JP2010109932A - マルチディスプレイシステム及び符号化制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接するサブ画面の画質を揃え境界部分が目立つことを防ぐマルチディスプレイシステムおよび、その符号化制御方法を提供する。
【解決手段】入力される４ｃｈのビデオ信号を圧縮符号化するＥＮＣ１ａ〜１ｄがＤＥＣ２ａ〜２ｄへ向けて出力する符号化信号のビットレートをＣＯＮＴ３が測定し、その合計の符号化ビットレートが目標ビットレートに収まる様、ＣＯＮＴ３が測定３から各ＥＮＣ１へ符号化パラメータを設定する制御信号を送信し、ＤＩＳＰ４ａ〜４ｄのそれぞれが表示するサブ画面の画像品質を揃えることによりサブ画面の境界部分を目立たなくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の動画面を組み合わせて１つの画面として並べて表示するためのマルチディスプレイシステム及び符号化制御方法に関する。

イベント会場等では、大きな画面に元の１つの大きな画面が分割されて複数画面（以下、それぞれの画面をサブ画面と称する。）が並んで表示される、言い換えると、複数の異なった画面が並んで同時に表示されひとつお画面を構成するマルチディスプレイが用いられることがある。

１つのＣＲＴディスプレイに表示される映像を分割して表示する場合、電気的に１画面を複数の映像信号で分け合い、各サブ画面のコントラストや階調性を揃えることにより各画面を揃った表示レベルにする方法が提案されている（例えば、特許文献１。）。

しかし、上述のようなマルチディスプレイに独立した映像を並べて表示する場合、元々はＳＨＤ（スーパーハイビジョン）の素材映像から、４つの画面に変換された各サブ画面は、ＨＤ（ハイビジョン、高精細）エンコーダにより符号化された映像情報が伝送、復号化等を経てそれぞれのサブ画面に対応する投射型ディスプレイから１つのスクリーンへ投影され並べて表示される。

図９は、従来のマルチディスプレイ装置の構成を説明する機能ブロック図である。
図９において、マルチディスプレイ装置は、スプリッターＳで１つのチャネルから分割・変換された４チャネル（ｃｈ１〜ｃｈ４）のサブ画面それぞれに対応する４台のディスプレイ４で構成される。各ディスプレイ４は、スクリーンに各サブ画面の映像を投射する投射ディスプレイが代表的なものである。各チャネルのディスプレイ４へは、各チャネルの符号化装置１０（ｃｈ１〜ｃｈ４）で符号化された符号化映像信号（以下、符号化信号と称する。）が復号化装置ＤＥＣ（デコーダ）２０（ｃｈ１〜ｃｈ４）によって復号化された復号化ビデオ信号が入力する。

各チャネルの符号化装置１０（ｃｈ１〜ｃｈ４）は、ＳＨＤ（スーパーハイビジョン）の素材映像から、４つの画面に変換されたサブ画面のそれぞれ独立したビデオ信号になって入力される。そして、それぞれのビデオ信号が符号化装置１０で圧縮率が異なって符号化され、復号化ビデオ信号も各符号化装置の圧縮率に対応してサブ画面毎の画質が異なる場合には、本来無い画面境界部分が目立って線状に表示されてしまう問題が有った。
特開２００４−２９５１３３号公報 （第４５頁、第３０図）

マルチディスプレイでは、サブ画面用に入力されるビデオ信号のそれぞれがサブ画面の変化に応じて符号化装置１０で圧縮率が異なって符号化され、復号化出力も各符号化装置の圧縮率に対応してサブ画面毎の画質が異なる結果となり特に画面境界が目立つ問題が有った。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので隣接するサブ画面の画質を揃え、境界部分が目立つことを防いだマルチディスプレイシステムおよび、その符号化制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のマルチディスプレイシステムは、独立した複数の系統から入力されるビデオ信号を系統毎の符号化装置で符号化した各符号化信号を伝送路、又は記憶媒体の中継媒体を介した後、前記系統毎に対応する復号化装置で復号化ビデオ信号に変換し、前記各復号化ビデオ信号を入力して表示するサブ画面を並べて１つの大画面のディスプレイにして表示するマルチディスプレイシステムにおいて、符号化パラメータの制御入力手段を備え、前記ビデオ信号を入力し、前記符号化パラメータの設定入力手段に入力される制御信号に従い圧縮符号化をした符号化信号を出力する符号化装置と、前記各符号化装置が出力する符号化信号のビットレートを測定する測定手段と、前記各符号化装置が出力する符号化信号のビットレートの合計を目標ビットレートとして設定する目標ビットレート設定手段と、前記測定されたビットレートと前記設定された目標ビットレートとを比較し、前記測定されたビットレートの合計が前記目標ビットレートに収める制御信号を各前記符号化装置の前記符号化パラメータの制御入力手段に出力する符号化パラメータの設定手段とを備える符号化制御手段とを具備する。

