WO1996005697A1

WO1996005697A1 - Video signal editing device

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Publication number: WO1996005697A1
Application number: PCT/JP1995/001616
Authority: WO
Inventors: Yoshiharu Yamashita; Kazuo Kamiyama; Toru Eto
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 1994-08-12
Filing date: 1995-08-14
Publication date: 1996-02-22
Also published as: DE69535627D1; DE69535627T2; EP1628306A3; EP0734159B1; JP3713715B2; EP1628306A2; US5696557A; EP0734159A4; EP0734159A1; EP1628306B1

Description

明糸田書ビデオ信号編集装置技術分野

本発明は、符号間圧縮 ·符号化により圧縮 ·符号化された複数の符号化映像信号を 1つに接続し、編集するビデオ信号編集装置に関する。背景技術

映像信号（ビデオ信号）に含まれる複数のフレーム間の映像データの相関性に着目し、たとえば、 MPEG (Mo t i on P i c t ur e Expe r t Gr oup) による画像圧縮技術を適用して、映像信号を複数のフレーム間で相関を有するようにフレーム間圧縮し、符号化して符号化映像信号を生成する映像信号圧縮 ·符号化装置が実用化されている。このような映像信号圧縮 ·符号化装置によって圧縮 ·符号化された符号化映像信号は、復号する際の単位となる複数のフレームごとにグループ分けされている。このようにフレーム間予測符号化 (フレーム間圧縮 ·符号化）された複数の符号化映像信号を接続して編集作業を行うことがある。このように編集された符号化映像信号を伸長し、復号すると、符号化信号の性質に依存して符号化映像信号を接続した点（編集位置）で映像が乱れることがある。

以下、このような映像信号の乱れを、 2つの符号化映像信号 a， bそれぞれが復号する際に、両隣のフレームの映像データを必要とする両方向フレーム（B フレーム）と、そのフレームの映像データ自体で完結しておりそのフレームの映像データを復号する際に他のフレームの映像データを必要としないィントラフレーム（Iフレーム）とが、この順番に並べられ、 Bフレームと Iフレームとの 2 フレームで 1グループを構成している場合を例として説明する。

2つの符号化映像信号 a， bを、 Bフレームと Iフレームの交互の順番で接続する場合には、まず、符号化映像信号 a, bを、接続するタイミングで区切り、それから両信号を接続する必要がある。両信号を接続するタイミングが、符号化映像信号 a , bの両方またはこれらのいずれかの Bフレームに当たる場合に、単純に符号化映像信号 a， bを接続すると、復号する際に、編集位置にある Bフレームの映像デ一夕を、他のフレームの映像データを用いて復号する必要がある。具体的に述べると、符号化映像信号 aの編集位置に Bフレームがある場合には、符号化映像信号 bの I フレームまたは Bフレームの映像データを用いて符号化映像信号 aの Bフレームの映像デー夕を復号することになつてしまう。符号化映像信号 a , b相互は一般的には何らの関係をも有さないので、編集位置の映像デ一夕が正常に復号できず、得られた映像に乱れが生じる。発明の開示

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、フレーム間符号化により符号化された映像信号を接続して編集しても、編集の結果得られた映像信号を復号して画像を再生しても映像に乱れが生じないビデオ信号編集装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、符号化された複数の符号化映像信号を接铳するビデオ信号編集装置であって、前記符号化映像信号はそれぞれ、少なくともイントラフレームを 1 フレーム含む複数のフレームから構成されるグループに分割されており、前記ィントラフレームは、そのフレームに含まれる映像データのみから元の映像デー夕が復号され得るように符号化されており、前記グループの前記ィントラフレーム以外のフレームの映像デ一夕は、元の映像デ一夕に復号される際に、他のフレ一ムの映像デー夕を必要としているものであり、符号化映像信号を接続するタイミングで、前記複数の符号化映像信号それぞれを、前記グループの境が該符号化映像信号の端になるように区切る信号処理手段と、前記信号処理手段が区切つた符号化映像信号を重ねて接続する映像信号重ね合わせ手段とを有するビデオ信号編集装置が提供される。

信号処理手段は、接続しょうとする符号化映像信号それぞれを、その符号化映像信号それぞれで完結して復号できるように、 Bフレーム、あるいは、そのフレームの映像データを復号する際に、その前のフレームの映像データを必要とする前方向フレーム（Pフレーム）が、他の符号化映像信号と接続される端に来ないように切断する。つまり、信号処理手段は、符号化映像信号それぞれの、他の符号化映像信号と接続される端に、グループの最初のフレーム、または、最後のフレーム（グループの境）、あるいは、 I フレームが来るように区切る（切断する）。

信号重合わせ手段は、信号処理手段が区切った符号化映像信号を重ね合わせて、映像信号の欠落がないように、のりしろ（重複部分）を付ける。図面の簡単な説明

本発明の上述した目的および特徴、並びに、他の目的および特徴は添付図面に関連づけて下記の記述により明瞭になるのであり、

図 1は本発明のビデオ信号編集装置の構成を示す図であり、

図 2 Aおよび図 2 Bは本発明のビデオ信号の第 1の伝送フォーマツ卜の 1例として S D I フォーマツトを図解する図であり、

図 3 Aおよび図 3 Bは本発明のビデオ信号の第 2の伝送フォーマツ卜の 1例として S D D I フォーマツトを図解する図であり、

図 4 Aおよび図 4 Bは図 3 Aおよび図 3 Bに示した S D D I フォーマツ卜のアンシラリー部の詳細構成を示す図であり、

図 5は図 1に示したビデオ信号編集装置の動作を説明する図であって、図 5 Aは光磁気ディスクドライブから S C S I形式の 2種の符号化映像信号 X， Yが出力されるタイミングを示し、図 5 Bは接続装置から符号化映像信号の G O Pが出力されるタイミングを示し、図 5 Cおよび図 2 Dはそれぞれ、 2つの復号回路において符号化映像信号 X, Yが復号されるタイミングを示す図であり、

