JP2004072629A - 画像信号処理装置及び画像記録出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動画像データのリアルタイム転送を汎用通信規格で行う。
【解決手段】圧縮モードと非圧縮モードとを設ける。非圧縮モードの場合には、動画像データの圧縮符号化を行わず、圧縮されていないデータをコンピュータ３に転送する。好ましくは、圧縮されていない画像データをスケーラ２９によりダウンサンプリングしてデータサイズを小さくしてから転送する。画像データの圧縮・伸長処理に起因する時間遅延を解消することができる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は動画像データを転送する技術に関する。さらに詳しくは、テレビジョン放送などの動画像データを、コンピュータに転送し、ハードディスクなどの記憶媒体に記録したり表示したりするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン放送で放映される番組をコンピュータに録画するために、いわゆるビデオキャプチャと呼ばれるデータ処理装置が用いられている。デスクトップ型コンピュータ用には、コンピュータの機能拡張用スロットに挿入可能なビデオキャプチャボードが提供されている。ノートブックパソコンやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄａｔａ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ）など拡張用スロットを有しないコンピュータ用には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）など、コンピュータ周辺機器に一般的に用いられる通信インターフェースを有するビデオキャプチャ（以下、外付ビデオキャプチャという）が提供されている。
【０００３】
図６は、外付ビデオキャプチャを用いたビデオキャプチャシステムの一例を示す。このビデオキャプチャシステムは、アンテナ１００１、外付ビデオキャプチャ１００２、コンピュータ１００３、及び液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１００４を含んでいる。外付けビデオキャプチャ１００２とコンピュータ１００３とは、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）ケーブル１００５で接続されている。アンテナ１００１で受信されたテレビジョン信号から所定のチャンネルの番組の信号がチューナ１００６により選択され、ビデオデコーダ１００７に入力される。番組の信号に含まれるアナログ画像信号は、ビデオデコーダ１００７によりデジタル変換され、デジタル画像データとなる。デジタル画像データは、例えばＭＰＥＧビデオエンコーダ１００８などの圧縮器により圧縮符号化されてＭＰＥＧ方式の画像のデータストリームとなり、ＵＳＢインターフェース（Ｉ／Ｆ）からコンピュータ１００３に送信される。
【０００４】
コンピュータ１００３側では、ＭＰＥＧ方式の画像のデータストリームをＵＳＢインターフェース１０１０で受信し、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１０１２によりハードディスクに記録する。またその一方で、ＭＰＥＧビデオデコーダ１０１１により画像のデータストリームにデコード処理を施し、デジタル画像データをグラフィックコントローラ１０１３に供給する。グラフィックコントローラ１０１３は、デジタル画像データから表示データを生成し、ＬＣＤ１００４に出力する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、図６に例示したビデオシステムでは、デジタル画像データの圧縮符号化と伸長復号化とを常に行う。そのため、リアルタイムで動画像・音声の転送・出力を行う場合、出力に遅延や時間差が生じてコンピュータのオペレータに違和感を与えることがある。例えば、コンピュータにチャンネルを変える操作をしてから１，２秒後でないと画面が変わらない場合がある。またＨＤＤに記録を行わず、単に現在の放送を視聴したいだけの場合でも、ＭＤＥＧビデオデコーダを作動させる必要があり、コンピュータの能力を多く消費してしまう場合がある。
【０００６】
デジタル画像データを圧縮する目的の１つは、データサイズを小さくしてハードディスクなどの補助記憶装置での蓄積を容易化するためである。従って、ユーザが録画を希望せず番組を見るだけの場合、デジタル画像データの圧縮符号化・伸長復号化は無駄な処理となっている。
本発明の目的は、動画像データのリアルタイム転送・出力を、コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線を用いて時間遅延なく行うことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明１は、コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線によりコンピュータに接続されて用いられる画像信号処理装置であって、下記の手段を備える画像信号処理装置を提供する。
・アナログ動画像信号を入力する入力手段、
・前記アナログ動画像信号をデジタル変換してデジタル動画像データを生成するデジタル変換手段、
・前記デジタル動画像データを圧縮符号化して圧縮動画像データを生成する圧縮符号化手段、
・前記圧縮動画像データの転送を行う圧縮モードまたは前記デジタル動画像データの転送を行う非圧縮モードのいずれかのモードを設定する設定手段、
・前記設定手段により設定されたモードに応じ、前記デジタル動画像データまたは前記圧縮動画像データのいずれかを、前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線に出力するデジタルインターフェース。
