JP7304453B1

JP7304453B1 - 符号化装置、符号化方法および符号化プログラム

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Publication number: JP7304453B1
Application number: JP2022032591A
Authority: JP
Inventors: 豊矢野
Original assignee: NTT Electronics Corp
Current assignee: NTT Electronics Corp
Priority date: 2022-03-03
Filing date: 2022-03-03
Publication date: 2023-07-06
Anticipated expiration: 2042-03-03
Also published as: JP2023128322A

Abstract

【課題】カメラを切り替えた場合でも、受信側での映像の乱れを防止する。【解決手段】入力される映像フレームの同期信号に基づいて、前記映像フレームが直前の映像フレームと同期しているか否かを検知する制御部５０と、複数のフレームバッファ３０，３１を切り替えて、入力された前記映像フレームをいずれかのフレームバッファに順次蓄積し、蓄積した前記映像フレームを順次出力する切替部２０と、前記フレームバッファ３０，３１から出力される前記映像フレームを符号化する符号化部４０と、を備え、前記制御部５０は、前記映像フレームの非同期を検知した場合、前記切替部２０および前記符号化部４０を停止し、その後、ｎ個の映像フレームの同期を検知した場合、前記切替部２０を再開し、ｎ＋１個の映像フレームの同期を検知した場合、前記符号化部４０を再開する。【選択図】図２

Description

本発明は、映像信号を符号化する技術に関する。

テレビ放送中継車などでは、テレビカメラで撮影したベースバンド映像信号を、ＭＰＥＧなどの圧縮符号化技術を用いて符号化し、送信する。特許文献１には、ＭＰＥＧを用いた圧縮符号化技術が記載されている。

特開２００８－１５３９４６号公報

テレビ放送中継車などでは、複数のテレビカメラを切り替えるスイッチ装置を符号化装置の前に配置し、テレビカメラ信号を任意のタイミングで切り替える。

一般的に、符号化装置に映像・音声等のベースバンド信号が入力され、映像フレームを示す同期信号が検出されると映像符号化を開始する。しかし、あるテレビカメラ（テレビカメラＡ）からの映像を、他のテレビカメラ（テレビカメラＢ）に切り替える場合には、テレビカメラＡを切断したときに最後の映像フレームの入力は途中であり、正常に完了していない。このため、不完全な映像フレームが符号化装置のフレームバッファに記録されてしまう。この状態でテレビカメラＢに入力が切り替わると、テレビカメラＢの最初の映像フレームの同期信号をトリガとして、フレームバッファに記録された不完全な映像フレームが符号化および伝送され、不完全な映像フレームが再生されてしまう。

すなわち、テレビカメラを任意のタイミングで切り替えると、符号化装置へ入力される映像信号が乱れ、受信側で乱れた映像が再生され、放送品質が著しく低下するという課題がある。

本発明は、この課題に鑑みてなされたものであり、符号化装置に接続されるカメラを切り替えた場合でも、受信側での映像の乱れを防止する技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様の符号化装置は、入力される映像フレームの同期信号に基づいて、前記映像フレームが直前の映像フレームと同期しているか否かを検知する制御部と、複数のフレームバッファを切り替えて、入力された前記映像フレームをいずれかのフレームバッファに順次蓄積し、蓄積した前記映像フレームを順次出力する切替部と、前記フレームバッファから出力される前記映像フレームを符号化する符号化部と、を備え、前記制御部は、前記映像フレームの非同期を検知した場合、前記切替部および前記符号化部を停止し、その後、ｎ個の映像フレームの同期を検知した場合、前記切替部を再開し、ｎ＋１個の映像フレームの同期を検知した場合、前記符号化部を再開する。

本発明の一態様の符号化装置は、入力される映像フレームの同期信号に基づいて、前記映像フレームが直前の映像フレームと同期しているか否かを検知する制御部と、複数のフレームバッファを切り替えて、入力された前記映像フレームをいずれかのフレームバッファに順次蓄積する蓄積処理と、蓄積した前記映像フレームを順次出力する出力処理とを行う切替部と、前記フレームバッファから出力される前記映像フレームを符号化する符号化部と、所定の映像フレームを格納する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記映像フレームの非同期を検知した場合、前記切替部の前記蓄積処理および前記出力処理を停止し、前記記憶部の前記所定の映像フレームを前記符号化部に出力し、その後、ｎ個の映像フレームの同期を検知した場合、前記切替部の前記蓄積処理を再開し、ｎ＋１個の映像フレームの同期を検知した場合、前記所定の映像フレームの前記符号化部への出力を停止し、前記切替部の前記出力処理を再開する。

