JP4030015B2 - Frame synchronizer and frame synchronization method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、フレームシンクロナイザに関し、特にテレビ放送中にフレームシンクロナイザ内で映像の飛び越しや二度読み出しを起こさないようにする技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、非同期の映像データを、基準クロックに同期させるフレームシンクロナイザ(以下、FSという)が実用化されている。このFSは、映像データを記憶するリングバッファメモリを具備しており、このリングバッファメモリに映像データを書き込む動作と読み出す動作とを独立して行なうことにより、非同期の映像データを、同期を取りたい基準クロックに同期させるものである。
【0003】
例えば、他局の映像データのフレームを、他局の映像データのフレームにおける動作速度(他局クロック)に合わせた書き込みタイミングでリングバッファメモリに書き込み(フレーム0(F0)→フレーム1(F1)→フレーム2(F2))を行ない、自局の読み出しタイミング(基準クロック)でリングバッファメモリから映像データの読み出し(F0→F1→F2)を行なう。
【0004】
ところで、FSは、例えば読み出しタイミングが速い場合には、リングバッファメモリ上での遅延時間が徐々に短くなって行き、ついには読み出しタイミングが書き込みタイミングに追いつき、処理が破綻してしまう。このような処理を起こさせない為、FSでは、例えば、(1)読み出しを行なうデータと書き込みを行なうデータとの差がある閾値α以下であり、かつ、(2)読み出すデータが映像のフレーム又はフィールドの境目のデータである場合、読み出すデータを1フレーム分後退させ、同じデータを二度読み出すようにしている(F0→F1→F1→F2)。尚、閾値αは読み出しを行なうデータと書き込みを行なうデータとの差が大きい場合でも、読み出すデータがリングバッファメモリに記憶されているフレームの境目に来る前に、書き込みタイミングが読み込みタイミングに追いつことがないような必要最小限の値を取る(例えば、1ライン分のデータ)。このようにして、読み出しタイミングが、書き込みタイミングに追いつかないようにしている。
【0005】
一方、読み出しタイミングが遅い場合、リングバッファメモリ上での遅延時間が徐々に長くなる。そこで、FSは、例えば、(1)読み出しを行なうデータと書き込みを行なうデータとの差がある閾値(1フレーム分のデータ量+β)以下であり、かつ、(2)読み出すデータが映像のフレーム又はフィールドの境目のデータである場合、読み出すデータを1フレーム分飛び越させる(F0→F2)。尚、βのデータ量は”0”でも良いが、他局クロックが変動することを考慮に入れて、例えば、1ライン分のデータの値にしても良い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなFSでは、映像データをテレビ放送に使用していても、1フレームの飛び越しや二度読み出しが発生する可能性があり、1フレームの飛び越しや二度読み出しが発生した場合、その映像を見ている視聴者に違和感を与えていた。
【0007】
また、映像データの同期期間に重畳されているテレビ放送上の制御信号(CMキュー、字幕等)等にも影響を与えてしまう可能性があった。
【0008】
そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は、テレビ放送中にフレームの飛び越しや二度読み出しを極力行なわせないフレームシンクロナイザの技術を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的を達成する第1の発明は、非同期の映像データを、基準クロックに同期させるフレームシンクロナイザであって、
映像データを記憶する記憶手段と、
非同期の映像データを前記映像データのクロックで前記記憶手段へ書込む書込手段と、
前記記憶手段に記憶されている映像データを基準クロックで読み出す読出手段と、
前記記憶手段における前記書込手段による映像データの書込み位置と、前記記憶手段における前記読出手段の映像データの読出し位置との差が、第1の閾値以下、又は、第2の閾値以上となった場合、前記読出手段で読み出す映像データがテレビ放送に使用されているかを判断し、前記映像データがテレビ放送に使用されている場合には前記映像データのテレビ放送の使用を監視し、前記読出手段で読み出す映像データがテレビ放送に使用されなくなった場合、前記読出手段に1フレーム分二度読み出し、又は、前記読出手段に1フレーム分飛ばして読出しを行なわせる制御手段と
を有することを特徴とする。
【0010】
上記本発明の目的を達成する第2の発明は、上記第1の発明において、前記制御手段は、前記読出手段で読み出す映像データがテレビ放送に使用されていても、前記書込み位置と読出し位置との差が前記第1の閾値より小さい第3の閾値以下である場合、前記読出手段に1フレーム分二度読み出しを行なわせ、前記読出手段で読み出す映像データがテレビ放送に使用されていても、前記書込み位置と読出し位置との差が第2の閾値より大きい第4の閾値以上である場合、前記読出手段に1フレーム分飛ばして読み出しを行なわせるように構成されていることを特徴とする。
【0011】
上記本発明の目的を達成する第3の発明は、上記第1、第2の発明において、前記制御手段は、前記条件を満たし、かつ前記読出手段で読み出す映像データがフレーム又はフィールドの境目である場合、前記読出手段に1フレーム分二度読み出しを行なわせ、又は前記読出手段に1フレーム分飛ばして読み出しを行なわせるように構成されていることを特徴とする。
【0012】
上記本発明の目的を達成する第4の発明は、非同期の映像データを、基準クロックに同期させるフレーム同期方法であって、
非同期の映像データを、この映像データのクロックで、記憶装置に書込むステップと、
前記記憶装置から映像データを、基準クロックで読み出すステップと、
前記記憶装置における映像データの書込み位置と読出し位置との差が、第1の閾値以下、又は、第2の閾値以上となった場合、前記記憶装置から読み出す映像データがテレビ放送に使用されているかを判断し、前記映像データがテレビ放送に使用されている場合、前記映像データのテレビ放送の使用を監視するステップと、
前記監視の結果、前記読出手段で読み出す映像データがテレビ放送に使用されなくなった場合、前記読出手段に1フレーム分二度読み出し、又は、前記読出手段に1フレーム分飛ばして読出しを行うステップと
を有することを特徴とする。
【0013】
上記本発明の目的を達成する第5の発明は、上記第4の発明において、前記読み出した映像データがテレビ放送に使用されている場合であっても、前記記憶装置における映像データの書込み位置と読出し位置との差が、前記第1の閾値よりも小さい第3の閾値以下となった場合には、映像データの読出し位置を1フレーム分戻って二度読みするステップを更に有することを特徴とする。
【0014】
上記本発明の目的を達成する第6の発明は、上記第4、5の発明において、前記読み出した映像データがテレビ放送に使用されている場合であっても、前記記憶装置における映像データの書込み位置と読出し位置との差が、前記第2の閾値よりも大きい第4の閾値以上となった場合には、映像データの読出し位置を1フレーム分進ませて、映像データを読み出すステップを更に有することを特徴とする。
【0015】
上記本発明の目的を達成する第7の発明は、上記第4、5、6の発明において、映像データの読出し位置を1フレーム分戻って二度読みするタイミング、又は映像データの読出し位置を1フレーム分進ませて映像データを読み出すタイミングが、映像データの読出し位置がフレーム又はフィールドの境目となったタイミングで行なわれることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態について説明する。
【0017】
尚、第1の実施の形態では、映像データを1秒間に60枚のフレームを伝送する伝送方式、例えば525p等の伝送方式の場合について説明する。また、1フレームは525ライン(走査線)から構成されているものとし、1ラインのデータ量は、720画素分のデータ量とする。
【0018】
更に、以下の説明で用いるOAタリーは、映像データがテレビ放送に使用されているか否かを示す情報である。例えば、OAタリーがオンの場合は、フレームシンクロナイザから出力された映像データがテレビ放送に使用されていること示し、OAタリーがオフの場合は、映像データがテレビ放送に使用されていないことを示す。
【0019】
図1は第1の実施の形態を示すもので、フレームシンクロナイザのブロック図である。図2はリングバッファメモリのメモリ領域を示す図である。
【0020】
図1中、リングバッファメモリ100は、1フレーム分の映像データをライン単位で記憶するものである。リングバッファメモリ100は、図2に示すが如く、少なくとも2フレーム以上分の映像データを記憶する記憶容量を持つ。
他局クロック生成部500は、非同期の映像データからこの映像データの動作クロック(以下、便宜的に他局クロックと言う)を生成するものである。
【0021】
書込制御部200は、他局クロック生成部500で生成された他局クロックに基づいて、非同期の映像データをライン単位で順次リングバッファメモリ100に書き込むものである。また、書込制御部200はラインカウンタ210を有し、リンクバッファメモリ100に書き込んだライン数をラインカウンタ210で計測する。また、書込制御部200は、計測したライン数をタイミング制御部400に送信する。
