JP2000092348A - フレームシンクロナイザ - Google Patents

フレームシンクロナイザ

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JP2000092348A
JP2000092348A JP10257146A JP25714698A JP2000092348A JP 2000092348 A JP2000092348 A JP 2000092348A JP 10257146 A JP10257146 A JP 10257146A JP 25714698 A JP25714698 A JP 25714698A JP 2000092348 A JP2000092348 A JP 2000092348A
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正 加瀬沢
Kenichi Asano
研一 浅野
Masahiro Kazeyama
雅裕 風山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 音声の連続性や画像の動きの連続性に途切れ
がなく、映像信号と音声信号の遅延差を一定値以内に抑
えたフレームシンクロナイザを得る。 【解決手段】 フレームシンクロナイザ手段１に蓄積さ
れた映像信号を読み出す際、入出力フレーム位相差１１
２が１フレームに近づくと、読み出しを予定していたフ
レーム以外のフレームより映像信号を読み出すようにフ
レームシンクロナイザ手段１を制御するためのリード制
御信号１１１を映像信号リード制御手段６より出力し、
その映像信号読み出しのための映像出力クロック１１０
より生成した音声出力クロック１１３に基づいて、音声
入力信号１０３をその音声出力クロックのサンプリング
レートに変換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ディジタル映像
機器における映像信号と音声信号との間の遅延差を一定
値以下に抑えるためのフレームシンクロナイザに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は例えば、特開昭５９−１３８１６
８号公報（音声位相自動補正装置）に示された、従来の
フレームシンクロナイザの概略構成を示すブロック図で
ある。図において、１は当該フレームシンクロナイザの
フレームシンクロナイザ手段であり、２は音声信号可変
遅延手段である。３ａはフレームシンクロナイザ手段１
の入力端子、４ａはその出力端子であり、３ｂは音声信
号可変遅延手段２の入力端子、４ｂはその出力端子であ
る。１０１は入力端子３ａに入力される映像入力信号、
１０２は出力端子４ａより出力される映像出力信号であ
り、１０３は入力端子３ｂより入力される音声入力信
号、１０４は出力端子４ｂより出力される音声出力信号
である。また、１０５はフレームシンクロナイザ手段１
より音声信号可変遅延手段２に与えられる遅延制御信号
である。
【０００３】次に動作について説明する。近年、テレビ
ジョン放送局内では、映像信号と音声信号との同期処理
を目的としたフレームシンクロナイザが数多く導入され
ている。このフレームシンクロナイザは図７に示すよう
に、概略的には、フレームシンクロナイザ手段１と音声
信号可変遅延手段２とによって構成されている。
【０００４】上記フレームシンクロナイザ手段１は、一
般に複数のフレームメモリを持っており、このフレーム
メモリへの書き込みは映像入力信号１０１の同期によっ
て行い、読み出しは自局内の基準同期により行う。この
とき、フレームメモリ内に蓄積されたフレーム信号を順
番に読み出してゆき、フレームメモリ内の信号がまだど
れも読まれていない状態になった場合には、そのうちの
１つのフレームを削除することにより、また、フレーム
メモリ内の信号がすべて読まれている状態になった場合
には、そのうちの１つのフレームを再度読み出すことに
より、フレームシンクロナイザ機能を実現する。
【０００５】また、フレームシンクロナイザ手段１は、
フレームメモリから読み出して出力端子４ａに出力する
映像出力信号１０２と、出力端子４ｂより出力する音声
出力信号１０４との遅延量を合わせるため、音声信号可
変遅延手段２に遅延制御信号１０５を送って入力端子３
ｂに入力された音声入力信号１０３を適宜遅延させ、そ
れを音声出力信号１０４として出力端子４ｂに出力す
る。このとき、音声入力信号１０３は音声信号可変遅延
手段２おいて、フレームシンクロナイザ手段１における
フレームメモリへの書き込みタイミングと読み出しタイ
ミングの差に相当するだけの時間遅延されることにな
る。
【０００６】なお、このような従来のフレームシンクロ
ナイザに関連する記載がある文献としては、映像、音声
の一方が所定以上遅れた場合にそのデータを廃棄すると
いう特開平５−２７６１５８号公報、映像が音声に対し
て遅れた場合にそのフレームの処理を中断して次の映像
を処理するという特開平６−１２１２７６号公報、映像
と音声にタイムスタンプを持たせて同期誤差が生じた場
合に同期制御を行うという特開平７−１７７４７９号公
報、さらには、映像の遅延量に応じて音声を遅延させて
同期をとるという特開平８−２６１５７４号公報なども
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のフレームシンク
ロナイザは以上のように構成されているので、映像信号
と音声信号との遅延差は音声信号可変遅延手段２にて調
整され、この音声信号を自局内の基準同期に同期させる
には、音声入力信号１０３の値を適宜削除したり繰り返
