JP2004521555A - Method for multiplexing a plurality of video signals using a compressor - Google Patents

Method for multiplexing a plurality of video signals using a compressor Download PDF

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エル ランドール ジェニファー
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    • H04N21/434Disassembling of a multiplex stream, e.g. demultiplexing audio and video streams, extraction of additional data from a video stream; Remultiplexing of multiplex streams; Extraction or processing of SI; Disassembling of packetised elementary stream
    • H04N21/4347Demultiplexing of several video streams

Abstract

本発明は、複数のビデオ信号を多重化するための方法と装置に関する。本発明によればビデオ信号は情報に関して低減され、1つのビデオ信号に結合され、次いでこのビデオ信号は圧縮器によって圧縮される。このことは圧縮のための回路を節約する。The present invention relates to a method and an apparatus for multiplexing a plurality of video signals. According to the invention, the video signal is reduced with respect to information and combined into one video signal, which is then compressed by a compressor. This saves circuitry for compression.

Description

【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のビデオ信号を圧縮器を用いて多重化する方法に関する。
【0002】
ビデオ信号をディジタル方式で伝送できるようにするために、規格がISO/IECによって規定されており、また映像圧縮、音声圧縮及びマルチメディア多重のためのMPEG2規格ISO/IEC13818として定められている。この規格から出発して、EP 0 855 840 A1は、ディジタル信号マルチプレクサ及びディジタル信号デマルチプレクサを有するシステムをより詳細に説明している。このシステムのマルチプレクサでは、最初の複数のディジタルビデオ信号が多重化されて1つの多重化されたディジタル信号が形成され、このディジタル信号がシステムのデマルチプレクサに送信される。ディジタルビデオ信号は放送プログラム用の全てのテレビジョン信号である。各プログラムは択一的にチャネルとも称される。各ディジタルビデオ信号はディジタルオーディオ信号かデータ信号を包含するか、または両方を包含する。ビデオソースから到来するディジタル信号はマルチプレクサにおいて符号化され、パックされ、多重化されて、シリアルデータ流として送信区間へと伝送される。伝送セクションの反対側では、テレビジョンチャネルの信号がシリアルデータ流からフィルタリングされる。しかしながらここではマルチプレクサが詳細には説明されておらず、また圧縮の過程も明記されていない。
【0003】
したがって本発明の課題は、圧縮の方法を明記することである。マルチプレクサはメモリと制御部の単純なコンピュータ構造を有するべきである。
【0004】
この課題は、並記された請求項1から4の特徴によって解決される。本発明の第1の実施形態によれば、ビデオ信号はこのビデオ信号の情報に関して低減され、その後1つのビデオ信号に結合され、次いでビデオ信号は圧縮器によって圧縮される。このことは圧縮のための回路を節約する。
【0005】
本発明の第2の実施形態によれば、ビデオ信号のテレビジョン画像は交互にメモリに記憶され、テレビジョン画像はシリアルにブロックでメモリから読み出され、圧縮器によって圧縮される。高いビデオ圧縮レートを達成するために、連続するイメージ間の可能な限り高い相関が必要である。しかしながらこのことは、ただ1つのカメラだけが圧縮器に接続されている場合にのみ可能である。多数のカメラが入力切替装置を介して接続されている場合には、他のカメラに切り替えた後のイメージは、先行のイメージとは全く異なるものとなる。この場合圧縮率は非常に低く、結果として高いデータフローである。この問題は、ブロック内の1つのチャネルの連続するイメージの記憶とそれに続く圧縮により回避される。
【0006】
本発明の第3の実施形態によれば、多数のビデオ信号の1つのシーケンスの最初のテレビジョン画像がその都度圧縮器によって圧縮され、中間イメージとしてメモリに格納され、その後シーケンスの後続のイメージはそれぞれのビデオ信号と関連づけられた中間イメージに依存して交互に圧縮器によって圧縮される。したがって種々のビデオ信号または種々のチャネルのテレビジョン画像は、一方で高圧縮レートを関連づけられた中間画像への時間遅延されたアクセスにより達成できるにもかかわらず、交互に圧縮器に到達する。
【0007】
本発明の第4の実施形態によれば、圧縮器からの多数のビデオ信号のシーケンスのテレビジョン画像は、圧縮された中間イメージとしてメモリに記憶され、連続するイメージが関連する中間イメージに依存して交互に第2の圧縮器によって圧縮される。このプロセス修正は、第1の段階での第1の圧縮器において行われる1つのイメージの圧縮及び第2の段階での第2の圧縮器において行われる動き圧縮による2段階圧縮を提案する。この圧縮は多数のビデオ信号またはビデオチャネルについて2つの圧縮器によって交互に実施される。第2の圧縮器または動き圧縮器においては、チャネルの後続のイメージと比較すべき先行のイメージが時間遅延されてメモリから読み出されるので、各ケースにおいて圧縮すべき後続のイメージについて高圧縮レートを達成することができる。