【0022】
読出制御部300は、基準クロックに基づいて、リングバッファメモリ100に記憶されている映像データをライン単位で順次読み出すものである。また、読出制御部300はラインカウンタ310を有し、リングバッファ100から読み出したライン数をラインカウンタ310で計測する。また、読出制御部300は、計測したライン数をタイミング制御部400に送信する。
【0023】
更に、読出制御部300は、タイミング制御部400からの指示に従って、ラインの読出し位置を変更し、フレームの二度読み出し、又は1フレーム分飛び越して読出しを行なう。
【0024】
タイミング制御部400は、書込制御部200からのライン数と、読出制御部300からのライン数とに基づいて、書込制御部200による書き込みラインと読出制御部300による読み出しラインとのライン差を算出する。
【0025】
例えば、タイミング制御部400は、(読出制御部300からのライン数−書込制御部200からのライン数)を計算してライン差を算出する。そして、タイミング制御部400は、算出したライン差を監視し、このライン差が予め設定されている第1の閾値以下、又は第2の閾値以上になると、OAタリーがオフであるかを判断する。すなわち、FSから出力される映像データがテレビ放送に使用されていないかを判断する。判断の結果、OAタリーがオフ、すなわち、FSから出力される映像データがテレビ放送に使用されておらず、ライン差が第1の閾値以下の場合、図3に示す如く、タイミング制御部400は、ラインの読出し位置を1フレーム分(525ライン)戻して二度読み出すように読出制御部300に指示する。一方、OAタリーがオフ、すなわち、FSから出力される映像データがテレビ放送に使用されておらず、ライン差が第2の閾値以上の場合、図4に示す如く、タイミング制御部400は、1フレーム分(525ライン)破棄し、ラインの読出し位置を1フレーム分飛ばした位置に変更するように読出制御部300に指示する。
【0026】
尚、第1の閾値は、映像データがテレビ放送で1日程度連続使用(OAタリーがオン)された場合でも、書込制御部200による書き込みラインの位置に追いつくことがないような最小限の値とする。本実施の形態では、閾値A=10(ライン)として説明する。また、閾値Bについては、1フレーム分読み飛ばすことを考慮し、本実施の形態では536(ライン)として説明する。
【0027】
続いて、上記構成における動作について説明する。
【0028】
尚、以下の説明では、説明を簡単にする為、非同期の映像データの動作クロック(他局クロック)が基準クロックよりも遅い場合と速い場合とに分けて説明する。
【0029】
1)まず、他局クロックが基準クロックより遅い場合(読出制御部300の読み出しラインの位置が、書込制御部200の書き込むラインの位置に徐々に近づいて行く場合)について説明する。尚、読出制御部300は、書込制御部200がリングバッファメモリ100に1フレーム分の映像データを書き込んだ後に動作を開始するもとする。また、第1の閾値を10ラインとして説明する。
【0030】
書込制御部200は、他局の映像データをライン単位で順次リングバッファメモリ100に書き込んで行く。これと共に、書込制御部200は、リングバッファメモリ100にラインを書き込む毎に、ラインカウンタ210のライン数をカウントアップする。そして、書込制御部200は、ラインカウンタ210の示すライン数をタイミング制御部400に送信する。
【0031】
一方、読出制御部300は、自局の基準クロックに従って、リングバッファメモリ100からライン単位で映像データを読み出して行く。これと共に、読出制御部300は、リングバッファメモリ100からライン単位で映像データを読み出す毎にラインカウンタ310のライン数をカウントアップする。そして、読出制御部300は、ラインカウンタ310の示すライン数をタイミング制御部400に送信する。
【0032】
タイミング制御部400は、(読出制御部300からのライン数−書込制御部200からのライン数)を計算してライン差を算出する。例えば、書込制御部200からのライン数が780、読出制御部300からのライン数が770である場合、タイミング制御部400は、(780−770)の計算をし、ライン差”10”を算出する。そして、タイミング制御部400は、算出したライン差を監視し、このライン差が第1の閾値の10ライン以下になると、OAタリーがオフであるかを判断する。
【0033】
OAタリーがオフである場合、タイミング制御部400は、ライン位置を1フレーム分(525ライン分)戻すように読出制御300に指示する。この指示を受けた読出制御部300は、次の読み出しラインの位置を、既に読み終えた1フレーム分(525ライン分)前のライン位置に戻す。
【0034】
一方、ライン差が第1の閾値の10ライン以下になったにも係らず、引き続きOAタリーがオンである場合、タイミング制御部400はOAタリーがオフとなるのを監視し、オフとなった場合には上述の動作を行なう。
【0035】
2)次に、他局クロックが自局の基準クロックより速い場合(読出制御部300の読み出しラインの位置が、書込制御部200の書き込みラインの位置から徐々に離れて行く場合)について説明する。尚、タイミング制御部400においてライン差を求めるまでの動作は、上記で説明した動作と同様であることから詳細な説明は省略する。また、読出制御部300は、書込制御部200がリングバッファメモリ100に1フレーム分の映像データを書き込んだ後に動作を開始するもとする。また、上述の第2の閾値を536ラインとして説明する。
【0036】
タイミング制御部400は、ライン差を監視し、ライン差が536ライン以上であるか否かを判断する。例えば、書込制御部200からのライン数が”
1078”、読出制御部300からのライン数が”54”である場合、タイミング制御部400は、(1078−542)を計算し、ライン差”536”を算出する。そして、ライン差が536本以上であると判断されると、OAタリーがオフであるかを判断する。
【0037】
OAタリーがオフである場合、タイミング制御部400は、読出制御部300の読み出しラインの位置を、1フレーム分(525本)読み飛ばすように読出制御部300に指示する。この指示を受けた読出制御部300は、次の読み出しラインの位置を、1フレーム分(525本)読み飛ばした位置に変更する。
【0038】
一方、ライン差が第2の閾値以上になったにも係らず、引き続きOAタリーがオンである場合、タイミング制御部400はOAタリーがオフとなるのを監視し、オフとなった場合には上述の動作を行なう。
【0039】
このように、本発明は第1及び第2の閾値を設け、映像が放送に使用されていない場合、すなわち、フレームの二度読みや破棄によって生じる映像の違和感が生じても良い場合にのみ、FSによるフレームの二度読みや、破棄を行っているので、映像が放送されている間に視聴者に違和感を与えるフレームの二度読みや、破棄が生じない。
【0040】
第2の実施の形態を説明する。
【0041】
第1の実施の形態では、書き込みと読出しとのライン差が、第1閾値以下、又は第2の閾値以上になり、かつ、OAタリーがオフ、すなわち、FSから出力される映像が放送されていない場合にのみ、FSによるフレームの二度読みや、破棄を行なわせるように構成した。
【0042】
しかしながら、ライン差が、第1閾値以下又は第2の閾値以上になった場合でも、OAタリーのオン状態が長時間継続してしまい、FSによるフレームの二度読みや、破棄が行なえない場合がある。この場合、処理が破綻してしまう可能性が生じる。
【0043】
そこで、第2の実施の形態では、これ以上、FSによるフレームの二度読みや、破棄が行なえない場合に処理が破綻してしまう恐れがある限界の第3閾値及び第4の閾値を設け、ライン差が、第3閾値以下又は第4の閾値以上になった場合には、OAタリーのオン、オフに係わらず、FSによるフレームの二度読みや、破棄を行なうように構成したことを特徴とする。
【0044】
上記特徴を達成する為に、タイミング制御部400に第1の閾値及び第2の閾値に追加して、第3閾値又は第4の閾値を設定する。そして、書き込みと読出しとのライン差が、第1の閾値以下になり、かつ、OAタリーのオン状態が継続した場合であっても、ライン差が第3閾値以下になった場合には、OAタリーのオン、オフに係わらず、上述の実施の形態で述べたFSによるフレームの二度読みを行なう。また、書き込みと読出しとのライン差が、第2の閾値以上になり、かつ、OAタリーのオン状態が継続した場合であっても、ライン差が第4閾値以上になった場合には、OAタリーのオン、オフに係わらず、上述の実施の形態で述べたFSによるフレームの破棄を行なう。
【0045】
このように、閾値を2段階にすることで、FSの処理の破綻を避けつつも、テレビ放送中に映像データの破棄(飛び越し)又は二度読みを必要最小限にすることができる。
【0046】
第3の実施の形態を説明する。
【0047】
第3の実施の形態は、第1の実施の形態における、OAタリー、第1の閾値及び第2の閾値の条件に加え、読み出しラインの位置がフレーム(又はフィールド)とフレーム(又はフィールド)との境目であるという条件を加えたものである。
【0048】
尚、第1の実施の形態、又は第2の実施の形態と同様な構成のものについては説明を省略し、異なるものについてのみ説明する。
【0049】
第1の実施の形態、又は第2の実施の形態と異なる所は、タイミング制御部400が、読出制御部300からのライン数を受けて、525本毎にフレームの境目を判断する点である。
【0050】
以下、第3の実施の形態の動作を説明する。
【0051】
