(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されるアナログ映像信号から第１の垂直同期信号を抜き出す同期信号抜き出し手段と、
前記第１の垂直同期信号を受け取り、システムクロックと内部カウンタを用いて第２の垂直同期信号を生成する垂直同期信号作成手段と、
前記アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する変換手段と、
前記変換手段から出力されるデジタル映像信号をＭＰＥＧ２ビデオ符号化方式により符号化してビットストリームを出力する符号化手段と、
前記符号化手段から出力されるビットストリームを記録する手段と、
前記第１及び第２の垂直同期信号のタイミングを比較し、両タイミングのズレ量がある範囲を超えて同期外れを検知した場合に同期外れを前記符号化手段に通知する垂直同期信号比較手段とを具備し、
前記符号化手段は前記同期外れが通知されると前記符号化を停止することを特徴とする映像符号化装置。
【請求項２】
請求項１記載の映像符号化装置において、前記垂直同期信号比較手段は、前記アナログ映像信号がアナログ方式で録画された信号である場合に、録画と録画の継ぎ目で起こる前記同期外れに対応して前記ビットストリームを分割すべく前記同期外れを検知する毎に前記符号化を停止させることを特徴とする映像符号化装置。
【請求項３】
請求項１記載の映像符号化装置において、前記垂直同期信号比較手段は、前記アナログ映像信号がテレビ放送による映像信号の場合に、チャネル切り替え時に起こる前記同期外れに対応して前記ビットストリームを分割すべく前記同期外れを検知する毎に前記符号化を停止させることを特徴とする映像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明はアナログ映像をＭＰＥＧビデオストリームに符号化する映像符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機器のデジタル化が進行する中で、画像の録画方式も、アナログ方式のものからデジタル方式のものに急速に移り変わっていく。このような時代の移り変わりの中で、例えば、家庭内において保存しておきたいアナログ方式の画像をいかにしてデジタル方式の画像にするかが問題になる。
【０００３】
例えば毎週放送されたドラマを連続して録画したＶＨＳ方式のビデオテープやビデオカメラで何回かに分けてＶＨＳ方式のビデオテープに録画し、再生して得られた映像をマスタ側の映像とし、これを従来の映像符号化装置で続けて圧縮符号化しようとする場合、１回毎の録画を終了させた時点で次の録画との信号の同期関係は絶たれているので、その境目で映像信号の同期外れが生じて画像の圧縮符号化ができなくなると云った問題である。
【０００４】
すなわち、細切れに撮像されてビデオテープ等の記録メディアに記録された映像では撮影の境界では映像信号の同期外れがあるが、その記録メディアの記録映像を連続再生して圧縮符号化する場合、圧縮符号化装置側から見るとそれは１連続のシーケンス内での処理対象になる。また、放送番組の圧縮符号化中に放送チャネルを切り替えた場合でも映像信号の同期外れが避けられないが、放送を受信ながら圧縮符号化しようとする場合に、圧縮符号化中においてチャネルを切り替えたとしてもそれは圧縮符号化装置側から見ると１シーケンス中での事象であって１連続のシーケンス内での処理対象になる。
【０００５】
そして、これらの場合、同期外れが生じた時点で符号化ができなくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
細切れに撮像されてビデオテープ等の記録メディアに記録された映像では撮影の境界では映像信号の同期外れがあるため、その記録メディアの記録映像を連続再生して圧縮符号化する場合、同期外れが生じた時点で圧縮符号化装置側では符号化ができなくなる。
【０００７】
また、放送番組の圧縮符号化中に放送チャネルを切り替えた場合でも映像信号の同期外れが避けられないから、同期外れが生じた時点で圧縮符号化装置側では符号化ができなくなる。
【０００８】
そのため一回の録画分やチャンネル毎にストリームを分割してそのストリーム単位で圧縮符号化する必要があるが、そのためには、テープからの映像を対象にする場合には録画の切れ目で一旦テープの再生と圧縮符号化をマニュアル操作で停止する必要がある。
【０００９】
また、放送の録画の場合ではチャンネル切り替えのタイミングで圧縮符号化にマニュアルでストリームの分割の指示を出す必要がある。
【００１０】
