再现设备，显示设备，再现方法和显示方法

专利名称：再现设备，显示设备，再现方法和显示方法
技术领域：
本发明涉及再现设备和显示设备，具体地涉及再现和显示诸如音频信号 和视频信号的数字信号的再现设备和显示设备，及其处理方法。
背景技术：
近些年来，随着使用数字信号例如，音频信号和视频信号的AV(音频/视 频)设备广泛地被人们使用，提出了各种方法，作为在AV设备间传送数字信 号的接口。作为这样的接口，例如，IEEE(电气和电子工程师协会)1394标准 和HDMI(高分辨率多媒体接口 )标准(HDMI是注册商标)是众所周知的(例如， 参见专利这献1)。
在使用这样的接口彼此相连AV设备的时候，假设用电视接收机设备来 显示视频图像并从AV放大器输出声音。在此情况下，由于电视接收机设备 的视频处理时间和AV放大器的音频处理时间是彼此不同的，因此，在视频 图像和声音之间出现了时间滞后问题。为了解决这个问题，己提出了一个系 统，该系统通过从电视接收机设备向AV放大器提供根据HDMI标准的视频 图像处理的处理时间以便延緩音频信号的处理，来在再现的视频图像和再现 的声音之间达到同步(口形同步)(例如，参见专利文献2)。
专利文献l:日本的未经审查的专利申请出版物No,2007-267116(图1)。 专利文献2:日本的未经审查的专利申请出版物No.2006-033436(图1)。

发明内容
在根据HDMI标准将AV设备彼此相连的情况下，利用称为 TMDS(Transition Minimized Differential Signaling,最小化传输差动信号)的串 行传输方法来传送视频信号和音频信号。在TMDS中，传输方向是单向的， 以便进行高速传输。因此，取决于设备的连接状态，可能不能从用户所希望 的设备输出声音。此外，某些设备可能不能自己独立地解码数字信号，在此 情况下，解码处理应该委托给另一个设备。同样在此情况下，也要考虑上述的口形同步。
鉴于这样的情况，提出了本发明，本发明的目的是在使用基于如像HDMI 标准之类的单向传输的接口的系统中，能对视频信号和音频信号灵活地进行 解码处理。
为了解决上述的问题提出了本发明，本发明的第一方面是提供再现设备 和再现方法，该再现设备特征在于包含以下装置分离装置，用于从流生成 设备接收包含编码的视频信号和编码的音频信号的流信号，并从流信号中分 离编码的视频信号和编码的音频信号；视频信号解码装置，用于解码编码的 视频信号，并向视频图像输出设备输出解码的视频信号；音频信号解码装置， 用于解码编码的音频信号以便生成音频信号；音频信号处理装置，用于获取 在视频图像输出设备中处理视频信号所需要的时间段作为视频处理时间，并 根据该视频处理时间来延迟音频信号，随后，将延迟了的音频信号提供给音 频处理设备。由此，实现了根据在视频图像输出设备中处理视频信号所需要 的时间段来延迟含于从流生成设备接收到的流信号中的音频信号的操作。
在第一方面中，音频信号处理装置可以通过连接在音频信号处理装置和 视频图像输出设备之间的控制信号线来获得视频处理时间。可以通过含于 HDMI电缆(cable)中的显示数据信道(DDC)实现控制信号线。
此外，在第一方面中，分离装置可以通过连接在分离装置和流生成设备 之间的数据信号线来接收流信号。在此情况下，假定流生成设备含于视频图 像输出设备中，音频信号处理装置可以通过数据信号线来获得视频处理时间。 此外，在此情况下，数据信号线可以对应于含于HDMI电缆中的备用线和热 插拔4企测线。
此外，在第一方面中，音频信号解码装置可以向视频图像输出设备输出 解码的音频信号，音频信号处理装置可以测量在从视频图像输出设备返回的 音频信号和由音频信号解码装置解码的音频信号之间的时间差作为视频处理 时间。由此，实现了根据在从视频图像输出设备返回的音频信号和解码的音 频信号之间的时间差来延迟解码的音频信号的操作。在此情况下，再现设备 可以进而包括以下装置第一接收装置，用于从通过连接在第一接收装置和 视频图像输出设备之间的数据信号线接收的差动信号中提取流信号；第二接 收装置，用于从通过所述数据信号线接收到的同相信号中提取返回的音频信 号。由此，实现了通过同一数据信号线来发送流信号和音频信号的操作。此外，在此情况下，可以用含于HDMI电缆中的备用线和热插拔检测线来实现 数据信号线。
本发明的第二方面是提供了一种显示设备及其显示方法，该显示设备特 征在于包括流信号生成装置，用于生成包括编码的视频信号和编码的音频 信号的流信号；连接信号管理装置，用于管理关于与另一个设备的连接状态 的连接信息；流信号切换装置，用于根据连接信息来确定是否已连接了解码 流信号的解码设备，并在连接了解码设备的情况下进行切换，以便向解码设 备输出流数据；显示控制装置，用于接收由解码设备解码的视频信号并在显 示装置上显示该视频信号；视频处理时间提供装置，用于向解码设备提供显 示控制装置处理视频信号所需要的时间段作为视频处理时间。由此，实现了 根据与另 一个设备的连接状态向另 一个解码设备发送解码处理请求的操作。
此外，在第二方面中，显示设备可以进而包括分离装置，用于从流信 号中分离编码的视频信号和编码的音频信号；视频信号解码装置，用于解码 编码的视频信号以便产生视频信号。流信号切换装置可以进行切换，以便在 没有连接解码设备的情况下将流信号输出到分离装置；在连接了解码设备时， 显示控制装置在显示装置中显示由解码设备解码的视频信号，而在没有连接 解码设备时，显示控制装置在显示装置中显示由视频信号解码装置解码的视 频信号。由此，就实现了选择视频信号解码装置或另一个解码设备以解码编 码的视频信号的操作。
此外，在第二方面中，显示设备可以进而包括n个视频信号解码装置(n 是等于或大于零的整数)，用于解码编码的视频信号。由此，实现了显示与视 频信号的数量相应的视频图像的操作，在此，所述的视频信号的数量大于视 频信号解码装置的数量。
此外，在第二方面中，视频处理时间提供装置可以通过连接在视频处理 时间提供装置和解码设备之间的控制信号线来提供视频处理时间。在此情况 下，可以用含于HDMI电缆中的显示lt据信道(DDC)来实现控制信号线。