尚、以下の説明では、説明を簡単にする為、非同期の映像データの動作クロック(他局クロック)が基準クロックよりも遅い場合と速い場合とに分けて説明する。
【0052】
1)まず、他局クロックが基準クロックより遅い場合(読出制御部300の読み出しラインの位置が、書込制御部200の書き込むラインの位置に徐々に近づいて行く場合)について説明する。尚、読出制御部300は、書込制御部200がリングバッファメモリ100に1フレーム分の映像データを書き込んだ後に動作を開始するもとする。また、第1の閾値を10ラインとして説明する。
【0053】
書込制御部200は、他局の映像データをライン単位で順次リングバッファメモリ100に書き込んで行く。これと共に、書込制御部200は、リングバッファメモリ100にラインを書き込む毎に、ラインカウンタ210のライン数をカウントアップする。そして、書込制御部200は、ラインカウンタ210の示すライン数をタイミング制御部400に送信する。
【0054】
一方、読出制御部300は、自局の基準クロックに従って、リングバッファメモリ100からライン単位で映像データを読み出して行く。これと共に、読出制御部300は、リングバッファメモリ100からライン単位で映像データを読み出す毎にラインカウンタ310のライン数をカウントアップする。そして、読出制御部300は、ラインカウンタ310の示すライン数をタイミング制御部400に送信する。
【0055】
タイミング制御部400は、(読出制御部300からのライン数−書込制御部200からのライン数)を計算してライン差を算出する。例えば、書込制御部200からのライン数が780、読出制御部300からのライン数が770である場合、タイミング制御部400は、(780−770)の計算をし、ライン差”10”を算出する。
【0056】
また、タイミング制御部400は、読出制御部300からのライン数からフレーム間の境目を判断する。
【0057】
そして、タイミング制御部400は、算出したライン差を監視し、このライン差が第1の閾値の10ライン以下になり、かつ、読出すライン位置がフレームとフレームとの境目である場合、OAタリーがオフであるかを判断する。
【0058】
OAタリーがオフである場合、タイミング制御部400は、ライン位置を1フレーム分(525ライン分)戻すように読出制御300に指示する。この指示を受けた読出制御部300は、次の読み出しラインの位置を、既に読み終えた1フレーム分(525ライン分)前のライン位置に戻す。
【0059】
一方、ライン差が第1の閾値の10ライン以下、かつ、読出しライン位置がフレームとフレームとの境目である場合にも係らず、引き続きOAタリーがオンである場合、タイミング制御部400はOAタリーがオフとなるのを監視し、オフとなった場合には、読出しライン位置がフレームとフレームとの境目のタイミングで上述の動作を行なう。
【0060】
2)次に、他局クロックが自局の基準クロックより速い場合(読出制御部300の読み出しラインの位置が、書込制御部200の書き込みラインの位置から徐々に離れて行く場合)について説明する。尚、タイミング制御部400においてライン差を求めるまでの動作は、上記で説明した動作と同様であることから詳細な説明は省略する。また、読出制御部300は、書込制御部200がリングバッファメモリ100に1フレーム分の映像データを書き込んだ後に動作を開始するもとする。また、上述の第2の閾値を536ラインとして説明する。
【0061】
タイミング制御部400は、ライン差を監視し、ライン差が536ライン以上であるか否かを判断する。例えば、書込制御部200からのライン数が” 1078”、読出制御部300からのライン数が”540”である場合、タイミング制御部400は、(1078−542)を計算し、ライン差”536”を算出する。
【0062】
また、タイミング制御部400は、読出制御部300からのライン数からフレーム間の境目を判断する。
【0063】
そして、ライン差が第2の閾値(536本)以上であり、かつ、読出すライン位置がフレームとフレームとの境目である場合、OAタリーがオフであるかを判断する。
【0064】
OAタリーがオフである場合、タイミング制御部400は、読出制御部300の読み出しラインの位置を、1フレーム分(525本)読み飛ばすように読出制御部300に指示する。この指示を受けた読出制御部300は、次の読み出しラインの位置を、1フレーム分(525本)読み飛ばした位置に変更する。
【0065】
一方、ライン差が第2の閾値(536本)以上となり、かつ、読出すライン位置がフレームとフレームとの境目である場合にも係らず、引き続きOAタリーがオンである場合、タイミング制御部400はOAタリーがオフとなるのを監視し、オフとなった場合には、読出しライン位置がフレームとフレームとの境目となったタイミングで、上述の動作を行なう。
【0066】
このように、第3の実施の形態では、フレームの二度読みや破棄のタイミングをフレームとフレームとの境目で行なっているので、フレームの二度読みや破棄による映像のみだれが少ない。
【0067】
第4の実施の形態を説明する。
【0068】
第4の実施の形態では、上述した第1、第2及び第3の実施の形態を組み合わせたものである。すなわち、第1、第2、第3及び第4の閾値を設け、フレームの二度読み又はフレームの飛越しの制御を、フレームの境目で行なうように構成したものである。
【0069】
図5は第4の実施の形態のブロック図である。
【0070】
第4の実施の形態におけるフレームシンクロナイザは、画素単位毎にデータが格納されるリングバッファメモリ101と、フレーム同期のクロックを分離する同期分離部102,103と、リングバッファメモリ101の書込みポインタ104と、リングバッファメモリ101の読出しポインタ105と、減算器106と、比較器107,108,109,110と、インバータ111,112と、AND回路113,114と、OR回路115,116と、AND回路117,118と、二度読み制御部119と飛越し制御部120とから構成される。
【0071】
リングバッファメモリ101は、画素単位毎にデータが格納されるリングバッファメモリである。
【0072】
同期生成部102は、非同期の映像データから書込みの為の書込みクロックを生成する同期生成部である。
【0073】
同期生成部103は、基準クロックより、1フレームの同期クロックを生成する同期生成部である。
【0074】
減算器106は、書込みポインタ104のアドレスから読出しポインタ105を減算する減算器である。
【0075】
また、比較器107,108,109,110は、+側の入力が−側の入力よりも大きい場合には“High”となり、+側の入力が−側の入力よりも小さい場合には“Low”となる比較器である。尚、比較器107の+側の入力には第3の閾値、比較器108の+側の入力には第1の閾値、比較器109の−側の入力には第2の閾値、比較器110の−側の入力には第4の閾値が、それぞれ入力される。
【0076】
二度読み制御部119は、AND回路117の出力が“High”となると、読出しポインタ105の位置を1フレーム分戻し、二度読みさせる制御を行なう。
【0077】
飛越し制御部120は、AND回路118の出力が“High”となると、読出しポインタ105の位置を1フレーム分飛ばした位置に変更し、読み出す制御を行なう。
【0078】
次に、上述の構成における動作を、4つの場合に分けて説明する。
【0079】
1)読出しポインタ105のアドレスと書込みポインタ104のアドレスとの差が、第1の閾値より小さく、第3の閾値よりも大きい場合
まず、減算器106の出力が第1の閾値よりも小さくなると、比較器108の出力が“Low”から“High”となり、AND回路113に入力される。
【0080】
一方、OAタリーは、FSから出力される映像が放送に使用されている場合には“High”、放送に使用されていない場合には“Low”となる。そして、FSから出力される映像が放送に使用されていない場合には、AND回路113には、インバータ111で反転されて、“High”が入力される。
【0081】
従って、AND回路113には、“High”と“High”とが入力されるので、AND回路113からは“High”が出力される。
【0082】
一方、読出しポインタ105のアドレスと書込みポインタ104のアドレスとの差は第3の閾値以上であるので、比較器7の出力は“Low”である。
【0083】
従って、OR回路115の入力は、“High”と“Low”とであるので、その出力は“High”となり、AND回路117に入力される。
【0084】
AND回路117では、もう一方の入力である同期分離部3から出力される信号が“High”(フレーム又はフィールドの境目)である場合、AND回路117の出力が“High”となり、二度読み制御部119に“High”が出力される。
【0085】
二度読み制御部119は、“High”の信号を受けて、読出しポインタ105の読出し位置を1フレーム分戻し、二度読みさせる制御を行なう。
【0086】
2)読出しポインタ105のアドレスと書込みポインタ104のアドレスとの差が、第3の閾値より小さい場合
まず、減算器106の出力が第3の閾値よりも小さくなると、比較器107の出力が“Low”から“High”となり、OR回路115に入力される。
【0087】
OR回路115では、比較器107からの入力が“High”であるので、AND回路113からの入力の“Low”又は“High”にかかわらず、すなわち、FSから出力される映像が放送に使用されているか否かにかかわらず、その出力は“High”となる。
【0088】
