JP4258063B2 - データ送信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、送信タイミングを一致させながら、複数の画像符号化手段を用いて、リアルタイムに画像符号化を行い、データを送信するデータ送信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放送局等のデータ送信装置においては、予め符号化手段において符号化された符号化データの同期を取りながら選択出力するようになっていた。
【０００３】
例えば、図１１は、テレビスタジオ等に設けられている従来のデータ切換装置を示す構成図である。
図１１において、１１０Ａ，１１０Ｂはアナログのテレビ信号（ＮＴＳＣ信号等）で本装置に入力される受信データである。受信データ１１０Ａ，１１０Ｂには垂直駆動パルスのようなフレーム(同期)を示す情報が含まれている。１０１Ａ，１０１Ｂはそれぞれフレーム検出器、１０２Ａ，１０２Ｂはそれぞれ制御部１０３の制御の下において、このフレーム検出器１０１Ａ、１０１Ｂから通知されるタイミングで、受信データ１０１Ａ、１０１Ｂをオン／オフするスイッチであり、１０３は図示されない外部からの切換要求によりスイッチ１０２Ａ、１０２Ｂのいずれかをオンに制御するための制御部である。
【０００４】
次に動作について説明する。
本装置に入力される複数の受信データ１１０Ａ、１１０Ｂは、同期信号を含んだテレビ信号であり、この同期信号出現タイミングは各受信データ１１０Ａ、１１０Ｂで同じタイミングとなるように、本装置の外で制御されている。
フレーム検出器１０１Ａ、１０１Ｂは、受信データの垂直駆動パルスのようなフレーム(同期)を検出し、それぞれスイッチ１０２Ａ、１０２Ｂに通知する。
このフレームは、テレビの画面を構成するデータの先頭を示すものである。制御部１０３は外部からのデータ切換指示により、スイッチ１０２Ａ、１０２Ｂのいずれかに対してオンの指示を、他の全てに対してオフの指示を出す。
スイッチ１０２Ａ、１０２Ｂは、制御部１０３の指示に従い、スイッチを切り換えるが、そのタイミングはフレーム検出器１０１Ａ、１０１Ｂからのフレーム受信通知のタイミングである。複数の受信データ１１０Ａ、１１０Ｂのフレームはすべて同期しているため、フレーム検出器１０１Ａ、１０１Ｂから通知されるタイミングもすべて同時となる。そのため、各スイッチ１０２Ａ、１０２Ｂは同時に切り換わる。この時１つのスイッチのみオンとなり、他は全てオフとなる。
【０００５】
このようにして、本装置は複数の受信データから常に１つを選択する。図１１において、受信データ１０１Ａ、１０１Ｂ及びスイッチ１０２Ａ、１０２Ｂ等は説明の都合上２つだけが表示されているが、実際には複数対があってもよい。スイッチ１０２Ａ、１０２Ｂは選択するデータを切り換えるときにフレームの先頭で切り換わるため、切換を行う付近でのデータのフレームは常に保持される。これにより、この装置によって切り換えられたデータは、画像に切り換え時の悪影響(画像の乱れ(ノイズ)やフレーム同期外れ)を及ぼすことなく、切換を行っていない状態と同じように保たれる。
【０００６】
このように従来の切換装置では、外部から加えられるクロックによって受信する全てのデータのフレームを各フレーム毎に合わせる必要があり、また、全ての受信データのフレーム周期は同じである必要があったため、圧縮符号化が行われたデータを受信データとして扱うことができないという問題があった。
【０００７】
特開平８−２２３５８２公報に圧縮符号化データを切り換える従来のデータ送信装置が示されている。即ち、図１２において画像システム１は、例えば放送局における画像編集に用いられるシステムであって、画像処理機器２０１〜２０ｎからそれぞれ出力される圧縮画像データを、ＧＯＰＧ回路１０が発生するＧＯＰクロック信号ＧＯＰＣＫに同期して、ルータ２２を介してスイッチャ２４に入力し、スイッチャ２４はこれらの圧縮画像データのいずれかを選択して復号装置２８に入力し、復号装置２８が入力された圧縮画像データを復号して出力映像データとして出力する。
【０００８】
次に動作について説明する。
説明中、処理の単位にしているＧＯＰ(Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ)には、単独で復号可能なイントラ符号化画像（Ｉフレーム）のみから構成されるものと、時間的に前にあるフレームの復号後のデータを用いて復号可能な前方向予測画像（Ｐフレーム）とIフレームとから構成されるものと、時間的に前後にあるフレームの復号後のデータを用いて復号可能な両方向予測画像（Ｂフレーム）とIフレームとから構成されるものと、あるいは、Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームから構成されるものとがある。
ＧＯＰＧ回路１０は、画像処理システム１の各構成部分の圧縮画像データのＧＯＰ単位の入出力のタイミングを規定するＧＯＰＣＫ信号を生成して画像処理システム１の各構成部分に対して出力する。画像処理機器２０１〜２０ｎは、例えば圧縮画像記録装置および予測符号化装置であって、制御信号Ｃ２０を介したエディタ２６の制御に従って、ＧＯＰＧ回路１０が発生したＧＯＰＣＫ信号に同期してＧＯＰ単位で圧縮画像データを、それぞれルータ２２の入力端子ＶＩＮ１〜ＶＩＮｎ（ｎは整数）に対して出力する。
【０００９】
ルータ２２は、制御信号Ｃ２２を介したエディタ２６の制御に従って、ＧＯＰＣＫ信号に同期して、画像処理機器２０１〜２０ｎから入力端子ＶＩＮ１〜ＶＩＮｎに入力された圧縮画像データをそれぞれ任意の出力端子ＶＯＵＴ１〜ＶＯＵＴｍ（ｍは整数）にルーティングし、これらからスイッチャ２４に対して出力する。スイッチャ２４は、制御信号Ｃ２４（切り替え信号）を介したエディタ２６の信号に従って、ルータ２２の出力端子ＶＯＵＴ１〜ＶＯＵＴｍから出力された圧縮画像データのいずれかを選択して圧縮画像データＳ２４としてルータ２２に対して出力する。スイッチャ２４からルータ２２に再び入力された圧縮画像データＳ２４は、ルータ２２により再びルーティングされ、例えば復号装置２８に対して圧縮画像データＳ２２として出力される。
【００１０】
復号装置２８は、制御信号Ｃ２８を介したエディタ２６の制御に従って、ルータ２２から入力された圧縮画像データを復号し、出力映像信号Ｓ２８として出力する。エディタ２６は、たとえが画像編集処理に用いられる編集装置であって、編集者が制御盤２６０から入力した操作情報に応じて画像処理システム１の各構成部分を制御する。つまり、エディタ２６は、画像処理機器２０１〜２０ｎの任意のいずれかから出力される圧縮画像データをルータ２２およびスイッチャ２４を介して復号装置２８に対して出力させ、復号装置２８から、編集者が所望する映像信号Ｓ２８を得るように画像処理システム１の各構成部分を制御する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のデータ送信装置では、画像処理機器において予めＧＯＰ単位で符号化されたデータを用いてかつＧＯＰタイミング信号に同期して複数のデータのＧＯＰ単位を合わせることにより、ＧＯＰ単位での切り替えが可能となっていた。
従って、タイミングのとれた予め符号化された固定長のデータしか扱うことができないため、リアルタイムにＧＯＰ単位の符号化量を変更することができず、復号側で画像の乱れが生じる場合があるという問題点があった。
【００１２】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、所定の符号化単位で符号化量をリアルタイムに可変にできるようにした符号化データを切り換えても、復号側の画像の乱れを少なくすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