また、本発明のマルチディスプレイシステムの符号化制御方法は、符号化装置の符号化を管理する符号化制御手段を備え、独立した複数の系統から入力されるビデオ信号を系統毎の符号化装置で符号化した各符号化信号を伝送路、又は記憶媒体の中継媒体を介した後前記系統に対応する復号化装置で復号化ビデオ信号に変換し、前記各復号化ビデオ信号を入力して表示するサブ画面を並べて１つの大画面のディスプレイにして表示するマルチディスプレイシステムの符号化制御方法において、前記符号化制御手段は、前記各符号化装置が出力する符号化信号のビットレートの合計が目標ビットレートとして設定され、前記各符号化装置が出力する符号化信号のビットレートを測定し、前記測定されたビットレートと前記設定された目標ビットレートとを比較し、前記測定されたビットレートの合計が前記目標ビットレートに収める符号化装置毎の符号化パラメータを設定する制御信号を各前記符号化装置に出力し、前記制御信号が入力される符号化装置は、それぞれ入力されるビデオ信号を前記設定された符号化パラメータにより圧縮符号化して前記復号化装置へ向けて出力することを特徴とする。

本発明によれば、隣接するサブ画面の画質を揃え境界部分が目立つことを防ぐマルチディスプレイシステムおよび、その符号化制御方法を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明の実施例に係るマルチディスプレイシステムの構成図である。

図１においてマルチディスプレイシステムは、１画面を構成するスーパーハイビジョンの映像素材の映像信号から、４つの分割されたサブ画面それぞれに対応するハイビジョンの４チャネル（ｃｈ ａ〜ｃｈ ｄ）のビデオ信号にして出力するスプリッターＳと、入力する４チャネル（ｃｈ ａ〜ｃｈ ｄ）のビデオ信号それぞれに対応する圧縮符号化装置であるＥＮＣ（符号化装置）１ａ〜１ｄ、ＤＥＣ（復号化装置）（２ａ〜２ｄ）、ＣＯＮＴ（符号化制御装置）３と、各サブ画面の復号化ビデオ信号を表示するＤＩＳＰ（ディスプレイ）（４ａ〜４ｄ）とが備えられている。以下、各チャネルで共通な事項については、特に説明しない限り符号“ａ”〜“ｄ”を省略して説明する。

各ＥＮＣは、符号化パラメータが目標ビットレートで動作するＶＢＲ（Variable Bit Rate）符号化動作を行う符号化装置であり、また、ＥＮＣ１とＤＥＣ２との間は、例えば、多チャンネルの各符号化信号を多重して伝送するネットワーク、又は、多チャンネルの各符号化信号を同一記憶媒体上に記録蓄積して出力する記録装置の様な中継媒体Ｍを介して符号化信号が授受される場合がある。本発明は、特に帯域制限が有るようなネットワークを介してマルチディスプレイを行う様な場合に有効である。

ＣＯＮＴ３は、各サブ画面の境界が目立たなくなるようＥＮＣ１からＤＥＣ２の間の各チャネルの符号化信号をモニタ信号として入力し、モニタ信号から生成した各ＥＮＣ１ａ〜１ｄに対する符号化に関わる制御信号を出力するものである。

ディスプレイ４は、スクリーンに各サブ画面の映像を投射する投射ディスプレイが代表的なものであり、各チャネルの表示映像がスクリーン上に投影されて１つの画面を構成している。

各チャネルのビデオ信号は、例えば、スーパーハイビジョン１画面を４つのハイビジョン画面に分割した１つの映像素材を分割した映像信号である。各ＥＮＣ１は、ＨＤ対応の圧縮符号化を行う符号化装置であり入力されたビデオ信号をそれぞれ符号化しているが、この圧縮度を設定するための制御信号がＣＯＮＴ３から入力される。

以下、実施例１における圧縮度制御を行う動作処理について説明する。

実施例１では、例えば、専用回線を用いて遠隔地にビデオ信号を伝送して表示する様な場合、専用回線の許容帯域内で符号化信号を伝送するよう目標ビットレート制御を設けて伝送する場合に適用される方法である。

図２は、実施例１において適用されるＣＯＮＴ３の動作処理を説明する機能ブロック図である。
図２において、ＣＯＮＴ３は、それぞれが内部バス等で接続される符号量測定部３１ａ〜３１ｄ、監視制御部３２、符号量設定部３３ａ〜３３ｄと、目標ビットレート設定部３４とを備えている。

