JP2008079064A - 映像信号処理装置、 - Google Patents

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【課題】所定期間以上同期信号を検出できなくなった場合でも出力される映像を破綻させない。
【解決手段】水平同期信号及び垂直同期信号が含まれる映像信号が入力されデジタルデータとして出力する制御手段と、それぞれ1フレーム分のデータを交互に書き込まれるとともに読み出される第1及び第2のバッファとを有し、制御手段は、第2のバッファに正常にデータを書き込めない場合には、第2のバッファに1フレーム分の正常なデータが格納されるまで、第1のバッファに格納されている正常なデータを出力する。
【選択図】図2

Description

本発明は、入力された水平同期信号及び垂直同期信号が含まれる映像信号をデコードして出力する映像信号処理装置、及び、この映像信号処理装置を利用した録画再生システムに関する。
映像信号をデコードして出力する映像信号処理装置に入力される映像信号に含まれる水平同期信号及び垂直同期信号は、その映像信号の規格に応じて単位時間あたりの本数および周期が規定されている。しかしながら、例えば映像信号の伝送路において映像信号が劣化したり、映像信号処理装置の動作が不安定になることにより、周期にゆれが生じる場合がある。周期にゆれが生じると、映像信号処理装置から出力される映像信号が表示される際に表示が乱れてしまう場合がある。
そこで、例えば、特許文献1に開示されている映像信号処理装置によれば、同期信号のゆれが所定の閾値以下であれば、このゆれに応じて映像信号の出力を制御することにより、出力された映像信号が表示される際の乱れを防ぐ技術が開示されている。
特開2003−46805号公報
しかしながら、特許文献1記載の映像信号処理装置では、同期信号のゆれが所定の閾値を越えた場合、すなわち、映像信号処理装置が閾値を超えた所定期間以上同期信号を検出できなくなった場合には、映像信号処理装置の動作は破綻してしまう。
そこで、本発明は、所定期間以上同期信号を検出できなくなった場合でも出力される映像が破綻しない映像信号処理装置を提供することを目的とする。
本発明の第1の映像信号処理装置は、水平同期信号及び垂直同期信号が含まれる映像信号が入力されるとともに、前記映像信号をデジタルデータとして出力する制御手段と、前記制御手段にてデコードされた前記映像信号のデータをそれぞれ1フレーム分格納可能であり、前記制御手段により1フレーム分の正常なデータが交互に書き込まれるとともに読み出される第1及び第2のバッファとを有し、前記制御手段は、前記第1のバッファに1フレーム分のデータが正常に格納されている場合であって、前記第2のバッファに正常にデータを書き込めない場合には、前記第2のバッファに1フレーム分の正常なデータが格納されるまで、前記第1のバッファに格納されているデータを出力することを特徴とする。
本発明の第2の映像信号処理装置は、水平同期信号及び垂直同期信号が含まれるインタレース方式の映像信号が入力されるとともに、前記映像信号をデジタルデータとして出力する制御手段と、前記制御手段にてデコードされた前記映像信号のデータをそれぞれ1フィールド分格納可能であり、前記制御手段により1フィールド分の正常なデータが順番に書き込まれるとともに読み出される第1、第2、第3及び第4のバッファとを有し、前記制御手段は、前記第1及び第2のバッファに、連続する1奇数フィールド及び1偶数フィールドのデータが正常に格納されている場合であって、前記第3または第4のバッファに正常にデータを書き込めない場合には、前記第3または第4のバッファに1フィールド分の正常なデータが格納されるまで、前記第1または第2のバッファに格納されているデータを出力することを特徴とする。
本発明によれば、所定期間以上同期信号を検出できなくなった場合でも出力される映像の乱れをなくし、所定の同期信号受信後に正常な映像の出力をすることができる。
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態の映像信号処理装置10の構成について説明する。図1は、本実施の形態の映像信号処理装置10の構成を説明するためのブロック図である。