此外，在第二方面中，显示设备进而包括音频信号返回装置，用于接收 由解码设备解码的音频信号，并在显示装置中显示由解码设备解码的视频信 号时，将与视频信号相应的音频信号返回到解码设备中。由此，实现了由解 码设备来测量在显示设备中处理视频信号所需时间段的操作。在此情况下， 显示设备可以进而包括第一发送装置，用于通过连接在第一发送装置和解码设备之间的数据信号线来发送流信号作为差动信号；第二发送装置，用于 在数据信号线上叠加(superimpose)由音频信号返回装置返回的音频信号，作 为同相信号，并将此叠加的音频信号发送到解码设备。由此，实现了通过相 同的数据信号线来发送流信号和音频信号的操作。在此情况下，可以用含于 HDMI电缆中的备用线和热插拔检测线来实现数据信号线。
根据本发明，所得到的优点在于，在使用如HDMI标准的、基于单向传 输的接口的系统中，可以在视频信号和音频信号上灵活地进行解码处理。


图1是示意性示出符合HDMI标准的接口的配置的图。
图2是示意性地示出了符合HDMI标准的连接器的管脚(pin)布置的例子的图。
图3是示出根据本发明实施例的源设备100和同步设备200的内部配置 的例子的图。
送/接收电路250的配置例子的图。
图5示出图示根据本发明实施例的同步设备类型检测电路IIO和源设备
类型^r测电^各210的配置的例子的图。
图6示出图示根据本发明实施例的插拔连接检测电路120和插拔连接传
输电路220的配置的例子的图。
图7是图示根据本发明实施例的再现设备710的配置例子的图。
图8是图示根据本发明实施例的电视接收机设备720的配置的例子的图。
图9是图示根据本发明实施例的存储在延迟信息存储单元721中的数据
构造的例子的图。
图10是图示根据本发明实施例的再现设备710的处理过程的例子的图。 的图。
图12是图示根据本发明实施例的另 一个系统配置的例子的图。 图13是示出根据本发明实施例的其它系统配置的例子中的音频信号的 路径的图。
图14是图示根据本发明实施例的屏幕显示的例子的图。图15是图示源设备100和同步设备200的内部配置的变形例子的图。 图16是图示根据本发明实施例的源侧发送/接收电路140和同步侧发送/
接收电路250的配置的变形例子的图。
图17是图示根据本发明实施例的再现设备710的变形例子的图。
图18是图示根据本发明实施例的电视接收机设备720的配置的变形例子的图。
图。5 、 h '、''，'、 '
图20是图示根据本发明实施例的电视接收机设备720的处理过程的变形 例子的图。
具体实施例方式
以下，将参照附图来详细说明本发明的实施例。在此假设使用了符合 HDMI标准的接口，并将说明一个系统，在此系统中，在彼此连接的设备之 间通过接口发送解码处理请求。
图1示意性地示出了符合HDMI标准的接口的配置。在HDMI标准中， 基本高速传输线的传输方向被确定为是单向的，并将发送侧的设备称为源设 备，将接收侧的设备称为同步设备。在此例子中，通过HDMI电缆300将源 设备100和同步设备200彼此连接起来。此外，源设备100包括进行发送操 作的发送器101,同步设备200包括进行接收操作的接收器201。
为了在发送器101和接收器201之间进行传输，使用了 TMDS串行传输 方法。在HDMI标准中，使用三个TMDS信道310到330来传送视频信号和 音频信号。这就是说，在有效图像时段内，将对应于未经压缩的一个屏幕图 像的像素数据的差动信号通过信道310到330单向发送给同步设备220,在 此，所述有效图像时段定义为从提供某个垂直同步信号到提供下一个垂直同 步信号之间的时段中除去水平消隐期和垂直消隐期后的时段。此外，在水平 消隐期或垂直消隐期中，通过TMDS信道310到330将与音频数据、控制数 据或其它辅助数据相应的差动信号单向发送给同步设备200。
在HDMI标准中，通过TMDS时钟信道340发送时钟信号。TMDS信道 310到330中的每一个都在TMDS时钟信道340进行传输的一个时钟内发送 10比特的图像数据。此外，在HDMI标准中，提供了显示数据信道(display data channel, DDC)350。在源设备读取同步设备200的E-EDID(Enhanced Extended Display Identification Data,增强的扩展显示标识数据)信息时使用显示数据信道350。 在同步设备200是显示设备的情况下，E-EDID信息对应于设置信息 (information on setting),包括设备类型、分辨率、颜色特性、计时和性能等。 E-EDID信息存储在EDID ROM 202中。应当说明的是，虽然没有示出，但 是，和同步设备200 —样，源设备100可以存储EDID信息，并根据需要将 EDID信息发送给同步设备200。
此外，在HDMI标准中，例如，提供了 CEC(Consumer Electronics Control, 用户电控)线361 、备用线362和HPD(Hot Plug Detect,热插拔检测)线363。 CEC线361是用于设备控制信号的双向通信的线路。显示数据信道350用于 在设备之间进行一对一连接，而CEC线361则用于与连接到HDMI的所有设 备的直接连接。
备用线362是在HDMI标准中未使用的线。HPD线363是用于检测通过 符合HDMI标准的电缆与另一个设备的连接(热插拔)的线。在本发明的实施 例中，假设使用备用线362和HPD线363来发送以太网(注册商标)信号。
图2示出符合HDMI标准的连接器的管脚布置的例子。在此，示出了在 称为类型A的管脚布置中的管脚号301和信号名称302之间的关系。
TMDS信道310到330和TMDS时钟信道340中的每二个都包括正电极、 屏蔽(shield)和负电极的三个管脚。第一到第三管脚对应于TMDS信道330, 第四到第六管脚对应于TMDS信道320，第七到第九管脚对应于TMDS信道 310,第十到第十二管脚对应于TMDS时钟信道340。
此外，第13、 14、 19管脚分别对应于CEC线361、备用线362和HPD 线363。此外，显示数据信道350包括串行时钟(SCL)、串行数据(SDA)和接 地的三个管脚，它们分别对应于第15到第17管脚。应当说明的是，显示数 据信道350的地线(第17管脚)是和CEC线361的地线共用的。第18管脚对 应于电源线(+5V)。
图3根据本发明的实施例示出了源设备100和同步设备200的内部配置 的例子。在此，示出了关于备用线362和HPD线363的配置。源设备100包 括同步设备类型检测电路110、插拔连接检测电路120、源侧发送/接收电路
