JP4710117B2 - 映像同期装置および映像同期方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号を含む映像データストリームをもとに、映像信号に同期した同期信号を出力する映像同期装置および映像同期方法に関し、特に映像データストリームに伝送エラーが生じても同期処理を行う映像同期装置および映像同期方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像に関するデジタル放送においては、映像信号とブランキング信号とで構成されて、連続する映像信号の先頭にＳＡＶ（START OF ACTIVE VIDEO）信号が、そして連続する映像信号の最後にＥＡＶ（END OF ACTIVE VIDEO）信号が設けられたデータフォーマットからなる映像データストリームを用いて映像データを伝送することが行われている。
【０００３】
この映像データストリームで伝送された映像データから、表示装置に映像を表示したり、他の映像処理装置へ映像データのみを出力したりするときには、映像データのある区間を検出して抽出する必要があり、映像データストリームから映像データに同期した信号を出力する映像同期装置がある。
【０００４】
従来の映像同期装置においては、映像データストリーム中のＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号を検出して同期信号を出力し、その同期信号からＳＡＶ信号とＥＡＶ信号の間の映像信号を映像データとして抽出することが行われていた。
【０００５】
そして映像データストリームの伝送などにおいて伝送情報の誤りや遅延などによって伝送エラーが生じた場合に、ＳＡＶ信号やＥＡＶ信号やＳＡＶ信号とＥＡＶ信号の間の映像データの一部に誤りや欠落が生じることがあるが、従来の映像同期装置においては、そのデータ誤りやデータ欠落などのデータエラーが生じたデータを含む映像データは用いず、その区間の映像データを黒レベル（黒色を映像表示するデータ）に置き換えて出力していた。
【０００６】
特に映像データを走査線情報にして映像表示するときに、走査線１ラインが１つのＳＡＶ信号と、複数（１ライン分）の映像信号と１つのＥＡＶ信号との組で構成された映像データストリームが用いられる場合は、この走査線１ライン中のＥＡＶ信号やＳＡＶ信号の一部にデータエラーがあると、その走査線１ラインをすべて黒レベルに置き換えて出力していた。またこのデータエラーが複数生じた場合、それらデータエラーが生じている複数の走査線をすべて黒レベルに置き換えて出力していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の映像同期装置では、ＳＡＶ信号や、ＥＡＶ信号の一部にデータエラーが生じた場合、その区間の映像信号をすべて別の黒レベルの信号としていたため、同じ区間のデータエラーが生じていない映像データを伝送することができなかった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、過去のＥＡＶ信号位置からＳＡＶ信号位置を予測し、その予測されたＳＡＶ信号を用いて、ＥＡＶ信号やＳＡＶ信号にデータエラーが生じても、データエラーが生じない映像データを表示あるいは伝送することができる優れた映像同期装置および映像同期方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の映像同期装置は、映像信号と映像信号の開始を示すＳＡＶ信号と終了を示すＥＡＶ信号とを含む映像データストリームから、ＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号のそれぞれの位置を検出する同期位置検出手段と、前記同期位置検出手段によって検出されたＥＡＶ信号の検出位置に基づいて映像信号における新たなＥＡＶ信号またはＳＡＶ信号の位置を予測して予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号を出力する同期位置予測手段と、前記同期位置予測手段から出力された予測ＳＡＶ信号の位置と、前記同期位置検出手段で検出されるＳＡＶ信号の位置との一致／不一致を検出し、不一致を検出する頻度によって同期エラーを判定する同期位置判定手段とを備え、同期エラーと判定される前の映像信号を、予測位置を含むＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号の検出位置のタイミングに基づいて同期させて伝送し、前記同期位置判定手段は、予測ＳＡＶ信号の位置と前記同期位置検出手段によって検出されるＳＡＶ信号の位置とが不一致であることを検出した後において、予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号がＭ回発生するまでに、予測ＳＡＶ信号の位置とＳＡＶ信号の位置とがＮ（Ｎ＜Ｍ）回一致した場合に、予測ＳＡＶ信号の発生回数を初期化し、予測ＳＡＶ信号の位置とＳＡＶ信号の位置とがＮ回一致しない場合に、同期エラーと判定し、前記同期位置判定手段において計数する、予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号の検出回数ＭおよびＳＡＶ信号の位置と予測ＳＡＶ信号との不一致検出回数Ｎを、映像データストリームのエラーレートをパラメータとして変える構成としたことを特徴とする。このような構成により、ＥＡＶ信号から予測されるＳＡＶ信号の位置と、映像データストリーム中のＳＡＶ信号の位置に基づいて同期エラーを判定することができ、同期エラーと判定されるまでは、同期位置検出手段によってＥＡＶ信号またはＳＡＶ信号が検出されなかった場合に、その位置に対して予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号を用いることによって、映像信号が従来のように黒レベルに置換されることなく出力される。また、同期信号が検出されなくとも所定の回数までは同期エラーとせずに、予測される同期信号で映像信号を処理することができ、かつ同期信号が所定の回数までに、その所定の回数より小さい回数の同期信号が検出されず、安定した同期信号が得られない場合にのみ、同期エラーと判定することができる。さらに、エラーレートが高い（データエラーが多い）場合は、ＭまたはＮによって同期エラーを出力しにくくして、映像データストリーム中のデータエラーが生じないデータをより忠実に表示あるいは他の映像処理装置に伝送するようにし、エラーレートが低い（データエラーが少ない）場合は、前記と異なるＭまたはＮによって同期エラーを出力しやすくして、一部にデータエラーが含まれる映像信号を破棄するようにしたり、映像信号を補間処理する機能を設けて、破棄された映像信号を、その前後のエラーレートが低いために破棄されにくい映像信号から補間するようにすることもできる。
【００１２】
また本発明の映像同期装置は、前記同期位置判定手段で同期エラーと判定された映像データストリームの映像信号に映像信号なしを示す黒レベル信号を挿入する黒レベル信号挿入手段を備え、同期エラーが生じている映像信号を黒レベル信号に変えて出力することを特徴とする。このような構成により、同期エラーが生じている映像信号の信号を破棄し、黒レベル信号として表示したり他の映像処理装置に出力することができる。
【００１３】
また本発明の映像同期装置は、映像データストリームからＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号を除去して映像信号を出力する同期信号分離手段と、この同期信号分離手段から出力される映像信号に、前記同期位置検出手段，前記同期位置予測手段および同期位置判定手段の検出結果に基づいてＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号を付与する同期信号付与手段とを備え、同期信号であるＳＡＶ信号またはＥＡＶ信号にデータエラーが生じても、予測された同期信号を映像信号に付与することを特徴とする。このような構成により、同期信号であるＳＡＶ信号またはＥＡＶ信号にデータエラーが生じても、予測された同期信号を映像信号に付与して、映像表示や他の映像処理装置に出力することができる。
【００１４】
また本発明の映像同期装置は、前記同期信号付与手段によって同期信号が付与されたか否かを示す信号を出力することを特徴とする。このような構成により、元の映像データストリームに含まれている同期信号か、同期判定結果によって付加された同期信号かを、映像同期装置に接続された装置で検出することができ、その接続された装置における映像信号の補間処理などで、もとの同期信号か、付加された同期信号かによって処理を変更することができる。
【００１５】
また本発明の映像同期装置は、前記同期位置判定手段の判定結果を出力または表示する判定結果出力手段と、この判定結果出力手段からの出力に基づいて同期エラーを通知する手段を設けたことを特徴とする。このような構成により、映像データストリームに対して同期エラーと判定したときに、判定結果の出力または判定結果の表示によって同期エラーを通知することができる。
【００１６】
