JP2008118704A - 映像信号処理装置および映像信号処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 受信する映像情報に応じて、柔軟に対応できる。また、稼働率が高く無駄の無いシステムを提供することを課題とする。
【解決手段】 複数のトランスポートストリームからデータ種別を識別するためのＩＤ番号に基づいて、少なくとも２以上の圧縮映像データを抽出し、複数の出力ポートを有するデマルチプレクサ部と、各々に対応する映像データをデコードする少なくとも２以上のデコーダ部と、ユーザによる選択指示を受け付ける操作部と、映像データの各々をそれぞれ対応するメモリに蓄積し、映像データの各々に対応した映像を合成して表示するディスプレイプロセッサ部とを備え、ディスプレイプロセッサ部は並行してデコードしている複数の映像を一画面上において一度に表示するとともに、操作部においてユーザによる選択指示を受け付けた場合には、複数の映像のうちいずれか選択された映像だけを表示することを特徴とする映像信号処理装置を提供する。

【選択図】 図１

Description

この発明は、映像信号処理装置に係わるものであり、より詳しくはＭＰＥＧ２の圧縮映像データ等の復号に係わる。

図９は日経マイクロデバイス１９９７年５月号６６ページに記載された従来の映像信号処理装置を示す図である。この図９において、１はアンテナ、２はチューナ、３は復調器、４はデマルチプレクサ、５１および５２はデコーダ、６はディスプレイプロセッサ、７は映像出力である。

図１０は、従来のデマルチプレクサ４を示す図である。この図１０において、４００はトランスポートストリームのパケットを分離する分配器、４０２はトランスポートストリームの入力、４０３は圧縮音声データ出力、４０４はその他のデータ出力、４０５は圧縮映像データ出力である。

図１１は従来のディスプレイプロセッサ６を示す図である。この図１１において、７は映像出力、６２０はスイッチ、６２１はデコード領域を判定する判定部、６３１および６３２はそれぞれデコーダ５１および５２の復号結果の入力、６４１および６４２は復号データを蓄積するメモリである。

アンテナ１は、受信したＲＦ信号をチューナ２に出力する。但し、アンテナ１が衛星放送アンテナの場合には、その衛星放送アンテナに付属するコンバータからのＩＦ信号を出力する。チューナ２ではこのＲＦ信号あるいはＩＦ信号に対して周波数選択処理を行うことで選局が行われる。そして、取り出された信号は、復調器３によってトランスポートストリームに復元される。さらに、この復元されたトランスポートストリームは、デマルチプレクサ４の分配器４００によって、そのトランスポートストリームを構成しているデータ、例えば、圧縮映像や圧縮音声のデータが分離される。そして、分離された映像のデータは、デコーダ５１，５２に出力される。なお、デコーダを２つ備えているのは、高精細映像はこれをデコードするために必要な処理量が大きいため、現在実用化されているデコーダ１個だけではデコードしきれないからである。

受けとった映像データが高精細映像（ここでは、１０８０ｉとする）であれば、デコーダ５１，５２が分担してこの映像データを復号する。例えば、画面を上下２つに分け、一方で上半分を、もう一方で下半分を復号する。受け取った映像データが標準映像（ここでは、４８０ｉとする）であれば、一方のデコーダだけで復号を行う。復号結果は、この後、ディスプレイプロセッサ６に渡される。なお、この場合、デコーダ５１は、デコード後の映像データと共に映像フォーマットを示す情報をデコード結果としてディスプレイプロセッサ６に渡す。

ディスプレイプロセッサ６は、デコーダ５１，５２から渡された復号結果をそれぞれメモリ６４１，６４２に蓄積する。そして、メモリ６４１，６４２に蓄積された復号結果を読み出すことで、一の画面を構成する。この場合の読み出し方は、そのときの映像の種類、表示の態様によって異なる。

この時の映像が高精細映像（１０８０ｉ）の場合は、メモリ６４１およびメモリ６４２に蓄積された復号結果を組み合わせることで一の画面を構成する。この組み合わせは、スイッチ６２０によって、所定のタイミングで、映像データを読み出すメモリを切り替えることで実現する。例えば、画面上半分のデータを出力するときにはメモリ６４１から読み出しを行わせるように、また、画面下半分のデータを出力するときにはメモリ６４２から読み出しを行わせるように、スイッチ６２０を切り替える。

これに対しこの時の映像が標準映像（４８０ｉ）の場合は、デコーダ５１からのみ復号結果が出力される。ディスプレイプロセッサ６はこれをメモリ６４１に蓄積するとともに、これをそのまま読み出して一画面を構成する。この場合には、スイッチ６２０は常にメモリ６４１を選択した状態になっている。

なお、スイッチ６２０の選択状態は、すなわち、このときの映像の種類は、以下のようにして判別されている。すなわち、デコーダ５１から出力され、メモリ６４１に格納されている復号結果中には、その映像の映像フォーマットを示す情報が含まれている。ディスプレイプロセッサ６内の判定部６２１がこの情報を読み出してその内容を判定することで、そのときの映像の種類を判別する。そして、その判別結果に応じて、スイッチ６２０が切り替わる。

