JP2013062647A - Image recording and reproducing apparatus, image recording method of the same, and program of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、映像収録再生装置およびその映像収録方法ならびにそのプログラムに関する。 Embodiments described herein relate generally to a video recording / playback apparatus, a video recording method thereof, and a program thereof.
従来より、放送局では、ビデオサーバと呼ばれる映像記録装置に、撮影された映像を記録し蓄積することが行われている。ビデオサーバに映像を収録する場合、ベースバンド信号の情報量を削減するためにMPEG2などの圧縮符号化方式によって符号化されるのが一般的である。MPEG2による符号化はフレーム単位で行われるので、収録処理部に対して安定した映像信号、同期信号およびクロックが供給されることが前提となっている。これらが不安定であると動作停止等の問題を引き起こす恐れがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, broadcast stations have recorded and stored captured video in a video recording device called a video server. When video is recorded on a video server, it is generally encoded by a compression encoding method such as MPEG2 in order to reduce the information amount of the baseband signal. Since encoding by MPEG2 is performed in units of frames, it is assumed that a stable video signal, synchronization signal, and clock are supplied to the recording processing unit. If these are unstable, there is a risk of causing problems such as operation stop.
例えば、収録中(符号化中)に映像信号が乱れ、同期信号やクロックが乱れると収録が停止してしまう。また、収録開始直前に映像信号が不安定となると、符号化する画角(有効エリア)が確定しないために、映像信号が安定した後でも画角がずれた状態で収録されてしまう。これらの問題を回避するために、同期信号を保護したり、クロックを安定化する仕組みとして、同期保護回路やクロック安定化回路、あるいはリファレンス信号による同期生成回路など特別なハードウェアが用意されることが多い。あるいは、映像の再生側で対処するようにした技術もある。 For example, if the video signal is disturbed during recording (during encoding) and the synchronization signal or clock is disturbed, the recording stops. Also, if the video signal becomes unstable immediately before the start of recording, the angle of view (effective area) to be encoded is not fixed, so that the image is recorded with the angle of view shifted even after the video signal is stabilized. In order to avoid these problems, special hardware such as a synchronization protection circuit, a clock stabilization circuit, or a synchronization generation circuit using a reference signal must be prepared as a mechanism to protect the synchronization signal or stabilize the clock. There are many. Alternatively, there is a technique for dealing with the video playback side.
しかしながら、これらの仕組みは専用のハードウェアで構成されるため、実装可否の問題や製造コストの問題があった。また、安定した同期・クロック源としてリファレンス信号を入力し、このリファレンス信号から同期・クロックを生成するという仕組みもあるが、これにも専用の同期・クロック生成回路が必要であり、さらに、リファレンス信号と映像信号との周波数・位相関係が確定していなければならないという制約があった。また、再生装置側で対処する場合、再生装置自体に特別な機能をもたせる必要が生じる。 However, since these mechanisms are configured by dedicated hardware, there are problems of whether or not they can be mounted and problems of manufacturing costs. There is also a mechanism for inputting a reference signal as a stable synchronization / clock source and generating the synchronization / clock from this reference signal, but this also requires a dedicated synchronization / clock generation circuit. There is a restriction that the frequency / phase relationship between the video signal and the video signal must be fixed. Further, when dealing with the playback device side, it is necessary to provide the playback device itself with a special function.
本発明が解決しようとする課題は、特別なハードウェアを使用せずに、収録中(符号化中)や収録開始直前の映像信号等の乱れや途切れに対しても、収録動作の継続を実現するものであり、前述の実装上の問題、製造コストの問題、制約問題を回避することができる映像収録再生装置およびその映像収録方法ならびにそのプログラムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is that the recording operation can be continued even if the video signal is disturbed or interrupted during recording (encoding) or just before recording without using special hardware. It is an object of the present invention to provide a video recording / playback apparatus, a video recording method thereof, and a program thereof that can avoid the above-described mounting problems, manufacturing cost problems, and constraint problems.
