JPH10155114A

JPH10155114A - 映像信号切換装置

Info

Publication number: JPH10155114A
Application number: JP31221596A
Authority: JP
Inventors: Noboru Asamiya; 昇浅水屋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 1998-06-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ＧＯＰの位相の異なるＭＰＥＧストリームを、
任意のピクチャを切換位置としてスイッチングしたい。【解決手段】ソース１，ソース２は、第１のデコーダ１
１，第２のデコーダ１２で各々復号化され各々ベースバ
ンド映像信号に変換され、また第１の遅延回路１３，第
２の遅延回路１４で各々１ＧＯＰ期間分遅延される。第
２のスイッチャ１５で、ソース１からソース２の映像信
号に切り換え、その信号をエンコーダ１６で再符号化す
る。この時、切り換え箇所を含むＧＯＰの先頭は、その
前のソース１のＧＯＰの終わりに接続するようにした上
で、元の符号化時にＩピクチャで符号化されていたもの
はＩピクチャとして再符号化されるようにして、ソース
２の位相に合わせる。第３のスイッチャ１８では、第１
の遅延回路１３、第３の遅延回路１７第２の遅延回路１
４の順に選択し信号を切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種々の映像信号の
処理システムに適用され、ＭＰＥＧ方式により符号化さ
れた複数の映像信号を適切にスイッチングすることので
きる映像信号切換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像処理技術や信号処理技術の進展によ
り、映像（動画像）信号を圧縮符号化する種々の方式が
提案され、実用化されつつある。そのような種々の映像
符号化方式の中の高画質で高能率に符号化することがで
きる方式の１つであり、広く使用されている方式にＭＰ
ＥＧ方式(Moving Picture coding Experts Groupによる
高品質動画符号化方式) がある。ＭＰＥＧにおいては、
入力画面をピクチャタイプ（Ｉ（Intra coded ）ピクチ
ャ、Ｐ（Predictive coded）ピクチャ、Ｂ（Bidirectio
nally predictive coded）ピクチャ）に合わせて並べ変
え、動き補償予測とＤＣＴ符号化を行う。そして得られ
たＤＣＴ符号化係数を量子化し、動きベクトルや符号化
モード情報とともに可変長符号化し、ＭＰＥＧストリー
ムとして出力する。この時に、Ｉ，Ｐピクチャの場合に
は、量子化された情報は逆量子化、逆ＤＣＴおよび動き
補償されて局部復号化され、復号器と同一の画像が復元
されフレームメモリに蓄積され、動き補償予測の参照画
面として用いられる。このような映像符号化技術を用い
て、符号化された映像信号を記録したり伝送したりする
ことが盛んに行われるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したＭＰ
ＥＧ方式は、ピクチャ間（フレーム間、フィールド間）
の相関を用いて符号化を行っているため、ピクチャ単位
で処理を行うことができない、特に、編集や放送などを
行う場合に重要な、複数の映像信号、すなわちＭＰＥＧ
ストリームを、任意のピクチャを切換位置としてスイッ
チングすることができないという問題がある。具体的に
は、ＭＰＥＧストリームをピクチャ単位でスイッチング
すると、切り換えた位置付近では適切に復号化すること
ができなくなり、その部分の画質が非常に劣化する。そ
してこの画質の劣化は、ＭＰＥＧストリームの次のＩピ
クチャが復号化されるまで続き、Ｉピクチャの復号化に
より正常な映像信号を得ることができるようになる。

【０００４】そのため、これまで任意の箇所でスイッチ
ングを行う必要のある場合には、符号化された映像信号
を一度全部復号化し、復号化された映像信号を用いてス
イッチングを行い、スイッチングされた映像信号を再び
符号化していた。しかし、このような方法においては、
全映像信号に対して符号化を繰り返すことになり、全映
像信号に対して画質の劣化を招くという問題が生じた。
特に低ビットレートの映像信号に対して大きな影響があ
った。また、そのような復号化および再符号化を行うス
イッチング方法においては、スイッチング対象の複数の
映像信号のピクチャタイプの位相が同じとは限らない、
換言すれば通常は異なっていると考えられ、容易に再符
号化することができなかった。たとえば、ＧＯＰ構成を
崩すことなくスイッチングを行おうとすると、少なくと
も切り換えられた結果の映像信号においてはスイッチン
グ前とは異なるピクチャタイプで再符号化されることに
なり、画質の著しい劣化を招く可能性が高い。また、各
々最初のＧＯＰ構成をできるだけ維持した状態で、すな
わち各映像信号のピクチャタイプをできるだけ維持した
状態で再符号化しようとすると、スイッチング部ではＧ
ＯＰ構成の乱れが生じることになり、規則的なＧＯＰ単
位の符号化方法では符号化できない。

【０００５】また、符号化された映像信号を用いてその
ような処理を行うためには、全ピクチャをＩピクチャと
して符号化する、すなわちピクチャ間の相関を用いない
方法により符号化する方法も考えられる。しかしそのよ
うな方法では、符号化効率が極端に悪化するという問題
が生じ、実用的な方法ではない。

【０００６】したがって、本発明の目的は、ＭＰＥＧ方
式により符号化されたＧＯＰの位相が異なるような映像
信号に対しても、画質の劣化を最小期間かつ最小限度に
抑え、ピクチャ単位で適切にスイッチングすることので
きる映像信号切換装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、スイッチングを行う箇所のみＧＯＰ単位で復号化を
行い、復号化された映像信号を用いてピクチャ単位でス
イッチングを行い、再び符号化し、符号化されたまま用
いる他の部分の信号と整合するようにそのスイッチング
箇所のＧＯＰを新たなＭＰＥＧストリーム中に配置する
ようにした。また、その際に、スイッチング対象の映像
信号の元のピクチャタイプおよびＧＯＰ構成をできるだ
け維持してスイッチングできるようにした。

【０００８】したがって本発明の映像信号切換装置は、
入力される複数のＭＰＥＧストリームを切り換えて、１
つのＭＰＥＧストリームとして出力する映像信号切換装
置であって、入力され先に出力される第１のＭＰＥＧス
トリーム、および、入力され前記第１のＭＰＥＧストリ
ームから切り換えて次に出力される第２のＭＰＥＧスト
リームを各々復号化し、第１の映像信号および第２の映
像信号を生成する２つの復号化手段と、前記生成された
第１の映像信号および第２の映像信号のいずれかを選択
する手段であって、映像信号の切り換えが指示される前
は前記第１の映像信号を選択し、前記切り換えが指示さ
れたら前記第２の映像信号を選択する選択手段と、前記
切換位置の近傍の前記選択された映像信号を再符号化
し、前記第１のＭＰＥＧストリームの前記切換位置を含
むＧＯＰの直前のＧＯＰに接続し、前記第２のＭＰＥＧ
ストリームの前記切換位置を含むＧＯＰ以降の任意のＧ
ＯＰに接続する接続用ＭＰＥＧストリームを生成する接
続信号生成手段と、通常は前記第１のＭＰＥＧストリー
ムを選択し、前記切換位置の近傍の所定の期間について
は前記生成された接続用ＭＰＥＧストリームを選択し、
前記所定の期間終了後前記第２のＭＰＥＧストリームを
選択し、各々出力する出力選択手段とを有する。

【０００９】好適には、前記接続信号生成手段は、前記
選択された第１の映像信号および第２の映像信号につい
て、元のＭＰＥＧストリームにおいてＩピクチャとして
符号化されていたピクチャについては、同じくＩピクチ
ャとしてＭＰＥＧ符号化を行い、前記接続用ＭＰＥＧス
トリームを生成する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の映像信号切換装置の一実
施の形態を、図１〜図１６を参照して説明する。図１
は、本実施の形態の映像信号切換装置の構成を示すブロ
ック図である。映像信号切換装置１は、第１のスイッチ
ャ１０、第１のデコーダ１１、第２のデコーダ１２、第
１の遅延回路１３、第２の遅延回路１４、第２のスイッ
チャ１５、エンコーダ１６、第３の遅延回路１７、第３
のスイッチャ１８、制御部１９、操作部２０、表示部２
１およびモニタ２２_-1〜２２_-3を有する。