符号量測定部３１ａ〜３１ｄは、各ＥＮＣ１ａ〜１ｄからの符号化信号を入力し、例えば、０．５秒間隔の様な短い周期で各チャネルの符号化信号のビットレートを測定した測定情報を内部バスへ出力する。

目標ビットレート設定部３４は、オペレータ又は、図示されない通信手段等を介して外部から、マルチディスプレイ部４へ向けＤＥＣ２へ出力される各チャネルの符号化信号を合計した最大許容ビットレート、即ち、目標ビットレートを入力する入出力手段である。また、符号化パラメータの設定方式を、目標ビットレート方式か、それとも後述の量子化ステップサイズ方式かの設定が目標ビットレート設定部３４によって行われる。

監視制御部３２は、内部バスを監視し、測定したビットレートと、最大許容ビットレートとを照合比較して各チャネルへ配分するビットレートを求める演算を行い、内部バスを介して符号量設定部３３ａ〜３３ｄへ符号化ビットレートを制御する制御情報を出力する。

符号量設定部３３ａ〜３３ｄは、受信した制御情報から各チャネルのＥＮＣ１ａ〜１ｄへそれぞれ符号化ビットレートを設定する制御信号を生成して出力する。この制御信号は、例えば、ＭＰＥＧ−２符号化方式におけるＶＢＲ符号化の平均ビットレート、又は、最大ビットレートを設定する設定信号である
ＥＮＣ１ａ〜１ｄは、この入力された制御信号のビットレートに基づき入力されるビデオ信号を符号化して出力する。

図３は実施例１のマルチディスプレイの動作手順を説明するフローチャートである。
以下、図３を参照して実施例１のマルチディスプレイシステムの動作手順を説明する。

即ち、ｃｈ ａ〜ｃｈ ｄの各チャネルが、符号化装置（ＥＮＣ）出力と復号化装置（ＤＥＣ）入力区間の間が５０Ｍｂｐｓの伝送路で多重されて伝送される様な場合、ＣＯＮＴ３の目標ビットレート設定部３４から、ＥＮＣ１ａ〜１ｄの出力合計の最大許容ビットレート、例えば、伝送速度の５０Ｍｂｐｓの最大許容ビットレートが目標ビットレートとしてオペレータ等により設定入力される（ステップｓ１）。なお、以下のビットレートは、本発明を説明する為の数値例であって、発明の効果、目的を実現するために特定される数値では無い。

ＥＮＣ１ａ〜１ｄは、所定の起動条件、例えば、ＭＰＥＧ２の圧縮符号化を行いデフォルトの出力ビットレート２５Ｍｂｐｓで符号化信号を出力する動作を開始する（ステップｓ２）。

図４は、実施例１のマルチディスプレイの動作を説明する画面構成例である。
図４において、サブ画面４ａ〜４ｄは、それぞれ復号化ビデオ信号のｃｈ ａ〜ｃｈ ｄに対応している。ここでは画面全体がスポーツ中継のシーンで上部に空が写り、下部に選手等が写っている場合を示している。

そして、ＥＮＣ１ａ〜１ｄは、動作開始後、入力されるビデオ信号に対応して圧縮度を自己調整し、画面下部のチャネル（以下、ｃｈ）ｃ、ｃｈ ｄの様に画面上の変化が大きい画面では、５０Ｍｂｐｓの様なビットレートで出力し、反対に、ｃｈ ａ、ｃｈ ｂ、の画面の様に空が多く占められるような変化の少ない画面では、１２．５Ｍｂｐｓの様なビットレートで出力するように動作する（ステップｓ３）。この、ビットレートの自己調整は、例えば、１秒程度の間隔で行われる。

伝送帯域に制限が無く、各チャネルの出力の合計ビットレートに制限が無い場合には４チャネルの各画面は、最適化され整った集合画面を構成可能だが、制限帯域内でしか伝送出来ない場合では帯域不足が発生すると、チャネルの画面劣化が一様でなくなり、また各画面の境界も乱れた集合画面になる。

例えば、ビットレート５０Ｍｂｐｓ内で伝送するため、圧縮率が１２．５Ｍｂｐｓの様に各チャネルのビットレートを一様にする方法では、動きが激しい画面では、ビットレートが不足し画面が劣化し、一方動きが殆ど無い画面では、劣化が無いか、目立たなくなる。そして、ｃｈ ａ、ｂとｃｈ ｃ、ｄとの境界部分が不規則に乱れる等の不快な画面になる場合も生じる。