従って、AND回路117では、もう一方の入力である同期分離部3から出力される信号が“High”(フレーム又はフィールドの境目)となるタイミングで出力が“High”となり、二度読み制御部119に“High”が出力される。
【0089】
二度読み制御部119は、“High”の信号を受けて、読出しポインタ105の読出し位置を1フレーム分戻し、二度読みさせる制御を行なう。
【0090】
3)読出しポインタ105のアドレスと、書込みポインタ104のアドレスとの差が、第2の閾値より大きく、第4の閾値より小さい場合
まず、減算器106の出力が第2の閾値よりも大きくなると、比較器109の出力が“Low”から“High”となり、AND回路114に入力される。
【0091】
一方、OAタリーは、FSから出力される映像が放送に使用されている場合には“High”、放送に使用されていない場合には“Low”となる。そして、FSから出力される映像が放送に使用されていない場合には、AND回路114に入力される信号は、インバータ112で反転されて、“High”、が入力される。
【0092】
従って、AND回路114には、“High”と“High”とが入力されるので、AND回路114から“High”が出力される。
【0093】
一方、読出しポインタ105のアドレスと書込みポインタ104のアドレスとの差は第4の閾値より小さいので、比較器110の出力は“Low”である。
【0094】
従って、OR回路116の入力は、“High”と“Low”とであるので、その出力は“High”となり、“High”がAND回路118に入力される。
【0095】
AND回路118は、もう一方の入力である同期分離部3から出力される信号が“High”(フレーム又はフィールドの境目)である場合、出力が“High”となり、飛越し制御部120に“High”が出力される。
【0096】
飛越し制御部120は、“High”の信号を受けて、読出しポインタ105の読出し位置を1フレーム分飛ばした位置に変更し、読み出す制御を行なう。
【0097】
4)読出しポインタ105のアドレスと書込みポインタ104のアドレスとの差が、第4の閾値よりも大きい場合
まず、減算器106の出力が第4の閾値よりも大きくなると、比較器110の出力が“Low”から“High”となり、OR回路116に入力される。
【0098】
OR回路116では、比較器110からの入力が“High”であるので、AND回路114からの入力が“Low”又は“High”にかかわらず、すなわち、FSから出力される映像が放送に使用されているか否かにかかわらず、その出力は“High”となる。
【0099】
従って、AND回路118では、もう一方の入力である同期分離部から出力される信号が“High”(フレーム又はフィールドの境目)となるタイミングで出力が“High”となり、飛越し制御部120に“High”が出力される。
【0100】
飛越し制御部120は、“High”の信号を受けて、読出しポインタ105の読出し位置を1フレーム分飛ばした位置に変更し、読み出す制御を行なう。
【0101】
【発明の効果】
本発明は、FSの書込み位置と読出し位置との差について、第1及び第2の閾値を設け、映像が放送に使用されていない場合、すなわち、フレームの二度読みや破棄によって生じる映像の違和感が生じても良い場合にのみ、FSによるフレームの二度読みや、破棄を行っているので、映像が放送されている間に視聴者に違和感を与えるフレームの二度読みや、破棄が生じないという優れた効果を奏する。
【0102】
更に、FSによるフレームの二度読みや、破棄が行なえない場合に処理が破綻してしまう恐れがある限界の第3閾値及び第4の閾値を設け、FSの書込み位置と読出し位置との差が、第3閾値以下又は第4の閾値以上になった場合には、OAタリーのオン、オフに係わらず、FSによるフレームの二度読みや、破棄を行なうように構成したので、FSの処理が破綻してしまう恐れもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は第1の実施の形態を示すもので、フレームシンクロナイザのブロック図である。
【図2】図2はリングバッファメモリのメモリ領域を示す図である。
【図3】図3はフレームの二度読み出しの制御を説明する為の図である。
【図4】図4はフレームの飛越し制御を説明する為の図である。
【図5】図5は第4の実施の形態を説明する為の図である。
【符号の説明】
100 リングバッファメモリ
200 書込制御部
210 ラインカウンタ
300 読出制御部
310 ラインカウンタ
400 タイミング制御部
500 他局クロック生成部
101 リングバッファメモリ
102,103 同期分離部
104 書込みポインタ
105 読出しポインタ
106 減算器
107,108,109,110 比較器
111,112 インバータ
113,114 AND回路
115,116 OR回路
117,118 AND回路
119 二度読み制御部
120 飛越し制御部
[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a frame synchronizer, and more particularly to a technique for preventing video skipping and reading twice in a frame synchronizer during television broadcasting.
[0002]
[Prior art]
Currently, a frame synchronizer (hereinafter referred to as FS) that synchronizes asynchronous video data with a reference clock has been put into practical use. This FS has a ring buffer memory for storing video data, and it is desired to synchronize asynchronous video data by independently performing an operation of writing and reading video data into the ring buffer memory. This is synchronized with the reference clock.
[0003]
For example, the frame of the video data of the other station is written to the ring buffer memory at a write timing in accordance with the operation speed (the other station clock) in the frame of the video data of the other station (frame 0 (F0) → frame 1 (F1) → Frame 2 (F2)) is performed, and video data is read from the ring buffer memory (F0 → F1 → F2) at the read timing (reference clock) of the local station.
[0004]
By the way, when the read timing is fast, for example, the delay time on the ring buffer memory gradually decreases, and finally the read timing catches up with the write timing, and the processing fails. In order to prevent such processing from occurring, in FS, for example, (1) the difference between the data to be read and the data to be written is less than or equal to a threshold value α, and (2) the data to be read is a frame or field of video. In this case, the data to be read is moved backward by one frame and the same data is read twice (F0 → F1 → F1 → F2). Note that the threshold value α is such that even when the difference between the data to be read and the data to be written is large, the write timing can catch up with the read timing before the read data reaches the boundary between the frames stored in the ring buffer memory. Take the minimum required value (for example, data for one line). In this way, the read timing does not catch up with the write timing.