図1を参照すると、映像信号処理装置10は、入力された水平同期信号及び垂直同期信号が含まれるアナログ映像信号、例えばNTSC信号、をデコードし、デジタル化してデジタルデータ(デジタル映像信号)を出力する。映像信号処理装置10は、制御部11、メモリ(フレームバッファ)12、及び、メモリ(フレームバッファ)13を有する。
制御部11は、例えばLSIで構成され、制御部11に接続されるメモリ12およびメモリ13を後述するとおり制御するとともに、入力されたアナログ映像信号をデコードし、デジタル化してデジタルデータを出力する。
メモリ12及びメモリ13は、例えばDRAMで構成され、それぞれが、少なくとも1フレーム分の画像データを蓄積可能な容量を持ち、それぞれフレームバッファとして使用される。なお、本実施の形態では、メモリ12およびメモリ13は物理的に異なるメモリであるが、これに限定されることはなく、つまり、物理的に分かれていなくてもよく、また、物理的に2枚のみで構成しなくともよく、要するに、論理的に2枚で構成されればよい。
次に、本実施の形態の映像信号処理装置10の動作について説明する。まず、制御部11は、入力されるアナログ映像信号をデコードしてデジタル化し、デジタルデータを生成しながら、1フレーム分のデジタルデータをフレームバッファ12、または、フレームバッファ13に書き込む。フレームバッファ12にデジタルデータが書き込まれている間はフレームバッファ13のデータが出力され、逆にフレームバッファ13に書き込まれている間はフレームバッファ12のデータが出力される。こうしてフレームバッファは、制御部11により、デジタルデータの入力と出力とを交互に制御される。
次に図2を参照してこの動作を詳細に説明する。図2は、本実施の形態の映像信号処理装置10の動作の詳細を説明するための流れ図である。
図2を参照すると、制御部11は、フレームバッファ12にデジタルデータを書き込む際、まず、フレームバッファ12へデータを書き込むためのアドレスポインタをクリア(初期化)する(ステップS1)。
続いて、制御部11は、フレームバッファ12にデータを1フレーム分、書き込む。詳細には、制御部11は、まず、フレームバッファ12に、1ライン分のデータを書き込み、次に、水平同期信号を検出すると、アドレスポインタを次のラインへ移動し、次の1ライン分のデータを書き込む。この繰り返しにより、制御部11は、規定のライン数のデータ、すなわち、1フレーム分のデータをフレームバッファ12に書き込む(ステップS2、及び、ステップS3)。
制御部11は、ステップS3において、規定ライン数のデータをフレームバッファ12に書き込み終え、垂直同期信号を検出すると、正常なフレームの画像データが、フレームバッファ12に書き込まれたものと判断する。そして、制御部11は、次のフレームのデータを、フレームバッファ13に書き込むために、データを書き込むバッファをフレームバッファ12からフレームバッファ13に切り替える(ステップS4)。この後、制御部11の動作はステップS2に戻る。ただし、制御部11の動作がステップS2に戻ったあと、制御部11が制御するフレームバッファは、もちろんフレームバッファ13であり、こうして、制御部11が、再度、ステップS4の処理を行う際には、制御部11は、フレームバッファ13からフレームバッファ12にデータを書き込むバッファを切り替える。このように、フレームバッファ12及びフレームバッファ13は、制御部11の制御の元、交互に使用される。
なお、ステップS3において、制御部11が、正常なフレームのデータをフレームバッファに書き込んだ場合、すなわち、規定ライン数のデータをフレームバッファに書き込み終え、垂直同期信号を検出した場合には、制御部11は、このフレームバッファに蓄積されたフレーム画像を出力する。
次にステップS3において、制御部11が、一定期間以上、水平同期信号も垂直同期信号も検出しない場合について説明する。なお、ここでは、フレームバッファ12には既に正常なフレームの画像が蓄積され、且つ、出力しており、制御部11は、フレームバッファ13へのデータの書き込みをしている場合について説明する。
