JP5194564B2 - 画像処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 - Google Patents

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Description

本発明は画像処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体に関し、特に、複数の信号からそれぞれ生成される複数の画像を、１画面に表示するときに用いて好適な画像処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体に関する。
近年、アナログ地上波テレビジョン放送だけでなく、デジタル地上波テレビジョン放送も開始され、普及しつつある。また、放送衛星や通信衛星を介したデジタル衛星放送や、同軸ケーブルや光ファイバーケーブルを通信路とするケーブルテレビジョン（ＣＡＴＶ）などによる放送形態もある。
さまざまな放送形態が増えることにより、チャンネル数も増加したため、視聴者のチャンネル選択を容易にするため、複数のチャンネルの画像を同時に復号するとともに、１つの画面を複数の小領域に分割し、この復号されたチャンネルの画像をそれぞれの小領域に同時に表示するマルチ画面表示機能を備えるテレビジョン受像機がある。（特許文献１参照）
特開平１１−１８７３９６号公報
複数の画像を１画面に同時表示する場合、それぞれの信号を同期させるためのフレームシンクロナイザーを備える必要があった。また、複数の画像を同時に処理するための複数のメモリを備える必要があった。また、映像の遅延などが発生する場合もあった。また、入力ソースを切り替えたときに、表示同期信号が不連続になることにより画像ショックが発生することがあった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、複数の画像を良好に１画面に表示することができるようにするものである。
本発明の一側面の画像処理装置は、複数のデジタルソースをそれぞれ処理する複数のデジタルソース処理手段と、複数のアナログソースをそれぞれ処理する複数のアナログソース処理手段と前記複数のデジタルソースおよび前記複数のアナログソースの各入力ソースにロックしたクロックとは独立にクロックを発生し、前記入力ソースのうち選択された入力ソースにロックされたクロックに同期されたクロックを発生する発生手段と、前記複数のデジタルソースに基づく画像および前記複数のアナログソースに基づく画像のうち、前記選択された入力ソースを含む複数の入力ソースに基づく複数の画像を合成するための処理を行う合成手段とを備え、前記複数のデジタルソース処理手段と前記複数のアナログソース処理手段は、それぞれ独立にクロックリカバリー機能を備え、前記発生手段は、前記デジタルソースの復号のタイミングを指定する復号開始信号と、表示用同期信号を生成し、前記複数のデジタルソース処理手段のそれぞれは、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも小さい場合、前記復号開始信号のタイミングでフレームを復号し、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも１フレーム分以上小さい場合、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも大きいフレームまで復号をスキップし、ＰＴＳの値の方がＳＴＣの値よりも大きい場合、次の復号開始信号が入力されるまで復号動作を停止し、前記合成手段は、前記表示用同期信号に基づいて複数の画像を合成する。
前記デジタルソースを復号するときに用いられる復号用のメモリと、前記アナログソースのフレーム乗り換え用のメモリを、共有するようにすることができる。
本発明の一側面の画像処理方法は、複数のデジタルソースの処理をそれぞれ制御する複数のデジタルソース処理制御ステップと、複数のアナログソースの処理をそれぞれ制御する複数のアナログソース処理制御ステップと、前記複数のデジタルソースおよび前記複数のアナログソースの各入力ソースにロックしたクロックとは独立にクロックを発生し、前記入力ソースのうち選択された入力ソースにロックされたクロックに同期されたクロックの発生を制御する発生制御ステップと、前記複数のデジタルソースに基づく画像および前記複数のアナログソースに基づく画像のうち、前記選択された入力ソースを含む複数の入力ソースに基づく複数の画像を合成するための処理を行う合成ステップとを含み、前記複数のデジタルソース処理制御ステップと前記複数のアナログソース処理制御ステップは、それぞれ独立にクロックリカバリー機能を制御し、
前記発生制御ステップは、前記デジタルソースの復号のタイミングを指定する復号開始信号と、表示用同期信号を生成し、前記複数のデジタルソース処理制御ステップのそれぞれは、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも小さい場合、前記復号開始信号のタイミングでフレームを復号し、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも１フレーム分以上小さい場合、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも大きいフレームまで復号をスキップし、ＰＴＳの値の方がＳＴＣの値よりも大きい場合、次の復号開始信号が入力されるまで復号動作を停止し、前記合成ステップは、前記表示用同期信号に基づいて複数の画像を合成する。