【００１１】まず、各部の構成・機能について説明す
る。第１のスイッチャ１０は、複数のＭＰＥＧストリー
ムが並列に入力される複数の入力チャネルと、２つの出
力チャネルを有するマトリックススイッチャであり、制
御部１９からの切換指示信号に基づいて、任意の入力チ
ャネルを任意の出力チャネルに切り換える。すなわち、
第１のスイッチャ１０は、現在あるいは直ちに映像信号
切換装置１から出力すべきＭＰＥＧストリームが入力さ
れる入力チャネルと出力チャネルの一方を接続し、その
ＭＰＥＧストリームが適切に後段の構成部に出力される
ようにする。また、そのＭＰＥＧストリームが映像信号
切換装置１から出力されている最中に、そのＭＰＥＧス
トリームに切り換えて出力する次のＭＰＥＧストリーム
が入力される入力チャネルを出力チャネルの他方に接続
し、そのＭＰＥＧストリームも適切に後段の構成部に出
力されるようにする。なお、制御部１９からの切換指示
は、即時切換を指示される場合や、時刻指定で切り換え
を指示される場合などがある。また、第１のスイッチャ
１０における切り換えは、外部より入力されるリファレ
ンス信号Ｒefに同期して行われる。

【００１２】第１のデコーダ１１および第２のデコーダ
１２は、第１のスイッチャ１０で選択されて入力される
ＭＰＥＧストリームを、各々ベースバンド映像信号とし
て復号化する。その際に、復号化した映像信号の各フレ
ームが元の符号化信号の時にどんなピクチャタイプであ
ったか（Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャのいずれ
かであるか）という情報も合わせて出力される。この復
号化も、外部より入力されるリファレンス信号Ｒefに同
期して行われる。

【００１３】第１の遅延回路１３および第２の遅延回路
１４は、第１のスイッチャ１０で選択されて入力される
２つのＭＰＥＧストリームを、後段の第３のスイッチャ
１８において、エンコーダ１６により再符号化されたＭ
ＰＥＧストリームとスイッチングしても動画シーケンス
として整合性が取れる様に、フレーム時間単位で遅延さ
せてタイミングを調整する。この遅延動作も、外部より
入力されるリファレンス信号Ｒefに同期して行われる。
第２のスイッチャ１５は、第１のデコーダ１１および第
２のデコーダ１２から出力されるベースバンドの映像信
号の切り換えを、制御部１９からの指示信号に基づいて
行う。制御部１９からの切換指示は、即時切換を指示さ
れる場合や、時刻指定で切換を指示される場合などがあ
る。また、第２のスイッチャ１５における切り換えも、
リファレンス信号Ｒefに同期して行われる。

【００１４】エンコーダ１６は、第２のスイッチャ１５
から入力されるベースバンドの映像信号出力をＭＰＥＧ
再符号化する。このＭＰＥＧ再符号化は、第１のデコー
ダ１１および第２のデコーダ１２より出力されるピクチ
ャタイプの情報、および、制御部１９からのクローズＧ
ＯＰまたはオープンＧＯＰを指定する信号に基づき、外
部より入力されるリファレンス信号Ｒefに同期して行わ
れる。このエンコーダ１６の動作について、図２のフロ
ーチャートを参照して説明する。処理が開始されたら
（ステップＳ３０）、初期設定を行った後（ステップＳ
３１）、まずその時点で制御部１９から指示されている
エンコーダの種類がオ−プンＧＯＰかクローズＧＯＰか
をチェックする（ステップＳ３２）。その種類がオ−プ
ンＧＯＰだった場合には、エンコーダ１６内のフラグＣ
−flagを０にセットし（ステップＳ３３）、クローズＧ
ＯＰだった場合には、エンコーダ１６内のフラグＣ−fl
agを１にセットしておく（ステップＳ３４）。

【００１５】そして、まず順次読み込むピクチャのＩま
たはＰピクチャの出現周期内でのピクチャ位置を計数す
るための変数ｍ、および、スイッチングが行われたこと
を示すフラグｎをリセットする（ステップＳ３５、Ｓ３
６）。その後、映像信号切換装置１の一連の処理が終了
した時点でエンコーダ１６の処理も終了するための、処
理終了の指示があったか否かのチェックを行い（ステッ
プＳ３７）、以後、実際のエンコード処理に入る。実際
のエンコード処理においては、まず、第２のスイッチャ
１５より出力される映像信号の１フレーム分のピクチャ
を取り込み（ステップＳ３８）、ＩまたはＰピクチャを
基準としたピクチャの位置を知る変数ｍをカウントアッ
プする（ステップＳ３９）。

【００１６】次に、取り込んだピクチャの元の符号化タ
イプがＩピクチャか否かを調べる（ステップＳ４０）。
ここでフラグＩ−flagは、第１のデコーダ１１または第
２のデコーダ１２により映像信号のデコード時に同時に
出力され、第２のスイッチャ１５を介してそのピクチャ
に付加して入力されるフラグであり、１の時にそのピク
チャがＩピクチャとして符号化されていたことを、０の
時にＩピクチャ以外のピクチャ（ＰピクチャまたはＢピ
クチャ）で符号化されていたことを示す。そして、取り
込んだピクチャの元の符号化タイプがＩピクチャだった
場合には、ステップＳ４３以下の、このピクチャをＩピ
クチャとして新たなＧＯＰを生成する処理に移る。

【００１７】一方で、ステップＳ４０においてこのピク
チャの元の符号化タイプがＩピクチャでなかったと判定
された場合には、ステップＳ４１以下の処理に移り、Ｉ
ピクチャまたはＰピクチャの現れる周期に基づいた符号
化処理に移る。その場合、まず変数ｍが予め規定されて
いるＩまたはＰピクチャが現れる周期Ｍと等しいか否か
を調べる（ステップＳ４１）。変数ｍがその周期Ｍと等
しくない場合、すなわち変数ｍが周期Ｍより小さい場合
は、その前のＩまたはＰピクチャからその周期Ｍほど離
れておらず、そのピクチャをＩまたはピクチャとして符
号化する必要はないことを意味する。したがって、ステ
ップＳ３８の処理に移り、次のフレームの取り込みを開
始する。

【００１８】ステップＳ４１において、変数ｍが周期Ｍ
と等しくなった場合には、そのピクチャがその前のＩま
たはＰピクチャから周期Ｍほど離れており、ＩまたはＰ
ピクチャとして符号化すべきピクチャであることを示し
ている。そこで、そのピクチャがスイッチング後の最初
のＧＯＰの信号であるか否か、すなわちスイッチングが
行われたことを示すフラグｎ＝１であるか否かを調べ
（ステップＳ４２）、ｎ＝１の時には、現在取り込んだ
ピクチャをＩピクチャとし、それまでに取り込んだｍ個
のピクチャを新たなＧＯＰとして符号化するステップＳ
４３以下の処理に移る。また、ｎ＝１でない時には後述
するステップＳ５５の処理に移り、現在取り込んだピク
チャをＰピクチャとし、それまでに取り込んだｍ個のピ
クチャを符号化する。なお、フラグｎは、制御部１９が
第２のスイッチャ１５に対して切り換えを指示する際
に、同時にセットするものとする。

【００１９】ステップＳ４０において取り込んだピクチ
ャの元の符号化タイプがＩピクチャだった場合、およ
び、ステップＳ４２において取り込んだピクチャがスイ
ッチングが行われた後の最初に符号化する映像信号だっ
た場合には、まず、スイッチングが行われたことを示す
フラグｎをリセットしておき（ステップＳ４３）、次に
フラグＣ−flagをチェックしてオープンＧＯＰとして符
号化するのかクローズＧＯＰとして符号化するのかをチ
ェックする（ステップＳ４４）。フラグＣ−flagが１で
あれば、ステップＳ４５〜ステップＳ４９のクローズＧ
ＯＰとして符号化する処理に移り、フラグＣ−flagが０
であれば、ステップＳ５０〜ステップＳ５４のオープン
ＧＯＰとして符号化する処理に移る。