係る課題を解決するために、この発明によるデータ送信装置は、複数の可変長符号化データを生成する画像符号化手段と、この画像符号化手段で生成される上記複数の可変長符号化データの中から出力する可変長符号化データを選択し、出力する符号化データを上記選択した可変長符号化データに切り替える画像切替手段と、上記画像符号化手段により生成される複数の可変長符号化データをＧＯＰ単位で同量の符号化データ量に制御する符号量制御信号を生成する符号化量制御部と、この符号化量制御部により生成された上記符号量制御信号に基づいて制御される上記ＧＯＰ単位で同量の符号化データ量の上記複数の可変長符号化データを上記画像符号化手段が生成し終わるタイミングで、上記画像符号化手段で生成される複数の可変長符号化データをＧＯＰ単位で同期させるタイミング信号を発生するタイミング生成手段とを備え、上記画像符号化手段は、上記符号化量制御部で生成された上記符号量制御信号に基づく上記ＧＯＰ単位で同量の符号化データ量の上記複数の可変長符号化データを生成するとともに、上記タイミング生成手段で発生した上記タイミング信号に基づいて、上記複数の可変長符号化データ間で同期したＧＯＰ単位のタイミングで可変長符号化データを生成し、上記画像切替手段は、上記タイミング生成手段で発生した上記タイミング信号に基づいて、上記複数の可変長符号化データ間で同期したＧＯＰ単位のタイミングで出力する符号化データを切り替えるようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態であるデータ送信装置を示すブロック構成図である。
図において、１1〜１ＮはＩフレーム、ＩフレームおよびＰフレームとの組み合わせ、またはＩフレーム、ＰフレームおよびＢフレームとの組み合わせから構成されるＧＯＰ単位の画像データＧ１〜ＧＮを符号化し、符号化画像信号Ｐ１〜ＰＮを発生する画像符号化手段、２は符号化画像信号Ｐ１〜ＰＮの選択・切り替えの指示を行う切替信号Ｓ３を発生する切替信号発生手段、３は画像符号化手段１1〜１Ｎからの符号化画像信号Ｐ１〜ＰＮを切替信号生成手段２で発生した切替信号Ｓ３に応じて選択し、符号化画像データＳ５を出力する画像切替手段、４は画像符号化手段１1〜１Ｎおよび画像切替手段３に対して画像符号化ＧＯＰ単位の画像符号化タイミング信号Ｃ１およびＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２を発生するＧＯＰタイミング生成手段、５は画像符号化手段１1〜１ＮとＧＯＰタイミング生成手段４に対して符号量制御信号Ｓ４を発生する符号量制御手段である。
【００１５】
次に動作について説明する。
まず画像符号化手段１1〜１Ｎでは入力された画像データＧ１〜ＧＮが、符号量制御手段５において発生した符号制御信号Ｓ４に基づき、符号化され、ＧＯＰタイミング生成手段４において発生したＧＯＰ単位の画像符号化タイミング信号Ｃ１に同期して符号化画像信号Ｐ１〜ＰＮが生成される。
次に生成された符号化画像信号Ｐ１〜ＰＮはそれぞれ画像切替手段３に入力され、切替信号発生手段２において発生した切替信号Ｓ３に基づき、ＧＯＰタイミング生成手段４において発生したＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２に同期して符号化画像信号Ｐ１〜ＰＮのうちのいずれかを選択し、符号化画像データＳ５として出力する。
【００１６】
このとき、符号化量制御手段５は、符号量制御信号Ｓ４を介して、画像符号化手段１1〜１ＮにおけるＧＯＰ符号化量を制御するとともにＧＯＰタイミング生成手段４におけるＧＯＰ単位の画像符号化タイミング信号Ｃ１および画像切替タイミング信号Ｃ２を制御する。
【００１７】
以下、図２を用いて、画像符号化手段１1および１２から出力される符号化画像データを、画像切替手段３で切替信号発生手段２において発生した画像切替信号Ｓ３により切り替える場合を例にとって説明する。
図２は、図１に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャートであり、
（Ａ）はＧＯＰタイミング生成手段４より発生したＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２の波形を示し、
（Ｂ）は画像符号化手段１1で生成された符号化画像信号Ｐ１のＧＯＰを示し、（Ｃ）は画像符号化手段１２で生成された符号化画像信号Ｐ２のＧＯＰを示し、
（Ｄ）は切替信号発生手段２より発生した画像切替信号Ｓ３の波形を示し、
（Ｅ）は画像切替手段３から出力される符号化画像データＳ５のＧＯＰを示す。
【００１８】
符号化画像信号Ｐ１および入力Ｐ２のＧＯＰは、（Ａ）に示すＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２に同期したＧＯＰ信号ＧＯＰ＿１１〜１３およびＧＯＰ＿２１〜２３により形成される。画像切替タイミング信号Ｃ２におけるタイミング信号の同期幅Ｔ１〜Ｔ３は、符号量制御手段５からの符号化制御信号Ｓ４によってリアルタイムに変更が可能である。
【００１９】
時刻ａにおいては、（Ｂ）に示す符号化画像信号Ｐ１のＧＯＰが画像切替手段３の符号化画像データＳ５として出力されている。時刻ｂにおいて、切替信号発生手段２より画像切替信号Ｓ３が発生したとすると、直後のＧＯＰ単位での切替タイミングである時刻ｃにおいて画像切替手段３で選択される符号化画像データＳ５がＰ１からＰ２に切り替えられる。結局画像切替手段３で選択されるＧＯＰは、ＧＯＰ＿１１、ＧＯＰ＿１２、ＧＯＰ＿２３の順となる。
【００２０】
また、符号量制御部５においては、ＧＯＰ単位での符号化量を変更するための符号量制御信号Ｓ４を画像符号化手段１1および１２へ送信し、画像符号化手段１1および１２においては符号量制御信号Ｓ４に基づきＧＯＰ単位での符号化量を変更する。図２におけるＤ１は画像符号化手段１１で符号化されたＧＯＰ信号ＧＯＰ＿１１におけるデータ量、Ｄ２はＧＯＰ信号ＧＯＰ＿１２におけるデータ量、Ｄ３はＧＯＰ信号ＧＯＰ＿１３におけるデータ量を表すが、図のようにＤ１からＤ２、またＤ２からＤ３のようにＧＯＰデータ量を変更することが可能である。
【００２１】
以上のように、符号化量制御手段からの符号化制御信号に基づき、各画像符号化手段の符号化量をリアルタイムに制御しながら、ＧＯＰタイミング生成手段のタイミングに合わせて各画像符号化手段および画像切替手段の同期をとっているので、各画像符号化手段から出力される符号化画像信号のいずれかを符号化画像データとしてＧＯＰ単位で切り替えができ、画像符号化手段からの出力が切り替えられたときにも、画像が途切れない。また、画像切替手段により選択されていた画像符号化手段の出力が途切れた場合でも、別の画像符号化手段の出力に即座に切り替えることができ、復号側での画像の乱れが生じない。
また、ここでは、ＧＯＰタイミング生成手段から発生するタイミングに合わせて画像符号化手段および画像切替手段の同期をとっているが、画像符号化手段での符号化タイミングに合わせて切り替えてもよい。
【００２２】
実施の形態２．
図３は、複数の画像切替手段および複数の切替信号発生手段による構成の場合のブロック構成図である。
画像切替手段３Ａおよび３Ｂはそれぞれ、画像符号化手段１１および１２において生成された符号化画像信号Ｐ１およびＰ２を入力とし、切替信号発生手段２Ａおよび２Ｂから発生する切替信号Ｓ３ＡおよびＳ３Ｂに基づき、ＧＯＰタイミング生成手段４において発生するＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２に同期して入力符号化画像データの選択・切り替えを行い、符号化画像データＳ５ＡおよびＳ５Ｂを出力する。