しかし、マニュアル操作では停止／開始のタイミングが旨く掴めず、試行錯誤的な操作となるので、実用的でない。そして、放送番組の圧縮符号化を行う場合では、停止／開始の操作タイミングのまずさが、そのまま録画失敗に繋がってしまう。
【００１１】
そこで、この発明の目的とするところは、アナログ方式の映像信号をデジタル録画するにあたり、アナログ方式の映像信号の同期が外れた場合に圧縮符号化の停止／開始のタイミングを旨く合わせて、円滑にデジタル録画を実行できるようにしたデジタル録画用の映像符号化装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成する。すなわち、入力されるアナログ映像信号から第１の垂直同期信号を抜き出す同期信号抜き出し手段と、前記第１の垂直同期信号を受け取り、システムクロックと内部カウンタを用いて第２の垂直同期信号を生成する垂直同期信号作成手段と、前記アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する変換手段と、前記変換手段から出力されるデジタル映像信号をＭＰＥＧ２ビデオ符号化方式により符号化してビットストリームを出力する符号化手段と、前記符号化手段から出力されるビットストリームを記録する手段と、前記第１及び第２の垂直同期信号のタイミングを比較し、両タイミングのズレ量がある範囲を超えて同期外れを検知した場合に同期外れを前記符号化手段に通知する垂直同期信号比較手段とを具備し、前記符号化手段は前記同期外れが通知されると前記符号化を停止することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、例えばＶＨＳ方式のビデオデッキやビデオカメラで映像を何回かに分けてテープに続けて録画し、そのテープを連続再生して得られる映像をＭＰＥＧ２エンコーダにより圧縮符号化する場合や、放送を受信しながらＭＰＥＧ２エンコーダにより圧縮符号化する場合で、放送チャネルを切り替える場合などにおいて、映像の切り替わり点で発生した垂直同期信号の同期外れによる圧縮符号化できなくなる問題を、映像信号から抽出した垂直同期信号とシステムクロックとから計算して得たタイミングで出力垂直同期信号を発生するようにし、この出力垂直同期信号と映像信号から得た垂直同期信号とのうち、出現の早い方のタイミングで出力垂直同期信号を発生し、Ａ／Ｄ変換する手段に与えて映像信号をＡ／Ｄ変換させると共に、映像信号から得た垂直同期信号と出力垂直同期信号とを比較して両者の差が所定値に達することで同期外れを検出し、同期外れ時にはＭＰＥＧ２エンコーダに通知して、ＭＰＥＧ２エンコーダによる圧縮符号化処理を終了させるようにした。
【００１４】
従って、ＶＨＳ方式などのアナログ方式で録画したビデオテープの録画画像を連続再生しながら圧縮符号化しても、一回の録画分毎にストリームを分割することが出来、当該分割毎に同期をとりながら圧縮符号化を実施できて、アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換／圧縮符号化して記録媒体に記録する処理を円滑に実施できるようになる。また、アナログ放送をデジタル映像信号に変換し、圧縮符号化して記録媒体に記録する録画処理の場合で、チャネルを切り替える場合においても、自動的にストリームを分割することが出来、当該分割毎に同期をとりながら圧縮符号化を実施できて、アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換／圧縮符号化して記録媒体に記録する処理を円滑に実施できるようになる。
【００１５】
さらに、テープに映像が録画されていない部分や放送が終了した場合に、記録を自動停止出来、無駄な処理をさせないで済むようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
ＶＨＳ方式のビデオシステムにおいては、録画時に同期信号を一緒に記録するため、ある録画シーンと別の録画シーンとの継ぎ目は垂直同期信号が不連続になっている。また、放送受信時にチャネルを切り替える場合も垂直同期信号が不連続になる。
【００１７】
そこで、本発明では映像符号化装置の映像入力部に垂直同期信号作成部と垂直同期信号比較部を設け、映像信号に含まれる垂直同期信号と垂直同期信号作成部で生成した同期信号のタイミングを比較することで同期外れを調べ、その差があらかじめ定めた差より大きい場合には圧縮符号化を一旦停止し、同期信号が安定したところから再び符号化を開始するようにする。