【００２０】クローズＧＯＰとして符号化する処理にお
いては、まず、次のＧＯＰに対する符号化処理のための
設定として、その時点で制御部１９から指示されている
エンコーダの種類がオ−プンＧＯＰか否かをチェックし
（ステップＳ４５）、オ−プンＧＯＰだった場合にはフ
ラグＣ−flagを０にセットする（ステップＳ４６）。そ
して、シーケンスヘッダおよびクローズＧＯＰのＧＯＰ
ヘッダを作成し（ステップＳ４７）、最新の取り込みフ
レームをＩピクチャとして（ステップＳ４８）、その他
の取り込みフレームをＢピクチャとして（ステップＳ４
９）、各々符号化する。符号化が終了したら、再びステ
ップＳ３６以下の処理に戻る。

【００２１】オープンＧＯＰとして符号化する処理にお
いては、まず、次のＧＯＰに対する符号化処理のための
設定として、その時点で制御部１９から指示されている
エンコーダの種類がクローズＧＯＰか否かをチェックし
（ステップＳ５０）、クローズＧＯＰだった場合にはフ
ラグＣ−flagを１にセットする（ステップＳ５１）。そ
して、シーケンスヘッダおよびオープンＧＯＰのＧＯＰ
ヘッダを作成し（ステップＳ５２）、最新の取り込みフ
レームをＩピクチャとして（ステップＳ５３）、その他
の取り込みフレームをＢピクチャとして（ステップＳ５
４）、各々符号化する。符号化が終了したら、再びステ
ップＳ３６以下の処理に戻る。

【００２２】また、ステップＳ４２において、ｎ＝０で
ない場合、すなわち最初のＧＯＰでない場合には、現在
取り込んだピクチャをＰピクチャとして符号化し記録し
（ステップＳ５５）、ステップＳ５４の処理に移りそれ
までに取り込んだ未だ符号化していない（ｍ−１）個の
ピクチャをＢピクチャとして符号化する。符号化が終了
したら、再びステップＳ３６以下の処理に戻る。

【００２３】なお、ステップＳ３７において、制御部１
９からの処理の終了の指示を検出した場合には、終了処
理をした後（ステップＳ５７）、一連の処理を終了する
（ステップＳ５８）。以上が、エンコーダ１６の動作で
ある。

【００２４】第３の遅延回路１７は、ＧＯＰの最終フレ
ームでスイッチングが行われても第３のスイッチャ１８
においてこのＧＯＰの先頭でＭＰＥＧストリームの切り
換えができるように、エンコーダ１６の出力をフレーム
時間単位で遅延させる。この処理も、外部より入力され
るリファレンス信号Ｒefに同期して行われる。

【００２５】第３のスイッチャ１８は、制御部１９から
の指示に基づいて、外部リファレンス信号Ｒefに同期し
てＭＰＥＧストリームのスイッチングを行い、所望のピ
クチャ単位で切り換えの行われたＭＰＥＧストリームを
生成し出力する。具体的には、第３のスイッチャ１８に
おいては、ソース１の映像信号からソース２の映像信号
に切り換える場合には、制御部１９から指示される所定
のタイミングで、第１の遅延回路１３、第３の遅延回路
１７、第２の遅延回路１４の順に切り換えを行い、ソー
ス２の映像信号からソース１の映像信号に切り換える場
合には、第２の遅延回路１４、第３の遅延回路１７、第
１の遅延回路１３の順に切り換えを行う。

【００２６】制御部１９は、操作部２０または図示せぬ
上位コンピュータからの指示に基づいて、映像信号切換
装置１が所望の動作を行うように、映像信号切換装置１
の各部を制御する。また制御部１９は、その制御に伴っ
て、必要な情報を表示部２１に表示するとともに、適宜
前記上位コンピュータに状態を送信する。

【００２７】その制御部１９の動作について、図２を参
照して説明する。図２は、制御部１９の動作を示すフロ
ーチャートである。まず、映像信号切換装置１の動作が
実質的にスタートされると（ステップＳ１）、映像信号
切換装置１の各部の初期設定を行った後（ステップＳ
２）、第１〜第３のスイッチャ１０，１５、１８の初期
設定を行う（ステップＳ３）。すなわち、まず第１のス
イッチャ１０においては、最初に出力するＭＰＥＧスト
リームが入力される入力チャンネルをソース１のＭＰＥ
Ｇストリームとして第１のデコーダ１１および第１の遅
延回路１３に出力するように、入力チャネルと出力チャ
ネルが切り換えられ、第３のスイッチャ１８において
は、そのソース１をただ単に遅延させた第１の遅延回路
１３の出力を選択して出力するように切り換えられる。
また第２のスイッチャ１５においては、とりあえずその
ソース１のＭＰＥＧストリームを第１のデコーダ１１で
デコードした結果のベースバンド映像信号を選択するよ
うに切り換えられる。

【００２８】このような初期設定をした後に、操作部２
０または図示せぬ上位コンピュータ（以後、外部と称す
る場合もある）からの指示に基づいて動作する通常の処
理に移る。まず、外部から終了の指示が入力されたか否
かをチェックする（ステップＳ４）。ここで、終了の指
示が入力されていた場合には、映像信号切換装置１の各
部に対して終了処理を行って（ステップＳ５）、処理を
終了する（ステップＳ６）。

【００２９】ステップＳ４において、終了の指示の入力
がなかった場合には、次に、外部から入力ＭＰＥＧスト
リーム、すなわち次に切り換えるＭＰＥＧストリームを
選択する指示が入力されたか否かをチェックする（ステ
ップＳ７）。入力ＭＰＥＧストリームを選択する指示が
入力されていた場合には、第１のスイッチャ１０におい
て、現在出力されるＭＰＥＧストリームと切り換えて出
力する次のＭＰＥＧストリームが入力される入力チャン
ネルを、現在のＭＰＥＧストリームが出力されているソ
ース出力とは異なるソース出力として出力するように、
入力チャネルと出力チャネルを切り換える（ステップＳ
８）。たとえば前述した初期設定の直後の場合には、そ
の次のＭＰＥＧストリームを、現在ソース１として出力
されるＭＰＥＧストリームと切り換えて出力できるよう
に、ソース２のＭＰＥＧストリームとして第２のデコー
ダ１２および第２の遅延回路１４に出力するように、入
力チャネルと出力チャネルを切り換える。この次のＭＰ
ＥＧストリームの選択が終了したら、再びステップＳ４
に戻って、次の指示を待つ。

【００３０】ステップＳ７において、入力選択の指示が
なかった場合には、ＭＰＥＧストリームの切り換えの指
示が入力されたか否かをチェックする（ステップＳ
９）。そして、切り換えの指示が入力されていた場合に
は、現在の状態に基づいてソース１からソース２へ切り
換えるのか、ソース２からソース１へ切り換えるのかを
チェックする（ステップＳ１０）。

【００３１】ソース１からソース２へのＭＰＥＧストリ
ームの切り換えが指示されていた場合には、まず、第２
のスイッチャ１５で選択する信号を、第１のデコーダ１
１の出力であるソース１の映像信号から、第２のデコー
ダ１２の出力であるソース２の映像信号に切り換える
（ステップＳ１１）。次に、第３のスイッチャ１８で選
択する信号を、最新のＢピクチャからＩピクチャへの変
化点で、第１の遅延回路１３から出力されるソース１の
ＭＰＥＧストリームから、第３の遅延回路１７より出力
されるＭＰＥＧストリームに切り換えるように第３のス
イッチャ１８に対して制御信号を出力すると同時に（ス
テップＳ１２）、エンコーダ１６に対して、オープンＧ
ＯＰで符号化を行うように指示をする（ステップＳ１
３）。

【００３２】そして、ステップＳ１２の指示に基づい
て、第３の遅延回路１７より予め定めた所定のＧＯＰ数
分のＭＰＥＧストリームが出力されるのを待って（ステ
ップＳ１４）、第３のスイッチャ１８で選択する信号
を、第２の遅延回路１４から出力されるソース２のＭＰ
ＥＧストリームに切り換える（ステップＳ１５）。これ
により、ソース１のＭＰＥＧストリームからソース２の
ＭＰＥＧストリームへの切り換えが終了する。その後、
エンコーダ１６に対しては再びクローズＧＯＰにより符
号化を行うように指示をしておき（ステップＳ２１）、
再びステップＳ４に戻って外部からの指示に従う。