従来の映像信号処理装置では、高精細映像を復号していないときには、一方のデコーダ、前述した例では、デコーダ５２を全く使用しておらず無駄になっていた。また、高精細映像の伝送が行われていないときには複数の４８０iまたは４８０ｐの映像信号が伝送されている可能性が高いにも関わらず、いずれか一方の映像しか見ることができないという問題があった。２つの映像を同時に見るためには図９に示した回路全体を２系統備える必要があり、コスト的に実現が困難であった。

本発明は、デコーダの稼働率が高く、また、一画面で復数のデジタル映像を楽しむことが可能な映像信号処理装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、圧縮された映像データである圧縮映像データを多重化した多重化圧縮映像信号から、所望の圧縮映像データのみを取り出し、これを復号する映像信号処理装置において、出力ポートを複数備え、前記多重化圧縮映像信号から個々の圧縮映像データを分離するとともに、分離された圧縮映像データのうち所望の圧縮映像データを１または２以上の所望の出力ポートから出力可能に構成された分離部と、前記分離部によって分離された圧縮映像データを復号し、その復号結果を復号映像データとして出力する、前記出力ポートごとに設けられたデコード部と、前記復号映像データを、表示装置において表示可能な信号に変換する表示処理部とを有することを特徴とする映像信号処理装置が提供される。

前記映像データはＭＰＥＧ２規格に準拠したものであり、前記多重化圧縮映像データはトランスポートストリームである場合において、前記分離部は、映像データのプロファイル及びレベルに基づいて、当該圧縮映像データを出力する出力ポートが設定されていることが好ましい。

前記分離部から互いに同じ圧縮映像データが入力されるデコード部は、互いに分担して当該圧縮映像データを復号することが好ましい。

前記デコード部は、少なくとも、走査線数が１０８０本の飛び越し走査の映像の２分の１を復号可能な能力を備えたものであり、前記分離部は、少なくとも２つの出力ポートを備え、前記多重化圧縮映像信号から分離された圧縮映像データのうち、走査線数が４８０本の飛び越し走査の映像の圧縮映像データ１つにつき１つのデコード部を割り当て、走査線数が４８０本の線順次走査の映像の圧縮映像データ１つにつき１つのデコード部を割り当て、走査線数が７２０本の線順次走査の映像の圧縮映像データ１つにつき２つのデコード部を割り当て、走査線数が１０８０本の飛び越し走査の映像の圧縮映像データ１つにつき２つのデコード部を割り当てるように、各出力ポートから映像信号を出力してもよい。

前記デコード部は、少なくとも、走査線数が１０８０本の飛び越し走査の映像の４分の１を復号可能な能力を備えたものであり、前記分離部は、少なくとも４つの出力ポートを備え、前記多重化圧縮映像信号から分離された圧縮映像データのうち、走査線数が４８０本の飛び越し走査の映像の圧縮映像データ１つにつき１つのデコード部を割り当て、走査線数が４８０本の線順次走査の映像の圧縮映像データ１つにつき２つのデコード部を割り当て、走査線数が７２０本の線順次走査の映像の圧縮映像データ１つにつき４つのデコード部を割り当て、走査線数が１０８０本の飛び越し走査の映像の圧縮映像データ１つにつき４つのデコード部を割り当てるように、各出力ポートから映像信号を出力してもよい。

本発明の第２の態様としては、圧縮された映像データである圧縮映像データを多重化した多重化圧縮映像信号から、所望の圧縮映像データのみを取り出し、これを復号する映像信号処理装置において、その各々が、前記多重化圧縮映像信号から所望の圧縮映像データを分離する、複数個の分離部と、前記分離部によって分離された圧縮映像データを復号しその復号結果を復号映像データとして出力する、前記分離部と同数設けられた、デコード部と、復号映像データの映像フォーマットに応じて、前記分離部と前記デコード部との入出力関係を切り替える切替手段と、前記復号映像データを、表示装置において表示可能な信号に変換する表示処理部とを備え、復号映像データの映像フォーマットがあらかじめ定められたものであった場合、前記切替手段は当該復号映像データを複数のデコード部に入力させるものであり、同じ圧縮映像データが入力されるデコード部は、互いに分担して当該圧縮映像データを並行して復号することを特徴とする映像信号処理装置が提供される。

上述した第１，第２の態様においては、前記デコード部は、入力された圧縮映像データのうちのデコードする領域をその映像フォーマットに応じて定められており、且つ、前記分離部から同一の圧縮映像データを入力されるデコード部はデコードする領域として互いに異なる領域が設定されていてもよい。

また、前記表示処理部は、一つの映像の一部を構成する複数の復号映像信号についてはこれらを合成して一つの映像にしたうえで出力し、一方、複数の異なる映像の復号映像信号については画面を複数の領域に分けて各領域ごとにそれぞれの映像を表示させることが好ましい。

本発明の映像信号処理装置によれば以下に示すような効果が得られる。

分離部が圧縮映像データ用に複数の出力ポートを備えると共に、各出力ポート毎にデコード部を備えているため、一度に複数の映像を復号できるためデコード部の稼働率が極めて高くシステムに無駄がない。