図 6は編集位置に符号化映像信号 X, Yそれぞれの Bフレームと I フレームが当たる場合に、図 1に示した接続装置から出力される符号化映像信号を示す図であって、図 6 Aは編集位置と符号化映像信号 X, Yのフレームとの関係を示す図であり、図 6 Bは接続装置から出力される S D D I フォーマツトの符号化映像信号の内容を示す図であり、図 6 Cは図 6 Bに示した S D D I フォーマツ卜の信号を S D I フォーマツ卜の信号に変換した図であり、

図 7は編集位置に符号化映像信号 X， Yそれぞれの I フレームと Bフレームが当たる場合に図 1に示した接続装置から出力される符号化映像信号を示す図であって、図 7 Aは編集位置と符号化映像信号 X, Yのフレームとの関係を示す図であり、図 7 Bは接続装置から出力される符号化映像信号の内容を示す図であり図 8は編集位置に符号化映像信号 X, Yそれぞれの Bフレームが当たる場合に図 1に示した接続装置から出力される符号化映像信号を示す図であって、図 8 Aは編集位置と符号化映像信号 X, Yのフレームとの関係を示す図であり、図 8 Bは接続装置から出力される符号化映像信号の内容を示す図であり、

図 9は編集位置に符号化映像信号 X, Yそれぞれの I フレームが当たる場合に図 1に示した接続装置から出力される符号化映像信号を示す図であって、図 9 Aは編集位置と符号化映像信号 X， Yのフレームとの関係を示す図であり、図 9 Bは接続装置から出力される符号化映像信号の内容を示す図であり、

図 1 0および図 1 1は図 6〜図 9に示した編集の信号処理を示すフローチヤ ―トである。発明を実施する最良の形態

第 1実施例

以下、本発明のビデオ信号編集装置の第 1の実施例を説明する。

図 1を参照して本発明のビデオ信号編集装置 1の構成を説明する。

図 1は本発明のビデオ信号編集装置 1の構成を示す図である。

ビデオ信号編集装置 1は、映像信号が符号化されて記録されている光磁気デイスク（MO) 1 0から符号化映像信号を再生する光磁気ディスクドライブ（M 0ドライブ） 2 0、信号変換 ·接続装置 3 0、伸長 '復号装置 4 0および端末装置 6 0から構成されている。

MOディスク 1 0には、例えば M P E G (M o t i o n P i c t u r e E x p e r t G r o u p ) 方式によるフレーム間予測符号化（フレーム間圧縮，符号化）により圧縮 ·符号化された符号化映像信号が記録されている。より具体的に述べると、例えば、 MOディスク 1 0に記録されている符号化映像信号は、そのフレームの映像信号を復号する際に、両隣のフレームの映像デ一夕を必要とする両方向フレーム（Bフレーム）映像信号と、そのフレームの映像デ一夕自体で完結しておりそのフレームの映像データを復号する際に他のフレームの映像デ一夕を必要としないイントラフレーム（ Iフレーム）映像信号とを交互に含んでおり、 Bフレーム映像信号と Iフレーム映像信号が、この順番に並べられて 2 フレームで 1つのグループ（これを G r ou Of P i c t ur e (GOP ) と呼ぶ）を構成している。

また、符号化映像信号 X Yそれぞれのフレームの先頭には、 2種の符号化映像信号 X, Yそれぞれを識別するために用いられる識別用フラグが設けられている。なお符号化映像信号 X Yとは、たとえば、 X= Iフレームの映像信号、 Y=Bフレーム、または、この逆で、 X = Bフレームの映像信号、 Y= Iフレームとなる任意の状態を示す意味に使用する。

Μ0ディスクドライブ 20は、端末装置 60により指定された編集位置に従つて、所定の順番およびタイミングで、光学式へッド 22を介して Μ0ディスク 1 0に記録されている符号化映像信号を読み出す。 Μ0ディスクドライブ 20において、 Μ0ディスク 10に記録された符号化映像信号を読みだす方法を図 5 図 1 1を参照して後述する。

上述した端末装置 60によって指定される編集位置は、 VTRの編集などにおいて一股的に用いられているタイムコードにより指定される。指定されたタイ厶コードが Βフレームなのか、 Iフレームなのかはビデオ信号を符号化するときに決定する。本実施例においては Βフレームがタイムコードの偶数フレームになり、 Iフレームが奇数フレームになるように決定している。

信号変換 '接続装置 30は、 SCS I (Sma 1 1 Compu t e r S ma l l I n t e r f ac e) データ変換回路 32 ッファメモリ 34 ラレルシリアル（P/S)変換回路 36、コンピュータを内蔵した制御回路（ CPU) 38および識別フラグ挿入回路 39から構成されている。

SCS Iデータ変換回路 32は、 M0ディスク 1 0から読み出された SCS I形式の符号化映像信号を通常の符号化映像信号（本実施例では SD Iフォーマットによるビデオ信号）に変換してバッファメモリ 34に出力する。バッファメモリ 34は、図 5 Aを参照して後述するように、 M0ディスク 1 0上をシークする時間間隔を有する符号化映像信号 X, Yを信号変換 ·接続装置 3 0と伸長 ·復号装置 4 0と間の伝送速度の信号に変換し、多重化して P/ S変換回路 3 6に出力する。 PZS変換回路 3 6はバッファメモリ 3 4に記憶されている符号化映像信号をシリアル形式の信号（本実施例では、 S D D I フォーマツ卜のビデオ信号 ) に変換して伸長 ·復号装置 4 0に出力する。