【００３３】ステップＳ１０において、ソース２からソ
ース１へのＭＰＥＧストリームの切り換えが指示されて
いた場合には、まず、第２のスイッチャ１５で選択する
信号を、第２のデコーダ１２の出力であるソース２の映
像信号から、第１のデコーダ１１の出力であるソース１
の映像信号に切り換える（ステップＳ１６）。次に、第
３のスイッチャ１８で選択する信号を、最新のＢピクチ
ャからＩピクチャへの変化点で、第２の遅延回路１４か
ら出力されるソース２のＭＰＥＧストリームから、第３
の遅延回路１７より出力されるＭＰＥＧストリームに切
り換えるように第３のスイッチャ１８に対して制御信号
を出力すると同時に（ステップＳ１７）、エンコーダ１
６に対して、オープンＧＯＰで符号化を行うように指示
をする（ステップＳ１８）。

【００３４】そして、予め定めた所定のＧＯＰ数分のＭ
ＰＥＧストリームが第３の遅延回路１７より出力される
のを待って（ステップＳ１９）、第３のスイッチャ１８
で選択する信号を、さらに第１の遅延回路１３から出力
されるソース１のＭＰＥＧストリームに切り換える（ス
テップＳ２０）。これにより、ソース２のＭＰＥＧスト
リームからソース１のＭＰＥＧストリームへの切り換え
が終了する。その後、エンコーダ１６に対しては再びク
ローズＧＯＰにより符号化を行うように指示をしておき
（ステップＳ２１）、再びステップＳ４に戻って外部か
らの指示に従う。制御部１９は、このような動作を行
う。

【００３５】操作部２０は、第１のスイッチャ１０の切
り換え指示、第２のスイッチャ１５の切り換え指示、お
よび、要求するＧＯＰの形態、すなわち、ＧＯＰ内のピ
クチャ数Ｎや、ＩまたはＰピクチャが現れる周期Ｍなど
の設定を行うための入力装置である。表示部２１は、映
像信号切換装置１の動作状況を表示するためのディスプ
レイ装置である。モニタ２２_-1〜２２_-3は、各々第１の
デコーダ１１でデコードされたソース１のベースバンド
映像信号、第２のデコーダ１２でデコードされたソース
２のベースバンド映像信号、および、第２のスイッチャ
１５でスイッチングされた結果のベースバンド映像信号
を確認するためのモニタである。

【００３６】次に、映像信号切換装置１の動作について
図４〜図１６の具体例を参照して説明する。なお、図面
において、Ｘi ，Ｙi は、各々映像信号Ｘ，Ｙの各フレ
ーム信号、添字ｉはフレーム番号である。このフレーム
番号は、ベースバンド信号において時系列と一致してい
る。また、Ｘi ，Ｙi は、その映像信号が一度復号化さ
れ、ベースバンド映像信号に戻ったことを示す。また、
Ｉ，Ｐ，Ｂは、各々そのフレームの符号化時のピクチャ
タイプを、Ｉピクチャに付加された○はそのＩピクチャ
から始まるＧＯＰがクローズＧＯＰであることを示す。
また、本実施の形態においては、スイッチングされる各
入力映像信号およびスイッチング結果の出力映像信号の
ＧＯＰ内のピクチャ数Ｎは６、ＩピクチャまたはＰピク
チャが現れる周期Ｍは３とする。

【００３７】まず、入力される２つの映像信号のＧＯＰ
の位相が同じで、映像信号の切り換え位置を含む２ＧＯ
Ｐのみ再符号化されたＭＰＥＧストリームを選択して２
つの映像信号を切り換える場合の映像信号切換装置１の
動作について図４および図５を参照して説明する。図４
は、そのような場合の映像信号切換装置１の各部におけ
る信号を示す図であり、（Ａ）は元のＭＰＥＧストリー
ムＸを示す図であり、（Ｂ）はＭＰＥＧストリームＸが
デコーダにおいてデコードされた映像信号Ｘ(dec) を示
す図であり、（Ｃ）はＭＰＥＧストリームＸが遅延回路
において遅延されたＭＰＥＧストリームＸ(delay) を示
す図であり、（Ｄ）は切り換えられる次のＭＰＥＧスト
リームＹを示す図であり、（Ｅ）はＭＰＥＧストリーム
Ｙがデコーダにおいてデコードされた映像信号Ｙ(dec)
を示す図であり、（Ｆ）はＭＰＥＧストリームＹが遅延
回路において遅延されたＭＰＥＧストリームＹ(delay)
を示す図であり、（Ｇ）は切り換えの行われるベースバ
ンド映像信号Ｘ＋Ｙ(base)を示す図であり、（Ｈ）は映
像信号Ｘ＋Ｙ(base)をエンコーダにおいて再符号化した
ＭＰＥＧストリームＸ＋Ｙ(enc) を示す図であり、
（Ｉ）はそのＭＰＥＧストリームＸ＋Ｙ(enc) を遅延回
路において遅延させたＭＰＥＧストリームＸ＋Ｙ(dela
y) を示す図であり、（Ｊ）はそれらが第３のスイッチ
ャ１８により適宜選択され出力されるＭＰＥＧストリー
ムＸ＋Ｙ(sw)を示す図である。なお、図３（Ａ）の上の
数字は時刻を示すものとする。

【００３８】まず、図４（Ａ）および（Ｄ）に示すよう
な切り換えを行う２つのＭＰＥＧストリームＸ，Ｙは、
第１のスイッチャ１０において、ＭＰＥＧストリームＸ
がソース１として、ＭＰＥＧストリームＹがソース２と
して出力される。すると、ＭＰＥＧストリームＸは、第
１のデコーダ１１でデコードされて、図４（Ｂ）に示す
ようなベースバンド映像信号Ｘ(dec) が生成される。ま
た、第１の遅延回路１３に入力されたＭＰＥＧストリー
ムは丁度１ＧＯＰ期間分遅延されて、図４（Ｃ）に示す
ような遅延されたＭＰＥＧストリームＸ(delay) が生成
される。切り換えられる次のＭＰＥＧストリームＹも同
様に、第２のデコーダ１２においてデコードされ図４
（Ｅ）に示すようなベースバンド映像信号Ｙ(dec) が生
成され、第２の遅延回路１４において遅延されて図４
（Ｆ）に示すようなＭＰＥＧストリームＹ(delay) が生
成される。

【００３９】そして、第３のスイッチャ１８において
は、当初ソース１に対応する第１のデコーダ１１の出力
を選択しているが、操作者がモニタ２２_-1〜２２_-3をモ
ニタリングするなどして操作部２０より映像の切り換え
を指示すると、その指示により制御部１９で生成される
切り換え信号に基づいて、選択する映像信号を第２のデ
コーダ１２より出力されるソース２の映像信号に切り換
える。たとえば図４に示すように時刻７の手前、すなわ
ちＸ6 フレームの直前でこの切り換えが行われたとする
と、第２のスイッチャ１５からは図４（Ｇ）に示すよう
に、フレームＸ5の次にフレームＹ6 がくるような映像
信号が生成され出力される。

【００４０】この図４（Ｇ）に示すようなベースバンド
映像信号がエンコーダ１６においてＭＰＥＧ再符号化さ
れ図４（Ｈ）に示すような符号化された信号が生成され
る。この時のエンコーダ１６における再符号化動作を、
スイッチングが行われた時刻７以降の映像信号について
図２のフローチャートを参照しながら説明する。なお、
制御部１９からの制御信号により、エンコーダ１６は最
初はクローズＧＯＰで符号化を行うように設定されてい
る。すなわち、フラグＣ−flag＝１に設定されている。
また、スイッチングが行われた時に、制御部１９により
エンコーダ１６の中で参照するスイッチングが行われた
ことを示すフラグｎが１にセットされる。