本発明の一側面のプログラムは、複数のデジタルソースをそれぞれ処理する複数のデジタルソース処理手段を制御する複数のデジタルソース処理制御ステップと、複数のアナログソースをそれぞれ処理する複数のアナログソース処理手段を制御する複数のアナログソース処理制御ステップと、前記複数のデジタルソースおよび前記複数のアナログソースの各入力ソースにロックしたクロックとは独立にクロックを発生し、前記入力ソースのうち選択された入力ソースにロックされたクロックに同期されたクロックの発生を制御する発生制御ステップと、前記複数のデジタルソースに基づく画像および前記複数のアナログソースに基づく画像のうち、前記選択された入力ソースを含む複数の入力ソースに基づく複数の画像を合成するための処理を行う合成ステップとを含み、前記複数のデジタルソース処理制御ステップと前記複数のアナログソース処理制御ステップは、それぞれ独立にクロックリカバリー機能を制御し、前記発生制御ステップは、前記デジタルソースの復号のタイミングを指定する復号開始信号と、表示用同期信号を生成し、前記複数のデジタルソース処理制御ステップのそれぞれは、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも小さい場合、前記復号開始信号のタイミングでフレームを復号し、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも１フレーム分以上小さい場合、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも大きいフレームまで復号をスキップし、ＰＴＳの値の方がＳＴＣの値よりも大きい場合、次の復号開始信号が入力されるまで復号動作を停止し、前記合成ステップは、前記表示用同期信号に基づいて複数の画像を合成する処理をコンピュータに実行させる。
本発明の一側面の記録媒体は、前記プログラムを記録している。
本発明の一側面の画像処理装置および方法、並びにプログラムにおいては、複数のデジタルソースと複数のアナログソースを処理するとき、それぞれのソース毎にクロックリカバリーされるが、そのクロックリカバリーとは独立にクロックが発生され、そのクロックが、複数のデジタルソースまたは複数のアナログソースの処理に用いられる。また、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも小さい場合、復号開始信号のタイミングでフレームが復号され、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも１フレーム分以上小さい場合、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも大きいフレームまで復号がスキップされ、ＰＴＳの値の方がＳＴＣの値よりも大きい場合、次の復号開始信号が入力されるまで復号動作が停止される。
本発明の一側面によれば、複数のソースの画像を同一画面上に表示するとき、入力ソースの切り替えや信号遮断等の突発的な変動に対しても常に安定して表示クロックと同期信号を供給し続けることが可能となる。
また、表示クロックのマスタを切り替えられたときでも、不連続な同期信号が発生されないようにすることが可能となる。
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
以下の説明では、ＭＰＥＧ（moving picture expert group）で符号化された動画像信号を少なくとも２つ（以下ｃｈ１，ｃｈ２と略す）含む多重化されたトランスポートストリームが入力され、処理され、アナログ信号が２つ（以下、ｃｈ３，ｃｈ４と略す）が入力され、処理される場合を例に挙げて説明する。
図１は、本発明を適用した画像処理装置の一実施の形態の構成を示す図である。図１に示した画像処理装置は、デマルチプレクサ（demultiplexer）２１、ＰＣＲ（program clock reference）抽出部２２、ＰＩＤ（program ID）抽出部２３、ＰＣＲ抽出部２４、ＰＩＤ抽出部２５、ＳＴＣ（system time clock）カウンタ２６、比較器２７、ＶＣＯ（voltage controlled oscillator）２８、ＳＴＣカウンタ２９、比較器３０、ＶＣＯ３１、復号器３２、復号器３３、合成部３４、アナログビデオ信号処理部３５、Syncカウンタ３６、比較器３７、ＶＣＯ３８、Syncカウンタ３９、比較器４０、ＶＣＯ４１、セレクタ４２、比較器４３、ＶＣＯ４４、および同期信号発生部４５を含む構成とされている。
デマルチプレクサ２１は、トランスポートストリームから符号化されている画像データストリームを分離する。デマルチプレクサ２１のＰＣＲ抽出部２２とＰＣＲ抽出部２４は、それぞれ、トランスポートストリームから、チャンネルの基準時刻情報であるＰＣＲを分離し、抽出する。デマルチプレクサ２１のＰＩＤ抽出部２３とＰＩＤ抽出部２５は、それぞれ、トランスポートストリームから、パケット識別情報であるＰＩＤを分離し、抽出する。