制御回路 3 8は、信号変換 ·接続装置 3 0の各構成要素を制御する。

識別フラグ揷入回路 3 9は PZS変換回路 3 6と制御回路 3 8に対して符号化映像信号が Xであるか Yであるかを識別する識別フラグを揷入することを指示する。

伸長 '復号装置 4 0は、シリアルパラレル（S Z P ) 変換回路 4 2、識別フラグ抽出回路 4 3、伸長 ·復号回路 4 4 , 4 6、セレクタ回路 4 8、フレームメモリ 5 0、シリアルデータインターフヱース（S D I ) 変換回路 5 2およびコンビュータを内蔵した制御回路 5 4から構成される。

SZ P変換回路 4 2は、接続装置 3 0の PZ S変換回路 3 6から入力されたシリアル形式の符号化映像信号（本実施例では S D D I フォーマツ卜のビデオ信号）をパラレル形式の信号に変換する。 S Z P変換回路 4 2には符号化映像信号 Xと Yとは入り乱れて入力される。

識別フラグ抽出回路 4 3は、 S Z P変換回路 4 2でパラレル信号に変換された Xと Yとは入り乱れている符号化映像信号を読み込んで、信号変換 ·接続装置 3 0において挿入された識別フラグを検出して、符号化映像信号が Xであるか Yであるかを識別し、その結果を示すフラグ（映像信号種別識別フラグ）を制御回路 5 4に出力する。

伸長 '復号回路 4 4 , 4 6は、信号処理の性能を高めるために 2系統設けられている。これら伸長 ·復号回路 4 4 , 4 6は符号化映像信号 Xについては伸長 •符号化回路 4 4で処理し、符号化映像信号 Yについては伸長 ·符号化回路 4 6 で処理するように分離して処理することもできる。その場合、識別フラグ抽出回路 4 3で抽出した映像信号種別識別フラグに基づいて制御回路 5 4が、符号化映像信号 Xの場合は第 1の伸長 ·符号化回路 4 4を動作させ、その結果をセレクタ回路 4 8から出力されるように制御し、また、符号化映像信号 Yの場合は第 2の伸長 ·符号化回路 4 6を動作させ、その結果をセレクタ回路 4 8から出力されるように制御する。あるいは、伸長，復号回路 44, 46をそれぞれ符号化映像信号 X， Yのいずれも復号処理可能にしておき、たとえば、 3 ？変換回路42に到来する信号を伸長 ·復号回路 44, 4 6の両者に入力されるようにしておき、制御回路 54からそれぞれの伸長 ·復号回路 44, 46に印加される識別フラグ抽出回路 43で抽出した映像信号種別識別フラグを参照して該当する伸長 ·復号回路 44または 46が処理を遂行し、その結果を制御回路 54からの指令に応答して動作するセレクタ回路 48から出力されるようにすることもできる。

なお、以上の制御回路 54の制御動作は、映像信号種別識別フラグだけはなく、制御回路 54が編集位置（切換位置）を示す GOP、有効数を参照して行う o

セレクタ回路 48は、制御回路 54の上述した制御に従って伸長 *復号回路

44, 4 6で伸長 '復号された映像信号 Xまたは Yのいずれかを選択してフレームメモリ 50に出力する。

フレームメモリ 50はセレクタ回路 48から出力された映像信号をフレーム単位で記憶する。

SD I変換回路 52は、フレームメモリ 50に記憶されたシリアルディジ夕ルデ一夕インターフェース（SDD I ) フォーマツ卜のビデオ信号を、 SMPT E (Society of Motion and Television Engineerings ) の規格 SMPTE - 2

5 9 Mにおいて標準化されている SD Iフォーマツ卜で後述するアクティブビデォ（ACV) 部に乗せて出力する。

ここで、 SD Iフォーマツトと SDD Iフォーマツトについて述べる。

SD I伝送フォーマツト

図 2Aは SD Iフォーマツ卜のビデオ信号のフレームの全体構成を示す図であり、図 2 Bは SD Iフォーマツ卜の伝送用バケツトの構成を示す図である。

NTSC 525方式のビデオ信号の場合、 SD Iフォーマツトのディジタルビデオ信号は、 1ライン当たり 1 0ビット Zワードで、（ 4 + 268 + 4 + 1 4 40) = 1 7 1 6ワード、垂直方向に 525ラインで構成されている。また PA L 625方式のビデオ信号の場合、 SD Iフォーマットのディジタルビデオ信号は、水平方向に 1ライン当たり 1 0ビットヮードで、（ 4 + 280 + 4 + 1 4

40 ) = 1 728ワード、垂直方向に 625ラインで構成されている。図において、括弧内の数字は PAL 625方式のビデオ信号の数値を示しており、括弧がない数字は NTSC 525方式のビデオ信号の数値を示している。以下、 NTS C 525方式の場合のみ述べる。

各ラインについて、第 1ヮードから第 4ヮードまでの 4ヮードはアクティブビデオ部 AC Vの終了を示し、後述するアンシラリデ一夕部 AN Cとを分離する符号、アクティブビデオ部終了符号 EAV (En d o f Ac t i v e V i d e o) を格納する領域として用いる。 4ワードの符号 EAVは 1 6進表示で、 3 FF, 000, 000， XYZ (任意のデータ）である。

各ラインについて、 NTSC 525方式の場合は第 5ヮードから第 272ヮードまでの 268ワードは、水平方向アンシラリデ一夕部 ANCとして用いられ、ヘッダ、補助データおよび音声データ等が格納される。