[0005]
On the other hand, when the read timing is late, the delay time on the ring buffer memory gradually increases. Therefore, the FS is, for example, (1) a difference between the data to be read and the data to be written is a threshold value (data amount for one frame + β) or less, and (2) the data to be read is a video frame or In the case of field boundary data, the data to be read is skipped by one frame (F0 → F2). The data amount of β may be “0”, but it may be a data value for one line, for example, taking into consideration that the other station clock fluctuates.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the FS as described above, even when video data is used for television broadcasting, there is a possibility that one frame skipping or two readings may occur, and when one frame skipping or two readings occur, It gave the viewers a sense of incongruity.
[0007]
In addition, there is a possibility that the control signal (CM queue, subtitle, etc.) on the television broadcast superimposed in the video data synchronization period may be affected.
[0008]
Accordingly, the present invention has been invented in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a frame synchronizer technique that minimizes frame skipping and double reading during television broadcasting.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  A first invention for achieving the object of the present invention is a frame synchronizer for synchronizing asynchronous video data with a reference clock,
  Storage means for storing video data;
  A writing means for writing asynchronous video data into the storage means with a clock of the video data;
  Reading means for reading out video data stored in the storage means with a reference clock;
  The difference between the writing position of the video data by the writing means in the storage means and the reading position of the video data of the reading means in the storage means isWhen the video data read by the reading means is used for television broadcasting when the first threshold value or lower or the second threshold value or higher is reached, the video data is used for television broadcasting. Monitors the use of the video data for television broadcasting, and when the video data read by the reading means is no longer used for television broadcasting, the reading means reads twice for one frame, orControl means for causing the reading means to skip one frame and to perform reading;
It is characterized by having.
[0010]
According to a second aspect of the present invention for achieving the object of the present invention, in the first aspect, the control means includes the writing position and the reading position even if the video data read by the reading means is used for television broadcasting. If the difference is equal to or smaller than a third threshold value smaller than the first threshold value, the reading means reads twice for one frame, and the video data read by the reading means is used for television broadcasting. When the difference between the writing position and the reading position is equal to or larger than a fourth threshold value that is larger than a second threshold value, the reading means is configured to skip one frame and perform reading.
[0011]
According to a third invention for achieving the object of the present invention, in the first and second inventions, the control means satisfies the above condition and the video data read by the reading means is a boundary between frames or fields. In this case, the reading unit is configured to read twice for one frame, or the reading unit is configured to read by skipping one frame.
[0012]
  A fourth invention for achieving the object of the present invention is a frame synchronization method for synchronizing asynchronous video data with a reference clock,
  Writing asynchronous video data to the storage device with the clock of the video data;
  Reading video data from the storage device with a reference clock;
  The difference between the video data writing position and the reading position in the storage device,When the first threshold value or less or the second threshold value or more is determined, it is determined whether the video data read from the storage device is used for television broadcasting, and when the video data is used for television broadcasting, Monitoring the use of the video data for television broadcasting;
As a result of the monitoring, when video data read by the reading unit is no longer used for television broadcasting, the reading unit reads twice for one frame, or skips the reading unit for one frame and performs reading.
It is characterized by having.
[0013]
According to a fifth aspect of the invention for achieving the object of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, even when the read video data is used for television broadcasting, the video data write position in the storage device When the difference from the reading position is equal to or smaller than a third threshold value smaller than the first threshold value, the method further comprises a step of reading the video data reading position by one frame and reading twice. To do.
[0014]
The sixth invention for achieving the object of the present invention is the writing of the video data in the storage device in the fourth and fifth inventions, even when the read video data is used for television broadcasting. When the difference between the position and the read position is equal to or greater than a fourth threshold value that is greater than the second threshold value, the method further includes the step of reading the video data by advancing the read position of the video data by one frame. It is characterized by that.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention that achieves the object of the present invention, in the fourth, fifth, and sixth aspects of the invention, the timing at which the reading position of the video data is read back twice by one frame or the reading position of the video data is 1 The timing of reading the video data by moving the frame forward is performed at the timing when the reading position of the video data becomes the boundary of the frame or field.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described.
[0017]
In the first embodiment, a transmission method for transmitting 60 frames of video data per second, for example, a transmission method such as 525p will be described. One frame is composed of 525 lines (scanning lines), and the data amount of one line is a data amount of 720 pixels.
[0018]
Furthermore, the OA tally used in the following description is information indicating whether video data is used for television broadcasting. For example, when the OA tally is on, it indicates that the video data output from the frame synchronizer is used for television broadcasting, and when the OA tally is off, it indicates that the video data is not used for television broadcasting. .
[0019]
FIG. 1 shows a first embodiment and is a block diagram of a frame synchronizer. FIG. 2 is a diagram showing a memory area of the ring buffer memory.
[0020]
In FIG. 1, a ring buffer memory 100 stores video data for one frame in units of lines. As shown in FIG. 2, the ring buffer memory 100 has a storage capacity for storing video data for at least two frames.
The other station clock generation unit 500 generates an operation clock of the video data (hereinafter referred to as another station clock for convenience) from the asynchronous video data.
[0021]
The write control unit 200 sequentially writes asynchronous video data to the ring buffer memory 100 line by line based on the other station clock generated by the other station clock generation unit 500. The write control unit 200 has a line counter 210 and measures the number of lines written to the link buffer memory 100 with the line counter 210. Further, the writing control unit 200 transmits the measured number of lines to the timing control unit 400.
[0022]
The read control unit 300 sequentially reads the video data stored in the ring buffer memory 100 line by line based on the reference clock. Further, the read control unit 300 has a line counter 310 and measures the number of lines read from the ring buffer 100 by the line counter 310. Further, the read control unit 300 transmits the measured number of lines to the timing control unit 400.
[0023]
Furthermore, the read control unit 300 changes the line read position in accordance with an instruction from the timing control unit 400, and reads the frame twice or skips one frame.
[0024]
Based on the number of lines from the write control unit 200 and the number of lines from the read control unit 300, the timing control unit 400 determines the line difference between the write line by the write control unit 200 and the read line by the read control unit 300. Is calculated.
[0025]
For example, the timing control unit 400 calculates (the number of lines from the read control unit 300−the number of lines from the write control unit 200) to calculate the line difference. Then, the timing control unit 400 monitors the calculated line difference, and determines whether the OA tally is off when the line difference is equal to or less than a preset first threshold value or equal to or greater than a second threshold value. . That is, it is determined whether the video data output from the FS is not used for television broadcasting. As a result of the determination, when the OA tally is off, that is, when the video data output from the FS is not used for television broadcasting and the line difference is equal to or less than the first threshold, the timing control unit 400, as shown in FIG. The read control unit 300 is instructed to read the line back by one frame (525 lines). On the other hand, when the OA tally is off, that is, when the video data output from the FS is not used for television broadcasting and the line difference is equal to or larger than the second threshold, the timing control unit 400 has 1 as shown in FIG. Discard the frame (525 lines) and instruct the read control unit 300 to change the line read position to a position skipped by one frame.
[0026]
Note that the first threshold is a minimum value that prevents the write control unit 200 from catching up with the position of the write line even when the video data is continuously used for about one day in the television broadcast (OA tally is turned on). Value. In the present embodiment, the description will be made assuming that the threshold A = 10 (line). The threshold B is described as 536 (line) in the present embodiment in consideration of skipping one frame.
[0027]
Next, the operation in the above configuration will be described.
[0028]
In the following description, in order to simplify the description, the case where the operation clock (other station clock) of asynchronous video data is slower and faster than the reference clock will be described separately.
[0029]
1) First, the case where the other station clock is slower than the reference clock (when the position of the read line of the read control unit 300 gradually approaches the position of the write line of the write control unit 200) will be described. It is assumed that the read control unit 300 starts operation after the write control unit 200 writes video data for one frame in the ring buffer memory 100. The description will be made assuming that the first threshold is 10 lines.