そこで、本発明の実施例１においては、最大許容帯域内で多重する為、各チャネルの劣化度合いを揃える処理を行う。

自己調整開始直後から、符号量測定部３１ａ〜３１ｄは、各ｃｈ ａ〜ｃｈ ｄの出力ビットレートを測定する（ステップｓ４）。各ＥＮＣは、デフォルトのビットレートから最適化した映像符号化を行うため、例えば、ｃｈ ｃとｃｈ ｄとは２５Ｍｂｐｓ、ｃｈ ａは１２Ｍｂｐｓ、ｃｈ ｂは９Ｍｂｐｓになったとする。

符号量測定部３１ａ〜３１ｄは、この測定結果を内部バス等を介して監視制御部３２へ送信する。監視制御部３２は、この測定結果から全チャネルの合計のビットレートの７１Ｍｂｐｓを算出する（ステップｓ５）。そして、目標ビットレート５０Ｍｂｐｓと比較して目標ビットレートより測定結果の合計値が許容範囲（例えば、＋０、−５Ｍｂｐｓ）を超える場合（ここでは大きい）は（ステップｓ６がＮｏ）、各ＥＮＣ１のビットレートを減少させる判断をする。

ビットレートの設定基準は、基本的には合計ビットレートが目標ビットレート以内になるよう各チャネルのビットレートを同一比率に近い割合で、段階的に設定された符号化ビットレートに設定する様符号化速度の候補を選定する（ステップｓ７）。その結果、監視制御部３２は、例えば、各ＥＮＣ出力の合計が５０Ｍｂｐｓとなる様に最大符号化速度をｃｈ ｃ、ｄに対しては、各１８Ｍｂｐｓ、ｃｈ ａに対しては８ＭＢｐｓ、ｃｈ ｂには ６Ｍｂｐｓに調整する制御情報を符号量設定部３３ａ〜３３ｄへ出力する。そして、符号量設定部３３ａ〜３３ｄは、各ＥＮＣ１ａ〜１ｄへ上記ビットレートを設定する制御信号を送信する（ステップｓ８）。

もし、合計値が４８Ｍｂｐｓの様な許容範囲内の場合（ステップｓ６がＹｅｓ）、そのデフォルト、もしくは現在設定中のビットレートを継続した設定値を各ＥＮＣ１にビットレート設定値として符号量設定部３３ａ〜３３ｄへ出力する（ステップｓ８）。

各ＥＮＣ１ａ〜１ｄは、上記更新された設定値で符号化した符号化信号を中継媒体Ｍである伝送路を介してＤＥＣ２ａ〜２ｄへ送信し、ＤＩＳＰ４ａ〜４ｄは、ＤＥＣ２ａ〜２ｄから入力される復号化ビデオ信号を画面に表示する。

各ＥＮＣ１ａ〜１ｄは、更新設定された最大符号化速度で圧縮符号化を続けるうち、入力するビデオ信号のシーンが変化し、出力しているビットレートが、ｃｈ ｃ、ｄ、ａ、ｂでは、それぞれ１６Ｍｂｐｓ、１０Ｍｂｐｓ、８Ｍｂｐｓ、６Ｍｂｐｓになったとする。

この場合、合計ビットレートは、４０Ｍｂｐｓで帯域に余裕が有る（ステップｓ６がＮｏ）。ｃｈ ｃ、ｄは、画面変化が大きいビデオ信号が伝送されているがｃｈ ａ、ｂは、画面変化は小さい。そして、ｃｈ ａ、ｂとｃｈ ｃ、ｄの境界に不規則に動く模様が生じている。

この様な見難い画面を避けるために監視制御部３２は、４つの画面の劣化具合が揃うように、再び符号化速度を調整可能な処理を行っている。即ち、監視制御部３２は、目標ビットレート更新の制御信号を送信した後も、例えば、１秒間隔で各ＥＮＣが出力する符号化信号のビットレートを測定する（ステップｓ４）。

そして、ビットレートの設定値と測定値との差が所定の範囲を超えた場合（ステップｓ４がＹｅｓ）、ビットレートの再々設定を行う。この再々設定を行うにあたりここで説明しているように、もし、目標ビットレートよりも、測定ビットレートが低い場合、各チャネルのビットレートの合計値が目標ビットレート以下にして、可能な限り、現在高い方のビットレートで符号化しているチャネルは更に高いビットレートにして符号化を行い、低い方のビットレートで動作しているチャネルをより低速なビットレートにすれば全体の画質が揃うことになる。