実施形態の映像収録再生装置は、映像を符号化して収録する映像収録再生装置である。そのため、映像入力信号を受け、この映像入力信号を符号化した符号化データを出力する符号化手段を備える。また、制御手段を備え、符号化手段の動作を制御するとともに、符号化手段から符号化データを受け出力する。この制御手段は、映像入力信号が正常に入力されない場合には、出力する符号化データを、符号化手段が使用する符号化方式と同一の符号化方式に準拠する事前に用意したダミーデータに置き換えて出力する。 The video recording / playback apparatus according to the embodiment is a video recording / playback apparatus that records and records video. For this reason, an encoding means for receiving a video input signal and outputting encoded data obtained by encoding the video input signal is provided. A control unit is provided to control the operation of the encoding unit and to receive and output encoded data from the encoding unit. When the video input signal is not normally input, the control unit replaces the encoded data to be output with dummy data prepared in advance that conforms to the same encoding method used by the encoding unit. Output.
(ビデオサーバの主要構成)
はじめに、一実施形態であるビデオサーバ(映像収録再生装置)の、映像を符号化して収録するための主要構成について説明する。図1は、その主要構成を示すブロック図である。なお、図1において再生にかかる部分は省略している。
(Main configuration of video server)
First, a description will be given of a main configuration for encoding and recording video in a video server (video recording / playback apparatus) according to an embodiment. FIG. 1 is a block diagram showing the main configuration. In FIG. 1, the portion related to reproduction is omitted.
本実施形態のビデオサーバ10は、VTRやビデオカメラ等の映像信号供給源からのSDI(Serial Digital Interface)入力信号301を圧縮符号化する収録処理部300と、符号化データ310を蓄積するHDD等のストレージ20と、収録処理部300による圧縮符号化後の符号化データ306を取得し、ストレージ20へ符号化データ310を出力するCPU307とから概略構成される。このビデオサーバ10に蓄積された映像データは、例えば、モニタに出力され表示されたり、画像処理装置で編集されたり、放送用に使用されたりする。なお、収録処理部300および後述する基本構成および参考例としての専用ハードウェアを用いた構成例における各収録処理部は、SDI入力信号301に含まれるベースバンドの映像データに対してMPEG2に準拠した圧縮符号化を行うものとする。
The
以下、本実施形態における収録処理部300およびCPU307の詳細な説明に先立ち、収録処理部の一般的な基本構成および参考例について説明する。
Hereinafter, prior to detailed description of the
(収録処理部の基本構成)
まず、ビデオサーバに搭載される一般的な収録処理部の基本構成について説明する。図2は、ビデオサーバに搭載される収録処理部の基本構成を示す図である。
(Basic configuration of the recording processing unit)
First, a basic configuration of a general recording processing unit mounted on the video server will be described. FIG. 2 is a diagram showing a basic configuration of a recording processing unit mounted on the video server.