【０００８】
この装置は、ＵＳＢ２やＩＥＥＥ１３９４などの高速シリアル回線でコンピュータに接続されて使用される。アンテナや外部入力端子から入力されたアナログ動画像信号は、ビデオデコーダなどによりデジタル動画像データに変換される。デジタル動画像データや、デジタル動画像データをＭＰＥＧビデオエンコーダなどの圧縮符号化器により圧縮符号化した圧縮動画像データは、デジタルインターフェースから前記コンピュータに転送される。デジタル動画像データを転送するか、圧縮動画像データを転送するかの設定は、設定手段により行う。例えばオペレータが録画を望まない場合には非圧縮モードが設定され、デジタル動画像データがコンピュータに転送される。非圧縮モードでは、画像の転送・出力のための圧縮・伸長処理に起因するタイムラグの発生をなくし、リアルタイムにデータ転送・出力を行うことができる。
【０００９】
発明２は、発明１において、前記デジタルインターフェースは、前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線を介して前記圧縮モードまたは前記非圧縮モードのいずれかの指定を受信し、前記設定手段は指定されたいずれかのモードを設定する画像信号処理装置を提供する。
画像信号処理装置は、圧縮モードまたは非圧縮モードの指定を前記コンピュータから受信し、指定されたモードに応じたデータを前記コンピュータに転送することが好ましい。
【００１０】
発明３は、発明１において、前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）またはＵＳＢ２による通信が可能であり、前記デジタルインターフェースはＵＳＢまたはＵＳＢ２に対応したインターフェースである画像信号処理装置を提供する。
この装置とコンピュータとの通信は、好ましくはＵＳＢ２により行う。この他に、ＩＥＥＥ１３９４（ｉＬｉｎｋ）やイーサネット（登録商標）など、コンピュータ周辺機器用の汎用高速シリアル回線に用いられる通信規格を用いることが好ましい。画像や音声などの大量のデータを高速で転送し、リアルタイムに出力するためである。なお、画像や音声のリアルタイム転送に適したアイソクロノス転送を行うとさらに好適である。
【００１１】
発明４は、発明１において、前記デジタル変換手段により生成されたデジタル動画像データをダウンサンプリングして縮小デジタルデータを生成する縮小手段をさらに備える画像信号処理装置を提供する。ここで、前記デジタルインターフェースは、前記デジタル動画像データに代えて前記縮小デジタルデータを出力する。
前記デジタル動画像を縮小または前記デジタル動画像データを間引くことにより、動画像データの圧縮に比して短時間でデータサイズを小さくすることができる。データサイズを小さくすることは、汎用シリアル回線を用いて動画像データや音声データをリアルタイム転送するとき汎用シリアル回線の転送能力以下に転送データ量を抑えるために必要な場合がある。
【００１２】
発明５は、コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線によりコンピュータに接続されて用いられる画像信号処理装置が行う画像信号処理方法を提供する。この方法は以下のステップを含む。
・アナログ動画像信号を入力する入力ステップ、
・前記アナログ動画像信号をデジタル変換してデジタル動画像データを生成するデジタル変換ステップ、
・前記デジタル動画像データを圧縮符号化して圧縮動画像データを生成する圧縮符号化ステップ、
・前記圧縮動画像データの転送を行う圧縮モードまたは前記デジタル動画像データの転送を行う非圧縮モードのいずれかのモードを設定する設定ステップ、
・前記設定ステップで設定されたモードに応じ、前記デジタル動画像データまたは前記圧縮動画像データのいずれかを、前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線に出力する出力ステップ。
【００１３】
この方法は、発明１に係る画像信号処理装置が実行する方法である。
発明６は、コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線に接続するためのデジタルインターフェースを有し、かつ画像信号を記録及び出力するコンピュータに用いられる画像記録指定プログラムを提供する。このプログラムは、下記の手段として前記コンピュータを機能させる。
・前記画像信号を記録する録画モードか前記画像信号を記録しない非録画モードかのいずれかのモードの指定を受け付ける指定受付手段、
・指定されたモードに従い、アナログ動画像信号がデジタル化されたデジタル動画像データまたは前記デジタル動画像データが圧縮符号化された圧縮動画像データのいずれかの指定を、前記デジタルインターフェースを介して前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線に出力する指定手段。
【００１４】
このプログラムは、発明１に係る画像信号処理装置と接続されるコンピュータ上で動作する。このプログラムが動作するコンピュータは、録画モード／非録画モードの指定をオペレータから受け付け、画像信号処理装置に通知する。この通知を受けた画像信号処理装置は、通知されたモードに応じ、デジタル動画像データまたは圧縮動画像データを前記コンピュータに転送する。録画を望まないオペレータが非録画モードを指定すると、デジタル動画像データが画像信号処理装置からコンピュータに転送され、画像が表示される。従って、非録画モードの場合にはデジタル動画像データの圧縮符号化及び伸長復号化処理が不要となり、データ転送から画像出力までのタイムラグを抑制することができる。
【００１５】