【００１８】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１９】
映像符号化装置の実施例の全体の構成を図１に示す。図１に示す本発明の映像符号化装置は、同期信号抜出部１、Ａ／Ｄ変換部２、ＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３、垂直同期信号作成部５、垂直同期信号比較部４、位相比較部６、システムクロック発生部７とからなる。
【００２０】
これらのうち、システムクロック発生部７は、２７［ＭＨｚ］のクロック信号をシステムクロック１８として発生するものであって、ＶＣＯ（電圧制御発振回路）またはＶＣＸＯ等からなる。
【００２１】
また、垂直同期信号比較部４は、アナログ映像信号１０から抜き出された水平同期信号１４とシステムクロック発生部７からのシステムクロック１８を、例えば７．８６７［ｋＨｚ］に分周したクロックとの位相を比較するものであり、その結果をシステムクロック発生部７にフィードバックすることでシステムクロック１８をアナログ映像信号のフレームに同期させる。従って、システムクロック発生部７は、垂直同期信号比較部４からの位相比較結果対応にシステムクロック１８の発振タイミングを制御してシステムクロック１８をアナログ映像信号１０のフレームに同期させるように構成してある。
【００２２】
また、同期信号抜出部１は、入力されるアナログ映像信号１０から垂直同期信号１５や水平同期信号１４などの同期信号を抜き出すものであり、Ａ／Ｄ変換部２は、この同期信号抜出部１によって抜き出された残りの信号成分である画像信号成分としての映像信号１１を、垂直同期信号比較部４からの出力垂直同期信号１６に従ってＡ／Ｄ変換を行い、例えば、ＩＴＲ−Ｒ６５６フォーマットのデジタル映像データ１２としてＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３に渡すものである。
【００２３】
また、垂直同期信号作成部５は、同期信号抜出部１から垂直同期信号を受けるとシステムクロック発生部７からのシステムクロック１８と内部カウンタとを用いて次の垂直同期信号を計算し、その計算したタイミングに信号を出力して垂直同期信号比較部４に渡す機能を有する。
【００２４】
垂直同期信号比較部４は、同期信号抜出部１から得られる垂直同期信号１５と垂直同期信号作成部５から得られる出力垂直同期信号１６のうち、先に来た同期信号のタイミングで垂直同期信号をＡ／Ｄ変換部２に出力する機能を有すると共に、２つの同期信号のタイミングを比較して、そのズレ量がある範囲を超えた場合に同期外れ通知制御信号１７を出力してＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３に対し、同期外れを通知する機能を有する。
【００２５】
ＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３は、Ａ／Ｄ変換部２からのデジタル映像信号をＭＰＥＧ２ビデオ符号化し、ビットストリームを出力するものであり、このＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３はその入力部に４フレーム以上の映像を保持するフレームバッファを有するものである。また、当該ＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３は垂直同期信号比較部４から同期外れの通知がない場合には、入力されたフレームから符号化を開始するように構成してある。
【００２６】
また、位相比較部６は、アナログ映像信号１０の各フレームとシステムクロック１８との長時間の同期をとるためのものであって、同期信号抜出部１から抜き出された水平同期信号１４とシステムクロック１８との位相差を比較して、その差を積分し、その積分値が所定レベルに達するとシステムクロック発振器７の発振タイミングをリセットする機能を有する。
【００２７】
尚、ＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３で圧縮符号化されて出力されるストリームは図示しない記録部に送られて、記録媒体に記録されることにより、録画が成される仕組みとなっているものとする。
【００２８】
