr,Mrの値が例えば±10,±20,±100あるいは±200というように、大きく変化したこと(その絶対値が所定の閾値を超えるような変化)を検出する手段を設け、そのような変化を検出した場合には、M再生成部283における処理を止めて一旦初期化し、そこからPrの再生成処理をやり直すようにする。ただし、Prの再生成処理のやり直しを行うと、Prが新たに求まるまでに時間がかかるので、この間は制御部285によって、元のMrをそのままPrとして出力するようにする。
 図16はこのような処理を示す例示的な図である。図16では、Mrの値がMYnからMB1に変わる時点でサンプリング周波数fsがfs1からfs2に切り替わっており、Mrの値に大きな変化が生じている。このような変化を検出したときには、すぐにPrの再生成処理を止めてもよいが、図16の例では、すぐには止めないで、MB2を受け取った時点で、実際にMrの値の大きな変化があったと認識して、Prの再生成処理を止めている。このように、大きく異なるMrの値を2度(以上)検出したときにはじめて、Mrの値に大きな変化があったと認識することによって、Prの再生成処理がやり直しになる確率を減らすことができる。
 このような処理によって、サンプリング周波数fsが途中で切り替わった場合でもPrの出力を正しく追従させることができるので、音声クロックが一瞬異常になり、音声出力が異常になる、という問題を解消することができる。
 このように、受信装置203に分周パラメータ再生成部28を設けて、分周パラメータの再生成を行うことによって、分周パラメータの変動周波数(音声クロック再生部におけるPLLの位相同期周波数)fprを、音声データの帯域よりも高い周波数や、音声データの帯域よりも低い周波数に変換することが可能となる。したがって、従来と同様の分周パラメータが送信された場合であっても、第1の実施形態と同様に、高音質の音声データの再生が可能になる。
 なお、ここでは、fprを音声データの帯域よりも高い周波数に変換する場合と、音声データの帯域よりも低い周波数に変換する場合の両方について説明したが、いずれか一方の変換が可能であれば、高音質な音声データの再生が可能である。あるいは、両方の変換が可能なように受信装置を構成しておき、ユーザーが例えばメニュー画面でいずれかを選択できるようにしてもよいし、音声データによって自動的に切り替えるようにしてもよい。自動的に切り替える場合、例えば音楽ソースと映画ソースとで変換を切り替えればよい。
 また、図17に示すように、送信装置103に、上述した分周パラメータ再生成部28と同様の分周パラメータ再生成部18を追加してもよい。これにより、従来の送信装置の構成をベースにして、送信パラメータ再生成部18を追加するだけで、簡易に、第1の実施形態と同様の送信装置を実現することができる。
(第4の実施形態)
 上述の第1~第3の実施形態では、分周パラメータの変動周波数、すなわち、受信装置側の音声クロック再生部におけるPLLの位相比較周波数が、音声データの帯域外になるようにすることによって、高音質のアナログ音声信号の再生を実現した。これに対して本開示の第4の実施形態では、変動する分周パラメータを平均化することによって、音声クロックの周波数の変動を抑え、これにより、高音質のアナログ音声信号の再生を実現する。
 図18は本実施形態に係る送信装置の構成例を示す例示的なブロック図である。図18では、図1と共通の構成要素には図1と同一の符号を付しており、ここでは詳細な説明を省略する。送信装置104は、映像・音声・パケット多重部11と、送信データ記憶部12と、分周パラメータ決定部41と、分周パラメータ平均化部42とを備えている。
 分周パラメータ決定部41は、従来の送信装置と同様に、分周パラメータMt,Ntを決定し出力する。分周パラメータ平均化部42は、分周パラメータ決定部41から出力された分周パラメータMt,Ntを平均化し、平均化された分周パラメータM’t,N’tを出力する。なお、分周パラメータMt,Ntの一方を平均化してもよい。
 ここで、分周パラメータ平均化部42が平均化を行う期間は、様々なものが考えられる。例えば、ピクセルクロックおよび音声クロックの周波数が変化しない間はずっと継続して平均化を行い、ピクセルクロックまたは音声クロックの周波数変化を検出したとき、これまでの平均値を捨てて、周波数変化後からの平均値を求めるようにすればよい。あるいは、所定の期間、例えば0.2秒(5Hz)、1秒(1Hz)あるいは数秒、毎に、平均化を行うようにしてもかまわない。
 本実施形態では、直近の過去n(nは2以上の整数)個の平均値をとるものとする。図19は分周パラメータ平均化部42の内部構成例を示す例示的な図である。図19では、Ntは一定値であり、Mtについて直近の過去8(=2^3)個の平均値を求めるようにしている。また、平均化された分周パラメータM’t,N’tについては、その数値表現の分解能を、元の整数値Mt,Ntの数値表現の分解能よりも高くしている。図19の構成では、mビット長のMtに対してM’tを(m+3)ビット長とし、nビット長のNtに対してN’tを(n+3)ビット長としている。