基本構成として示す収録処理部100は、シリアルパラレル変換回路102と符号化回路105からなり、SDI入力信号101が入力され、符号化データ106を出力する。SDI入力信号101はデジタルの高速シリアル信号であり、SDIの規格に従い映像データとともにそのクロック等のデータが含まれている。SDI入力信号101は、まずシリアルパラレル変換回路102によりパラレル信号に変換された映像データ103とクロック信号104に分離され、それが符号化回路105に入力される。映像データ103はTRS(Timing Reference Signal)と呼ばれるタイミングを合わせるための同期情報を有しており時間情報を常に送っている。この映像データ103に対し、符号化回路105は、MPEG2規格に準拠した圧縮符号化を行い符号化データ106として出力する。
The
MPEG2は、バッファ量管理のためにフレーム数や時間管理に関して極めて厳格に定められた規格であるため、上記同期情報やクロックが重要な役割をもつことになる。そのため、符号化回路105では、分離された同期情報(図示せず)やクロック信号104を用いて時間管理を行っている。SDI入力信号101が切断された場合は、映像データ103やクロック信号104に乱れが発生することになる、もしくは信号がなくなることになるが、時間管理に重要なこれらの信号の異常は、符号化回路105の異常動作、停止につながってしまうことになる。
MPEG2 is an extremely strict standard regarding the number of frames and time management for buffer amount management, so the synchronization information and clock play an important role. Therefore, the
(専用ハードウェアを用いた収録処理部の構成例)
ここで、参考のため、上記問題に対応するための専用ハードウェアを用いた収録処理部の構成例を、図3を用いて説明する。図3は、専用ハードウェアを用いた収録処理部の構成例を示す図である。
(Configuration example of recording processing unit using dedicated hardware)
Here, for reference, a configuration example of a recording processing unit using dedicated hardware for dealing with the above problem will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a recording processing unit using dedicated hardware.
SDI入力信号201の切断等による符号化の停止を回避するため、一般的には図3に示すように、収録処理部200において専用ハードウェアとして同期化回路205を用いた対応がとられる。なお、シリアルパラレル変換回路202および符号化回路208は、上述の基本構成におけるシリアルパラレル変換回路102および符号化回路105にそれぞれ対応するものである。
In order to avoid the stop of encoding due to disconnection or the like of the
符号化回路208の前処理として、同期化回路205に、SDI入力信号201とは独立して生成された独立同期/クロック信号210を入力し、同期化回路205にて、映像入力信号203を、独立同期/クロック信号210を基準とした映像入力信号206に変換する。一方、符号化回路208も、SDI入力信号201とは独立して生成された独立同期/クロック信号210から、そのクロック信号207が入力され、これを基に符号化を行い符号化データ209を出力する。
As preprocessing of the encoding circuit 208, an independent synchronization /
仮にSDI入力信号201が途切れ、映像入力信号203およびクロック信号204が途切れた事態となった場合、同期化回路205は、独立同期/クロック信号210を基に黒信号を生成し出力する。これにより、符号化回路208への入力の途切れや、信号の乱れがなくなるため、符号化回路208は安定した動作を継続することが可能となる。
If the
しかしながら、このような回路構成では、同期化回路205という専用ハードウェアを必要とすることから、製造コストの増大につながっていた。 However, such a circuit configuration requires dedicated hardware called the synchronization circuit 205, which leads to an increase in manufacturing cost.
(本実施形態の収録処理部およびCPUからなる構成)
そこで、本実施形態では、このような専用ハードウェアを使用せず、符号化回路での符号化処理が継続できなくなるといった問題に対応する。図4は、本実施形態の収録処理部およびCPUからなる回路構成を示す図である。
(Configuration consisting of recording processing unit and CPU of this embodiment)
Therefore, the present embodiment addresses the problem that such dedicated hardware is not used and the encoding process in the encoding circuit cannot be continued. FIG. 4 is a diagram illustrating a circuit configuration including a recording processing unit and a CPU according to the present embodiment.