また本発明の映像同期方法は、映像信号と映像信号の開始を示すＳＡＶ信号と終了を示すＥＡＶ信号とを含む映像データストリームを入力し、伝送エラーが生じても同期処理を行うＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号のそれぞれの位置を検出する同期位置検出ステップと、前記同期位置検出ステップによって検出されたＥＡＶ信号の検出位置に基づいて映像信号における新たなＥＡＶ信号またはＳＡＶ信号の位置を予測して予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号を出力する同期位置予測ステップと、前記同期位置予測ステップから出力された予測ＳＡＶ信号の位置と、前記同期位置検出ステップで検出されるＳＡＶ信号の位置との一致／不一致を検出し、不一致を検出する頻度によって同期エラーを判定する同期位置判定ステップとを備え、
同期エラーと判定される前の映像信号を、予測位置を含むＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号の検出位置のタイミングに基づいて同期させて伝送し、前記同期位置判定ステップは、予測ＳＡＶ信号の位置と前記同期位置検出ステップによって検出されるＳＡＶ信号の位置とが不一致であることを検出した後において、予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号がＭ回発生するまでに、予測ＳＡＶ信号の位置とＳＡＶ信号の位置とがＮ（Ｎ＜Ｍ）回一致した場合に、予測ＳＡＶ信号の発生回数を初期化し、予測ＳＡＶ信号の位置とＳＡＶ信号の位置とがＮ回一致しない場合に、同期エラーと判定し、前記同期位置判定ステップにおいて計数する、予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号の検出回数ＭおよびＳＡＶ信号の位置と予測ＳＡＶ信号との不一致検出回数Ｎを、映像データストリームのエラーレートをパラメータとして変える構成を有している。
このように構成したことにより、ＥＡＶ信号から予測されるＳＡＶ信号の位置と、映像データストリーム中のＳＡＶ信号の位置に基づいて同期エラーを判定することができ、同期エラーと判定されるまでは、同期位置検出ステップによってＥＡＶ信号またはＳＡＶ信号が検出されなかった場合に、その位置に対して予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号を用いることによって、映像信号が従来のように黒レベルに置換されることなく出力される。また、同期信号が検出されなくとも所定の回数までは同期エラーとせずに、予測される同期信号で映像信号を処理することができ、かつ同期信号が所定の回数までに、その所定の回数より小さい回数の同期信号が検出されず、安定した同期信号が得られない場合にのみ、同期エラーと判定することができる。さらに、エラーレートが高い（データエラーが多い）場合は、ＭまたはＮによって同期エラーを出力しにくくして、映像データストリーム中のデータエラーが生じないデータをより忠実に表示あるいは他の映像処理装置に伝送するようにし、エラーレートが低い（データエラーが少ない）場合は、前記と異なるＭまたはＮによって同期エラーを出力しやすくして、一部にデータエラーが含まれる映像信号を破棄するようにしたり、映像信号を補間処理する機能を設けて、破棄された映像信号を、その前後のエラーレートが低いために破棄されにくい映像信号から補間するようにすることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
まず本発明の一実施形態について説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施形態における映像同期装置の要部となる同期信号検出・判定回路の構成を示すブロック図、図２は映像データストリームの構成、および映像データストリームとアナログのデジタル放送表示装置における水平ラインとのタイミング関係を示すタイミング図である。
【００２０】
映像データストリームは、図２に示す通り、映像データの開始を示すＳＡＶ信号と、映像データからなる映像信号と、映像データの終了を示すＥＡＶ信号と、映像データ以外のブランキング期間（ブランキング区間のデータ）で順次構成されたデータ列である。
【００２１】
ここで連続する映像信号（ＳＡＶ信号とＥＡＶ信号で囲まれる一つの映像データ）は、表示装置における走査線１ラインの映像データを表している。
【００２２】
また一つの映像画面を構成する複数の走査線に対する映像データは、ＳＡＶ信号と、映像信号と、ＥＡＶ信号と、ブランキング期間からなるデータ列が複数組（１画面の走査線数組）で構成される。そして基準周期Ｔに対し、ＳＡＶ信号，映像信号，ＥＡＶ信号，ブランキング期間がそれぞれ４Ｔ，１９２０Ｔ，４Ｔ，ＢＴという一定のデータ量で順次伝送される。ここでＳＡＶ信号は、「３ＦＦ」，「０００」，「０００」，「ｘｙｚ」という４Ｔのデータ（連続する４Ｔの区間からなるデータ列）で、ＥＡＶ信号は、「３ＦＦ」，「０００」，「０００」，「ｘｙｚ」という４Ｔのデータ（連続する４Ｔの区間からなるデータ列）である。
【００２３】
次に、同期信号検出・判定回路について説明する。
【００２４】
図１において、映像データ入力部１は映像データストリームを入力するものであり、同期検出部２は、遅延回路３と、２入力１出力のＡＮＤ回路４と、ＮＯＴ回路５とから主に構成されており、映像データ入力部１から入力した映像データストリームからＥＡＶ信号が検出された場合には端子６から検出信号を出力し、ＳＡＶ信号が検出された場合には端子７から検出信号を出力するものである。
【００２５】
ＲＳＦＦ回路８は端子６からの入力信号と２つの遅延回路を介して入力された端子７からの信号とに基づいて端子９にパルス信号を出力するものである。
【００２６】
カウンタ１２は、端子６からの信号に対して遅延回路を介して遅延させた信号を端子１３ａに出力し、遅延回路を介して基準信号を端子１３ｂに出力し、さらに端子６からの信号を基準として予測ＥＡＶ信号を端子１３ｃに出力するものである。
【００２７】
判定カウンタ１４は端子７，端子９および端子１３ａからの信号を入力したＡＮＤ回路１０からの出力信号をカウントし、所定のカウント数に達したときに信号を端子１６に発生させるものである。また、判定カウンタ１５は端子１３ｂからの信号をカウントし、所定のカウント数に達したときに信号を端子１７に発生させるものである。そして、判定カウンタ１４のカウントは、判定カウンタ１５の出力信号によってリセットされ、判定カウンタ１５のカウントは、判定カウンタ１４の出力信号によってリセットされる。
【００２８】
同期判定部２１は２つの２入力１出力のＮＯＲ回路１８からなり、第１のＮＯＲ回路１８の一方の入力には端子１６が接続され、第２のＮＯＲ回路１８の一方の入力には端子１７が接続され、第１のＮＯＲ回路１８の他方の入力には第２のＮＯＲ回路１８の出力が接続され、第２のＮＯＲ回路１８の他方の入力には第１のＮＯＲ回路１８の出力が接続されている。
【００２９】
第２のＮＯＲ回路１８の出力信号はインバータを介して表示部２０に送られる。
【００３０】
次に、同期検出部２の構成について説明する。映像データ入力部１の入力が遅延回路３を介して第１のＡＮＤ回路４の一方に接続され、他方の入力には映像データ入力部１の入力が接続される。また、第１のＡＮＤ回路４の出力は遅延回路３を介して第２のＡＮＤ回路４の一方に接続され、他方の入力には映像データ入力部１の入力が接続される。さらに、第２のＡＮＤ回路４の出力は遅延回路３を介して第３のＡＮＤ回路４の一方に接続され、他方の入力には映像データ入力部１の入力が接続される。そして第３のＡＮＤ回路４の出力は遅延回路３を介して端子６に接続されている。また、第３のＡＮＤ回路４の一方の入力は第４のＡＮＤ回路４の一方に接続され、他方の入力には映像データ入力部１の入力がＮＯＴ回路５を介して接続される。そして第４のＡＮＤ回路４の出力は遅延回路３を介して端子７に接続されている。
【００３１】
図１に示す同期検出・判定回路においては、図２に示す映像データストリームが、映像データ入力部１に入力され、同期検出部２によって前記した連続した４Ｔデータが検出されるとともにそのデータがＳＡＶ信号またはＥＡＶ信号であるかが検出される。
【００３２】
図１において、ＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号それぞれにおける４周期目のデータ「ｘｙｚ」のＳＡＶおよびＥＡＶ信号を表すビットをＤ６とした時、このＤ６が「１」の場合にＥＡＶ信号で、このＤ６が「０」の場合にＳＡＶ信号であるとしている。
【００３３】
同期検出部２においては、遅延回路３で周期Ｔだけ遅延させて、１周期Ｔに対するデータ列毎に希望するデータである場合にＡＮＤ回路４でパルスを出力させる。またＮＯＴ回路５では、Ｄ６の反転（ＳＡＶ信号の「ｘｙｚ」）である場合にパルスを出力させる。そしてその結果、端子６は、映像データ入力部１に入力された４Ｔの連続データがＥＡＶ信号である場合にパルスが発生し、端子７は、映像データ入力部１に入力された４Ｔの連続データがＳＡＶ信号である場合にパルスが発生する。
【００３４】