そこで、監視制御部３２は、ｃｈ ｃに対して更に高い最大ビットレートである２４Ｍｂｐｓを最大符号化速度に再々設定し、ｃｈ ｄには、１２Ｍｂｐｓ、ｃｈ ａには１０Ｍｂｐｓ、ｃｈ ｂには、４Ｍｂｐｓを再々設定する（ステップｓ７）。

こうすることにより、ビットレート不足チャネルには更にビット割当を与え、余裕が有るチャネルはビット割当を減らすことになり、マルチディスプレイの各チャネル間の画質の差を少なくすることが可能になる。

この最大符号化速度の設定は、各ＥＮＣ１に予め幾つかにランクづけられた符号化速度（ビットレート）の候補がリストされており、監視制御部３２は、その候補を組み合わせることによって各ＥＮＣ１への割当符号化速度を決定する。

候補の組合せは、組合せ値の合計ビットレートが最大符号化速度内になるように補償的（アダプティブ）に決定すれば、伝送路、又は、記憶装置等の中継媒体Ｍの最大許容ビットレートを有効に用いることが出来る。

また、予め、ビットレート割当を、測定したビットレートの低いチャネルから、例えば１：２：４：８、又は １：１．５：２．２５：５の様に級数的に配分するように決めておくものであっても良い。この級数のパタンは、測定したビットレートの比例関係から更に最大ビットレートと最小ビットレートとの比例関係を更に大きくするように準備されていると良い。

そして、監視制御部３２は、予め、測定したビットレートの比に対する更新ビットレートの関係をテーブルにして内部メモリに予め記憶しておき、ビットレート測定後直ちにこのテーブルと照合する。この方式は、補償的にビットレート配分を求める方法よりも簡便であり、速やかに更新が可能になる。

また、上記説明では、設定されたビットレートと測定結果とを照合比較するステップｓ１３を設けているが、これを省略して、定期的なビットレート測定を行うのに合わせて毎回再々設定を行うようにしても良い。

更に、各ＥＮＣ１に対してビットレートを設定する制御情報を最大符号化速度で設定するものにしているが、代わりに平均符号化速度を設定値にするようにしたものであっても良い。この方法ではＩＰ網等を介して伝送する場合、伝送路の変動が吸収されやすくなる。

なお、圧縮符号化にＭＰＥＧ２の様なＧＯＰ単位で圧縮符号化処理を行う場合、各チャネルで再生されるフレームのピクチャタイプ（Ｉ／Ｂ／Ｐ）を揃えると、マルチディスプレイの各チャネルでの画質が揃うので、ＣＯＮＴ３から、ＧＯＰの先頭を合わせる為の同期信号が図示されない同期信号供給手段により、各符号化装置および中継媒体に対して供給される。

実施例１では、ＣＯＮＴ３が符号化パラメータが目標ビットレートである各符号化装置に対してそれぞれの符号化ビットレートを調整するが、実施例２は、符号化パラメータが符号化ステップサイズである符号化装置に対して同一の量子化ステップサイズにすることにより画質を揃える処理が行われる。実施例２のシステム構成は、実施例１と同様の図１で示される。

図５は、実施例２におけるＣＯＮＴ３の動作を説明する機能ブロック図である。
図５においてＣＯＮＴ３は、それぞれが内部バス等で接続される符号量測定部３１ａ〜３１ｄ、監視制御部３２、量子化ステップサイズ設定部３５と、目標ビットレート設定部３４とを備えている。

符号量測定部３１ａ〜３１ｄは、各ＥＮＣ１ａ〜１ｄからの符号化信号を入力し、例えば、数秒（５秒）間隔の周期で各チャネルの符号化信号の総和の平均符号化ビットレートを測定した測定情報を内部バスへ出力する。

目標ビットレート設定部３４は、符号化パラメータの設定方法と、各ＥＮＣ１の実施例１と同様の各チャネルの符号化信号を合計した最大許容ビットレートを入力する入出力手段である。

監視制御部３２は、内部バスを監視し測定した平均符号化ビットレートと、最大許容ビットレートとを照合比較して両者が一致するよう、ＥＮＣ１に設定する量子化ステップサイズを求める演算を行い、内部バスを介して量子化ステップサイズ設定部３５ａ〜３５ｄへ量子化ステップサイズを制御する制御情報を出力する。

量子化ステップサイズ設定部３５は、受信した制御情報からＥＮＣ１ａ〜１ｄへ共通の量子化ステップサイズを設定する制御信号を生成して出力する。

ＥＮＣ１ａ〜１ｄは、この入力された制御信号に基づき入力されるビデオ信号のステップサイズを調整した符号化をして出力する。

図６は、実施例１におけるマルチディスプレイの動作手順を説明するフローチャートである。
以下、図５、図６を参照して実施例１のマルチディスプレイシステムの動作手順を説明する。