発明７は、発明６において、前記デジタルインターフェースから前記コンピュータに入力される、かつ前記デジタル動画像データをダウンサンプリングして得られる縮小デジタルデータを、さらにダウンサンプリング及び／または補完するスケーリング手段として前記コンピュータをさらに機能させる画像記録指定プログラムを提供する。
縮小デジタルデータの形でデータ転送すれば転送データ量を抑えることができる。しかも縮小デジタルデータへのダウンサンプリングや、縮小デジタルデータをさらにダウンサンプリングしたり補完したりすることによる画像サイズの変更は、デジタル動画像データの圧縮符号化及び伸長復号化処理を行うことに比して短時間で実行することができ、画像の出力に大きな時間遅延が生じない利点がある。
【００１６】
発明８は、コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線に接続するためのデジタルインターフェースを有し、かつ画像信号を記録及び出力するコンピュータが行う画像記録指定方法を提供する。この方法は、以下のステップを含む。
・前記画像信号を記録する録画モードか前記画像信号を記録しない非録画モードかのいずれかのモードの指定を受け付ける指定受付ステップ、
・指定されたモードに従い、アナログ動画像信号がデジタル化されたデジタル動画像データまたは前記デジタル動画像データが圧縮符号化された圧縮動画像データのいずれかの指定を、前記デジタルインターフェースを介して前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線に出力する指定ステップ。
【００１７】
この方法は、発明６の画像記録再生プログラムが実行する方法であり、発明６と同様の作用効果を奏する。
発明９は、コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線に接続可能であり、画像信号を記録及び出力する画像記録出力装置を提供する。この装置は以下の手段を備えている。
・アナログ動画像信号がデジタル化されたデジタル動画像データまたは前記デジタル動画像データが圧縮符号化された圧縮動画像データのいずれかの指定を出力する指定手段、
・前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線へ前記データの指定を出力し、かつ前記指定に応じて送信される前記デジタル動画像データまたは前記圧縮動画像データのいずれかを前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線から入力するデジタルインターフェース、
・前記指定に応じて入力された前記圧縮動画像データを記憶する記憶手段、
・前記指定に応じて入力された前記圧縮動画像データを伸長復号化し、伸長デジタルデータを生成する伸長復号化手段、
・前記伸長デジタルデータ及び前記指定に応じて入力された前記デジタル動画像データに基づいて画像を出力する表示制御手段。
【００１８】
この装置は、発明１の画像信号処理装置に接続されて用いられる。この装置は、例えば汎用シリアル回線がＵＳＢ２であれば、ＵＳＢ２インターフェースを有するコンピュータである。この装置は、録画モード／非録画モードを画像信号処理装置に指定し、指定に応じたデータを受信する。録画モードであれば圧縮動画像データを受信し、ハードディスクなどの補助記憶装置に書き込む。また圧縮動画像データは伸長復号化され、これに基づいて画像が表示される。非録画モードであれば、この装置は圧縮されていないデジタル動画像データを受信し、これに基づいて画像を表示する。非録画モードにおいては、デジタル動画像データの圧縮符号化及び伸長復号化処理によるデータ転送・出力の遅延をなくし、動画像をリアルタイムに転送・出力することができる。
【００１９】
発明１０は、発明９において、前記画像信号を記録する録画モードか記録しない非録画モードかのいずれかのモードの指定を受け付ける指定受付手段をさらに備える画像記録出力装置を提供する。ここで前記指定手段は、指定されたモードに従い、前記デジタル動画像データまたは前記圧縮動画像データのいずれかの指定を出力する。
この装置は、オペレータから録画モード／非録画モードの指定を受け付け、この指定を画像信号処理装置に通知する。オペレータは、録画を望まない場合は非録画モードを指定することにより、デジタル動画像データの圧縮符号化及び伸長復号化処理による遅延なく画像を表示させることができる。
【００２０】
発明１１は、発明９において、前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線は、ＵＳＢまたはＵＳＢ２による通信が可能であり、前記デジタルインターフェースはＵＳＢまたはＵＳＢ２に対応したインターフェースである画像記録出力装置を提供する。
この装置と画像信号処理装置との通信は、好ましくはＵＳＢ２により行う。この他に、ＩＥＥＥ１３９４（ｉＬｉｎｋ）やイーサネット（登録商標）など、コンピュータ周辺機器用の汎用高速シリアル回線に用いられる通信規格を用いることが好ましい。画像や音声などの大量のデータを高速で転送し、リアルタイムに出力するためである。なお、画像や音声のリアルタイム転送に適したアイソクロノス転送を行うとさらに好適である。
【００２１】
発明１２は、発明９において、前記デジタルインターフェースは、前記デジタル動画像データをダウンサンプリングして得られる縮小デジタルデータを、前記デジタル動画像データに代えて入力する画像記録出力装置を提供する。この装置は、前記縮小デジタルデータを補完及び／またはさらにダウンサンプリングするスケーリング手段をさらに備えている。
縮小デジタルデータの形でデータ転送すれば転送データ量を抑えることができる。しかも縮小デジタルデータへのダウンサンプリングや、縮小デジタルデータをさらにダウンサンプリングしたり補完したりすることによる画像サイズの変更は、デジタル動画像データの圧縮符号化及び伸長復号化処理を行うことに比して短時間で実行することができ、画像の出力に大きな時間遅延が生じない利点がある。