【0008】
単純な実施形態では、圧縮器を用いてビデオ信号をシリアルディジタルデータ流に変換するためのマルチプレクサは、ビデオ信号情報を低減するように設計されている回路と、多数のビデオ信号を1つのビデオ信号に結合するように設計されている別の回路とを有する部分イメージ発生器を包含する。したがってただ1つのビデオ信号のみが圧縮される。
【0009】
別の単純な実施形態ではメモリが入力切替装置と、複数のビデオ信号を1つのシリアルディジタルデータ流に変換するためのマルチプレクサ内の圧縮器との間に配置されており、このメモリはディジタル化されたビデオ信号を交互に書き込み、ディジタル化されたビデオ信号を連続的にブロックで読み出すための手段を包含する。ブロック圧縮したがって高データレートをメモリを用いることにより達成することができる。
【0010】
単純な実施形態においては、メモリは2つのメモリ部分を有する。データが第1のメモリ部分に書き込まれる一方で、データは第2のメモリ部分から読み出される。この処理は、2つのメモリ部分について交互に繰り返される。
【0011】
別の単純な実施形態においては、複数のビデオ信号を1つのシリアルデータ流に変換するためのマルチプレクサ内の圧縮器が複数のビデオ信号のイメージ用のメモリを有する。圧縮器は中間結果をメモリに記憶し、データを数回処理する。このことは高圧縮レートの達成を可能にする。
【0012】
別の単純な実施形態においては、複数のビデオ信号を1つのシリアルデータ流に変換するためのマルチプレクサ内の圧縮器が、中間イメージを生成するように設計されている第1の中間イメージ圧縮器と、中間イメージを記憶するためのメモリと、動き圧縮のための第2の圧縮器または動き圧縮器との直列装置を有する。
【0013】
本発明をより良く理解するために、実施形態を図面と関連させてより詳細に説明する。ここで図1は、4つのカメラによって生成されたテレビジョン画像を低減し、各テレビジョン画像を多重化されたフォーマットで1つのテレビジョン画像の1つの象限における部分イメージとして出力するマルチプレクサの回路のブロック図であり、図2Aは4つのカメラによって生成されたテレビジョン画像が中間記憶される中間メモリとチャネル毎のイメージを圧縮する圧縮器とを備えたマルチプレクサの回路のブロック図であり、図2Bは中間メモリの上流側におけるテレビジョン画像のシーケンスを備えたフレームを示し、図2Cは中間メモリの下流側におけるテレビジョン画像のシーケンスを備えたフレームを示し、図3Aは4つのカメラによって生成されて圧縮されたテレビジョン画像と圧縮設定とが記憶されている中間メモリ及び圧縮器を備えたマルチプレクサの回路のブロック図であり、図3Bは圧縮器の上流側におけるテレビジョン画像のシーケンスを備えたフレームを示し、図4は中間イメージ圧縮器と中間イメージメモリと動き圧縮器とが直列に接続されているマルチプレクサの回路のブロック図である。
【0014】
図1は、以下ではマルチプレクサとも称する多重化装置10の部分イメージ発生器9と信号ケーブル5から8を介して接続されている4つのテレビジョンカメラ1から4を示す。ここでは部分イメージ発生器9は、信号ケーブル5から8のための4つの接続部11から14を有する。画像はカメラ1から4を用いて撮られる。カメラ1から4は画像用の電気信号を発生し、この信号はビデオ信号として信号ケーブル5から8を介して部分イメージ発生器9に出力される。テレビジョンカメラ1から4はビデオソースとして動作し、放送プログラムにおけるテレビジョン信号として使用されるディジタルビデオ信号を形成する。各プログラムは択一的に、チャネル、テーブルまたはフレームとも称される。各ディジタルビデオ信号はディジタルオーディオ信号かデータ信号を包含するか、または両方を包含する。部分イメージ発生器9はビデオ信号情報を低減する低減回路15及び多数のビデオ信号を1つのビデオ信号に結合するための結合回路16を包含する。部分イメージ発生器9からの信号は圧縮器17に供給され、この圧縮器17は信号を圧縮する。圧縮された信号は圧縮器17によってスイッチ18を介して送信器19したがって伝送区間20に供給されるか、記録用のディジタルビデオレコーダ21に供給される。
【0015】
マルチプレクサ10の機能は以下の通りである。カメラ1から4によって発生された4つのテレビジョン信号は、部分イメージ発生器9の低減回路15において情報のブランキングによりそのサイズが4分の1に低減されて、部分イメージ発生器9の結合回路16において1つのテレビジョン信号に結合される。したがって4つのカメラ1から4によって撮られたテレビジョン画像を、1つのテレビジョン画像のそれぞれの1つの象限において画面上に同時に映すことができる。1つのテレビジョン画像のテレビジョン信号は、部分イメージ発生器9から圧縮器17に供給され、圧縮器17においてMPEG2圧縮に応じて圧縮される。
【0016】
この処理の不利な点は、情報が4つの部分イメージを1つの画像に再結合する際に失われているので、プログラムの再生にあたりイメージが不鮮明に再生されてしまうことである。
【0017】
図2Aは、入力切替装置31及び中間メモリ32及び圧縮器33を備えたマルチプレクサ30を示す。入力切替装置31は4つのカメラのための4つの接続部34から37を有し、4つのテレビジョン信号は入力切替装置31に送信される。4つ全てのテレビジョン画像は、それぞれが4×10のテレビジョン画像のためのメモリスペースを備えた2つの部分メモリ38及び39を包含する中間メモリ32に伝送される。中間メモリはバッファシフトレジスタとして動作する。4つ全てのカメラからの10の連続するテレビジョン画像それぞれを、一時的に2つの部分メモリ38及び39の内の1つに記憶することができる。
【0018】