本発明の一態様の符号化装置が行う符号化方法は、入力される映像フレームの同期信号に基づいて、前記映像フレームが直前の映像フレームと同期しているか否かを検知する検知ステップと、複数のフレームバッファを切り替えて、入力された前記映像フレームをいずれかのフレームバッファに順次蓄積し、蓄積した前記映像フレームを順次出力する切替ステップと、前記フレームバッファから出力される前記映像フレームを符号化する符号化ステップと、を行い、前記検知ステップで前記映像フレームの非同期を検知した場合、前記切替ステップおよび前記符号化ステップを停止し、その後、ｎ個の映像フレームの同期を検知した場合、前記切替ステップを再開し、ｎ＋１個の映像フレームの同期を検知した場合、前記符号化ステップを再開する。

本発明の一態様は、上記符号化装置として、コンピュータを機能させる符号化プログラムである。

本発明によれば、符号化装置に映像信号を供給するカメラを切り替えた場合でも、不完全な映像信号の符号化を回避して、受信側での映像の乱れを防止することができる。

本発明の実施形態の映像符号化・復号システムの概略構成を示すブロック図である。本実施形態の符号化装置の機能構成例を示すブロック図である。符号化装置の、テレビカメラの切り替えがない場合の動作を示すタイムチャートである。符号化装置の、テレビカメラの切り替えがある場合の動作を示すタイムチャートである。図４のｔ２からｔ７間のフレームバッファのデータ、符号化部の入力データおよび符号化データを模式的に示した図である。符号化装置の処理手順を示すフローチャートである。符号化装置の他の実施形態の処理手順を示すフローチャートである。比較例の符号化装置のテレビカメラが切り替わった場合の動作を示すタイムチャートである。変形例１の符号化装置の機能構成例を示すブロック図である。変形例１の符号化装置の処理手順を示すフローチャートである。変形例１の映像信号がインタレース方式の場合の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。複数の図面中同一のものに
は同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。

図１は、本発明の実施形態に係る符号化装置を適用した映像符号化・復号システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示す映像符号化・復号システム２００は、テレビカメラＡ、テレビカメラＢ、スイッチ装置２１０、符号化装置１００、復号装置２２０、及び表示装置２３０を備える。なお、3台以上のテレビカメラを備えても良い。スイッチ装置２１０は、複数のテレビカメラから1台を選択し、選択したテレビカメラの映像信号を符号化装置１００に入力する。

符号化装置１００は、テレビカメラＡ又はテレビカメラＢからの映像を符号化する。復号装置２２０は、符号化装置１００で符号化した映像を復号する。表示装置２３０は、復号装置２２０で復号した映像を表示する。

図２は、図１に示す符号化装置１００の機能構成を示すブロック図である。図２に示す符号化装置１００は、複数のテレビカメラが撮像した映像信号を符号化する装置である。

図２に示す入力信号は、例えば、図１で示したスイッチ装置２１０で切り替えられたテレビカメラＡ又はテレビカメラＢの映像信号である。スイッチ装置２１０によって、入力信号は、例えばテレビカメラＡの映像信号ＡからテレビカメラＢの映像信号Ｂに切り替わる。テレビカメラＡとテレビカメラＢは独立しているので、映像信号Ａと映像信号Ｂは非同期である。なお、映像信号は、符号化前の映像ベースバンド信号などである。

符号化装置１００は、同期信号検出部１０、切替部２０、第１フレームバッファ３０、第２フレームバッファ３１、符号化部４０、及び符号化制御部５０を備える。切替部２０は、スイッチ２１と、スイッチ２２を備える。

同期信号検出部１０は、入力された映像信号（入力信号）から同期信号ｓｙｎｃを検出する。映像信号は、フレーム周波数が例えば30Hzである。

同期信号検出部１０は、映像信号から同期信号ｓｙｎｃを検出して符号化制御部５０に出力する。テレビカメラが切り替えられなければ、同期信号検出部１０は、同期信号ｓｙｎｃを一定の時間間隔（周期）で符号化制御部５０に出力する。また、同期信号検出部１０は、映像信号を構成する映像フレームを切替部２０を介して第１または第２フレームバッッファ３０，３１に出力する。

切替部２０は、複数のフレームバッファ３０、３１を切り替えて、入力された映像フレームをいずれかのフレームバッファに順次蓄積し、蓄積した前記映像フレームを順次出力する。図示する切替部２０は、同期信号検出部１０が出力する映像フレームを、第１フレームバッファ３０及び第２フレームバッファ３１に交互に蓄積させ、該蓄積させた映像フレームを交互に出力させる。なお、図２では、符号化装置１００は、2個のフレームバッファを備える例を示すが、3個以上のフレームバッファを備えるようにしても良い。