【００２２】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態例＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るビデオシステム１００の構成を示す。ビデオシステム１００は、アンテナ１、画像信号処理装置２、コンピュータ３、ＬＣＤ４、スピーカ５を含む。画像信号処理装置２とコンピュータ３とは、コンピュータ周辺機器用汎用高速シリアル回線６により接続されている。ビデオシステム１００において、音声信号の転送・出力に関する機能は、ニーズに応じて設けることができる。
【００２３】
画像信号処理装置２は次の機能構成を有している。まずアンテナ１や図示しない外部装置から、アナログ動画像信号や音声信号、例えばテレビジョン放送信号が、チューナ２１や図示しない入力端子（入力手段）に入力される。入力されたアナログ動画像信号は、ビデオデコーダ２５（デジタル変換手段）により、デジタル動画像データにデジタル変換される。前記デジタル動画像データは、例えばＭＰＥＧビデオエンコーダ２６２などの圧縮符号化手段により、圧縮符号化されて圧縮動画像データに変換される。制御部２９は、前記圧縮動画像データの転送を行う圧縮モード（録画モード）か、前記デジタル動画像データの転送を行う非圧縮モード（非録画モード）かのいずれかのモードを設定する。どのモードに設定するかは、デジタルインターフェースを介し、コンピュータ３が指定する。ＵＳＢ２Ｉ／Ｆ２８やＩＥＥＥ１３９４などのデジタルインターフェースは、圧縮モードが設定されていれば圧縮動画像データを、非圧縮モードが設定されていればデジタル動画像データを、高速シリアル回線６に出力する。
【００２４】
コンピュータ３は次の機能構成を有している。制御部３８（指定手段）は、前記圧縮モードまたは前記非圧縮モードのいずれかの指定を、ＵＳＢ２Ｉ／Ｆ３１などのデジタルインターフェースに出力する。この指定は、ＵＳＢ２Ｉ／Ｆ３１から高速シリアル回線６を介し、画像信号処理装置２に転送される。ＵＳＢ２Ｉ／Ｆ３１は、前記指定に応じて画像信号処理装置２から転送される前記圧縮動画像データまたは前記デジタル動画像データを、高速シリアル回線６から受信する。圧縮モードで受信した圧縮動画像データは、ハードディスクなどの補助記憶装置（記憶手段）に格納される。また圧縮モードで受信した圧縮動画像データは、ＭＰＥＧ　ビデオデコーダ３３３などの伸長復号化手段により伸長復号化され、伸長デジタルデータに変換される。このようにして得られた伸長デジタルデータや非圧縮モードで受信したデジタル動画像データか、これらのデータをアナログ変換したアナログ動画像データに基づいて、動画像の表示が行われる。なお圧縮モードは、記録及び動画像の表示の両方を行う第１圧縮モードと、圧縮動画像データの記録のみを行う第２圧縮モードとを含む。
【００２５】
このように構成されたビデオシステム１００では、非圧縮モードでは画像の転送・出力のための圧縮符号化・伸長復号化処理を行わないので、これらの処理に要する時間が省略され、動画像データの転送・出力にかかる時間を短縮することができる。従って、録画の必要がない場合は、音声出力と画像出力とのタイムラグや、チャンネルを変更してから画面が変わるまでの時間遅延を少なくすることができる。
画像信号処理装置２とコンピュータ３との通信は、コンピュータ周辺機器用汎用高速シリアル回線を用いることができれば特に限定されない。例えば、ＵＳＢ２（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ　２）、ＩＥＥＥ１３９４（ｉＬｉｎｋ）、イーサネット（登録商標）などの規格に準拠した回線が使用できる。これらの通信規格は、広くコンピュータ周辺機器に用いられており、しかも画像や音声などの大量のデータを高速で転送するのに適しているからである。画像や音声のリアルタイム転送に適したアイソクロノス転送を行うとさらに好適である。画像信号処理装置２及びコンピュータ３の通信インターフェースは、通信規格に対応したものを用いればよい。
【００２６】
また、前記構成のビデオシステム１００では、図２に示すように、コンピュータ３が、圧縮モードか非圧縮モードかのいずれかのモードの指定を、コンピュータ３を操作するオペレータから受け付けることが好ましい。さらに好ましくは、コンピュータ３は、圧縮モードが前記第１圧縮モードか前記第２圧縮モードかどちらであるかの指定を受け付ける。ここで第１圧縮モードは、図中「テレビを見ながら録画する」に対応する。また第２圧縮モードは、図中「録画する」に対応する。また、非圧縮モードは、図中「テレビを見る」に対応する。圧縮モードまたは非圧縮モードのいずれのモードが指定されたのかは、デジタルインターフェース３１から画像信号処理装置２に通知される。このようにすれば、オペレータは、録画を望まない場合、非圧縮モードを指定することにより、デジタル動画像データの圧縮符号化及び伸長復号化処理を省き、時間遅延の少ない画像の表示を楽しむことができる。
【００２７】
さらに前記構成のビデオシステム１００では、画像信号処理装置２が、デジタル動画像データをダウンサンプリングして縮小デジタルデータを生成するスケーラ２７（縮小手段）をさらに有することが好ましい。またコンピュータ３は、動画像を表示するウインドウサイズに応じて縮小デジタルデータをさらにダウンサンプリングしたり、逆に補完するスケーラ３５（スケーリング手段）をさらに有することが好ましい。画像信号処理装置２で生成された縮小デジタルデータは、デジタルインターフェース２８から、コンピュータ３のデジタルインターフェース３１に転送される。なお、スケーラ３５を用いたデータのサンプリングや補完は必ずしも必要とは限らない。動画像を表示するためのウインドウサイズと縮小デジタルデータのデータサイズとが合っていれば、縮小デジタルデータそのままに基づいて動画像の表示を行っても良い。