 図19において、分周パラメータ記憶部421は直近の過去8個の分周パラメータM[t0]~M[t0-7]を記憶する。加算器422は分周パラメータ記憶部421に記憶された8個の分周パラメータM[t0]~M[t0-7]を加算し、(m+3)ビット長のレジスタ423に保存する。上位mビットを整数部、下位3ビットを小数部とみなすことによって、8(=2^3)で除されたことになり、平均値M’[t0]が得られる。また、nビット長のレジスタ424に保存された分周パラメータN[t0]は、シフト器425によって3ビット左シフトされて(8(=2^3)倍されて)、(m+3)ビット長のレジスタ423に保存される。上位mビットを整数部、下位3ビットを小数部とみなすことによって、平均値N’[t0]が得られる。
 このように分周パラメータを平均化することによって、図20に示すように、再生された音声クロックの周波数変化が小さくなる。すなわち、元の分周パラメータがM1,M2,M3というように変動した場合でも、平均化された分周パラメータM1’,M2’,M3’の変動は小さく抑えられる。このため、再生された音声クロックの周波数変化も小さくなるので、アナログ音声信号の歪みも抑制され、高音質での再生が可能になる。
 なお、平均された分周パラメータを送信装置から受信装置に送信した場合、受信装置側では平均された分周パラメータに基づいて音声クロックを再生するため、送信装置側の音声クロックと受信装置側で再生された音声クロックとの間で、周波数にずれが生じる。このため、微小時間で見れば、送信装置側の音声データ送信と受信装置側の音声データ再生とで、その速度に不一致が生じる。このため、受信装置の音声データ用バッファメモリでオーバーフローやアンダーフローが生じ、音声の途切れや異音等の音声の品質低下が起こる可能性がある。
 そこで、図21に示すように、平均化された分周パラメータとピクセルクロックを基にして、新たな音声クロックを生成する音声クロック再生成部46を設けるのが好ましい。図21の送信装置104Aでは、送信データ記憶部12には、音声クロック再生成部46によって生成された新たな音声クロックに同期させた音声データが、送信する音声データとして記憶される。これにより、送信装置側の音声データ生成と受信装置側の音声データ再生とで、その速度が一致することになり、音声の品質低下を防ぐことができる。
 なお、外部から入力された音声クロックに同期した音声データを送信データ記憶部12へ一旦記憶し、音声クロック再生成部46によって生成された新たな音声クロックに同期したタイミングで音声データを送信してもよい。つまり、音声クロック再生成部46によって生成された新たな音声クロックへ同期させるのは、送信データ記憶部12の書き込み側でも読み出し側でもよい。なお、いずれの場合も、音声クロック再生成部46は、例えば図30に示すような構成によって実現することができる。
 また、受信装置側で、受信した分周パラメータの平均化を行うようにしてもよい。図22は本実施形態に係る受信装置の構成例を示す例示的なブロック図である。図22では、図2と共通の構成要素には図2と同一の符号を付しており、その詳細な説明を省略する。図22の受信装置204は、映像・音声・パケット分離部21と、受信データ記憶部22と、分周パラメータ平均化部43と、音声クロック再生部44とを備えている。
 分周パラメータ平均化部43は、映像・音声・パケット分離部21によって分離された分周パラメータMt,Ntを平均化し、平均化された分周パラメータM’t,N’tを出力する。分周パラメータ平均化部43の構成および動作は、上述の分周パラメータ平均化部42と同様であり、例えば、図19のように構成すればよい。
 音声クロック再生部44の構成は、基本的には従来と同様であればよいが、平均化された分周パラメータM’t,N’tの数値表現の分解能が、元の整数値Mt,Ntの数値表現の分解能よりも高い場合には、その点を考慮した構成変更が必要となる。なお、この構成変更は、送信装置側で分周パラメータの平均化を行う場合にも、必要となる。
 図23および図24は音声クロック再生部44の内部構成例である。図23および図24の構成では、平均化された分周パラメータM’tの精度が8倍に上がっていることを前提としている。図23の構成では、M’tの精度が8倍に上がっているので、位相比較の精度を8倍に上げるために、VCO444の発振周波数を8倍にしている。そしてVCO44の後段に、VCO444から出力されるクロックを8分周して音声クロックを生成する分周器446を設けている。ピクセルクロックを分周する分周器441、位相比較器442、ローパスフィルタ443、VCO出力を分周する分周器445については、従来と同様である。この構成では、位相比較の周期は従来と同じになる。
 図24の構成は、M’tの精度が8倍に上がっているので、位相比較の周波数は1/8になる。ただしこの場合、ローパスフィルタ447について、例えばカットオフ周波数を従来の1/8倍にするというように、フィルタ特性を変更することが望ましい。ピクセルクロックを分周する分周器441、位相比較器442、VCO448、VCO出力を分周する分周器445については、従来と同様である。