したりする必要があり、この音声信号の値を適宜削除し
たり繰り返したりする際に、音声の連続性が途切れるこ
とがあるという課題があった。
【０００８】また、フレームシンクロナイザ手段１にお
ける、あるフレームの削除やあるフレームの２度読みを
行うタイミングは、メモリの充足状態に基づいて行われ
ているため、フレームの削除やフレームの２度読みを行
う際に、画像の動きの連続性が途切れることがあるとい
う課題もあった。
【０００９】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、音声の連続性が途切れることのな
いフレームシンクロナイザを得ることを目的とする。
【００１０】また、この発明は、画像の動きの連続性が
途切れることのないフレームシンクロナイザを得ること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係るフレーム
シンクロナイザは、フレームシンクロナイザ手段に蓄積
された映像信号を読み出す際、映像信号リード制御手段
が、映像入力フレームパルスと映像出力フレームパルス
の間の入出力フレーム位相差に基づいて、その入出力フ
レーム位相差が１フレームに近くなると、読み出しを予
定していたフレーム以外のフレームにおける映像信号を
読み出すようにフレームシンクロナイザ手段の制御を行
い、そのときフレームシンクロナイザ手段からの映像信
号読み出しのために用いられる映像出力クロックより生
成した音声出力クロックに基づいて、音声入力信号をそ
の音声出力クロックのサンプリングレートに変換するよ
うにしたものである。
【００１２】この発明に係るフレームシンクロナイザ
は、映像信号並べ換え手段に入力された映像信号をフレ
ームの順序を並べ換えて出力する際、映像信号リード制
御手段が、映像入力フレームパルスと映像出力フレーム
パルスの間の入出力フレーム位相差に基づいて、その入
出力フレーム位相差が１フレームに近くなると、読み出
しを予定していたフレーム以外のフレームにおける映像
信号を読み出すように映像信号並べ換え手段の制御を行
い、そのとき映像信号並べ換え手段からの映像信号読み
出しのために用いられる映像出力クロックより生成した
音声出力クロックに基づいて、音声入力信号をその音声
出力クロックのサンプリングレートに変換するようにし
たものである。
【００１３】この発明に係るフレームシンクロナイザ
は、入出力フレーム位相差が１フレームに近くなった場
合には、読み出す予定であったフレームの直前あるいは
直後のフレームより映像信号の読み出しを行うようにし
たものである。
【００１４】この発明に係るフレームシンクロナイザ
は、映像入力信号が静止画状態である場合に、入出力フ
レーム位相差が１フレームに近くなると、読み出しを予
定していたフレーム以外のフレームにおける映像信号を
読み出すためのリード制御信号を、映像リード制御手段
より出力するようにしたものである。
【００１５】この発明に係るフレームシンクロナイザ
は、映像入力信号がシーンチェンジの直前あるいは直後
である場合に、入出力フレーム位相差が１フレームに近
くなると、読み出しを予定していたフレーム以外のフレ
ームにおける映像信号を読み出すためのリード制御信号
を、映像リード制御手段より出力するようにしたもので
ある。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態に
ついて説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるフ
レームシンクロナイザの概略構成を示すブロック図であ
る。図において、１は複数のフレームメモリを備え、映
像信号として複数フレームの映像入力信号を蓄積するこ
とのできるフレームシンクロナイザ手段である。３ａは
このフレームシンクロナイザ手段１の入力端子であり、
４ａはこのフレームシンクロナイザ手段１の出力端子で
ある。１０１は入力端子３ａより入力されてフレームシ
ンクロナイザ手段１のフレームメモリに蓄積される上記
映像入力信号であり、１０２はフレームシンクロナイザ
手段１のフレームメモリより読み出されて出力端子４ａ
に出力される映像出力信号である。なお、これらは図７
に同一符号を付して示した各部に相当するものである。
【００１７】５はこのフレームシンクロナイザ手段１の
各フレームメモリへの映像入力信号１０１の書き込みを
制御する映像信号ライト制御手段であり、３ｃ，３ｄは
この映像信号ライト制御手段５の入力端子である。１０
６は入力端子３ｃより映像信号ライト制御手段５に入力
される映像入力フレームパルス、１０７は入力端子３ｄ
より映像信号ライト制御手段５に入力される映像入力ク
ロックであり、１０８はこれら映像入力フレームパルス
１０６および映像入力クロック１０７に基づいて、映像
信号ライト制御手段５からフレームシンクロナイザ手段
１に送出される、映像入力信号１０１の書き込みを制御
するためのライト制御信号である。
【００１８】６は上記フレームシンクロナイザ手段１の
各フレームメモリからの映像出力信号１０１の読み出し
を制御する映像信号リード制御手段であり、３ｅ，３ｆ
はこの映像信号リード制御手段６の入力端子である。１
０９は入力端子３ｅより映像信号リード制御手段６に入
力される映像出力フレームパルス、１１０は入力端子３
ｆより映像信号リード制御手段６に入力される映像出力
クロックであり、１１１はこれら映像出力フレームパル
ス１０９および映像出力クロック１１０に基づいて、映
像信号リード制御手段６からフレームシンクロナイザ手
段１に送出される、映像出力信号１０２の読み出しを制