本実施形態の収録処理部300において、シリアルパラレル変換回路302と符号化回路305間の動作は、前述の基本構成の場合と同様である。SDI入力信号301は、まずシリアルパラレル変換回路302によりパラレル信号に変換された映像データ303とクロック信号304に分離され、それが符号化回路305に入力される。この映像データ303に対し、符号化回路305が、MPEG2規格に準拠した圧縮符号化を行い符号化データ306として出力する。本実施形態において、基本構成と異なる点は、以下のとおりである。
In the
シリアルパラレル変換回路302において、SDI入力信号301の停止/切断を検出し、これを入力検出信号308として符号化回路305等の制御を行うCPU307に割り込み信号として送る。このとき、CPU307は、外部装置からの符号化制御信号311に従った収録処理部300の制御や所定の制御を行っている。
The serial /
CPU307では符号化中に入力検出信号308で信号断が通知された場合、その割り込み処理において、以降の符号化回路305の動作が保証できないものと判断し、符号化回路制御信号309により符号化回路305の動作停止を実施する。
When the
符号化回路305が停止している間は、符号化回路305からの符号化データ306の出力が停止することになるが、その間は、CPU307にて図示しないメモリまたはストレージ20等に事前に用意しておいたダミーデータを使用し、このダミーデータを符号化データ310として出力する。このダミーデータは、符号化回路305が使用する符号化方式(ここではMPEG2)と同一の符号化方式に準拠するものであり、例えば黒画像からなるMPEG2データである。
While the
入力検出信号308で、SDI入力信号301が再び検出された場合は、CPU307は、再度、符号化回路制御信号309により、符号化回路305の動作開始を実施する。
When the SDI input signal 301 is detected again by the
これら一連の処理は、ビデオサーバ10内部で完結して実施されるため、装置外部からみた場合、符号化回路305の停止に気づかれることがなく、符号化処理が継続されるように見える。すなわち、符号化中にSDI入力信号301が停止した場合でも、符号化データ310の出力が止まることなく、連続した符号化データ310が得られることになる。
Since these series of processes are completed and executed inside the
(CPUの動作)
続いて、本実施形態におけるCPU307の符号化回路305に対する制御を、図5〜図7を用いて説明する。図5は、本実施形態におけるCPU307の動作フローを示すフローチャートである。図6は、符号化開始前にSDI入力信号が途切れた場合について説明する図であり、図7は、符号化中にSDI入力信号が途切れた場合について説明する図である。
(CPU operation)
Next, control of the
(符号化開始前にSDI入力信号が途切れた場合:図6)
ビデオサーバ10のCPU307が外部装置から符号化制御信号311として符号化開始命令を受けると、CPU307は、SDI入力信号301の有無を確認する(ステップS401)。これは、シリアルパラレル変換回路302からの入力検出信号308により確認することができる。また、SDI入力信号301の有無は、シリアルパラレル変換回路302が、入力される信号がSDIの規格に準拠した正常なコードからなるものであるか否かで判断する。
(When SDI input signal is interrupted before encoding starts: Fig. 6)
When the
この符号化開始時にSDI入力信号301がない(あるいは正常でない)場合、符号化回路305は作動させず、予め用意しているダミーデータを使用し符号化データ310として出力する(ステップS407)。
If the SDI input signal 301 is not present (or not normal) at the start of encoding, the
その後、フレーム毎に、符号化の継続(すなわち、外部装置からの符号化停止の命令がないこと)を確認し(ステップS408)、継続であれば、さらに、SDI入力信号301を確認する(ステップS409)。そして、SDI入力信号301が検出された時点で、符号化回路制御信号309により符号化回路305に符号化処理を開始させる(ステップS402)。
Thereafter, for each frame, it is confirmed whether the encoding is continued (that is, there is no instruction to stop encoding from the external device) (step S408). If it is continued, the SDI input signal 301 is further confirmed (step S408). S409). When the SDI input signal 301 is detected, the encoding
符号化処理の開始以降は、出力(符号化データ310)のダミーデータへの置き換えを中止し、符号化回路305から出力される符号化データ306を取得し出力(符号化データ310)として使用していく(ステップS403)。ただし、MPEG2の規格上、自由なタイミングでダミーデータと符号化回路からの出力を切り替えることはできないため、GOP設定の境界(Iフレームが始まるポイント)などで切り替わるようにダミーデータ長(例えば、GOP(Group Of Picture)長のN倍(N=1,2,3,…))や符号化開始のタイミングを制御する(以下に説明する「符号化中にSDI入力信号が途切れた場合」においても同様である)。
After the start of the encoding process, the replacement of the output (encoded data 310) with dummy data is stopped, and the encoded
以上のように制御することで、従来技術では符号化に失敗するところ、本実施形態では外部装置から符号化開始の指示を受けた後、符号化データの出力およびその継続が可能となる。 By controlling as described above, encoding fails in the conventional technique. However, in this embodiment, after receiving an instruction to start encoding from an external device, it is possible to output encoded data and continue it.
