JP2002034040A

JP2002034040A - 動画像符号化装置におけるフレームメモリ管理方法及びフレームメモリ管理装置

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Publication number: JP2002034040A
Application number: JP2000216959A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Hyodo; 正晃兵頭; Tadao Matsuura; 忠男松浦
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-07-18
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2002-01-31
Anticipated expiration: 2020-07-18
Also published as: JP3806289B2

Abstract

(57)【要約】【課題】非標準映像信号が入力された場合に、少ない
フレームメモリ量でフレームシンクロナイザを実現し、
符号化制御が容易なフレームメモリ管理方法及びフレー
ムメモリ管理装置を提供する。【解決手段】映像信号がＮＴＳＣデコーダ２、前処理
部３を通ってフレームメモリ４に一旦記録される。フレ
ームメモリ４はＮＴＳＣデコーダ２で入力映像信号から
生成される外部同期信号８に同期して記録される。フレ
ームメモリ４から読み出された画像データはＭＰＥＧ２
エンコーダ６でエンコードされ、符号化出力端子７から
出力される。コントローラ５では内部の自走カウンタに
従って内部同期信号１０が生成される。前処理部３では
外部同期信号８と内部同期信号１０の相対関係から、フ
レームを繰り返しエンコードすることを示すリピート信
号を生成し、コントローラ５に出力する。コントローラ
５はリピート信号が発生した次のフレームの符号化タイ
プによって、符号化するフレームを適応的に切り替えて
符号化するように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号をフレー
ム内符号化、前方向からの予測符号化、双方向からの予
測符号化を用いて高能率に符号化する動画像符号化装置
に適用するフレームメモリ管理方法、及びフレームメモ
リ管理装置に関するもので、特に非標準映像信号が入力
される場合でも内部同期信号に従ってフレーム単位で適
切な符号化を実現するフレームメモリ管理方法、及びフ
レームメモリ管理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像データをＭＰＥＧ２方式でリ
アルタイムに高能率符号化してハードディスクやＤＶＤ
−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等のディスク媒体に記録する映
像記録装置が実現されている。

【０００３】このような映像記録装置に入力される映像
信号は標準信号だけでなく、例えばＶＴＲの高速再生映
像などの非標準信号も入力されることがあり得る。ＭＰ
ＥＧ２方式では映像信号をフレーム単位に符号化するの
が一般的であるが、非標準信号の場合は入力映像信号か
ら生成した同期信号（以下、外部同期信号と呼ぶ）と内
部の高能率符号化で用いるフレーム同期信号（以下、内
部同期信号と呼ぶ）でずれが生じるため、ＭＰＥＧ２ビ
デオエンコーダの前段にフレームシンクロナイザが必要
になる。

【０００４】フレームシンクロナイザを備えた高能率符
号化装置として、特開平１１−１１２９３７号公報記載
の技術（以下では従来例と呼ぶ）がある。図９に従来例
の構成例をブロック図で示す。

【０００５】図９において、映像入力信号端子２１から
映像信号が入力され、フレームシンクロナイザ２２で内
部同期信号に同期した信号に変換され、ＭＰＥＧ−Ｖエ
ンコーダ２４に入力される。またフレームシンクロナイ
ザ２２では外部同期信号と内部同期信号の関係から、後
述するフレーム繰り返し、又はフレーム抜け（以下では
それぞれリピート、スキップと呼ぶ）となるように制御
し、この制御信号をマイコン２３に出力する。マイコン
２３はリピート、スキップ情報に応じてＭＰＥＧ−Ｖエ
ンコーダ２４の符号化を制御する。

【０００６】フレームシンクロナイザ２２では外部同期
信号と内部同期信号の位相差を測定し、位相差が０フレ
ーム以下になれば入力フレームを繰り返してＭＰＥＧ−
Ｖエンコーダに出力し、位相差が１フレーム以上になれ
ば入力フレームのうち１フレームを抜いてＭＰＥＧ−Ｖ
エンコーダ２４に出力する。