このような構成の本装置は、画像信号成分と同期信号とを含むアナログ映像信号が入力される。同期信号抜出部１においては、この入力されたアナログ映像信号１０から垂直同期信号１５や水平同期信号１４などの同期信号を抜き出すと共に、画像信号成分１１についてはＡ／Ｄ変換部２に送る。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換部２は、この画像信号成分としての映像信号１１について垂直同期信号比較部４からの同期信号に従ってＡ／Ｄ変換を行うことになる。そして、例えば、ＩＴＲ−Ｒ６５６フォーマットのデジタル映像データ１２としてＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３に渡す。
【００３０】
一方、同期信号抜出部１においてアナログ映像信号１０から抜き出された垂直同期信号１５は垂直同期信号比較部４と垂直同期信号作成部５とに与えられ、水平同期信号１４は位相比較部６に与えられる。
【００３１】
位相比較部６では、アナログ映像信号１０の当該水平同期信号１４と、システムクロック発生部７からのシステムクロック１８の分周クロック、すなわち、２７［ＭＨｚ］のシステムクロック１８を３４３２分周して得た７．８６７［ｋＨｚ］の分周クロックとの位相を比較し、その結果をシステムクロック発生部７にフィードバックすることでシステムクロック１８をアナログ映像信号１０のフレームに同期させる。
【００３２】
位相比較部６はアナログ映像信号１０の各フレームとシステムクロック１８との長時間の同期を取るのが目的であるので、位相の比較結果は位相比較部６内で積分される。このため水平同期信号１４の一過的な同期外れは検出されない。
【００３３】
垂直同期信号作成部５は、同期信号抜出部１から垂直同期信号１５を受けるとシステムクロック１８と内部カウンタとを用いて次の垂直同期信号１５の出現時期を計算し、その計算した出現時期のタイミングに合わせて垂直同期タイミング信号を垂直同期信号比較部４に出力する。
【００３４】
垂直同期信号比較部４は、同期信号抜出部１から得られる垂直同期信号１５と垂直同期信号作成部５から得られる垂直同期タイミング信号のうち、先に到来した同期信号のタイミングで内部処理同期用の垂直同期信号１６をＡ／Ｄ変換部２に出力する。
【００３５】
ＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３は、デジタル映像信号をＭＰＥＧ２ビデオ符号化し、ビットストリーム１３を出力する。
【００３６】
また、垂直同期信号比較部４は、２つの同期信号のタイミングを比較し、両者のズレ量が、ある範囲を超えた場合に、同期外れ通知制御信号を発生してＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３に同期外れを知らせる。そして、ＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３は垂直同期信号比較部４からのこの同期外れ通知制御信号を受けたならば、デジタル映像信号１２をＭＰＥＧ２ビデオ符号化する処理を中止し、ビットストリーム１３の出力を停止させる。
【００３７】
ここで、ＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３はその入力部には４フレーム分以上の画像を保持するフレームバッファが設けてある。ＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３は垂直同期信号比較部４から同期外れ通知信号１７がない場合には、入力されたフレームから符号化を開始する。
【００３８】
一方、垂直同期信号比較部４から同期外れ通知があった場合には、ＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３は以下の処理を行う。
【００３９】
・［ＳＴＥＰ１］現在フレームメモリに読み込んでいるフレームを最後に、新しいフレームの取り込みを停止する。
【００４０】
・［ＳＴＥＰ２］現在のフレームメモリ内の映像でストリームが終了するためにＧＯＰ（グループオブピクチャ）を短くする処理を行う。
【００４１】
・［ＳＴＥＰ３］現在のフレームメモリ内の映像を符号化して符号化を終了する。
【００４２】
そして、垂直同期信号比較部４から同期外れの通知が解除されると、つまり、同期外れ通知制御信号１７が無くなると、その段階で再び新しいストリームの符号化を開始する。
【００４３】
アナログ映像信号１０の各フレームとシステムクロック発生部７の発生するシステムクロック１８とは水平同期信号１４で同期を取っており、位相比較部６からシステムクロック発生部７への制御信号は積分回路などにより、時定数が大きくなるようにしてあるので、垂直同期信号比較部４は番組の継ぎ目のような瞬間的に生じる同期外れは検出しない。
【００４４】