ＳＴＣカウンタ２６は、ＰＣＲ抽出部２２から供給されるＰＣＲを用いて処理対象とされているチャンネルの基準時刻を再生する。比較器２７は、ＳＴＣカウンタ２６からの基準時刻と、ＰＣＲ抽出部２２からのＰＣＲとを比較する。具体的には、一方から他方を減算して誤差を検出する。ＶＣＯ２８は、システムクロックを発生し、その発生するシステムクロックを、比較器２７からの誤差に基づき調整する。
同様に、ＳＴＣカウンタ２９は、ＰＣＲ抽出部２４から供給されるＰＣＲを用いて処理対象とされているチャンネルの基準時刻を再生する。比較器３０は、ＳＴＣカウンタ２９からの基準時刻と、ＰＣＲ抽出部２４からのＰＣＲとを比較する。具体的には、一方から他方を減算して誤差を検出する。ＶＣＯ３１は、システムクロックを発生し、その発生するシステムクロックを、比較器３０からの誤差に基づき調整する。
ＶＣＯ２８からのシステムクロックは、ＳＴＣカウンタ２６、復号器３２、およびセレクタ４２に供給される。同様にＶＣＯ３１からのシステムクロックは、ＳＴＣカウンタ２９、復号器３３、およびセレクタ４２に供給される。復号器３２と復号器３３は、それぞれ、図２に示すような構成を有している。
図２は、復号器３２の内部構成例を示すブロック図である。図１の復号器３２，３３は、は、互いに等しく同様の構成であるので、復号器３２を例に挙げて説明する。図２において、復号器３２は、可変長復号部６１と、逆量子化部６２、逆ＤＣＴ部６３、動き補償部６４、出力フィルタ部６５、およびデコードメモリ６６を備えている。
図１には図示していないが、デマルチプレクサ２１により分離されたチャンネルの画像データビットストリームを蓄積する入力バッファが備えられており、その入力バッファに蓄積された符号化画像データは、可変長復号部６１に入力される。また、復号部３２の各部を制御するための制御信号は、同期信号発生部４５から供給される。
図１の説明に戻り、アナログビデオ信号処理部３５は、アナログ放送のビデオ信号を処理する。Syncカウンタ３６は、処理対象とされているチャンネルの基準時刻を再生する。比較器３７は、Syncカウンタ３６からの基準時刻と、アナログビデオ信号処理部３５から供給される水平パルスを比較し、誤差を検出する。ＶＣＯ３８は、システムクロックを発生し、その発生するシステムクロックを、比較器３７からの誤差に基づき調整する。
同様に、Syncカウンタ３９は、処理対象とされているチャンネルの基準時刻を再生する。比較器４０は、Syncカウンタ３９からの基準時刻と、アナログビデオ信号処理部３５から供給される水平パルスを比較し、誤差を検出する。ＶＣＯ４１は、システムクロックを発生し、その発生するシステムクロックを、比較器４０からの誤差に基づき調整する。
セレクタ４２には、ＶＣＯ２８、ＶＣＯ３１、ＶＣＯ３８、ＶＣＯ４１からのシステムクロックが入力される。入力されたシステムクロックのうち、マスタとなるシステムクロックを選択し、比較器４３に出力する。セレクタ４２により選択されるシステムクロックは、ユーザによりマスタとして設定されているチャンネルに対応するシステムクロックである。また、例えば、画面に２チャンネルの画像が同時に表示され、右側に表示される画像のチャンネルがマスタとされるなどの設定がされているときには、右側に表示される画像のチャンネルに対応するシステムクロックがマスタとして設定され、ユーザは、どのチャンネルを右側に表示させるかを設定できるように構成されている。
比較器４３には、ＶＣＯ４４からのシステムクロックもフィードバックされる。比較器４３は、２つのシステムクロックの誤差を算出し、ＶＣＯ４４に供給する。ＶＣＯ４４は、供給された誤差に基づき調整したシステムクロックを発生し、比較器４３に供給するとともに、同期信号発生部４５にも供給する。同期信号発生部４５は、供給されたシステムクロックに基づいて表示用同期信号と、チャンネルに共通の復号開始信号を発生する。同期信号発生部４５により発生された復号開始信号は、復号器３２と復号器３３に供給され、表示用同期信号は、合成部３４に供給される。
復号器３２と復号器３３は、供給された復号開始信号に基づき、入力バッファに蓄積された符号化画像データの復号を開始し、復号された画像データを、合成部３４に供給する。合成部３４は、復号器３２からのｃｈ１の画像、復号器３３からのｃｈ２の画像、アナログビデオ信号処理部３５からのｃｈ３の画像とｃｈ４の画像のうち、所定の画像を合成し、図示していないディスプレイなどに出力する。
次に、図１の画像処理装置の動作について説明する。以下の説明において、ＰＣＲ抽出部２２とＰＣＲ抽出部２４は、同様の処理を行うため、特に区別する必要がない場合、ＰＣＲ抽出部２２を例に挙げて説明をする。また同様に、ＰＩＤ抽出部２３、ＳＴＣカウンタ２６、比較器２７、ＶＣＯ２８、復号器３２を、例に挙げてデジタル放送を処理する動作について説明する。アナログ放送を処理する動作は、Syncカウンタ３６、比較器３７、ＶＣＯ３８を例に挙げて説明する。
入力されたトランスポートストリームは、デマルチプレクサ２１によりトランスポートストリーム中のパケット識別情報（ＰＩＤ）に基づいて２チャンネルの符号化画像データストリームに分離され、チャンネル毎に設けられた入力バッファ（不図示）に蓄積され、チャンネル毎に復号器３２，３３で復号化される。