即ち、符号化装置出力と復号化装置入力区間の間が５０Ｍｂｐｓの伝送路で多重されてｃｈ ａ〜ｃｈ ｂの各チャネルが伝送される様な場合、ＣＯＮＴ３の目標ビットレート設定部３４から、ＥＮＣ１ａ〜１ｄの出力合計の最大許容ビットレートを、例えば、伝送速度の５０Ｍｂｐｓの最大許容ビットレートが目標ビットレートとしてオペレータ等により設定入力される（ステップｓ１１）。なお、以下のビットレートは、本発明を説明する為の数値例であって、発明の効果、目的を実現するために特定される数値では無い。

ＥＮＣ１ａ〜１ｄは、所定の起動条件、例えば、ＭＰＥＧ２の圧縮符号化を行い、例えば、デフォルトの１０ｂｉｔ／ｆｕｌｌ（ビデオ信号のフルスケールに対するビット（ステップ数）で符号化信号を出力する動作を開始する（ステップｓ１２）。

この方法では、全部の符号化装置が同じ量子化ステップサイズ、言い換えれば、同じ分解能でビデオ信号が符号化されるので、チャネル間の画質の差は無く、隣接画面でも境界線が乱れることは無い。

図７は、量子化ステップサイズとビット数との対応の概念図である。

図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ１０ｂｉｔで符号化するフルスケール１Ｖｐ−ｐ、０．４Ｖｐ−ｐのビデオ信号の波形図である。図６（ｂ）の様に振幅が小さく、変化も小さいビデオ信号で画面が構成されている場合には、図６（ａ）に比べて信号の振幅が小さく、変化率も小さいので圧縮符号化を行った場合は発生ビット数が少なくなる。

図８は、実施例２に関わるマルチディスプレイの動作を説明する画面構成例である。
図８において、サブ画面４ａ〜４ｄは、それぞれ復号化ビデオ信号のｃｈ ａ〜ｃｈ ｄに対応している。ここでは、サブ画面４ａ〜４ｃ（それぞれｃｈ ａ〜ｃｈ ｃに対応）は、空と海とが多く占められ、サブ画面４ｄ（ｃｈ ｄに対応）は、海に突き出た半島の風景の様な画面上の明暗の変化が大きい。

ＥＮＣ１ａ〜１ｄは、動作開始直後、入力されるビデオ信号に対応して、デフォルトの１０ｂｉｔ／ｆｕｌｌで符号化した符号化信号を出力するが続いて圧縮度を自己調整し、例えば、ｃｈ ｄの海に突き出た半島の風景の様な画面上の明暗の変化が大きい画面では、２５Ｍｂｐｓの様なビットレートで出力する。反対に、海辺から水平線を移す様なｃｈ ａ〜ｃｈ ｃの画面に空と海とが多く占められ、コントラストが少ない画面では、６Ｍｂｐｓの様なビットレートで出力する様になる。

この、ビットレートの再調整は、例えば、５秒程度の間隔で行われる。

各符号量測定部３１ａ〜ｄは、例えば、０．５秒毎に各符号化装置からの符号化信号のビットレートを測定し（ステップｓ１３）、内部バスへ出力し、監視制御部３２は、その測定値から５秒間の平均合計符号化ビットレートを算出する（ステップｓ１４）。

今、コントラスト差が少ないような画面が増えて、ｃｈ ａ〜ｃｈ ｃの３チャネルが６Ｍｂｐｓ、ｃｈ ｄが１２Ｍｂｐｓ出力となり、合計符号化ビットレートの平均値が３０Ｍｂｐｓとなったとする。この平均合計符号化ビットレートは、目標符号化ビットレート５０Ｍｂｐｓに対し６０％で、余裕が４０％と基準の３０％より大きすぎる。

監視制御部３２は、目標符号化ビットレートと平均合計符号化ビットレートを比較し、目標符号化ビットレートに対して所定以上余裕がある（ステップｓ１５がＹｅｓ）場合、量子化ステップサイズを上げる、即ち、各符号化装置の符号化ビット数を一律に上げる場合について目標符号化ビットレートと仮定した平均合計符号化ビットレートの余裕を試算して比較する（ステップｓ１６）。