【００４１】第２のスイッチャ１５よりエンコーダ１６
に入力されるピクチャは、図２に示すステップＳ３８で
映像信号Ｙ6 が読み込まれ、ステップＳ３９でそのＩピ
クチャおよびＰピクチャを基準とした位置を示す変数ｍ
がカウントアップされる。映像信号Ｙ6 が読み込まれた
時は、Ｘ5 までの信号が再符号化された後なので、ｍは
リセットされており、カウントアップの結果は１とな
る。そしてステップＳ４０においてＹ6 の元の符号化タ
イプが参照され、ＢピクチャなのでステップＳ４１に移
り、ｍ＝１，Ｍ＝３なので再びステップＳ３８に戻り、
次のピクチャＹ7を取り込む。新たに取り込まれたピク
チャＹ7 も同様にＢピクチャであり、ｍ＝２なので、ス
テップＳ３９，Ｓ４０，Ｓ４２を経て再びステップＳ３
８に戻る。

【００４２】次に、取り込んだピクチャＹ8 は、元の符
号化タイプがＩピクチャなので、ステップＳ４０からス
テップＳ４３に移り、フラグｎをリセットした後フラグ
Ｃ−flagが吟味される。前述したように通常はフラグＣ
−flag＝１にセットされているので、クローズＧＯＰで
符号化を行うステップＳ４５に処理が移る。この時制御
部１９においては、第２のスイッチャ１５における切り
換えを行った（図３のフローチャートのステップＳ１１
またはＳ１６）ら直ちに、すなわち、時刻７の直後に
は、第３のスイッチャ１８に対する切り換えの指示と
（同ステップＳ１２またはステップＳ１７），エンコー
ダ１６に対するオープンＧＯＰによる符号化の指示と
（同ステップＳ１３またはＳ１８）を行う。そのため、
このステップＳ４５においては、そのオープンＧＯＰの
指示が行われており、ステップＳ４６においてフラグＣ
−flagが０にセットされる。そして、ステップＳ４７〜
ステップＳ４９の処理により取り込んだＹ6 〜Ｙ8のピ
クチャの符号化が、ピクチャＹ8 をＩピクチャとして行
われ、再びステップＳ３６以下の次のＩピクチャまたは
Ｐピクチャまでのピクチャの取り込みの処理に戻る。

【００４３】そして、前述したのと同様に、ピクチャＹ
9 〜Ｙ11が順に取り込まれる。そして、ピクチャＹ11の
元の符号化タイプはＰピクチャなのでステップＳ４０に
おいてはそのままステップＳ４１に移るが、ｍ＝Ｍ＝３
になっているので、ステップＳ４１からステップＳ３８
には戻らず、ステップＳ４２に移る。そして、スイッチ
ングが行われたことを示すフラグｎは、今回のスイッチ
ングに関しては既にピクチャＹ6 〜Ｙ8 を符号化する時
にリセットされているので０であり、処理はステップＳ
５５に移る。すなわち、今まで取り込んだピクチャＹ9
〜Ｙ11の符号化が、ピクチャＹ11をＰピクチャとして、
ピクチャＹ9,Ｙ10はＢピクチャとして行われる。符号化
が終了すると、再びステップＳ３６以下の次のＩピクチ
ャまたはＰピクチャまでのピクチャの取り込みの処理に
戻る。なお、時刻７に映像信号の切り換えが行われてか
ら、エンコーダ１６からは１つのＧＯＰが再符号化され
て出力されている状態なので、第３のスイッチャ１８に
おいては、未だこの出力が選択されている。

【００４４】再びＹ12以降のピクチャが順に取り込ま
れ、ピクチャＹ14の元の符号化タイプがＩピクチャなの
でステップＳ４０においてステップＳ３８〜ステップＳ
４１のピクチャ取り込み処理から抜け、ピクチャＹ14を
Ｉピクチャとした新たなＧＯＰの符号化処理に移る。た
だし今度は、前回のＧＯＰ生成の処理の時にフラグＣ−
flagが０にセットされているので、オープンＧＯＰとし
て符号化する。すなわち、ステップＳ５０〜ステップＳ
５４の処理に移り、取り込んだＹ12〜Ｙ13のピクチャの
符号化を行う。そして再び、ステップＳ３８に戻って，
Ｙ15以降のピクチャが順に取り込まれ、元の符号化タイ
プがＩピクチャではないものの、ピクチャＹ17を取り込
んだ時点でｍ＝Ｍ＝３となるので、ステップＳ５５およ
びステップＳ５４の処理に移り、ピクチャＹ17をＰピク
チャとして、ピクチャＹ15，Ｙ16をＢピクチャとして符
号化が行われる。

【００４５】エンコーダ１６の動作としては以後も同様
に続けられ、次のピクチャＹ18〜Ｙ20においてピクチャ
Ｙ20をＩピクチャとした新たなＧＯＰが符号化される。
その結果、第３のスイッチャ１８により選択されるスイ
ッチング位置を含む２つのＧＯＰとは、前述したピクチ
ャＹ6 〜Ｙ17の１２個のピクチャとなる。このようにエ
ンコーダ１６で符号化された信号は、第３の遅延回路１
７においてＮ−Ｍフレーム分、すなわち図４の例におい
ては３フレーム分遅延され、第１の遅延回路１３や第２
の遅延回路１４で遅延されたＭＰＥＧストリームＸ(del
ay) 、Ｙ(delay) と同じ時間帯のＭＰＥＧストリームＸ
＋Ｙ(delay) が生成される。

【００４６】そして、第３のスイッチャ１８において
は、最初は第１の遅延回路１３の出力である図４（Ｃ）
に示すＭＰＥＧストリームＸ(delay) を選択し、切り換
え信号が入力された後の最初のＩピクチャの手前、すな
わち時刻１２の手前で第３の遅延回路１７の出力である
図４（Ｉ）に示すＭＰＥＧストリームＸ＋Ｙ(delay) を
選択し、２ＧＯＰ分経過後、すなわち、時刻２４の手前
で第２の遅延回路１４の出力である図３（Ｆ）に示すＭ
ＰＥＧストリームＹ(delay) を選択し、図３（Ｊ）に示
すようなＭＰＥＧストリームＸ＋Ｙ(sw)を生成し出力す
る。

【００４７】なお、制御部１９は、図２に示すように、
指定された数のＧＯＰの出力を確認したら第３のスイッ
チャ１８を切り換え（ステップＳ１５またはＳ２０）、
その後、エンコーダ１６に対してクローズＧＯＰの生成
を指示している。エンコーダ１６においては、この指示
が行われた最初のＧＯＰの生成の時に、ステップＳ５０
によりこの指示を検出し、ステップＳ５１においてフラ
グＣ−flagを１にセットする。これにより、次にスイッ
チングが行われた時にも最初のＧＯＰをクローズＧＯＰ
として、２番目以降のＧＯＰをオープンＧＯＰとして符
号化することができる。

【００４８】このように、映像信号切換装置１において
は、切り換えられて出力される映像信号のうち、時刻１
２〜２３のＹ8,Ｙ6,・・・Ｙ15, Ｙ16のフレームだけが
復号化および再符号化たピクチャなので、画質が多少な
りとも劣化する部分が短時間で済む。また、再符号化
は、元の符号化タイプがＩピクチャだったピクチャをＩ
ピクチャとして行うので、その部分の画質劣化の程度も
少なくなる。

【００４９】図５は、このようなＭＰＥＧストリームに
対して切り換えを行う際の、切り換え位置と第２のスイ
ッチャ１５の出力、および、エンコーダ１６の出力の関
係を示す図であり、（Ａ）はＧＯＰの最初のフレームの
直前（時刻７、フレームＹ6の直前）で切り換えが行わ
れた場合の各出力を示す図、（Ｂ）は２番目のフレーム
の直前（時刻８、フレームＹ7 の直前）で切り換えが行
われた場合の各出力を示す図、（Ｃ）は３番目のフレー
ムの直前（時刻９、フレームＹ8 の直前）で切り換えが
行われた場合の各出力を示す図、（Ｄ）は４番目のフレ
ームの直前（時刻１０、フレームＹ9 の直前）で切り換
えが行われた場合の各出力を示す図、（Ｅ）は５番目の
フレームの直前（時刻１１、フレームＹ10の直前）で切
り換えが行われた場合の各出力を示す図、（Ｆ）は６番
目のフレームの直前（時刻１２、フレームＹ11の直前）
で切り換えが行われた場合の各出力を示す図である。