各ラインについて、 NTSC 525方式の場合は第 273から第 276ヮードまでの 4ワードは、アクティブビデオ部 AC Vの開始を示し、アンシラリデ一夕部 AN Cとを分離する符号、アクティブビデオ部開始符号 S A V (S t a r t o f Ac t i v e V i d e o) が格納される。 4ワードの符号 S AVは 1 6進表示で、 3 FF, 000, 000, XYZ (任意のデータ）である。つまり EAVと S AVとは、最初の 3ヮードが同じデータである。

NTSC 525方式の場合も PAL 625方式の場合も、水平方向に同じヮード数、 1 440ワードのアクティブビデオ部 ACV (Ac t i V e V i d e o) が設けられており、ここにビデオ信号が格納される。 525ライン（NTS C 525方式の場合）は 2つに大きく領域が分割されている。つまり、 NTSC

525方式の場合、第 1 0ラインから第 263ラインまで（ 1 0 + 244 = 25 4ライン）が第 1フィールドのアクティブビデオ部 ACV, として用いられ、第 273ラインから第 525ラインまでの（1 0 + 243 = 253ライン）が第 2 フィールドのアクティブビデオ部 ACV₂ として用いられる。

上述した SD Iフォーマツトの信号は、 270 Mb p sのシリアル伝送信号に変換されて編集装置などの装置相互間で送受信される。

規格 SMPTE— 259は基本的にはディジタル信号の規格である D 1フォ —マットまたは D 2フォーマットを対象とした信号規格である。したがって、 S D Iフォーマツ卜の信号も D 1フォーマツトまたは D 2フォーマツトのディジ夕ル A V信号として伝送に用いられる。 SD Iフォーマツ卜の信号の伝送速度（伝送周波数）は 270MHzと高速である。しかしながら、 SD Iフォーマットの信号は標準化のため、伝送可能な信号の量がディジタルビデオ信号 1チャネル分のみに制限され、さらにベースバンドの音声信号 8チャネル分のみに制限されている。そのため、 SD Iフォーマットを用いると伝送の限界に遭遇することがある。

SDp Iフす一マット

そこで本願出願人は、 SD Iフォーマットの利点を生かしつつ、 SD Iフォ一マツ卜と部分的に共通性を保ちながら、マルチメディア化またはマルチチヤネル化などに好適であることはもとより、口一カルエリアネットワーク（LAN) 、ィサ一ネット（E t he r Ne t)、トークンリング（Token R i n g)などのデータ通信系統においても好適な新規なディジ夕ルデータフォーマツトを提案している（たとえば、平成 6年（ 1994年） 6月 27日出願の特願平 6 - 1 44, 403号、「ディジタル信号伝送方法、ディジタル信号送信装置及び受信装置、並びに送受信装置」を参照されたい）。本出願人が提案した新たなフォーマットを、 "シリアルディジタルデータ 'インターフェース（SDD I) "のフォーマツトと呼ぶ。

図 3 Aは SDD Iフォーマツトを示す図であり、図 3 Bは図 2 Aに図解した SDD Iフォーマツ卜の伝送用バケツ卜の構成を示す図である。図 4 Aは図 3 B に示した SDD Iフォーマツトの伝送用バケツ卜のアンシラリデータ部 ANじに含まれるデータ、特に、へッダ（HEADER)の構成を示す図であり、図 4 B は図 4 Aに示したヘッダデータがアンシラリデ一夕部 ANCに占める位置とその前後関係を示す図である。

NTSC 525方式のビデオ信号の場合、 SDD Iフォーマツ卜のディジ夕ルビデオ信号は、水平方向に 1ライン当たり 10ビット Zワードで、（4 + 26 8 + 4 + 1 440) = 1 716ワード、垂直方向に 525ラインで構成されている。また、 PAL 625方式のビデオ信号の場合、 SDD Iフォーマットのディジタルビデオ信号は、水平方向に 1ライン当たり 1 0ビット/ヮ一ドで、（4 + 280 + 4+ 1440) = 1 728ワード、垂直方向に 625ラインで構成されている。図において、括弧内の数字は PAL 625方式のビデオ信号の数値を示しており、括弧がない数字は NTS C 525方式のビデオ信号の数値を示している。以下、 NTSC 525方式についてのみ述べる。

各ラインについて、第 1ワードから第 4ワードまでの 4ワードは、ペイ口一ド部 PAD (SD I信号のアクティブビデオ部 ACVに相当する部分）の終了を示し、後述するアンシラリデ一夕部 ANCとを分離する符号 EAV (End o f Ac t i ve V i d e o) を格納する領域として用いる。

各ラインについて、 NTSC 525方式の場合は第 5ヮードから第 272ヮ一ドまでの 268ヮードは、アンシラリデータ部 ANCとして用いられ、ヘッダ、補助データ等が格納される。

各ラインにおいて、 NTSC 525方式の場合は第 273から第 276ヮ一ドまでの 4ワードペイロード部 PAD (アクティブビデオ部 ACV) の開始を示し、アンシラリデ一夕部 ANCとを分離する符号 SAV (S t a r t o f A c t i v e V i deo)が格納される。