そして端子６の出力および、端子７の出力を２周期遅延させた信号がＲＳＦＦ回路８に入力され、ＲＳＦＦ回路８の出力信号は端子６と端子７との時間差によるパルスとして端子９から出力される。この端子９の出力は映像回路へ出力されるとともに、この端子９の出力でＡＮＤ回路１０を開く期間が決まり、端子１１からパルスが出力される。
【００３５】
またカウンタ１２は端子６の出力によって初期化され、カウンタ１２からは、ＥＡＶ信号が入力される毎にブランキング期間に相当するＢＴ周期遅延させ、次のＳＡＶ信号が映像データストリームで入力されるタイミングを予測して予測ＳＡＶ信号が端子１３ａから出力される。したがって、ＡＮＤ回路１０においては、ＳＡＶ信号と予測ＳＡＶ信号の出力タイミングが一致したときに出力信号が発生する。
【００３６】
また、カウンタ１２からは、ある周期毎に出力される判定カウンタ１５の基準となる信号が端子１３ｂに出力される。
【００３７】
また端子１１の出力は判定カウンタ１４に、端子１３ｂの出力は判定カウンタ１５に入力される。判定カウンタ１４では、映像データストリームからＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号がＮ回誤りなく検出された場合に映像データあり、またはエラーなしと判定され、判定結果が端子１６から出力される。また判定カウンタ１５では、映像データストリームからＳＡＶ信号とＥＡＶ信号を含むデータストリームを１回とした時に、連続してＭ回に渡って予測ＳＡＶ信号と異なる（ＳＡＶ信号が連続するＭ回において、判定カウンタ１４でＮ回映像データあり、またはエラーなしと判定されなかった）ことを判定して映像データなし、またはエラー有りと判定した結果を端子１７に出力する。
【００３８】
そして端子１６および端子１７の出力を、２つのＮＯＲ回路１８に入力し、端子１９から同期判定結果を出力し、またその同期判定結果をＬＥＤからなる表示部２０で出力する。
【００３９】
次に、図３を用いて同期検出・判定回路の動作についてさらに詳細に説明する。
【００４０】
図３は図１に示す同期検出・判定回路における同期判定結果のタイミング図である。
【００４１】
図３の各タイミング信号は、上から順に、図１に示す端子６，端子７，端子９，端子１１，端子１３ｂ，端子１６，端子１７，端子１９の出力信号に相当し、期待する出力が得られない位置の信号については破線によって示す。図１の同期検出・判定回路における判定カウンタ１４および判定カウンタ１５で設定するＭ値は６およびＮ値は２であるとしている。また０番目の映像データに対するＥＡＶ信号から、それ以降の映像データに対する各出力を表示している。さらにそれぞれの端子の出力は（破線で示された信号も含めて）図３の左側から順に１番目、２番目として説明する。したがって、０番目の映像データに対して１番目のＥＡＶ信号が対応し、１番目以降の映像データに対して２番目以降のＥＡＶ信号が順に対応する。そして１番目以降の映像データに対して１番目以降のＳＡＶ信号が順に対応する。なお、各端子における信号の対応関係がわかるように、破線で示された信号も含めた各信号に符号を付した。
【００４２】
次に、動作について説明する。映像データ入力部１に入力された映像データストリームは、例えば、図３に示す通り、ＥＡＶ信号（端子６）は１番目および４〜９番目までの映像データに対して検出されず（２番目、５〜１０番目のＥＡＶ信号）、ＳＡＶ信号（端子７）は５〜１０番目までの映像データに対して検出されていないものであったとする（５〜１０番目のＳＡＶ信号）。
【００４３】
このとき端子９からは、２番目のＥＡＶ信号と２番目のＳＡＶ信号の間ではパルスが出力されず、同様に５〜１０番目のＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号のそれぞれの間でもパルスが出力されない。そしてＡＮＤ回路１０の出力（端子１１）からは、２番目と５〜１０番目が出力されない。
【００４４】
またカウンタ１２（端子１３ｂ）からは、１番目およびそれ以降に検出されているＥＡＶ信号によって連続して出力され、ここでＥＡＶ信号が検出されていない時（２番目、５から１０番目のＥＡＶ信号に対して）もデータストリーム期間に応じて予測されたタイミングで出力がなされている。
【００４５】
そして判定カウンタ１４からの映像データありと判定した結果を出力する端子１６からは、２番目のＥＡＶ信号が同期検出部２によって検出されていないので、２番目の出力はＮ値＝２に満たずに破線イで示されるように出力がされず、３番目のＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号の出力によってＮ値＝２を満たすようになり、実線ウに示すようなパルスが出力される。
【００４６】
また判定カウンタ１５からの映像データなしと判定した結果を出力する端子１７においては、１番目のＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号に基づく端子１６の実線アに示す出力によって判定カウンタ１５がリセット（Ｍ値＝０）され、その後、端子１３ｂからの３つのパルスをカウントしてＭ値＝３となる。その後、４番目のＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号に基づいて端子１６から出力される、判定カウンタ１４の２番目のパルス（実線ウ）によって判定カウンタ１５がリセットされる（Ｍ値＝０）。次に、５番目のＥＡＶ信号に基づくカウンタ１２（端子１３ｂ）からのパルスのカウントを再開し、出力されていない５〜１０番目のＥＡＶ信号に基づくカウンタ１２（端子１３ｂ）からのパルスが判定カウンタ１５によってカウントされてＭ値＝６となり、端子１７から実線オに示される１番目のパルスが出力される。その結果、端子１９からは、始めにおいて映像データを少なくとも検出できたとして信号有判定となるＨＩＧＨレベルのパルスが出力され、１０番目のＥＡＶ信号以降からはそれまでに連続して同期信号が検出されなかったために映像データが検出できないものと見なされ信号無判定となるＬＯＷレベルのパルスが出力される。
【００４７】
その後、１１番目のＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号に基づいて判定カウンタ１４からパルスが出力されるため、端子１９の出力レベルがＨＩＧＨとなって、信号有判定が出力される。
【００４８】
図４は本発明の実施形態における映像同期装置の構成を示すブロック図である。
【００４９】
デジタル映像同期装置４０において、デジタル映像信号入力端子４１に入力されるデジタル映像信号（映像データストリーム）は、分離回路４２によってＥＡＶ信号とＳＡＶ信号が除去されて、映像データのみがメモリ４３に蓄えられる。
【００５０】
またデジタル映像信号は、同期検出・判定回路４４によって、ＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号をもとに映像データの同期タイミングが求められる。ここで映像同期装置４０としては図１に示す同期検出・判定回路が用いられている。
【００５１】
同期検出・判定回路４４からは、分離回路４２および同期付与回路４５に与える同期信号として、図３に示す端子６における、２番目、５〜１０番目のＥＡＶ信号、あるいは端子７における５〜１０番目のＳＡＶ信号のように、検出されなかった位置にはカウンタ１２から発生する予測ＥＡＶ信号、あるいは端子１３ａから発生する予測ＳＡＶ信号を補間した信号が出力される。
【００５２】
すなわち、分離回路４２でＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号を除去するときには、同期検出・判定回路４４で検出された予測位置を含むＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号のタイミングによって処理される。
【００５３】
そしてメモリ４３に蓄えられた映像データは、同期付与回路４５において、同期検出・判定回路４４から出力される判定結果に基づいて、信号有判定がされた区間においては、同期検出・判定回路４４で検出されたＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号のタイミングまたは予測ＥＡＶ信号および予測ＳＡＶ信号に基づくＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号が映像データの所定の位置に付与されて出力され、デジタル映像信号出力端子４６から出力される。なお同期付与回路４５において、同期検出・判定回路４４で信号無判定がされた区間については、映像データとして黒レベルを挿入してデジタル映像信号出力端子４６から出力される。
【００５４】
また同期検出・判定回路４４からは、デジタル映像信号出力端子４６から出力されるデジタル映像信号の同期信号が入力されたものと同じ（同期信号の付与なし）か、予測された同期信号を用いている（同期信号の付与あり）かを示す同期付与信号が、同期付与信号出力端子４７を通じて出力され、また同期検出・判定回路４４における同期信号の判定結果も同期判定信号出力端子４８から出力されるとともに、同じ判定結果が同期判定表示４９にて表示される。なお同期判定表示４９は、図１の表示部２０を用いてもよい。