(符号化中にSDI入力信号が途切れた場合:図7)
上記ステップS403後符号化中も、フレーム毎に、符号化の継続を確認し(ステップS404)、継続であれば、さらに、SDI入力信号301を確認する(ステップS405)。このとき、SDI入力信号301があれば(正常に入力されていれば)、ステップS403に戻り、符号化を継続し、符号化回路から出力される符号化データを取得し出力として使用していく。
(When SDI input signal is interrupted during encoding: Fig. 7)
Even during the encoding after step S403, the continuation of encoding is confirmed for each frame (step S404), and if it is continued, the SDI input signal 301 is further confirmed (step S405). At this time, if there is an SDI input signal 301 (if it is normally input), the process returns to step S403, and the encoding is continued, and the encoded data output from the encoding circuit is acquired and used as an output. .
そして、SDI入力信号301が途切れた場合は(このときSDI入力信号は無いかまたは正常ではない)その時点で、符号化回路制御信号309により符号化回路305の動作を停止させる(ステップS406)。
If the SDI input signal 301 is interrupted (there is no SDI input signal or is not normal at this time), the operation of the
ステップS406で符号化回路305の動作を停止させるが、符号化回路305の動作を停止させる外部からの符号化制御を継続させるため、符号化回路が停止している間は符号化データ310のダミーデータへの置き換えを実施し、このダミーデータを符号化データ310として出力する(ステップS407)。
In step S406, the operation of the
以後は、上述のステップS408以降の処理を行う。ステップS408で符号化の継続が確認され、SDI入力信号の有無の確認でなしと判断された場合、ステップS407に戻りダミーデータの出力を継続する。一方、ステップS409にて再びSDI入力信号301が検知された場合は、再度符号化回路305の動作を開始させ(ステップS402)、前述のステップS403以降の処理を実行する。なお、ステップS404で終了であることが確認されると、ステップS410にて符号化回路305の動作を停止させ処理を終了する。ステップS408で終了であることが確認されると、このとき符号化回路305の動作は停止した状態であるのでそのまま処理を終了する。
Thereafter, the processing after step S408 described above is performed. If the continuation of encoding is confirmed in step S408 and it is determined that there is no SDI input signal, the process returns to step S407 to continue outputting dummy data. On the other hand, when the SDI input signal 301 is detected again in step S409, the operation of the
以上のように制御することで、従来技術では符号化が途中で停止してしまうところ、本実施形態では符号化の継続が可能となる。 By controlling as described above, in the conventional technique, encoding stops in the middle, but in this embodiment, encoding can be continued.