[0030]
The writing control unit 200 sequentially writes video data of other stations into the ring buffer memory 100 in units of lines. At the same time, the write controller 200 counts up the number of lines in the line counter 210 every time a line is written in the ring buffer memory 100. Then, the write control unit 200 transmits the number of lines indicated by the line counter 210 to the timing control unit 400.
[0031]
On the other hand, the read control unit 300 reads video data from the ring buffer memory 100 line by line according to the reference clock of the local station. At the same time, the read controller 300 counts up the number of lines in the line counter 310 every time video data is read from the ring buffer memory 100 in units of lines. Then, the read control unit 300 transmits the number of lines indicated by the line counter 310 to the timing control unit 400.
[0032]
The timing control unit 400 calculates (the number of lines from the read control unit 300−the number of lines from the write control unit 200) to calculate the line difference. For example, when the number of lines from the write control unit 200 is 780 and the number of lines from the read control unit 300 is 770, the timing control unit 400 calculates (780−770) and sets the line difference “10”. calculate. Then, the timing control unit 400 monitors the calculated line difference, and determines whether the OA tally is off when the line difference is equal to or less than the first threshold value of 10 lines.
[0033]
When the OA tally is off, the timing control unit 400 instructs the read control 300 to return the line position by one frame (525 lines). Receiving this instruction, the read control unit 300 returns the position of the next read line to the previous line position for one frame (525 lines) that has already been read.
[0034]
On the other hand, when the OA tally is still on even though the line difference becomes 10 lines or less of the first threshold, the timing control unit 400 monitors that the OA tally is off and turns off. In such a case, the above operation is performed.
[0035]
2) Next, a case where the clock of the other station is faster than the reference clock of the own station (when the position of the read line of the read control unit 300 gradually moves away from the position of the write line of the write control unit 200) will be described. . The operation until the line difference is obtained in the timing control unit 400 is the same as the operation described above, and thus detailed description thereof is omitted. Further, it is assumed that the read control unit 300 starts an operation after the write control unit 200 writes video data for one frame in the ring buffer memory 100. The description will be given assuming that the second threshold value is 536 lines.
[0036]
  The timing controller 400 monitors the line difference and determines whether the line difference is 536 lines or more. For example, the number of lines from the writing control unit 200 is “
1078 ", the number of lines from the read controller 300 is" 54 "2In the case of "", the timing control unit 400 calculates (1078-542) and calculates the line difference "536". If it is determined that the line difference is 536 or more, the OA tally is turned off. Determine if there is.
[0037]
When the OA tally is off, the timing control unit 400 instructs the read control unit 300 to skip the position of the read line of the read control unit 300 by one frame (525 lines). Upon receiving this instruction, the read control unit 300 changes the position of the next read line to a position skipped by one frame (525 lines).
[0038]
On the other hand, when the line difference becomes equal to or greater than the second threshold value and the OA tally is still on, the timing controller 400 monitors the OA tally being turned off. The above operation is performed.
[0039]
In this way, the present invention provides the first and second thresholds, and only when the video is not used for broadcasting, i.e., when the video may be uncomfortable due to twice reading or discarding of the frame. Since the frame is read twice or discarded by the FS, the frame that gives the viewer a sense of incongruity while the video is broadcast is not read or discarded.
[0040]
A second embodiment will be described.
[0041]
In the first embodiment, the line difference between writing and reading is equal to or less than the first threshold value or equal to or greater than the second threshold value, and the OA tally is off, that is, the video output from the FS is broadcast. Only when there is no frame, the frame is read twice or discarded by FS.
[0042]
However, even when the line difference is equal to or smaller than the first threshold value or equal to or larger than the second threshold value, the OA tally on state may continue for a long time, and the frame may not be read twice or discarded by FS. is there. In this case, there is a possibility that the processing will fail.
[0043]
Therefore, in the second embodiment, a third threshold value and a fourth threshold value are set which may cause the processing to fail when the frame cannot be read twice or discarded by FS. When the line difference is equal to or smaller than the third threshold value or equal to or larger than the fourth threshold value, the frame is read twice or discarded by the FS regardless of whether the OA tally is turned on or off. And
[0044]
In order to achieve the above feature, the third threshold value or the fourth threshold value is set in the timing control unit 400 in addition to the first threshold value and the second threshold value. When the line difference between the writing and reading becomes equal to or smaller than the first threshold and the OA tally is kept on, but the line difference becomes equal to or smaller than the third threshold, OA Regardless of whether the tally is on or off, the frame is read twice by the FS described in the above embodiment. In addition, if the line difference between the write and read becomes equal to or greater than the second threshold and the OA tally on state continues, but the line difference becomes equal to or greater than the fourth threshold, OA Regardless of whether the tally is on or off, the frame is discarded by the FS described in the above embodiment.
[0045]
In this way, by setting the threshold to two stages, it is possible to minimize video data discarding (interlace) or double reading during TV broadcasting while avoiding failure of FS processing.
[0046]
A third embodiment will be described.
[0047]
In the third embodiment, in addition to the OA tally, the first threshold value, and the second threshold condition in the first embodiment, the position of the readout line is a frame (or field) and a frame (or field). It is a condition that it is the boundary of
[0048]
In addition, description is abbreviate | omitted about the thing of the same structure as 1st Embodiment or 2nd Embodiment, and only a different part is demonstrated.
[0049]
The difference from the first embodiment or the second embodiment is that the timing control unit 400 receives the number of lines from the read control unit 300 and determines the boundary of the frame every 525 lines. .
[0050]
The operation of the third embodiment will be described below.
[0051]
In the following description, in order to simplify the description, the case where the operation clock (other station clock) of asynchronous video data is slower and faster than the reference clock will be described separately.
[0052]
1) First, the case where the other station clock is slower than the reference clock (when the position of the read line of the read control unit 300 gradually approaches the position of the write line of the write control unit 200) will be described. It is assumed that the read control unit 300 starts operation after the write control unit 200 writes video data for one frame in the ring buffer memory 100. The description will be made assuming that the first threshold is 10 lines.
[0053]
The writing control unit 200 sequentially writes video data of other stations into the ring buffer memory 100 in units of lines. At the same time, the write controller 200 counts up the number of lines in the line counter 210 every time a line is written in the ring buffer memory 100. Then, the write control unit 200 transmits the number of lines indicated by the line counter 210 to the timing control unit 400.
[0054]
On the other hand, the read control unit 300 reads video data from the ring buffer memory 100 line by line according to the reference clock of the local station. At the same time, the read controller 300 counts up the number of lines in the line counter 310 every time video data is read from the ring buffer memory 100 in units of lines. Then, the read control unit 300 transmits the number of lines indicated by the line counter 310 to the timing control unit 400.
[0055]
The timing control unit 400 calculates (the number of lines from the read control unit 300−the number of lines from the write control unit 200) to calculate the line difference. For example, when the number of lines from the write control unit 200 is 780 and the number of lines from the read control unit 300 is 770, the timing control unit 400 calculates (780−770) and sets the line difference “10”. calculate.
[0056]
In addition, the timing control unit 400 determines the boundary between frames from the number of lines from the read control unit 300.
[0057]
Then, the timing control unit 400 monitors the calculated line difference, and when the line difference is equal to or less than the first threshold value of 10 lines and the line position to be read is a boundary between frames, the OA tally Determine if is off.
[0058]
When the OA tally is off, the timing control unit 400 instructs the read control 300 to return the line position by one frame (525 lines). Receiving this instruction, the read control unit 300 returns the position of the next read line to the previous line position for one frame (525 lines) that has already been read.
[0059]
On the other hand, if the line difference is 10 lines or less of the first threshold and the read line position is at the boundary between frames, the OA tally is still on, and the timing control unit 400 determines the OA tally. Is turned off, and when it is turned off, the above-described operation is performed at the timing of the read line position at the boundary between frames.