マルチプレクサ30の機能は以下の通りである。入力切替装置31は到来するテレビジョン画像を同期させ、イメージを第1の部分メモリ38に伝送し、1つのチャネルのイメージが終わる毎に切替が行われるので、イメージは交互に伝送される。第1の部分メモリ38が充足されると、2つの部分メモリ間での切替が行われ、第2の部分メモリ39が入力切替装置31からのテレビジョン画像でもって充足される。第2の部分メモリ39が充足されている間に、第1の部分メモリが空にされる。このことは、第1の部分メモリ38はイメージ、1つのチャネルの10のテレビジョン画像をその都度連続的に、したがってシリアルにブロックで圧縮器33に出力するということを意味している。圧縮器33はイメージを圧縮する。イメージは各チャネル毎に圧縮器33にシリアルに到達するので、高圧縮レートを達成することができる。各10番目のイメージ、すなわちイメージ番号1、11、21などは中間イメージであり、この中間イメージから圧縮を順方向または逆方向に行うことができる。
【0019】
図2Bは、入力切替装置31から部分メモリ38及び39に供給されるテレビジョン画像のシーケンスを備えたフレーム40を示す。イメージはメモリ32に交互に書き込まれる。小数点前の第1の自然数はカメラを表し、小数点の後の第2の自然数は対応するカメラによって送出されたイメージのシーケンスを表す。
【0020】
図2Cは、部分メモリ38または39のうちの1つから圧縮器33に出力されるテレビジョン画像が存在するフレーム41におけるテレビジョン画像のシーケンスを示す。したがって各部分メモリ38及び39は、第1のチャネルの10のイメージ、次いで第2のチャネルの10のイメージ、次いで第3のチャネルの10のイメージ、最後に第4のチャネルの10のイメージをシリアルにブロックで圧縮器33に出力する。
【0021】
図3Aは、入力切替装置51と、圧縮器52と、ファーストイン、ファーストアウト、FIFOで書き込まれた値を読み出す中間メモリ53とを備えたマルチプレクサ50を示す。入力切替装置51は4つのカメラのための4つの接続部54から57を有し、これらの接続部54から57は4つのテレビジョン信号を入力切替装置51に供給する。圧縮器52の出力信号はスイッチ58に供給される。圧縮器52はデータを処理し、データをメモリ53に記憶し、記憶された同一のデータは更なる処理のために再び圧縮器52に伝送される。
【0022】
図3Bはフレーム59を示し、このフレーム59に関連させてマルチプレクサ50の機能を説明する。入力切替装置51は到来するビデオ信号を同期させ、これらの信号を圧縮器52に供給する。先ず第1のカメラからの第1の画像、次いで第2のカメラからの第1の画像、次いで第3のカメラからの第1の画像、次いで第4のカメラからの第1の画像が圧縮器52に供給される。続いて第1のカメラからの第2の画像、第2のカメラからの第2の画像、第3のカメラからの第2の画像、第4のカメラからの第2の画像がこれに続く。圧縮器52は第1のカメラからの第1の画像を圧縮し、この圧縮されたイメージを出力信号としてスイッチ58及びメモリ53にも伝送する。次に第2のカメラからの第1の画像が圧縮器53において圧縮され、出力信号としてスイッチ58に伝送され、それと同時にメモリ53に書き込まれる。第3のカメラからの第1の画像も圧縮され、スイッチ58に出力され、且つメモリ53に書き込まれる。同様のことが第4のカメラからの第1の画像にも行われる。第2のサイクルの開始時には、第1のカメラからの圧縮された第1の画像がメモリ53から圧縮器52にロードされ、入力切替装置51から圧縮器52に供給された第1のカメラからの第2の画像と比較される。MPEG2圧縮は圧縮器52においてイメージ比較に基づき行われる。相応の設定(setting)がメモリ53に記憶され、同時にスイッチ58に出力される。同様のことが第2、第3及び第4のカメラからの第2の画像についても行われる。第3のサイクルは第1、第2、第3及び第4のカメラからの第3の画像について行われる。1つのカメラからの10または12の画像が終わる度に新しい中間イメージがセットされ、この中間イメージから圧縮を順方向または逆方向に行うことができる。
【0023】
図4は、入力切替装置71及び圧縮器72を備えたマルチプレクサ70である。入力切替装置71は、4つのテレビジョン信号を入力切替装置71に出力する4つのカメラのための4つの接続部73から76を有する。4つ全てのテレビジョン画像からの信号が、フレーム59のように、圧縮器72に伝送される。圧縮器72は第1の中間イメージ圧縮器77、中間メモリ78及び第2の動き圧縮器79を有し、MPEG2圧縮器として動作し、典型的には1つのカメラからの各10番目または12番目のイメージを圧縮し、内部フレーム(intra-frame)または単にIフレーム(I-Frame)として公知である圧縮された中間イメージすなわちJPEG圧縮された1つのイメージが形成される。MPEG2処理では、Iフレームは中間イメージとして規則的な間隔をおいて送信され、有利には10または12のイメージが伝送された後に送信される。中間イメージを用いることにより、最後の10番目または12番目のイメージの後の送信区間に誤りがあった場合には、開始イメージとしての新しい中間イメージを使用することも可能である。クロスフェージング(cross-fading)においても、新しい中間イメージが開始イメージとして送信される。先行のイメージまたは先行のIフレームに関する変化だけが、JPEG圧縮、別の中間イメージの方法に加えて、ディジタルビデオレコーダまたは伝送セクションにおける高データレートを達成するために記憶される。1つのイメージにおける変化は典型的には、対象が移動した場合にのみ生じる。したがってデータ量またはデータレートを低減することができる。これらのIフレームの間では、データは移動されたイメージセグメントについて伝送されるだけである。したがってMPEG処理においては、修正されたイメージセグメントを識別するデータのみが伝送される。入力切替装置71は恒常的に4つ全てのカメラからの全ての画像を第1の圧縮器72に供給し、この圧縮器72は各カメラについて10または12のイメージの後に、またはクロスフェージングの後にIフレームを形成する。Iフレームは一時的に中間メモリ78に記憶され、クロスフェージングが生じない場合には10または12のイメージの周期にわたりこの中間メモリ78に保持される。