御するためのリード制御信号である。
【００１９】７は映像信号ライト制御手段５に入力され
る映像入力フレームパルス１０６と映像入力クロック１
０７、および映像信号リード制御手段６に入力される映
像出力フレームパルス１０９と映像出力クロック１１０
が分岐入力されて、その映像入力フレームパルス１０６
と映像出力フレームパルス１０９との位相差を測定する
入出力フレーム位相差検出手段である。１１２はこの入
出力フレーム位相差検出手段７より映像信号リード制御
手段６に送出される入出力フレーム位相差である。
【００２０】８は映像信号リード制御手段６に入力され
る映像出力クロック１１０が分岐入力され、この映像出
力クロック１１０に基づいて音声出力クロックを生成す
る音声出力クロック生成手段であり、１１３はこの音声
出力クロック生成手段８で生成された音声出力クロック
である。
【００２１】９はこの音声出力クロック生成手段８から
の音声出力クロック１１３に基づいて、音声入力信号を
当該音声出力クロック１１３のサンプリングレートに変
換するサンプリングレート変換手段である。３ｇ，３ｈ
はこのサンプリングレート変換手段９の入力端子であ
り、４ｃはこのサンプリングレート変換手段９の出力端
子である。１０３は入力端子３ｈよりサンプリングレー
ト変換手段９に入力される上記音声入力信号、１０４は
サンプリングレート変換手段９より出力端子４ｃに出力
される音声出力信号であり、１１４は入力端子３ｇより
サンプリングレート変換手段９に入力される音声入力ク
ロックである。
【００２２】次に動作について説明する。入力端子３ａ
より入力された映像入力信号１０１はフレームシンクロ
ナイザ手段１に与えられる。一方、入力端子３ｃより入
力された映像入力フレームパルス１０６、および入力端
子３ｄより入力された映像入力クロック１０７は、映像
信号ライト制御手段５に与えられるとともに、入出力フ
レーム位相差検出手段７にも分岐入力される。また、入
力端子３ｅより入力された映像出力フレームパルス１０
９および入力端子３ｆより入力された映像出力クロック
１１０は、映像信号リード制御手段６に与えられるとと
もに、入出力フレーム位相差検出手段７にも分岐入力さ
れる。
【００２３】入出力フレーム位相差検出手段７は入力さ
れたこれら映像入力フレームパルス１０６および映像出
力フレームパルス１０９と、映像入力クロック１０７お
よび映像出力クロック１１０に基づいて、映像入力フレ
ームパルス１０６と映像出力フレームパルス１０９との
位相差を測定し、得られた入出力フレーム位相差１１２
を映像信号リード制御手段６に対して出力する。
【００２４】映像信号リード制御手段６は入力端子３ｅ
より映像出力フレームパルス１０９が入力されると、入
力端子３ｆからの映像出力クロック１１０にしたがって
フレームシンクロナイザ手段１のフレームメモリからの
映像出力信号１０２の読み出しを制御するためのリード
制御信号１１１を生成する。そのとき、このリード制御
信号１１１は、入出力フレーム位相差検出手段７から受
け取った入出力フレーム位相差１１２に基づいて、当該
入出力フレーム位相差１１２が１フレームに近づくと、
読み出す予定であったフレームにおける映像信号を読み
出す代わりに、他のフレームにおける映像信号を読み出
させるようにフレームシンクロナイザ手段１を制御する
ものである。
【００２５】なお、そのとき、上記入出力フレーム位相
差１１２が１フレームに近くなった場合に、映像信号を
読み出す予定であったフレームの代わりに読み出される
他のフレームを、当該映像信号を読み出す予定であった
フレームの直前あるいは直後のフレームとすれば、画像
の動きの連続性に途切れがなく、かつ映像信号と音声信
号の遅延差を常に一定値以下に抑えることのできるフレ
ームシンクロナイザを実現することができる。
【００２６】一方、映像信号ライト制御手段５も同様
に、入力端子３ｃより映像入力フレームパルス１０６が
入力されると、入力端子３ｄからの映像入力クロック１
０７にしたがってフレームシンクロナイザ手段１のフレ
ームメモリへの映像入力信号１０１の書き込みを制御す
るためのライト制御信号１０８を生成する。
【００２７】フレームシンクロナイザ手段１は入力端子
３ａより入力された映像入力信号１０１を、この映像信
号ライト制御手段５から受け取ったライト制御信号１０
８にしたがってフレームメモリに蓄積し、このフレーム
メモリに蓄積されている映像信号を、映像信号リード制
御手段６から受け取ったリード制御信号１１１にしたが
って読み出し、映像出力信号１０２として出力端子４ａ
より出力する。
【００２８】ここで、図２はこのフレームシンクロナイ
ザ手段１の内部構成の一例を示すブロック図であり、相
当部分には図１と同一符号を付してその説明を省略す
る。図において、２１は入力端子３ａより入力された映
像入力信号１０１を１フレームずつ、映像信号として蓄
積する複数のフレームメモリである。２２は１フレーム
分の映像信号をどのフレームメモリ２１に書き込むかを
選択する選択手段であり、２３はどのフレームメモリ２
１に書き込まれている映像信号を読み出すかを選択する
選択手段である。３ｉはライト制御信号１０８が選択手
段２２の選択制御信号として入力される入力端子であ
り、３ｊは映像信号リード制御手段６からのリード制御
信号１１１が選択手段２３の選択制御信号として入力さ
れる入力端子である。
【００２９】このように構成されたフレームシンクロナ
イザ手段１に入力端子３ａより与えられた映像入力信号
１０１は選択手段２２に入力される。この選択手段２２
には入力端子３ｉより、映像信号ライト制御手段５から
のライト制御信号１０８が選択制御信号として入力され