【００５０】図５に示すように、ＧＯＰのどの位置でＭ
ＰＥＧストリームの切り換えが指示されたとしても、そ
の切り換え指示の時刻は、その切り換え位置を含むＧＯ
Ｐの先頭のＩピクチャが第３のスイッチャ１８に入力さ
れる（図４および図５の例においては時刻１２）以前と
なるので、そのＧＯＰに対しては第３の遅延回路１７の
出力を選択することが可能となり、全ての切り換え位置
に対して適切に切り換えが行える。

【００５１】次に、入力される２つの映像信号のＧＯＰ
構成は同じであるが、ＧＯＰの位相が異なる場合の映像
信号切換装置１の動作について、図６〜図１５を参照し
て説明する。なお、このようなＧＯＰの位相が異なるこ
とにより処理が異なるのは、エンコーダ１６の動作なの
で、以下、エンコーダ１６の動作を中心に説明をする。
なお、この場合も、映像信号の切り換え位置を含む２Ｇ
ＯＰのみ再符号化されたＭＰＥＧストリームを選択する
ものとする。

【００５２】まず、最初に選択されているＭＰＥＧスト
リームＸの方が、切り換えられるＭＰＥＧストリームＹ
よりも位相が１ピクチャ先行している場合のスイッチン
グ動作について図６および図７を参照して説明する。図
６（Ａ）および（Ｄ）に示すような２つのＭＰＥＧスト
リームＸ，Ｙは、第１のデコーダ１１および第２のデコ
ーダ１２で各々デコードされて、図６（Ｂ）および
（Ｅ）に示すようなベースバンド映像信号Ｘ(dec) およ
びＹ(dec) が生成され、また、第１の遅延回路１３およ
び第２の遅延回路１４で遅延されて図６（Ｃ）および
（Ｆ）に示すような遅延されたＭＰＥＧストリームＸ(d
elay) およびＹ(delay) が生成される。

【００５３】そして、第２のスイッチャ１５において、
時刻７の手前、すなわちＸ6 フレームの直前でこの切り
換えが行われたとすると、第２のスイッチャ１５からは
図６（Ｇ）に示すように、フレームＸ5 の次にフレーム
Ｙ6 がくるような映像信号が生成され出力される。エン
コーダ１６において、映像信号Ｙ6 が取り込まれた時
は、Ｘ5 までの信号が再符号化された後なのでｍはリセ
ットされており、ピクチャＹ6 〜Ｙ8 が順に取り込まれ
る。これらのピクチャには、元の符号化タイプがＩピク
チャのピクチャがないのでステップＳ４１に移り、ピク
チャＹ8 を取り込んだ時点でｍ＝Ｍ＝３になっているの
でステップＳ４２に移る。そして、時刻７においてＭＰ
ＥＧストリームＸからＹに切り換えられた時点で、スイ
ッチングが行われたことを示すフラグｎが１にセットさ
れているので、最新の取り込みピクチャをＩピクチャと
して新たなＧＯＰを生成する処理、すなわちステップＳ
４３〜ステップＳ４９の処理が行われる。その結果、図
６（Ｈ）に示すような、Ｙ8 （Ｉピクチャ），Ｙ6 （Ｂ
ピクチャ），Ｙ7 （Ｂピクチャ）という符号化映像信号
が生成される。

【００５４】次にエンコーダ１６は、ピクチャＹ9 を取
り込むが、このピクチャは元の符号化タイプがＩピクチ
ャなので、取り込まれたら直ちにステップＳ５０〜ステ
ップＳ５４によりオープンＧＯＰの最初のＩピクチャと
して符号化される。そして、再びＹ10以降のピクチャが
順に取り込まれ、ピクチャＹ12を取り込んだ時点でｍ＝
Ｍ＝３となるので、ステップＳ５５およびステップＳ５
４の処理に移り、ピクチャＹ12をＰピクチャとして、ピ
クチャＹ10，Ｙ11をＢピクチャとして符号化が行われ
る。次のピクチャＹ13〜Ｙ15においては、ピクチャＹ15
の元の符号化タイプがＩピクチャなので、これにより新
たなＧＯＰが符号化される。その結果、前述したピクチ
ャＹ6 〜Ｙ12の７個のピクチャで構成される２つのＧＯ
Ｐの映像信号が、スイッチング時に第３のスイッチャ１
８により選択される。

【００５５】このようにエンコーダ１６で符号化された
図６（Ｈ）に示すような信号は、図６（Ｉ）に示すよう
に第３の遅延回路１７においてＮ−Ｍフレーム分遅延さ
れ、最終的に第３のスイッチャ１８により選択され図６
（Ｊ）に示すような信号が出力される。

【００５６】図７は、このような位相関係のＭＰＥＧス
トリームに対して切り換えを行う際の、切り換え位置と
第２のスイッチャ１５の出力、および、エンコーダ１６
の出力の関係を示す図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は各々時
刻７〜時刻１２の直前で切り換えられた場合の各出力を
示す図である。このように、位相が１つずれた場合にお
いても、またそのような場合のＧＯＰのどの位置でＭＰ
ＥＧストリームの切り換えが指示されたとしても、その
切り換え指示の時刻は、その切り換え位置を含むＧＯＰ
の先頭のＩピクチャが第３のスイッチャ１８に入力され
る（図６および図７の例においては時刻１２）以前とな
るので、そのＧＯＰに対しては第３の遅延回路１７の出
力を選択することが可能となり、全ての切り換え位置に
対して適切に切り換えが行える。

【００５７】以下同様に、最初に選択されているＭＰＥ
ＧストリームＸの方が、切り換えられるＭＰＥＧストリ
ームＹよりも位相が２〜５ピクチャ先行している場合の
スイッチング動作を、図８、図１０、図１２および図１
４に示す。図８、図１０、図１２および図１４におい
て、（Ａ）は元のＭＰＥＧストリームＸを示す図であ
り、（Ｂ）はＭＰＥＧストリームＸがデコーダにおいて
デコードされた映像信号Ｘ(dec) を示す図であり、
（Ｃ）はＭＰＥＧストリームＸが遅延回路において遅延
されたＭＰＥＧストリームＸ(delay) を示す図であり、
（Ｄ）は切り換えられる次のＭＰＥＧストリームＹを示
す図であり、（Ｅ）はＭＰＥＧストリームＹがデコーダ
においてデコードされた映像信号Ｙ(dec) を示す図であ
り、（Ｆ）はＭＰＥＧストリームＹが遅延回路において
遅延されたＭＰＥＧストリームＹ(delay) を示す図であ
り、（Ｇ）は切り換えの行われるベースバンド映像信号
Ｘ＋Ｙ(base)を示す図であり、（Ｈ）は映像信号Ｘ＋Ｙ
(base)をエンコーダにおいて再符号化したＭＰＥＧスト
リームＸ＋Ｙ(enc) を示す図であり、（Ｉ）はそのＭＰ
ＥＧストリームＸ＋Ｙ(enc) を遅延回路において遅延さ
せたＭＰＥＧストリームＸ＋Ｙ(delay) を示す図であ
り、（Ｊ）はそれらが第３のスイッチャ１８により適宜
選択され出力されるＭＰＥＧストリームＸ＋Ｙ(sw)を示
す図である。なお、各図の上の数字は時刻を示すものと
する。

【００５８】また、それらの各場合について、その任意
の位置で切り換えを行う場合の切り換え位置と第２のス
イッチャ１５の出力、および、エンコーダ１６の出力の
関係を、図９、図１１、図１３および図１５に示す。図
９、図１１、図１３および図１５において、（Ａ）〜
（Ｆ）は各々時刻７〜時刻１２の直前で切り換えられた
場合の各出力を示す図である。

【００５９】このように、どのような位相のどのような
タイミングのスイッチング指示についても、切り換え指
示の時刻は、その切り換え位置を含むＧＯＰの先頭のＩ
ピクチャが第３のスイッチャ１８に入力される（これら
の図においては時刻１２）以前となるので、そのＧＯＰ
に対しては第３の遅延回路１７の出力を選択することが
可能となり、全ての切り換え位置に対して適切に切り換
えが行える。