ここで、ｃｈ１の画像信号は、ＶＣＯ２８で発生されたシステムクロックと同期信号発生部４５により発生された復号開始信号が参照され、復号器３２により復号が行われるものとする。同様に、ｃｈ２の画像信号は、ＶＣＯ３１で発生されたシステムクロックと同期信号発生部４５により発生された復号開始信号が参照され、復号器３３により復号が行われるものとする。本実施の形態においては、このように、基準時刻は、それぞれの復号器３２と復号器３３で対応したＶＣＯ２８とＶＣＯ３１から供給されるが、復号の開始信号は、ともに、同期信号発生部４５により発生された復号開始信号が供給され、その復号開始信号に基づき、復号器３２と復号器３３は、それぞれ復号処理を開始する。
よって、ＭＰＥＧの復号処理が一般的に行うＰＣＲクロックリカバリー機構は、ＳＴＣカウンタ２６，２９、比較器２７，３０、ＶＣＯ２８，３１を備えることにより実現しつつも、ＭＰＥＧの復号器３２，３３の復号タイミングを与えるコントロール信号（復号開始信号）を、各ＭＰＥＧソースのＰＣＲによりリカバリーされたクロック信号を元にした同期信号とはせずに、同期信号発生部４５により独立的に発生される信号とする。
同期信号発生部４５は、セレクタ４２により選択されたシステムクロックに基づいて、復号開始信号や表示用同期信号を生成する。セレクタ４２は、ｃｈ１のシステムクロックを発生するＶＣＯ２８、ｃｈ２のシステムクロックを発生するＶＣＯ３１、ｃｈ３のシステムクロックを発生するＶＣＯ３８、ｃｈ４のシステムクロックを発生するＶＣＯ４１のうちのいずれか１つのシステムクロックを選択する。
よって、同期信号発生部４５は、ＶＣＯ２８、ＶＣＯ３１、ＶＣＯ３８、またはＶＣＯ４１のいずれか１つのＶＣＯにより発生されたシステムクロックに依存して、復号開始信号と表示用同期信号を生成する。換言すれば、同期信号発生部４５は、ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、またはｃｈ４のうちのいずれかのチャンネルの信号をマスタとして復号開始信号と表示用同期信号を生成することになる。
このようにすることで、合成部３４にてフレームシンクロナイザーを不要とする構成とすることが可能となる。また、さらに本実施の形態における画像処理装置では、表示用の同期信号を発生する同期信号発生部４５のクロックが各デジタルソース、各アナログソースの復調クロックとは独立となっているので、入力ソースの切り替えや信号遮断等の突発的な変動が発生したとしても、常に安定して表示クロックと同期信号を供給し続けることができる。
また、表示クロックマスターを切り替える場合においても、表示用同期信号はＰＬＬ（phase-locked loop）により各入力ソースにロックさせるので、不連続な同期信号を発生させることなく同期させることが可能となる。
さらに、図１に示した画像処理装置の動作について説明を加える。
入力されたトランスポートストリームは、デマルチプレクサ２１によりトランスポートストリーム中のパケット識別情報（ＰＩＤ）に基づいて２チャンネルの符号化画像データストリームに分離され、チャンネル毎に設けられた入力バッファに蓄積され、チャンネル毎に復号器３２，３３で復号化される。また、アナログビデオ信号処理部３５は、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）信号処理部を含み、供給されたアナログビデオ信号をデジタル信号に変換し、その映像信号を合成部３４に出力したり、水平パルスなどを、比較器３７や比較器４０に供給したりする。
合成部３４により４チャンネル分の画像が合成される場合、すなわちこの場合、デジタル放送の２チャンネルとアナログ放送の２チャンネルの４チャンネル分の画像が合成される場合、各チャンネルの画像を処理する必要があるため、各チャンネルの画像が、それぞれのチャンネル毎に処理されるが、例えば、２チャンネル分の画像が合成される場合、４チャンネルのうち、選択された２チャンネル分の画像が、それぞれのチャンネル毎に処理される。
例えば、デジタル放送の２チャンネルが合成される場合、復号器３２と復号器３３からそれぞれ出力されるｃｈ１とｃｈ２の画像が合成されるため、復号器３２と復号器３３がそれぞれ処理を行うのに必要な部分が稼動され、処理される。換言すればこの場合、アナログビデオ信号処理部３５に関わる部分の処理は行われない。このように、ユーザにより選択されたチャンネルの画像を処理するための部分が稼動されればよい。
ここで、１画面に、ｃｈ１の画像とｃｈ２の画像を表示する場合、換言すれば、デジタル放送の２チャンネル分の画像を、同一の画面に表示する場合の動作について説明する。またここでは、マスタストリームをｃｈ１としたときの再生動作について説明する。
このような場合、図３に示すように、画面イメージとしては、デジタル放送のｃｈ１の画像と、デジタル放送のｃｈ２の画像が、同一画面に表示されている状態である。また、そのときのフレームメモリには、ｃｈ１用のフレーム０乃至２が記憶され、ｃｈ２用のフレーム０乃至２が記憶される。すなわち、フレームメモリには、ｃｈ１のデジタル放送の画像を表示するためのデータが配置されるとともに、ｃｈ２のデジタル放送の画像を表示するためのデータが配置される。この場合、フレームメモリは、デジタル放送を処理するために用いられる。