[0060]
2) Next, a case where the clock of the other station is faster than the reference clock of the own station (when the position of the read line of the read control unit 300 gradually moves away from the position of the write line of the write control unit 200) will be described. . The operation until the line difference is obtained in the timing control unit 400 is the same as the operation described above, and thus detailed description thereof is omitted. Further, it is assumed that the read control unit 300 starts an operation after the write control unit 200 writes video data for one frame in the ring buffer memory 100. The description will be given assuming that the second threshold value is 536 lines.
[0061]
The timing controller 400 monitors the line difference and determines whether the line difference is 536 lines or more. For example, when the number of lines from the write control unit 200 is “1078” and the number of lines from the read control unit 300 is “540”, the timing control unit 400 calculates (1078-542) and calculates the line difference ” 536 "is calculated.
[0062]
In addition, the timing control unit 400 determines the boundary between frames from the number of lines from the read control unit 300.
[0063]
If the line difference is equal to or greater than the second threshold value (536 lines) and the line position to be read is the boundary between frames, it is determined whether the OA tally is off.
[0064]
When the OA tally is off, the timing control unit 400 instructs the read control unit 300 to skip the position of the read line of the read control unit 300 by one frame (525 lines). Upon receiving this instruction, the read control unit 300 changes the position of the next read line to a position skipped by one frame (525 lines).
[0065]
On the other hand, if the line difference is greater than or equal to the second threshold (536 lines) and the line position to be read is at the boundary between frames, the OA tally is still on, and the timing controller 400 Monitors the turn-off of the OA tally, and when it is turned off, the above operation is performed at the timing when the read line position becomes the boundary between frames.
[0066]
As described above, in the third embodiment, the timing of reading or discarding a frame twice is performed at the boundary between frames, so that there is little damage to only the video that is read or discarded twice.
[0067]
A fourth embodiment will be described.
[0068]
The fourth embodiment is a combination of the first, second, and third embodiments described above. That is, the first, second, third, and fourth threshold values are provided, and the frame is read twice or the frame skipping control is performed at the frame boundary.
[0069]
FIG. 5 is a block diagram of the fourth embodiment.
[0070]
The frame synchronizer according to the fourth embodiment includes a ring buffer memory 101 that stores data for each pixel unit, synchronization separation units 102 and 103 that separate frame synchronization clocks, and a write pointer 104 of the ring buffer memory 101. , Read pointer 105 of ring buffer memory 101, subtractor 106, comparators 107, 108, 109, 110, inverters 111, 112, AND circuits 113, 114, OR circuits 115, 116, and AND circuit 117. , 118, a double reading control unit 119, and an interlace control unit 120.
[0071]
The ring buffer memory 101 is a ring buffer memory in which data is stored for each pixel unit.
[0072]
The synchronization generation unit 102 is a synchronization generation unit that generates a write clock for writing from asynchronous video data.
[0073]
The synchronization generation unit 103 is a synchronization generation unit that generates a one-frame synchronization clock from a reference clock.
[0074]
The subtracter 106 is a subtracter that subtracts the read pointer 105 from the address of the write pointer 104.
[0075]
The comparators 107, 108, 109, and 110 are “High” when the + side input is larger than the − side input, and “Low” when the + side input is smaller than the − side input. Is a comparator. Note that the third threshold value is input to the + side input of the comparator 107, the first threshold value is input to the + side of the comparator 108, the second threshold value is input to the − side input of the comparator 109, and the comparator 110. The fourth threshold value is input to the negative side input.
[0076]
When the output of the AND circuit 117 becomes “High”, the twice-reading control unit 119 performs control for returning the position of the reading pointer 105 by one frame and reading twice.
[0077]
When the output of the AND circuit 118 becomes “High”, the interlace control unit 120 changes the position of the read pointer 105 to a position skipped by one frame and performs read control.
[0078]
Next, the operation in the above configuration will be described in four cases.
[0079]
1) When the difference between the address of the read pointer 105 and the address of the write pointer 104 is smaller than the first threshold and larger than the third threshold
First, when the output of the subtractor 106 becomes smaller than the first threshold value, the output of the comparator 108 changes from “Low” to “High” and is input to the AND circuit 113.
[0080]
On the other hand, the OA tally is “High” when the video output from the FS is used for broadcasting, and “Low” when the video is not used for broadcasting. When the video output from the FS is not used for broadcasting, the AND circuit 113 is inverted by the inverter 111 and “High” is input.
[0081]
Accordingly, since “High” and “High” are input to the AND circuit 113, “High” is output from the AND circuit 113.
[0082]
On the other hand, since the difference between the address of the read pointer 105 and the address of the write pointer 104 is equal to or greater than the third threshold value, the output of the comparator 7 is “Low”.
[0083]
Therefore, since the inputs of the OR circuit 115 are “High” and “Low”, the outputs thereof are “High” and are input to the AND circuit 117.
[0084]
In the AND circuit 117, when the signal output from the sync separation unit 3 as the other input is “High” (the boundary of the frame or field), the output of the AND circuit 117 becomes “High”, and the reading control is performed twice. “High” is output to the unit 119.
[0085]
In response to the “High” signal, the twice reading control unit 119 performs a control of returning the reading position of the reading pointer 105 by one frame and reading twice.
[0086]
2) When the difference between the address of the read pointer 105 and the address of the write pointer 104 is smaller than the third threshold value
First, when the output of the subtractor 106 becomes smaller than the third threshold value, the output of the comparator 107 changes from “Low” to “High” and is input to the OR circuit 115.
[0087]
In the OR circuit 115, since the input from the comparator 107 is “High”, regardless of the “Low” or “High” input from the AND circuit 113, that is, the video output from the FS is used for broadcasting. Regardless of whether or not the output is high, the output is “High”.
[0088]
Therefore, in the AND circuit 117, the output becomes “High” at the timing when the signal output from the synchronization separation unit 3, which is the other input, becomes “High” (frame or field boundary), and the twice-reading control unit 119. “High” is output at the same time.
[0089]
In response to the “High” signal, the twice reading control unit 119 performs a control of returning the reading position of the reading pointer 105 by one frame and reading twice.
[0090]
3) When the difference between the address of the read pointer 105 and the address of the write pointer 104 is larger than the second threshold and smaller than the fourth threshold
First, when the output of the subtractor 106 becomes larger than the second threshold value, the output of the comparator 109 changes from “Low” to “High” and is input to the AND circuit 114.
[0091]
On the other hand, the OA tally is “High” when the video output from the FS is used for broadcasting, and “Low” when the video is not used for broadcasting. When the video output from the FS is not used for broadcasting, the signal input to the AND circuit 114 is inverted by the inverter 112 and “High” is input.
[0092]
Accordingly, since “High” and “High” are input to the AND circuit 114, “High” is output from the AND circuit 114.
[0093]
On the other hand, since the difference between the address of the read pointer 105 and the address of the write pointer 104 is smaller than the fourth threshold value, the output of the comparator 110 is “Low”.
[0094]
Therefore, since the inputs of the OR circuit 116 are “High” and “Low”, the outputs are “High”, and “High” is input to the AND circuit 118.
[0095]
The AND circuit 118 outputs “High” when the signal output from the sync separation unit 3, which is the other input, is “High” (the boundary of the frame or field), and the “High” is sent to the interlace control unit 120. "Is output.
[0096]
In response to the “High” signal, the interlace control unit 120 changes the read position of the read pointer 105 to a position skipped by one frame, and performs read control.
[0097]
4) When the difference between the address of the read pointer 105 and the address of the write pointer 104 is larger than the fourth threshold value
First, when the output of the subtractor 106 becomes larger than the fourth threshold value, the output of the comparator 110 changes from “Low” to “High” and is input to the OR circuit 116.
[0098]
In the OR circuit 116, since the input from the comparator 110 is “High”, regardless of whether the input from the AND circuit 114 is “Low” or “High”, that is, the video output from the FS is used for broadcasting. Regardless of whether or not the output is high, the output is “High”.
[0099]
Therefore, in the AND circuit 118, the output becomes “High” at the timing when the signal output from the sync separation unit, which is the other input, becomes “High” (frame or field boundary), and the interlace control unit 120 receives “ High "is output.