140、以太网(注册商标)发送/接收电路160。此外，同步设备200包括源设备类型检测电路210、插拔连接传输电路220、同步侧发送/接收电路250,以及 以太网(注册商标)发送/接收电路260。
如上所述，尽管在HDMI标准中不使用备用线362,但是，为了有效地 使用管脚，在此，用它来检测要连接的设备的类型。这就是说，源设备100 的同步设备类型检测电路IIO通过备用线362检测同步设备200的类型。此 外，同步设备200的源设备类型检测电路210通过备用线362检测源设备100 的类型。就设备类型而言，在此假定使用了如下设备类型(以下称其为HDMI 扩展设备)，它能够根据扩展HDMI标准通过备用线362和HPD线363来使 得双向传输以太网(注册商标)信号成为可能。
如上所述，HPD线363用来检测使用HDMI电缆与另一个设备的连接。 同步设备220的插拔连接传输电路220通过施加偏压(bias)预定电压到与HPD 线363连接的端子而发送关于同步设备200的连接的信息。源设备100的插 拔连接检测电路120通过把与PHD线363相连的端子的电位和参照电位相比 较，来检测同步设备200的连接。
在本发明的实施例中，每个源侧发送/接收电路140和每个同步侧发送/ 接收电路250都与具有上述功能的备用线362和PHD线363相连。这就是说， 源设备100的源侧发送/接收电路140通过电容器131、 132以及电阻器133 分别与备用线362和PHD线363相连。此外，同步设备200的同步侧发送/ 接收电路250通过电容器231 、232以及电阻器233分别与备用线362和PHD 线363相连。
传输的以太网(注册商标)信号连接到以太网发送/接收电路160。
同步侧发送/接收电路250用于以双向方式把通过备用线362和PHD线 363传输的以太网(注册商标)信号连接到以太网发送/接收电路260。
以太网(注册商标)发送/接收电路160和260发送和接收以太网(注册商 标)信号，并进行符合例如因特网协议(IP)的双向通信。在此情况下，作为因 特网协议(IP)的上层，可以使用TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)。 利用现有技术来实现以太网发送/接收电路160和260。
图4根据本发明实施例示出了源侧发送/接收电路140和同步侧发送/接收 电路250的配置例子。
如图4(a)所示，同步侧发送/接收电路250包括放大器510、 520、 530和550，反相器(inverter) 541和加法器542。
放大器510放大通过信号线511和512从以太网(注册商标)发送/接收电 路260提供的信号。从信号线511和512提供的信号是差动信号，放大器510 根据差动输入来进行^喿作。
放大器520放大放大器510的输出。来自放大器520的输出对应于差动 信号，并将正信号提供给备用线362,将负信号提供给HPD线363。
放大器530放大由备用线362和HPD线363提供的信号。由备用线362 和HPD线363提供的信号对应于差动信号，放大器530根据差动输入进行操 作。
反相器541对应于用于把放大器510的输出反相的电路。加法器542对 应于将反相器541的输出和放大器530的输出彼此相加的电路。这就是说， 反相器541和加法器542用于向放大器550提供信号，该信号是通过从HPD 线363和备用线362的信号中消除同步设备200的输出信号而得到的。
放大器550放大加法器542的输出。放大器550的输出是差动信号，并 将正信号提供给信号线558,将负信号提供给信号线559。将以太网(注册商 标)发送/接收电路260与信号线558和559相连，并将下述信号提供给以太网 (注册商标)发送/接收电路260，该信号是通过从备用线362和HPD线363上 提供的信号中除去从同步设备200输出的信号而得到的。
如图4(b)所示，源侧发送/接收电路140包括放大器410、420、430和450， 反相器441和加法器442。源侧发送/接收电路140具有和同步侧发送/接收电 路250相同的配置。；改大器410、 420、 430和450,反相器441和加法器442 分别对应于放大器510、 520、 530和550，反相器541和加法器542。以太网 (注册商标)发送/接收电路160与放大器410和450相连。
图5根据本发明实施例示出了同步设备类型检测电路110和源设备类型 检测电路210的配置例子。
如图5(a)所示，同步设备类型检测电路110包括电阻器111和112,电容 器113和比较器116。电阻器111用于将备用线362电位上拉(pullup)到+5V。 只有在源设备IOO是特定类型的设备(例如，扩展的HDMI设备)时，才包含 电阻器111,而如果源设备100不是特定类型的设备就不进行电位上拉的操 作。电阻器112和电容器113构成了低通滤波器。将低通滤波器的输出提供 给信号线114。比较器116把从低通滤波器提供给信号线114的DC电位和施加到信号线115的参照电位相比较。
如图5(b)所示，源设备类型检测电路210包括电阻器211和212,电容 器213,以及比较器216。电阻器211用于将备用线362的电位下拉到地电位。 只有在同步设备200是特殊类型的设备时才包含电阻器211,如果同步设备 200不是特殊类型的设备就不进行电位下拉的操作。电阻器212和电容器213 构成低通滤波器，并将低通滤波器的输出提供给信号线215。比较器216把 从低通滤波器提供给信号线215的DC电位和施加到信号线214的参照电位 相比4交。
如果同步设备200是特殊类型的设备，电阻器211就进行电位下拉的操 作，因此，备用线362的电位下降到2.5V,相反，如果同步设备200不是特 殊类型的设备，备用线362是开放的，其电位就提升到5V。因而，假设将信 号线115的参照电位设置为3.75V,源设备100则根据信号线117的输出来鉴 别同步设备200的类型。
同样地，如果源设备IOO是特殊类型的设备，电阻器lll就进行电位上 拉的操作，因此，备用线362的电位就上升到2.5V，与此相反，如果源设备 IOO不是特殊类型的设备，就将备用线362的电位降到0V。相应地，如果将 信号线214的参照电位设置为1.25V,同步设备200则根据信号线217的输出 来鉴别源设备100的类型。
