JP5624582B2 - マルチフォーマット映像再生装置とその制御方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、解像度の異なる複数のフォーマットによる映像信号をデコードし、任意の解像度のフォーマットによる映像信号に変換して出力するマルチフォーマット映像再生装置とその制御方法に関する。

放送で扱われる映像素材のフォーマットには、標準解像度（Standard Definition:ＳＤ）のインターレース映像信号、高解像度（High Definition:ＨＤ）のインターレース（飛び越し走査）映像信号（1080i）及びプログレッシブ（順次走査）映像信号（720P）がある。これらの異なるフォーマットによる映像素材を指定のフォーマットの映像信号で再生する場合には、マルチフォーマット映像再生装置が用いられる。

このマルチフォーマット映像再生装置は、入力映像素材をデコードし、インターレースの場合はプログレッシブに変換し、指定のフォーマットの映像信号にアップコンバートまたはダウンコンバートし、指定フォーマットがインターレースの場合にはインターレースで読み出すことで、指定フォーマットの映像信号を再生する。

ところで、上記マルチフォーマット映像再生装置では、上記アップコンバート及びダウンコンバート双方の変換機能を備えるアップ・ダウン変換器が用いられる。このアップ・ダウン変換器は、入出力フォーマットに応じた切換によって、アップ・ダウンいずれの変換も即座に対応することができる。ところが、実際には、切換指示に即対応しているため、アップコンバートからダウンコンバートに、またはダウンコンバートからアップコンバートに切り換えた際に、画像に乱れが生じることがある。

特開２００９−７１５２６号公報

以上のように、従来のマルチフォーマット映像再生装置に用いられるアップ・ダウン変換器では、フォーマット変換の切換時に画像に乱れが生じることがあり、放送としての映像品質が損なわれる。

そこで、本実施形態の目的は、フォーマット変換の切換時でも乱れのない画像を再生することのできるマルチフォーマット映像再生装置とその制御方法を提供することにある。

実施形態によれば、インターレース／プログレッシブ、標準解像度／高解像度の複数種のフォーマットによる映像信号に対応し、入力映像信号を任意のフォーマットの映像信号に変換して出力するマルチフォーマット映像再生装置において、前記入力映像信号を１フレーム分取り込み、プログレッシブで読み出し出力する入力処理部と、前記入力処理部から出力される映像信号を指定サイズの映像信号に変更するサイズ変更部と、前記サイズの変更された映像信号を１フレーム分格納するフレームバッファと、前記フレームバッファから映像信号を指定フォーマットで読み出し出力する出力処理部と、前記入力処理部、サイズ変更部、出力処理部それぞれに制御情報を与える制御部と、前記サイズ変更部に対して、前記入力処理部に制御情報を与えてから１フレーム分遅れて制御情報を与える第１の遅延手段と、前記出力処理部に対して、前記サイズ変更部に制御情報を与えてから１フレーム分遅れて制御情報を与える第２の遅延手段とを具備する。

実施形態に係るマルチフォーマット映像再生装置の機能構成を示すブロック図である。 図１のマルチ映像再生装置が採用されるビデオサーバ、このビデオサーバ備える放送局の機能構成を示すブロック図である。 図１のマルチフォーマット映像再生装置のフォーマット変換部の機能構成を示すブロック図である。 図３のフォーマット変換部の制御部における処理の流れを示すフローチャートである。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係るマルチフォーマット映像再生装置（以下、マルチ映像再生装置）１０の機能構成を示すブロック図、図２はそのマルチ映像再生装置１０が採用されるビデオサーバ１００の機能構成と、このビデオサーバ１００を備える放送局の機能構成を示すブロック図である。

まず、放送局内には、図２に示すように、ビデオサーバ１００、自動番組送出制御部（ＡＰＣ）２００及び局内時計２０１が設置される。

ＡＰＣ２００は、放送スケジュールに基づいて作成されたプレイリストを参照し、局内時計２０１により示される時刻がプレイリストに記載される時刻に達すると、その時刻に再生すべき番組素材を再生するように、ビデオサーバ１００に対して指示を出す。