ている。選択手段２２はこのライト制御信号１０８にし
たがってフレームメモリ２１を順番に選択し、そこに入
力端子３ａより入力された映像入力信号１０１を１フレ
ーム分ずつ蓄積してゆく。
【００３０】また、選択手段２３には入力端子３ｊよ
り、映像信号リード制御手段６からのリード制御信号１
１１が選択制御信号として入力されている。選択手段２
３はこのリード制御信号１１１にしたがってフレームメ
モリ２１を順番に選択し、そこに蓄積されている１フレ
ーム分の映像信号を読み出してゆく。読み出された映像
信号は映像出力信号１０２として出力端子４ａより出力
される。
【００３１】一方、映像信号リード制御手段６に入力端
子３ｆより入力された、フレームシンクロナイザ手段１
のフレームメモリ２１に蓄積されている映像信号の読み
出しのために用いられる映像出力クロック１１０は、音
声出力クロック生成手段８にも分岐入力されている。音
声出力クロック生成手段８はこの映像出力クロック１１
０に基づいて、音声出力信号１０４の出力を制御するた
めの音声出力クロック１１３を生成し、それをサンプリ
ングレート変換手段９に送出する。
【００３２】サンプリングレート変換手段９にはこの音
声出力クロック生成手段８からの音声出力クロック１１
３とともに、音声入力信号１０３の入力を制御する音声
入力クロック１１４が入力端子３ｇより入力されてい
る。サンプリングレート変換手段９は入力端子３ｈより
入力された音声入力信号１０３をその音声入力クロック
１１４にしたがって取り込み、それを音声出力クロック
１１３のサンプリングレートに変換して、音声出力信号
１０４として出力端子４ｃより出力する。
【００３３】以上のように、この実施の形態１によるフ
レームシンクロナイザでも、従来のフレームシンクロナ
イザと同様に、フレームシンクロナイザ手段１は、複数
のフレームメモリ２１を持っており、このフレームメモ
リ２１への書き込みは入力信号の同期により行い、読み
出しは自局内の基準同期により行っている。そのときフ
レームシンクロナイザ手段１では、フレームメモリ２１
内に蓄積された映像信号を順番に読み出してゆき、各フ
レームメモリ２１の蓄積映像信号がまだどれも読まれて
いない状態になった場合には、あるフレームメモリ２１
の内容を削除し、また各フレームメモリ２１の蓄積映像
信号がすべて読まれている状態になった場合には、ある
フレームメモリ２１の内容を再度読み出す。
【００３４】この実施の形態１では、入出力フレーム位
相差検出手段７が映像入力フレームパルス１０６と映像
出力フレームパルス１０９の位相差を検出し、検出され
た位相差を入出力フレーム位相差１１２として映像信号
リード制御手段６に与え、映像信号リード制御手段６が
リード制御信号１１１をフレームシンクロナイザ手段１
に入力して上記制御を行わせることにより、フレームシ
ンクロナイザ機能が実現される。
【００３５】なお、フレームシンクロナイザ手段１内の
各フレームメモリ２１の蓄積信号がすべて読まれている
状態になった場合に、必ずしもあるフレームを再度読み
出す必要はなく、あるフィールドを再度読み出すように
してもよい。これにより、出力画像における画像の動き
の連続性を向上させることができる。
【００３６】一方、この実施の形態１では、音声出力ク
ロック生成手段８が、映像出力クロック１１０に同期し
た音声出力クロック１１３を生成し、これをサンプリン
グレート変換手段９に出力クロックとして与えているの
で、サンプリングレート変換手段９において、音声入力
信号１０３を映像出力信号１０２に同期した音声出力信
号１０４に変換することにより、音声入力信号１０３の
音声信号値を削除したり繰り返したりする必要がなくな
る。
【００３７】このように、この実施の形態１によれば、
音声に途切れがなく、かつ映像信号と音声信号の遅延差
を常に一定値以下に抑えることが可能なフレームシンク
ロナイザを実現することができるという効果が得られ、
また、読み出す予定であったフレームの直前、直後のフ
レームより映像信号を読み出せば、出力画像における画
像の動きの連続性を向上させることができるという効果
も得られる。
【００３８】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２によるフレームシンクロナイザの概略構成を示すブ
ロック図であり、相当部分には図１と同一の符号を付し
てその説明を省略する。図において、１０は映像入力信
号１０１のフレーム順序を並べ換え、映像出力信号１０
２として出力する映像信号並べ換え手段である。３ｋは
映像入力信号１０１が入力される、この映像信号並べ換
え手段１０の入力端子であり、４ｄは映像出力信号１０
２が出力される、この映像信号並べ換え手段１０の出力
端子である。なお、この実施の形態２によるフレームシ
ンクロナイザは、図１に示したフレームシンクロナイザ
手段１の代わりにこの映像信号並べ換え手段１０が設け
られている点で実施の形態１とは異なっている。
【００３９】また、図４はこの映像信号並べ換え手段１
０における映像信号の並べ換えの一例を示す説明図であ
り、同図（ａ）には映像信号並べ換え手段１０に入力さ
れる映像信号のフレームの順序が示され、同図（ｂ）に
は映像信号並べ換え手段１０より出力される映像信号の
フレームの順序が示されている。
【００４０】次に動作について説明する。現在、ディジ
タル放送や通信において、最も汎用的な符号化方式とし
ては、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘ
ｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式が挙げられる。このＭＰ