以DC偏置(bias)电位来发送这些用于检测设备类型的信号，这些信号并 不影响作为AC信号发送的以太网(注册商标)信号。
图6根据本发明实施例示出了插拔连接检测电路120和插拔连接传输电 路220的配置例子。
如图6(a)所示，插拔连接传输电路220包括扼流线圏221和电阻器222、 223。使用扼流线圏221和电阻器222、 223来将HPD线363偏置到约为例如 4V。
此外，如图6(b)所示，插拔连接检测电路120包括电阻器121和122、 电容器123、比较器126。用电阻器121将HPD线363电位下拉到地电位。 电阻器122和电容器123构成低通滤波器。将低通滤波器的输出提供给信号 线124。比较器126比较从低通滤波器提供给信号线124的DC电位与施加到 信号线125的参考电位。
在此，假设将1.4V的参考电位施加到信号线125。如果源设备100没有与HPD线363相连，则输入电位被电阻器121电位下4立，因而信号线124的 电位就变得低于信号线125的参考电位。另一方面，如果源设备100与HPD 线363相连，输入电位被偏置到4V,因而信号线124的电位就变得高于信号 线125的参考电位。因此，根据来自信号线127的输出，源设备100检测是 否连接了同步设备200。
利用DC偏压来发送用于插拔连接检测的信号，这些信号并不影响作为 AC信号发送的以太网(注册商标)信号。
下面，将要说明在通过上述接口连接HDMI扩充设备的情况下，系统配 置的例子。
图7根据本发明实施例示出了再现设备710的配置例子。在此系统配置 的例子中，再现设备710和电视接收设备720通过上述接口彼此连接，再现 设备710起着源设备的作用，电视接收设备720起着同步设备的作用。信号 线701对应于TMDS信道310到330,信号线703对应于显示数据信道350， 信号线708对应于备用线362和HPD线363。此外，通过^^拟信号线709将 扬声器750与再现设备710连接。
再现设备710包括用于再现记录在记录介质上的视频信号和音频信号的 播放单元730和用于放大音频信号的放大器单元740。播放器单元730包括 记录介质存取单元711，输入选择单元712，传输信号处理器713,视频信号 解码单元714,音频信号解码单元715。放大器单元740包括延迟信息获取单 元716和音频信号延迟单元717。
记录介质存取单元711从记录介质上读取包含视频信号和音频信号的信 号。在此，假设使用蓝激光盘((注册商标):BD)作为记录介质。在蓝激光盘中， 记录遵照MPEG(活动画面专家组)-2的传输流(TS)方法的信号(传输信号)，记 录介质存取单元711读取传输信号并将它们提供给输入选择单元712。
输入选择单元712选择从电视接收机设备720通过信号线708提供的传 输信号或者是从记录介质存取单元711提供的传输信号，并将所选择的信号 提供给传输信号处理器713。
传输信号处理器713从自输入选择单元712提供的传输信号中分离编码 的视频信号和编码的音频信号。在MPEG-2的传输流方法中，对视频信号和 音频信号进行编码并将其作为TS数据包来进行传输。这就是说，传输信号处 理器713从TS数据包生成视频信号的编码的基本流(ES - elementary stream)和音频信号的编码的基本流。
视频信号解码单元714解码该通过传输信号处理器713的分离操作而得 到的编码的视频信号。将由视频信号解码单元714解码的视频信号通过信号 线701提供给电视接收机设备720。
音频信号解码单元715解码通过传输信号处理器713的分离操作而得到 的编码的音频信号。将由音频信号解码单元715解码的音频信号提供给音频 信号延迟单元717。
延迟信息获取单元716通过信号线703从电视接收机设备720获取电视 接收机设备720处理视频信号所需要的时间段(视频处理时间)作为延迟信息。 在HDMI标准中，将处理视频信号和音频信号所需要的时间段存储在同步设 备中，作为E-EDID(增强的扩充显示标识数据)配置的一部分，并通过显示数 据信道(DDC)将其提供给源设备。应当说明的是，作为另一个实施例，可以 通过以太网(注册商标)信号的传输路径(备用线362和HPD线363)来获取视频 处理时间。
音频信号延迟单元717根据由延迟信息获取单元716获取的延迟信息(视 频处理时间)来延迟从音频信号解码单元715上提供的音频信号。放大所延迟 的音频信号，以便成为模拟信号，并通过模拟信号线709将其输出到扬声器 750。
扬声器750输出从音频信号延迟单元717提供的音频信号作为声音。 图8根据本发明实施例示出了电视接收机设备720的配置例子。在再现 设备710和电视接收机设备720之间的连接关系与在图7例子中所示的一样。 应当说明的是，增加了对应于CEC线361的信号线704。电一见接收机设备720 包括延迟信息存储单元721，连接设备信息管理单元722，调谐器723，传输 信号切换单元724，传输信号处理器725,视频信号解码单元726,显示控制 器727，显示单元728。
延迟信息存储单元721存储由电视接收机设备720处理视频信号和音频 信号所需要的时间段，作为电视接收机设备720的特性信息项之一。用 EEPROM(电可擦可编程只读存储器)来实现延迟信息存储单元721。在HDMI 标准中，将处理视频信号和音频信号所需要的时间段存储在同步设备中，作 为如上所述的E-EDID配置的一部分，并通过显示数据信道(DDC)将其从同步 设备提供给源设备。应当说明的是，作为另一具体实施例，可以通过以太网(注册商标)信号的传输路径(备用线362和HPD线363)来发送一见频处理时间。
连接设^f言息管理单元722管理关于直接或间接连接到电视接收机设备 720并含于AV系统中的各种设备的信息。关于各种设备的信息，例如，可以 是关于是否包含用于解码特定编码信号的解码器的信息。在此例子中，连接 设备信息管理单元722通过信号线704将与再现设备710相连，并获取关于 再现设备710的信息。在HDMI标准中，通过CEC线361检测其它设备的存 在，并进行设备的管理。