さらに、後続のイメージのための圧縮設定も一時的に記憶される。したがってメモリ78は、各カメラにつき1つである4つの圧縮されたテレビジョン画像及び圧縮設定を記憶できるように設計されている。10または12のイメージを用いるMPEG2処理を想定する場合には、Iフレームはカメラの各10番目または12番目のイメージ、すなわち順次のイメージ番号1、11、21、31...または1、13、25、37...のイメージについて形成される。Iフレームおよび圧縮設定は恒常的に、10または12のイメージの周期にわたり第2の圧縮器79に供給され、同時に各カメラの全ての中間イメージ2から10、12から20、22から30または2から12、14から24、26から36...は動き圧縮器79までループされる。第2の圧縮器79はIフレームを新しいイメージと該当するカメラの圧縮設定に関して比較し、Iフレームの間におけるイメージについての先行のイメージまたはIフレームを考慮した変化を識別するデータのみを形成する。1つのIフレームは各カメラのそれぞれ10または12のイメージにつきスイッチ80に供給され、また合間ではこれらのデータは先行のイメージまたはIフレームに関する1つのイメージの変化を包含する別のイメージに関連する。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】4つのカメラによって生成されたテレビジョン画像を低減し、各テレビジョン画像を多重化されたフォーマットで1つのテレビジョン画像の1つの象限における部分イメージとして出力するマルチプレクサの回路のブロック図である。
【図2A】4つのカメラによって生成されたテレビジョン画像が中間記憶される中間メモリとチャネル毎のイメージを圧縮する圧縮器とを備えたマルチプレクサの回路のブロック図である。
【図2B】中間メモリの上流側におけるテレビジョン画像のシーケンスを備えたフレームを示す。
【図2C】中間メモリの下流側におけるテレビジョン画像のシーケンスを備えたフレームを示す。
【図3A】4つのカメラによって生成されて圧縮されたテレビジョン画像と圧縮設定とが記憶されている中間メモリ及び圧縮器を備えたマルチプレクサの回路のブロック図である。
【図3B】圧縮器の上流側におけるテレビジョン画像のシーケンスを備えたフレームを示す。
【図4】中間イメージ圧縮器と中間イメージメモリと動き圧縮器とが直列に接続されているマルチプレクサの回路のブロック図である。
【符号の説明】
【0025】
1、2、3、4 カメラ、 5、6、7、8 信号ケーブル、 9 部分イメージ発生器、 10、30、50、70 マルチプレクサ、 11、12、13、14、34、35、36、37、54、55、56、57、73、74、75、76 接続部、 15 低減部、 16 結合回路、 17、33、52、72 圧縮器、 18、58、80 スイッチ、 19 送信器、 20 送信セクション、 21 ディジタルビデオレコーダ、 31、51、71 入力切替装置、 32、53、78 中間メモリ、 38、39 部分メモリ、 40、41、59 フレーム、 77 中間イメージ圧縮器、 79 動き圧縮器
【Technical field】
[0001]
The present invention relates to a method for multiplexing a plurality of video signals using a compressor.
[0002]
In order to enable video signals to be transmitted in a digital format, standards have been defined by ISO / IEC and MPEG2 standards for video compression, audio compression and multimedia multiplexing have been defined as ISO / IEC13818. Starting from this standard, EP 0 855 840 A1 describes in more detail a system with a digital signal multiplexer and a digital signal demultiplexer. In the multiplexer of the system, the first plurality of digital video signals are multiplexed to form a multiplexed digital signal, which is transmitted to the system demultiplexer. Digital video signals are all television signals for broadcast programs. Each program is alternatively referred to as a channel. Each digital video signal includes a digital audio signal, a data signal, or both. The digital signal coming from the video source is encoded in a multiplexer, packed, multiplexed and transmitted as a serial data stream to the transmission section. On the other side of the transmission section, the television channel signal is filtered from the serial data stream. However, the multiplexer is not described in detail here, and the compression process is not specified.