ステップS3において、制御部11が、一定期間以上、水平同期信号も垂直同期信号も検出しない場合、且つ、規定ライン数のデータをフレームバッファ13に書き込んでいない場合、制御部11は、フレームバッファ13のアドレスポインタの進行を停止する(ステップS5)。その後、制御部11には、データ自体は入力されるが、制御部11は、このデータを、垂直同期信号を検出する(ステップS6)まで破棄する。なお、制御部11は、フレームバッファ13に後述するように正常なフレーム画像が蓄積され出力可能になるまで、フレームバッファ12に蓄積されている正常なフレーム画像を出力し続ける。
ここで、ステップS6にて、制御部11が、垂直同期信号を検出した場合には、制御部11の処理は、ステップS1へと戻る。この際、制御部11が、ステップS1にて制御するフレームバッファは、フレームバッファ13である。すなわち、制御部11は、ステップS5にて停止していたフレームバッファ13アドレスポインタをクリアして(ステップS1)、その後のステップの処理をする。
また、ステップS3にて、制御部11がフレームバッファ13に書き込んだデータが、規定ライン数に満たない場合であって、制御部11が、所定期間内に、垂直同期信号を検出した場合には、制御部11は、ステップS1へと戻り、フレームバッファ13を制御する(ステップS7)。
上述した実施の形態によれば、制御部11にて水平同期信号や垂直同期信号を検出できなくなった場合でも、最小で1フレーム分のデータを破棄することのみで、乱れたフレーム画像データを出力することを防止することができる。
次に、本発明の第2の実施の形態の映像信号処理装置について説明する。本実施の形態は、NTSC信号のようなインタレース方式の映像を出力する場合に有効である。
本実施の形態は、奇数フィールド及び偶数フィールドのそれぞれにフレームバッファを2つ用いる点が上述した第1の実施の形態と異なる。つまり本実施の形態の映像信号処理装置は、制御部、奇数フィールド用の第1のフレームバッファ、偶数フィールド用の第2のフレームバッファ、奇数フィールド用の第3のフレームバッファ、及び、偶数フィールド用の第4のフレームバッファを有し、制御部は第1ないし第4のフレームバッファを制御する。なお、奇数フィールド用の第1のフレームバッファ及び偶数フィールド用の第2のフレームバッファに蓄積されたデータで1フレームを形成し、奇数フィールド用の第3のフレームバッファ及び偶数フィールド用の第4のフレームバッファに蓄積されたデータで1フレームを形成するものである。
まず、制御部が、水平同期信号と垂直同期信号を異常なく検出している場合には、制御部は、通常、奇数フィールド用の第1のフレームバッファ、偶数フィールド用の第2のフレームバッファ、奇数フィールド用の第3のフレームバッファ、偶数フィールド用の第4のフレームバッファの順にデータを蓄積する。そして、制御部は、それぞれのフレームバッファに蓄積された画像データを所定のタイミングで出力するが、その動作の詳細については、上述した第1の実施の形態のステップS1ないしステップS4の動作に準じているので詳細な説明を省略する。
次に、奇数フィールド用の第1のフレームバッファ及び偶数フィールド用の第2のフレームバッファに正常な画像データが蓄積されている場合(上述した第1の実施の形態におけるフレームバッファ12に正常なフレームデータが蓄積されている場合に相当する。)であって、制御部が、偶数フィールド用の第4のフレームバッファへデータを書き込んでいる途中で、所定期間、水平同期信号及び垂直同期信号の検出をできなかった場合、且つ、書き込んだデータが規定ライン数のデータに満たない場合における映像信号処理装置の動作について説明する。
この場合、制御部は、偶数フィールド用の第4のフレームバッファのアドレスポインタの進行を停止する(上述した第1の実施の形態におけるステップS5の処理に相当する。)。