 また、図25は音声クロック再生部44の他の構成例を示す例示的な図である。図25の構成では、Δ-Σ変換器45を設けて、平均化された分周パラメータM’tを元の分解能に変換してから(整数化してから)、音声クロック再生に用いるようにしている。Δ-Σ変換器45以外の構成は、従来と同様である。
 図26はΔ-Σ変換器45の構成の一例を示す例示的な図である。図26の構成では、(m+3)ビットの平均化された分周パラメータM’tを入力とし、これをmビットの平均値M”tに変換する。この変換のために、入出力の差分(誤差)を積分し、この積分値を量子化した値を出力に加減する構成となっている。また、従来のmビットの分周パラメータMtの入力も可能になっている。例えば、セレクタ451を、パケットのヘッダに応じて切り替えるようにすればよい。出力されるM”tは、M’tを四捨五入した結果に相当するものであり、また、Mtに対しては平均化された値に相当している。
 図25および図26に示したようなΔ-Σ変換器を用いた構成では、図23の構成と比較すると、VCOの発振周波数を高める必要がないため、消費電力が低減されるとともに、VCOの後段のクロック分周回路が不要になる、という効果が得られる。また、図24の構成と比較すると、ローパスフィルタのフィルタ特性を変える必要がないため、従来の分周パラメータと平均化された分周パラメータとの両方に対応するために、特性の異なる2つのローパスフィルタを設けてこれらを切り替える必要がない。さらに、従来の分周パラメータに対してもその平均化が実現できるので、容易に高音質化を図ることができる。
 以上のように本実施形態によると、変動する分周パラメータを平均化することによって、音声クロックの周波数の変動を抑えることができるので、これにより、高音質のアナログ音声信号の再生が可能になる。
 なお、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、複数の実施形態における各構成要素を任意に組み合わせても良い。
 以上のように本開示では、HDMIなどのデジタルインターフェースにおいて、高音質な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。
11 多重部
15,15A 分周パラメータ制御部
21 分離部
23 音声クロック再生部
24 帯域判別部
26 音声クロック再生部
28 分周パラメータ再生成部
29 音声クロック再生部
41 分周パラメータ決定部
42 分周パラメータ平均化部
43 分周パラメータ平均化部
44 音声クロック再生部
46 音声クロック再生成部
101,102,103,104,104A 送信装置
201,202,203,204 受信装置

Claims (26)

  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であって、
     映像データ用のピクセルクロックと音声データ用の音声クロックとを関連付けるための分周パラメータを、出力する分周パラメータ制御部と、
     送信データを生成するために、音声データと前記分周パラメータ制御部から出力された分周パラメータとをパケット化し、映像データのブランキング期間に重畳する多重部とを備え、
     前記送信データと前記ピクセルクロックとを送信するものであり、
     前記分周パラメータ制御部は、
     pclk/Pt = ft/Qt = fpt
    (pclkはピクセルクロックの周波数、ftは音声クロックの周波数)
    の関係を満たし、かつ、前記fptが、所定の帯域から外れるような2つの整数値Pt,Qtを、前記分周パラメータとして出力する
    ことを特徴とする送信装置。
  2.  請求項1記載の送信装置において、
     前記所定の帯域は、300Hzから3kHzまでの周波数帯域である
    ことを特徴とする送信装置。
  3.  請求項1記載の送信装置において、
     前記所定の帯域は、人間の可聴帯域である、20Hzから20kHzまでである
    ことを特徴とする送信装置。
  4.  請求項1記載の送信装置において、
     前記所定の帯域は、人間の音声の帯域である、300Hzから4kHzまでである
    ことを特徴とする送信装置。
  5.  請求項1記載の送信装置において、
     前記所定の帯域は、前記音声データに含まれた最小周波数と最大周波数に基づいて、定められる
    ことを特徴とする送信装置。
  6.  請求項1記載の送信装置において、
     前記分周パラメータ制御部は、
     前記fptを、前記音声データのサンプリング周波数fsのU分のV倍(U,Vは整数)に設定する
    ことを特徴とする送信装置。
  7.  請求項1記載の送信装置において、
     前記整数値Qtを固定値とし、前記整数値Ptのみを前記分周パラメータとして送信する
    ことを特徴とする送信装置。
  8.  請求項1記載の送信装置において、
     前記分周パラメータ制御部は、
     前記Pt,Qtからなる分周パラメータとは別に、少なくとも1種類の分周パラメータを出力可能に構成されている
    ことを特徴とする送信装置。