[0003]
The object of the invention is therefore to specify a method of compression. The multiplexer should have a simple computer structure of memory and control.
[0004]
This problem is solved by the features of claims 1 to 4 listed below. According to a first embodiment of the present invention, the video signal is reduced with respect to the information of this video signal and then combined into one video signal, which is then compressed by a compressor. This saves circuitry for compression.
[0005]
According to a second embodiment of the present invention, the television images of the video signal are alternately stored in a memory, and the television images are read out of the memory serially in blocks and compressed by a compressor. To achieve a high video compression rate, the highest possible correlation between successive images is required. However, this is only possible if only one camera is connected to the compressor. If many cameras are connected via the input switching device, the image after switching to another camera will be completely different from the preceding image. In this case, the compression ratio is very low, resulting in a high data flow. This problem is avoided by storing successive images of one channel in the block, followed by compression.
[0006]
According to a third embodiment of the invention, the first television picture of a sequence of a number of video signals is in each case compressed by a compressor and stored in a memory as an intermediate image, after which the subsequent images of the sequence are Depending on the intermediate image associated with each video signal, it is alternately compressed by the compressor. Thus, different video signals or television images of different channels arrive at the compressor alternately, even though on the one hand a high compression rate can be achieved by time-delayed access to the associated intermediate image.
[0007]
According to a fourth embodiment of the present invention, a television image of a sequence of multiple video signals from a compressor is stored in a memory as a compressed intermediate image, with successive images depending on the associated intermediate image. And compressed alternately by the second compressor. This process modification proposes two-stage compression with one image compression performed in a first compressor in a first stage and motion compression performed in a second compressor in a second stage. This compression is performed on multiple video signals or video channels alternately by two compressors. In the second compressor or motion compressor, the previous image to be compared with the subsequent image of the channel is read out of the memory with a time delay, so that in each case a high compression rate is achieved for the subsequent image to be compressed can do.
[0008]
In a simple embodiment, a multiplexer for converting a video signal into a serial digital data stream using a compressor comprises a circuit designed to reduce the video signal information, and multiple video signals into one video signal stream. And a separate circuit designed to couple to the partial image generator. Therefore, only one video signal is compressed.
[0009]
In another simple embodiment, a memory is located between the input switching device and a compressor in a multiplexer for converting a plurality of video signals into one serial digital data stream, the memory being digitized. Means for alternately writing the converted video signals and continuously reading the digitized video signals in blocks. Block compression and thus high data rates can be achieved by using memory.
[0010]
In a simple embodiment, the memory has two memory parts. Data is read from the second memory portion while data is written to the first memory portion. This process is repeated alternately for the two memory parts.
[0011]
In another simple embodiment, a compressor in a multiplexer for converting a plurality of video signals into one serial data stream has a memory for images of the plurality of video signals. The compressor stores the intermediate result in memory and processes the data several times. This allows achieving high compression rates.
[0012]
In another simple embodiment, a compressor in a multiplexer for converting a plurality of video signals into one serial data stream comprises a first intermediate image compressor designed to generate an intermediate image. , A memory for storing the intermediate image and a serial device with a second or motion compressor for motion compression.
[0013]
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a better understanding of the invention, embodiments are described in more detail in connection with the drawings. Here, FIG. 1 is a circuit diagram of a multiplexer that reduces television images generated by four cameras and outputs each television image in a multiplexed format as a partial image in one quadrant of one television image. FIG. 2A is a block diagram of a multiplexer circuit including an intermediate memory for temporarily storing television images generated by four cameras and a compressor for compressing an image of each channel, and FIG. Shows a frame with a sequence of television images upstream of the intermediate memory, FIG. 2C shows a frame with a sequence of television images downstream of the intermediate memory, and FIG. 3A shows a frame generated by four cameras. Intermediate memory in which compressed television images and compression settings are stored 3B shows a frame with a sequence of television pictures upstream of the compressor and FIG. 4 shows a frame with an intermediate image compressor, an intermediate image memory and motion compression. FIG. 4 is a block diagram of a multiplexer circuit in which devices are connected in series.
[0014]
FIG. 1 shows four television cameras 1 to 4 which are connected via signal cables 5 to 8 to a partial image generator 9 of a multiplexing device 10, also hereinafter referred to as a multiplexer. Here, the partial image generator 9 has four connections 11 to 14 for the signal cables 5 to 8. Images are taken using cameras 1 to 4. The cameras 1 to 4 generate electric signals for images, which are output as video signals to a partial image generator 9 via signal cables 5 to 8. The television cameras 1 to 4 operate as video sources and form digital video signals used as television signals in broadcast programs. Each program is alternatively referred to as a channel, table or frame. Each digital video signal includes a digital audio signal, a data signal, or both. The partial image generator 9 includes a reducing circuit 15 for reducing video signal information and a combining circuit 16 for combining multiple video signals into one video signal. The signal from the partial image generator 9 is supplied to a compressor 17, which compresses the signal. The compressed signal is supplied by a compressor 17 via a switch 18 to a transmitter 19 and thus to a transmission path 20 or to a digital video recorder 21 for recording.