このとき、正常なデータが、奇数フィールド用の第3のフレームバッファ及び偶数フィールド用の第4のフレームバッファに蓄積されるまで、制御部は、奇数フィールド用の第1のフレームバッファ、又は、偶数フィールド用の第2のフレームバッファの正常画像を出力し続ける。両フィールドを出力しない理由は、両フィールドを、奇数フィールド、偶数フィールド、奇数フィールドの順に出力していった場合、2回目以降に出力される奇数フィールドは偶数フィールドから時間的に絵が戻ることになり、絵が小刻みに振動しているように出力されてしまうからである。このような事態を防ぐため、制御部が片フィールド画像のみを出力する事で出力画像の乱れを防ぐことが効果的である。
なお、制御部は、偶数フィールド用の第4のフレームバッファのアドレスポインタの進行を停止している際、次の垂直同期信号を検出するまでは、入力されたデータを破棄する。
次に、制御部が、垂直同期信号を検出した場合(上述した第1の実施の形態のステップS6に相当する。)、制御部は、奇数フィールド用の第3のフレームバッファ、偶数フィールド用の第4のフレームバッファの順に通常どおりデータを書き込んで行く。
なお、制御部が偶数フィールド用の第4のフレームバッファに書き込んだデータが、規定ライン数に満たない場合であって、制御部が、所定期間内に、垂直同期信号を検出した場合には、制御部は、奇数フィールド用の第3のフレームバッファを制御する(上述した第1の実施の形態のステップS7に相当する)。
このように、本実施の形態では、制御部にて水平同期信号や垂直同期信号を検出できなくなった場合でも、最小で1フレーム分(2フィールド分)のデータを破棄するのみで乱れたフレーム画像データを出力することを防止することができる。
次に、図3を参照して、上述した第1及び第2の実施の形態の映像信号処理装置の応用例を説明する。図3は、第1及び第2の実施の形態の映像信号処理装置を録画再生システムを備えた情報処理システムに適用する例を説明するためのブロック図である。
図3を参照すると、上述した第1及び第2の実施の形態の映像信号処理装置は、以下に説明する録画再生システム30を備えた情報処理システム20に適用できる。
情報処理システム20は、録画再生システム30と表示装置40とを有する。録画再生システム30は、例えばパーソナルコンピュータやハードディスクレコーダで構成され、表示装置40は、例えばHDTVで構成される。録画再生システム30は、アナログ映像信号を受信し、映像信号を表示装置40に出力するものであり、表示装置40は入力された映像信号を表示する。
録画再生システム30についてさらに詳細に説明する。アナログ映像信号はTVチューナ31を介して、上述した第1または第2の実施の形態の映像信号処理装置32に入力され、映像信号処理装置32は、デジタル化された映像データをエンコーダLSI33に出力する。エンコーダLSI33は、ワークメモリ34を利用し、入力された映像データを、MPEG-2やH.264などの方式により圧縮エンコードする。圧縮された映像データは、ハードディスク35などの記録媒体に蓄積される。
ハードディスク35に蓄積された圧縮された映像データは、デコーダLSI36にて伸張され、映像信号を表示装置40に出力する。
第1の実施の形態の映像信号処理装置の構成を説明するためのブロック図である。 第1の実施の形態の映像信号処理装置の動作の詳細を説明するための流れ図である。 第1及び第2の実施の形態の映像信号処理装置を、録画再生システムを備えた情報処理システムに適用する例を説明するためのブロック図である。
符号の説明
10 映像信号処理装置
11 制御部
12 メモリ(フレームバッファ)
13 メモリ(フレームバッファ)
20 情報処理システム
30 録画再生システム
31 TVチューナ
32 映像信号処理装置
33 エンコーダLSI
34 ワークメモリ
35 ハードディスク
36 デコーダLSI
37 ワークメモリ
40 表示装置

Claims (6)

  1. 水平同期信号及び垂直同期信号が含まれる映像信号が入力されるとともに、前記映像信号をデジタルデータとして出力する制御手段と、
    前記制御手段にてデコードされた前記映像信号のデータをそれぞれ1フレーム分格納可能であり、前記制御手段により1フレーム分の正常なデータが交互に書き込まれるとともに読み出される第1及び第2のバッファとを有し、