デマルチプレクサ２１に入力されたビットストリームから、ＰＣＲ抽出部２２によりｃｈ１のストリーム中に含まれるＰＣＲ情報が抽出され、ＳＴＣカウンタ２６にＰＣＲの値が出力される。ＳＴＣカウンタ２６は、ｃｈ１のストリームを受信し、最初のＰＣＲを受け取ると、この値をカウンタにロードし、ＶＣＯ２８から出力されるシステムクロックを用いてＳＴＣカウンタ２６を動作させる。
次に再びＰＣＲ抽出部２２でｃｈ１のＰＣＲが抽出されると、抽出されたｃｈ１のＰＣＲの値とＳＴＣカウンタ２６でカウントしているｃｈ１のＳＴＣカウント値が比較器２７、ＶＣＯ２８で構成されるＰＬＬに出力され、ｃｈ１のストリームにロックしたシステムクロックが再生される。以下同様にＰＬＬに差分値が反映されることで安定したシステムクロックが再生され続ける。
同様に、デマルチプレクサ２１に入力されたビットストリームから、ＰＣＲ抽出部２４によりｃｈ２のストリーム中に含まれるＰＣＲ情報が抽出され、ＳＴＣカウンタ２９にＰＣＲの値が出力される。ＳＴＣカウンタ２９は、ｃｈ２のストリームを受信し、最初のＰＣＲを受け取ると、この値をカウンタにロードし、ＶＣＯ３１から出力されるシステムクロックを用いてＳＴＣカウンタ２９を動作させる。
次に再びＰＣＲ抽出部２４でｃｈ２のＰＣＲが抽出されると、抽出されたｃｈ２のＰＣＲの値とＳＴＣカウンタ２９でカウントしているｃｈ２のＳＴＣカウント値が比較器３０、ＶＣＯ３１で構成されるＰＬＬに出力され、ｃｈ２のストリームにロックしたシステムクロックが再生される。以下同様にＰＬＬに差分値が反映されることで安定したシステムクロックが再生され続ける。
このように、ｃｈ１とｃｈ２のシステムクロックは、それぞれ再生され続ける。このような処理が行われるとともに、以下の処理が行われる。すなわち、ＶＣＯ２８からｃｈ１のシステムクロックと、ＶＣＯ３１からｃｈ２のシステムクロックが、それぞれセレクタ４２に供給される。セレクタ４２は、その時点でマスタストリームに設定されている方のシステムクロック、この場合、ｃｈ１のシステムクロックであり、ＶＣＯ２８から供給されるシステムクロックを選択し、比較器４３に出力する。
比較器４３とＶＣＯ４４は、ＰＬＬを構成しており、この比較器４３とＶＣＯ４４により、この場合、ｃｈ１のマスタストリームにロックしたシステムクロックが再生され、そのシステムクロックは、ＰＬＬに差分値が反映されることで安定したシステムクロックが再生され続けることになる。
ＶＣＯ４４からのシステムクロックは、同期信号発生部４５に供給される。同期信号発生部４５は、マスタストリームに同期したシステムクロックから復号開始信号と表示用同期信号を生成する。同期信号発生部４５は、ＶＣＯ４４から供給されたシステムクロックをカウンタや分周器などで分周することにより、復号開始信号、垂直・水平の表示用同期信号を生成する。
本来であれば、この復号開始信号はマスタストリーム中に含まれる復号開始時刻情報（ＤＴＳ）と一致するように制御すべきであるが、本発明ではＤＴＳを用いず、表示系が一意に決められる位相で復号開始信号をシステムクロックを用いて生成する。従って、マスタストリームがｃｈ１からｃｈ２に変更された場合であっても、ｃｈに含まれる復号開始情報の位相に関わらず常に一定の位相で復号開始信号を生成することができる。また、この復号開始信号の周期はマスタストリームのフレームレートと一致させる、即ち、マスタストリームを変更したら復号開始信号の周期も変更したマスタストリームのフレームレートに変更することができる。
次に、このように発生される復号開始信号が供給される復号器３２と復号器３３での復号開始動作について説明する。上述したような方法で生成されたチャンネルに共通の復号開始信号が復号器３２と復号器３３にそれぞれ入力されると、このタイミングでそれぞれのＰＴＳの値とＳＴＣの値が比較される。
この比較結果が、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも小さければ、この復号開始信号のタイミングで現在のフレームの復号化を対応する復号器に開始させる。ここでＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも１フレーム分以上小さい場合には、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも大きいフレームまで復号をスキップする。ＰＴＳの値の方がＳＴＣの値よりも大きければ、次の復号開始信号が入力されるまで復号動作を停止させる。
このように、例えば、ｃｈ１とｃｈ２の２つのデジタル放送の番組を１画面に表示させるとき、表示用同期信号は、ｃｈ１側でリカバリーされたクロックに同期される。この場合、ｃｈ１に関しては、ＭＰＥＧの同期再生機構通りに動作し、ｃｈ２のＰＣＲクロックリカバリーも行われるが、復号タイミングが、ｃｈ１側のクロックに同期させることが可能であり、ｃｈ２のＭＰＥＧの復号器３３の出画のタイミングは、ｃｈ１の出画のタイミングと同じにすることができるようになる。よって、合成部３４にてフレームシンクロナイザーを不要な構成とすることが可能となる。