一方、番組の切り替えなどがあった場合では垂直同期信号１５のタイミングが大きくずれるので、垂直同期信号比較部４は同期外れ検出してＭＰＥＧ２ビデオ符号化部３に通知する。
【００４５】
この結果、ＶＨＳ方式などのアナログ方式で録画したビデオテープの録画画像を連続再生しながら圧縮符号化しても、一録画分毎にストリームを分割することが出来る。また放送を録画する場合も、チャンネルを切り替えると自動的にストリームも分割することが出来る。さらに、テープに映像が録画されていない部分や放送が終了した場合に自動的に記録を停止出来るようになる。
【００４６】
このように、本発明は、例えばＶＨＳ方式のビデオデッキやビデオカメラで映像を何回かに分けてテープに続けて録画し、そのテープを連続再生して得られる映像をＭＰＥＧ２エンコーダにより圧縮符号化する場合や、放送を受信しながらＭＰＥＧ２エンコーダにより圧縮符号化する場合で、放送チャネルを切り替える場合などにおいて、映像の切り替わり点で発生した垂直同期信号の同期外れによる圧縮符号化できなくなる問題を、映像信号から抽出した垂直同期信号とシステムクロックとから計算して得たタイミングで出力垂直同期信号を発生するようにし、この出力垂直同期信号と映像信号から得た垂直同期信号とのうち、出現の早い方のタイミングで出力垂直同期信号を発生し、Ａ／Ｄ変換器に与えて映像信号をＡ／Ｄ変換させると共に、映像信号から得た垂直同期信号と出力垂直同期信号とを比較して両者の差が所定値に達することで同期外れを検出し、同期外れ時にはＭＰＥＧ２エンコーダに通知して、ＭＰＥＧ２エンコーダによる圧縮符号化処理を終了させ、同期外れが無くなったならば圧縮符号化処理を再開させるようにした。
【００４７】
従って、ＶＨＳ方式などのアナログ方式で録画したビデオテープの録画画像を連続再生しながら圧縮符号化しても、一回の録画分毎にストリームを分割することが出来、当該分割毎に同期をとりながら圧縮符号化を実施できて、アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換／圧縮符号化して記録媒体に記録する処理を円滑に実施できるようになる。また、アナログ放送をデジタル映像信号に変換し、圧縮符号化して記録媒体に記録する録画処理の場合で、チャネルを切り替える場合においても、自動的にストリームを分割することが出来、当該分割毎に同期をとりながら圧縮符号化を実施できて、アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換／圧縮符号化して記録媒体に記録する処理を円滑に実施できるようになる。
【００４８】
さらに、テープに映像が録画されていない部分や放送が終了した場合に、記録を自動停止出来、無駄な処理をさせないで済むようになる。
【００４９】
尚、本発明は上述した実施例に限定することなく、種々変形して実施し得るものである。
【００５０】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、ビデオテープに記録されたアナログ映像の継ぎ目や放送受信時のチャンネル切り替えを自動的に検出して圧縮ストリームを分割することが出来る。これにより、毎週放送されたドラマを連続して録画したＶＨＳ方式のビデオテープやビデオカメラで何回かに分けて録画したＶＨＳ方式ビデオテープを再生して映像符号化装置で圧縮符号化して記録媒体に記録する場合、ビデオテープの録画画像を連続再生しながら圧縮符号化しても、一回の録画分毎にストリームを分割することが出来、また、放送を録画する場合も、チャンネルを切り替えると自動的にストリームも分割することが出来ると共に、さらには、テープに映像が録画されていない部分や放送が終了した場合に記録を自動停止出来る等の効果が得られる使い勝手の良い映像符号化装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】映像符号化装置の構成図
【符号の説明】
１…アナログ同期信号抜出し部
２…Ａ／Ｄ変換部
３…ＭＰＥＧ２ビデオ符号化部
４…垂直同期信号比較部
５…垂直同期信号作成部
６…位相比較部
７…システムクロック
１０，１１…アナログ映像信号
１２…デジタル映像信号
１２…デジタル映像信号
１３…ビットストリーム
１４…アナログ映像の水平同期信号
１５…アナログ映像の垂直同期信号
１６…垂直同期信号比較部の出力垂直同期信号
１７…同期外れ通知制御信号
１８…システムクロック
１９…位相比較結果
【図１】
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