调谐器723接收广播信号以便选择信道。在数字广播的情况下，遵照 MPEG-2传输流(TS)方法的信号通常作为广播信号被获取。
传输信号切换单元724通过选择传输信号处理器725或再现设备710之 一而向传输信号处理器725或再现设备710输出由调谐器723获得的传输信 号。在该选择中，传输信号切换单元724根据在连接设备信息管理单元722 中管理的信息来选择其中的一个。例如，如果可以利用含于另一个设备中的 用于解码广播信号的解码器，就可以向此设备请求解码处理。此外，可以根 据在连接设备信息管理单元722中管理的信息来自动进行选择，以及作为替 代，可以根据用户的指令，设备之一进行解码处理。
传输信号处理器725从由传输信号切换单元724上输出的传输信号中分 离编码的视频信号和编码的音频信号。传输信号处理器725的操作和传输信 号处理器713的操作是一样的。
视频信号解码单元726解码通过传输信号处理器725的分离操作而得到 的编码的视频信号。视频信号解码单元726的操作和视频信号解码单元714 的操作是一样的。
显示控制器727选择由视频信号解码单元726解码的视频信号或由再现 设备710解码的视频信号，并向显示单元728输出所选择的视频信号以显示。 在选择时，显示控制器727根据在连接设备信息管理单元722中管理的信息 来确定要选择的视频信号。例如，如果可以利用含于另一个设备中的用于解 码广播信号的解码器，就可以选择由此设备解码的视频信号。此外，可以根 据在连接设备信息管理单元722中管理的信息来自动进行选择，以及作为替 代，可以根据用户的指令来选择由这些设备之一解码的视频信号。
显示单元728显示由显示控制器727输出的视频信号，并可用例如 LCD(液晶显示器)来实现。图9根据本发明实施例示出了存储在延迟信息存储单元721中的数据构 造的例子。此数据构造基于符合HDMI标准的VSDB(Vendor-Specific Data Block,销售商-特定数据块)，并包括销售商标记码、块长度、许可者(licensor) 标识符、物理地址、扩展信息、视频延迟量、音频延迟量、隔行扫描视频延 迟量、隔行扫描音频延迟量。
销售商标记码对应于三位区，它存储表示该数据构造的号码，并且是"3"。 块长度对应于五位区，它存储该数据构造的字节数(N)。许可者标识符对应于 三字节区，它存储指派给HDMI标准组织的标识符。物理地址对应于两字节 区，它存储由CEC线361使用的源设备的物理地址。扩展信息对应于三字节 区，它存储扩展功能的支持信息。应当说明的是，扩展信息包括随后的延迟 量的有效位。
视频延迟量对应于一字节区，它存储在视频信号是逐行扫描 (progressive )形式的情况下从电视接收机设备720接收视频信号时直到实际 显示视频图像时的时间段(视频处理时间)。音频延迟量对应于一字节区，它存 储在视频信号是逐行扫描形式的情况下从电视接收机设备720接收与视频信 号相应的音频信号时到实际上输出声音时的时间段。隔行扫描视频延迟量对 应于一字节区，它存储在该视频图像是隔行扫描的形式的情况下从电视接收 机设备720接收视频信号时到实际上显示该视频图像时的时间段。隔行扫描 音频延迟量对应于一字节区，它存储在该视频图像是隔行扫描的形式的情况 下从电视接收机设备720接收与视频信号相应的音频信号时到实际上输出声 音的时间段。
应当说明的是，在隔行扫描音频延迟量后面的是备用区，以及数据构造 区对应于块长度(N字节)。
作为源设备的再现设备710的延迟信息获取单元716获得在该数据构造 中的视频延迟量或隔行扫描视频延迟量作为延迟信息。这就是说，如果视频 信号是逐行扫描形式，那么，视频延迟量对应于延迟信息，然而，如果视频 信号是隔行扫描的形式，那么，隔行扫描视频延迟量对应于延迟信息。音频 信号延迟单元717将由音频信号解码单元715提供的音频信号延迟一段时间， 这段时间是通过从所获取的延迟信息中减去在再现设备710中处理音频信号 的时间段(音频处理时间)而得到的。由此，显示在电视接收机设备720上的视 频信号和从扬声器750上输出的声音彼此同步，从而确保了 口形同步。图10根据本发明实施例示出了再现设备710的处理过程的例子。在图 10中，在右侧示出了播放器单元730的处理过程，并在左侧示出了放大器单 元740的处理过程。在此，假设由输入选择单元712来选择从电视接收机设 备720输出的传输信号。
在通过输入选择单元712接收从电视接收机设备720提供的传输信号时 (步骤S911)，传输信号处理器713从传输信号中分离视频信号和音频信号(步 骤S912)。视频信号解码单元714解码分离的视频信号并将其提供给电视接收 机设备720(步骤S913)。进而，音频信号解码单元715解码分离的音频信号 并将其提供给音频信号延迟单元717(步骤S914)。
延迟信息获取单元716通过信号线703 (DDC)从电视接收机设备720接 收延迟信息(步骤S921)。音频信号延迟单元717通过^v所获得的延迟信息中 减去再现设备710的音频处理时间来计算延迟量(步骤S923)。然后，音频信 号延迟单元717从音频信号解码单元715接收所提供的音频信号(步骤S924), 并根据延迟量来延迟音频信号(步骤S925)，并将该音频信号输出到扬声器750 上(步骤S926)。
如果调谐器723选择了包含传输信号的广播信号(步骤S931),那么，传 输信号切换单元724确定传输信号是否要在电视接收机设备720中解码(步骤 S932)。此时，传输信号切换单元724可以根据在连接设备信息管理单元722 中所管理的信息或者根据用户指令来作出此确定。
如果确定要在电视接收机设备720中解码传输信息(步骤S932)，那么， 传输信息处理器725就从传输信息中分离视频信息，并由视频信息解码单元 726求解码分离出的视频信息(步骤S933)。
另一方面，如果确定将解码请求提供给再现设备710 (步骤S932)，传输 信号切换单元724就通过信号线708向再现设备710输出含于广播信号中的 传输信号(步骤S936)。在此操作之前，预先通过信号线703将存储在延迟信 息存储单元721中的延迟信息提供给再现设备710(步骤S934)。显示控制器 727接收由再现设备710解码的视频信息(步骤S937)。