【００２８】
縮小デジタルデータへのダウンサンプリングは、デジタル動画像データの圧縮符号化・伸長復号化処理を行うことに比して短時間で実行することができる。そこで、縮小デジタルデータに変換してデータ転送することにより、データサイズを小さくする処理に時間をかけずに転送にかかる時間を短くすることができる。データサイズを小さくすることは、ＰＣＩなどに比してデータの転送速度が十分とは言い難いコンピュータ周辺機器用シリアル回線を用いて動画像データや音声データをリアルタイム転送・出力する場合、データ転送に要する時間を短縮化する上で効果的である。
【００２９】
［実施例］
（１）構成
再び図１を参照し、画像信号処理装置２及びコンピュータ３の具体的な構成例について説明する。まず画像信号処理装置２について説明する。
（１−１）画像信号処理装置
図１のビデオシステム１００において、アンテナ１は、テレビジョン放送を受信し、その受信信号をチューナ２１に供給する。チューナ２１は、制御部２９の指令に基づいて、アンテナ１からの放送波の受信信号の中から、所定のチャンネルの番組の信号を選択し、入力切換器２２に供給する。なお、図示しない外部装置は、図示しない外部ビデオ入力端子から、Ｓ画像信号をＮＴＳＣデコーダ２５２に入力しても良い。また、外部装置は、別の外部ビデオ入力端子（図示せず）を介してコンポジット画像信号を、さらに別の外部オーディオ入力端子（図示せず）を介して音声信号を、それぞれ入力切換器２２に入力してもよい。ここで、Ｓ画像信号とは、Ｙ信号（輝度信号）とＣ信号（色信号）との分離信号である。
【００３０】
入力切換器２２は、制御部２９の命令に基づいて、入力された画像信号または音声信号のいずれかを選択し、コンポジット画像信号をＹＣ分離回路２５１に、音声信号をＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ　ｔｏ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２３に、それぞれ出力する。ＡＤＣ２３は、入力切換器２２から入力された音声信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル音声データをＭＰＥＧオーディオエンコーダ２６１及び／またはＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）２４に供給する。モードの設定にかかわらずデジタル音声データをＭＰＥＧオーディオエンコーダ２６１及びＤＡＣ２４に供給してもよい。またモードの設定に応じ、いずれかに供給しても良い。
【００３１】
ＭＰＥＧオーディオエンコーダ２６１は、制御部２９の命令に基づいて、ＡＤＣ２３から供給されたデジタル音声データをＭＰＥＧ方式で圧縮符号化し、音声のエレメンタリストリームを生成し、ＭＰＥＧマルチプレクサ２６３に供給する。圧縮符号化を圧縮モードの場合だけ行ってもよいし、いずれのモードの場合にも行うようにしても良い。
ＤＡＣ２４は、制御部２９の命令に基づいて、ＡＤＣ２３から供給されたデジタル音声データをＤ／Ａ変換し、アナログ音声データを出力端子２１０から出力する。このＤ／Ａ変換は、非圧縮モードの場合だけ行ってもよいし、いずれのモードの場合にも行うようにしても良い。。
【００３２】
ビデオデコーダ２５は、制御部２９の命令に基づいて、入力された画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタル動画像データに変換する。さらにビデオデコーダ２５は、入力された画像信号を同期分離して得られた水平同期信号、垂直同期信号、及びフィールド判別信号を基準としてクロック及び同期信号を生成し、デジタル動画像データと共にＭＰＥＧビデオエンコーダ２６２及び／またはスケーラ２７に供給する。モードに応じていずれかに供給するようにしても良いし、モードにかかわらず両方に供給しても良い。
【００３３】
ＭＰＥＧビデオエンコーダ２６２は、制御部２９の命令に基づいて、ビデオデコーダ２５から供給されたデジタル動画像データをＭＰＥＧ方式により圧縮符号化し、画像のエレメンタリストリームを生成する。生成した画像のエレメンタリストリームはＭＰＥＧマルチプレクサ２６３に供給される。
ＭＰＥＧマルチプレクサ２６３は、制御部２９の命令に基づいて、ＭＰＥＧ方式で圧縮されている画像のエレメンタリストリーム及び音声のエレメンタリストリーム、並びに各種の制御信号を多重化し、例えばＭＰＥＧ２のプログラムストリーム（以下、圧縮デジタルデータという）を生成する。生成されたプログラムストリームは、圧縮モードが設定されている場合のみＵＳＢ２Ｉ／Ｆ２８に供給される。
【００３４】
スケーラ２７は、制御部２９の命令に基づいて、ビデオデコーダ２５から供給されたデジタル動画像データをダウンサンプリングし、データサイズが縮小された縮小デジタルデータを生成し、非圧縮モードが設定されている場合のみＵＳＢ２Ｉ／Ｆ２８に縮小デジタルデータを供給する。ダウンサンプリングにより、デジタル動画像が縮小されるか、またはデジタル動画像データが間引かれ、その結果データサイズが小さくなる。
ＵＳＢ２Ｉ／Ｆ２８は、制御部２９の命令に基づいて、ＭＰＥＧエンコーダ２６またはスケーラ２７から連続的に供給されるデジタルデータを、高速シリアル回線６に連続的に供給する。圧縮モードが設定されている場合はＭＰＥＧ方式の圧縮デジタルデータが、非圧縮モードが設定されている場合には縮小デジタルデータが、それぞれ供給される。ここでＭＰＥＧエンコーダ２６は、ＭＰＥＧオーディオエンコーダ２６１，ＭＰＥＧビデオエンコーダ２６２，ＭＰＥＧマルチプレクサ２６３を含む。
【００３５】
制御部２９は、コンピュータ３から圧縮モードまたは非圧縮モードの指示をＵＳＢ２Ｉ／Ｆ２８を介して受信し、指示されたモードに従い各部を制御する。