  9.  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、
     映像データ用のピクセルクロックと音声データ用の音声クロックとを関連付けるための分周パラメータとして、
     pclk/Mt = ft/Nt
    (pclkはピクセルクロックの周波数、ftは音声クロックの周波数)
    の関係を満たす2つの整数値Mt,Ntを、決定する分周パラメータ決定部と、
     前記Mt,Ntの少なくとも1つを平均化し、平均化された分周パラメータとして出力する分周パラメータ平均化部と、
     送信データを生成するために、音声データと前記平均化された分周パラメータとをパケット化し、映像データのブランキング期間に重畳する多重部とを備え、
     前記送信データと前記ピクセルクロックとを送信する
    ことを特徴とする送信装置。
  10.  請求項9記載の送信装置において、
     前記平均化された分周パラメータの数値表現の分解能は、前記Mt,Ntの数値表現の分解能よりも高い
    ことを特徴とする送信装置。
  11.  請求項9記載の送信装置において、
     前記分周パラメータ平均化部は、
     前記ピクセルクロックまたは音声クロックの周波数変化を検出したとき、これまでの平均値を捨てて、周波数変化後から新たに平均化を開始する
    ことを特徴とする送信装置。
  12.  請求項9記載の送信装置において、
     前記平均化された分周パラメータと前記ピクセルクロックを基にして、新たな音声クロックを生成する音声クロック再生成部を備え、
     前記新たな音声クロックに同期した音声データが、前記音声データとして用いられる
    ことを特徴とする送信装置。
  13.  請求項1または9記載の送信装置において、
     前記デジタルインターフェースは、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)である
    ことを特徴とする送信装置。
  14.  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、
     受信データから、映像データと、音声データと、前記映像データ用のピクセルクロックと前記音声データ用の音声クロックとを関連付けるための分周パラメータとを、分離する分離部と、
     PLL(Phase Locked Loop)を有し、受信したピクセルクロックと前記分周パラメータとから、
     pclk/Pr = fr/Qr = fpr
    (pclkはピクセルクロックの周波数、frは再生された音声クロックの周波数、Pr,Qrは分周パラメータ)
    の関係を満たすように前記PLLが動作することによって、音声クロックを再生する音声クロック再生部と、
     前記音声クロック再生部における前記fprの帯域を判別する帯域判別部とを備え、
     前記音声クロック再生部は、前記帯域判別部の判別結果に応じて、前記PLLのループ特性を切り替えるように構成されている
    ことを特徴とする受信装置。
  15.  請求項14記載の受信装置において、
     前記帯域判別部は、前記分周パラメータを所定の値と比較することによって、前記fprの帯域を判別する
    ことを特徴とする受信装置。
  16.  請求項14記載の受信装置において、
     前記帯域判別部は、前記分周パラメータが含まれたパケットのヘッダの値に基づいて、前記fprの帯域を判別する
    ことを特徴とする受信装置。
  17.  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、
     受信データから、映像データと、音声データと、前記映像データ用のピクセルクロックと前記音声データ用の音声クロックとを関連付けるための分周パラメータとを、分離する分離部と、
     PLL(Phase Locked Loop)を有し、受信したピクセルクロックと前記分周パラメータとから、前記PLLの動作によって、音声クロックを再生する音声クロック再生部とを備え、
     前記音声クロック再生部は、少なくとも2種類の分周パラメータに対応可能であり、かつ、分周パラメータの種類に応じて、前記PLLのループ特性を切り替えるように構成されている
    ことを特徴とする受信装置。
  18.  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、
     受信データから、映像データと、音声データと、前記映像データ用のピクセルクロックと前記音声データ用の音声クロックとを関連付けるための分周パラメータとを、分離する分離部と、
     前記分周パラメータから、新たな分周パラメータを再生成する分周パラメータ再生成部と、
     PLL(Phase Locked Loop)を有し、受信したピクセルクロックと前記新たな分周パラメータとから、前記PLLの動作によって、音声クロックを再生する音声クロック再生部とを備え、
     前記分周パラメータ再生成部は、