[0015]
The function of the multiplexer 10 is as follows. The four television signals generated by the cameras 1 to 4 are reduced in size by a factor of 4 by the blanking of information in the reduction circuit 15 of the partial image generator 9, and the combined circuit of the partial image generator 9 is used. At 16 it is combined into one television signal. Therefore, television images taken by the four cameras 1 to 4 can be simultaneously displayed on the screen in one quadrant of each of the television images. A television signal of one television image is supplied from the partial image generator 9 to the compressor 17, where the television signal is compressed in accordance with MPEG2 compression.
[0016]
The disadvantage of this process is that the information is lost when the four partial images are recombined into one image, so that the program is played back in an unclear manner.
[0017]
FIG. 2A shows a multiplexer 30 including an input switching device 31, an intermediate memory 32, and a compressor 33. The input switching device 31 has four connections 34 to 37 for four cameras, and four television signals are transmitted to the input switching device 31. All four television pictures are transmitted to the intermediate memory 32, which includes two partial memories 38 and 39, each with memory space for 4 × 10 television pictures. The intermediate memory operates as a buffer shift register. Each of ten consecutive television images from all four cameras can be temporarily stored in one of two partial memories 38 and 39.
[0018]
The function of the multiplexer 30 is as follows. The input switching device 31 synchronizes the incoming television image, transmits the image to the first partial memory 38, and switches each time the image of one channel ends, so that the image is transmitted alternately. When the first partial memory 38 is filled, switching between the two partial memories is performed, and the second partial memory 39 is filled with the television image from the input switching device 31. While the second partial memory 39 is full, the first partial memory is emptied. This means that the first partial memory 38 outputs the images, ten television pictures of one channel, in each case continuously, and thus serially, to the compressor 33 in blocks. The compressor 33 compresses the image. Since the image reaches the compressor 33 serially for each channel, a high compression rate can be achieved. Each tenth image, i.e., image numbers 1, 11, 21, etc., is an intermediate image from which compression can be performed in the forward or reverse direction.
[0019]
FIG. 2B shows a frame 40 with a sequence of television images supplied from the input switching device 31 to the partial memories 38 and 39. The images are written to the memory 32 alternately. The first natural number before the decimal point represents the camera, and the second natural number after the decimal point represents the sequence of images sent by the corresponding camera.
[0020]
FIG. 2C shows a sequence of television images in a frame 41 where television images output from one of the partial memories 38 or 39 to the compressor 33 are present. Thus, each partial memory 38 and 39 serializes 10 images of the first channel, then 10 images of the second channel, then 10 images of the third channel, and finally 10 images of the fourth channel. And outputs the result to the compressor 33 as a block.
[0021]
FIG. 3A shows a multiplexer 50 including an input switching device 51, a compressor 52, and an intermediate memory 53 for reading values written in first-in, first-out, and FIFO. The input switching device 51 has four connections 54 to 57 for the four cameras, and these connections 54 to 57 supply four television signals to the input switching device 51. The output signal of the compressor 52 is supplied to a switch 58. Compressor 52 processes the data and stores the data in memory 53, and the same stored data is again transmitted to compressor 52 for further processing.
[0022]
FIG. 3B shows a frame 59, and the function of the multiplexer 50 will be described with reference to the frame 59. The input switching device 51 synchronizes incoming video signals and supplies these signals to a compressor 52. First the first image from the first camera, then the first image from the second camera, then the first image from the third camera, then the first image from the fourth camera. 52. This is followed by a second image from the first camera, a second image from the second camera, a second image from the third camera, and a second image from the fourth camera. The compressor 52 compresses the first image from the first camera, and transmits this compressed image to the switch 58 and the memory 53 as an output signal. Next, the first image from the second camera is compressed in the compressor 53, transmitted to the switch 58 as an output signal, and simultaneously written into the memory 53. The first image from the third camera is also compressed, output to switch 58, and written to memory 53. The same is done for the first image from the fourth camera. At the start of the second cycle, the compressed first image from the first camera is loaded from the memory 53 into the compressor 52 and is supplied from the input switching device 51 to the compressor 52 from the first camera. Compared to the second image. MPEG2 compression is performed in the compressor 52 based on image comparison. The corresponding settings are stored in the memory 53 and output to the switch 58 at the same time. The same is done for the second images from the second, third and fourth cameras. The third cycle is performed on a third image from the first, second, third, and fourth cameras. Each time 10 or 12 images from one camera end, a new intermediate image is set, from which compression can be performed in the forward or reverse direction.