【０００７】図１０に特開平１１−１１２９３７号公報
に記載のフレームシンクロナイザの制御をタイムチャー
トで示す。図１０（ａ）は外部同期信号で、入力フレー
ム（ｂ）は外部同期信号（ａ）に同期して入力される。
（ｃ）、（ｄ）は内部同期信号の周期が外部同期信号の
周期よりも短い場合の動作で、内部同期信号１（ｃ）が
外部同期信号（ａ）に追い付いた時点のフレーム（図１
０ではフレームｆ５）を繰り返し出力する。また
（ｅ）、（ｆ）は内部同期信号の周期が外部同期信号の
周期よりも長い場合の動作で、内部同期信号２（ｅ）と
外部同期信号（ａ）の位相差が１フレーム以上になった
時点で次のフレーム（図１０ではフレームｆ６）を抜い
て、その次のフレームを出力する。

【０００８】そして、フレームが繰り返された場合に
は、繰り返されたフレームは全フレームと同一なのでＰ
ピクチャ（前フレームから予測符号化するフレーム）と
して動きベクトルを０にする制御を行い、フレームが抜
かれた場合には、抜かれたフレームの前フレームと直後
のフレームは時間的距離が倍になっていることに対応し
て動きベクトル探索範囲を増やす制御を行うものであ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
ではフレームシンクロナイザ２２、ＭＰＥＧ−Ｖデコー
ダ２４が独立して制御されているため、それぞれでフレ
ームメモリを備える必要があるという問題があった。

【００１０】図１０の（ｅ）、（ｆ）の場合、フレーム
ｆ４の出力期間に入力フレーム（ｂ）ではフレームｆ５
の入力が終了し、フレームｆ６の入力が始まっている。
従って、図９のフレームシンクロナイザ２２にはフレー
ムｆ５の全てと、フレームｆ４とフレームｆ６の一部を
保持しておく必要があり、２〜３フレーム分のフレーム
メモリが必要になる。

【００１１】図１１にＭＰＥＧ方式で符号化する場合の
符号化タイミングを示す。ＭＰＥＧ方式では、フレーム
内符号化するＩピクチャ、前方向から予測符号化するＰ
ピクチャ、双方向から予測符号化するＢピクチャの３種
類の符号化タイプに分けて符号化することが多い。図１
１はＩピクチャ、Ｐピクチャの間に２枚のＢピクチャが
存在する場合の例で、入力フレーム（ｂ）のフレーム番
号の下のＢ、Ｂ、Ｉが符号化タイプを示す。図１１で
は、入力フレーム（ｂ）はｆ１、ｆ２、ｆ３の順に入力
され、内部同期信号（ａ）に同期して符号化フレーム
（ｃ）に記載の順に符号化する。

【００１２】ＭＰＥＧ方式の符号化タイプのうち、Ｐ、
Ｂピクチャは予測に用いるフレームを符号化した後に符
号化する。例えばフレームｆ１、ｆ２はフレームｆ３か
ら予測するので、まずフレームｆ３を符号化し、その後
に符号化する。ＭＰＥＧではこのようにフレーム順を入
れ替える（以下ではリオーダリングと呼ぶ）必要がある
ためのフレームメモリが必要になる。図１１のようにＢ
ピクチャが２枚の場合、符号化フレームがｆ３のタイミ
ングで入力フレームとしてｆ１からｆ４までの４フレー
ムを保持する必要があるので、リオーダリングのために
４フレーム分のメモリが必要になる。

【００１３】従って、従来例ではフレームシンクロナイ
ザ２２とＭＰＥＧ−Ｖエンコーダ２４のリオーダリング
とで合計６〜７フレームの大容量フレームメモリが必要
になるという問題があった。

【００１４】また、従来例では繰り返しフレームをＰピ
クチャとして符号化するが、そのためにＩ、Ｐ、Ｂピク
チャの順が周期的でなくなり、ＭＰＥＧ−Ｖエンコーダ
２４での発生符号量制御が複雑になるという問題があっ
た。