NTSC 525方式の場合の容量も PAL 625方式の場合の容量も同じく、水平方向に 1440ワードのペイロード部 PADが設けられており、ここにビデォ信号およびオーディオ信号が格納される。 SD Iフォーマツトにおいてはォ —ディォ信号はアンシラリデ一夕部 ANCにのみ格納されたが、 SDD Iフォーマツトにおいてはビデオ信号だけでなくオーディォ信号もペイロード部 PADに格納できる。なお、本発明においては、後述するように、編集位置（切換位置）における映像信号の乱れを防止するため、映像信号に重複する部分（のりしろ）を付加し、切換位置を正確に示す情報、 GOPの数、有効数、映像信号の種別 X または Yを用いるか、これらの情報を、 SDD Iフォーマットのペイロード部 P A Dの V i deo Con t r o l C o mm a n d (図示せず）に切換相手の GOPが判るように設定する。

アクティブビデオ部の終了符号 E A Vは、 SD I信号の E A Vと最初の 3ヮ —ドは、同じ、 3FF, 000, 000, XYZで構成されている。 EAVの後に SDD Iフォーマツト特有のアンシラリデ一夕部 AN Cが続く。へッダデ一夕は SDD Iフォーマツトの伝送用バケツ卜のアンシラリデ一夕部 ANCの先頭に位置している。

SD Iフォーマツ卜と SDD Iフォーマツトの各ラインのデ一夕長、フレーム構成およびデータ伝送速度は同じにし、さらに、 SD Iフォーマットの伝送用パケットと SDD 1フォーマツトの伝送用バケツトとに共通性を持たせている。

SDD Iフォーマツ卜のビデオ信号の各ラインは、 SD Iフォーマットのビデォ信号の各ラインと同様に、水平方向に 1ライン当たり同じワード数（10ビット Zヮ一ドで、 1 724 ( 1 716 ) ワード）、垂直方向に同じライン数（5 25 ( 625 ) ライン）で構成されており、 SD Iフォーマツ卜の符号 SAV, EAV、アンシラリデータ部 ANCおよびアクティブビデオ部 ACV, , ACV 2 にそれぞれ相当する分離符号 S A V， EAV、アンシラリデータ部 ANCおよびペイ o—ド部 PAD (データ部 DT) を含む。

SD Iフォーマツ卜の信号も SDD Iフォーマツ卜の信号も 270 Mbp s のシリアル形式の伝送信号に変換されて送受信される。したがって、同じ速度で信号処理できる。

SD Iフォーマットと SDD 1フォーマツトとの相違点

SD Iフォーマツトにおいてはアンシラリデ一夕部 ANCにオーディォ信号を格納するが、 SDD Iフォーマットは SD Iフォーマツトと異なり、アンシラリデ一夕部 ANCデータにオーディオ信号を含まず、ペイロード部分にオーディォ信号およびビデオ信号を格納する。

SDD Iフォーマツ卜の信号のフレームには、 SD Iビデオ信号の垂直ブランキング部 V B Kに対応する部分は含まれていない。

本実施例においては、 MOディスク 1 0から SD Iフォーマツ卜で読み出されて、 PZS変換回路 36から SDD Iフォーマツトで出力され、伸長 ·復号装置 40の内部は SDD Iフォーマツ卜の処理されて、 SD I変換回路 52で SD Iフォーマツ卜の信号に変換されて外部に出力されていく。以下、図 5 A〜図 5D〜図 9 A、図 9 B、および、図 1 0および図 1 1を参照し、符号化映像信号 Xの中に符号化映像信号 Yを挿入する場合を具体例としてビデオ信号編集装置 1の動作を説明する。

図 5 A〜図 5 Dは図 1に示したビデオ信号編集装置 1の動作を説明する信号形態図であって、図 5 Aは M0ディスクドライブ 20から SCS I形式の符号化映像信号 X， Yが交互に出力されるタイミングを示し、図 5 Bは信号変換 ·接続装置 30から映像信号 X, Yの編集位置（切換位置）を示す GOPが出力されるタイミングを示し、図 5 Cおよび図 5 Dはそれぞれ、伸長 ·復号回路 44, 46 において符号化映像信号 X, Yが復号されるタイミングを示す。

図 6A、図 6 B、図 6 C〜図 9A、図 9 Bは、それぞれ編集位置と符号化映像信号 X， Yのフレームとの関係、および、図 1に示した信号変換 ·接铳装置 3 0から伝送されてきた符号化映像信号を示す図である。図 6A、図 7A、図 8 A および図 9 Aは編集位置と符号化映像信号 X, Yのフレームとの関係を示し、図 6 B、図 7 B、図 8 Bおよび図 9 Bは信号変換 ·接続装置 30から伝送されてきた符号化映像信号のフォーマツトを示す。

M0ディスクドライブ 20は、 M0ディスク 1 0力、ら、端末装置 60を介して指定された順番および時間長で、図 5 Aに示すタイミングで符号化映像信号 X , Yをそれぞれ読み出して信号変換 ·接続装置 30に対して出力する。 M0ディスクドライブ 20から読み出された符号化映像信号 X, Yの間には、 M0デイスク 1 0上をシーク（SEEK) する時間だけ間隔が生じている。

M〇ディスク 1 0から読み出された符号化映像信号は、 SCS Iデータ変換回路 32を介してバッファメモリ 34に入力される。ノくッファメモリ 34は、符号化映像信号の速度を変換し、多重化して PZS変換回路 36に対して出力する。 3変換回路36は、符号化映像信号をシリアル形式の映像信号に変換して伸長，復号装置 40に伝送する。

伸長 *復号装置 40内の SZP変換回路 42は、信号変換 ·接続装置 30内の PZS変換回路 36から伝送されてきた SDD〗フォーマツトの符号化映像信号をパラレル形式の映像信号に変換する。ここで、 SZP変換回路 42から伸長 -復号回路 44, 46に対して出力される符号化映像信号 X, Yは、図 5 C, 図 5 Dの斜線部分に示すように、各符号化映像信号 X, Yそれぞれが完全に復号可能とするために、一部重複するように信号変換 ·接続装置 30から伝送されている。