符号化部４０は、フレームバッファ３０、３２から出力される映像フレームを符号化する。ここでは、符号化部４０は、第１フレームバッファ３０及び第２フレームバッファ３１が出力する映像フレームを符号化する。

符号化部４０は、メディア分離部４１、映像符号化部４２、音声符号化部４３、映像符号化データパケット化部４４、音声符号化データパケット化部４５、アンシラリデータパケット化部４６、及びパケット多重部４７を備える。メディア分離部４１は、映像信号を、制御信号などのアンシラリデータ、映像、及び音声の3つに分離する。

映像符号化部４２は、メディア分離部４１で分離した映像データを符号化する。映像符号化部４２は、符号化制御部５０から入力されるスタート/ストップ信号Ｃ４０によって制御される。スタート/ストップ信号Ｃ４０は符号化部４０の全体を制御する。映像符号化データパケット化部４４は、映像符号化部４２で符号化した映像符号化データをパケット化する。

音声符号化部４３は、メディア分離部４１で分離した音声データを符号化する。音声符号化データパケット化部４５は、音声符号化部４３で符号化した音声符号化データをパケット化する。アンシラリデータパケット化部４６は、制御信号などのアンシラリデータをパケット化する。

パケット多重部４７は、映像符号化データパケット化部４４、音声符号化データパケット化部４５、及びアンシラリデータパケット化部４６がそれぞれ出力するパケットを対応付けて多重化した符号化データを出力する。

符号化制御部５０は、入力される映像フレームの同期信号に基づいて、映像フレームが直前の映像フレームと同期しているか否かを検知する。符号化制御部５０は、映像フレームの非同期を検知した場合、切替部３０および映像符号化部４２を停止し、その後、ｎ個の映像フレームの同期を検知した場合、切替部２０を再開し、ｎ＋１個の映像フレームの同期を検知した場合、映像符号化部４２を再開する。

具体的には、符号化制御部５０は、テレビカメラが切り替えられて同期信号の同期が外れた場合に、該同期が外れた映像フレームから切替部２０の切り替えと符号化部４０の符号化を停止させ、同期が回復した場合に、該同期が回復したｎ（ｎは1以上の整数）番目の映像フレームから第１・第２フレームバッファ３０，３１への蓄積を切替部２０に再開させ、第１・第２フレームバッファ３０，３１のどちらかにｎ番目の映像フレームが蓄積された後に符号化部４０の符号化を再開させる。

（映像信号の切り替えがない場合の動作）
図３は、映像信号の切り替えがない場合の符号化装置１００の動作を示すタイムチャートである。図３の横方向は時間を示す。図３の縦方向は、上から、入力信号（この例では映像信号Ａ）、スイッチ２１の切替信号ｓｗ２１、スイッチ２２の切替信号ｓｗ２２、符号化部４０の入力、及び符号化データのそれぞれを模式的に示す。これらの表記は図２と対応している。

図３に示す入力信号のＡ１～Ａ９のそれぞれは映像フレームである。この例の映像信号は、映像信号の切り替えがない場合であるので、全てテレビカメラＡで撮像された映像フレームで構成される。

切替部２０は、映像フレームを、第１フレームバッファ３０及び第２フレームバッファ３１に交互に蓄積させ、該蓄積させた映像フレームを交互に出力させる。切り替えは、符号化制御部５０から出力される切替信号ｓｗ２１とｓｗ２２に基づいて行われる。

図３に示すように、切替信号ｓｗ２１がＬｏｗ（負電源電圧）の場合、映像フレームは第１フレームバッファ３０に蓄積される。また、切替信号ｓｗ２１がＨｉｇｈ（正電源電圧）の場合、映像フレームは第２フレームバッファ３１に蓄積される。

切替信号ｓｗ２１は、同期信号ｓｙｎｃが検出される度に交互にＬｏｗ/Ｈｉｇｈを繰り返すので、シリアルに入力される映像フレームは、第１フレームバッファ３０と第２フレームバッファ３１に交互に切り替えて蓄積される。

一方、切替信号ｓｗ２２がＬｏｗの場合、スイッチ２２は第１フレームバッファ３０と符号化部４０を接続させる。また、切替信号ｓｗ２２がＨｉｇｈの場合、スイッチ２２は第２フレームバッファ３１と符号化部４０を接続させる。よって、切替信号ｓｗ２２がＬｏｗの場合は、第１フレームバッファ３０に蓄積されている映像フレームが符号化部４０に出力され、切替信号ｓｗ２２がＨｉｇｈの場合は、第２フレームバッファ３１に蓄積されている映像フレームが符号化部４０に出力される。