【００１５】本発明は、これらの問題点に鑑み、フレー
ムシンクロナイザとＭＰＥＧ−Ｖエンコーダのフレーム
メモリ容量が少なくてすみ、またＩ、Ｐ、Ｂピクチャの
出現を周期的にすることが可能なフレームメモリ管理方
法、及びフレームメモリ管理装置を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明では、外部同期信
号と内部同期信号のずれ量からリピート信号を発生し、
リピート信号が発生した次のフレームの符号化タイプに
よって符号化するフレームを適応的に切り替えることで
フレームメモリ容量が少なくてすみ、Ｉ、Ｐ、Ｂの周期
も保つことのできる動画像符号化装置におけるフレーム
メモリ管理方式、及びフレーム管理装置を提供する。

【００１７】従って、本発明の動画像符号化におけるフ
レームメモリ管理方法は、外部から入力される映像信号
に従って外部同期信号を生成し、該外部同期信号に同期
して映像信号をフレームメモリに記録し、外部同期信号
とは独立した内部同期信号に同期して前記映像信号をフ
レームメモリから読み出して高能率符号化する動画像符
号化装置におけるフレームメモリ管理方法であって、前
記フレームメモリへの記録フレーム数が読み出しフレー
ム数よりも少ない場合に、同一フレームを繰り返し符号
化することを示すリピート信号を発生し、リピート信号
が発生したタイミング以降の符号化フレームの符号化タ
イプによって、読み出しフレームを適応的に選択するこ
とを特徴とするものである。

【００１８】ここで、前記リピート信号を、前記外部信
号の１周期期間に前記内部同期信号が１周期より多く含
まれる場合に発生することを特徴とするものである。

【００１９】また、前記リピート信号が発生した場合、
該リピート信号が発生したタイミング以降の符号化フレ
ームのうち、符号化タイプがフレーム内符号化、もしく
は前方向からの予測符号化となるフレームとして、リピ
ート信号が発生しない場合に選択するフレームよりも時
間的に１フレーム前のフレームを選択し、選択したフレ
ームもしくは選択したフレームの直前のフレームを繰り
返し符号化することを特徴とするものである。

【００２０】本発明の動画像符号化におけるフレームメ
モリ管理装置は、外部から入力される映像信号に従って
生成された外部同期信号に同期して映像信号を記録する
フレームメモリと、該外部同期信号とは独立した内部同
期信号に同期して映像信号をフレームメモリから読み出
して高能率符号化する高能率符号化部と、フレームメモ
リの書き込みアドレス、読み出しアドレスを制御するコ
ントローラを備えた動画像符号化装置におけるフレーム
メモリ管理装置であって、前記フレームメモリへの記録
フレーム数が読み出しフレーム数よりも少ない場合に、
同一フレームを繰り返し符号化することを示すリピート
信号を発生し、前記コントローラはリピート信号が発生
したタイミング以降の符号化フレームの符号化タイプに
よって、読み出しフレームを適応的に選択することを特
徴とするものである。

【００２１】ここで、前記コントローラが、前記外部同
期信号の１周期期間に前記内部同期信号が１周期より多
く含まれる場合に前記リピート信号を発生することを特
徴とするものである。

【００２２】また、前記リピート信号が発生したタイミ
ング以降で、符号化タイプがフレーム内符号化、もしく
は前方向からの予測符号化となるフレームとして、リピ
ート信号が発生しない場合に符号化するフレームよりも
時間的に１フレーム前のフレームを選択し、選択したフ
レームもしくは選択したフレームの直前のフレームを繰
り返し符号化することを特徴とするものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、本発明
の実施の形態を詳細に説明する。

【００２４】〔第１の実施の形態〕図１に本発明の実施
の形態の一例として、ＮＴＳＣ映像信号を入力し、ＭＰ
ＥＧ２方式で符号化する場合に、本発明のフレームメモ
リ管理方式及びフレームメモリ管理装置を適応する場合
のブロック図を示す。