     pclk/Pr = ft/Qr = fpr
    (pclkはピクセルクロックの周波数、ftは音声クロックの周波数)
    の関係を満たし、かつ、前記fprが、所定の帯域から外れるような2つの整数値Pr,Qrを、前記新たな分周パラメータとして再生成する
    ことを特徴とする受信装置。
  19.  請求項18記載の受信装置において、
     前記所定の帯域は、300Hzから3kHzまでの周波数帯域である
    ことを特徴とする受信装置。
  20.  請求項18記載の受信装置において、
     前記所定の帯域は、人間の可聴帯域である、20Hzから20kHzまでである
    ことを特徴とする受信装置。
  21.  請求項18記載の受信装置において、
     前記所定の帯域は、人間の音声の帯域である、300Hzから4kHzまでである
    ことを特徴とする受信装置。
  22.  請求項18記載の受信装置において、
     前記所定の帯域は、前記音声データに含まれた最小周波数と最大周波数に基づいて、定められる
    ことを特徴とする受信装置。
  23.  請求項18記載の受信装置において、
     前記分周パラメータ再生成部は、
     前記fprを、前記音声データのサンプリング周波数fsのU分のV倍(U,Vは整数)に設定する
    ことを特徴とする受信装置。
  24.  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、
     受信データから、映像データと、音声データと、前記映像データ用のピクセルクロックと前記音声データ用の音声クロックとを関連付けるための分周パラメータとを、分離する分離部と、
     前記分周パラメータを平均化し、平均化された分周パラメータとして出力する分周パラメータ平均化部と、
     PLL(Phase Locked Loop)を有し、受信したピクセルクロックと前記平均化された分周パラメータとから、前記PLLの動作によって、音声クロックを再生する音声クロック再生部とを備えた
    ことを特徴とする受信装置。
  25.  請求項24記載の受信装置において、
     前記分周パラメータ平均化部は、前記ピクセルクロックまたは音声クロックの周波数変化を検出したとき、これまでの平均値を捨てて、周波数変化後から新たに平均化を開始する
    ことを特徴とする受信装置。
  26.  請求項14,17,18,24のうちいずれか1項記載の受信装置において、
     前記デジタルインターフェースは、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)である
    ことを特徴とする受信装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011130429A (ja) * 2009-11-19 2011-06-30 Panasonic Corp データ送出装置、データ受信装置、及びデータ送受信システム
JPWO2011099295A1 (ja) * 2010-02-10 2013-06-13 パナソニック株式会社 デジタルビデオ信号出力装置および表示装置、デジタルビデオ信号出力方法および受信方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5254376B2 (ja) * 2010-01-29 2013-08-07 パナソニック株式会社 再生装置
TWI720153B (zh) 2016-03-29 2021-03-01 日商新力股份有限公司 送訊裝置、送訊方法、收訊裝置、收訊方法及收送訊系統
JP2022031983A (ja) * 2018-10-02 2022-02-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 送信装置、受信装置及び送受信システム
JP7584523B2 (ja) * 2020-09-04 2024-11-15 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 センサ装置、受信装置及び送受信システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002078336A1 (fr) * 2001-03-23 2002-10-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Procede d'emission de donnees, procede de reception de donnees, dispositif d'emission de donnees et dispositif de reception de donnees
JP2004023187A (ja) * 2002-06-12 2004-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd データ送信装置、データ受信装置