また、デコードに要する単位時間当たりの処理量、あるいは、これに応じて異なる設定となるデータ（例えば、プロファイル及びレベル）に応じて各出力ポートから出力する圧縮映像データを決定するとともに、各デコード部が必要に応じて一つの映像を分担してあるいは互いに異なる映像を別個にデコードする構成においては、様々な映像フォーマットの映像に対応できる。しかも、デコード部の稼働率が極めて高くシステムに無駄がない。

分離部およびデコード部を複数個備えるとともにこれらの接続関係を切り替え手段によって切り替え可能にした構成においても、様々な映像フォーマットの映像に対応できる。しかも、デコード部の稼働率が極めて高くシステムに無駄がない。さらには、複数のトランスポートストリームから任意に圧縮映像データを選択して復号できる。従って、異なる物理チャンネルや放送ネットワークを通じて送られてくる複数の映像を一度に処理できる。

表示処理部が複数の映像を一画面上に同時に表示する構成をさらに備えた場合には、並行してデコードしている複数の映像を一画面上において一度に表示させることができる。

本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

実施の形態１．本実施の形態１は、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ Ｐｈａｓｅ ２）に準拠した映像データを処理する映像信号処理装置である。特に本実施の形態においては、デコードに要する単位時間当たりの処理量の多い映像信号については複数のデコーダによって分担してデコードし、一方、デコードに要する単位時間当たりの処理量の少ない映像信号が複数含まれる場合はひとつひとつのデコーダで、それぞれ異なる映像信号をデコードすることを主な特徴としている。デコードに要する単位時間当たりの処理量は、基本的には画像の解像度が高いほど多い。しかし、この処理量は、解像度のみによって定まるものではなく、伝送時の伝送レート、圧縮方法などによっても異なるため、本実施の形態では、デコードする前においてはＭＰＥＧ２において規定されているプロファイル及びレベルに基づいて、またデコード後においては映像フォーマットに基づいて、分担の仕方をあらかじめ設定している。

以下、実施の形態１を図１、図２および図３を用いて詳細に説明する。

本実施の形態１の映像信号処理装置は、図１に示すとおり、デマルチプレクサ４、デコーダ５１，５２、ディスプレイプロセッサ６を備えて構成されている。なお、従来例と同じ機能構成部分には、同じ符号を付して説明を省略する。アンテナ１、チューナ２、復調器３は従来と同様である。

デマルチプレクサ４は、復調器３から入力されるトランスポートストリームのパケットに含まれている情報に基づいて、送られてきたデータの内容、例えば、映像であるか否か、また、映像の解像度等を判別し、それぞれを分離して出力するものである。ＭＰＥＧ２においては、パケットのヘッダ部分にパケットを識別するためのＩＤ番号が付与されている。また、各パケットの内容が、映像なのか、音声なのかといったことを識別するための情報として、ＩＤ＝０のパケットにはプログラムアソシエーションテーブルが、また、ＩＤ＝１のパケットにはプログラムマップテーブルが設けられている。デマルチプレクサ４は、このプログラムアソシエーションテーブル、プログラムマップテーブルに記載されている情報に基づいて、前述した判別を行うようになっている。また、デマルチプレクサ４が分離した映像データの構造は、ＭＰＥＧ２で規定された階層構造になっている。つまり、先頭に設けられたシーケンスヘッダやシーケンスエクステンションには、デコーダに要求される能力を規定したプロファイルおよびレベル、映像フォーマットを示す情報、例えば、横方向の画素数や走査線数が記述されている。

本実施の形態におけるデマルチプレクサ４は、具体的には、図２に示すとおり、分配器４００、スイッチ４０１を備えて構成されている。また、出力として、圧縮音声データ出力４０３、その他のデータ出力４０４、圧縮映像データ出力４０５，４０６を備えている。

図２におけるスイッチ４０１は、出力４０５，４０６から出力される圧縮映像データを切り替えるためのものである。特に本実施の形態１においては、出力４０５，４０６からどのような圧縮映像データを出力するかは、実際には、ＭＰＥＧ２において規定されているプロファイル及びレベルに応じて、デマルチプレクサ４内においてあらかじめ設定されている。本実施の形態では、高精細映像の場合には、出力４０５と出力４０６との両方から同じ圧縮映像データを出力するようになっている。標準映像（４８０ｉ）や４８０ｐの映像が複数含まれる場合には、デマルチプレクサ４は、そのうちの２つを選んで、出力４０５，４０６から別々に出力するようになっている。なお、出力４０５はデコーダ５１に、一方、出力４０６はデコーダ５２に入力されている。

デコーダ５１，５２は、デマルチプレクサ４から入力された圧縮映像データをデコードするためのものである。このデコーダ５１，５２は、入力された圧縮映像データのシーケンスヘッダ等に記載されている映像フォーマットに応じて、デコードを施すデータ領域を自ら判断する機能を備えている。いずれの領域をデコードするかは、その映像の映像フォーマットに応じてあらかじめデコーダ５１，５２内において設定されている。具体的には、デコーダ５１は、高精細映像（本実施の形態では１０８０ｉあるいは７２０ｐ）が入力されてきた場合には、その上半分だけをデコードし、通常の標準画像が入力されてきた場合には全体をデコードするように設定されている。これに対し、デコーダ５２は、高精細映像が入力されてきた場合には、その下半分だけをデコードし、通常の標準画像が入力されてきた場合には全体をデコードするように設定されている。つまり、互いに同じ圧縮映像データが入力されるデコーダは、互いに分担してその圧縮映像データをデコードすることになるように、デコードを行う領域が設定されている。デコーダ５１，５２は、それぞれが少なくとも高精細映像の半分をデコードするのに必要且つ十分な能力を備えている。