（１−２）コンピュータ
次にコンピュータ３について説明する。
画像信号処理装置２から転送されるデジタルデータは、ＵＳＢ２Ｉ／Ｆ３１により、ＭＰＥＧデコーダ３３、スケーラ３５またはグラフィックコントローラ３６に供給される。より詳しくは、圧縮モードの場合にはＭＰＥＧデコーダ３３にデジタルデータが供給される。またＭＰＥＧ方式の圧縮デジタルデータは、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）３２に供給される。非圧縮モードの場合には、スケーラ３５またはグラフィックコントローラ３６にデジタルデータが供給される。いずれにデジタルデータを供給するかは、制御部３８の指示に基づく。
【００３６】
ＨＤＤ３２は、制御部３８の命令に基づいて、ＵＳＢ２Ｉ／Ｆ３１から断続的に供給されるＭＰＥＧ方式の圧縮デジタルデータを、所定のアドレスに記録する。記録は圧縮モードの場合のみ行われる。また、ＨＤＤ３２は、所定のアドレスにシークし、そこに記録されているＭＰＥＧ方式の圧縮デジタルデータを読み出し、図示しないバッファを介してＭＰＥＧデコーダ３３に供給してもよい。
ＭＰＥＧデコーダ３３に含まれるＭＰＥＧデマルチプレクサ３３１は、制御部３８の命令に基づいて、ＵＳＢ２Ｉ／Ｆ３１から供給されたＭＰＥＧ方式の圧縮デジタルデータを分離し、画像と音声のパケッタイズドエレメンタリストリーム（ＰＥＳ）を抽出する。画像ＰＥＳはＭＰＥＧビデオデコーダ３３３に、音声ＰＥＳはＭＰＥＧオーディオデコーダ３３２にそれぞれ供給される。ここで、ＭＰＥＧビデオデコーダ３３３及びＭＰＥＧオーディオデコーダ３３２は、ＭＰＥＧデコーダ３３に含まれている。
【００３７】
ＭＰＥＧビデオデコーダ３３３、ＭＰＥＧオーディオデコーダは、制御部３８の命令に基づいて、ＭＰＥＧデマルチプレクサ３３１から供給された画像ＰＥＳと音声ＰＥＳとのそれぞれに伸長復号化処理を施し、デジタル動画像データ及びデジタル音声データを生成する。伸長復号化処理は、圧縮モードを指定している場合にのみ行われる。デジタル動画像データはグラフィックコントローラ３６に、デジタル音声データはＤＡＣ３４に、それぞれ供給される。
スケーラ３５は、制御部３８の命令に基づいて、ＵＳＢ２Ｉ／Ｆ３１から供給された縮小デジタルデータを、動画像を表示するウインドウサイズに応じて補完またはダウンサンプリングし、ウインドウサイズに合うデジタル動画像データをグラフィックコントローラ３６に供給する。
【００３８】
ＤＡＣ３４は、制御部３８からの命令に基づいて、ＭＰＥＧオーディオデコーダ３３２から供給されるデジタル音声データをＤ／Ａ変換し、アナログ音声信号をミキサ３７を介してスピーカ５に出力する。
グラフィックコントローラ３６は、制御部３８からの命令に基づいて、ＭＰＥＧビデオデコーダ３３３、スケーラ３５またはＵＳＢ２Ｉ／Ｆ３１からのデジタル動画像データを、ＬＣＤ４の表示画素数にあわせて表示できるように変換する。例えばグラフィックコントローラ３６は、色空間変換機能、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｌａｃｅ　ｔｏ　Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ）変換、色補正機能、同期検出機能などを有している。グラフィックコントローラ３６により生成された表示データは、図示しないＬＣＤドライバを介してＬＣＤ４に出力される。
【００３９】
制御部３８は、前記図２に例示する画面を表示し、コンピュータ３のオペレータからのモードの指示を受け付ける。指示されたモードは、ＵＳＢ２Ｉ／Ｆ３１から画像信号処理装置２に送信される。また制御部３８は、非圧縮モードが指定されている場合、画像信号処理装置２から受信する縮小デジタルデータのデータサイズと動画像を表示するウインドウのサイズとに基づいて、スケーラ３５またはグラフィックコントローラ３６のいずれに縮小デジタルデータを供給するかを決定する。
【００４０】
入出力端子３９は、アナログ音声データを高速シリアル回線６から取り込み、ミキサ３７を介してスピーカ５に出力する。
また、ＨＤＤ３２の代わりに光ディスク、光磁気ディスク、メモリカードなどの記録メディアを用いるようにしてもよい。
さらに、ＬＣＤ４ではなくＣＲＴを用いて画像を出力する場合は、グラフィックコントローラ３６に代えて、デジタル動画像データをアナログデータに変換するＤＡＣを用いればよい。
【００４１】
（２）処理の流れ
（２−１）全体の流れ
図３は、ビデオシステム１００が行う全体的な処理の流れを示す。コンピュータ３が非圧縮モードの指定を受け付けると（＃１）、指定されたモードがコンピュータ３から画像信号処理装置に通知され（＃２，＃３）、圧縮符号化されていない画像データの転送処理が開始される（＃４）。
逆にコンピュータ３が圧縮モードの指定を受け付けると（＃１１）、指定されたモードがコンピュータ３から画像信号処理装置に通知され（＃１２，＃１３）、圧縮符号化された画像データの転送処理が開始される（＃１４）。
【００４２】
（２−２）画像信号処理装置が行う転送処理
図４は、画像信号処理装置２が行う転送処理の流れの一例を示すフローチャートである。
チューナ２１により番組信号を受信すると（Ｓ１）、受信した動画像信号及び音声信号をデジタル動画像データ及びデジタル音声データに変換する（Ｓ２）。次いで、本転送処理とは独立した処理により設定されているモードを判断する（Ｓ３）。圧縮モードが設定されている場合、デジタル動画像データ及びデジタル音声データをＭＰＥＧ方式で圧縮符号化し（Ｓ４）、これらを多重化し（Ｓ５）、ＵＳＢ２Ｉ／Ｆ２８から転送する（Ｓ６）。
【００４３】
逆に非圧縮モードが設定されていれば（Ｓ３）、デジタル動画像データをダウンサンプリングし、縮小デジタルデータを生成する（Ｓ７）。その後縮小デジタルデータをＵＳＢ２Ｉ／Ｆ２８から転送する（Ｓ６）。デジタル音声データはアナログ音声データに変換され、出力端子２１０からコンピュータ３に出力される。