ＥＧ方式における主要な符号化ツールは、動き補償予測
とＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎ
ｓｆｏｒｍ；離散コサイン変換）であるが、この動き補
償予測のために、通常、映像入力信号１０１は、フレー
ム順序を並べ換えて符号化を行う。
【００４１】この映像信号の並べ換えの一例を図４に示
す。図４に示す例では、フレーム番号が・・・・，０，
１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，・
・・・の順番で映像信号並べ換え手段１０に入力された
映像信号が、・・・・，２，０，１，５，３，４，８，
６，７，１１，９，１０，・・・・の順番に並べ換えら
れて映像信号並べ換え手段１０より出力されている。こ
の映像信号の並べ換えは、複数のフレームメモリ、ある
いはそれに相当するメモリによって実現される。なお、
この並べ換えを行うための映像信号並べ換え手段１０の
構成は、図２に示した実施の形態１におけるフレームシ
ンクロナイザ手段１と同等であるため、ここではその説
明は省略する。
【００４２】映像信号リード制御手段６は入力端子３
ｅ，３ｆより入力される映像出力フレームパルス１０９
および映像出力クロック１１０にしたがって、映像信号
並べ換え手段１０のフレームメモリより映像信号を出力
させるためのリード制御信号１１１を生成する。そのと
き、このリード制御信号１１１は、入出力フレーム位相
差検出手段７から受け取った入出力フレーム位相差１１
２に基づいて、当該入出力フレーム位相差１１２が１フ
レームに近づくと、読み出す予定であったフレームより
映像信号を出力させる代わりに、他のフレームより映像
信号を出力させるように映像信号並べ換え手段１０を制
御するものである。
【００４３】なお、そのとき、入出力フレーム位相差１
１２が１フレームに近くなった場合に、映像信号を出力
する予定であったフレームの代わりに読み出される他の
フレームを、当該映像信号を出力する予定であったフレ
ームの直前あるいは直後のフレームとすれば、画像の動
きの連続性に途切れがなく、かつ映像信号と音声信号の
遅延差を常に一定値以下に抑えることのできるフレーム
シンクロナイザを実現することができる。
【００４４】この発明の実施の形態２では、映像信号並
べ換え手段１０が、複数のフレームメモリを持ってお
り、このフレームメモリへの書き込みは入力信号の同期
により行い、読み出しは自局内の基準同期により行う。
このとき、フレームメモリ内に蓄積された映像信号を並
べ換えた順番に読み出してゆき、フレームメモリ内の信
号がまだどれも読まれていない状態になった場合には、
あるフレームの内容を削除することによって、また、フ
レームメモリ内の信号がすべて読まれている状態になっ
た場合には、あるフレームの内容を再度読み出すことに
よって、フレームシンクロナイザ機能を実現している。
【００４５】この実施の形態２でも実施の形態１の場合
と同様に、入出力フレーム位相差検出手段７が映像入力
フレームパルス１０６と映像出力フレームパルス１０９
の位相差を検出し、この検出された入出力フレーム位相
差１１２を映像信号リード制御手段６に与え、映像信号
リード制御手段６がリード制御信号１１１を映像信号並
べ換え手段１０に入力して上記制御を行わせることによ
り、フレームシンクロナイザ機能が実現される。
【００４６】なお、映像信号並べ換え手段１０内の各フ
レームメモリの信号がすべて読まれている状態になった
場合に、必ずしもあるフレームを再度読み出す必要はな
く、あるフィールドを再度読み出すようにしてもよい。
これにより、出力画像における画像の動きの連続性を向
上させることができる。
【００４７】一方、この実施の形態２でも実施の形態１
と同様に、音声出力クロック生成手段８が、映像信号並
べ換え手段１０からの映像信号の読み出しに用いる映像
出力クロック１１０に同期した音声出力クロック１１３
を生成し、これをサンプリングレート変換手段９に出力
クロックとして与える。こうして、サンプリングレート
変換手段９において、音声入力信号１０３を映像出力信
号１０２に同期した音声出力信号１０４に変換すること
により、音声入力信号１０３の音声信号値を削除したり
繰り返したりする必要がなくなる。
【００４８】このように、この実施の形態２によれば、
音声に途切れがなく、かつ映像信号と音声信号の遅延差
を常に一定値以下に抑えることが可能なフレームシンク
ロナイザを実現することができるという効果が得られ、
また、読み出す予定であったフレームの直前、直後のフ
レームより映像信号を読み出せば、出力画像における画
像の動きの連続性を向上させることができるという効果
も得られる。
【００４９】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３によるフレームシンクロナイザの概略構成を示すブ
ロック図であり、相当部分には図１と同一の符号を付し
てその説明を省略する。図において、１１は入力端子３
ａより入力された映像入力信号１０１が分岐入力され
て、当該映像入力信号１０１が静止画状態にあるか否か
を検出する静止画検出手段であり、１１５はこの静止画
検出手段１１より映像信号リード制御手段６に出力され
る静止画検出結果である。
【００５０】なお、映像信号リード制御手段６は、この
静止画検出手段１１より出力される静止画検出結果１１
５が静止画状態であった場合に、入出力フレーム位相差
検出手段７から受け取った入出力フレーム位相差１１２
に基づいて、当該入出力フレーム位相差１１２が１フレ