【００２５】図１では、映像入力端子１からＮＴＳＣ映
像信号が入力され、ＮＴＳＣデコーダ２でＮＴＳＣ映像
信号から外部同期信号８とデジタル映像信号９を生成し
前処理部３に出力する。外部同期信号８は１フレームの
開始を示すパルスである。前処理部３ではデジタル映像
信号９から有効画像領域の切り出しやフィルタ処理（解
像度変換）等を行い、処理後の映像データ１２をフレー
ムメモリ４に出力する。前処理部３ではＮＴＳＣデコー
ダ２から入力される外部同期信号８とコントローラ５か
ら入力される内部同期信号１０から後述するリピート、
スキップ信号の生成も行い、コントローラ５に出力す
る。ここで、内部同期信号１０はフレームの符号化開始
を示すパルスである。フレームメモリ４はリオーダリン
グ用に５フレーム分のフレームメモリ（ＦＭ１〜ＦＭ
５）を備え、ＭＰＥＧ２エンコーダ６の指示に従って符
号化する画像データを出力する。

【００２６】ＭＰＥＧ２エンコーダ６ではフレームメモ
リ４から画像データ１３を入力し、符号化データを符号
化出力端子７に出力する。コントローラ５は自走するカ
ウンタを基に一定間隔で発生する内部同期信号１０を出
力するとともに、前処理部３を介してフレームメモリ４
への入力（書き込み）フレームメモリとＭＰＥＧ２エン
コーダ６を介してフレームメモリ４からの出力（読み出
し）フレームメモリの制御及びＭＰＥＧ２エンコーダ６
の符号化制御を行う。

【００２７】フレームメモリ４とＭＰＥＧ２エンコーダ
６の間の画像データの入出力には、符号化する画像デー
タだけでなく、予測に用いる画像も含まれるが、本発明
の特徴であるフレームメモリ管理には影響しないので、
説明は省略する。

【００２８】次に図２〜図４を使って本発明の特徴であ
るフレームメモリ管理方式を説明する。図２は前処理部
３でのリピート、スキップ信号の発生を示す状態遷移図
である。

【００２９】図３において、まず「スタート」状態から
開始し、外部同期信号が発生すれば「通常１」状態に遷
移し、内部同期信号が発生すれば「通常２」状態に遷移
する。そして「通常１」状態では外部同期信号が発生す
れば「スキップ」状態に遷移してスキップ信号を発生し
た後に「通常１」に戻り、内部同期信号が発生すれば
「通常２」状態に遷移する。「通常２」状態では内部同
期信号が発生すれば「リピート」状態に遷移してリピー
ト信号を発生した後に「通常２」に戻り、外部同期信号
が発生すれば「通常１」状態に遷移する。

【００３０】図２の状態遷移では、外部同期信号と内部
同期信号が交互に発生すればリピート信号、スキップ信
号ともに発生せずに「通常１」と「通常２」を遷移し、
外部同期信号が連続して発生すればスキップ信号が発生
され、内部同期信号が連続して発生すればリピート信号
が発生される。

【００３１】図３、図４にコントローラ５で行われるフ
レームメモリ４への入力（書き込み）、及びフレームメ
モリ４からの出力（読み出し）のタイムチャートを示
す。図３は標準信号が入力される場合、図４は非標準信
号が入力される場合である。なお、符号化タイプのなら
びは図１１と同一でＢ、Ｂ、Ｉ、Ｂ、Ｂ、Ｐ、．．．で
あるとする。

【００３２】図３（ａ）は入力フレームを外部同期信号
に従ってフレームメモリ４に入力する制御を示し、
（ｂ）は内部同期信号に従ってフレームメモリ４から出
力する制御を示す。また（ｃ）はコントローラ５での入
力フレーム、出力フレームの管理状態を示す。

【００３３】図３の書き込み制御（ａ）は書き込み開始
から５フレームまでは入力されるフレームｆ１〜ｆ５を
ＦＭ１から順番に書き込み、その後は読み出しが完了し
たフレームメモリに順次書き込む。例えば入力フレーム
ｆ６は、その直前にフレームｆ３の読み出しが完了した
ＦＭ３に書き込む。

【００３４】読み出し制御（ｂ）は、最初の３フレーム
の書き込みが終了した次の内部同期信号から（フレーム
期間Ｔ４から）開始する。読み出し順は、リオーダリン
グを考慮してＩ、Ｂ、Ｂ、Ｐの順である。