なお、デコーダの能力（プロファイルおよびレベル）と、ＭＰＥＧ２に準拠した映像データとの対応関係は以下の通りである。すなわち、メインプロファイル＠メインレベルが４８０ｉの映像に対応する。メインプロファイル＠ハイレベル（１４４０）が４８０ｐの映像に対応する。メインプロファイル＠ハイレベルが高精細映像（１０８０ｉ、７２０ｐ）の映像に対応する。

デコーダ５１，５２は、デコード結果をディスプレイプロセッサ６に出力するが、このデコード結果には、デコード後の映像データの他に、前述したシーケンスヘッダ等に含まれていた映像フォーマットも含まれている。

ディスプレイプロセッサ６は、デコーダ５１，５２からのデコード結果を受け取り、このデコード結果に含まれている映像データによって一つの画面を構成するものである。ディスプレイプロセッサ６は、図３に示すとおり、メモリ６４１，６４２、判定部６２１、スイッチ６２０、フィルタ６５０，６５１を備えて構成されている。

メモリ６４１は、デコーダ５１から送られてきたデコード結果を蓄積するものである。メモリ６４２は、デコーダ５２から送られてきたデコード結果を蓄積するものである。

判定部６２１およびスイッチ６２０は、メモリ６４１，６４２に蓄積されたデコード結果に含まれている映像フォーマットに応じてそのとき読み出すデータの出所（メモリ６４１、メモリ６４２）を切り替えるものである。この判定部６２１等の動作の仕方によって一画面の構成の仕方、例えば、画面全体に一つの映像を表示するか、あるいは、一画面を左右二つに分けてそれぞれの領域に異なる映像を表示させるか、といったことが決定されることになる。これらの動作の仕方、つまり、スイッチ６２０の切り替えは、映像フォーマットに応じてあらかじめディスプレイプロセッサ６内において設定されている。

フィルタ６５０，６５１は、映像データの画素補間を行うものである。これらフィルタ６５０，６５１によって画素補間を行うことで、映像データの解像度が表示装置の解像度と異なっている場合でも、表示装置の画面全体に映像を表示させることができる。

特許請求の範囲において言う「分離部」とは、本実施の形態においてはデマルチプレクサ４に相当する。「デコード部」はデコーダ５１，５２に相当する。「表示処理部」はディスプレイプロセッサ６に相当する。「多重化圧縮映像信号」とはトランスポートストリームに相当する。「出力ポート」とは、デマルチプレクサ４の出力４０５，４０６に相当する。「復号映像データ」とは、デコーダ５１，５２の出力するデコード結果に相当する。

次に動作を説明する。

アンテナ１によって受信されたＲＦ信号がチューナ２に出力される。但し、アンテナ１が衛星放送アンテナの場合には、その衛星放送アンテナに付属するコンバータからのＩＦ信号がチューナ２に出力される。チューナ２ではこのＲＦ信号あるいはＩＦ信号に対して周波数選択処理、すなわち、選局が行なわれる。そして、取り出された信号は、復調器３によってトランスポートストリームに復元される。そして、このトランスポートストリームは、デマルチプレクサ４の入力４０２へ出力されることになる。

デマルチプレクサ４は、復調器３から入力されたトランスポートストリームのパケットから映像データ、音声データ等を分離する。分離された各データは、分配器４００によって振り分けられて、それぞれに対応する出力４０３，４０４等から出力される。この場合、圧縮映像データについては、さらに、その圧縮映像データのプロファイルおよびレベルに応じてスイッチ４０１が切り替わることで、出力４０５，４０６から出力する圧縮映像データが切り替えられる。具体的には、データが高精細映像の場合には、出力４０５と出力４０６との両方から同じ圧縮映像データを出力する。一方、標準映像（４８０ｉ）や４８０ｐの映像が複数含まれる場合には、デマルチプレクサ４は、そのうちの２つを選んで、出力４０５，４０６から別々に出力する。この場合、デマルチプレクサ４が分離した映像データの構造は、ＭＰＥＧ２で規定された階層構造になっており、シーケンスヘッダやシーケンスエクステンションには、プロファイル及びレベル、映像フォーマットを示す情報（例えば、横方向の画素数や走査線数、アスペクト比、フレームレート、インタレース／プログレッシブ）等が記述されている。

デコーダ５１，５２は、そのときデマルチプレクサ４から入力された映像データのシーケンスヘッダ等を確認することでその映像の映像フォーマットを確認する。そして、その映像フォーマットに応じてあらかじめ設定されている領域のみをデコードする。高精細映像が入力されている場合、デコードすることを設定されている領域はデコーダ５１とデコーダ５２とで互いに異なっている。従って、結果として、デコーダ５１とデコーダ５２とは互いに分担して高精細映像の全体をデコードすることになる。デコーダ５１，５２は、このデコード後の映像データおよび映像フォーマット等を含んだデコード結果を、ディスプレイプロセッサ６へ出力する。