すなわち、量子化ステップサイズに比例して符号化ビットレートが変化するので監視制御部３２は、１４ｂｉｔ／ｆｕｌｌの量子化ステップサイズにすると平均合計符号化ビットレートが目標符号化ビットレートの５０Ｍｂｐｓを超える恐れがある。そこで、１２ｂｉｔ／ｆｕｌｌと変更する場合について調べると、４０Ｍｂｐｓの平均合計符号化ビットレートが予測され、余裕があるので、１２ｂｉｔ／ｆｕｌｌに設定する制御信号を量子化ステップサイズ設定部３５に出力する（ステップｓ１７）。１２ｂｉｔ／ｆｕｌｌに設定するコマンドが、さらに量子化ステップサイズ設定部３５から各ＥＮＣ１へ送信される。

その結果、各ＥＮＣ１の量子化ステップサイズは１２ｂｉｔ／ｆｕｌｌで動作し、ｃｈ ａ〜ｃｈ ｃは、各８Ｍｂｐｓで出力し、ｃｈ ｄが１６Ｍｂｐｓ、合計４０Ｍｂｐｓで出力するようになる。そして、この更新は、全サブ画面の量子化ステップサイズは揃って画質が向上するので、画面間での差や、境界線での不都合も発生しない。

なお、５秒間毎に測定した平均合計符号化ビットレートが目標ビットレートを超えるような（ステップｓ１５がＮｏ）場合、ステップｓ１６で上記説明とは反対に一律に例えば８ｂｉｔ／ｆｕｌｌの様に粗い量子化ステップサイズに更新する。

目標ビットレートに対して７０〜１００％の場合（ステップｓ１５がＹｅｓ）、言い換えれば余裕が３０％以無いに収まる場合は現在の量子化ステップサイズがそのまま維持される（ステップｓ１９）。

この場合も揃って画質は劣化するが、サブ画面間での画質の差は生じない。

実施例２は、シーン変化が大きくない画面のビデオ信号に適しており、目標ビットレートに対する符号化装置の制御が容易な為装置も小規模、低コストになる特徴がある。

以上説明したごとく、本発明の実施例にかかわるマルチディスプレイシステムは、時々刻々変化するビデオ信号に対して、各サブ画面の画質を揃えて変更することにより境界部分に異常のないマルチディスプレイシステムを提供することができる。

また、本発明は、上記主旨を逸脱しない範囲で、構成、処理手順等が変更されたものであっても良い。例えば、スーパーハイビジョンの映像信号による１画面を入力する代わりに、通常のハイビジョン信号による１画面をスプリッターにより４分割する様な場合においても、本発明が適用可能なことは、言うまでも無い。また、この分割されたサブ画面用の映像信号は、見かけ上の精細度を改善するために、ハイビジョン信号を補間して変換生成された映像信号を用いても良い。

なお、本システムは、１画面のスーパーハイビジョンの映像信号から４つの分割された通常のハイビジョンにして再び大画面にして表示する場合以外に、本発明の応用として、元々が別個のハイビジョンの映像信号を１つの大画面に纏めて表示する場合に適用されても良い。この場合は境界線は元々異画面であることから当然発生するが、隣接するサブ画面の画質が揃うので隣接画面の違和感の発生を防ぐことが出来る。この応用例は、特に伝送路の帯域制限が有る場合に多画面を同時表示する場合でも帯域を融通してサブ画面の画質が揃ったマルチディスプレイシステムを提供出来る効果がある。

本発明の実施例に係るマルチディスプレイシステムの構成図。 実施例１において適用されるＣＯＮＴの動作処理を説明する機能ブロック図。 実施例１のマルチディスプレイの動作手順を説明するフローチャート。 実施例１のマルチディスプレイの動作を説明する画面構成例。 実施例２において適用されるＣＯＮＴの動作を説明する機能ブロック図。 実施例２のマルチディスプレイの動作手順を説明するフローチャート。 量子化ステップサイズとビット数との対応の概念図。 実施例２のマルチディスプレイの動作を説明する画面構成例。 従来のマルチディスプレイシステムの構成図。

符号の説明

１（１ａ〜１ｄ） ＥＮＣ（符号化装置）
２ ＤＥＣ（２ａ〜２ｄ）（復号化装置）
３ ＣＯＮＴ（符号化制御装置）
３１ａ〜３１ｄ 符号量測定部
３２監視制御部
３３ａ〜３３ｄ 符号量設定部
３４ 目標ビットレート設定部
３５ 量子化ステップサイズ設定部
４ａ〜４ｂ ＤＩＳＰ（ディスプレイ）
Ｍ 中継媒体
Ｓ スプリッター

Claims (8)