（２−３）コンピュータが行う録画・表示処理
図５は、コンピュータ３が行う録画・表示処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００４４】
本処理とは独立した処理により非圧縮モードがオペレータから指定されている場合（Ｓ２１）、ＵＳＢ２Ｉ／Ｆ３１から受信する画像データは圧縮されていないものとして扱い、縮小デジタルデータを補完して元のデータサイズを有するデジタル動画像データを復元し（Ｓ２２）、復元されたデジタル動画像データに基づいて画像を出力する（Ｓ２３）。またアナログ音声データを入力端子３９から取り込み、ミキサ３７を介してスピーカ５に出力する。
逆に本処理とは独立した処理により圧縮モードがオペレータから指定されている場合（Ｓ２４）、ＵＳＢ２Ｉ／Ｆ３１から受信する画像データは圧縮されているものとして扱い、ＭＰＥＧデマルチプレクサ３３１により画像ＰＥＳ及び音声ＰＥＳを抽出する（Ｓ２５）。次いで画像ＰＥＳ及び音声ＰＥＳをＭＰＥＧ方式により伸長復号化し、デジタル動画像データ及びデジタル音声データを得る（Ｓ２６）。得られた音声をＤ／Ａ変換したのちに画像及び音声を出力する（Ｓ２３）。
【００４５】
＜その他の実施形態例＞
（Ａ）前記第１実施形態では、圧縮モード／非圧縮モードの指定をコンピュータ３側で行ったが、この指定を画像信号処理装置２が受け付け、コンピュータ３に転送しても良い。画像信号処理装置２によるモードの指定は、例えばモード指定用のボタンなどを画像信号処理装置２に設けておき、このボタンのプッシュにより行うことができる。この場合、コンピュータ３は、ＵＳＢ２Ｉ／Ｆ３１によりモードの指定を受信し、指定されたモードに応じた処理を行う。
【００４６】
（Ｂ）前記第１実施形態におけるコンピュータ３上で動作するプログラムや、このプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明に含まれる。このプログラムは、前記図２に示すように、画像信号の記録を行う圧縮モード（記録モード）か画像信号の記録を行わない非圧縮モード（非記録モード）かのいずれかのモードの指定を受け付ける（指定受付手段）。また、プログラムは、圧縮モードが指定された場合、デジタル動画像データが圧縮符号化された圧縮動画像データの指定を、デジタルインターフェース３１を介して汎用高速シリアル回線６に出力する。プログラムは、非圧縮モードが指定された場合、アナログ動画像信号がデジタル化されたデジタル動画像データの指定を、デジタルインターフェース３１を介して汎用高速シリアル回線６に出力する。
【００４７】
デジタル動画像データに代えて、デジタル動画像データをダウンサンプリングして得られる縮小デジタルデータを指定しても良い。この場合、前記プログラムは、縮小デジタルデータを前記デジタル動画像データに復元することが好ましい。
（Ｃ）前記第１実施形態における画像信号処理装置２またはコンピュータ３が行う方法も、本発明の範囲に含まれる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明を利用すれば、コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線を用いてコンピュータと画像処理装置とを接続し、動画像をリアルタイムに転送・出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るビデオシステムの構成例。
【図２】モードの指定を受け付ける画面例。
【図３】図１のビデオシステムが行う全体的な処理の流れの説明図。
【図４】図１の画像信号処理装置が行う転送処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図５】図１のコンピュータが行う録画・表示処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図６】外付ビデオキャプチャとコンピュータとカラなる従来のビデオシステムの構成例。
【符号の説明】
１：アンテナ
２：画像信号処理装置
３：コンピュータ
４：ＬＣＤ
５：スピーカ
１００：ビデオシステム

Claims (12)

1. コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線によりコンピュータに接続されて用いられる画像信号処理装置であって、
   アナログ動画像信号を入力する入力手段と、
   前記アナログ動画像信号をデジタル変換してデジタル動画像データを生成するデジタル変換手段と、
   前記デジタル動画像データを圧縮符号化して圧縮動画像データを生成する圧縮符号化手段と、
   前記圧縮動画像データの転送を行う圧縮モードまたは前記デジタル動画像データの転送を行う非圧縮モードのいずれかのモードを設定する設定手段と、
   前記設定手段により設定されたモードに応じ、前記デジタル動画像データまたは前記圧縮動画像データのいずれかを、前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線に出力するデジタルインターフェースと、
   を備える画像信号処理装置。
2. 前記デジタルインターフェースは、前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線を介して前記圧縮モードまたは前記非圧縮モードのいずれかの指定を受信し、
   前記設定手段は指定されたいずれかのモードを設定する、
   請求項１に記載の画像信号処理装置。
3. 前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）またはＵＳＢ２による通信が可能であり、