【００２３】
この実施の形態により、複数の画像データ入力に対して複数の符号化データを出力することができ、かつ画像切替信号を独立に発生させることができる。
以上のように、複数の画像切替手段および複数の切替信号発生手段を備えているので、各画像符号化手段から出力される符号化画像信号のいずれか複数を選択出力する際に、各画像切替手段毎に、また、各切替信号毎に、各画像符号化手段から出力される符号化画像信号のいずれかを符号化画像データとしてＧＯＰ単位で切り替えができ、各画像切替手段で異なった選択が可能になり、別々の符号化画像データを出力できる。
【００２４】
実施の形態３．
図４は、複数の画像切替手段および単一の切替信号発生手段により、複数の符号化データを出力する場合のブロック構成図である。画像切替手段３Ａおよび３Ｂはそれぞれ、画像符号化手段１１および１２において生成された符号化画像信号Ｐ１およびＰ２を入力とし、切替信号発生手段２から発生する切替信号Ｓ３ＡおよびＳ３Ｂに基づき、ＧＯＰタイミング生成手段４において発生するＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２に同期して入力符号化画像データの選択・切り替えを行い、符号化画像データＳ５ＡおよびＳ５Ｂを出力する。
【００２５】
この実施の形態により、複数の画像切替手段および単一の切替信号発生手段に対し、一度の切替信号で複数の画像切り替えが可能になる。
以上のように、複数の画像切替手段および単一の切替信号発生手段を備えているので、各画像符号化手段から出力される符号化画像信号のいずれかを出力する際に、単一の切替信号により、各画像切替手段毎に各画像符号化手段から出力される符号化画像信号のいずれかを符号化画像データとしてＧＯＰ単位で切り替えができ、切替信号のタイミングで同時に各画像切替手段により異なった選択が可能になり、別々の符号化画像データを切替信号のタイミングで同時に出力できる。
【００２６】
実施の形態４．
図５は、単一の画像切替手段および単一の切替信号発生手段により、複数の符号化データを出力する場合のブロック構成図である。画像切替手段３は画像符号化手段１１および１２において生成された符号化画像信号Ｐ１およびＰ２を入力とし、切替信号発生手段２から発生する切替信号Ｓ３に基づき、ＧＯＰタイミング生成手段４において発生するＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２に同期して入力符号化画像データの選択・切り替えを行い、符号化画像データＳ５ＡおよびＳ５Ｂを出力する。
【００２７】
図６は、図５に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャートであり、
（Ａ）はＧＯＰタイミング生成手段４より発生したＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２の波形を示し、
（Ｂ）は画像符号化手段１1で生成された符号化画像信号Ｐ１のＧＯＰを示し、
（Ｃ）は画像符号化手段１２で生成された符号化画像信号Ｐ２のＧＯＰを示し、
（Ｄ）は切替信号発生手段２より発生した画像切替信号Ｓ３の波形を示し、
（Ｅ）は画像切替手段３から出力される符号化画像データＳ５ＡのＧＯＰを示し、
（Ｆ）は画像切替手段３から出力される符号化画像データＳ５ＢのＧＯＰを示す。
【００２８】
時刻ａにおいては、（Ｂ）に示す符号化画像信号Ｐ１のＧＯＰが画像切替手段３の符号化画像データＳ５Ａとして出力され、また符号化画像信号Ｐ２のＧＯＰが符号化画像データＳ５Ｂとして出力されている。時刻ｂにおいて、切替信号発生手段２より画像切替信号Ｓ３が発生したとすると、直後のＧＯＰ単位での切替タイミングである時刻ｃにおいて画像切替手段３で選択される符号化画像データＳ５ＡがＰ１からＰ２に切り替えられる。同時に、符号化画像データＳ５ＢがＰ２からＰ１に切り替えられる。
【００２９】
この実施の形態により、単一の画像切替手段および単一の切替信号発生手段に対し、一度の切替信号で複数の画像切り替えが可能になる。
以上のように、単一の画像切替手段および単一の切替信号発生手段を備えているので、各画像符号化手段から出力される符号化画像信号のいずれか複数を選択出力する際に、単一の切替信号により、符号化画像データとしてＧＯＰ単位で切り替えができ、画像切替手段により選択されていた符号化画像データを切替信号のタイミングで入れ替えることができる。
【００３０】
以上の実施の形態１から実施の形態４では、画像切替手段がＧＯＰタイミング生成手段より発生したＧＯＰ単位のタイミング信号に同期して画像の切り替えを行うものであった。次に画像切替手段が画像符号化手段において生成された符号化画像データのＧＯＰヘッダを検出して切り替えを行う実施の形態を示す。
【００３１】
実施の形態５．
図７は、図１においてＧＯＰタイミング生成手段４が画像切替手段３に対してＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２を送信しない場合のブロック図である。また、画像切替手段３は内部にストリームパケット単位で符号化データを記録するバッファ３０１を持つものとする。
図８は、図７に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャートであり、
（Ａ）はＧＯＰタイミング生成手段４より発生したＧＯＰ単位の画像符号化タイミング信号Ｃ１の波形を示し、
（Ｂ）は画像符号化手段１1で生成された符号化画像信号Ｐ１のＧＯＰを示し、
（Ｃ）は画像符号化手段１２で生成された符号化画像信号Ｐ２のＧＯＰを示し、
（Ｄ）は切替信号発生手段２より発生した画像切替信号Ｓ３の波形を示し、
（Ｅ）は画像切替手段３から出力される符号化画像データＳ５のＧＯＰを示す。
【００３２】
符号化画像信号Ｐ１および入力Ｐ２のＧＯＰは、（Ａ）に示すＧＯＰ単位の画像符号化タイミング信号Ｃ１に同期したＧＯＰ信号ＧＯＰ＿１１〜１３およびＧＯＰ＿２１〜２３により形成される。ただし、ＧＯＰの形成過程において図のように各ＧＯＰのタイミングに若干のズレを生じる場合が考えられる。
【００３３】
時刻ａにおいて、切替信号発生手段２より画像切替信号Ｓ３が発生したとすると、画像切替手段は直後よりＧＯＰヘッダの検出を開始し、時刻ｂ１にてＧＯＰ＿２３の、時刻ｂ２にてＧＯＰ＿１３のＧＯＰヘッダをそれぞれ検出する。時刻ｂ１から時刻ｂ２までの間、画像切替手段３は内部のバッファ３０１にＧＯＰ＿２３のストリームパケットを記録する。時刻ｂ２にてＧＯＰ＿１３のＧＯＰヘッダを検出すると、その時刻をＧＯＰ単位での切替タイミングである時刻ｃであるとして、画像切替手段３で選択される符号化画像信号がＰ１からＰ２に切り替えられる。結局画像切替手段３で選択されるＧＯＰは、ＧＯＰ＿１１、ＧＯＰ＿１２、ＧＯＰ＿２３の順となる。
なお、ＧＯＰ＿２３以降の符号化データには、ストリームパケット単位での遅延がかかることになる。
この実施の形態により、画像切替手段にてＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号との同期をとることなくＧＯＰ単位での符号化データの切り替えが可能になる。
【００３４】