1. 独立した複数の系統から入力されるビデオ信号を系統毎の符号化装置で符号化した各符号化信号を伝送路、又は記憶媒体の中継媒体を介した後、前記系統毎に対応する復号化装置で復号化ビデオ信号に変換し、前記各復号化ビデオ信号を入力して表示するサブ画面を並べて１つの大画面のディスプレイにして表示するマルチディスプレイシステムにおいて、
   符号化パラメータの制御入力手段を備え、前記ビデオ信号を入力し、前記符号化パラメータの設定入力手段に入力される制御信号に従い圧縮符号化をした符号化信号を出力する符号化装置と、
   前記各符号化装置が出力する符号化信号のビットレートを測定する測定手段と、
   前記各符号化装置が出力する符号化信号のビットレートの合計を目標ビットレートとして設定する目標ビットレート設定手段と、
   前記測定されたビットレートと前記設定された目標ビットレートとを比較し、前記測定されたビットレートの合計が前記目標ビットレートに収める制御信号を各前記符号化装置の前記符号化パラメータの制御入力手段に出力する符号化パラメータの設定手段とを備える符号化制御手段とを具備する
   ことを特徴とするマルチディスプレイシステム。
2. 前記符号化制御手段は、
   前記符号化パラメータが目標ビットレートに設定された場合、
   前記各測定されたビットレートを比較し、そのうち高い方のビットレートの前記符号化信号を出力するチャネルの前記符号化装置に対してより高いビットレートの割合で、低い方のビットレートの前記符号化信号を出力するチャネルの前記符号化装置に対してより低いビットレートの割合で前記目標ビットレートの範囲内で再配分する様にして前記各符号化装置に前記制御信号を出力することを特徴とする請求項１記載のマルチディスプレイシステム。
3. 前記符号化制御手段は、
   前記符号化パラメータが量子化ステップサイズに設定された場合、
   前記各測定されたビットレートの平均合計符号化ビットレートを算出し、前記平均合計符号化ビットレートが前記目標ビットレートに収まる様共通の量子化ステップサイズを設定する制御信号を前記各符号化装置に出力することを特徴とする請求項１記載のマルチディスプレイシステム。
4. 上記各符号化装置に入力されるビデオ信号は、
   １画面を構成するスーパーハイビジョンの映像信号を４つのサブ画面に分割する変換をしたサブ画面毎のハイビジョンの映像信号であることを特徴とする請求項１記載のマルチディスプレイシステム。
5. 符号化装置の符号化を管理する符号化制御手段を備え、独立した複数の系統から入力されるビデオ信号を系統毎の符号化装置で符号化した各符号化信号を伝送路、又は記憶媒体の中継媒体を介した後前記系統に対応する復号化装置で復号化ビデオ信号に変換し、前記各復号化ビデオ信号を入力して表示するサブ画面を並べて１つの大画面のディスプレイにして表示するマルチディスプレイシステムの符号化制御方法において、
   前記符号化制御手段は、
   前記各符号化装置が出力する符号化信号のビットレートの合計が目標ビットレートとして設定され、
   前記各符号化装置が出力する符号化信号のビットレートを測定し、
   前記測定されたビットレートと前記設定された目標ビットレートとを比較し、前記測定されたビットレートの合計が前記目標ビットレートに収める符号化装置毎の符号化パラメータを設定する制御信号を各前記符号化装置に出力し、
   前記制御信号が入力される符号化装置は、それぞれ入力されるビデオ信号を前記設定された符号化パラメータにより圧縮符号化して前記復号化装置へ向けて出力する
   ことを特徴とするマルチディスプレイシステムの符号化制御方法。
6. 前記符号化制御手段は、
   前記符号化パラメータが目標ビットレートに設定された場合、
   前記各測定されたビットレートを比較し、そのうち高いビットレートの前記符号化信号を出力するチャネルの前記符号化装置に対してより高いビットレートの割合で、低いビットレートの前記符号化信号を出力するチャネルの前記符号化装置に対してより低いビットレートの割合で前記目標ビットレートの範囲内で再配分する様にして前記各符号化装置に前記制御信号を出力することを特徴とする請求項５記載のマルチディスプレイシステムの符号化制御方法。
7. 前記符号化制御手段は、
   前記符号化パラメータが量子化ステップサイズに設定された場合、
   前記各測定されたビットレートの平均合計符号化ビットレートを算出し、前記平均合計符号化ビットレートが前記目標ビットレートに収まる様共通の量子化ステップサイズを設定する制御信号を前記各符号化装置に出力することを特徴とする請求項５記載のマルチディスプレイシステムの符号化制御方法。
8. 上記各符号化装置に入力されるビデオ信号は、
   １画面を構成するスーパーハイビジョンの映像信号を４つのサブ画面に分割する変換をしたサブ画面毎のハイビジョンの映像信号であることを特徴とする請求項５記載のマルチディスプレイシステムの符号化制御方法。

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