    前記制御手段は、前記第1のバッファに1フレーム分のデータが正常に格納されている場合であって、前記第2のバッファに正常にデータを書き込めない場合には、前記第2のバッファに1フレーム分の正常なデータが格納されるまで、前記第1のバッファに格納されているデータを出力することを特徴とする映像信号処理装置。
  2. 前記制御手段が、前記第2のバッファに正常にデータを書き込めず、前記第1のバッファに格納されているデータを出力している場合に、垂直同期信号を検出した場合には、前記第2のバッファへのデータの書き込みを開始することを特徴とする請求項1記載の映像信号処理装置。
  3. 水平同期信号及び垂直同期信号が含まれるインタレース方式の映像信号が入力されるとともに、前記映像信号をデジタルデータとして出力する制御手段と、
    前記制御手段にてデコードされた前記映像信号のデータをそれぞれ1フィールド分格納可能であり、前記制御手段により1フィールド分の正常なデータが順番に書き込まれるとともに読み出される第1、第2、第3及び第4のバッファとを有し、
    前記制御手段は、前記第1及び第2のバッファに、連続する1奇数フィールド及び1偶数フィールドのデータが正常に格納されている場合であって、前記第3または第4のバッファに正常にデータを書き込めない場合には、前記第3または第4のバッファに1フィールド分の正常なデータが格納されるまで、前記第1または第2のバッファに格納されているデータを出力することを特徴とする映像信号処理装置。
  4. 前記制御手段が、前記第3または第4のバッファに正常にデータを書き込めず、前記第1または第2のバッファに格納されているデータを出力している場合に、垂直同期信号を検出した場合には、前記第3のバッファへのデータの書き込みを開始することを特徴とする請求項3記載の映像信号処理装置。
  5. 水平同期信号及び垂直同期信号が含まれる映像信号を受信して出力するTVチューナと、前記映像信号をデジタル化してデジタルデータとして出力する映像信号処理装置と、前記デジタルデータを圧縮エンコードして圧縮された前記デジタルデータを出力するエンコーダとを有し、
    前記映像信号処理装置は、前記映像信号が入力されるとともに、前記映像信号をデジタルデータとして出力する制御手段と、前記制御手段にてデコードされた前記映像信号のデータをそれぞれ1フレーム分格納可能であり、前記制御手段により1フレーム分の正常なデータが交互に書き込まれるとともに読み出される第1及び第2のバッファとを有し、
    前記制御手段は、前記第1のバッファに1フレーム分のデータが正常に格納されている場合であって、前記第2のバッファに正常にデータを書き込めない場合には、前記第2のバッファに1フレーム分の正常なデータが格納されるまで、前記第1のバッファに格納されているデータを出力することを特徴とする情報処理システム。
  6. 水平同期信号及び垂直同期信号が含まれるインタレース方式の映像信号を受信して出力するTVチューナと、前記映像信号をデジタル化してデジタルデータとして出力する映像信号処理装置と、前記デジタルデータを圧縮エンコードして圧縮された前記デジタルデータを出力するエンコーダとを有し、
    前記映像信号処理装置は、前記映像信号が入力されるとともに、前記映像信号をデジタルデータとして出力する制御手段と、前記制御手段にてデコードされた前記映像信号のデータをそれぞれ1フィールド分格納可能であり、前記制御手段により1フィールド分の正常なデータが順番に書き込まれるとともに読み出される第1、第2、第3及び第4のバッファとを有し、
    前記制御手段は、前記第1及び第2のバッファに、連続する1奇数フィールド及び1偶数フィールドのデータが正常に格納されている場合であって、前記第3または第4のバッファに正常にデータを書き込めない場合には、前記第3または第4のバッファに1フィールド分の正常なデータが格納されるまで、前記第1または第2のバッファに格納されているデータを出力することを特徴とする情報処理システム。
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