JP2007150855A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Toshiba Corp 受信システム

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3723878A (en) * 1970-07-30 1973-03-27 Technical Communications Corp Voice privacy device
US5631587A (en) * 1994-05-03 1997-05-20 Pericom Semiconductor Corporation Frequency synthesizer with adaptive loop bandwidth
JP3964880B2 (ja) * 2001-03-23 2007-08-22 松下電器産業株式会社 データ受信方法、データ受信装置、ディジタル信号伝送システム、およびデータ送受信方法
US7558326B1 (en) * 2001-09-12 2009-07-07 Silicon Image, Inc. Method and apparatus for sending auxiliary data on a TMDS-like link
US7088398B1 (en) * 2001-12-24 2006-08-08 Silicon Image, Inc. Method and apparatus for regenerating a clock for auxiliary data transmitted over a serial link with video data
JP3800337B2 (ja) * 2003-08-19 2006-07-26 ソニー株式会社 デジタル伝送システムおよびクロック再生装置
US7158045B1 (en) * 2004-10-13 2007-01-02 Cirrus Logic, Inc. Method and apparatus for maintaining an ideal frequency ratio between numerically-controlled frequency sources
JP4469758B2 (ja) * 2005-07-04 2010-05-26 パナソニック株式会社 音声処理装置
TWI325275B (en) * 2006-07-26 2010-05-21 Realtek Semiconductor Corp Method applied in multimedia interface for generating audio clock

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002078336A1 (fr) * 2001-03-23 2002-10-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Procede d'emission de donnees, procede de reception de donnees, dispositif d'emission de donnees et dispositif de reception de donnees
JP2004023187A (ja) * 2002-06-12 2004-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd データ送信装置、データ受信装置
JP2007150855A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Toshiba Corp 受信システム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011130429A (ja) * 2009-11-19 2011-06-30 Panasonic Corp データ送出装置、データ受信装置、及びデータ送受信システム
JPWO2011099295A1 (ja) * 2010-02-10 2013-06-13 パナソニック株式会社 デジタルビデオ信号出力装置および表示装置、デジタルビデオ信号出力方法および受信方法
US9319658B2 (en) 2010-02-10 2016-04-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Digital video signal output device and display device, and digital video signal output method and reception method
JP5914884B2 (ja) * 2010-02-10 2016-05-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 デジタルビデオ信号出力装置および表示装置、デジタルビデオ信号出力方法および受信方法

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