【００３５】コントローラ５は、内部同期信号をトリガ
として入力ＦＭと出力ＦＭを決定する。出力ＦＭはその
まま１フレーム期間（内部同期信号から次の内部同期信
号までの期間）で用いられ、入力ＦＭは１フレーム期間
に入力を開始するフレームに用いられる。例えばフレー
ム期間Ｔ４では、出力ＦＭとしてＦＭ５を指定し、フレ
ーム期間Ｔ４に入力を開始するフレームｆ５の入力先と
して用いられる。コントローラ５での管理状態（ｃ）
は、まず入力ＦＭをＦＭ１から順に内部同期信号に同期
してインクリメントし、ＦＭ５以降は直前の出力ＦＭの
値とする。例えばＦＭ５の次は、ＦＭ５に入力時の出力
ＦＭであるＦＭ３とする。出力ＦＭは、まずＩフレーム
として符号化するｆ３が記録されているＦＭ３を選択
し、次にリオーダリングで遅らせたｆ１、ｆ２が記録さ
れたＦＭ１、ＦＭ２とし、これを繰り返す。

【００３６】図４は入力映像信号の周期が標準信号の周
期よりも長い場合のフレームメモリ４の制御を示すタイ
ムチャートである。この場合、内部同期信号が外部同期
信号を追い抜くことがあり、追い抜きが起こるとフレー
ムを重複して符号化する必要がある。

【００３７】図４の書き込み／読み出し制御は、コント
ローラ状態（ｃ）でリピート信号が発生した場合のみ図
３で示した標準信号の制御と異なる。図４では、フレー
ムｆ５が入力されている間に内部同期信号が２回発生す
るので、２回目の内部同期信号でリピート信号が発生す
る。リピート信号が発生したタイミングでは入力フレー
ムｆ５の入力が継続しており、コントローラ状態（ｃ）
においてフレーム期間Ｔ５で指定した入力ＦＭ（ＦＭ
３）が用いられないので、フレーム期間Ｔ６では入力Ｆ
Ｍを更新せずＦＭ３を継続する。出力ＦＭは、符号化タ
イプがＢピクチャの場合は標準信号と同様の選択を行
い、リピート信号発生後で符号化タイプがＩ又はＰピク
チャのピクチャとなる最初のピクチャの場合は標準信号
で選択するフレームよりも１フレーム前の画像を選択す
る。例えば、フレーム期間Ｔ７での出力ＦＭの選択は、
図３に示した標準信号ではＦＭ３に記録されたフレーム
ｆ６をＰピクチャとして選択するところを、図４の場合
ではＦＭ５に記録されたフレームｆ５（フレームｆ６よ
りも１フレーム前の画像）をＰピクチャとして符号化す
る。

【００３８】フレームｆ３をＩピクチャとして符号化
し、フレームｆ５をＰピクチャとして符号化するので、
その間のフレームｆ４をＢピクチャとして２回符号化す
る（フレーム期間Ｔ８、Ｔ９）。リピート信号の発生に
よってフレーム期間Ｔ６は入力ＦＭの更新をしなかった
ために、フレーム期間Ｔ６以降は入力ＦＭとして直前の
出力ＦＭではなく、さらに１フレーム前の出力ＦＭを用
いる。例えばフレーム期間Ｔ７の入力ＦＭはフレーム期
間Ｔ５の入力ＦＭであるＦＭ１を用いる。一方、出力Ｆ
Ｍはフレーム期間Ｔ８、Ｔ９でフレームの更新を行わな
いので、同一フレームの符号化後（図４ではフレーム期
間Ｔ１０以降）は再び入力ＦＭとして、直前の出力ＦＭ
を用いるように制御する。

【００３９】次に、図５に図３、４のコントローラ状態
（ｃ）の制御をフローチャートで示す。図５は１フレー
ムの符号化を行う動作を示すもので、符号化中は１フレ
ーム毎に図５の動作を繰り返す。コントローラ５では、
フレーム毎にカウントアップする変数「入力フレーム番
号」、リピート信号が発生し、繰り返し符号化するフレ
ームがあることを示す「リピートフラグ」と、各フレー
ムメモリの状態を示す変数「ＦＭ状態」を用いる。