以上のように、符号化量制御手段からの符号化制御信号に基づき、各画像符号化手段の符号化量をリアルタイムに制御しながら、ＧＯＰタイミング生成手段のタイミングに合わせて各画像符号化手段の同期をとって符号化を行い、画像切替手段が画像符号化手段において生成された符号化画像データのＧＯＰヘッダを検出して各画像符号化手段から出力される符号化画像信号のいずれかを符号化画像データとしてＧＯＰ単位で切り替えができ、画像符号化手段からの出力が切り替えられたときにも、画像が途切れない。また、画像切替手段により選択されていた画像符号化手段の出力が途切れた場合でも、別の画像符号化手段の出力に即座に切り替えることができ、復号側での画像の乱れが生じない。
【００３５】
以上の実施の形態１から実施の形態５では、画像符号化手段で符号化された符号化データが直接画像切替手段において切り替えが行われていた。次に複数の符号化データが多重化された多重化データを画像切替手段にて切り替える実施の形態を示す。
【００３６】
実施の形態６．
図９は、図１において画像符号化手段が４個の場合の例であり、画像符号化手段１１Ａおよび１１Ｂで生成された符号化画像信号Ｐ１ＡおよびＰ１ＢをＧＯＰ単位で多重化する多重化手段６Ａ、および画像符号化手段１２Ａおよび１２Ｂで生成された符号化データＰ２ＡおよびＰ２ＢをＧＯＰ単位で多重化する多重化手段６Ｂを持ち、多重化手段６Ａおよび６Ｂで多重化された多重化データＳ６ＡおよびＳ６Ｂが画像切替手段３の入力となり、画像切替手段３で多重化データＳ６ＡまたはＳ６Ｂを選択して多重符号化データＳ７として出力する。
ＧＯＰタイミング生成手段４Ａおよび４Ｂはそれぞれ画像符号化手段１１Ａと１２Ａ、および画像符号化手段１１Ｂと１２Ｂに対してＧＯＰ単位の画像符号化タイミング信号Ｃ１ＡおよびＣ１Ｂを発生する。
符号量制御手段５は、画像符号化手段１1〜１４とＧＯＰタイミング生成手段４Ａおよび４Ｂに対して符号量制御信号Ｓ４を発生する。
【００３７】
図１０は、図９に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャートであり、
（Ａ）は多重化手段６Ａで生成された多重符号化画像信号Ｓ６ＡのＧＯＰを示し、
（Ｂ）は多重化手段６Ｂで生成された多重符号化画像信号Ｓ６ＢのＧＯＰを示し、
（Ｃ）は切替信号発生手段２より発生した画像切替信号Ｓ３の波形を示し、
（Ｄ）は画像切替手段３から出力される多重符号化データＳ７のＧＯＰを示す。
【００３８】
時刻ａにおいては、（Ａ）に示す符号化画像信号Ｓ６ＡのＧＯＰが画像切替手段３の多重符号化データＳ７として出力されている。時刻ｂにおいて、切替信号発生手段２より多重化画像のうちＰ１ＡおよびＰ２Ａ側に対する画像切替信号Ｓ３が発生したとすると、直後のＰ１ＡおよびＰ２Ａ側のＧＯＰ単位での切替タイミングである時刻ｃにおいて画像切替手段３で選択される符号化画像データがＳ６Ａの多重符号化信号からＳ６Ｂの多重符号化信号に切り替えられる。また、時刻ｄにおいて、切替信号発生手段２より多重化画像のうちＰ１ＢおよびＰ２Ｂ側に対する画像切替信号Ｓ３が発生したとすると、直後のＰ１ＢおよびＰ２Ｂ側のＧＯＰ単位での切替タイミングである時刻ｅにおいて画像切替手段３で選択される符号化画像データがＳ６Ａの多重符号化信号からＳ６Ｂの多重符号化信号に切り替えられる。結局画像切替手段３で選択されるＧＯＰは、ＧＯＰ＿１１Ａ、ＧＯＰ＿１１Ｂ、ＧＯＰ＿２２Ａ、ＧＯＰ＿１２Ｂ、ＧＯＰ＿２３Ａ、ＧＯＰ＿２３Ｂ順となる。
この実施の形態により、多重化されたＧＯＰ単位の符号化データに対しても、ＧＯＰ単位での符号化データの切り替えが可能になる。
【００３９】
以上のように、符号化量制御手段からの符号化制御信号に基づき、各画像符号化手段の符号化量をリアルタイムに制御しながら、ＧＯＰタイミング生成手段のタイミングに合わせて各画像符号化手段の同期をとって符号化を行い、各多重化手段において多重化し、その多重化データのいずれかを多重符号化信号として出力するようにしたので、画像切替手段において多重したまま多重符号化信号の一部である任意の符号化画像データをＧＯＰ単位で切り替えることができ、画像符号化手段からの出力が切り替えられたときにも、画像が途切れない。また、画像切替手段により選択されていた画像符号化手段の出力が途切れた場合でも、別の画像符号化手段の出力に即座に切り替えることができ、復号側での画像の乱れが生じない。
【００４０】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
タイミング信号に同期して所定の符号化単位で画像を切り替えることができるようにしたので、画像を切り替えても画像が途切れない。
また、選択されていた画像が途切れた場合でも、別の画像に即座に切り替えることができ、復号側での画像の乱れが生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態であるデータ送信装置を示すブロック図。
【図２】図１に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャート
【図３】この発明の実施の形態である複数の切替手段および切替信号発生手段を持つデータ送信装置を示すブロック図
【図４】この発明の実施の形態である複数の切替手段および単一の切替信号発生手段を持ち、複数の符号化データを出力するデータ送信装置を示すブロック図
【図５】この発明の実施の形態である複数の符号化データを出力するデータ送信装置を示すブロック図
【図６】図５に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャート
【図７】この発明の実施の形態であるＧＯＰヘッダを検出して符号化データの切り替えを行うデータ送信装置を示すブロック図
【図８】図７に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャート
【図９】この発明の実施の形態である複数の符号化データを多重化した多重化データの切替を行うデータ送信装置を示すブロック図
【図１０】図９に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャート
【図１１】従来のデータ送信装置を示すブロック図。
【図１２】従来のデータ送信装置を示すブロック図。
【符号の説明】
１1〜１Ｎは画像符号化手段、
２は切替信号発生手段、
３は画像切替手段、
４はＧＯＰタイミング生成手段、
５は符号量制御手段
６Ａ、６Ｂは多重化手段
Ｇ１〜ＧＮは画像データ
Ｐ１〜ＰＮは符号化画像信号
Ｓ３は切替信号
Ｓ４は符号量制御信号
Ｓ５は符号化画像データ
Ｓ６Ａ、Ｓ６Ｂは多重化データ
Ｓ７は多重符号化データ
Ｃ１はＧＯＰ単位の画像符号化タイミング信号
Ｃ２はＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号
【発明の属する技術分野】
この発明は、送信タイミングを一致させながら、複数の画像符号化手段を用いて、リアルタイムに画像符号化を行い、データを送信するデータ送信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放送局等のデータ送信装置においては、予め符号化手段において符号化された符号化データの同期を取りながら選択出力するようになっていた。
【０００３】
例えば、図１１は、テレビスタジオ等に設けられている従来のデータ切換装置を示す構成図である。
図１１において、１１０Ａ，１１０Ｂはアナログのテレビ信号（ＮＴＳＣ信号等）で本装置に入力される受信データである。受信データ１１０Ａ，１１０Ｂには垂直駆動パルスのようなフレーム(同期)を示す情報が含まれている。１０１Ａ，１０１Ｂはそれぞれフレーム検出器、１０２Ａ，１０２Ｂはそれぞれ制御部１０３の制御の下において、このフレーム検出器１０１Ａ、１０１Ｂから通知されるタイミングで、受信データ１０１Ａ、１０１Ｂをオン／オフするスイッチであり、１０３は図示されない外部からの切換要求によりスイッチ１０２Ａ、１０２Ｂのいずれかをオンに制御するための制御部である。