ームに近づくと、読み出す予定であったフレームにおけ
る映像信号を読み出す代わりに、他のフレームにおける
映像信号を読み出させるように、フレームシンクロナイ
ザ手段１を制御するためのリード制御信号１１１を生成
する点で、図１に同一符号を付して示した実施の形態１
におけるそれとは異なっている。
【００５１】次に動作について説明する。この実施の形
態３によるフレームシンクロナイザは静止画検出手段１
１を備えており、この静止画検出手段１１には入力端子
３ａよりフレームシンクロナイザ手段１に与えられた映
像入力信号１０１が分岐入力されている。静止画検出手
段１１は当該映像入力信号１０１が現在静止画状態であ
るか否かを検出し、静止画検出結果１１５を映像信号リ
ード制御手段６に出力する。映像信号リード制御手段６
はこの静止画検出結果１１５に基づき、映像入力信号１
０１が静止画状態である場合には、実施の形態１の場合
と同様に、フレームシンクロナイザ手段１のフレームメ
モリの内容の削除あるいは２度読みを実行する。
【００５２】すなわち、入出力フレーム位相差検出手段
７より出力される入出力フレーム位相差１１２がある値
を超えた後、上記静止画検出結果１１５が静止画状態に
なった場合には、ただちに上記フレームメモリの内容の
削除や２度読みを行う。このとき、静止画検出結果１１
５が静止画状態にならない場合には、通常通り、フレー
ムシンクロナイザ手段１のフレームメモリへのリードラ
イトが破綻しないタイミングで、上記フレームメモリの
内容の削除や２度読みを行う。このような制御により、
映像出力信号１０２による画像の動きの連続性を向上さ
せることができる。
【００５３】ここで、静止画検出手段１１では、たとえ
ば以下のようにして映像入力信号１０１が静止画状態で
あるか否かを検出する。まず、映像入力信号１０１の１
フレーム間の差分信号を算出し、これを絶対値化して１
フレーム間の和をとる。この１フレーム間の差分信号の
絶対値和がある閾値以下である場合に、映像入力信号１
０１が静止画状態であると判断する。なお、この１フレ
ーム間の差分信号を算出するためには１フレーム分のメ
モリを必要とするが、それにはフレームシンクロナイザ
手段１が備えているフレームメモリを利用することが可
能である。
【００５４】なお、上記静止画検出手段１１による静止
画状態の検出方法はその一例を示したものであり、他の
方法で静止画状態を検出してもかまわない。すなわち、
この発明は、静止画検出手段１１における静止画状態の
検出方法そのものを規定するものではない。
【００５５】また、上記説明においては、実施の形態１
に示したフレームシンクロナイザ手段１を備えたフレー
ムシンクロナイザに適用したものを示したが、実施の形
態２に示した映像信号並べ換え手段１０を備えたフレー
ムシンクロナイザに適用することも可能であり、実施の
形態１に示したフレームシンクロナイザに適用したもの
と同様の効果を奏する。
【００５６】このように、この実施の形態３によれば、
画像の動きの連続性に途切れがなく、かつ映像信号と音
声信号の遅延差を常に一定値以下に抑えることのできる
フレームシンクロナイザが実現できるという効果が得ら
れる。
【００５７】実施の形態４．図６はこの発明の実施の形
態４によるフレームシンクロナイザの概略構成を示すブ
ロック図であり、相当部分には図１と同一の符号を付し
てその説明を省略する。図において、１２は入力端子３
ａより入力された映像入力信号１０１が分岐入力され
て、当該映像入力信号１０１がシーンチェンジの直前あ
るいは直後にあるか否かを検出するシーンチェンジ検出
手段であり、１１６はこのシーンチェンジ検出手段１２
より映像信号リード制御手段６に出力されるシーンチェ
ンジ検出結果である。
【００５８】なお、映像信号リード制御手段６は、この
シーンチェンジ検出手段１２より出力されるシーンチェ
ンジ検出結果１１６がシーンチェンジの直前あるいは直
後であった場合に、入出力フレーム位相差検出手段７か
ら受け取った入出力フレーム位相差１１２に基づいて、
当該入出力フレーム位相差１１２が１フレームに近づく
と、読み出す予定であったフレームにおける映像信号を
読み出す代わりに、他のフレームにおける映像信号を読
み出させるように、フレームシンクロナイザ手段１を制
御するためのリード制御信号１１１を生成する点で、図
１に同一符号を付して示した実施の形態１におけるそれ
とは異なっている。
【００５９】次に動作について説明する。この実施の形
態４によるフレームシンクロナイザはシーンチェンジ検
出手段１２を備えており、このシーンチェンジ検出手段
１２には入力端子３ａよりフレームシンクロナイザ手段
１に与えられた映像入力信号１０１が分岐入力されてい
る。シーンチェンジ検出手段１２は当該映像入力信号１
０１が現在シーンチェンジ直前あるいは直後であるか否
かを検出し、シーンチェンジ検出結果１１６を映像信号
リード制御手段６に出力する。映像信号リード制御手段
６はこのシーンチェンジ検出結果１１６に基づき、映像
入力信号１０１がシーンチェンジの直前あるいは直後で
ある場合には、実施の形態１の場合と同様に、フレーム
シンクロナイザ手段１のフレームメモリの内容の削除あ
るいは２度読みを実行する。
【００６０】すなわち、入出力フレーム位相差検出手段
７より出力される入出力フレーム位相差１１２がある値
を超えた後、シーンチェンジが生じた場合には、ただち
に上記フレームメモリの内容の削除や２度読みを行う。
このとき、シーンチェンジが生じない場合には、通常通
り、フレームシンクロナイザ手段１のフレームメモリへ
のリードライトが破綻しないタイミングで、上記フレー