显示控制器727选择由视频信号解码单元726解码的视频信号或由再现 设备710解码的视频信号，并在显示单元中显示所选择的视频信号(步骤 S938)。应当说明的是，在此例子中，假设在发送延迟信息时采用符合HDMI标 准的显示数据信道350。然而，也可以使用备用线362和HPD线363来发送 延迟信息作为以太网(注册商标)信号。
下面，将说明在通过上述接口来连接HDMI扩充设备时，另一系统配置 的例子。
图12示出了根据本发明实施例的另一系统配置的例子。在此配置例子 中，通过上述接口连接了 PVR (Personal Video Recorder,个A^见频记录器硬 盘驱动记录器)810、 STB (机顶盒)820、 D-VHS(Data Video Home System, 数 据视频家用系统)830、 AV放大器840、 DVD (数字通用盘)再现设备860和 电视接收机设备870。在图12中，箭头的源表示源设备，箭头的目标表示同 步设备。此外，通过模拟信号线将扬声器850和AV放大器840相连。
在使用标准的HDMI电缆的情况下，从源设备向同步设备提供视频信号 和音频信号，因此，在此连接例子中，可能从电视接收机设备870输出由DVD 再现设备860再现的信号，但是，不可能从扬声器850输出音频信号。另一 方面，由于参照图3到图6所描述的接口可以进行信号的双向传输，因此， 可能从电视接收机设备870将音频信号发送到AV放大器840。
图13示出了在根据本发明实施例的其它系统配置的例子中的音频信号 的路径。
在此例子中，假设将解码请求发送给了 STB 820并从扬声器850输出声 音。通过备用线362和HPD线363将由DVD再现设备860从DVD上读取 的编码的视频信号和编码的音频信号作为以太网(注册商标)信号发送给STB 820。
STB 820——其配置和参照图7描述的播放器单元730的配置相同一一 解码编码的视频信号和编码的音频信号。通过TMDS信道310到330将由STB 820解码的视频信号和音频信号提供给AV放大器840。
AV放大器840通过TMDS信道310到330将视频信号传送给电视接收 机设备870,使用与参照图7所描述的放大器单元740的配置相同的配置来 延迟音频信息，并将延迟了的音频信息输出到扬声器850。
如上所述，根据本发明的实施例，在使用单向传输的接口——诸如符合 HDMI标准的接口——的系统中，不管设备的连接状态如何，进行灵活的再 现。此外，此时，能够确保在再现的视频图像和再现的声音之间的同步(口形同步)。
此外，根据本发明的实施例，由于可将解码处理的请求提供给另一个设
备，因此，不受设备中的解码器数量和设备的版本(version)地进行灵活的再现。 例如，如果电视接收机设备870包括单个解码器，就用此设备来解码单个广 播信号，并将解码另一个广播信号的请求提供给另一个设备，相应地，在图 14所示屏幕600的显示屏610和620上，可以进行多个广播节目的显示。这 就是说，假设将视频解码单元的数量和音频解码单元的数量都设置为n(n是 等于或大于零的整数)，可以输出n个或更多的视频图像和声音。 下面，将说明本发明实施例的变形(modification)。
图15示出了源设备10 0和同步设备200的内部配置的变形的例子。在此， 与图3相似，示出了关于备用线362和HPD线363的配置。与图3的配置例 子相比较，向源设备100中加入了 SPDIF(Sony Philips Digital Interface ，索尼 菲利浦数字接口)接收电路170,向同步设备200加入了 SPDIF发送电路270。
SPDIF接收电路170和SPDIF发送电路270进行符合SPDIF标准的单 向通信。应当说明的是，SPDIF标准是一个用于实时发送数字音频信号的接 口标准，并在IEC(国际电子技术委员会)中标准化为"IEC60958"。根据SPDIF 标准发送的SPDIF信号包含用于双相标记调制(bi-phase mark modulation)的时 钟成分。应说明的是，SPDIF接收电路170和SPDIF发送电路270是通过现 有技术来实现的。
图16示出根据本发明实施例的源侧发送/接收电路140和同步侧发送/接 收电路250的配置的变形的例子。
如图16(a)所示，同步侧发送/接收电路250包括放大器510、 520、 530 和550，反相器541,加法器542,以及加法器571和572。这就是"i兌，如果 与图4(a)中的配置例子相比较，这个配置还另外包括加法器571和572。
加法器571是将从SPDIF发送电路270通过信号线561提供的信号与来 自放大器520的正输出彼此相加的电路。加法器572是将从SPDIF发送电路 270通过信号线561提供的信号和来自放大器520的负输出彼此相加的电路。
这就是说，虽然乂人放大器660输出的以太网(注册商标)信号是差动信号， 但是，在加法器571和572中叠加的SPDIF信号是同相信号。相应地，可以 在同一对信号线(备用线362和HPD线363)中发送以太网(注册商标)信号和 SPDIF信号两者。如图16(b)所示，源侧发送/接收电路140包括放大器410、 420、 430和 450,反相器441，加法器442和加法器460。这就是说，与图4(b)中的配置 例子相比4交，该配置还另外包括加法器460。
加法器460是从放大器420输出的正信号与负信号彼此相加的电路。这 就是说，在通过备用线362和HPD线363发送的信号中，由放大器430提取 差动信号作为以太网(注册商标)信号，由加法器460提取同相信号作为SPDIF 信号。将来自加法器460的输出提供给SPDIF接收电路170。
图17示出了根据本发明实施例的再现设备710的变形的例子。在此变形 中，将用于发送SPDIF信号的信号线707和用于发送音频信号的信号线702 添加到图7所示的配置例子中。应当说明的是，如上所述，可以将SPDIF信 号和以太网(注册商标)信号叠置，以便通过同一对信号线(备用线362和HPD 线363)来传输它们，因而，不用物理地增加电缆就可实现传输。此外，由于 信号线702和信号线703是通过TMDS信道310到330来实现的，因此，不 用实际增加电缆就可实现信号线702。