[0100]
In response to the “High” signal, the skip control unit 120 changes the reading position of the reading pointer 105 to a position skipped by one frame, and performs reading control.
[0101]
【The invention's effect】
The present invention provides the first and second threshold values for the difference between the FS writing position and the reading position, and when the video is not used for broadcasting, that is, when the video is read twice or discarded. Since the frame is read twice or discarded by the FS only when there is no problem, the frame that gives the viewer a sense of incongruity while the video is being broadcast is not read or discarded. There is an excellent effect.
[0102]
Furthermore, a third threshold value and a fourth threshold value are set, which may cause the processing to fail when the frame cannot be read twice or discarded by the FS, and the difference between the FS writing position and the reading position is determined. When the threshold value is equal to or lower than the third threshold value or equal to or higher than the fourth threshold value, the frame is read twice or discarded by the FS regardless of whether the OA tally is turned on or off. There is no risk of bankruptcy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a frame synchronizer according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a memory area of a ring buffer memory;
FIG. 3 is a diagram for explaining control of twice-reading a frame.
FIG. 4 is a diagram for explaining interlaced frame control;
FIG. 5 is a diagram for explaining a fourth embodiment;
[Explanation of symbols]
100 Ring buffer memory
200 Write controller
210 Line counter
300 Read controller
310 line counter
400 Timing control unit
500 Other station clock generator
101 Ring buffer memory
102,103 Sync separator
104 Write pointer
105 Read pointer
106 Subtractor
107, 108, 109, 110 comparator
111, 112 inverter
113, 114 AND circuit
115,116 OR circuit
117, 118 AND circuit
119 Twice reading controller
120 Jump control unit

Claims (7)

非同期の映像データを、基準クロックに同期させるフレームシンクロナイザであって、
映像データを記憶する記憶手段と、
非同期の映像データを前記映像データのクロックで前記記憶手段へ書込む書込手段と、
前記記憶手段に記憶されている映像データを基準クロックで読み出す読出手段と、
前記記憶手段における前記書込手段による映像データの書込み位置と、前記記憶手段における前記読出手段の映像データの読出し位置との差が、第1の閾値以下、又は、第2の閾値以上となった場合、前記読出手段で読み出す映像データがテレビ放送に使用されているかを判断し、前記映像データがテレビ放送に使用されている場合には前記映像データのテレビ放送の使用を監視し、前記読出手段で読み出す映像データがテレビ放送に使用されなくなった場合、前記読出手段に1フレーム分二度読み出し、又は、前記読出手段に1フレーム分飛ばして読出しを行なわせる制御手段と
を有することを特徴とするフレームシンクロナイザ。
A frame synchronizer that synchronizes asynchronous video data with a reference clock,
Storage means for storing video data;
A writing means for writing asynchronous video data into the storage means with a clock of the video data;
Reading means for reading out video data stored in the storage means with a reference clock;
The difference between the writing position of the video data by the writing means in the storage means and the reading position of the video data of the reading means in the storage means is equal to or less than the first threshold or greater than or equal to the second threshold. In this case, it is determined whether the video data read by the reading means is used for television broadcasting, and when the video data is used for television broadcasting, the use of the video data for the television broadcasting is monitored, and the reading means And control means for causing the reading means to read twice for one frame when the video data read in is no longer used for television broadcasting, or to cause the reading means to skip one frame for reading. Frame synchronizer.
前記制御手段は、前記読出手段で読み出す映像データがテレビ放送に使用されていても、前記書込み位置と読出し位置との差が前記第1の閾値より小さい第3の閾値以下である場合、前記読出手段に1フレーム分二度読み出しを行なわせ、前記読出手段で読み出す映像データがテレビ放送に使用されていても、前記書込み位置と読出し位置との差が第2の閾値より大きい第4の閾値以上である場合、前記読出手段に1フレーム分飛ばして読み出しを行なわせるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のフレームシンクロナイザ。  When the video data read by the reading unit is used for television broadcasting, the control unit is configured to read the reading when the difference between the writing position and the reading position is equal to or smaller than a third threshold value that is smaller than the first threshold value. Means for reading twice for one frame, and the difference between the writing position and the reading position is not less than a fourth threshold value, which is greater than a second threshold value, even if the video data read by the reading means is used for television broadcasting 2. The frame synchronizer according to claim 1, wherein the frame synchronizer is configured to cause the reading means to skip one frame. 前記制御手段は、前記条件を満たし、かつ前記読出手段で読み出す映像データがフレーム又はフィールドの境目である場合、前記読出手段に1フレーム分二度読み出しを行なわせ、又は前記読出手段に1フレーム分飛ばして読み出しを行なわせるように構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のフレームシンクロナイザ。  The control means causes the reading means to read twice for one frame when the video data read by the reading means satisfies a frame or field boundary, or the reading means for one frame. 3. The frame synchronizer according to claim 1, wherein the frame synchronizer is configured to skip and perform reading. 非同期の映像データを、基準クロックに同期させるフレーム同期方法であって、
非同期の映像データを、この映像データのクロックで、記憶装置に書込むステップと、
前記記憶装置から映像データを、基準クロックで読み出すステップと、
前記記憶装置における映像データの書込み位置と読出し位置との差が、第1の閾値以下、又は、第2の閾値以上となった場合、前記記憶装置から読み出す映像データがテレビ放送に使用されているかを判断し、前記映像データがテレビ放送に使用されている場合、前記映像データのテレビ放送の使用を監視するステップと、
前記監視の結果、前記読出手段で読み出す映像データがテレビ放送に使用されなくなった場合、前記読出手段に1フレーム分二度読み出し、又は、前記読出手段に1フレーム分飛ばして読出しを行うステップと
を有することを特徴とするフレーム同期方法。
A frame synchronization method for synchronizing asynchronous video data with a reference clock,
Writing asynchronous video data to the storage device with the clock of the video data;
Reading video data from the storage device with a reference clock;
If the difference between the video data writing position and the reading position in the storage device is equal to or less than the first threshold value or equal to or greater than the second threshold value, is the video data read from the storage device used for television broadcasting? And when the video data is used for television broadcasting, monitoring the use of the video data for television broadcasting;
As a result of the monitoring, when the video data read by the reading means is no longer used for television broadcasting, the reading means reads twice for one frame, or skips the reading means for one frame, and A frame synchronization method characterized by comprising:
前記読み出した映像データがテレビ放送に使用されている場合であっても、前記記憶装置における映像データの書込み位置と読出し位置との差が、前記第1の閾値よりも小さい第3の閾値以下となった場合には、映像データの読出し位置を1フレーム分戻って二度読みするステップを更に有することを特徴とする請求項4に記載のフレーム同期方法。  Even when the read video data is used for television broadcasting, the difference between the video data writing position and the reading position in the storage device is equal to or smaller than a third threshold value smaller than the first threshold value. 5. The frame synchronization method according to claim 4, further comprising a step of reading the read position of the video data back by one frame and reading it twice. 前記読み出した映像データがテレビ放送に使用されている場合であっても、前記記憶装置における映像データの書込み位置と読出し位置との差が、前記第2の閾値よりも大きい第4の閾値以上となった場合には、映像データの読出し位置を1フレーム分進ませて、映像データを読み出すステップを更に有することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のフレーム同期方法。  Even when the read video data is used for television broadcasting, the difference between the video data write position and the read position in the storage device is not less than a fourth threshold value greater than the second threshold value. 6. The frame synchronization method according to claim 4, further comprising a step of reading the video data by advancing the reading position of the video data by one frame. 映像データの読出し位置を1フレーム分戻って二度読みするタイミング、又は映像データの読出し位置を1フレーム分進ませて映像データを読み出すタイミングが、映像データの読出し位置がフレーム又はフィールドの境目となったタイミングで行なわれることを特徴とする請求項4から請求項6に記載のフレーム同期方法。  The timing at which the video data reading position is read back by one frame and the video data reading position is advanced by one frame and the video data is read out is the boundary of the frame or field. 7. The frame synchronization method according to claim 4, wherein the frame synchronization method is performed at different timings.
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