これらの符号化映像信号 X, Yの重複する部分を、本明細書において「のりしろ（重複部分）」と呼ぶ。のりしろを付加して編集位置で映像信号の乱れを防止するのが本発明の意図するところである。

ところが、 P/S変換回路 52から出力されるシリアル形式の符号化ビデオ信号（つまり、 SDD Iフォーマツトのビデオ信号）の GOPの数は図 5 Bに示すように「のりしろ」部分で増加する。したがって、編集位置（切換位置）を正確に決めるには、 GOPの数、有効数、映像信号の種別 Xまたは Yが必要になる。これらの編集位置（切換位置）を示す情報は、 SDD Iフォーマツトのペイ口 —ド部 PADの V i d e o Con t r o l C o mm a n d (図示せず）に切換相手の G 0 Pが判るように設定する。

伸長 ·復号回路 44は、 SZP変換回路 42から入力された符号化映像信号 Xを伸長 *復号する。つまり、伸長，復号回路 44には、識別フラグ抽出回路 4 3で抽出され、制御回路 54を介して伸長 ·復号回路 44に入力される自らが伸長 ·復号すべき符号化映像信号 Xの識別フラグの値が設定されており、入力されてきた符号化映像信号の各フレームの識別フラグが設定された値と一致する場合にのみ、符号化映像信号の各フレームの映像データを伸長 ·復号して元の映像信号 Xまたは Yを生成し、識別フラグの一致を制御回路 54に対して通知する。

伸長 ·復号回路 4 6も、符号化映像信号 Yまたは Xについて伸長 ·復号回路 44と同様の動作を行って、符号化映像信号 Yから元の映像信号 Yまたは Xを生成し、識別フラグの一致を制御回路 54に対して通知する。

セレクタ回路 48は、制御回路 5 の制御に従って、伸長 ·復号回路 44 , 4 6が生成した映像信号 X, Yのいずれかを選択してフレームメモリ 50に対して出力する。つまり、伸長 *復号回路 44, 46のいずれかが識別フラグの一致 96/0 6 7

を示している場合には識別フラグが一致している方の映像信号を出力する。

また伸長 '復号回路 4 4 , 4 6の両方が識別フラグの一致を示している場合には、例えば、先に伸長 '復号回路 4 4， 4 6のいずれかから出力されている映像信号が終了するまでその映像信号を出力し、その映像信号が終了した後に他の映像信号を出力する。

フレームメモリ 5 0は、セレクタ回路 4 8から入力されてきた映像信号をフレーム単位で記憶し、 3 0 1変換回路5 2は、フレームメモリ 5 0に記憶された映像信号を S D I方式のビデオ信号として出力する。編集位置に対するフレームの組み合わせ

編集位置に対するフレームの組み合わせは、符号化映像信号 X, Yがそれぞれ Bフレームの映像信号と I フレームの映像信号とになる場合（図 6 A) 、それぞれ Iフレームと Bフレームとになる場合（図 7 A) 、両方が Bフレームとなる場合（図 8 A) 、および、両方が I フレームとなる場合（図 9 A) の 4通りがある。図 1 0はこれを図解したフローチャートである。以下、編集位置に対するフレームの組み合わせごとに、 MOディスクドライブ 2 0が MOディスク 1 0から符号化映像信号を読み出し、信号変換 ·接続装置 3 0から伝送する方法を説明する。

図 1 0、ステップ 2〜 4

図 6 Aに示すように、符号化映像信号 X, Yがそれぞれ Bフレーム映像信号と I フレーム映像信号とになる場合には、そのまま読み出すと（区切ると）、符号化映像信号 Yを完全に伸長 ·復号できる力符号化映像信号 Xを完全には伸長 '復号できないことになる。このような場合には、 MOディスクドライブ 2 0は M〇ディスク 1 0力、ら図 6 Aに示す符号化信号 X 2の Bフレーム映像信号に次の符号化信号 X 2の I フレーム映像信号を付加して読み出す。その結果、図 6 Bに示すように信号変換 ·接続装置 3 0からは、「のりしろ」の部分以前の G O Pには、それぞれ符号化映像信号 X ( X I ) のみが出力され、編集位置においては「のりしろ j に対応する G O Pには符号化映像信号 X 2と符号化映像信号 Y 2とが出力され、「のりしろ」の後の G〇Pには符号化映像信号 Y (Y 3， Υ 4, ···) が出力される。

なお、のりしろは図 6 Βに示すように、 SDD Iフォーマットに付けられる。図 6Cは、図 6Βに示した SDD Iフォーマツトの信号を伸長 .復号回路 44 , 46で伸長 ·復号した SD Iフォーマツ卜の符号化信号を図解したものである ο

切換位置を示す情報、つまり、 GOPの数、有効数、映像信号の種別 X, Υ は前述したように、 SDD Iフォーマツトのペイロード部 PAD (図 3 B) の V i deo Con t r o l C o mm a n d (図示せず）の部分に、切換相手の G0Pが判るように設定されている。したがって、制御装置 54はこれらの情報を参照した切換制御を行う。

図 10、ステップ 5〜 7

図 7Aに示すように、符号化映像信号 X, Yがそれぞれ Iフレーム映像信号と Bフレーム映像信号とになる場合には、そのまま読み出すと符号化映像信号 X を完全に伸長 ·復号できるが、符号化映像信号 Yが完全には伸長 ·復号不可能とない。このような場合には、 M0ディスクドライブ 20は、符号化映像信号 Yについて、編集位置の一^ ^前の GO Pの符号化映像信号 Y 2から読み出す。その結果、図 7Bに示すように、信号変換 ·接続装置 30からは、図 6Bに示したのと同様な符号化映像信号が出力される。