[0023]
FIG. 4 shows a multiplexer 70 including an input switching device 71 and a compressor 72. The input switching device 71 has four connections 73 to 76 for four cameras that output four television signals to the input switching device 71. Signals from all four television images are transmitted to compressor 72, as in frame 59. Compressor 72 has a first intermediate image compressor 77, an intermediate memory 78 and a second motion compressor 79, operating as an MPEG2 compressor, typically each 10th or 12th from one camera. To form a compressed intermediate image, known as an intra-frame or simply an I-frame, ie, a single JPEG-compressed image. In MPEG2 processing, I-frames are transmitted at regular intervals as intermediate images, preferably after 10 or 12 images have been transmitted. By using an intermediate image, it is also possible to use a new intermediate image as the starting image if there is an error in the transmission interval after the last 10th or 12th image. Also in cross-fading, a new intermediate image is transmitted as a starting image. Only the changes with respect to the previous image or previous I-frame are stored in order to achieve a high data rate in the digital video recorder or transmission section, in addition to JPEG compression, another intermediate image method. Changes in one image typically occur only when the object moves. Therefore, the data amount or data rate can be reduced. During these I frames, data is only transmitted for the moved image segments. Therefore, in MPEG processing, only data identifying the modified image segment is transmitted. The input switching device 71 constantly supplies all images from all four cameras to a first compressor 72, which after each 10 or 12 images for each camera or after cross-phasing. Form an I-frame. The I-frames are temporarily stored in the intermediate memory 78 and, if no cross-fading occurs, over the period of 10 or 12 images. In addition, compression settings for subsequent images are also temporarily stored. Therefore, memory 78 is designed to be able to store four compressed television images, one for each camera, and compression settings. Assuming MPEG2 processing using 10 or 12 images, the I frame is the 10th or 12th image of the camera, ie, the sequential image numbers 1, 11, 21, 31 ... or 1, 13,. .. Are formed for 25, 37... Images. The I-frame and compression settings are constantly supplied to the second compressor 79 over a period of 10 or 12 images, while at the same time all intermediate images 2 to 10, 12 to 20, 22 to 30 or 2 from each camera. , Are looped to motion compressor 79. The second compressor 79 compares the I-frame with the new image with respect to the compression setting of the corresponding camera, and forms only data that identifies changes in the image during the I-frame that take into account the previous image or the I-frame. One I-frame is provided to switch 80 for each 10 or 12 images of each camera, and in the meantime, these data relate to another image that contains a change of one image relative to the previous image or I-frame.
[Brief description of the drawings]
[0024]
FIG. 1 is a block diagram of a multiplexer circuit that reduces television images generated by four cameras and outputs each television image in a multiplexed format as a partial image in one quadrant of one television image. It is.
FIG. 2A is a block diagram of a circuit of a multiplexer including an intermediate memory for temporarily storing television images generated by four cameras and a compressor for compressing an image for each channel.
FIG. 2B shows a frame with a sequence of television images upstream of an intermediate memory.
FIG. 2C shows a frame with a sequence of television images downstream of an intermediate memory.
FIG. 3A is a block diagram of a circuit of a multiplexer with an intermediate memory and a compressor storing television images generated and compressed by four cameras and compression settings.
FIG. 3B shows a frame with a sequence of television images upstream of a compressor.
FIG. 4 is a block diagram of a multiplexer circuit in which an intermediate image compressor, an intermediate image memory, and a motion compressor are connected in series.
[Explanation of symbols]
[0025]
1, 2, 3, 4 camera, 5, 6, 7, 8 signal cable, 9 partial image generator, 10, 30, 50, 70 multiplexer, 11, 12, 13, 14, 34, 35, 36, 37, 54, 55, 56, 57, 73, 74, 75, 76 connections, 15 reduction sections, 16 coupling circuits, 17, 33, 52, 72 compressors, 18, 58, 80 switches, 19 transmitters, 20 transmission sections , 21 digital video recorder, 31, 51, 71 input switching device, 32, 53, 78 intermediate memory, 38, 39 partial memory, 40, 41, 59 frames, 77 intermediate image compressor, 79 motion compressor

Claims (9)

複数のビデオ信号を多重化する方法において、
前記ビデオ信号を該ビデオ信号の情報に関して低減し、1つのビデオ信号に結合し、該ビデオ信号を圧縮器(17)によって圧縮することを特徴とする、複数のビデオ信号を多重化する方法。
In a method of multiplexing a plurality of video signals,
A method for multiplexing a plurality of video signals, characterized in that the video signals are reduced with respect to the information of the video signals, combined into one video signal and the video signals are compressed by a compressor (17).
複数のビデオ信号を多重化する方法において、
該ビデオ信号のテレビジョン画像を交互にメモリ(32)に記憶し、後にビデオ信号のテレビジョン画像をシリアルにブロックで該メモリ(32)から読み出し、圧縮器(33)によって圧縮することを特徴とする、複数のビデオ信号を多重化する方法。
In a method of multiplexing a plurality of video signals,
The television image of the video signal is alternately stored in the memory (32), and the television image of the video signal is subsequently read out from the memory (32) in a serial block and compressed by the compressor (33). To multiplex multiple video signals.