ディスプレイプロセッサ６は、デコーダ５１，５２から入力されたデコード結果を、それぞれメモリ６４１とメモリ６４２に蓄積する。ディスプレイプロセッサ６の判定部６２１はデコード結果に含まれていた映像フォーマットを判定し、その判定結果に応じて所定のタイミングでスイッチ６２０を切り替えることで一つの映像を構成する。すなわち、元の映像が一つの高精細映像であった場合、従来例と同じように、スイッチ６２０を１フィールドの半分の位置で切り替えてひとつの画面を構成する。一方、デコーダ５１とデコーダ５２が別々の映像を復号している場合は、スイッチ６２０を１ラインの半分の位置で切り替える。これにより、一つの画面の右半分の領域と左半分の領域とに分け、領域ごとに異なる映像を表示させることができる。なお、図には示していない操作部においてユーザによる選択指示を受け付けた場合には、複数の映像のうちいずれか選択された映像だけを表示する。

２つの映像信号を一画面の左右に表示した場合、映像データとディスプレイの解像度とがマッチしないこともある。例えば、水平１９２０画素・垂直１０８０ラインの高精細ディスプレイに、水平７２０画素・垂直４８０ラインで構成される標準映像を２つ表示させる場合、画面いっぱいには表示されない。しかし、フィルタ６５０，６５１によって画素補間を行えば画面全体に表示できる。デコーダが復号しているのが高精細映像である場合、フィルタ６５０，６５１は無効状態となる。しかし、一画面全体に１つの標準映像を表示する場合、あるいは、一画面に２つの標準映像を左右に並べて表示する場合等には、フィルタ６５０等が画素補間を行うことで、入力された標準映像を１９２０×１０８０の画像に変換する。

一度に２つ以上の映像を表示する場合には、音声についてはユーザによる選択を受け付け、選択された映像の圧縮音声データのみを分配器４００が分離し音声データ出力４０３から出力する。

以上説明した本実施の形態１の映像信号処理装置によれば、デコードに要する単位時間当たりの処理量が大きい映像信号のときは複数のデコーダを使って復号し、デコードに要する単位時間当たりの処理量が小さい映像信号が複数含まれる場合は、ひとつひとつのデコーダで、それぞれの映像信号を復号する。また、ディスプレイプロセッサは単一または複数の復号映像信号を一つの画面上に、一つまたは画面を分割して表示できる。従って、デコーダ等をより有効に活用できる。

本実施の形態では各デコーダについてデコードする領域をあらかじめ設定しておくことで、各デコーダは互いに連絡を取り合うことなく分担してデコードを行っていた。しかし、分担の仕方は、本実施の形態に限定されるものではない。例えば、独立した制御部を設け、該制御部が映像フォーマットを判定した上で、各デコーダにデコードを担当させる領域をその都度指示するようにしてもよい。

実施の形態２．本実施の形態２は、４つのデコーダを備え、これらを映像データのプロファイル及びレベル、映像フォーマット等に応じて使い分けることを主な特徴としている。本実施の形態２の構成は、デコーダを４つ備えていることに対応して、デマルチプレクサ４の出力、ディスプレイプロセッサ６内のメモリ等が４系統に分かれている点を除き、実施の形態１と同様である。従って、以下の説明は実施の形態１とは異なる点を中心に行う。

図４は、実施の形態２における映像信号処理装置の概要を示すブロック図である。図５は、本実施の形態２におけるデマルチプレクサ４の構成を示すブロック図である。図６は、実施の形態２のディスプレイプロセッサ６の構成を示すブロック図である。図４において５１，５２，５３，５４はデコーダである。図５において、４００は、ａ，ｂ，ｃ，ｄ４系統の出力を備えた分配器である。４０１は、系統ａ，ｂ，ｃ，ｄから出力されたデータのうち、出力４０５，４０６，４０７，４０８から出力させる圧縮映像データを切り替えるスイッチである。このスイッチ４０１の設定状態は、プロファイル及びレベルに応じてあらかじめ決定されており、具体的には、表１に示したとおりとなっている。図６において、６３１，６３２，６３３，６３４はデコーダからのデコード結果入力、６４１，６４２，６４３，６４４はメモリ、６６１，６６２はスイッチ、６７１，６７２はメモリである。

デマルチプレクサ４は、圧縮映像データの出力を４系統（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）備えている点を除き、基本的には実施の形態１と同様のものである。

デマルチプレクサ４では、内部の分配器４００およびスイッチ４０１が連携して作動することで、所定の圧縮映像データをあらかじめ定められた所定の系統から出力する。

分離された圧縮映像データが一つの高精細映像についてのものであれば、分配器４００はこれを系統ａに出力する。スイッチ４０１の状態は、表１に示すとおり、入力される映像のフォーマットに応じて変化する。表１に示されているとおり、この場合には、出力４０５，４０６，４０７，４０８のすべてに系統ａの圧縮映像データを出力させる。