【００５５】
図５は図４に示す映像同期装置を用いた映像システムを示すブロック図であり、カメラ５１から出力されるデジタル映像信号（映像データストリーム）と、記録・再生装置５２から出力されるデジタル映像信号（映像データストリーム）が映像切替装置５３に入力される。
【００５６】
そして映像切替装置５３からは、図示しない切替入力手段による操作に従って、カメラ５１からのデジタル映像信号または記録・再生装置５２からのデジタル映像信号が、選択されてデジタル映像同期装置５４またはデジタル映像同期装置５５に出力される。ここで映像切替装置５３からは、カメラ５１または記録・再生装置５２の選択されたデジタル映像信号が、デジタル映像同期装置５４とデジタル映像同期装置５５の両方に出力されてもよく、またデジタル映像同期装置５４とデジタル映像同期装置５５とで独立に選択されたデジタル映像が出力されるものでもよい。なおデジタル映像同期装置５４およびデジタル映像同期装置５５は、図４に示す映像同期装置を用いており、設定されるＭ値やＮ値は、それぞれ同じ値としてもよいし、異なる値としてもよい。
【００５７】
そしてデジタル映像同期装置５４では、入力されるデジタル映像信号の同期を判定し、判定された結果をもとに同期信号を付与したデジタル映像信号を出力し、モニタ５６でそのデジタル映像信号を基に映像データの表示を行う。
【００５８】
またデジタル映像同期装置５５でもデジタル映像同期装置５４と同様に、入力されるデジタル映像信号の同期を判定し、判定された結果をもとに同期信号を付与したデジタル映像信号を記録・再生装置５７に出力する。
【００５９】
このように構成された本発明の実施形態の映像同期装置によれば、ＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号の一部にデータエラーが生じた場合において、所定の回数以上の区間でデータエラーが検出されたならば、映像データの信号がない、または映像データを連続表示することが困難であるとして、信号無判定を出力してそれ以降の映像データの表示あるいは他の映像処理装置への出力を停止することができる。
【００６０】
また、映像データストリームから映像データ位置を予測した同期信号を得ることができるために、その予測した同期信号にしたがって映像を表示することにより、同期信号にエラーが生じても、信号無と判定された映像データストリームの映像データのみを黒レベルとして表示または他の映像処理機器に出力することができるため、従来のように同期エラーが発生したすべての走査線を黒レベルとすることなく映像データを表示することができる。
【００６１】
さらに判定カウンタ１４および判定カウンタ１５でそれぞれ設定されるＮ値、Ｍ値を、映像データストリームのエラーレートなどに合わせて設定し、エラーレートが高い（データエラーが多い）場合などに表示あるいは他の映像処理装置に出力される映像は、元の映像でデータエラーが生じていない部分を忠実に再現しやすくし、またエラーレートが低い（データエラーが少ない）場合などには、データエラーが生じた時に信号無判定を出力しやすくして、信号有判定された映像データをもとにして映像データの補間処理を行うなどの処理を実施し易くすることも可能である。
【００６２】
また、入力されるデジタル映像信号にデータエラーが生じても同期信号が付与されたデジタル映像信号を出力することができ、またデータエラーが連続で生じた時に、映像データを黒レベルとして出力することができる。またデータ付与の状態や、同期判定の状態を外部に信号として出力したり、同期判定の結果を装置本体に表示したりすることができる。
【００６３】
また、図５に示す映像システムによれば、映像切替装置５３によって、映像を切り替える時に出力されるデジタル映像信号の同期がずれたり、また遅延やデータエラーが生じても、デジタル映像同期装置５４およびデジタル映像同期装置５５によって同期信号が付与されたデジタル映像信号を出力でき、モニタ５６や記録・再生装置５７では、映像を切り替える時に出力されるデジタル映像信号の同期がずれたり、また遅延やデータエラーが生じても同期信号が付与されているデジタル映像信号によって表示したり記録したりすることができる。
【００６４】
またデジタル映像同期装置５４とデジタル映像同期装置５５において設定されるＭ値，Ｎ値を異なるものとし、デジタル映像同期装置５４においては信号無判定を出力しやすくして、データエラーが生じた時にモニタ５６でそれを確認しやすいものとし、デジタル映像同期装置５５においては信号有判定を出力しやすくして、記録・再生装置５７においてデータエラーが生じない部分をより忠実に記録できるものとしてもよい。また別に記録・再生装置５７が映像信号補間処理機能を備えたものとして、デジタル映像同期装置５５で信号無判定を出力しやすくして、信号無判定された映像データストリームの映像信号が補間されやすくしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の映像同期装置および映像同期方法は、映像データストリーム中の同期信号にエラーがあった場合にすぐに同期エラーと判定せず、ＳＡＶ信号と予測ＳＡＶ信号とが不一致となる時の頻度に基づいて同期エラーの判定を行い、同期エラーと判定されるまでは、検出された同期信号位置から同期信号位置を予測し、その予測された同期信号を用いて映像データの処理を行うことにより、同期信号にエラーが生じても、データエラーが生じない映像データを表示あるいは伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における映像同期装置の要部となる同期検出・判定回路の構成を示すのブロック図
【図２】映像データストリームのタイミング図
【図３】図１の映像同期装置における同期判定結果のタイミング図
【図４】本発明の実施形態における映像同期装置のブロック図
【図５】図４に示す映像同期装置を用いた映像システムのブロック図
【符号の説明】
１ 映像データ入力部
２ 同期検出部
３ 遅延回路
４，１０ ＡＮＤ回路
５ ＮＯＴ回路
８ ＲＳＦＦ回路
１２ カウンタ
１４，１５ 判定カウンタ
１８ ＮＯＲ回路
２０ 表示部
４０ 映像同期装置
４１ デジタル映像信号入力端子
４２ 分離回路
４３ メモリ
４４ 同期検出・判定回路
４５ 同期付与回路
４６ デジタル映像信号出力端子
４７ 同期付与信号出力端子
４８ 同期判定信号出力端子
４９ 同期判定表示
５１ カメラ
５２，５７ 記録・再生装置
５３ 映像切替装置
５４，５５ デジタル映像同期装置
５６ モニタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号を含む映像データストリームをもとに、映像信号に同期した同期信号を出力する映像同期装置および映像同期方法に関し、特に映像データストリームに伝送エラーが生じても同期処理を行う映像同期装置および映像同期方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像に関するデジタル放送においては、映像信号とブランキング信号とで構成されて、連続する映像信号の先頭にＳＡＶ（START OF ACTIVE VIDEO）信号が、そして連続する映像信号の最後にＥＡＶ（END OF ACTIVE VIDEO）信号が設けられたデータフォーマットからなる映像データストリームを用いて映像データを伝送することが行われている。
【０００３】
この映像データストリームで伝送された映像データから、表示装置に映像を表示したり、他の映像処理装置へ映像データのみを出力したりするときには、映像データのある区間を検出して抽出する必要があり、映像データストリームから映像データに同期した信号を出力する映像同期装置がある。
【０００４】
従来の映像同期装置においては、映像データストリーム中のＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号を検出して同期信号を出力し、その同期信号からＳＡＶ信号とＥＡＶ信号の間の映像信号を映像データとして抽出することが行われていた。
【０００５】
そして映像データストリームの伝送などにおいて伝送情報の誤りや遅延などによって伝送エラーが生じた場合に、ＳＡＶ信号やＥＡＶ信号やＳＡＶ信号とＥＡＶ信号の間の映像データの一部に誤りや欠落が生じることがあるが、従来の映像同期装置においては、そのデータ誤りやデータ欠落などのデータエラーが生じたデータを含む映像データは用いず、その区間の映像データを黒レベル（黒色を映像表示するデータ）に置き換えて出力していた。
【０００６】