   前記デジタルインターフェースはＵＳＢまたはＵＳＢ２に対応したインターフェースである、
   請求項１に記載の画像信号処理装置。
4. 前記デジタル変換手段により生成されたデジタル動画像データをダウンサンプリングして縮小デジタルデータを生成する縮小手段をさらに備え、
   前記デジタルインターフェースは、前記デジタル動画像データに代えて前記縮小デジタルデータを出力する、
   請求項１に記載の画像信号処理装置。
5. コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線によりコンピュータに接続されて用いられる画像信号処理装置が行う画像信号処理方法であって、
   アナログ動画像信号を入力する入力ステップと、
   前記アナログ動画像信号をデジタル変換してデジタル動画像データを生成するデジタル変換ステップと、
   前記デジタル動画像データを圧縮符号化して圧縮動画像データを生成する圧縮符号化ステップと、
   前記圧縮動画像データの転送を行う圧縮モードまたは前記デジタル動画像データの転送を行う非圧縮モードのいずれかのモードを設定する設定ステップと、
   前記設定ステップで設定されたモードに応じ、前記デジタル動画像データまたは前記圧縮動画像データのいずれかを、前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線に出力する出力ステップと、
   を含む画像信号処理ステップ。
6. コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線に接続するためのデジタルインターフェースを有し、かつ画像信号を記録及び出力するコンピュータに用いられる画像記録指定プログラムであって、
   前記画像信号を記録する録画モードか前記画像信号を記録しない非録画モードかのいずれかのモードの指定を受け付ける指定受付手段、及び
   指定されたモードに従い、アナログ動画像信号がデジタル化されたデジタル動画像データまたは前記デジタル動画像データが圧縮符号化された圧縮動画像データのいずれかの指定を、前記デジタルインターフェースを介して前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線に出力する指定手段、
   として前記コンピュータを機能させる画像記録指定プログラム。
7. 前記デジタルインターフェースから前記コンピュータに入力される、かつ前記デジタル動画像データをダウンサンプリングして得られる縮小デジタルデータを、さらにダウンサンプリング及び／または補完するスケーリング手段として前記コンピュータをさらに機能させる、請求項６に記載の画像記録指定プログラム
8. コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線に接続するためのデジタルインターフェースを有し、かつ画像信号を記録及び出力するコンピュータが行う画像記録指定方法であって、
   前記画像信号を記録する録画モードか前記画像信号を記録しない非録画モードかのいずれかのモードの指定を受け付ける指定受付ステップと、
   指定されたモードに従い、アナログ動画像信号がデジタル化されたデジタル動画像データまたは前記デジタル動画像データが圧縮符号化された圧縮動画像データのいずれかの指定を、前記デジタルインターフェースを介して前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線に出力する指定ステップと、
   を含む画像記録指定方法。
9. コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線に接続可能であり、画像信号を記録及び出力する画像記録出力装置であって、
   アナログ動画像信号がデジタル化されたデジタル動画像データまたは前記デジタル動画像データが圧縮符号化された圧縮動画像データのいずれかの指定を出力する指定手段と、
   前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線へ前記データの指定を出力し、かつ前記指定に応じて送信される前記デジタル動画像データまたは前記圧縮動画像データのいずれかを前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線から入力するデジタルインターフェースと、
   前記指定に応じて入力された前記圧縮動画像データを記憶する記憶手段と、
   前記指定に応じて入力された前記圧縮動画像データを伸長復号化し、伸長デジタルデータを生成する伸長復号化手段と、
   前記伸長デジタルデータ及び前記指定に応じて入力された前記デジタル動画像データに基づいて画像を出力する表示制御手段と、
   を備える画像記録出力装置。
10. 前記画像信号を記録する録画モードか記録しない非録画モードかのいずれかのモードの指定を受け付ける指定受付手段をさらに備え、
    前記指定手段は、指定されたモードに従い、前記デジタル動画像データまたは前記圧縮動画像データのいずれかの指定を出力する、
    請求項９に記載の画像記録出力装置。
11. 前記コンピュータ周辺機器用汎用シリアル回線は、ＵＳＢまたはＵＳＢ２による通信が可能であり、
    前記デジタルインターフェースはＵＳＢまたはＵＳＢ２に対応したインターフェースである、
    請求項９に記載の画像記録出力装置。
12. 前記デジタルインターフェースは、前記デジタル動画像データをダウンサンプリングして得られる縮小デジタルデータを、前記デジタル動画像データに代えて入力し、
    前記縮小デジタルデータをさらにダウンサンプリング及び／または補完するスケーリング手段をさらに備える、請求項９に記載の画像記録出力装置。

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