図 10、ステップ 8〜 10

図 8 Aに示すように、符号化映像信号 X, Yが両方とも Bフレーム映像信号となる場合には、そのまま読み出すと符号化映像信号 X, Yが両方とも完全には伸長 '復号不可能となってしまう。このような場合には、 M0ディスクドライブ 20は、図 8Bの信号 a, bにそれぞれ示すように、符号化映像信号 Xについては符号化映像信号 X 2の Iフレーム映像信号を付加して読み出し、符号化映像信号 Yについては編集位置の 1つ前の符号化映像信号 Y 2から読み出し、信号変換 •接続装置 30から図 5 Bの信号 a, bのいずれかのタイミングで出力される。これらいずれの方法によっても、符号化映像信号 X, Yの両方を完全に伸長 '復号することができるので、ビデオ信号編集装置 1の実際の構成に適した方法を採用することができる。

図 8 Bの aと bとを比較すると、 bのほう力、のりしろの位置が先行している。このことは、伸長《復号回路 4 4 , 4 6の処理には時間的余裕も充分あり都合がいい。

図 1 0、ステップ 8、 1 1、 1 2

図 9 Aに示すように、符号化映像信号 X, Yが両方とも Iフレーム映像信号となる場合には、そのまま読み出しても符号化映像信号 X , Yが両方とも完全に伸長 '復号可能である。このような場合には、 M Oディスクドライブ 2 0は、図 9 Bの信号 a , bにそれぞれ示すように、符号化映像信号 Xについては、符号化映像信号 X 2までを読み出し、符号化映像信号 Yについては編集位置から、あるいは、編集位置の 1つ前から読み出す等の方法が考えられる。

図 8 Bに示した場合と同様に、これらいずれの方法によっても、符号化映像信号 X， Yの両方を完全に伸長 .復号することができるので、ビデオ信号編集装置 1の実際の構成に適した方法を採用することができる。

第 1の実施例に示したビデオ信号編集装置 1によれば、 M Oディスク 1 0から複数の符号化映像信号を、それぞれ編集位置と符号化映像信号のフレームとの関係で定まる所定のフレームを付加するように M Oディスクドライブ 2 0により読み出し、信号変換，接続装置 3 0により多重化することにより、容易に接続、編集することができ、しかも、編集の結果得られた映像信号に乱れが生じない。

また図 8などに示したように、編集位置と符号化映像信号のフレームとの関係で付加すべきフレームの選択の自由度が高いので、ビデオ信号編集装置 1の設計が容易である。

第 1の実施例においては、ビデオ信号編集装置 1を MOディスクドライブ 2 0で M Oディスク 1 0から符号化映像信号を読み出す際に、符号化映像信号を完全に伸長 ·復号するためのフレームを付加するように構成したが、例えば M Oデイスク 1 0から符号化映像信号を読み出した後、符号化映像信号を一度メモリに記憶してから付加すべきフレームを定め、そのフレームを付加するように構成してもよい。このように、一度メモリに記憶してから所定のフレームを付加するように構成しても、第 1の実施例に示したように、 M Oディスクドライブ 2 0から読み出す際に所定のフレームを付加するように構成しても、符号化映像信号を区切るという意味ではこれらは同等である。

また図 6〜図 9に示した MOディスク 1 0から符号化映像信号を読み出す際の方法は例示であり、例えば「のりしろ」となる部分がさらに広くなるように規則を定めてもよい。

さらに伸長 '復号装置 4 0から出力される信号のフォーマツトは、 S D Iフォーマツ卜に限らず、他の信号フォーマツトであってもよい。

以上のように、 MOディスクドライブ 2 0からのりしろを付けるように読み出された信号は、図 1 1に示すフローチャートの処理に従って、信号変換 '接続装置 3 0 (編集装置）において処理される。第 2実施例

以下、本発明のビデオ信号編集装置の第 2の実施例として、第 1の実施例に示したのと異なる G O Pの構成を採る M Oディスク 1 0を用いる場合に、 MOデイスク 1 0から符号化映像信号を読み出す規則を説明する。

第 2の実施例において、 M Oディスク 1 0には、 1 G O Pが 4フレーム、つまり、第 1の Bフレーム、 I フレーム、第 2の Bフレームおよびそのフレームの映像データを伸長 ·復号する際に、その前の Iフレームの映像データを必要とする前方向フレーム（Pフレーム）力、この順番に並べられて構成された符号化映像信号が記録されている。

以下、このような MOディスク 1 0について、 G O P単位に符号化映像信号の読み出しを行う場合について説明する。

編集位置が符号化映像信号の先頭に当たる場合には、その符号化映像信号の先フレームが第 1の Bフレームの場合のみ 1つ前の G O Pの先頭から読み出し、それ以外は同一の G 0 Pの先頭から読み出し、編集位置がその符号化映像信号の最後に当たる場合には、同一の G O Pの Pフレームまでを読み出せばよレ、。

編集位置が符号化映像信号の先頭となる場合の規則を説明する。

このような場合であって、編集位置が第 1の Bフレームに当たる場合には、 Bフレームを伸長 ·復号するために、前の Pフレームを必要とするため、 1つ前の G〇 Pの先頭から読み出す。

編集位置が I フレームに当たる場合には、伸長 ·復号の際に必要な前後フレ一ムを必要としないため、同一の G 0 Pの先頭から読み出す。

編集位置が第 2の Bフレームに当たる場合には、伸長 ·復号の際に必要な前後の Iフレームと Pフレームは同一の G O P内に存在するため、同一の G O Pの先頭から読み出す。