なお、ｃｈ１とｃｈ２の元々のクロック周波数は異なるので、強制的に復号タイミングを、ｃｈ１に合わせることにより、ｃｈ２側の復号器３３のＰＴＳとＳＴＣの差分が広がる可能性がある。上記したように、この差分が１フレーム分以上になった時点で、復号処理において、画のスキップ（Ｓｋｉｐ）またはリピート（Ｒｅｐｅａｔ）の処理が行われることにより、調整が取られる。
このように、本実施の形態によれば、フレームシンクロナイザーでフレーム周波数の異なる映像を同期させるのではなく、ＭＰＥＧの復号処理のＳｋｉｐ／Ｒｅｐｅａｔという処理で、強制的に他方のフレームレートに合わせることが可能となる。
次に、１画面に、ｃｈ１の画像とｃｈ３の画像を表示する場合、換言すれば、デジタル放送の１チャンネル分の画像とアナログ放送の１チャンネル分の画像を、同一の画面に表示する場合の動作について説明する。この場合も基本的な動作は、上記したデジタル放送の２チャンネルを１画面に表示する場合と同様の動作を含むので、その部分に関しては簡便に説明する。
このような場合、図４に示すように、画面イメージとしては、デジタル放送のｃｈ１の画像と、アナログ放送のｃｈ３の画像が、同一画面に表示されている状態である。また、そのときのフレームメモリには、ｃｈ１用のフレーム０乃至２が記憶され、ｃｈ３用のフレーム０乃至２が記憶される。すなわち、フレームメモリには、ｃｈ１のデジタル放送の画像を表示するためのデータが配置されるとともに、ｃｈ３のアナログ放送の画像を表示するためのデータが配置される。この場合、フレームメモリは、デジタル放送とアナログ放送を処理するために共用される。
このような場合、セレクタ４２には、ｃｈ１のシステムクロックと、ｃｈ３のシステムクロックが入力される。
ｃｈ１がマスタストリームとされた場合、セレクタ４２は、ｃｈ１のシステムクロック、すなわち、ＶＣＯ２８から供給されたシステムクロックを選択し、比較器４３に出力する。よって、同期信号発生部４５からは、ｃｈ１のシステムクロックに基づいて復号開始信号や表示用同期信号が生成される。
ｃｈ１がマスタストリームとされた場合、ｃｈ２のアナログ信号側にフレームシンクロ処理が必要となる。このようなときでも、ＭＰＥＧの復号処理を実行するために必要なフレームメモリには、図４に示したように、１チャンネル分のデジタル放送を処理するための空きがあるので、その部分を用いてフレームシンクロ処理を行うことができ、フレームメモリを、デジタル放送とアナログ放送の両方で共用することができるため、メモリを節約することが可能となる。
ｃｈ２がマスタストリームとされた場合も同様であり、セレクタ４２は、ｃｈ２のシステムクロック、すなわち、ＶＣＯ３８から供給されたシステムクロックを選択し、比較器４３に出力する。よって、同期信号発生部４５からは、ｃｈ２のシステムクロックに基づいて復号開始信号や表示用同期信号が生成される。
ｃｈ２がマスタストリームとされた場合、ｃｈ３のアナログ信号側は、入力フレームレートに同期して映像が出力され、ｃｈ１のデジタル信号側は、上記した場合と同様の処理が行われる。この場合も図４に示したような状態であり、フレームメモリを、デジタル放送とアナログ放送の両方で共用することができるため、メモリを節約することが可能となる。
次に、１画面に、ｃｈ３の画像とｃｈ４の画像を表示する場合、換言すれば、アナログ放送の２チャンネル分の画像を、同一の画面に表示する場合の動作について説明する。この場合も基本的な動作は、上記したデジタル放送の２チャンネルを１画面に表示する場合と同様の動作を含むので、その部分に関しては、簡便に説明する。
このような場合、図５に示すように、画面イメージとしては、アナログ放送のｃｈ３の画像と、アナログ放送のｃｈ４の画像が、同一画面に表示されている状態である。また、そのときのフレームメモリには、ｃｈ３用のフレーム０乃至２が記憶され、ｃｈ４用のフレーム０乃至２が記憶される。すなわち、フレームメモリには、ｃｈ３のアナログ放送の画像を表示するためのデータが配置されるとともに、ｃｈ４のアナログ放送の画像を表示するためのデータが配置される。この場合、フレームメモリは、アナログ放送を処理するために用いられる。
このような場合、セレクタ４２には、ｃｈ３のシステムクロックと、ｃｈ４のシステムクロックが入力される。
ｃｈ３がマスタストリームとされた場合、セレクタ４２は、ｃｈ３のシステムクロック、すなわち、ＶＣＯ３８から供給されたシステムクロックを選択し、比較器４３に出力する。よって、同期信号発生部４５からは、ｃｈ３のシステムクロックに基づいて復号開始信号や表示用同期信号が生成される。ｃｈ４がマスタストリームとされた場合も同様な動作が、それぞれの部分で実行される。
このように、２つのアナログソースを同一画面に表示する場合、デジタル放送のデータを処理する必要がなく、ＭＰＥＧの復号自体を行う必要がないので、フレームメモリの容量を、フレームシンクロ用、換言すれば、アナログ放送を処理するためのメモリとして用いることが可能である。
なお、上述した実施の形態においては、復号処理としてＭＰＥＧ方式を例に挙げて説明したが、他の復号方式を適用することも可能である。
このように、本実施の形態においては、複数のデジタル(MPEG2/AVC等)ソースを復号するブロック（例えば、ＳＴＣカウンタ２６、比較器２７、ＶＣＯ２８で構成されるブロック）と、複数のアナログビデオ信号を復号するブロック（例えば、Syncカウンタ３６、比較器３７、ＶＣＯ３８で構成されるブロック）を有し、それらの複数のブロックが、それぞれ独立にクロックリカバリー機能を有する。