特に映像データを走査線情報にして映像表示するときに、走査線１ラインが１つのＳＡＶ信号と、複数（１ライン分）の映像信号と１つのＥＡＶ信号との組で構成された映像データストリームが用いられる場合は、この走査線１ライン中のＥＡＶ信号やＳＡＶ信号の一部にデータエラーがあると、その走査線１ラインをすべて黒レベルに置き換えて出力していた。またこのデータエラーが複数生じた場合、それらデータエラーが生じている複数の走査線をすべて黒レベルに置き換えて出力していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の映像同期装置では、ＳＡＶ信号や、ＥＡＶ信号の一部にデータエラーが生じた場合、その区間の映像信号をすべて別の黒レベルの信号としていたため、同じ区間のデータエラーが生じていない映像データを伝送することができなかった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、過去のＥＡＶ信号位置からＳＡＶ信号位置を予測し、その予測されたＳＡＶ信号を用いて、ＥＡＶ信号やＳＡＶ信号にデータエラーが生じても、データエラーが生じない映像データを表示あるいは伝送することができる優れた映像同期装置および映像同期方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の映像同期装置は、映像信号と映像信号の開始を示すＳＡＶ信号と終了を示すＥＡＶ信号とを含む映像データストリームから、ＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号のそれぞれの位置を検出する同期位置検出手段と、前記同期位置検出手段によって検出されたＥＡＶ信号の検出位置に基づいて映像信号における新たなＥＡＶ信号またはＳＡＶ信号の位置を予測して予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号を出力する同期位置予測手段と、前記同期位置予測手段から出力された予測ＳＡＶ信号の位置と、前記同期位置検出手段で検出されるＳＡＶ信号の位置との一致／不一致を検出し、不一致を検出する頻度によって同期エラーを判定する同期位置判定手段とを備え、同期エラーと判定される前の映像信号を、予測位置を含むＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号の検出位置のタイミングに基づいて同期させて伝送し、前記同期位置判定手段は、予測ＳＡＶ信号の位置と前記同期位置検出手段によって検出されるＳＡＶ信号の位置とが不一致であることを検出した後において、予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号がＭ回発生するまでに、予測ＳＡＶ信号の位置とＳＡＶ信号の位置とがＮ（Ｎ＜Ｍ）回一致した場合に、予測ＳＡＶ信号の発生回数を初期化し、予測ＳＡＶ信号の位置とＳＡＶ信号の位置とがＮ回一致しない場合に、同期エラーと判定し、前記同期位置判定手段において計数する、予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号の検出回数ＭおよびＳＡＶ信号の位置と予測ＳＡＶ信号との不一致検出回数Ｎを、映像データストリームのエラーレートをパラメータとして変える構成としたことを特徴とする。このような構成により、ＥＡＶ信号から予測されるＳＡＶ信号の位置と、映像データストリーム中のＳＡＶ信号の位置に基づいて同期エラーを判定することができ、同期エラーと判定されるまでは、同期位置検出手段によってＥＡＶ信号またはＳＡＶ信号が検出されなかった場合に、その位置に対して予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号を用いることによって、映像信号が従来のように黒レベルに置換されることなく出力される。また、同期信号が検出されなくとも所定の回数までは同期エラーとせずに、予測される同期信号で映像信号を処理することができ、かつ同期信号が所定の回数までに、その所定の回数より小さい回数の同期信号が検出されず、安定した同期信号が得られない場合にのみ、同期エラーと判定することができる。さらに、エラーレートが高い（データエラーが多い）場合は、ＭまたはＮによって同期エラーを出力しにくくして、映像データストリーム中のデータエラーが生じないデータをより忠実に表示あるいは他の映像処理装置に伝送するようにし、エラーレートが低い（データエラーが少ない）場合は、前記と異なるＭまたはＮによって同期エラーを出力しやすくして、一部にデータエラーが含まれる映像信号を破棄するようにしたり、映像信号を補間処理する機能を設けて、破棄された映像信号を、その前後のエラーレートが低いために破棄されにくい映像信号から補間するようにすることもできる。
【００１２】
また本発明の映像同期装置は、前記同期位置判定手段で同期エラーと判定された映像データストリームの映像信号に映像信号なしを示す黒レベル信号を挿入する黒レベル信号挿入手段を備え、同期エラーが生じている映像信号を黒レベル信号に変えて出力することを特徴とする。このような構成により、同期エラーが生じている映像信号の信号を破棄し、黒レベル信号として表示したり他の映像処理装置に出力することができる。
【００１３】
また本発明の映像同期装置は、映像データストリームからＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号を除去して映像信号を出力する同期信号分離手段と、この同期信号分離手段から出力される映像信号に、前記同期位置検出手段，前記同期位置予測手段および同期位置判定手段の検出結果に基づいてＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号を付与する同期信号付与手段とを備え、同期信号であるＳＡＶ信号またはＥＡＶ信号にデータエラーが生じても、予測された同期信号を映像信号に付与することを特徴とする。このような構成により、同期信号であるＳＡＶ信号またはＥＡＶ信号にデータエラーが生じても、予測された同期信号を映像信号に付与して、映像表示や他の映像処理装置に出力することができる。
【００１４】
また本発明の映像同期装置は、前記同期信号付与手段によって同期信号が付与されたか否かを示す信号を出力することを特徴とする。このような構成により、元の映像データストリームに含まれている同期信号か、同期判定結果によって付加された同期信号かを、映像同期装置に接続された装置で検出することができ、その接続された装置における映像信号の補間処理などで、もとの同期信号か、付加された同期信号かによって処理を変更することができる。
【００１５】
また本発明の映像同期装置は、前記同期位置判定手段の判定結果を出力または表示する判定結果出力手段と、この判定結果出力手段からの出力に基づいて同期エラーを通知する手段を設けたことを特徴とする。このような構成により、映像データストリームに対して同期エラーと判定したときに、判定結果の出力または判定結果の表示によって同期エラーを通知することができる。
【００１６】
また本発明の映像同期方法は、映像信号と映像信号の開始を示すＳＡＶ信号と終了を示すＥＡＶ信号とを含む映像データストリームを入力し、伝送エラーが生じても同期処理を行うＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号のそれぞれの位置を検出する同期位置検出ステップと、前記同期位置検出ステップによって検出されたＥＡＶ信号の検出位置に基づいて映像信号における新たなＥＡＶ信号またはＳＡＶ信号の位置を予測して予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号を出力する同期位置予測ステップと、前記同期位置予測ステップから出力された予測ＳＡＶ信号の位置と、前記同期位置検出ステップで検出されるＳＡＶ信号の位置との一致／不一致を検出し、不一致を検出する頻度によって同期エラーを判定する同期位置判定ステップとを備え、
同期エラーと判定される前の映像信号を、予測位置を含むＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号の検出位置のタイミングに基づいて同期させて伝送し、前記同期位置判定ステップは、予測ＳＡＶ信号の位置と前記同期位置検出ステップによって検出されるＳＡＶ信号の位置とが不一致であることを検出した後において、予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号がＭ回発生するまでに、予測ＳＡＶ信号の位置とＳＡＶ信号の位置とがＮ（Ｎ＜Ｍ）回一致した場合に、予測ＳＡＶ信号の発生回数を初期化し、予測ＳＡＶ信号の位置とＳＡＶ信号の位置とがＮ回一致しない場合に、同期エラーと判定し、前記同期位置判定ステップにおいて計数する、予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号の検出回数ＭおよびＳＡＶ信号の位置と予測ＳＡＶ信号との不一致検出回数Ｎを、映像データストリームのエラーレートをパラメータとして変える構成を有している。