【００６０】次に、ＭＰＥＧストリームの切り換え時
に、切り換え部分を含むＧＯＰ以降の、３つ以上のＧＯ
Ｐを復号化および再符号化した信号で置換する場合の映
像信号切換装置１の動作について、図１６を参照して説
明する。図１６は、そのような場合の映像信号切換装置
１の各部における信号を示す図であり、（Ａ）〜（Ｊ）
は前述した図４の場合と同じである。この場合において
も、図１６（Ａ）および図１６（Ｄ）に示すような２つ
のＭＰＥＧストリームＸ，Ｙが、各々ソース１およびソ
ース２として入力される。そして、ＭＰＥＧストリーム
Ｘは、第１のデコーダ１１においてデコードされて図１
６（Ｂ）に示すようなベースバンド映像信号Ｘ(dec) が
生成され、また第１の遅延回路１３において丁度１ＧＯ
Ｐ期間分遅延されて図１６（Ｃ）に示すような遅延され
たＭＰＥＧストリームＸ(delay) が生成される。また、
ＭＰＥＧストリームＹは、第２のデコーダ１２でデコー
ドされて図１６（Ｅ）に示すようなベースバンド映像信
号Ｙ(dec) が生成され、また第２の遅延回路１４におい
て丁度１ＧＯＰ期間分遅延されて、図１６（Ｆ）に示す
ような遅延されたＭＰＥＧストリームＹ(delay) が生成
される。

【００６１】そして、第２のスイッチャ１５において
は、操作者の切り換え指示より制御部１９で生成される
切り換え信号に基づいて、選択する映像信号を第１のデ
コーダ１１より出力されるソース１の映像信号から第２
のデコーダ１２より出力されるソース２の映像信号に切
り換える。たとえば図１６に示すように時刻７の手前、
すなわちＸ6 フレームの直前でこの切り換えが行われた
とすると、第２のスイッチャ１５からは図１６（Ｇ）に
示すように、フレームＸ5 の次にフレームＹ6 がくるよ
うな映像信号が生成され出力される。

【００６２】この図１６（Ｇ）に示すようなベースバン
ド信号に対して、前述したようなエンコーダ１６におけ
るエンコード処理を行うと、図１６（Ｈ）に示すように
切り換え位置のピクチャＹ6 をＩピクチャとするＧＯＰ
が生成され、その後、切り換えられたＭＰＥＧストリー
ムＹにおいてＩピクチャとして符号化されていたピクチ
ャＹ9 の検出によりそのピクチャをＩピクチャとしたＧ
ＯＰが構成され、以後は元のＧＯＰ構成と同一の位相に
よる符号化が行われる。この時に、切り換え後最初のＧ
ＯＰについてはクローズＧＯＰとして、２番目のＧＯＰ
についてはオープンＧＯＰとして符号化を行う。その結
果、図１６（Ｈ）に示すようなＭＰＥＧストリームが生
成され、さらに第３の遅延回路１７においてＮ−Ｍフレ
ーム分、すなわち３フレーム分遅延されて、図１６
（Ｉ）に示すような第１の遅延回路１３や第２の遅延回
路１４で遅延されたＭＰＥＧストリームＸ(delay) 、Ｙ
(delay) と同じ時間帯のＭＰＥＧストリームＸ＋Ｙ(del
ay) が生成される。

【００６３】そして、第３のスイッチャ１８において
は、最初は第１の遅延回路１３の出力である図１６
（Ｃ）に示すＭＰＥＧストリームＸ(delay) を選択し、
切り換え信号が入力された後の最初のＩピクチャの手前
すなわち時刻１２の手前から、３ＧＯＰ分経過後、すな
わち、時刻２４までのＹ6 〜Ｙ8 、Ｙ9 〜Ｙ12、およ
び、Ｙ13〜Ｙ18のＧＯＰについて図１６（Ｉ）に示す第
３の遅延回路１７の出力Ｘ＋Ｙ(delay) を選択し、その
後、第２の遅延回路１４の出力である図５（Ｆ）に示す
ＭＰＥＧストリームＹ(delay) を選択し、図１６（Ｊ）
に示すようなＭＰＥＧストリームＸ＋Ｙ(sw)を生成し出
力する。

【００６４】このように、スイッチング部分に、復号化
および再符号化されたＭＰＥＧストリームを多く置換す
ることにより、切換部分のＭＰＥＧストリームから元の
ＭＰＥＧストリームに移る時の参照画像の違いによる画
質の劣化を徐々に軽減することができ、より画質の劣化
の程度の小さいＭＰＥＧストリームが生成できる。

【００６５】このように、本実施の形態の映像信号切換
装置１においては、位相の異なるＭＰＥＧストリームの
スイッチングをフレーム単位で、実時間で行うことがで
きる。さらに、切り換え位置の近傍のみ若干画質が劣化
するが、それ以外は元のＭＰＥＧストリームを用いるの
で、画質の劣化が全くない。

【００６６】なお、本発明は本実施の形態に限られるも
のではなく、種々の改変が可能である。たとえば、映像
信号切換装置１の構成も、図１に限られるものではなく
任意好適に改変してよい。また、本実施の形態で例示し
たＭＰＥＧストリームは、ＩまたはＰピクチャが現れる
周期Ｍ＝３で、ＧＯＰ内のピクチャ枚数Ｎ＝６の構成と
したが、これに限られるものではなっく、任意のＧＯＰ
構成に対応可能である。また、エンコーダ１６において
は、第３のスイッチャ１８により最終的に選択される映
像信号のみを再符号化してもよいし、その可能性のある
一部分のみを再符号化するようにしてもよいし、切り換
えの有無に限らず常に再符号化するようにしてもよく、
その動作条件などは任意でよい。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の映像信号
切換装置によれば、ＭＰＥＧ方式により符号化されＧＯ
Ｐの位相が異なるような映像信号に対しても、画質の劣
化を最初期間かつ最小限度に抑え、ピクチャ単位で適切
にスイッチングすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の映像信号切換装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】図１に示した映像信号切換装置のエンコーダの
動作を説明するためのフローチャートである。

【図３】図１に示した映像信号切換装置の制御部の動作
を説明するためのフローチャートである。

【図４】２つの映像信号のＧＯＰの位相が同じ場合の映
像信号切換装置の各部における信号を示す図であり、
（Ａ）は元のＭＰＥＧストリームＸを示す図、（Ｂ）は
ＭＰＥＧストリームＸがデコーダにおいてデコードされ
た映像信号Ｘ(dec) を示す図、（Ｃ）はＭＰＥＧストリ
ームＸが遅延回路において遅延されたＭＰＥＧストリー
ムＸ(delay) を示す図、（Ｄ）は切り換えられる次のＭ
ＰＥＧストリームＹを示す図、（Ｅ）はＭＰＥＧストリ
ームＹがデコーダにおいてデコードされた映像信号Ｙ(d
ec) を示す図で、（Ｆ）はＭＰＥＧストリームＹが遅延
回路において遅延されたＭＰＥＧストリームＹ(delay)
を示す図、（Ｇ）は切り換えの行われるベースバンド映
像信号Ｘ＋Ｙ(base)を示す図、（Ｈ）は映像信号Ｘ＋Ｙ
(base)をエンコーダにおいて再符号化したＭＰＥＧスト
リームＸ＋Ｙ(enc) を示す図、（Ｉ）はそのＭＰＥＧス
トリームＸ＋Ｙ(enc) を遅延回路において遅延させたＭ
ＰＥＧストリームＸ＋Ｙ(delay) を示す図、（Ｊ）はそ
れらが第３のスイッチャ１８により適宜選択され出力さ
れるＭＰＥＧストリームＸ＋Ｙ(sw)を示す図である。

【図５】図４に示した２つの映像信号に対して、切り換
え位置を変化させた場合の再符号化処理を説明するため
の図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は各々時刻７〜時刻１２の
フレームの直前で切り換えが行われた場合の第２のスイ
ッチャの出力、および、エンコーダの出力を示す図であ
る。