分離された圧縮映像データが２つの４８０ｐの線順次映像についてのものであれば、分配器４００は一方の圧縮映像データを系統ａに、また他方の圧縮映像データを系統ｃに出力する。この場合、表１に示されているとおり、スイッチ４０１は系統ａに入力された圧縮映像データを出力４０５，４０６に、また、系統ｃに入力された圧縮映像データを出力４０７，４０８に出力させる。

分離された圧縮映像データが一つの４８０ｐの線順次映像についてのものと２つの標準映像についてのものとであれば、分配器４００は、系統ａに４８０ｐの線順次映像の圧縮映像データを、また系統ｃには一方の標準映像の圧縮映像データを、系統ｄには他方の標準映像の圧縮映像データを出力する。この場合、表１に示されているとおり、スイッチ４０１は系統ａに入力された４８０ｐの線順次映像の圧縮映像データを出力４０５，４０６に出力させる。また、系統ｃに入力された４８０ｉの標準映像信号を出力４０７に、また、系統ｄに入力された４８０ｉの標準映像の圧縮映像データを出力４０８に出力させる。

分離された圧縮映像データが４つの標準映像についてのものであれば、分配器４００は、系統ａ、ｂ、ｃ、ｄのそれぞれに標準映像の圧縮映像データを１つずつ割り当てて出力する。この場合、表１に示されているとおり、スイッチ４０１は系統ａに入力された標準映像の圧縮映像データを出力４０５に出力させる。同様に、系統ｂに入力された標準映像の圧縮映像データを出力４０６に、系統ｃに入力された標準映像の圧縮映像データを出力４０７に、また、系統ｄに入力された標準映像の圧縮映像データを出力４０８に出力させる。

出力４０５，４０６，４０７，４０８から出力された圧縮映像データはそれぞれデコーダ５１，５２，５３，５４に入力され、ここで復号される。この場合、出力４０５に出力された圧縮映像データはデコーダ５１に、出力４０６に出力された圧縮映像データはデコーダ５２に、出力４０７に出力された圧縮映像データはデコーダ５３に、出力４０８に出力された圧縮映像データはデコーダ５４に入力されている。

この場合、各デコーダ間における復号する領域の分担は、以下のようになっている。圧縮映像データが高精細映像についてのものである場合、垂直方向について映像を４分割し、各区分をデコーダ５１，５２，５３，５４が一つずつ分担する。また、４８０ｐ線順次映像についてのものである場合、垂直方向について映像を２分割し、ひとつのデコーダが上半分を、他方のデコーダが下半分を受け持つように分担する。各デコーダがいずれの区分をデコードするかは、各デコーダ内において映像フォーマットに応じてあらかじめ設定されている。なお、ひとつひとつのデコーダは、１０８０ｉの映像の４分の１を復号する能力があれば、標準映像信号（４８０ｉ）についても余裕を持って復号できる。このようにして復号された映像データは、ディスプレイプロセッサ６へ出力される。

ディスプレイプロセッサ６は４つのデコーダ５１，５２，５３，５４から入力されたデコード結果から、元の映像フォーマットに沿って画面を構成する。以下ディスプレイプロセッサ６内部での動作を図６を用いて詳細に述べる。

ディスプレイプロセッサ６の入力６３１にはデコーダ５１の出力するデコード結果が入力されており、入力されたデータはメモリ６４１に蓄積される。同様に、デコーダ５２のデコード結果は、入力６３２を通じてメモリ６４２に蓄積される。デコーダ５３のデコード結果は、入力６３３を通じてメモリ６４３に蓄積される。デコーダ５４のデコード結果は、入力６３４を通じてメモリ６４４に蓄積される。

ディスプレイプロセッサ６は、この時入力されている映像の映像フォーマットに応じてスイッチ６６１，６６２，６２０を切り替えることで一つの画面を構成する。スイッチ６６１，６６２，６２０の設定内容を表２に示した。

例えば、この時の映像データが高精細映像についてのものであれば、メモリ６４１には、一つの画像の上側４分の１が蓄積されている。同様に、メモリ６４２，６４３，６４４にも、一つの画像の４分の１ずつが順に蓄積されている。従って、スイッチ６６１をメモリ６４１からメモリ６４２へデータが連続するように切り替えることで、画面の上半分を構成する。そして、構成した上半分の画像をメモリ６７１に蓄積する。同様に、スイッチ６６２をメモリ６４３からメモリ６４４へデータが連続するように切り替えることで、画面の下半分を構成する。そして、構成した下半分の画像をメモリ６７２に蓄積する。さらに、スイッチ６２０を実施の形態１と同様に、フィールドの半分の位置で切り替えることで一画面を構成する。スイッチ６６１，６６２，６２の切り替えは、デコード結果に含まれている映像フォーマットを判定部６２１が判定した結果に基づいて行われる。

この時の映像データが２つの異なる４８０ｐ線順次映像についてのものであれば、画面を左右に二分割し、各映像を左右に並べて表示させる。この場合、一方の映像の上半分がメモリ６４１に、また、下半分がメモリ６４２に蓄積されている。従って、スイッチ６６１をフィールドの半分の位置で切り替えることで一画面を構成し、この構成した画面をメモリ６７１に蓄積する。他方の映像についても、上半分がメモリ６４３に、また、下半分がメモリ６４４に蓄積されている。従って、同様にスイッチ６６２をフィールドの半分の位置で切り替えることで一画面を構成し、この構成した映像をメモリ６７２に蓄積する。さらに、１ラインの半分の位置でスイッチ６２０を切り替えることで、メモリ６７１に蓄積された映像と、メモリ６７２に蓄積された映像とを、画面の左右に分けて表示する。