このように構成したことにより、ＥＡＶ信号から予測されるＳＡＶ信号の位置と、映像データストリーム中のＳＡＶ信号の位置に基づいて同期エラーを判定することができ、同期エラーと判定されるまでは、同期位置検出ステップによってＥＡＶ信号またはＳＡＶ信号が検出されなかった場合に、その位置に対して予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号を用いることによって、映像信号が従来のように黒レベルに置換されることなく出力される。また、同期信号が検出されなくとも所定の回数までは同期エラーとせずに、予測される同期信号で映像信号を処理することができ、かつ同期信号が所定の回数までに、その所定の回数より小さい回数の同期信号が検出されず、安定した同期信号が得られない場合にのみ、同期エラーと判定することができる。さらに、エラーレートが高い（データエラーが多い）場合は、ＭまたはＮによって同期エラーを出力しにくくして、映像データストリーム中のデータエラーが生じないデータをより忠実に表示あるいは他の映像処理装置に伝送するようにし、エラーレートが低い（データエラーが少ない）場合は、前記と異なるＭまたはＮによって同期エラーを出力しやすくして、一部にデータエラーが含まれる映像信号を破棄するようにしたり、映像信号を補間処理する機能を設けて、破棄された映像信号を、その前後のエラーレートが低いために破棄されにくい映像信号から補間するようにすることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
まず本発明の一実施形態について説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施形態における映像同期装置の要部となる同期信号検出・判定回路の構成を示すブロック図、図２は映像データストリームの構成、および映像データストリームとアナログのデジタル放送表示装置における水平ラインとのタイミング関係を示すタイミング図である。
【００２０】
映像データストリームは、図２に示す通り、映像データの開始を示すＳＡＶ信号と、映像データからなる映像信号と、映像データの終了を示すＥＡＶ信号と、映像データ以外のブランキング期間（ブランキング区間のデータ）で順次構成されたデータ列である。
【００２１】
ここで連続する映像信号（ＳＡＶ信号とＥＡＶ信号で囲まれる一つの映像データ）は、表示装置における走査線１ラインの映像データを表している。
【００２２】
また一つの映像画面を構成する複数の走査線に対する映像データは、ＳＡＶ信号と、映像信号と、ＥＡＶ信号と、ブランキング期間からなるデータ列が複数組（１画面の走査線数組）で構成される。そして基準周期Ｔに対し、ＳＡＶ信号，映像信号，ＥＡＶ信号，ブランキング期間がそれぞれ４Ｔ，１９２０Ｔ，４Ｔ，ＢＴという一定のデータ量で順次伝送される。ここでＳＡＶ信号は、「３ＦＦ」，「０００」，「０００」，「ｘｙｚ」という４Ｔのデータ（連続する４Ｔの区間からなるデータ列）で、ＥＡＶ信号は、「３ＦＦ」，「０００」，「０００」，「ｘｙｚ」という４Ｔのデータ（連続する４Ｔの区間からなるデータ列）である。
【００２３】
次に、同期信号検出・判定回路について説明する。
【００２４】
図１において、映像データ入力部１は映像データストリームを入力するものであり、同期検出部２は、遅延回路３と、２入力１出力のＡＮＤ回路４と、ＮＯＴ回路５とから主に構成されており、映像データ入力部１から入力した映像データストリームからＥＡＶ信号が検出された場合には端子６から検出信号を出力し、ＳＡＶ信号が検出された場合には端子７から検出信号を出力するものである。
【００２５】
ＲＳＦＦ回路８は端子６からの入力信号と２つの遅延回路を介して入力された端子７からの信号とに基づいて端子９にパルス信号を出力するものである。
【００２６】
カウンタ１２は、端子６からの信号に対して遅延回路を介して遅延させた信号を端子１３ａに出力し、遅延回路を介して基準信号を端子１３ｂに出力し、さらに端子６からの信号を基準として予測ＥＡＶ信号を端子１３ｃに出力するものである。
【００２７】
判定カウンタ１４は端子７，端子９および端子１３ａからの信号を入力したＡＮＤ回路１０からの出力信号をカウントし、所定のカウント数に達したときに信号を端子１６に発生させるものである。また、判定カウンタ１５は端子１３ｂからの信号をカウントし、所定のカウント数に達したときに信号を端子１７に発生させるものである。そして、判定カウンタ１４のカウントは、判定カウンタ１５の出力信号によってリセットされ、判定カウンタ１５のカウントは、判定カウンタ１４の出力信号によってリセットされる。
【００２８】
同期判定部２１は２つの２入力１出力のＮＯＲ回路１８からなり、第１のＮＯＲ回路１８の一方の入力には端子１６が接続され、第２のＮＯＲ回路１８の一方の入力には端子１７が接続され、第１のＮＯＲ回路１８の他方の入力には第２のＮＯＲ回路１８の出力が接続され、第２のＮＯＲ回路１８の他方の入力には第１のＮＯＲ回路１８の出力が接続されている。
【００２９】
第２のＮＯＲ回路１８の出力信号はインバータを介して表示部２０に送られる。
【００３０】
次に、同期検出部２の構成について説明する。映像データ入力部１の入力が遅延回路３を介して第１のＡＮＤ回路４の一方に接続され、他方の入力には映像データ入力部１の入力が接続される。また、第１のＡＮＤ回路４の出力は遅延回路３を介して第２のＡＮＤ回路４の一方に接続され、他方の入力には映像データ入力部１の入力が接続される。さらに、第２のＡＮＤ回路４の出力は遅延回路３を介して第３のＡＮＤ回路４の一方に接続され、他方の入力には映像データ入力部１の入力が接続される。そして第３のＡＮＤ回路４の出力は遅延回路３を介して端子６に接続されている。また、第３のＡＮＤ回路４の一方の入力は第４のＡＮＤ回路４の一方に接続され、他方の入力には映像データ入力部１の入力がＮＯＴ回路５を介して接続される。そして第４のＡＮＤ回路４の出力は遅延回路３を介して端子７に接続されている。
【００３１】
図１に示す同期検出・判定回路においては、図２に示す映像データストリームが、映像データ入力部１に入力され、同期検出部２によって前記した連続した４Ｔデータが検出されるとともにそのデータがＳＡＶ信号またはＥＡＶ信号であるかが検出される。
【００３２】
図１において、ＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号それぞれにおける４周期目のデータ「ｘｙｚ」のＳＡＶおよびＥＡＶ信号を表すビットをＤ６とした時、このＤ６が「１」の場合にＥＡＶ信号で、このＤ６が「０」の場合にＳＡＶ信号であるとしている。
【００３３】
同期検出部２においては、遅延回路３で周期Ｔだけ遅延させて、１周期Ｔに対するデータ列毎に希望するデータである場合にＡＮＤ回路４でパルスを出力させる。またＮＯＴ回路５では、Ｄ６の反転（ＳＡＶ信号の「ｘｙｚ」）である場合にパルスを出力させる。そしてその結果、端子６は、映像データ入力部１に入力された４Ｔの連続データがＥＡＶ信号である場合にパルスが発生し、端子７は、映像データ入力部１に入力された４Ｔの連続データがＳＡＶ信号である場合にパルスが発生する。
【００３４】
そして端子６の出力および、端子７の出力を２周期遅延させた信号がＲＳＦＦ回路８に入力され、ＲＳＦＦ回路８の出力信号は端子６と端子７との時間差によるパルスとして端子９から出力される。この端子９の出力は映像回路へ出力されるとともに、この端子９の出力でＡＮＤ回路１０を開く期間が決まり、端子１１からパルスが出力される。
【００３５】
またカウンタ１２は端子６の出力によって初期化され、カウンタ１２からは、ＥＡＶ信号が入力される毎にブランキング期間に相当するＢＴ周期遅延させ、次のＳＡＶ信号が映像データストリームで入力されるタイミングを予測して予測ＳＡＶ信号が端子１３ａから出力される。したがって、ＡＮＤ回路１０においては、ＳＡＶ信号と予測ＳＡＶ信号の出力タイミングが一致したときに出力信号が発生する。
【００３６】
また、カウンタ１２からは、ある周期毎に出力される判定カウンタ１５の基準となる信号が端子１３ｂに出力される。
【００３７】
また端子１１の出力は判定カウンタ１４に、端子１３ｂの出力は判定カウンタ１５に入力される。判定カウンタ１４では、映像データストリームからＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号がＮ回誤りなく検出された場合に映像データあり、またはエラーなしと判定され、判定結果が端子１６から出力される。また判定カウンタ１５では、映像データストリームからＳＡＶ信号とＥＡＶ信号を含むデータストリームを１回とした時に、連続してＭ回に渡って予測ＳＡＶ信号と異なる（ＳＡＶ信号が連続するＭ回において、判定カウンタ１４でＮ回映像データあり、またはエラーなしと判定されなかった）ことを判定して映像データなし、またはエラー有りと判定した結果を端子１７に出力する。
【００３８】
そして端子１６および端子１７の出力を、２つのＮＯＲ回路１８に入力し、端子１９から同期判定結果を出力し、またその同期判定結果をＬＥＤからなる表示部２０で出力する。
【００３９】
次に、図３を用いて同期検出・判定回路の動作についてさらに詳細に説明する。
【００４０】
図３は図１に示す同期検出・判定回路における同期判定結果のタイミング図である。
【００４１】
図３の各タイミング信号は、上から順に、図１に示す端子６，端子７，端子９，端子１１，端子１３ｂ，端子１６，端子１７，端子１９の出力信号に相当し、期待する出力が得られない位置の信号については破線によって示す。図１の同期検出・判定回路における判定カウンタ１４および判定カウンタ１５で設定するＭ値は６およびＮ値は２であるとしている。また０番目の映像データに対するＥＡＶ信号から、それ以降の映像データに対する各出力を表示している。さらにそれぞれの端子の出力は（破線で示された信号も含めて）図３の左側から順に１番目、２番目として説明する。したがって、０番目の映像データに対して１番目のＥＡＶ信号が対応し、１番目以降の映像データに対して２番目以降のＥＡＶ信号が順に対応する。そして１番目以降の映像データに対して１番目以降のＳＡＶ信号が順に対応する。なお、各端子における信号の対応関係がわかるように、破線で示された信号も含めた各信号に符号を付した。