【００４０】「入力フレーム番号」は定期的にリセット
しても構わない。また、図６に「ＦＭ状態」の構成例を
示す。「ＦＭ状態」は５フレーム分のフレームメモリＦ
Ｍ１〜ＦＭ５に対応して、それぞれ「状態」、「フレー
ム番号」、「リピートフレーム」を保持する。「状態」
は次のフレーム期間の各フレームメモリの状態を示し、
入力可能な「空き」、まだ符号化されていないフレーム
を保持している「使用中」、次の内部同期信号が発生す
るまでの間に保持しているフレームを出力する「読み出
し」、次の外部同期信号が発生すると書き込みを開始す
る「次書き込み」のいずれかになる。「フレーム番号」
は保持、読み出し又は書き込みする「入力フレーム番
号」を示す。「リピートフレーム」はリピート信号が発
生した場合に繰り返し符号化するフレームを示す。また
フレーム番号は保持、読み出し又は書込する入力フレー
ム番号を示す。

【００４１】図６は、図３及び図４のフレーム期間Ｔ４
での状態を示したもので、ＦＭ１〜ＦＭ４にそれぞれフ
レーム番号１〜４のフレーム（ｆ１〜ｆ４）を保持し、
次の外部同期が発生するとＦＭ５にフレーム番号５のフ
レーム（ｆ５）を入力し、ＦＭ３からフレーム番号３の
フレーム（ｆ３）を読み出すことを示している。フレー
ム期間Ｔ４ではリピート信号は発生していないので、
「リピートフレーム」は全てＮｏとなる。

【００４２】図５において、ステップ１０１で内部同期
信号が発生されるのを待ち、内部同期信号が発生する
と、ステップ１０２〜１１２で入力ＦＭと出力ＦＭの制
御を行う。まずリピート信号が発生しているかどうかを
判定し（ステップ１０２）、リピート信号が発生してい
ない場合、即ち通常状態の場合は「入力フレーム番号」
をインクリメントし（ステップ１０３）、「リピートフ
ラグ」がＯＮかＯＦＦかを判定する。「リピートフラ
グ」がＯＦＦの場合、即ち通常状態の場合は入力ＦＭを
直前の出力ＦＭにセットする（ステップ１０５）。そし
てステップ１０６で出力ＦＭをセットする。出力ＦＭは
図６に示した「ＦＭ状態」と、符号化タイプのならびか
ら判定する。

【００４３】ステップ１０２でリピート信号が発生して
いる場合は、繰り返し符号化するフレームがあることを
示す「リピートフラグ」をＯＮに設定し（ステップ１１
１）、入力ＦＭの設定を飛ばしてステップ１０８に移
る。

【００４４】また、ステップ１０４で「リピートフラ
グ」がＯＮとなるのは、ステップ１１１を通って入力Ｆ
Ｍの設定が１回抜け、出力ＦＭの設定が先に進んだ状態
の場合なので、入力ＦＭとして２フレーム前の出力ＦＭ
を設定する（ステップ１０７）。次にステップ１０８で
「ＦＭ状態」の「リピートフレーム」が設定されている
フレームがあるかどうかを判定し、「リピートフレー
ム」が設定されていない場合は次に出力するフレームの
符号化タイプがＩピクチャかＰピクチャであるかどうか
を判定する（ステップ１０９）。

【００４５】ＩピクチャでもＰピクチャでもない場合は
ステップ１０６に移り、通常状態と同一の出力ＦＭをセ
ットする。ステップ１０９で符号化タイプがＩピクチャ
もしくはＰピクチャの場合は、出力ＦＭとして、通常状
態よりも１フレーム前のフレームをセットし、「リピー
トフレーム」を設定する。「リピートフレーム」は、Ｂ
ピクチャがある場合は出力ＦＭとして設定したフレーム
の１フレーム前のＢピクチャに設定し、Ｂピクチャがな
い場合は出力ＦＭそのものに設定する（ステップ１１
０）。