以上により、図３に示す通り、符号化部４０には入力信号に対して1フレーム遅れた映像フレームが入力される。ｔ_０～ｔ_１の間の符号化部４０の入力の0は、映像フレームが入力されていない第２フレームバッファ３１の初期値が符号化部４０に入力されることを示している。

図３に示すように、符号化部４０の入力の映像フレームＡ１、Ａ２、Ａ３、…は、符号化の処理に必要な時間遅れて符号化データＣ_Ａ１、Ｃ_Ａ２、Ｃ_Ａ３、…に符号化される。このように、映像フレームは、欠落することなく順番に符号化されて出力される。

以降、第１フレームバッファ３０と第２フレームバッファ３１のどちらであるかを特定する必要の無い場合は、第１、第２及び参照符号の表記を省略して単にフレームバッファと表記する場合もある。

（映像信号の切り替えがある場合の動作）
図４は、映像信号の切り替えがある場合の符号化装置１００の動作を示すタイムチャートである。図４の横方向は、図３と同じ時間である。

図４の縦方向は、上から、映像信号Ａ、映像信号Ｂ、テレビカメラ切り替えタイミング、符号化装置１００への入力信号、切替信号ｓｗ２１、切替信号ｓｗ２２、スタート/ストップ信号Ｃ４０、符号化部４０の入力、及び符号化データである。

図５は、ｔ２からｔ７間の第１フレームバッファ３０、第２フレームバッファ３１中のデータ、符号化部４０の入力データ、符号化データを模式的に示したものである。

映像信号ＡはテレビカメラＡで撮像された映像信号である。映像信号ＢはテレビカメラＢで撮像された映像信号である。テレビカメラＡとＢは、それぞれ独立であるので、同期信号ｓｙｎｃのタイミングはずれている。ただし、映像信号ＡとＢのフレーム周波数は同じである。

図４は、ｔ_３とｔ_４の間でテレビカメラを切り替えた場合の動作を示している。図６は、本実施形態に係る符号化装置１００の処理手順を示すフローチャートである。ここから図４、図５および図６を参照して符号化装置１００の動作を詳しく説明する。

符号化装置１００は動作を開始すると、同期信号検出部１０が入力信号から同期信号ｓｙｎｃを検出する（ステップＳ１）。同期信号検出部１０は、同期信号ｓｙｎｃを検出するとその旨を符号化制御部５０に通知する。

符号化制御部５０は、同期信号ｓｙｎｃを検出した通知を受けると、同期信号ｓｙｎｃの周期を監視するフレーム周期監視タイマー（図示せず）の値を読み取り、その後リセットし、計時を再開させる（ステップＳ１）。

符号化制御部５０は、フレーム周期監視タイマーの値が、予定した値であるか否かを判定する（ステップＳ２）。予定した値、つまり、同期信号ｓｙｎｃが予定したタイミングで検出されれば同期が取れていると判定する（ステップＳ２のＹＥＳ）。図４に示すｔ_０～ｔ_３の映像フレームＡ１～Ａ３の範囲は、同期が取れている範囲である。

符号化制御部５０は、ｓｗ２１とｓｗ２２を反転させ、フレームバッファに読み込み済みの映像フレームを符号化部４０に出力し、以前に映像フレームを出力済みのフレームバッファには新たに映像フレームを読み込む（ステップＳ３）。例えば、図５に示すように、ｔ２におけるスイッチ切り替えの結果、第２フレームバッファ３１に蓄積されていた映像フレームＡ２は符号化部４０に出力され、第１フレームバッファ３０には新たに映像フレームＡ３が読み込まれる。

図４に示すように、映像フレームがＡ３からＡ４になった直後（ｔ_３とｔ_４の間）にテレビカメラを切り替えた場合を想定する。符号化制御部５０は、ｔ_４で同期信号ｓｙｎｃが検出されることを予定しているが、ｔ_３の直後に、テレビカメラＡからテレビカメラＢに切り替えられたので、次の同期信号ｓｙｎｃはｔ_３＋αで検出されることになる。

すると、符号化制御部５０は、同期信号ｓｙｎｃが予定したタイミングで検出されないので同期が外れたと判定する（ステップＳ２のＮＯ）。同期が外れた場合、符号化制御部５０は、直ちに切替信号ｓｗ２１，ｓｗ２２の切り替えを停止させる（ステップＳ４）。そして、スタート/ストップ信号Ｃ４０をストップ（Ｃ４０＝1）にし、符号化部４０の符号化処理を停止させる（ステップＳ４）。また、符号化制御部５０はフレーム読み込み再開カウンタＣｎｔを0に設定する。