ムメモリの内容の削除や２度読みを行う。このような制
御により、映像出力信号１０２による画像の動きの連続
性を向上させることができる。
【００６１】ここで、シーンチェンジ検出手段１２で
は、たとえば以下のようにしてシーンチェンジを検出す
る。まず、映像入力信号１０１の１フレーム間の差分信
号を算出し、これを絶対値化して１フレーム間の和をと
る。この１フレーム間の差分信号の絶対値和がある閾値
以上である場合に、映像入力信号１０１がシーンチェン
ジされていると判断する。なお、この１フレーム間の差
分信号を算出するためには１フレーム分のメモリを必要
とするが、それにはフレームシンクロナイザ手段１が備
えているフレームメモリを利用することが可能である。
【００６２】なお、上記シーンチェンジ検出手段１２に
よるシーンチェンジの検出方法はその一例を示したもの
であり、他の方法でシーンチェンジを検出してもかまわ
ない。すなわち、この発明は、シーンチェンジ検出手段
１２におけるシーンチェンジ検出方法そのものを規定す
るものではない。
【００６３】また、上記説明においては、実施の形態１
に示したフレームシンクロナイザ手段１を備えたフレー
ムシンクロナイザに適用したものを示したが、実施の形
態２に示した映像信号並べ換え手段１０を備えたフレー
ムシンクロナイザに適用することも可能であり、実施の
形態１に示したフレームシンクロナイザに適用したもの
と同様の効果を奏する。
【００６４】このように、この実施の形態４によれば、
画像の動きの連続性に途切れがなく、かつ映像信号と音
声信号の遅延差を常に一定値以下に抑えることのできる
フレームシンクロナイザが実現できるという効果が得ら
れる。
【００６５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、映像
信号リード制御手段のリード制御信号に基づいて、フレ
ームシンクロナイザ手段に蓄積された映像信号の読み出
しを制御し、その時用いられる映像出力クロックより生
成した音声出力クロックにて音声入力信号のサンプリン
グレートを変換するように構成したので、音声信号を削
除したりあるいは繰り返したりすることがなくなって、
音声が途切れることがなく、かつ映像信号と音声信号の
遅延差を常に一定値以下に抑えることが可能なフレーム
シンクロナイザが得られる効果がある。
【００６６】また、この発明によれば、映像信号リード
制御手段のリード制御信号に基づいて、映像信号並べ換
え手段からの映像信号の出力を制御し、その時用いられ
る映像出力クロックより生成した音声出力クロックにて
音声入力信号のサンプリングレートを変換するように構
成したので、音声信号を削除したりあるいは繰り返した
りすることがなくなって、音声が途切れることがなく、
かつ映像信号と音声信号の遅延差を常に一定値以下に抑
えることが可能なフレームシンクロナイザが得られる効
果がある。
【００６７】また、この発明によれば、入出力フレーム
位相差が１フレームに近くなった場合に読み出される他
のフレームを、読み出す予定であったフレームの直前あ
るいは直後のフレームとしたので、画像の動きの連続性
に途切れがなく、かつ映像信号と音声信号の遅延差を常
に一定値以下に抑えることが可能なフレームシンクロナ
イザが得られる効果がある。
【００６８】また、この発明に係るフレームシンクロナ
イザは、映像入力信号が静止画状態の時に入出力フレー
ム位相差が１フレームに近くなると、読み出しを予定し
ていたフレーム以外のフレームより映像信号を読み出す
ように構成したので、画像の動きの連続性に途切れがな
く、かつ映像信号と音声信号の遅延差を常に一定値以下
に抑えることが可能なフレームシンクロナイザが得られ
る効果がある。
【００６９】また、この発明に係るフレームシンクロナ
イザは、映像入力信号がシーンチェンジの直前あるいは
直後である時に入出力フレーム位相差が１フレームに近
くなると、読み出しを予定していたフレーム以外のフレ
ームより映像信号を読み出すように構成したので、画像
の動きの連続性に途切れがなく、かつ映像信号と音声信
号の遅延差を常に一定値以下に抑えることが可能なフレ
ームシンクロナイザが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるフレームシン
クロナイザの概略構成を示すブロック図である。
【図２】 上記実施の形態１におけるフレームシンクロ
ナイザ手段の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態２によるフレームシン
クロナイザの概略構成を示すブロック図である。
【図４】 上記実施の形態２における映像信号の並べ換
えの一例を示す説明図である。
【図５】 この発明の実施の形態３によるフレームシン
クロナイザの概略構成を示すブロック図である。
【図６】 この発明の実施の形態４によるフレームシン
クロナイザの概略構成を示すブロック図である。
【図７】 従来のフレームシンクロナイザの概略構成を
示すブロック図である。
【符号の説明】
１ フレームシンクロナイザ手段、６ 映像信号リード
制御手段、７ 入出力フレーム位相差検出手段、８ 音
声出力クロック生成手段、９ サンプリングレート変換
手段、１０ 映像信号並べ換え手段、１１ 静止画検出
手段、１２ シーンチェンジ検出手段、１０１ 映像入
力信号、１０２ 映像出力信号、１０３音声入力信号、
１０４ 音声出力信号、１０６ 映像入力フレームパル
ス、１０９ 映像出力フレームパルス、１１０ 映像出
力クロック、１１１ リード制御信号、１１２ 入出力
フレーム位相差、１１３ 音声出力クロック、１１５静