在此变形中，所提供的是延迟时间测量单元718,而不是图7所示的延 迟时间获取单元716。从音频信号解码单元715输出的音频信号被提供给延 迟时间测量单元718，并还被通过信号线702提供给电视接收机设备720。延 迟时间测量单元718测量是通过信号线707从电一见接收机设备720返回的音 频信号和从音频信号解码单元715输出的音频信号之间的时间差(位移 (displacement))作为3见频处理时间。
在此情况下，延迟时间测量单元718可以根据从电视接收机设备720返 回的音频信号和从音频信号解码单元715上输出的音频信号之间的互相关性 (cross-correlation)来获取视频处理时间。此外，发送具有特定模式(pattern)的 测量用信号，并从电视接收机设备720向延迟时间测量单元718发送对该测 量用信号的响应，从而得到该信号的响应时间作为视频处理时间。
图18示出了根据本发明实施例的电视接收设备720的配置的变形的例 子。在再现设备710和电视接收机设备720之间的连接关系与图17所示的连 接关系相同。应当说明的是，增加了对应于CEC线361的信号线704。
在此变形中，所提供的是音频信号返回单元729,而不是图8所示的延 迟信息存储单元721。在当显示单元728中显示由再现设备710解码的^L频 信号时的定时，音频信号返回单元729将在时间上与该视频信号相应的音频信号通过信号线707送回到再现设备710中。该在显示单元728中显示4见频 信号的定时是从显示控制器727发送到音频信号返回单元729的。
图19示出了根据本发明实施例的再现设备710的处理过程的变形的例 子。在图19中，在右侧上示出了播放器单元730的处理过程，在左侧上示出 了放大器单元740的处理过程。相应地，在图19的右侧上的处理过程与在图 10的右侧上的处理过程相同。需要说明的是，在图19右侧上的处理过^E与 在图10的右侧上的处理过程的不同之处在于，将在步骤S914中解码的音频 信号发送到电视接收机设备720。
延迟时间测量单元718接收通过信号线707从电-见接收机设备720返回 的音频信号(步骤S941),并测量在该返回的音频信号和从音频信号解码单元 715输出的音频信号之间的时间差作为延迟时间0见频处理时间)(步骤S942)。 音频信号延迟单元717通过从所获得的延迟时间中减去在再现设备710中的 音频处理时间来计算延迟量(步骤S943)。然后，音频信号延迟单元717 ^妄收 从音频信号解码单元715上提供的音频信号(步骤S944),根据延迟量延迟该 音频信号(步骤S945),并向扬声器750输出该音频信号(步骤S946)。
子。在此假设使用图18中示出的配置例子来建造图20的配置。
当调谐器723选择包含传输信号的广播信号时(步骤S951)，传输信号切 换单元724确定是否要在电视接收机设备720中解码传输信号(步骤S952)。 当确定要在电视接收机设备720中解码传输信号时，传输信号处理器725从 传输信号中分离视频信号，并由视频信号解码单元726来解码分离的视频信 号(步骤S953)。这些操作与在图11中的操作相同。
另一方面，当确定要向再现设备710发送解码请求时(步骤S952)，传输 信号切换单元724通过信号线708向再现装置710输出含于广播信号中的传 输信号(步骤S956)。在此操作之前，音频信号返回单元729通过信号线702 接收来自再现设备710的音频信号(步骤S954),并在当显示单元728中显示 由再现设备710解码的视频信号时的定时，将在时间上与该视频信号相应的 音频信号通过信号线707送回到再现设备710(步骤S955)。显示控制器727 接收由再现设备710解码的视频信号(步骤S957)。
根据此变形，通过实际测量延迟时间，确保了再现的视频图像和再现的 声音之间的同步，而不用在电视接收机设备720中存储延迟信息。应当说明的是，本发明的实施例仅仅是实现本发明的例子，在具体实施
系。然而，本发明不局限于此，可以进行各种变形，而不脱离本发明的范围。 具体地说，在权利要求l中，流生成设备和视频图像输出设备对应于例
如电视接收机设备720。此外，分离装置对应于例如传输信号处理器713。此 外，视频信号解码装置对应于视频信号解码单元714。再则，音频信号解码 装置对应于音频信号解码单元715。并且，音频信号处理装置对应于例如放 大单元740。
此外，在权利要求8中，第一接收装置对应于例如放大器430。进而， 第二接收装置对应于例如加法器460。
此外，在权利要求10中，流信号生成装置对应于例如调谐器723。此外， 连接信息管理装置对应于连接设备信息管理单元722。此外，流信号切换装 置对应于例如传输信号切换单元724。此外，显示装置对应于例如显示单元 728。此外，显示控制装置对应于显示控制器727。此外，视频处理时间提供 装置对应于例如延迟信息存储单元721。
此外，在权利要求ll中，分离装置对应于例如传输信号处理器725。此 外，例如，视频信号解码装置对应于视频信号解码单元726。
再则，在权利要求12中，视频信号解码装置对应于例如视频信号解码单 元726。
再则，在权利要求15中，音频信号返回装置对应于例如音频信号返回单 元729。
此外，在权利要求16中，第一传输装置对应于例如放大器520。再则， 第二传输装置对应于加法器571和572。
此外，在权利要求18中，接收步骤对应于例如步骤S911。再则，分离 步骤对应于例如步骤S912。此外，^L频信号解码步骤对应于例如步骤S913。 进而，音频信号解码步骤对应于例如步骤S914。再则，；現频信号处理时间获 取步骤对应于例如步骤S921。此外，音频信号延迟步骤对应于例如步骤S923 到步骤S926。
进而，在权利要求19中，连接信息管理装置对应于例如连接设备信息管 理单元722。此外，显示装置对应于例如显示单元728。此外，显示控制装置 对应于例如显示控制器727。进而，流信号生成步骤对应于例如步骤S931。再则，确定步骤对应于例如步骤S932。此外，视频处理时间提供步骤对应于 例如步骤S934。进而，流信号切换步骤对应于例如步骤S936。显示控制步骤 对应于例如步骤S937和步骤S938。
应当说明的是，可以将在本发明实施例中所描述的处理步骤看作为包含 一系列步骤的方法，或者可以看作为让计算机执行一 系列步骤的程序或存储 程序用的记录介质。
权利要求