なお、図５に示すように、ｔ３におけるスイッチ切り替えの結果、第１フレームバッファに蓄積されていた映像フレームＡ３は符号化部４０に出力されるが、上記の通り、ｔ３＋αで映像フレームＡ３の符号化は停止される。また、第２フレームバッファには入力信号として映像フレームＡ４，Ｂ３，Ｂ４の断片からなる不完全データが読み込まれる。

従来のテレビカメラの切り替えでは、同期外れが発生しても検出した同期信号ｓｙｎｃをトリガとしてフレームバッファの読み込みおよび出力と、符号化を継続していたため、不完全な映像データが符号化され、再生映像の乱れにつながっていた。本実施形態では同期外れが発生した場合、後続の同期のとれたｓｙｎｃをｎ回（ｎは正の整数）カウントした後に、フレーム読み込みと符号化を再開する。これにより、不完全な映像が符号化されることを回避し、再生される映像の乱れを防ぐ。以下ではｎ＝１の場合を例にとって説明する。

次の同期信号ｓｙｎｃはｔ_４＋αで検出される。符号化制御部５０はＣｎｔに１を加算する（ステップＳ５）。ｔ_４＋αは、符号化制御部５０が予定しているタイミングであるので（ステップＳ６のＹＥＳ）、符号化制御部５０はｓｙｎｃ検出が所定の回数に達したか否かを判定する（ステップＳ７）。

Ｃｎｔ＝１なので（ステップＳ７のＹＥＳ）、符号化制御部５０は切替信号ｓｗ２１，ｓｗ２２を反転させる（ステップＳ８）。ｔ_４＋αの切替信号ｓｗ２１の1から0への変化、及び切替信号ｓｗ２２の0から1への変化でそれを示す。

ｔ_４＋αで切り替えが再開されると、映像フレームＢ５が第１フレームバッファ３０に蓄積される（図５）。第２フレームバッファ３１に蓄積されていた不完全データは符号化部４０に出力されるが、この時点ではまだ符号化部４０は停止しているので、不完全データが符号化されることはない。

符号化制御部５０は、フレームバッファ読み込み再開後の最初のｓｙｎｃ（ｔ_５＋α）を検出する（ステップＳ９）。予定通りのタイミングでｓｙｎｃが検出された場合（ステップＳ１０）、符号化制御部５０はｓｗ２１とｓｗ２２を反転させて、読み込み済みフレームＢ５を第１フレームバッファ３０から符号化部４０に出力するとともに、符号化部４０の符号化処理をスタートさせる（ステップＳ１１）。また、第２フレームバッファ３１には映像フレームＢ６が読み込まれる（ステップＳ１１）。

以降はステップＳ１に戻り、同期外れが発生するまで、ステップＳ１～Ｓ３を繰り返す。

このように符号化制御部５０は、同期が回復した場合、切替部２０に、同期が回復したｎ番目の映像フレームからフレームバッファへの蓄積を再開させ、フレームバッファにｎ番目の映像フレームが蓄積された後に、該蓄積された映像フレームの符号化を再開させる。図示する例では、符号化制御部５０は、同期が回復した１番目の映像フレームＢ５から第１フレームバッファ３０への蓄積を再開させ、映像フレームＢ５から符号化を再開させる。

このように動作することで、符号化部４０への入力はデータの欠落がない映像フレームＢ５から再開され、符号化部４０は、完全な映像フレームを符号化することができる。

なお、図４の最下行は、符号化を停止している間、符号化部４０は、最後に符号化を完了した符号化データ（ＣＡ_２）を繰り返し出力する例を示している。

（映像信号がインタレース方式の場合）
図７は、実施形態に係る符号化装置１００の他の実施形態の処理手順を示すフローチャートである。図７に示す他の実施形態の処理手順は、符号化装置１００の処理手順（図６）のステップＳ６のＹＥＳと、ステップＳ８の間の処理手順が異なる。

映像信号は、復号された画像データが映像出力機器（図示せず）の走査方式に対応させる必要がある。走査方式には、プログレッシブ方式とインタレース方式の2つがある。

走査線を一本ずつ順番に伝送するプログレッシブ方式の場合は、上記の例で説明したように映像フレームを順番に符号化すれば良い。しかし、インタレース方式の場合は、走査線を一本おきに、トップフィールドとボトムフィールドの2回に分けて伝送するので、組みになる2つの映像フレームを順番に符号化する必要がある。