編集位置が Pフレームに当たる場合には、伸長 '復号の際に必要な I フレームは同一の G O P内に存在するため、同一の G O Pの先頭から読み出す。

次に、編集位置が符号化映像信号の最後となる場合の規則を説明する。この場合、 G 0 P内の最後のフレームが Pフレームであり、編集位置がどのフレームに当たっても、伸長 .復号の際に次の G 0 Pを必要としないため、いずれの場合も同一 G〇Pの Pフレームまでを読み出せばよい。

編集位置が第 2の Bフレームに当たる場合には、それ以降の他の G 0 Pの I フレーム、または、同一の G〇Pまたはそれ以前の他の G〇Pの Pフレームまでを ¾¾み出す。

編集位置が Pフレームに当たる場合には、何らのフレームを付加せずに、同一の G 0 Pまたはそれ以降の他の G 0 Pの I フレーム、または、それ以降の他の G〇Pの Pフレームまでを読み出す。

以上の規則に従って、 M0ディスクドライブ 2 0が M0ディスク 1 0から符号化映像信号を読み出すように構成することにより、接続した後の各符号化映像信号を完全に伸長 ·復号することができる。

なお図 5等に示したように、「のりしろ」部分の長さは、ビデオ信号編集装置 1の実際の構成に合わせて定めればよい。

以上に示した M0ディスク 1 0から符号化映像信号を読み出す規則は、 1つ以上の Bフレーム、 1つの Iフレーム、および、 1つ以上の Pフレームが任意の順番で並べられた G O Pの構成を有する M0ディスク 1 0を読み出す場合に共通である。

したがって、上述の規則を用いる限り、本発明のビデオ信号編集装置によれば、 G 0 P構成が、 1つ以上の Bフレーム、 1つの I フレーム、および、 1っ以上の Pフレームが任意の順番で並べられているという条件を満たす限り、し、かなる符号化映像信号の接続、編集をも行うことが可能である。

また例えば伸長 ·復号回路 4 4を第 2の実施例に示した G〇Pの構成を有する符号化映像信号用に構成し、伸長 ·復号回路 4 6を第 1の実施例に示した G O Pの構成を有する符号化映像信号用に構成して、ビデオ信号編集装置 1を、これらの異なる G〇 P構成の符号化映像信号を接続する装置として用いることもでき。

本発明のビデオ信号編集装置は、各実施例に示したほか、ここで述べた変形例に示すように、種々の構成をとることができる。たとえば、 M Oディスク 1 0 に代えて、ハード 'ディスク、および、 M〇ディスクドライブ 2 0に代えてハード 'ディスクドライブを用いることもできる。

以上述べたように、本発明のビデオ信号編集装置によれば、フレーム間符号化により圧縮 ·符号化された映像信号を接続して編集することができる。

しかも、編集の結果得られた映像信号を伸長，復号して見ても、映像に乱れが生じることがない。産業上の利用分野

本発明のビデオ信号編集装置は放送局などにおけるビデオ信号の編集に用いることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 符号化された複数の符号化映像信号を接続するビデオ信号編集装置であつて、

前記符号化映像信号はそれぞれ、少なくともイントラフレームを 1フレ

—ム含む複数のフレームから構成されるグループに分割されており、前記ィントラフレームはそのフレームに含まれる映像データのみから元の映像データが復号され得るように符号化されており、前記グループの前記ィントラフレーム以外のフレームの映像データは元の映像データに復号される際に、他のフレームの映像デ一夕を必要としているものであり、

符号化映像信号を接続するタイミングで、前記複数の符号化映像信号それぞれを、前記グループの境が該符号化映像信号の端になるように区切る信号処理手段と、

前記信号処理手段が区切った符号化映像信号を重ねて接続する映像信号重ね合わせ手段と

を有するビデオ信号編集装置。

2 . 前記グループは、前記イントラフレームと両方向フレームとを交互に含み、前記両方向フレームの映像データは、元の映像データに復号する際に、両隣のィントラフレームの映像データを必要とし、

前記信号処理手段は、前記複数の符号化映像信号それぞれを、前記ィントラフレームが後端になるように区切る

請求項 1に記載のビデオ信号編集装置。

3 . 前記グループは、イントラフレーム、前方向フレームおよび両方向フレームを含み、前記両方向フレームの映像データは、元の映像データに復号する際に、両隣のフレームの映像データを必要とし、該前方向フレームの映像デ一夕は、元の映像デ一夕に復号する際に前のフレームの映像デー夕を必要としており、前記信号処理手段は、符号化映像信号を接続するタイミングで、前記複数の符号化映像信号それぞれを、前記グループの境が端になるように区切る請求項 1に記載のビデオ信号編集装置。

4 . 接続された前記複数の符号化映像信号の映像データそれぞれを元の映像信号の映像データを復号する復号手段と、

前記復号手段で復号した前記元の映像信号それぞれを、前記接続のタイミングで切り換えて出力する切り換え手段と

をさらに有する請求項 1〜 3のいずれかに記載のビデオ信号編集装置。

5 . それぞれ 1つの Bフレームと Iフレームとが、この順番に 1つの G〇P を構成している符号化映像信号同士を接続する場合に、

符号化映像信号の最後に Bフレームが来る場合、同一またはそれ以降の G O Pの Iフレームまでを付加して区切り、また、符号化映像信号の最初に Bフレームが来る場合、同一またはそれ以前の G O Pの Bフレームまたは Iフレームまでを付加して区切り、

これらの符号化映像信号を重ね合わせて接続する

ビデオ信号編集方法。