【０００４】
次に動作について説明する。
本装置に入力される複数の受信データ１１０Ａ、１１０Ｂは、同期信号を含んだテレビ信号であり、この同期信号出現タイミングは各受信データ１１０Ａ、１１０Ｂで同じタイミングとなるように、本装置の外で制御されている。
フレーム検出器１０１Ａ、１０１Ｂは、受信データの垂直駆動パルスのようなフレーム(同期)を検出し、それぞれスイッチ１０２Ａ、１０２Ｂに通知する。
このフレームは、テレビの画面を構成するデータの先頭を示すものである。制御部１０３は外部からのデータ切換指示により、スイッチ１０２Ａ、１０２Ｂのいずれかに対してオンの指示を、他の全てに対してオフの指示を出す。
スイッチ１０２Ａ、１０２Ｂは、制御部１０３の指示に従い、スイッチを切り換えるが、そのタイミングはフレーム検出器１０１Ａ、１０１Ｂからのフレーム受信通知のタイミングである。複数の受信データ１１０Ａ、１１０Ｂのフレームはすべて同期しているため、フレーム検出器１０１Ａ、１０１Ｂから通知されるタイミングもすべて同時となる。そのため、各スイッチ１０２Ａ、１０２Ｂは同時に切り換わる。この時１つのスイッチのみオンとなり、他は全てオフとなる。
【０００５】
このようにして、本装置は複数の受信データから常に１つを選択する。図１１において、受信データ１０１Ａ、１０１Ｂ及びスイッチ１０２Ａ、１０２Ｂ等は説明の都合上２つだけが表示されているが、実際には複数対があってもよい。スイッチ１０２Ａ、１０２Ｂは選択するデータを切り換えるときにフレームの先頭で切り換わるため、切換を行う付近でのデータのフレームは常に保持される。これにより、この装置によって切り換えられたデータは、画像に切り換え時の悪影響(画像の乱れ(ノイズ)やフレーム同期外れ)を及ぼすことなく、切換を行っていない状態と同じように保たれる。
【０００６】
このように従来の切換装置では、外部から加えられるクロックによって受信する全てのデータのフレームを各フレーム毎に合わせる必要があり、また、全ての受信データのフレーム周期は同じである必要があったため、圧縮符号化が行われたデータを受信データとして扱うことができないという問題があった。
【０００７】
特開平８−２２３５８２公報に圧縮符号化データを切り換える従来のデータ送信装置が示されている。即ち、図１２において画像システム１は、例えば放送局における画像編集に用いられるシステムであって、画像処理機器２０１〜２０ｎからそれぞれ出力される圧縮画像データを、ＧＯＰＧ回路１０が発生するＧＯＰクロック信号ＧＯＰＣＫに同期して、ルータ２２を介してスイッチャ２４に入力し、スイッチャ２４はこれらの圧縮画像データのいずれかを選択して復号装置２８に入力し、復号装置２８が入力された圧縮画像データを復号して出力映像データとして出力する。
【０００８】
次に動作について説明する。
説明中、処理の単位にしているＧＯＰ(Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ)には、単独で復号可能なイントラ符号化画像（Ｉフレーム）のみから構成されるものと、時間的に前にあるフレームの復号後のデータを用いて復号可能な前方向予測画像（Ｐフレーム）とIフレームとから構成されるものと、時間的に前後にあるフレームの復号後のデータを用いて復号可能な両方向予測画像（Ｂフレーム）とIフレームとから構成されるものと、あるいは、Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームから構成されるものとがある。
ＧＯＰＧ回路１０は、画像処理システム１の各構成部分の圧縮画像データのＧＯＰ単位の入出力のタイミングを規定するＧＯＰＣＫ信号を生成して画像処理システム１の各構成部分に対して出力する。画像処理機器２０１〜２０ｎは、例えば圧縮画像記録装置および予測符号化装置であって、制御信号Ｃ２０を介したエディタ２６の制御に従って、ＧＯＰＧ回路１０が発生したＧＯＰＣＫ信号に同期してＧＯＰ単位で圧縮画像データを、それぞれルータ２２の入力端子ＶＩＮ１〜ＶＩＮｎ（ｎは整数）に対して出力する。
【０００９】
ルータ２２は、制御信号Ｃ２２を介したエディタ２６の制御に従って、ＧＯＰＣＫ信号に同期して、画像処理機器２０１〜２０ｎから入力端子ＶＩＮ１〜ＶＩＮｎに入力された圧縮画像データをそれぞれ任意の出力端子ＶＯＵＴ１〜ＶＯＵＴｍ（ｍは整数）にルーティングし、これらからスイッチャ２４に対して出力する。スイッチャ２４は、制御信号Ｃ２４（切り替え信号）を介したエディタ２６の信号に従って、ルータ２２の出力端子ＶＯＵＴ１〜ＶＯＵＴｍから出力された圧縮画像データのいずれかを選択して圧縮画像データＳ２４としてルータ２２に対して出力する。スイッチャ２４からルータ２２に再び入力された圧縮画像データＳ２４は、ルータ２２により再びルーティングされ、例えば復号装置２８に対して圧縮画像データＳ２２として出力される。
【００１０】
復号装置２８は、制御信号Ｃ２８を介したエディタ２６の制御に従って、ルータ２２から入力された圧縮画像データを復号し、出力映像信号Ｓ２８として出力する。エディタ２６は、たとえが画像編集処理に用いられる編集装置であって、編集者が制御盤２６０から入力した操作情報に応じて画像処理システム１の各構成部分を制御する。つまり、エディタ２６は、画像処理機器２０１〜２０ｎの任意のいずれかから出力される圧縮画像データをルータ２２およびスイッチャ２４を介して復号装置２８に対して出力させ、復号装置２８から、編集者が所望する映像信号Ｓ２８を得るように画像処理システム１の各構成部分を制御する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のデータ送信装置では、画像処理機器において予めＧＯＰ単位で符号化されたデータを用いてかつＧＯＰタイミング信号に同期して複数のデータのＧＯＰ単位を合わせることにより、ＧＯＰ単位での切り替えが可能となっていた。
従って、タイミングのとれた予め符号化された固定長のデータしか扱うことができないため、リアルタイムにＧＯＰ単位の符号化量を変更することができず、復号側で画像の乱れが生じる場合があるという問題点があった。
【００１２】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、所定の符号化単位で符号化量をリアルタイムに可変にできるようにした符号化データを切り換えても、復号側の画像の乱れを少なくすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
係る課題を解決するために、この発明によるデータ送信装置は、複数の可変長符号化データを生成する画像符号化手段と、この画像符号化手段で生成される上記複数の可変長符号化データの中から出力する可変長符号化データを選択し、出力する符号化データを上記選択した可変長符号化データに切り替える画像切替手段と、上記画像符号化手段により生成される複数の可変長符号化データをＧＯＰ単位で同量の符号化データ量に制御する符号量制御信号を生成する符号化量制御部と、この符号化量制御部により生成された上記符号量制御信号に基づいて制御される上記ＧＯＰ単位で同量の符号化データ量の上記複数の可変長符号化データを上記画像符号化手段が生成し終わるタイミングで、上記画像符号化手段で生成される複数の可変長符号化データをＧＯＰ単位で同期させるタイミング信号を発生するタイミング生成手段とを備え、上記画像符号化手段は、上記符号化量制御部で生成された上記符号量制御信号に基づく上記ＧＯＰ単位で同量の符号化データ量の上記複数の可変長符号化データを生成するとともに、上記タイミング生成手段で発生した上記タイミング信号に基づいて、上記複数の可変長符号化データ間で同期したＧＯＰ単位のタイミングで可変長符号化データを生成し、上記画像切替手段は、上記タイミング生成手段で発生した上記タイミング信号に基づいて、上記複数の可変長符号化データ間で同期したＧＯＰ単位のタイミングで出力する符号化データを切り替えるようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態であるデータ送信装置を示すブロック構成図である。