他の実施形態の符号化制御部５０は、映像信号がインタレース方式の場合、同期外れ後のｓｙｎｃをｎ回カウント後、入力された映像信号がトップフィールドか否かを判定する（ステップＳ１２）。トップフィールドの場合（Ｓ１２のＹＥＳ）、符号化制御部５０は、図６のステップＳ８に進み、フレームバッファへの読み込みを開始する。ボトムフィールドの場合（Ｓ１２のＮＯ）、ステップＳ１３に進み、次のｓｙｎｃを検出する。予定通りのタイミングで次のｓｙｎｃが検出された場合（Ｓ６のＹＥＳ）、ＣｎｔはｎのままなのでＳ１２に進む（Ｓ７のＹＥＳ）。ボトムフィールドの次のフレームはトップフィールなので（Ｓ１２のＹＥＳ）図６のＳ８に進み、フレームバッファへの読み込みを開始する。

つまり、他の実施形態の符号化制御部５０は、同期を検出したｎ個目の映像フレームがボトムフィールドの場合、同期するｎ＋１個目の映像フレーム（トップフィールド）からフレームバッファへの蓄積を切替部２０に再開させ、ｎ＋２個の映像フレームの同期を検出した場合、符号化部４０の符号化を再開する。

これにより、映像信号がインタレース方式の場合に、複数のテレビカメラで撮像された映像信号が切り替えられた場合でも完全な映像フレームを符号化させることができる。

（比較例）
図８は、比較例の符号化装置（図示せず）において、映像信号が切り替えられた場合の動作を示すタイムチャートである。図８に示すテレビカメラ切り替えのタイミングは、図４と同じである。

比較例では、同期が外れても第１フレームバッファ３０と第２フレームバッファ３１のフレーム入力とフレーム出力は停止されないので、ｔ_３で映像フレームＡ３が符号化部４０に出力された後、同期が外れたｔ_３＋αのタイミングで、映像フレームＡ４の一部と映像フレームＢ３の一部からなる不完全な映像フレームが符号化部４０に出力される。

このように比較例では、映像信号が切り替えられた場合に不完全な映像フレームが符号化部４０に入力されてしまう。この結果、不完全な映像フレームが符号化され、再生映像が乱れることになる。

以上説明したように本実施形態に係る符号化装置１００は、入力される映像フレームの同期信号に基づいて、前記映像フレームが直前の映像フレームと同期しているか否かを検知する符号化制御部５０と、複数のフレームバッファを切り替えて、入力された前記映像フレームをいずれかのフレームバッファ３０，３１に順次蓄積し、蓄積した前記映像フレームを順次出力する切替部２０と、前記フレームバッファ３０、３１から出力される前記映像フレームを符号化する符号化部４０と、を備え、前記符号化制御部５０は、前記映像フレームの非同期を検知した場合、前記切替部２０および前記符号化部４０を停止し、その後、ｎ個の映像フレームの同期を検知した場合、前記切替部２０を再開し、ｎ＋１個の映像フレームの同期を検知した場合、前記符号化部４０を再開する。

これにより、符号化装置１００に接続されるテレビカメラを切り替えた場合でも、受信側の映像表示装置は不完全な映像フレームを表示せず、映像の乱れを回避することができる。また、本実施形態では、映像符号化装置１００に新たなハードウェアを追加することなく、制御方法を変更することで送信映像および受信映像の品質を大きく改善することができる。

（ハードウェア構成）
上記説明した符号化装置１００には、汎用的なコンピュータシステムを用いることができる。コンピュータシステムは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit、プロセッサ）と、メモリと、ストレージ（HDD：Hard Disk Drive、SSD：Solid State Drive）と、通信装置と、入力装置と、出力装置とを備える。メモリおよびストレージは、記憶装置である。このコンピュータシステムにおいて、ＣＰＵがメモリ上にロードされた所定のプログラムを実行することにより、符号化装置１００の各機能が実現される。

また、符号化装置１００は、１つのコンピュータで実装されてもよく、あるいは複数のコンピュータで実装されても良い。また、符号化装置１００は、コンピュータに実装される仮想マシンであっても良い。符号化装置１００用のプログラムは、HDD、SSD、USB（Universal Serial Bus）メモリ、ＣＤ (Compact Disc)、DVD (Digital Versatile Disc)などのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶することも、ネットワークを介して配信することもできる。

本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

（変形例１）
例えば、本実施形態では、同期が外れた場合に符号化を停止する例を示したが、符号化を停止しなくても良い。その場合は、符号化部４０に入力するデータを特定のデータに固定すれば良い。例えば、復号された映像がブルー画面になるようなデータを符号化部４０に入力する。その場合は、符号化部４０は、特定のデータを符号化すれば良い。