【００４２】
次に、動作について説明する。映像データ入力部１に入力された映像データストリームは、例えば、図３に示す通り、ＥＡＶ信号（端子６）は１番目および４〜９番目までの映像データに対して検出されず（２番目、５〜１０番目のＥＡＶ信号）、ＳＡＶ信号（端子７）は５〜１０番目までの映像データに対して検出されていないものであったとする（５〜１０番目のＳＡＶ信号）。
【００４３】
このとき端子９からは、２番目のＥＡＶ信号と２番目のＳＡＶ信号の間ではパルスが出力されず、同様に５〜１０番目のＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号のそれぞれの間でもパルスが出力されない。そしてＡＮＤ回路１０の出力（端子１１）からは、２番目と５〜１０番目が出力されない。
【００４４】
またカウンタ１２（端子１３ｂ）からは、１番目およびそれ以降に検出されているＥＡＶ信号によって連続して出力され、ここでＥＡＶ信号が検出されていない時（２番目、５から１０番目のＥＡＶ信号に対して）もデータストリーム期間に応じて予測されたタイミングで出力がなされている。
【００４５】
そして判定カウンタ１４からの映像データありと判定した結果を出力する端子１６からは、２番目のＥＡＶ信号が同期検出部２によって検出されていないので、２番目の出力はＮ値＝２に満たずに破線イで示されるように出力がされず、３番目のＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号の出力によってＮ値＝２を満たすようになり、実線ウに示すようなパルスが出力される。
【００４６】
また判定カウンタ１５からの映像データなしと判定した結果を出力する端子１７においては、１番目のＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号に基づく端子１６の実線アに示す出力によって判定カウンタ１５がリセット（Ｍ値＝０）され、その後、端子１３ｂからの３つのパルスをカウントしてＭ値＝３となる。その後、４番目のＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号に基づいて端子１６から出力される、判定カウンタ１４の２番目のパルス（実線ウ）によって判定カウンタ１５がリセットされる（Ｍ値＝０）。次に、５番目のＥＡＶ信号に基づくカウンタ１２（端子１３ｂ）からのパルスのカウントを再開し、出力されていない５〜１０番目のＥＡＶ信号に基づくカウンタ１２（端子１３ｂ）からのパルスが判定カウンタ１５によってカウントされてＭ値＝６となり、端子１７から実線オに示される１番目のパルスが出力される。その結果、端子１９からは、始めにおいて映像データを少なくとも検出できたとして信号有判定となるＨＩＧＨレベルのパルスが出力され、１０番目のＥＡＶ信号以降からはそれまでに連続して同期信号が検出されなかったために映像データが検出できないものと見なされ信号無判定となるＬＯＷレベルのパルスが出力される。
【００４７】
その後、１１番目のＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号に基づいて判定カウンタ１４からパルスが出力されるため、端子１９の出力レベルがＨＩＧＨとなって、信号有判定が出力される。
【００４８】
図４は本発明の実施形態における映像同期装置の構成を示すブロック図である。
【００４９】
デジタル映像同期装置４０において、デジタル映像信号入力端子４１に入力されるデジタル映像信号（映像データストリーム）は、分離回路４２によってＥＡＶ信号とＳＡＶ信号が除去されて、映像データのみがメモリ４３に蓄えられる。
【００５０】
またデジタル映像信号は、同期検出・判定回路４４によって、ＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号をもとに映像データの同期タイミングが求められる。ここで映像同期装置４０としては図１に示す同期検出・判定回路が用いられている。
【００５１】
同期検出・判定回路４４からは、分離回路４２および同期付与回路４５に与える同期信号として、図３に示す端子６における、２番目、５〜１０番目のＥＡＶ信号、あるいは端子７における５〜１０番目のＳＡＶ信号のように、検出されなかった位置にはカウンタ１２から発生する予測ＥＡＶ信号、あるいは端子１３ａから発生する予測ＳＡＶ信号を補間した信号が出力される。
【００５２】
すなわち、分離回路４２でＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号を除去するときには、同期検出・判定回路４４で検出された予測位置を含むＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号のタイミングによって処理される。
【００５３】
そしてメモリ４３に蓄えられた映像データは、同期付与回路４５において、同期検出・判定回路４４から出力される判定結果に基づいて、信号有判定がされた区間においては、同期検出・判定回路４４で検出されたＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号のタイミングまたは予測ＥＡＶ信号および予測ＳＡＶ信号に基づくＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号が映像データの所定の位置に付与されて出力され、デジタル映像信号出力端子４６から出力される。なお同期付与回路４５において、同期検出・判定回路４４で信号無判定がされた区間については、映像データとして黒レベルを挿入してデジタル映像信号出力端子４６から出力される。
【００５４】
また同期検出・判定回路４４からは、デジタル映像信号出力端子４６から出力されるデジタル映像信号の同期信号が入力されたものと同じ（同期信号の付与なし）か、予測された同期信号を用いている（同期信号の付与あり）かを示す同期付与信号が、同期付与信号出力端子４７を通じて出力され、また同期検出・判定回路４４における同期信号の判定結果も同期判定信号出力端子４８から出力されるとともに、同じ判定結果が同期判定表示４９にて表示される。なお同期判定表示４９は、図１の表示部２０を用いてもよい。
【００５５】
図５は図４に示す映像同期装置を用いた映像システムを示すブロック図であり、カメラ５１から出力されるデジタル映像信号（映像データストリーム）と、記録・再生装置５２から出力されるデジタル映像信号（映像データストリーム）が映像切替装置５３に入力される。
【００５６】
そして映像切替装置５３からは、図示しない切替入力手段による操作に従って、カメラ５１からのデジタル映像信号または記録・再生装置５２からのデジタル映像信号が、選択されてデジタル映像同期装置５４またはデジタル映像同期装置５５に出力される。ここで映像切替装置５３からは、カメラ５１または記録・再生装置５２の選択されたデジタル映像信号が、デジタル映像同期装置５４とデジタル映像同期装置５５の両方に出力されてもよく、またデジタル映像同期装置５４とデジタル映像同期装置５５とで独立に選択されたデジタル映像が出力されるものでもよい。なおデジタル映像同期装置５４およびデジタル映像同期装置５５は、図４に示す映像同期装置を用いており、設定されるＭ値やＮ値は、それぞれ同じ値としてもよいし、異なる値としてもよい。
【００５７】
そしてデジタル映像同期装置５４では、入力されるデジタル映像信号の同期を判定し、判定された結果をもとに同期信号を付与したデジタル映像信号を出力し、モニタ５６でそのデジタル映像信号を基に映像データの表示を行う。
【００５８】
またデジタル映像同期装置５５でもデジタル映像同期装置５４と同様に、入力されるデジタル映像信号の同期を判定し、判定された結果をもとに同期信号を付与したデジタル映像信号を記録・再生装置５７に出力する。
【００５９】
このように構成された本発明の実施形態の映像同期装置によれば、ＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号の一部にデータエラーが生じた場合において、所定の回数以上の区間でデータエラーが検出されたならば、映像データの信号がない、または映像データを連続表示することが困難であるとして、信号無判定を出力してそれ以降の映像データの表示あるいは他の映像処理装置への出力を停止することができる。
【００６０】
また、映像データストリームから映像データ位置を予測した同期信号を得ることができるために、その予測した同期信号にしたがって映像を表示することにより、同期信号にエラーが生じても、信号無と判定された映像データストリームの映像データのみを黒レベルとして表示または他の映像処理機器に出力することができるため、従来のように同期エラーが発生したすべての走査線を黒レベルとすることなく映像データを表示することができる。
【００６１】