そして、各入力ソースにロックしたクロックとは独立にクロックを発生する同期信号発生部４５を有し、その同期信号発生部４５は、セレクタ４２で選択された、複数の入力ソースのうちの選択された入力ソースのクロックに同期させることが可能な構成としたので、入力ソースの切り替えや信号遮断等の突発的な変動に対しても常に安定して表示クロックと同期信号を供給し続けることができる。また、表示クロックマスターを切り替える場合においても、表示用同期信号はＰＬＬにより各入力ソースにロックさせるので、不連続な同期信号を発生させることなく同期させることが可能となる。
また、デジタル信号の復号用メモリとアナログ信号のフレーム乗り換え用メモリを共有することが可能となるので、メモリの削減を行うことが可能となり、全体の構成をシンプルにすることが可能となる。
［記録媒体について］
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、種のプログラムをインストールすることで、種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
図６は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するパーソナルコンピュータのハードウェアの構成の例を示すブロック図である。
コンピュータにおいて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３は、バス１０４により相互に接続されている。
バス１０４には、さらに、入出力インターフェース１０５が接続されている。入出力インターフェース１０５には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部１０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部１０７、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部１０８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部１０９、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１１１を駆動するドライブ１１０が接続されている。
以上のように構成されるコンピュータでは、ＣＰＵ１０１が、例えば、記憶部１０８に記憶されているプログラムを、入出力インターフェース１０５およびバス１０４を介して、ＲＡＭ１０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
コンピュータ（CPU１０１）が実行するプログラムは、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア１１１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。
そして、プログラムは、リムーバブルメディア１１１をドライブ１１０に装着することにより、入出力インターフェース１０５を介して、記憶部１０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部１０９で受信し、記憶部１０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ＲＯＭ１０２や記憶部１０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
本発明を適用した画像処理装置の一実施の形態の構成を示す図である。 復号器の構成例を示す図である。 フレームメモリに記憶されるデータについて説明するための図である。 フレームメモリに記憶されるデータについて説明するための図である。 フレームメモリに記憶されるデータについて説明するための図である。 記録媒体について説明するための図である。
符号の説明
２１ デマルチプレクサ， ２２ ＰＣＲ抽出部， ２３ ＰＩＤ抽出部， ２４ ＰＣＲ抽出部， ２５ ＰＩＤ抽出部， ２６ ＳＴＣカウンタ， ２７ 比較器， ２８ ＶＣＯ， ２９ ＳＴＣカウンタ， ３０ 比較器， ３１ ＶＣＯ， ３２ 復号器， ３３ 復号器， ３４ 合成部， ３５ アナログビデオ信号処理部， ３６ Syncカウンタ， ３７ 比較器， ３８ ＶＣＯ， ３９ Syncカウンタ， ４０ 比較器， ４１ ＶＣＯ， ４２ セレクタ， ４３ 比較器， ４４ ＶＣＯ， ４５ 同期信号発生部

Claims (5)

  1. 複数のデジタルソースをそれぞれ処理する複数のデジタルソース処理手段と、
    複数のアナログソースをそれぞれ処理する複数のアナログソース処理手段と
    前記複数のデジタルソースおよび前記複数のアナログソースの各入力ソースにロックしたクロックとは独立にクロックを発生し、前記入力ソースのうち選択された入力ソースにロックされたクロックに同期されたクロックを発生する発生手段と、
    前記複数のデジタルソースに基づく画像および前記複数のアナログソースに基づく画像のうち、前記選択された入力ソースを含む複数の入力ソースに基づく複数の画像を合成するための処理を行う合成手段と