この時の映像データが、１つの４８０ｐ線順次映像と２つの異なる４８０ｉ線順次映像との合計３つについてのものであれば、このうちの１つあるいは２つを選択して表示させる。映像を２つ表示させる場合には、画面を左右に二分割し、２つの映像を左右に並べて表示させる。この場合、４８０ｐの映像の上半分がメモリ６４１に、また、下半分がメモリ６４２に蓄積されている。従って、スイッチ６６１をフィールドの半分の位置で切り替えることで一映像を構成し、この構成した映像をメモリ６７１に蓄積する。２つの４８０ｉの映像については、一方がメモリ６４３に、また、他方がメモリ６４４に蓄積されている。従って、スイッチ６６２によってメモリ６４３とメモリ６４４とのいずれかを選択した状態にすることで、いずれか一方の映像のみを読み出してメモリ６７２に蓄積する。さらに、１ラインの半分の位置でスイッチ６２０を切り替えることで、メモリ６７１に蓄積された映像と、メモリ６７２に蓄積された映像とを、画面の左右に分けて表示する。この場合、メモリ６７２に蓄積された映像は、フィルタ６５１によって処理されることで４８０ｐに変換されて出力される。

この時の映像データが４つの４８０ｉ標準映像についてのものである場合には、メモリ６４１，６４２，６４３，６４４にはそれぞれ一つの標準映像が蓄積されている。従って、この場合には、画面を上下左右の４分割し、それぞれの領域に映像を一つずつ表示させる。このような表示は、スイッチ６６１およびスイッチ６６２をそれぞれフィールド半分の位置で切り替えるとともに、スイッチ６２０を１ラインの半分で切り替えることで可能である。あるいは、逆にスイッチ６６１およびスイッチ６６２を１ラインの半分で切り替えるとともに、スイッチ６２０をフィールド半分で切り替えることでも可能である。

但し、上述したいずれの場合についてもユーザの選択に従って、いずれか１個の映像のみを表示させることが可能になっていることは言うまでもない。

実施の形態３．本実施の形態３は、デコーダのみならずデマルチプレクサも複数持つことによって、複数のトランスポートストリームからそれぞれ別個に映像データを取り出しさらにデコーダによって別々に復号している点が上述した実施の形態とは異なる。また、後述するスイッチ８によって、デマルチプレクサとデコーダとの対応関係を変更可能にしたことを特徴としている。以下、詳細に説明する。

図７に実施の形態３をあらわすブロック図を示す。図７において、４１，４２はデマルチプレクサ、８はスイッチである。また、本実施の形態３における復調器３はひとつの物理チャンネルから２つのトランスポートストリームを出力できる能力を備えている。

ひとつの物理チャンネルに２つ以上のトランスポートストリームが含まれる場合は、復調器３は所定個数（この実施の形態では２つ）のトランスポートストリームを分離し、それぞれのトランスポートストリームを別々のデマルチプレクサ４１，４２へ出力する。このとき、デコードに要する単位時間の処理量の大きい高精細映像についてはデマルチプレクサ４１側へ出力する。実際には、復調器３内においてＭＰＥＧ２において規定されているプロファイル及びレベルに応じて出力先があらかじめ設定されており、その設定に従って出力先を選択している。

デマルチプレクサ４１，４２は図１０に示される従来と同様のデマルチプレクサであり、それぞれ圧縮映像データを分離して出力する。

通常、スイッチ８は、デコーダ５２をデマルチプレクサ４１に接続している。但し、デコーダ５１から制御信号５０１が出力されているときだけは、デコーダ５２をデマルチプレクサ４２の側にデコーダ５２を接続するようにその状態が切り替わる。デマルチプレクサ４１の出力が高精細映像についての圧縮映像データであった場合、デコーダ５１は制御信号５０１を出力しない。従って、デコーダ５１およびデコーダ５２には、共に、デマルチプレクサ４１の出力である高精細映像の圧縮映像データが入力される。一方、デマルチプレクサ４１の出力が標準映像（４８０ｉ）についての圧縮映像データであった場合、デコーダ５１は制御信号５０１をスイッチ８に対して出力する。スイッチ８はこれに応じて、デマルチプレクサ４１の側に切り替わる。その結果、デコーダ５１にはデマルチプレクサ４１の出力が、一方、デコーダ５２にはデマルチプレクサ４２の出力が、入力されることになる。デコーダ５１，５２の出力は、これ以降、実施の形態１と同様に処理されて、映像出力７から出力される。

なお、特許請求の範囲において言う「切替手段」は、本実施の形態においては、デコーダ５１およびスイッチ８によって実現されている。

実施の形態４．本実施の形態４の映像信号処理装置は、チューナ、復調器、デマルチプレクサについても複数備えた例である。

図８に実施の形態４をあらわすブロック図を示す。図８において２１，２２はチューナ、３１，３２は復調器であり、その外の部分は実施の形態３と同様の構成である。

複数の物理チャンネル（ＢＳとＣＳといったネットワークが異なる場合も含まれる）からの複数のトランスポートストリームを受け取る場合は、それぞれ、別々のチューナ、復調器、デマルチプレクサを経て複数（図では２つ）の圧縮映像データを得る。これ以降は実施の形態３と同様である。