さらに判定カウンタ１４および判定カウンタ１５でそれぞれ設定されるＮ値、Ｍ値を、映像データストリームのエラーレートなどに合わせて設定し、エラーレートが高い（データエラーが多い）場合などに表示あるいは他の映像処理装置に出力される映像は、元の映像でデータエラーが生じていない部分を忠実に再現しやすくし、またエラーレートが低い（データエラーが少ない）場合などには、データエラーが生じた時に信号無判定を出力しやすくして、信号有判定された映像データをもとにして映像データの補間処理を行うなどの処理を実施し易くすることも可能である。
【００６２】
また、入力されるデジタル映像信号にデータエラーが生じても同期信号が付与されたデジタル映像信号を出力することができ、またデータエラーが連続で生じた時に、映像データを黒レベルとして出力することができる。またデータ付与の状態や、同期判定の状態を外部に信号として出力したり、同期判定の結果を装置本体に表示したりすることができる。
【００６３】
また、図５に示す映像システムによれば、映像切替装置５３によって、映像を切り替える時に出力されるデジタル映像信号の同期がずれたり、また遅延やデータエラーが生じても、デジタル映像同期装置５４およびデジタル映像同期装置５５によって同期信号が付与されたデジタル映像信号を出力でき、モニタ５６や記録・再生装置５７では、映像を切り替える時に出力されるデジタル映像信号の同期がずれたり、また遅延やデータエラーが生じても同期信号が付与されているデジタル映像信号によって表示したり記録したりすることができる。
【００６４】
またデジタル映像同期装置５４とデジタル映像同期装置５５において設定されるＭ値，Ｎ値を異なるものとし、デジタル映像同期装置５４においては信号無判定を出力しやすくして、データエラーが生じた時にモニタ５６でそれを確認しやすいものとし、デジタル映像同期装置５５においては信号有判定を出力しやすくして、記録・再生装置５７においてデータエラーが生じない部分をより忠実に記録できるものとしてもよい。また別に記録・再生装置５７が映像信号補間処理機能を備えたものとして、デジタル映像同期装置５５で信号無判定を出力しやすくして、信号無判定された映像データストリームの映像信号が補間されやすくしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の映像同期装置および映像同期方法は、映像データストリーム中の同期信号にエラーがあった場合にすぐに同期エラーと判定せず、ＳＡＶ信号と予測ＳＡＶ信号とが不一致となる時の頻度に基づいて同期エラーの判定を行い、同期エラーと判定されるまでは、検出された同期信号位置から同期信号位置を予測し、その予測された同期信号を用いて映像データの処理を行うことにより、同期信号にエラーが生じても、データエラーが生じない映像データを表示あるいは伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における映像同期装置の要部となる同期検出・判定回路の構成を示すのブロック図
【図２】映像データストリームのタイミング図
【図３】図１の映像同期装置における同期判定結果のタイミング図
【図４】本発明の実施形態における映像同期装置のブロック図
【図５】図４に示す映像同期装置を用いた映像システムのブロック図
【符号の説明】
１ 映像データ入力部
２ 同期検出部
３ 遅延回路
４，１０ ＡＮＤ回路
５ ＮＯＴ回路
８ ＲＳＦＦ回路
１２ カウンタ
１４，１５ 判定カウンタ
１８ ＮＯＲ回路
２０ 表示部
４０ 映像同期装置
４１ デジタル映像信号入力端子
４２ 分離回路
４３ メモリ
４４ 同期検出・判定回路
４５ 同期付与回路
４６ デジタル映像信号出力端子
４７ 同期付与信号出力端子
４８ 同期判定信号出力端子
４９ 同期判定表示
５１ カメラ
５２，５７ 記録・再生装置
５３ 映像切替装置
５４，５５ デジタル映像同期装置
５６ モニタ
Claims (6)
- 映像信号と映像信号の開始を示すＳＡＶ信号と終了を示すＥＡＶ信号とを含む映像データストリームを入力し、伝送エラーが生じても同期処理を行うＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号のそれぞれの位置を検出する同期位置検出手段と、
前記同期位置検出手段によって検出されたＥＡＶ信号の検出位置に基づいて映像信号における新たなＥＡＶ信号またはＳＡＶ信号の位置を予測して予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号を出力する同期位置予測手段と、
前記同期位置予測手段から出力された予測ＳＡＶ信号の位置と、前記同期位置検出手段で検出されるＳＡＶ信号の位置との一致／不一致を検出し、不一致を検出する頻度によって同期エラーを判定する同期位置判定手段とを備え、
同期エラーと判定される前の映像信号を、予測位置を含むＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号の検出位置のタイミングに基づいて同期させて伝送し、
前記同期位置判定手段は、予測ＳＡＶ信号の位置と前記同期位置検出手段によって検出されるＳＡＶ信号の位置とが不一致であることを検出した後において、予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号がＭ回発生するまでに、予測ＳＡＶ信号の位置とＳＡＶ信号の位置とがＮ（Ｎ＜Ｍ）回一致した場合に、予測ＳＡＶ信号の発生回数を初期化し、予測ＳＡＶ信号の位置とＳＡＶ信号の位置とがＮ回一致しない場合に、同期エラーと判定し、
前記同期位置判定手段において計数する、予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号の検出回数ＭおよびＳＡＶ信号の位置と予測ＳＡＶ信号との不一致検出回数Ｎを、映像データストリームのエラーレートをパラメータとして変えることを特徴とする映像同期装置。 - 前記同期位置判定手段で同期エラーと判定された映像データストリームの映像信号に映像信号なしを示す黒レベル信号を挿入する黒レベル信号挿入手段を備え、同期エラーが生じている映像信号を黒レベル信号に変えて出力することを特徴とする請求項１に記載の映像同期装置。
- 映像データストリームからＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号を除去して映像信号を出力する同期信号分離手段と、この同期信号分離手段から出力される映像信号に、前記同期位置検出手段，前記同期位置予測手段および同期位置判定手段の検出結果に基づいてＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号を付与する同期信号付与手段とを備え、同期信号であるＳＡＶ信号またはＥＡＶ信号にデータエラーが生じても、予測された同期信号を映像信号に付与することを特徴とする請求項１または２に記載の映像同期装置。
- 前記同期信号付与手段によって同期信号が付与されたか否かを示す信号を出力することを特徴とする請求項３に記載の映像同期装置。
- 前記同期位置判定手段の判定結果を出力または表示する判定結果出力手段と、この判定結果出力手段からの出力に基づいて同期エラーを通知する手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の映像同期装置。
- 映像信号と映像信号の開始を示すＳＡＶ信号と終了を示すＥＡＶ信号とを含む映像データストリームを入力し、伝送エラーが生じても同期処理を行うＳＡＶ信号およびＥＡＶ信号のそれぞれの位置を検出する同期位置検出ステップと、
前記同期位置検出ステップによって検出されたＥＡＶ信号の検出位置に基づいて映像信号における新たなＥＡＶ信号またはＳＡＶ信号の位置を予測して予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号を出力する同期位置予測ステップと、
前記同期位置予測ステップから出力された予測ＳＡＶ信号の位置と、前記同期位置検出ステップで検出されるＳＡＶ信号の位置との一致／不一致を検出し、不一致を検出する頻度によって同期エラーを判定する同期位置判定ステップとを備え、
同期エラーと判定される前の映像信号を、予測位置を含むＥＡＶ信号およびＳＡＶ信号の検出位置のタイミングに基づいて同期させて伝送し、
前記同期位置判定ステップは、予測ＳＡＶ信号の位置と前記同期位置検出ステップによって検出されるＳＡＶ信号の位置とが不一致であることを検出した後において、予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号がＭ回発生するまでに、予測ＳＡＶ信号の位置とＳＡＶ信号の位置とがＮ（Ｎ＜Ｍ）回一致した場合に、予測ＳＡＶ信号の発生回数を初期化し、予測ＳＡＶ信号の位置とＳＡＶ信号の位置とがＮ回一致しない場合に、同期エラーと判定し、前記同期位置判定ステップにおいて計数する、予測ＥＡＶ信号または予測ＳＡＶ信号の検出回数ＭおよびＳＡＶ信号の位置と予測ＳＡＶ信号との不一致検出回数Ｎを、映像データストリームのエラーレートをパラメータとして変えることを特徴とする映像同期方法。
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