以上説明したように、本実施形態のビデオサーバ10は、その収録処理部300において、前述の同期化回路205のような特別なハードウェアを用意する必要なく、収録中や収録開始直前に映像信号が乱れたり途切れたりした場合においても、安定した符号化処理を継続することが可能となる。また、映像入力信号に乱れや途切れが発生した場合、最終的に出力される符号化データ310にはダミーデータ(例えば、黒画像)が含まれることとなるが、このダミーデータも含めて全体が正常なMPEG2データであり、この正常な(壊れていない)データがストレージ20に蓄積されることとなる。従って、MPEG2に準拠して符号化されたデータを復号化でき再生装置であれば一般的な再生装置であっても、その通常処理で、ストレージ20に蓄積されているデータを正常に再生することができる。
As described above, the
なお、上記実施形態において、ビデオサーバ10に入力される映像入力信号は、SDI規格に準拠したSDI入力信号301に限るものではなく、その他の方式によるシリアル映像入力信号であってもよい。また、上記実施形態において符号化回路305による符号化およびCPU307による制御を、MPEG2を対象として説明しているが、これに限るものではなく、その他の符号化方式(例えば、MPEG1,MPEG4など)であっても、同様の制御で対処することができる。
In the above embodiment, the video input signal input to the
また、CPU307が実行するプログラムは、ビデオサーバ10に備わるストレージ20等のHDDやROM(図示せず)等の記憶手段に予め格納される。そして、このプログラムがCPU307の主記憶装置となるRAM(図示せず)にロードされてCPU307が実行することにより、前述の制御が実施される。
A program executed by the
なお、上記プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルとして、CD−ROM、フロッピー(登録商標)ディスク(FD)、DVD等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよいものである。 The program may be provided as a file in an installable or executable format recorded on a computer-readable recording medium such as a CD-ROM, a floppy (registered trademark) disk (FD), or a DVD. Alternatively, it may be configured to be provided by being stored on a computer connected to a network such as the Internet and downloaded via the network.
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。また、この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. Further, this embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10 ビデオサーバ
20 ストレージ
100、200、300 収録処理部
102、202、302 シリアルパラレル変換回路
105、208、305 符号化回路
205 同期化回路
307 CPU
DESCRIPTION OF
Claims (8)
映像入力信号を受け、該映像入力信号を符号化した符号化データを出力する符号化手段と、
前記符号化手段の動作を制御するとともに、前記符号化データを受け出力する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記映像入力信号が正常に入力されない場合に、出力する前記符号化データを、前記符号化手段が使用する符号化方式と同一の符号化方式に準拠する事前に用意したダミーデータに置き換える映像収録再生装置。 In a video recording / playback device that records and records video,
Encoding means for receiving a video input signal and outputting encoded data obtained by encoding the video input signal;
Control means for controlling the operation of the encoding means, and receiving and outputting the encoded data,
The control means provides dummy data prepared in advance in accordance with the same encoding method as the encoding method used by the encoding means for outputting the encoded data when the video input signal is not normally input. Video recording and playback device to replace with.
前記映像収録再生装置の符号化手段に、入力される映像入力信号を符号化させ、該映像入力信号を符号化した符号化データを出力させる工程と、
前記符号化手段による前記符号化データを受け出力する工程と、
前記映像入力信号が正常に入力されない場合に、出力する前記符号化データを、前記符号化手段が使用する符号化方式と同一の符号化方式に準拠する事前に用意したダミーデータに置き換える工程と、
を含む映像収録方法。 A video recording method in a video recording / playback apparatus for encoding and recording video,
Encoding the video input signal to be encoded by the encoding means of the video recording / playback apparatus, and outputting encoded data obtained by encoding the video input signal;
Receiving and outputting the encoded data by the encoding means;
When the video input signal is not normally input, replacing the encoded data to be output with dummy data prepared in advance that conforms to the same encoding scheme as the encoding scheme used by the encoding means;
Video recording method including
前記映像収録再生装置の符号化手段に、入力される映像入力信号を符号化させ、該映像入力信号を符号化した符号化データを出力させる工程と、
前記符号化手段による前記符号化データを受け出力する工程と、
前記映像入力信号が正常に入力されない場合に、出力する前記符号化データを、前記符号化手段が使用する符号化方式と同一の符号化方式に準拠する事前に用意したダミーデータに置き換える工程と、
を含む手順を記述したプログラム。 A program to be executed by a computer included in a video recording / playback apparatus for encoding and recording video,
Encoding the video input signal to be encoded by the encoding means of the video recording / playback apparatus, and outputting encoded data obtained by encoding the video input signal;
Receiving and outputting the encoded data by the encoding means;
When the video input signal is not normally input, replacing the encoded data to be output with dummy data prepared in advance that conforms to the same encoding scheme as the encoding scheme used by the encoding means;
A program that describes the procedure including
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