以上説明した実施の形態では、デマルチプレクサ、デコーダ等を２個あるいは４個備えていた。しかし、これらの個数はこれに限定されるものではない。

上述した実施の形態では、ＭＰＥＧ２に準拠した映像データを処理する装置について説明した。しかし、本発明の適用の対象となるのは、ＭＰＥＧ２に準拠した映像データを処理する装置に限られるものではない。また、一つの圧縮映像データに対して割り当てるデコーダの個数も上述した例に限定されるものではない。その圧縮映像データのデコードに要する単位時間当たりの処理量、デコーダの処理能力に応じて設定すればよい。

本発明の実施の形態１における映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１におけるデマルチプレクサの構成を示すブロック図である。 実施の形態１におけるディスプレイプロセッサの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２における映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２におけるデマルチプレクサの構成を示すブロック図である。 実施の形態２におけるディスプレイプロセッサの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３における映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態４における映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。 従来の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。 従来のデマルチプレクサの構成を示すブロック図である。 従来のディスプレイプロセッサの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ アンテナ、 ２ チューナ、 ３ 復調器、 ４ デマルチプレクサ、６ ディスプレイプロセッサ、 ８ スイッチ、 ２１，２２ チューナ、 ３１，３２ 復調器、 ４１，４２ デマルチプレクサ、 ５１，５２，５３，５４ デコーダ、 ４００ 分配器、 ４０１ スイッチ、 ６２０ スイッチ、６２１ 判定部、 ６４１，６４２，６４３，６４４，６７１，６７２ メモリ、 ６６１，６６２ スイッチ、 ６５０，６５１ フィルタ。

Claims (2)

1. 異なる物理チャンネルまたは放送ネットワークを通じて送られてくる複数のトランスポートストリームを受信し、所望の映像を表示する映像信号処理装置であって、
   前記トランスポートストリームは各々、ＭＰＥＧ２に規定されているプロファイル及びレベル、または映像フォーマットを示す情報を含み、データ種別を識別するためのＩＤ番号をヘッダ部分に有するパケットから構成されるものであって、
   前記複数のトランスポートストリームから前記データ種別を識別するための前記ＩＤ番号に基づいて、少なくとも２以上の圧縮映像データを抽出し、複数の出力ポートを有し、前記映像フォーマットを示す情報に基づいて、前記圧縮映像データの各々に対応した前記出力ポートを選択するデマルチプレクサ部と、
   前記圧縮映像データの各々を並行してデコードし、前記各々に対応する映像データを抽出する少なくとも２以上のデコーダ部と、
   ユーザによる選択指示を受け付ける操作部と、
   前記映像データの各々をそれぞれ対応するメモリに蓄積し、前記映像データの各々に対応した前記映像フォーマットを示す情報に基づいて、前記映像データの各々に対応した映像を合成して表示するディスプレイプロセッサ部とを備え、
   前記デコーダ部は前記プロファイル及びレベルに応じて、前記デマルチプレクサ部内においてあらかじめ設定されており、
   前記ディスプレイプロセッサ部は並行してデコードしている複数の映像を一画面上において一度に表示するとともに、前記操作部においてユーザによる選択指示を受け付けた場合には、複数の映像のうちいずれか選択された映像だけを表示することを特徴とする映像信号処理装置。
2. 異なる物理チャンネルまたは放送ネットワークを通じて送られてくる複数のトランスポートストリームを受信し、所望の映像を表示する映像信号処理方法であって、
   前記トランスポートストリームは各々、ＭＰＥＧ２に規定されているプロファイル及びレベル、または映像フォーマットを示す情報を含み、データ種別を識別するためのＩＤ番号をヘッダ部分に有するパケットから構成されるものであって、
   前記複数のトランスポートストリームから前記データ種別を識別するための前記ＩＤ番号に基づいて、少なくとも２以上の圧縮映像データを抽出し、前記映像フォーマットを示す情報に基づいて、デマルチプレクサ部における複数の出力ポートの中から前記圧縮映像データの各々に対応した前記出力ポートを選択し、
   前記圧縮映像データの各々を並行してデコードし、前記各々に対応する映像データをそれぞれのデコーダ部において抽出し、
   ユーザによる選択指示を操作部において受け付けることを含み、
   前記映像データの各々をそれぞれ対応するメモリに蓄積し、前記映像データの各々に対応した前記映像フォーマットを示す情報に基づいて、ディスプレイプロセッサ部において前記映像データの各々に対応した映像を合成して表示することを含み、
   前記デコーダ部は前記プロファイル及びレベルに応じて、前記デマルチプレクサ部内においてあらかじめ設定されており、
   前記ディスプレイプロセッサ部は並行してデコードしている複数の映像を一画面上において一度に表示するとともに、前記操作部においてユーザによる選択指示を受け付けた場合には、複数の映像のうちいずれか選択された映像だけを表示することを特徴とする映像信号処理方法。

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