【００４６】ステップ１０８で「リピートフレーム」が
設定されている場合は、「リピートフレーム」が設定さ
れているフレームメモリを出力ＦＭとし、リピートフラ
グをＯＦＦとし、「ＦＭ状態」の「リピートフレーム」
を解除する（ステップ１１２）。

【００４７】図７に、図４で示したタイムチャートのコ
ントローラ状態（ｃ）に、図５で示したフローチャート
での制御を加えたタイムチャートを示す。

【００４８】リピート信号が発生するとリピートフラグ
が立ち（フレーム期間Ｔ６）、さらにＰピクチャの符号
化を行うフレーム期間にリピートフレームを設定し（フ
レーム期間Ｔ７）、ＦＭ４を繰り返しエンコードするよ
うに設定した後にリピートフラグをＯＦＦ、リピートフ
レームの解放を行う（フレーム期間Ｔ８）。

【００４９】〔第２の実施の形態〕図８に第２の実施の
形態のフレームメモリ管理を示すタイムチャートを示
す。第２の実施の形態は、請求項３及び６の本発明で、
特にリピート信号が発生した場合にＩピクチャもしくは
Ｐピクチャを繰り返し符号化する場合に対応するもの
で、第１の実施の形態とは、図７のステップ１１０のリ
ピートフレームの設定方法が大きく異なる。

【００５０】第１の実施の形態ではステップ１１０にお
いて、Ｂピクチャがある場合はＢピクチャをリピートフ
レームとし、Ｂピクチャがない場合はＩ又はＰピクチャ
をリピートフレームとしていたが、第２の実施の形態で
は常にＩ又はＰピクチャをリピートフレームとする点に
特徴がある。

【００５１】また、第１の実施の形態ではリピート発生
時に２フレーム前の出力ＦＭを次の入力ＦＭとしていた
が（図５のステップ１０７）、第２の実施の形態では２
フレーム前の出力ＦＭから読み出したフレームを重複し
て符号化するため（ステップ１１２で制御する）、図５
のステップ１０７の部分はステップ１０５と同一の動作
とする必要があるが、それ以外は第１の実施の形態と同
一の動作である。

【００５２】第２の実施の形態では、リピートフレーム
は既に符号化されたフレームと同一フレームを用いるの
で、ＭＰＥＧ２エンコーダ６でフレーム全体を予測画像
かつ予測誤差を０とするなどして発生符号量を劇的に少
なくすることができる。

【００５３】〔第１、２の実施の形態の変形例〕第１、
２の実施の形態は内部同期信号、外部同期信号ともにフ
レームの開始を示すパルスであったが、インターレース
画像をフィールド単位に符号化する場合は、フィールド
の開始を示すパルスとしても構わない。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、単一のフレームメモリ
でフレームシンクロナイザとＭＰＥＧのリオーダリング
用メモリを共有しているので、少ないフレームメモリ容
量で非標準信号のエンコードができる。

【００５５】また、符号化フレーム数よりも入力フレー
ム数が少ない場合に、符号化に用いるフレームの選択を
変更するだけで、容易にフレームリピートが実現でき
る。

【００５６】さらに、リピートフレームとしてＩピクチ
ャもしくはＰピクチャを選択すれば、リピートフレーム
の発生符号量を少なくすることができるので、他のフレ
ームに割り当てる符号量を増やすことができ、画像シー
ケンスとしての画質が向上する効果がある。

【００５７】さらに、本発明は符号化タイプの順番は変
更せず、符号化に用いるフレームを適応的に選択するだ
けなので、常に周期的な符号化タイプの並びとなり、発
生符号量制御が容易になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック図であ
る。