図において、１1〜１ＮはＩフレーム、ＩフレームおよびＰフレームとの組み合わせ、またはＩフレーム、ＰフレームおよびＢフレームとの組み合わせから構成されるＧＯＰ単位の画像データＧ１〜ＧＮを符号化し、符号化画像信号Ｐ１〜ＰＮを発生する画像符号化手段、２は符号化画像信号Ｐ１〜ＰＮの選択・切り替えの指示を行う切替信号Ｓ３を発生する切替信号発生手段、３は画像符号化手段１1〜１Ｎからの符号化画像信号Ｐ１〜ＰＮを切替信号生成手段２で発生した切替信号Ｓ３に応じて選択し、符号化画像データＳ５を出力する画像切替手段、４は画像符号化手段１1〜１Ｎおよび画像切替手段３に対して画像符号化ＧＯＰ単位の画像符号化タイミング信号Ｃ１およびＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２を発生するＧＯＰタイミング生成手段、５は画像符号化手段１1〜１ＮとＧＯＰタイミング生成手段４に対して符号量制御信号Ｓ４を発生する符号量制御手段である。
【００１５】
次に動作について説明する。
まず画像符号化手段１1〜１Ｎでは入力された画像データＧ１〜ＧＮが、符号量制御手段５において発生した符号制御信号Ｓ４に基づき、符号化され、ＧＯＰタイミング生成手段４において発生したＧＯＰ単位の画像符号化タイミング信号Ｃ１に同期して符号化画像信号Ｐ１〜ＰＮが生成される。
次に生成された符号化画像信号Ｐ１〜ＰＮはそれぞれ画像切替手段３に入力され、切替信号発生手段２において発生した切替信号Ｓ３に基づき、ＧＯＰタイミング生成手段４において発生したＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２に同期して符号化画像信号Ｐ１〜ＰＮのうちのいずれかを選択し、符号化画像データＳ５として出力する。
【００１６】
このとき、符号化量制御手段５は、符号量制御信号Ｓ４を介して、画像符号化手段１1〜１ＮにおけるＧＯＰ符号化量を制御するとともにＧＯＰタイミング生成手段４におけるＧＯＰ単位の画像符号化タイミング信号Ｃ１および画像切替タイミング信号Ｃ２を制御する。
【００１７】
以下、図２を用いて、画像符号化手段１1および１２から出力される符号化画像データを、画像切替手段３で切替信号発生手段２において発生した画像切替信号Ｓ３により切り替える場合を例にとって説明する。
図２は、図１に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャートであり、
（Ａ）はＧＯＰタイミング生成手段４より発生したＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２の波形を示し、
（Ｂ）は画像符号化手段１1で生成された符号化画像信号Ｐ１のＧＯＰを示し、（Ｃ）は画像符号化手段１２で生成された符号化画像信号Ｐ２のＧＯＰを示し、
（Ｄ）は切替信号発生手段２より発生した画像切替信号Ｓ３の波形を示し、
（Ｅ）は画像切替手段３から出力される符号化画像データＳ５のＧＯＰを示す。
【００１８】
符号化画像信号Ｐ１および入力Ｐ２のＧＯＰは、（Ａ）に示すＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２に同期したＧＯＰ信号ＧＯＰ＿１１〜１３およびＧＯＰ＿２１〜２３により形成される。画像切替タイミング信号Ｃ２におけるタイミング信号の同期幅Ｔ１〜Ｔ３は、符号量制御手段５からの符号化制御信号Ｓ４によってリアルタイムに変更が可能である。
【００１９】
時刻ａにおいては、（Ｂ）に示す符号化画像信号Ｐ１のＧＯＰが画像切替手段３の符号化画像データＳ５として出力されている。時刻ｂにおいて、切替信号発生手段２より画像切替信号Ｓ３が発生したとすると、直後のＧＯＰ単位での切替タイミングである時刻ｃにおいて画像切替手段３で選択される符号化画像データＳ５がＰ１からＰ２に切り替えられる。結局画像切替手段３で選択されるＧＯＰは、ＧＯＰ＿１１、ＧＯＰ＿１２、ＧＯＰ＿２３の順となる。
【００２０】
また、符号量制御部５においては、ＧＯＰ単位での符号化量を変更するための符号量制御信号Ｓ４を画像符号化手段１1および１２へ送信し、画像符号化手段１1および１２においては符号量制御信号Ｓ４に基づきＧＯＰ単位での符号化量を変更する。図２におけるＤ１は画像符号化手段１１で符号化されたＧＯＰ信号ＧＯＰ＿１１におけるデータ量、Ｄ２はＧＯＰ信号ＧＯＰ＿１２におけるデータ量、Ｄ３はＧＯＰ信号ＧＯＰ＿１３におけるデータ量を表すが、図のようにＤ１からＤ２、またＤ２からＤ３のようにＧＯＰデータ量を変更することが可能である。
【００２１】
以上のように、符号化量制御手段からの符号化制御信号に基づき、各画像符号化手段の符号化量をリアルタイムに制御しながら、ＧＯＰタイミング生成手段のタイミングに合わせて各画像符号化手段および画像切替手段の同期をとっているので、各画像符号化手段から出力される符号化画像信号のいずれかを符号化画像データとしてＧＯＰ単位で切り替えができ、画像符号化手段からの出力が切り替えられたときにも、画像が途切れない。また、画像切替手段により選択されていた画像符号化手段の出力が途切れた場合でも、別の画像符号化手段の出力に即座に切り替えることができ、復号側での画像の乱れが生じない。
また、ここでは、ＧＯＰタイミング生成手段から発生するタイミングに合わせて画像符号化手段および画像切替手段の同期をとっているが、画像符号化手段での符号化タイミングに合わせて切り替えてもよい。
【００２２】
実施の形態２．
図３は、複数の画像切替手段および複数の切替信号発生手段による構成の場合のブロック構成図である。
画像切替手段３Ａおよび３Ｂはそれぞれ、画像符号化手段１１および１２において生成された符号化画像信号Ｐ１およびＰ２を入力とし、切替信号発生手段２Ａおよび２Ｂから発生する切替信号Ｓ３ＡおよびＳ３Ｂに基づき、ＧＯＰタイミング生成手段４において発生するＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２に同期して入力符号化画像データの選択・切り替えを行い、符号化画像データＳ５ＡおよびＳ５Ｂを出力する。
【００２３】
この実施の形態により、複数の画像データ入力に対して複数の符号化データを出力することができ、かつ画像切替信号を独立に発生させることができる。
以上のように、複数の画像切替手段および複数の切替信号発生手段を備えているので、各画像符号化手段から出力される符号化画像信号のいずれか複数を選択出力する際に、各画像切替手段毎に、また、各切替信号毎に、各画像符号化手段から出力される符号化画像信号のいずれかを符号化画像データとしてＧＯＰ単位で切り替えができ、各画像切替手段で異なった選択が可能になり、別々の符号化画像データを出力できる。
【００２４】
実施の形態３．