【図６】切り換える映像信号のＧＯＰの位相が元の映像
信号の位相よりも１ピクチャ遅れている場合の、映像信
号切換装置の各部の信号を示す図であり、（Ａ）〜
（Ｊ）は各々図４と同じ信号である。

【図７】図６に示した２つの映像信号に対して、切り換
え位置を変化させた場合の再符号化処理を説明するため
の図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は各々時刻７〜時刻１２の
フレームの直前で切り換えが行われた場合の第２のスイ
ッチャの出力、および、エンコーダの出力を示す図であ
る。

【図８】切り換える映像信号のＧＯＰの位相が元の映像
信号の位相よりも２ピクチャ遅れている場合の、映像信
号切換装置の各部の信号を示す図であり、（Ａ）〜
（Ｊ）は各々図４と同じ信号である。

【図９】図８に示した２つの映像信号に対して、切り換
え位置を変化させた場合の再符号化処理を説明するため
の図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は各々時刻７〜時刻１２の
フレームの直前で切り換えが行われた場合の第２のスイ
ッチャの出力、および、エンコーダの出力を示す図であ
る。

【図１０】切り換える映像信号のＧＯＰの位相が元の映
像信号の位相よりも３ピクチャ遅れている場合の、映像
信号切換装置の各部の信号を示す図であり、（Ａ）〜
（Ｊ）は各々図４と同じ信号である。

【図１１】図１０に示した２つの映像信号に対して、切
り換え位置を変化させた場合の再符号化処理を説明する
ための図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は各々時刻７〜時刻１
２のフレームの直前で切り換えが行われた場合の第２の
スイッチャの出力、および、エンコーダの出力を示す図
である。

【図１２】切り換える映像信号のＧＯＰの位相が元の映
像信号の位相よりも４ピクチャ遅れている場合の、映像
信号切換装置の各部の信号を示す図であり、（Ａ）〜
（Ｊ）は各々図４と同じ信号である。

【図１３】図１２に示した２つの映像信号に対して、切
り換え位置を変化させた場合の再符号化処理を説明する
ための図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は各々時刻７〜時刻１
２のフレームの直前で切り換えが行われた場合の第２の
スイッチャの出力、および、エンコーダの出力を示す図
である。

【図１４】切り換える映像信号のＧＯＰの位相が元の映
像信号の位相よりも５ピクチャ遅れている場合の、映像
信号切換装置の各部の信号を示す図であり、（Ａ）〜
（Ｊ）は各々図４と同じ信号である。

【図１５】図１４に示した２つの映像信号に対して、切
り換え位置を変化させた場合の再符号化処理を説明する
ための図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は各々時刻７〜時刻１
２のフレームの直前で切り換えが行われた場合の第２の
スイッチャの出力、および、エンコーダの出力を示す図
である。

【図１６】ＭＰＥＧストリームの切り換え時に３ＧＯＰ
分の再符号化されたＭＰＥＧストリームを選択する場合
の映像信号切換装置の各部の信号を示す図であり、
（Ａ）〜（Ｊ）は各々図４と同じ信号である。

【符号の説明】

１…映像信号切換装置、１０…第１のスイッチャ、１１
…第１のデコーダ、１２…第２のデコーダ、１３…第１
の遅延回路、１４…第２の遅延回路、１５…第２のスイ
ッチャ、１６…エンコーダ、１７…第３の遅延回路、１
８…第３のスイッチャ、１９…制御部、２０…操作部、
２１…表示部、２２…モニタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力される複数のＭＰＥＧストリームを切
り換えて、１つのＭＰＥＧストリームとして出力する映
像信号切換装置であって、入力され先に出力される第１のＭＰＥＧストリーム、お
よび、入力され前記第１のＭＰＥＧストリームから切り
換えて次に出力される第２のＭＰＥＧストリームを各々
復号化し、第１の映像信号および第２の映像信号を生成
する２つの復号化手段と、前記生成された第１の映像信号および第２の映像信号の
いずれかを選択する手段であって、映像信号の切り換え
が指示される前は前記第１の映像信号を選択し、前記切
り換えが指示されたら前記第２の映像信号を選択する選
択手段と、前記切換位置の近傍の前記選択された映像信号を再符号
化し、前記第１のＭＰＥＧストリームの前記切換位置を
含むＧＯＰの直前のＧＯＰに接続し、前記第２のＭＰＥ
Ｇストリームの前記切換位置を含むＧＯＰ以降の任意の
ＧＯＰに接続する接続用ＭＰＥＧストリームを生成する
接続信号生成手段と、通常は前記第１のＭＰＥＧストリームを選択し、前記切
換位置の近傍の所定の期間については前記生成された接
続用ＭＰＥＧストリームを選択し、前記所定の期間終了
後前記第２のＭＰＥＧストリームを選択し、各々出力す
る出力選択手段とを有する映像信号切換装置。
【請求項２】前記接続信号生成手段は、前記第１のＭＰ
ＥＧストリームおよび前記第２のＭＰＥＧストリームと
同一のＭＰＥＧ符号化方式で前記再符号化を行う請求項
１記載の映像信号切換装置。
【請求項３】前記接続信号生成手段は、前記選択された
第１の映像信号および第２の映像信号について、元のＭ
ＰＥＧストリームにおいてＩピクチャとして符号化され
ていたピクチャについては、同じくＩピクチャとしてＭ
ＰＥＧ符号化を行い、前記接続用ＭＰＥＧストリームを
生成する請求項２記載の映像信号切換装置。
【請求項４】前記接続信号生成手段は、前記接続用ＭＰ
ＥＧストリームの最初のＧＯＰをクローズＧＯＰ、該Ｇ
ＯＰ以降のＧＯＰをオープンＧＯＰとして前記再符号化
を行う請求項３記載の映像信号切換装置。
【請求項５】前記出力選択手段は、前記第１のＭＰＥＧ
ストリームに続いて前記接続信号生成手段において生成
された接続用ＭＰＥＧストリームの最初のＧＯＰおよび
第２のＧＯＰを選択し、以降前記第２のＭＰＥＧストリ
ームを選択する請求項４記載の映像信号切換装置。
【請求項６】前記出力選択手段は、前記第１のＭＰＥＧ
ストリームに続いて前記接続信号生成手段において生成
された接続用ＭＰＥＧストリームの少なくとも３個以上
のＧＯＰを選択し、以降前記第２のＭＰＥＧストリーム
を選択する請求項４記載の映像信号切換装置。
【請求項７】前記出力選択手段に入力される前記入力さ
れた第１のＭＰＥＧストリーム、前記入力された第２の
ＭＰＥＧストリーム、および、前記生成された接続用Ｍ
ＰＥＧストリームの時間帯が同じになるように、前記各
ストリームの該出力選択手段への入力タイミングを調整
するタイミング調整手段をさらに有し、前記出力選択手段は、前記タイミング調整手段により時
間帯が同じに調整された前記第１のＭＰＥＧストリー
ム、前記第２のＭＰＥＧストリーム、および、前記再符
号化されたＭＰＥＧストリームのいずれかを選択する請
求項４記載の映像信号切換装置。
【請求項８】前記第１のＭＰＥＧストリームから前記第
２のＭＰＥＧストリームへの切り換え位置を指示する切
換指示手段をさらに有し、前記選択手段は、前記指示された切り換え位置で前記第
１の映像信号から前記第２の映像信号への切換を行う請
求項７記載の映像信号切換装置。
【請求項９】複数のＭＰＥＧストリームより、選択され
出力されている前記第１のＭＰＥＧストリームと、該第
１のＭＰＥＧストリームと切り換えて次に出力する前記
第２のＭＰＥＧストリームとを選択する入力選択手段を
さらに有し、該入力選択手段において、前記映像信号の切り換え終了
後、切り換えられて出力が開始されたＭＰＥＧストリー
ムを前記第１のＭＰＥＧストリームとして選択し、切り
換えられて出力の終了した元の第１のＭＰＥＧストリー
ムに代えて新たなＭＰＥＧストリームを前記第２のＭＰ
ＥＧストリームとして選択することにより、複数のＭＰ
ＥＧストリームを順次切り換える請求項８記載の映像信
号切換装置。