    を備え、
    前記複数のデジタルソース処理手段と前記複数のアナログソース処理手段は、それぞれ独立にクロックリカバリー機能を備え、
    前記発生手段は、前記デジタルソースの復号のタイミングを指定する復号開始信号と、表示用同期信号を生成し、
    前記複数のデジタルソース処理手段のそれぞれは、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも小さい場合、前記復号開始信号のタイミングでフレームを復号し、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも１フレーム分以上小さい場合、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも大きいフレームまで復号をスキップし、ＰＴＳの値の方がＳＴＣの値よりも大きい場合、次の復号開始信号が入力されるまで復号動作を停止し、
    前記合成手段は、前記表示用同期信号に基づいて複数の画像を合成する
    画像処理装置。
  2. 前記デジタルソースを復号するときに用いられる復号用のメモリと、前記アナログソースのフレーム乗り換え用のメモリを、共有する
    請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 複数のデジタルソースの処理をそれぞれ制御する複数のデジタルソース処理制御ステップと、
    複数のアナログソースの処理をそれぞれ制御する複数のアナログソース処理制御ステップと、
    前記複数のデジタルソースおよび前記複数のアナログソースの各入力ソースにロックしたクロックとは独立にクロックを発生し、前記入力ソースのうち選択された入力ソースにロックされたクロックに同期されたクロックの発生を制御する発生制御ステップと、
    前記複数のデジタルソースに基づく画像および前記複数のアナログソースに基づく画像のうち、前記選択された入力ソースを含む複数の入力ソースに基づく複数の画像を合成するための処理を行う合成ステップと
    を含み、
    前記複数のデジタルソース処理制御ステップと前記複数のアナログソース処理制御ステップは、それぞれ独立にクロックリカバリー機能を制御し、
    前記発生制御ステップは、前記デジタルソースの復号のタイミングを指定する復号開始信号と、表示用同期信号を生成し、
    前記複数のデジタルソース処理制御ステップのそれぞれは、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも小さい場合、前記復号開始信号のタイミングでフレームを復号し、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも１フレーム分以上小さい場合、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも大きいフレームまで復号をスキップし、ＰＴＳの値の方がＳＴＣの値よりも大きい場合、次の復号開始信号が入力されるまで復号動作を停止し、
    前記合成ステップは、前記表示用同期信号に基づいて複数の画像を合成する
    画像処理方法。
  4. 複数のデジタルソースをそれぞれ処理する複数のデジタルソース処理手段を制御する複数のデジタルソース処理制御ステップと、
    複数のアナログソースをそれぞれ処理する複数のアナログソース処理手段を制御する複数のアナログソース処理制御ステップと、
    前記複数のデジタルソースおよび前記複数のアナログソースの各入力ソースにロックしたクロックとは独立にクロックを発生し、前記入力ソースのうち選択された入力ソースにロックされたクロックに同期されたクロックの発生を制御する発生制御ステップと、
    前記複数のデジタルソースに基づく画像および前記複数のアナログソースに基づく画像のうち、前記選択された入力ソースを含む複数の入力ソースに基づく複数の画像を合成するための処理を行う合成ステップと
    を含み、
    前記複数のデジタルソース処理制御ステップと前記複数のアナログソース処理制御ステップは、それぞれ独立にクロックリカバリー機能を制御し、
    前記発生制御ステップは、前記デジタルソースの復号のタイミングを指定する復号開始信号と、表示用同期信号を生成し、
    前記複数のデジタルソース処理制御ステップのそれぞれは、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも小さい場合、前記復号開始信号のタイミングでフレームを復号し、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも１フレーム分以上小さい場合、ＰＴＳの値がＳＴＣの値よりも大きいフレームまで復号をスキップし、ＰＴＳの値の方がＳＴＣの値よりも大きい場合、次の復号開始信号が入力されるまで復号動作を停止し、
    前記合成ステップは、前記表示用同期信号に基づいて複数の画像を合成する
    処理をコンピュータに実行させるプログラム。
  5. 請求項４に記載のプログラムが記録されている
    記録媒体。
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