図４は、複数の画像切替手段および単一の切替信号発生手段により、複数の符号化データを出力する場合のブロック構成図である。画像切替手段３Ａおよび３Ｂはそれぞれ、画像符号化手段１１および１２において生成された符号化画像信号Ｐ１およびＰ２を入力とし、切替信号発生手段２から発生する切替信号Ｓ３ＡおよびＳ３Ｂに基づき、ＧＯＰタイミング生成手段４において発生するＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２に同期して入力符号化画像データの選択・切り替えを行い、符号化画像データＳ５ＡおよびＳ５Ｂを出力する。
【００２５】
この実施の形態により、複数の画像切替手段および単一の切替信号発生手段に対し、一度の切替信号で複数の画像切り替えが可能になる。
以上のように、複数の画像切替手段および単一の切替信号発生手段を備えているので、各画像符号化手段から出力される符号化画像信号のいずれかを出力する際に、単一の切替信号により、各画像切替手段毎に各画像符号化手段から出力される符号化画像信号のいずれかを符号化画像データとしてＧＯＰ単位で切り替えができ、切替信号のタイミングで同時に各画像切替手段により異なった選択が可能になり、別々の符号化画像データを切替信号のタイミングで同時に出力できる。
【００２６】
実施の形態４．
図５は、単一の画像切替手段および単一の切替信号発生手段により、複数の符号化データを出力する場合のブロック構成図である。画像切替手段３は画像符号化手段１１および１２において生成された符号化画像信号Ｐ１およびＰ２を入力とし、切替信号発生手段２から発生する切替信号Ｓ３に基づき、ＧＯＰタイミング生成手段４において発生するＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２に同期して入力符号化画像データの選択・切り替えを行い、符号化画像データＳ５ＡおよびＳ５Ｂを出力する。
【００２７】
図６は、図５に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャートであり、
（Ａ）はＧＯＰタイミング生成手段４より発生したＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２の波形を示し、
（Ｂ）は画像符号化手段１1で生成された符号化画像信号Ｐ１のＧＯＰを示し、
（Ｃ）は画像符号化手段１２で生成された符号化画像信号Ｐ２のＧＯＰを示し、
（Ｄ）は切替信号発生手段２より発生した画像切替信号Ｓ３の波形を示し、
（Ｅ）は画像切替手段３から出力される符号化画像データＳ５ＡのＧＯＰを示し、
（Ｆ）は画像切替手段３から出力される符号化画像データＳ５ＢのＧＯＰを示す。
【００２８】
時刻ａにおいては、（Ｂ）に示す符号化画像信号Ｐ１のＧＯＰが画像切替手段３の符号化画像データＳ５Ａとして出力され、また符号化画像信号Ｐ２のＧＯＰが符号化画像データＳ５Ｂとして出力されている。時刻ｂにおいて、切替信号発生手段２より画像切替信号Ｓ３が発生したとすると、直後のＧＯＰ単位での切替タイミングである時刻ｃにおいて画像切替手段３で選択される符号化画像データＳ５ＡがＰ１からＰ２に切り替えられる。同時に、符号化画像データＳ５ＢがＰ２からＰ１に切り替えられる。
【００２９】
この実施の形態により、単一の画像切替手段および単一の切替信号発生手段に対し、一度の切替信号で複数の画像切り替えが可能になる。
以上のように、単一の画像切替手段および単一の切替信号発生手段を備えているので、各画像符号化手段から出力される符号化画像信号のいずれか複数を選択出力する際に、単一の切替信号により、符号化画像データとしてＧＯＰ単位で切り替えができ、画像切替手段により選択されていた符号化画像データを切替信号のタイミングで入れ替えることができる。
【００３０】
以上の実施の形態１から実施の形態４では、画像切替手段がＧＯＰタイミング生成手段より発生したＧＯＰ単位のタイミング信号に同期して画像の切り替えを行うものであった。次に画像切替手段が画像符号化手段において生成された符号化画像データのＧＯＰヘッダを検出して切り替えを行う実施の形態を示す。
【００３１】
実施の形態５．
図７は、図１においてＧＯＰタイミング生成手段４が画像切替手段３に対してＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号Ｃ２を送信しない場合のブロック図である。また、画像切替手段３は内部にストリームパケット単位で符号化データを記録するバッファ３０１を持つものとする。
図８は、図７に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャートであり、
（Ａ）はＧＯＰタイミング生成手段４より発生したＧＯＰ単位の画像符号化タイミング信号Ｃ１の波形を示し、
（Ｂ）は画像符号化手段１1で生成された符号化画像信号Ｐ１のＧＯＰを示し、
（Ｃ）は画像符号化手段１２で生成された符号化画像信号Ｐ２のＧＯＰを示し、
（Ｄ）は切替信号発生手段２より発生した画像切替信号Ｓ３の波形を示し、
（Ｅ）は画像切替手段３から出力される符号化画像データＳ５のＧＯＰを示す。
【００３２】
符号化画像信号Ｐ１および入力Ｐ２のＧＯＰは、（Ａ）に示すＧＯＰ単位の画像符号化タイミング信号Ｃ１に同期したＧＯＰ信号ＧＯＰ＿１１〜１３およびＧＯＰ＿２１〜２３により形成される。ただし、ＧＯＰの形成過程において図のように各ＧＯＰのタイミングに若干のズレを生じる場合が考えられる。
【００３３】
時刻ａにおいて、切替信号発生手段２より画像切替信号Ｓ３が発生したとすると、画像切替手段は直後よりＧＯＰヘッダの検出を開始し、時刻ｂ１にてＧＯＰ＿２３の、時刻ｂ２にてＧＯＰ＿１３のＧＯＰヘッダをそれぞれ検出する。時刻ｂ１から時刻ｂ２までの間、画像切替手段３は内部のバッファ３０１にＧＯＰ＿２３のストリームパケットを記録する。時刻ｂ２にてＧＯＰ＿１３のＧＯＰヘッダを検出すると、その時刻をＧＯＰ単位での切替タイミングである時刻ｃであるとして、画像切替手段３で選択される符号化画像信号がＰ１からＰ２に切り替えられる。結局画像切替手段３で選択されるＧＯＰは、ＧＯＰ＿１１、ＧＯＰ＿１２、ＧＯＰ＿２３の順となる。
なお、ＧＯＰ＿２３以降の符号化データには、ストリームパケット単位での遅延がかかることになる。
この実施の形態により、画像切替手段にてＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号との同期をとることなくＧＯＰ単位での符号化データの切り替えが可能になる。
【００３４】
以上のように、符号化量制御手段からの符号化制御信号に基づき、各画像符号化手段の符号化量をリアルタイムに制御しながら、ＧＯＰタイミング生成手段のタイミングに合わせて各画像符号化手段の同期をとって符号化を行い、画像切替手段が画像符号化手段において生成された符号化画像データのＧＯＰヘッダを検出して各画像符号化手段から出力される符号化画像信号のいずれかを符号化画像データとしてＧＯＰ単位で切り替えができ、画像符号化手段からの出力が切り替えられたときにも、画像が途切れない。また、画像切替手段により選択されていた画像符号化手段の出力が途切れた場合でも、別の画像符号化手段の出力に即座に切り替えることができ、復号側での画像の乱れが生じない。
【００３５】
以上の実施の形態１から実施の形態５では、画像符号化手段で符号化された符号化データが直接画像切替手段において切り替えが行われていた。次に複数の符号化データが多重化された多重化データを画像切替手段にて切り替える実施の形態を示す。
【００３６】
実施の形態６．
図９は、図１において画像符号化手段が４個の場合の例であり、画像符号化手段１１Ａおよび１１Ｂで生成された符号化画像信号Ｐ１ＡおよびＰ１ＢをＧＯＰ単位で多重化する多重化手段６Ａ、および画像符号化手段１２Ａおよび１２Ｂで生成された符号化データＰ２ＡおよびＰ２ＢをＧＯＰ単位で多重化する多重化手段６Ｂを持ち、多重化手段６Ａおよび６Ｂで多重化された多重化データＳ６ＡおよびＳ６Ｂが画像切替手段３の入力となり、画像切替手段３で多重化データＳ６ＡまたはＳ６Ｂを選択して多重符号化データＳ７として出力する。