1.一种再现设备，其特征在于包括分离装置，用于从流生成设备接收包含编码的视频信号和编码的音频信号的流信号，并从该流信号中分离编码的视频信号和编码的音频信号；视频信号解码装置，用于解码编码的视频信号并向视频图像输出设备输出解码的视频信号；音频信号解码装置，用于解码编码的音频信号以便生成音频信号；以及音频信号处理装置，用于获取在视频图像输出设备中处理视频信号所需要的时间段作为视频处理时间，根据视频处理时间来延迟音频信号，随后将延迟了的音频信号提供给音频输出设备。
2. 根据权利要求1的再现设备，其特征在于音频信号处理装置通过连接在音频信号处理装置和视频图像输出设备 之间的控制信号线来获取视频处理时间。
3. 根据权利要求2的再现设备，其特征在于 控制信号线对应于被包含于HDMI电缆中的显示数据信道(DDC)。
4. 根据权利要求1的再现设备，其特征在于分离装置通过连接在分离装置和流生成设备之间的数据信号线来接收流 信号。
5. 根据权利要求4的再现设备，其特征在于 流生成设备被包含于视频图像输出设备中；以及 音频信号处理装置通过数据信号线获取^L频处理时间。
6. 根据权利要求4的再现设备，其特征在于数据信号线对应于被包含于HDMI电缆中的备用线和热插拔检测线。
7. 根据权利要求1的再现设备，其特征在于音频信号解码装置向视频图像输出设备输出解码的音频信号；以及音频信号处理装置测量在从视频图像输出设备返回的音频信号和由音频 信号解码装置解码的音频信号之间的时间差作为视频处理时间。
8. 根据权利要求7的再现设备，其特征在于进而包括第 一接收装置，用于从通过连接在第 一接收装置和视频图像输出设备之 间的数据信号线接收的差动信号中提取流信号；以及第二接收装置，用于从通过所述数据信号线接收到的同相信号中提取返 回的音频信号。
9. 根据权利要求8的再现设备，其特征在于所述数据信号线对应于被包含于HDMI电缆中的备用线和热插拔检测线。
10. —种显示设备，其特征在于包括流信号生成装置，用于生成包含编码的视频信号和编码的音频信号的流信号；连接信息管理装置，用于管理关于与另 一个设备的连接状态的连接信息；流信号切换装置，用于根据连接信息确定是否已经连接了解码流信号的 解码设备，并在连接了解码设备时进行切换，以便向解码设备输出流信号；显示控制装置，用于接收由解码设备解码的视频信号并在显示装置中显 示该^见频1言号；以及视频处理时间提供装置，用于向解码设备提供由显示控制装置处理视频 信号所需要的时间段作为视频处理时间。
11. 根据权利要求10的显示设备，其特征在于进而包括分离装置，用于从流信号中分离编码的视频信号和编码的音频信号； 视频信号解码装置，用于解码编码的视频信号以便产生视频信号； 其中，流信号切换装置进行切换，以便在没有连接解码设备时向分离装置输出流信号，以及在连接了解码设备时，显示控制装置在显示装置中显示由解码设备解码的视频信号，而在没有连接解码设备时，显示控制装置在显示装置中显示由视频信号解码装置解码的视频信号。
12. 根据权利要求10的显示设备，其特征在于进而包括 n个用于解码编码的视频信号的视频信号解码装置(n是等于或大于零的整数)，其中，显示控制装置显示数目与比视频信号解码装置的数目大的数目的 视频信号相应的视频图像。
13. 根据权利要求IO的显示装置，其特征在于视频处理时间提供装置通过连接在视频处理时间提供装置和解码设备 之间的控制信号线提供视频处理时间。
14. 根据权利要求13的显示设备，其特征在于 控制信号线对应于被包含于HDMI电缆中的显示数据信道(DDC)。
15. 根据权利要求10的显示设备，其特征在于进而包括 音频信号返回装置，用于接收由解码设备解码的音频信号，并且在当在显示装置中显示由解码设备解码的视频信号时的定时，将对应于该视频信号 的音频信号返回到解码设备。
16. 根据权利要求15的显示设备，其特征在于进而包括 第一发送装置，用于通过连接在该第一发送装置和解码设备之间的数据信号线发送流信号至解码设备作为差动信号。第二发送装置，用于在该数据信号线上叠加由音频信号返回装置返回的 音频信号作为同相信号，并将叠加的音频信号发送给解码设备。
17. 根据权利要求16的显示设备，其特征在于所述数据信号线对应于被包含于HDMI电缆中的备用线和热插拔检测线。
18. —种再现方法，其特征在于包括接收步骤，用于从流生成设备接收包含编码的视频信号和编码的音频 信号的流信号；分离步骤，用于从该流信号中分离编码的视频信号和编码的音频信号； 视频信号解码步骤，用于解码编码的视频信号，并向视频图像输出设备 输出解码的视频信号；音频信号解码步骤，用于解码编码的音频信号，以^便生成解码的音频信—g一 视频处理时间获取步骤，用于获取在视频图像输出设备中处理视频信号 所需要的时间段作为视频处理时间；以及音频信号延迟步骤，用于根据视频处理时间来延迟音频信号，随后将延 迟了的音频信号提供给音频输出i殳备。
19. 一种显示设备，包括用于管理关于与另一个设备的连接状态的连接 信息的连接信息管理装置、以及用于在显示装置中显示视频信号的显示控制 装置，该显示设备的特征在于包括流信号生成步骤，用于生成包含编码的视频信号和编码的音频信号的流信号；确定步骤，用于根据连接信息确定是否已经连接了解码流信号的解码设备；视频处理时间提供步骤，用于在连接了解码设备时，向解码设备提供由显示控制装置处理视频信号所需要的时间段作为视频处理时间；流信号切换步骤，用于在连接了解码设备时进行切换，以便解码设备输 出流信号；以及显示控制步骤，用于接收由解码设备解码的视频信号，并在显示装置中 显示该视频信号。
全文摘要
从电视接收机设备(720)通过信号线(708)发送的传输信号由传输信号处理器(713)分离，并由视频信号解码单元(714)和音频信号解码单元(715)解码。将解码的视频信号通过信号线(701)提供给电视接收机设备(720)。由延迟信息获取单元(716)通过信号线(703)获取电视接收机设备(720)的视频处理时间。音频信号延迟单元(717)根据由延迟信息获取单元(716)获得的视频处理时间来延迟由音频信号解码单元(715)解码的音频信号，并向扬声器(750)输出此音频信号。
文档编号H04N7/173GK101589621SQ20088000281
公开日2009年11月25日 申请日期2008年11月17日 优先权日2007年11月22日
发明者中岛康久, 市村元 申请人:索尼株式会社