図９は、変形例１の符号化装置１００Ａの機能構成を示すブロック図である。変形例１の符号化装置１００Ａは、特定フレームバッファ６０（記憶部）を備え、切替部２０の動作が停止し、切替部２０から符号化部４０に映像信号が供給されない間は、特定フレームバッファ６０の映像フレームが符号化部４０に供給される点において、図２に示す上記実施形態の符号化装置１００と異なる。

特定フレームバッファ６０は、符号化制御部５０から入力されるスタート/ストップ信号Ｃ６０によって制御される。特定フレームバッファ６０には、所定の映像フレーム（映像信号）が格納されている。所定の映像フレームは、例えばブルー画面が表示されるような映像信号であってもよい。以下、特定フレームバッファ６０から供給される映像フレームを「ブルー画面」と称する。

ここでは、所定の映像フレームとして、ブルー画面が表示されるような映像フレームが特定フレームバッファ６０に格納されていることとするが、所定の映像フレームはこれに限定されない。すなわち、ブルー画面の映像フレームは一例であって、所定の映像フレームは、ブルー画面以外の他の画像が表示される映像フレームであってもよい。

特定フレームバッファ６０には、ブルー画面が表示される１枚の映像フレームが格納されていてもよく、ブルー画面が表示される複数の映像フレーム（映像信号）が格納されていてもよい。１枚の映像フレームが格納されていている場合、特定フレームバッファ６０は、１枚の映像フレームを繰り返し、符号化部４０に出力する。

切替部２０は、上記実施形態と同様に、複数のフレームバッファ３０、４０を切り替えて、入力された映像フレームをいずれかのフレームバッファ３０、４０に順次蓄積する蓄積処理と、蓄積した映像フレームを順次出力する出力処理とを行う。

変形例１の符号化制御部５０は、映像フレームの非同期を検知した場合、切替部２０の蓄積処理および出力処理を停止し、特定フレームバッファ６０（記憶部）のブルー画面（所定の映像フレーム）を符号化部４０に出力する。その後、符号化制御部５０は、ｎ個の映像フレームの同期を検知した場合、切替部２０の蓄積処理を再開し、ｎ＋１個の映像フレームの同期を検知した場合、ブルー画面の符号化部４０への出力を停止し、切替部２０の出力処理を再開する。

図１０は、変形例１の符号化装置１００Ａの処理手順を示すフローチャートである。図１０のフローチャートのステップＳ４Ａ、Ｓ８Ａ、Ｓ１１Ａが、図６のフローチャートとステップＳ４、Ｓ８、Ｓ１１と異なる。また、図１０のフローチャートは、図６にはないステップＳ７１Ａを有する。それ以外は、図１０のフローチャートは、図６のフローチャートと同じである。

具体的には、検出された同期信号ｓｙｎｃが予定したタイミングで検出されず、同期が外れたと判定された場合（ステップＳ２のＮＯ）、符号化制御部５０は、図６のステップＳ４と同様に、切替信号ｓｗ２１，ｓｗ２２の切り替えを停止させ、フレームバッファの読み込みと出力を停止し、フレーム読み込み再開カウンタＣｎｔを0に設定する（ステップＳ４Ａ）。そして、変形例１では、符号化部４０の符号化処理を停止せずに、符号化部４０に特定フレームバッファ６０からブルー画面を供給する（ステップＳ４Ａ）。ここでは、符号化制御部５０は、特定フレームバッファ６０に対するスタート/ストップ信号Ｃ６０をスタート（Ｃ６０＝0）にして、ブルー画面を符号化部４０に出力する。

変形例１では、フレーム周期と一致したｓｙｎｃが検出されない限り、符号化部４０にはブルー画面が供給される（ステップＳ４Ａ→ステップＳ５→ステップＳ６：ＮＯ→ステップＳＳ４Ａ）。

また、フレーム周期と一致したｓｙｎｃが検出されても、Ｃｎｔがｎ未満の間、符号化部４０にはブルー画面が供給される（ステップＳ６：ＹＥＳ→ステップＳ７：ＮＯ→ステップＳ７１Ａ→ステップＳ５）。

ｓｙｎｃ検出がＣｎｔ＝ｎになった場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、符号化制御部５０は、切替信号ｓｗ２１，ｓｗ２２を反転させ切替部２０の蓄積処理を再開するが、符号化部４０には、特定フレームバッファ６０のブルー画面を供給する（ステップＳ８Ａ）。

符号化制御部５０は、フレームバッファ読み込み再開後の最初のｓｙｎｃを検出し（ステップＳ９）、当該ｓｙｎｃが予定通りのタイミングの場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、特定フレームバッファ６０から符号化部４０へのブルー画面の供給を停止し、ｓｗ２１とｓｗ２２を反転させて、読み込み済みフレームをいずれかのフレームバッファ３０、４０から符号化部４０に出力する（ステップＳ１１Ａ）。符号化制御部５０は、スタート/ストップ信号Ｃ６０をストップ（Ｃ６０＝1）にして、特定フレームバッファ６０のブルー画面の供給を停止する。