止画検出結果、１１６ シーンチェンジ検出結果。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 風山 雅裕 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5C020 AA14 CA15 5C023 AA40 BA01 BA09 BA16 CA02 CA04 DA04 EA15 EA17

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数フレームの映像入力信号を映像信号
    として蓄積し、それを順次映像出力信号として出力する
    フレームシンクロナイザ手段と、 前記フレームシンクロナイザ手段への映像信号の蓄積の
    ための映像入力フレームパルスと、前記フレームシンク
    ロナイザ手段からの映像信号の読み出しのための映像出
    力フレームパルスとの位相差を測定する入出力フレーム
    位相差検出手段と、 前記入出力フレーム位相差検出手段の出力である入出力
    フレーム位相差に基づいて、その入出力フレーム位相差
    が１フレームに近くなると、読み出しを予定していたフ
    レーム以外のフレームにおける映像信号を読み出すよう
    に、前記フレームシンクロナイザ手段を制御するための
    リード制御信号を生成する映像信号リード制御手段と、 前記フレームシンクロナイザ手段から映像信号を読み出
    すための映像出力クロックに基づいて音声出力クロック
    を生成する音声出力クロック生成手段と、 前記音声出力クロックに基づいて音声入力信号をその音
    声出力クロックのサンプリングレートに変換し、音声出
    力信号として出力するサンプリングレート変換手段とを
    備えたフレームシンクロナイザ。
  2. 【請求項２】 複数フレームの映像入力信号を映像信号
    として蓄積し、そのフレームの順序を並べ換えて、それ
    を映像出力信号として出力する映像信号並べ換え手段
    と、 前記映像信号並べ換え手段へ映像信号を入力するための
    映像入力フレームパルスと、前記映像信号並べ換え手段
    から映像信号を出力するための映像出力フレームパルス
    との位相差を測定する入出力フレーム位相差検出手段
    と、 前記入出力フレーム位相差検出手段の出力である入出力
    フレーム位相差に基づいて、その入出力フレーム位相差
    が１フレームに近くなると、出力する予定であったフレ
    ーム以外のフレームにおける映像信号を出力させるよう
    に、前記映像信号並べ換え手段を制御するためのリード
    制御信号を生成する映像信号リード制御手段と、 前記映像信号並べ換え手段から映像信号を出力するため
    の映像出力クロックに基づいて音声出力クロックを生成
    する音声出力クロック生成手段と、 前記音声出力クロックに基づいて音声入力信号をその音
    声出力クロックのサンプリングレートに変換し、音声出
    力信号として出力するサンプリングレート変換手段とを
    備えたフレームシンクロナイザ。
  3. 【請求項３】 入出力フレーム位相差が１フレームに近
    くなった場合に、映像信号を読み出す予定であったフレ
    ームに代えて読み出される他のフレームとして、当該映
    像信号を読み出す予定であったフレームの直前あるいは
    直後のフレームを用いることを特徴とする請求項１また
    は請求項２記載のフレームシンクロナイザ。
  4. 【請求項４】 映像入力信号が入力され、当該映像入力
    信号が静止画状態であるか否かを検出する静止画検出手
    段を有するとともに、 映像信号リード制御手段が、前記静止画検出手段の出力
    する静止画検出結果が静止画状態であった場合に、入出
    力フレーム位相差検出手段の出力である入出力フレーム
    位相差に基づいて、その入出力フレーム位相差が１フレ
    ームに近くなると、読み出しを予定していたフレーム以
    外のフレームにおける映像信号を読み出すためのリード
    制御信号を生成するものであることを特徴とする請求項
    １または請求項２記載のフレームシンクロナイザ。
  5. 【請求項５】 映像入力信号が入力され、当該映像入力
    信号がシーンチェンジの直前あるいは直後であるか否か
    を検出するシーンチェンジ検出手段を有するとともに、 映像信号リード制御手段が、前記シーンチェンジ検出手
    段の出力するシーンチェンジ検出結果がシーンチェンジ
    の直前あるいは直後であった場合に、入出力フレーム位
    相差検出手段の出力である入出力フレーム位相差に基づ
    いて、その入出力フレーム位相差が１フレームに近くな
    ると、読み出しを予定していたフレーム以外のフレーム
    における映像信号を読み出すためのリード制御信号を生
    成するものであることを特徴とする請求項１または請求
    項２記載のフレームシンクロナイザ。
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EP1289305A2 (en) * 2001-08-07 2003-03-05 Hitachi Ltd. Digital signal processing device, DV decoder, recording device using DV decoder, and signal processing method
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