複数のビデオ信号のシーケンスの第1のテレビジョン画像を圧縮器(52)によって圧縮し、中間イメージとしてメモリ(53)に記憶し、後にシーケンスの連続するイメージをそれぞれのビデオ信号と関連する中間イメージに依存して交互に前記圧縮器(52)によって圧縮することを特徴とする、複数のビデオ信号を多重化する方法。A first television image of a sequence of video signals is compressed by a compressor (52) and stored in a memory (53) as an intermediate image, and subsequently successive images of the sequence are associated with an intermediate image associated with each video signal. A method for multiplexing a plurality of video signals, characterized in that the video signals are alternately compressed by the compressor (52) depending on the video signal. 複数のビデオ信号のシーケンスの第1のテレビジョン画像を圧縮器(72)によって圧縮し、中間データとしてメモリ(78)に記憶し、後にシーケンスの連続するイメージをそれぞれのビデオ信号と関連する中間イメージに依存して交互に第2の圧縮器(79)によって圧縮することを特徴とする、複数のビデオ信号を多重化する方法。A first television image of a sequence of video signals is compressed by a compressor (72) and stored in a memory (78) as intermediate data, and a subsequent image of the sequence is later converted to an intermediate image associated with each video signal. A method for multiplexing a plurality of video signals, characterized in that the plurality of video signals are compressed by a second compressor (79) alternately depending on the video signal. 請求項1記載の方法を実施する圧縮器(17)が設けられている、複数のビデオ信号をシリアルディジタルデータ流に変換するマルチプレクサ(10)において、
部分イメージ発生器(9)がビデオ信号情報を低減する回路(15)と、複数のビデオ信号を1つのビデオ信号に結合する別の回路(16)とを包含することを特徴とする、マルチプレクサ(10)。
A multiplexer (10) for converting a plurality of video signals into a serial digital data stream, the multiplexer (10) being provided with a compressor (17) implementing the method according to claim 1.
A multiplexer (9), characterized in that the partial image generator (9) comprises a circuit (15) for reducing video signal information and another circuit (16) for combining a plurality of video signals into one video signal. 10).
請求項2記載の方法を実施する圧縮器(33)が設けられている、複数のビデオ信号をシリアルディジタルデータ流に変換するマルチプレクサ(30)において、
メモリ(32)が入力切替装置(31)と圧縮器(33)との間に配置されており、該メモリ(32)は交互にディジタル化されたビデオ信号を書き込み、ディジタル化されたビデオ信号をシリアルにブロックで読み出すための手段(38、39)を有することを特徴とする、マルチプレクサ(30)。
3. A multiplexer (30) for converting a plurality of video signals into a serial digital data stream, the multiplexer (30) being provided with a compressor (33) implementing the method according to claim 2.
A memory (32) is arranged between the input switching device (31) and the compressor (33), said memory (32) alternately writing the digitized video signal and transmitting the digitized video signal. A multiplexer (30) characterized in that it comprises means (38, 39) for serially reading in blocks.
前記メモリ(32)は2つの部分メモリ(38、39)を有する、請求項6記載の装置。Apparatus according to claim 6, wherein the memory (32) has two partial memories (38, 39). 請求項3記載の方法を実施する圧縮器(52)が設けられている、複数のビデオ信号をシリアルディジタルデータ流に変換するマルチプレクサ(50)において、
該圧縮器(52)は複数のビデオ信号のイメージ用のメモリ(53)を有することを特徴とする、マルチプレクサ(50)。
4. A multiplexer (50) for converting a plurality of video signals into a serial digital data stream, the multiplexer (50) being provided with a compressor (52) implementing the method according to claim 3.
The multiplexer (50), characterized in that the compressor (52) comprises a memory (53) for a plurality of video signal images.
請求項4記載の方法を実施する圧縮器(72)が設けられている、複数のビデオ信号をシリアルディジタルデータ流に変換するマルチプレクサ(70)において、
該圧縮器(72)は中間イメージを生成する第1の中間イメージ圧縮器(77)と、複数のビデオ信号の中間イメージを記憶するメモリ(78)と、動き圧縮用の第2の動き圧縮器(79)との直列回路を包含することを特徴とする、マルチプレクサ(70)。
A multiplexer (70) for converting a plurality of video signals into a serial digital data stream, the multiplexer (70) being provided with a compressor (72) for implementing the method according to claim 4.
The compressor (72) includes a first intermediate image compressor (77) for generating an intermediate image, a memory (78) for storing intermediate images of a plurality of video signals, and a second motion compressor for motion compression. A multiplexer (70), comprising a series circuit with (79).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5144445A (en) * 1989-12-26 1992-09-01 Sanyo Electric Co., Ltd. Solid-state image pickup apparatus having a plurality of photoelectric transducers arranged in a matrix
CA2187796C (en) 1994-04-15 2010-06-29 Jurgen Fritz Rosengren Arrangement and method for transmitting and receiving video signals
US5629736A (en) * 1994-11-01 1997-05-13 Lucent Technologies Inc. Coded domain picture composition for multimedia communications systems
JP2933133B2 (en) 1997-01-28 1999-08-09 日本電気株式会社 Digital video signal multiplexing and separation systems
FR2780843B1 (en) * 1998-07-03 2000-09-08 Thomson Multimedia Sa METHOD FOR PROCESSING VIDEO DATA FOR DISPLAY ON SCREEN AND DEVICE IMPLEMENTING THE METHOD

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