ＧＯＰタイミング生成手段４Ａおよび４Ｂはそれぞれ画像符号化手段１１Ａと１２Ａ、および画像符号化手段１１Ｂと１２Ｂに対してＧＯＰ単位の画像符号化タイミング信号Ｃ１ＡおよびＣ１Ｂを発生する。
符号量制御手段５は、画像符号化手段１1〜１４とＧＯＰタイミング生成手段４Ａおよび４Ｂに対して符号量制御信号Ｓ４を発生する。
【００３７】
図１０は、図９に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャートであり、
（Ａ）は多重化手段６Ａで生成された多重符号化画像信号Ｓ６ＡのＧＯＰを示し、
（Ｂ）は多重化手段６Ｂで生成された多重符号化画像信号Ｓ６ＢのＧＯＰを示し、
（Ｃ）は切替信号発生手段２より発生した画像切替信号Ｓ３の波形を示し、
（Ｄ）は画像切替手段３から出力される多重符号化データＳ７のＧＯＰを示す。
【００３８】
時刻ａにおいては、（Ａ）に示す符号化画像信号Ｓ６ＡのＧＯＰが画像切替手段３の多重符号化データＳ７として出力されている。時刻ｂにおいて、切替信号発生手段２より多重化画像のうちＰ１ＡおよびＰ２Ａ側に対する画像切替信号Ｓ３が発生したとすると、直後のＰ１ＡおよびＰ２Ａ側のＧＯＰ単位での切替タイミングである時刻ｃにおいて画像切替手段３で選択される符号化画像データがＳ６Ａの多重符号化信号からＳ６Ｂの多重符号化信号に切り替えられる。また、時刻ｄにおいて、切替信号発生手段２より多重化画像のうちＰ１ＢおよびＰ２Ｂ側に対する画像切替信号Ｓ３が発生したとすると、直後のＰ１ＢおよびＰ２Ｂ側のＧＯＰ単位での切替タイミングである時刻ｅにおいて画像切替手段３で選択される符号化画像データがＳ６Ａの多重符号化信号からＳ６Ｂの多重符号化信号に切り替えられる。結局画像切替手段３で選択されるＧＯＰは、ＧＯＰ＿１１Ａ、ＧＯＰ＿１１Ｂ、ＧＯＰ＿２２Ａ、ＧＯＰ＿１２Ｂ、ＧＯＰ＿２３Ａ、ＧＯＰ＿２３Ｂ順となる。
この実施の形態により、多重化されたＧＯＰ単位の符号化データに対しても、ＧＯＰ単位での符号化データの切り替えが可能になる。
【００３９】
以上のように、符号化量制御手段からの符号化制御信号に基づき、各画像符号化手段の符号化量をリアルタイムに制御しながら、ＧＯＰタイミング生成手段のタイミングに合わせて各画像符号化手段の同期をとって符号化を行い、各多重化手段において多重化し、その多重化データのいずれかを多重符号化信号として出力するようにしたので、画像切替手段において多重したまま多重符号化信号の一部である任意の符号化画像データをＧＯＰ単位で切り替えることができ、画像符号化手段からの出力が切り替えられたときにも、画像が途切れない。また、画像切替手段により選択されていた画像符号化手段の出力が途切れた場合でも、別の画像符号化手段の出力に即座に切り替えることができ、復号側での画像の乱れが生じない。
【００４０】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
タイミング信号に同期して所定の符号化単位で画像を切り替えることができるようにしたので、画像を切り替えても画像が途切れない。
また、選択されていた画像が途切れた場合でも、別の画像に即座に切り替えることができ、復号側での画像の乱れが生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態であるデータ送信装置を示すブロック図。
【図２】図１に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャート
【図３】この発明の実施の形態である複数の切替手段および切替信号発生手段を持つデータ送信装置を示すブロック図
【図４】この発明の実施の形態である複数の切替手段および単一の切替信号発生手段を持ち、複数の符号化データを出力するデータ送信装置を示すブロック図
【図５】この発明の実施の形態である複数の符号化データを出力するデータ送信装置を示すブロック図
【図６】図５に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャート
【図７】この発明の実施の形態であるＧＯＰヘッダを検出して符号化データの切り替えを行うデータ送信装置を示すブロック図
【図８】図７に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャート
【図９】この発明の実施の形態である複数の符号化データを多重化した多重化データの切替を行うデータ送信装置を示すブロック図
【図１０】図９に示したデータ送信システムの動作を示すタイミングチャート
【図１１】従来のデータ送信装置を示すブロック図。
【図１２】従来のデータ送信装置を示すブロック図。
【符号の説明】
１1〜１Ｎは画像符号化手段、
２は切替信号発生手段、
３は画像切替手段、
４はＧＯＰタイミング生成手段、
５は符号量制御手段
６Ａ、６Ｂは多重化手段
Ｇ１〜ＧＮは画像データ
Ｐ１〜ＰＮは符号化画像信号
Ｓ３は切替信号
Ｓ４は符号量制御信号
Ｓ５は符号化画像データ
Ｓ６Ａ、Ｓ６Ｂは多重化データ
Ｓ７は多重符号化データ
Ｃ１はＧＯＰ単位の画像符号化タイミング信号
Ｃ２はＧＯＰ単位の画像切替タイミング信号
Claims (1)
- 複数の可変長符号化データを生成する画像符号化手段と、
この画像符号化手段で生成される上記複数の可変長符号化データの中から出力する可変長符号化データを選択し、出力する符号化データを上記選択した可変長符号化データに切り替える画像切替手段と、
上記画像符号化手段により生成される複数の可変長符号化データをＧＯＰ単位で同量の符号化データ量に制御する符号量制御信号を生成する符号化量制御部と、
この符号化量制御部により生成された上記符号量制御信号に基づいて制御される上記ＧＯＰ単位で同量の符号化データ量の上記複数の可変長符号化データを上記画像符号化手段が生成し終わるタイミングで、上記画像符号化手段で生成される複数の可変長符号化データをＧＯＰ単位で同期させるタイミング信号を発生するタイミング生成手段とを備え、
上記画像符号化手段は、上記符号化量制御部で生成された上記符号量制御信号に基づく上記ＧＯＰ単位で同量の符号化データ量の上記複数の可変長符号化データを生成するとともに、上記タイミング生成手段で発生した上記タイミング信号に基づいて、上記複数の可変長符号化データ間で同期したＧＯＰ単位のタイミングで可変長符号化データを生成し、
上記画像切替手段は、上記タイミング生成手段で発生した上記タイミング信号に基づいて、上記複数の可変長符号化データ間で同期したＧＯＰ単位のタイミングで出力する符号化データを切り替える
ことを特徴とするデータ送信装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP15180099A JP4258063B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | データ送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15180099A JP4258063B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | データ送信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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