ビデオサーバ１００は、上記マルチ映像再生装置１０と共に、映像データ格納メモリ２０及び再生制御部３０を備える。

上記映像データ格納メモリ２０には、放送予定の番組素材として用いられる映像データが格納される。ここで、メモリ２０に格納される映像データのフォーマットには、高解像度（High Definition：ＨＤ）映像信号がエンコード（圧縮符号化）されたＨＤ映像データのモードと、標準解像度（Standard Definition：ＳＤ）映像信号がエンコードされたＳＤ映像データのモードがある。また、ＨＤ映像データには、１０８０ｉに準拠した映像データ（インターレース）のモードと、７２０ｐに準拠した映像データ（プログレッシブ）のモードがある。以下では、１０８０ｉに準拠したデータをＨＤ映像データ１と称し、７２０ｐに準拠したデータをＨＤ映像データ２と称する。

上記再生制御部３０は、ＡＰＣ２００からの指示情報に従ってメモリ２０及びマルチ映像再生装置１０を制御するもので、メモリ２０から指定された映像データを読み出させ、メモリ２０から読み出される映像データの解像度、及び、映像信号を出力する出力チャンネルをマルチ映像再生装置１０に通知し、当該マルチ映像再生装置１０にメモリ２０から順次読み出される映像データを復号させ、指定フォーマットに変換して再生出力させる。

上記マルチ映像再生装置１０は、図１に示すように、受信回路１１、第１のデコーダ１２、第２のデコーダ１３、第１のバッファ１４、第２のバッファ１５、第１の切替部１６、第２の切替部１７、フォーマット変換部１８、第１の出力切替部１９、第２の出力切替部１１０及び制御部１１１を備える。

受信回路１１は、メモリ２０からネットワークを通じて供給される映像データに対して受信処理を施した後、映像データの解像度に応じて第１及び第２の処理系統に選択的に出力する。具体的には、同じ解像度の映像データが連続して供給される場合には各映像データを同一の処理系統へ出力し、異なる解像度の映像データが連続して供給される場合には各解像度の映像データを異なる処理系統へ出力するものとする。

第１及び第２のデコーダ１２は同じ構成であり、受信回路１１から供給される映像データをそのエンコード方式に応じた方式でデコード（復号）する。例えば、ＨＤ映像データ１が供給された場合、ＨＤ映像データ１のエンコード方式に応じた方式で供給されたＨＤ映像データ１をデコードすることでＨＤ映像信号１を得る。また、ＨＤ映像データ２が供給された場合、ＨＤ映像データ２のエンコード方式に応じた方式でＨＤ映像データ２をデコードすることでＨＤ映像信号２を得る。さらに、ＳＤ映像データが供給された場合、ＳＤ映像データのエンコード方式に応じた方式でＳＤ映像データをデコードすることでＳＤ映像信号を得る。このようにして、第１のデコーダ１２でデコード処理された映像信号は第１のバッファ１４に供給され、第２のデコーダ１３でデコード処理された映像信号は第２のバッファ１５に供給される。

第１のバッファ１４は、第１のデコーダ１２から供給される映像信号を保持するもので、制御部１１１からの第１の読出し制御に従って、保持している映像信号を第１及び第２の切替部１６，１７へ出力する。同様に、第２のバッファ１５は、第２のデコーダ１３からの映像信号を保持するもので、制御部１１１からの第２の読出し制御に従って、保持している映像信号を第１及び第２の切替部１６，１７へ出力する。

第１の切替部１６は、制御部１１１からの第１の切替制御に従って、第１のバッファ１４からの映像信号と第２のバッファ１５からの映像信号のいずれか一方を選択し、第１及び第２の出力切替部１９，１１０のいずれか一方へ出力する。同様に、第２の切替部１７は、制御部１１１からの第２の切替制御に従って、第１のバッファ１４からの映像信号と第２のバッファ１５からの映像信号のいずれか一方を選択してフォーマット変換部１８へ出力する。

フォーマット変換部１８は、第２の切替部１７から映像信号が供給されると、制御部１１１からの指示制御に従い、供給された映像信号に対してフォーマット変換を行う。すなわち、ＳＤ映像信号をＨＤ映像信号１またはＨＤ映像信号２に変換するアップコンバート、ＨＤ映像信号１またはＨＤ映像信号２の映像信号をＳＤ映像信号に変換するダウンコンバート又はＨＤ映像信号１及びＨＤ映像信号２を相互に変換するクロスコンバートを行う。このフォーマット変換部１８は、変換処理後の映像信号を、第１及び第２の出力切替部１９，１１０へ出力する。