図１１は、映像信号がインタレース方式の場合の変形例１の符号化装置１００Ａの処理手順を示すフローチャートである。

図１１は、ステップＳ１２１を有する点において、図７のフローチャートと異なる。すなわち、Ｃｎｔ＝ｎのフレームがボトムフィールドの場合（ステップＳ１２のＮＯ）、符号化制御部５０は、引き続き符号化部４０にブルー画面を供給し（ステップＳ１２１）、次のフレーム（トップフィールド）のｓｙｎｃを検出する。

（変形例２）
上記の実施形態では、同期が回復した場合に、同期が回復したｎ＝1の映像フレームから、第１・第２フレームバッファ３０，３１への蓄積を切替部２０に再開させる例で説明を行ったが、この例に限定されない。ｎが2以上の場合、符号化制御部５０は、切替部２０および符号化部４０を停止後、連続してｎ個の映像フレームの同期を検知した場合、切替部２０を再開し、連続してｎ＋１個の映像フレームの同期を検知した場合、符号化部４０を再開する。

（変形例３）
また、カメラはテレビカメラを例に説明したが、カメラはテレビカメラに限定されない。動画が撮影できるカメラであればどのようなカメラで有っても構わない。

１０：同期信号検出部
２０：切替部
２１、２２：スイッチ
３０：第１フレームバッファ
３１：第２フレームバッファ
４０：符号化部
５０：符号化制御部
６０：特定フレームバッファ（記憶部）
１００：符号化装置

Claims

入力される映像フレームの同期信号に基づいて、前記映像フレームが直前の映像フレームと同期しているか否かを検知する制御部と、
複数のフレームバッファを切り替えて、入力された前記映像フレームをいずれかのフレームバッファに順次蓄積し、蓄積した前記映像フレームを順次出力する切替部と、
前記フレームバッファから出力される前記映像フレームを符号化する符号化部と、を備え、
前記制御部は、前記映像フレームの非同期を検知した場合、前記切替部および前記符号化部を停止し、その後、ｎ個の映像フレームの同期を検知した場合、前記切替部を再開し、ｎ＋１個の映像フレームの同期を検知した場合、前記符号化部を再開する
ことを特徴とする符号化装置。
前記映像フレームは、インタレース方式の映像フレームであって、
前記制御部は、同期を検出したｎ個目の映像フレームがボトムフィールドの場合、同期するｎ＋１個目の映像フレームから前記フレームバッファへの蓄積を、前記切替部に再開させ、ｎ＋２個の映像フレームの同期を検知した場合、前記符号化部を再開する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
入力される映像フレームの同期信号に基づいて、前記映像フレームが直前の映像フレームと同期しているか否かを検知する制御部と、
複数のフレームバッファを切り替えて、入力された前記映像フレームをいずれかのフレームバッファに順次蓄積する蓄積処理と、蓄積した前記映像フレームを順次出力する出力処理とを行う切替部と、
前記フレームバッファから出力される前記映像フレームを符号化する符号化部と、
所定の映像フレームを格納する記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記映像フレームの非同期を検知した場合、前記切替部の前記蓄積処理および前記出力処理を停止し、前記記憶部の前記所定の映像フレームを前記符号化部に出力し、その後、ｎ個の映像フレームの同期を検知した場合、前記切替部の前記蓄積処理を再開し、ｎ＋１個の映像フレームの同期を検知した場合、前記所定の映像フレームの前記符号化部への出力を停止し、前記切替部の前記出力処理を再開する
ことを特徴とする符号化装置。
符号化装置が行う符号化方法であって、
入力される映像フレームの同期信号に基づいて、前記映像フレームが直前の映像フレームと同期しているか否かを検知する検知ステップと、
複数のフレームバッファを切り替えて、入力された前記映像フレームをいずれかのフレームバッファに順次蓄積し、蓄積した前記映像フレームを順次出力する切替ステップと、
前記フレームバッファから出力される前記映像フレームを符号化する符号化ステップと、を行い、
前記検知ステップで前記映像フレームの非同期を検知した場合、前記切替ステップおよび前記符号化ステップを停止し、その後、ｎ個の映像フレームの同期を検知した場合、前記切替ステップを再開し、ｎ＋１個の映像フレームの同期を検知した場合、前記符号化ステップを再開する
ことを特徴とする符号化方法。
請求項１から３のいずれか１項に記載の符号化装置として、コンピュータを機能させる符号化プログラム。