【図２】本発明におけるスキップ信号、リピート信号の
発生を説明する状態遷移図である。

【図３】標準信号入力時のコントローラ５の制御を説明
するタイムチャートである。

【図４】非標準信号入力時のコントローラ５の制御を説
明するタイムチャートである。

【図５】コントローラ５の制御を説明するフローチャー
トである。

【図６】コントローラ５の制御に用いる変数を説明する
図である。

【図７】コントローラ５の制御を説明するタイムチャー
トである。

【図８】本発明の第２の実施の形態のコントローラ５の
制御を説明するタイムチャートである。

【図９】従来例の構成を示すブロック図である。

【図１０】従来例のフレームシンクロナイザの制御を示
すタイムチャートである。

【図１１】ＭＰＥＧ方式で符号化する場合の符号化タイ
ミングを説明する図である。

【符号の説明】

１．映像入力端子２．ＮＴＳＣデコーダ３．前処理部４．フレームメモリ５．コントローラ６．ＭＰＥＧ２エンコーダ７．符号化出力端子８．外部同期信号９．デジタル映像信号１０．内部同期信号１１．リピート信号等制御信号１２．映像信号１３．映像信号２１．映像入力端子２２．フレームシンクロナイザ２３．マイコン２４．ＭＰＥＧビデオデコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C059 KK08 KK11 MA00 MA04 MA05 MA14 PP04 TA25 TB04 TC27 TD11 UA02 UA05 UA32 UA36 5D110 AA13 AA14 AA29 CA42 CA50 CC06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部から入力される映像信号に従って外
部同期信号を生成し、該外部同期信号に同期して前記映
像信号をフレームメモリに記録し、前記外部同期信号と
は独立した内部同期信号に同期して前記映像信号を前記
フレームメモリから読み出して高能率符号化する動画像
符号化装置におけるフレームメモリ管理方法であって、前記フレームメモリへの記録フレーム数が読み出しフレ
ーム数よりも少ない場合に、同一フレームを繰り返し符
号化することを示すリピート信号を発生し、該リピート
信号が発生したタイミング以降の符号化フレームの符号
化タイプによって、読み出しフレームを適応的に選択す
ることを特徴とする動画像符号化装置におけるフレーム
メモリ管理方法。
【請求項２】前記リピート信号は、前記外部信号の１
周期期間に前記内部同期信号が１周期より多く含まれる
場合に発生することを特徴とする請求項１記載の動画像
符号化装置におけるフレームメモリ管理方法。
【請求項３】前記リピート信号が発生した場合、該リ
ピート信号が発生したタイミング以降の符号化フレーム
のうち、符号化タイプがフレーム内符号化、もしくは前
方向からの予測符号化となるフレームとして、リピート
信号が発生しない場合に選択するフレームよりも時間的
に１フレーム前のフレームを選択し、該選択したフレー
ムもしくは該選択したフレームの直前のフレームを繰り
返し符号化することを特徴とする請求項１または請求項
２記載の動画像符号化装置におけるフレームメモリ管理
方法。
【請求項４】外部から入力される映像信号に従って生
成された外部同期信号に同期して該映像信号を記録する
フレームメモリと、該外部同期信号とは独立した内部同
期信号に同期して前記映像信号をフレームメモリから読
み出して高能率符号化する高能率符号化部と、フレーム
メモリの書き込みアドレス、読み出しアドレスを制御す
るコントローラを備えた動画像符号化装置におけるフレ
ームメモリ管理装置であって、前記フレームメモリへの記録フレーム数が読み出しフレ
ーム数よりも少ない場合に、同一フレームを繰り返し符
号化することを示すリピート信号を発生し、前記コント
ローラは該リピート信号が発生したタイミング以降の符
号化フレームの符号化タイプによって、読み出しフレー
ムを適応的に選択することを特徴とする動画像符号化装
置におけるフレームメモリ管理装置。
【請求項５】前記コントローラは、前記外部同期信号
の１周期期間に前記内部同期信号が１周期より多く含ま
れる場合に前記リピート信号を発生することを特徴とす
る請求項４記載の動画像符号化装置におけるフレームメ
モリ管理装置。
【請求項６】前記リピート信号が発生した場合、該リ
ピート信号が発生したタイミング以降の符号化フレーム
のうち、符号化タイプがフレーム内符号化、もしくは前
方向からの予測符号化となるフレームとして、リピート
信号が発生しない場合に選択するフレームよりも時間的
に１フレーム前のフレームを選択し、該選択したフレー
ムもしくは該選択したフレームの直前のフレームを繰り
返し符号化することを特徴とする請求項４または請求項
５記載の動画像符号化装置におけるフレームメモリ管理
装置。