第１の出力切替部１９の出力端は、ＨＤ映像信号１または２を出力するための第１の出力チャンネルに接続される。第１の出力切替部１９は、第１の切替部１６からの映像信号と、変換部１８からの映像信号とを受け取り、受け取った映像信号の出力を、制御部１１１からの第１の出力制御に従ったタイミングで切り替える。これにより、第１の出力チャンネルには、ＨＤ映像信号１または２がシームレスに出力されることとなる。

第２の出力切替部１１０は、ＳＤ映像信号を出力するための第２の出力チャンネルが接続される。第２の出力切替部１１０は、第１の切替部１６からの映像信号と、変換部１８からの映像信号とを受け取り、受け取った映像信号の出力を、制御部１１１からの第２の出力制御に従ったタイミングで切り替える。これにより、第２の出力チャンネルには、ＳＤ映像信号がシームレスに出力されることとなる。

制御部１１１は、例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵ（Central Processing Unit）により、登録プログラムを実行することによって、上位の再生制御部３０からの制御情報に従い、第１及び第２のバッファ１４，１５の読み出し制御、第１及び第２の切替部１６，１７の切り替え制御、フォーマット変換部１８の変換制御、第１の出力切替部１９及び第２の出力切替部１１０の出力制御を行う。

上記構成によるマルチ映像再生装置１０において、以下に本実施形態の特徴とするフォーマット変換部１８について詳述する。

図３は上記フォーマット変換部１８の機能構成を示すブロック図である。このフォーマット変換部１８は、デインターレース処理部１８１、サイズ変更部１８２、フレームバッファ１８３、インターレース処理部１８４、第１の遅延器１８５、第２の遅延器１８６を備える。

デインターレース処理部１８３は、制御部１１１からの制御指示に従い、入力映像信号をフレーム単位で取り込んで、その映像信号がインターレースの場合にはプログレッシブに変換し、プログレッシブの場合は変換処理をオフ状態として１フレーム分遅延して出力する。サイズ変更部１８２は、制御部１１１からの制御指示に従い、デインターレース処理部１８３から出力される映像信号について、指定フォーマットの映像となるように拡大または縮小の処理を行う。フレームバッファ１８３は、サイズ変更部１８２から出力される映像信号を順次１フレーム分蓄積する。インターレース処理部１８４は、制御部１１１からの制御指示に従い、指定フォーマットがインターレースの場合には、フレームバッファ１８３から映像信号をインターレースの順序で読み出し、指定フォーマットがプログレッシブの場合には、インターレース処理をオフ状態とし、フレームバッファ１８３から映像信号をプログレッシブの順序で読み出す。

ここで、制御部１１１は、入力映像信号が入力された段階で、デインターレース処理部１８１、サイズ変更部１８２及びインターレース処理部１８４に対する制御情報を送るが、各処理部の処理時間を考慮する必要がある。すなわち、デインターレース処理部１８１は１フレーム分の処理時間を要し、フレームバッファ１８３で１フレーム分遅延が生じるため、インターレース処理部１８４の読み出し開始がサイズ変更部１８２の出力タイミングから１フレーム分遅れることになる。このため、従来ではフォーマットの異なる映像信号が入力された場合に、各処理部に対する制御指示タイミングと同期がとれず、変換処理時に画像の乱れが生じることがあった。

そこで、本実施形態では、制御部１１１から出力される制御情報を、デインターレース処理部１８１にはそのまま入力し、サイズ変更部１８２には第１の遅延器１８５により１フレーム遅延させて入力し、インターレース処理部１８４には第２の遅延器１８６によりさらに１フレーム遅延させて入力する。これにより、各処理部での制御指示タイミングが入力映像信号との同期がとれるようになり、フォーマットの異なる映像信号が入力された場合でも出力映像信号に乱れが生じるようなことはなくなる。

ところで、上記の例では、遅延器１８５，１８６を用いて制御タイミングの調整を実現する場合を説明したが、プログラム上からソフトウェアによって調整することも可能である。

図４はそのソフトウェア調整の場合の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、再生制御部３０から制御情報として入出力フォーマットが送信されてくると、その入出力フォーマットを受信して（ステップＳ１）、入力フォーマットがインターレースかプログレッシブかどうか判断する（ステップＳ２）。ここでインターレースと判断された場合には、デインターレース処理をＯＮとし（ステップＳ３）、プログレッシブと判断された場合には、デインターレース処理をＯＦＦとする（ステップＳ４）。このとき、デインターレース処理には１フレーム分の蓄積を要するため、１フレーム分遅延（待機）する（ステップＳ５）。

遅延後、制御情報から入力サイズと出力サイズを読み取ってサイズ変更部１８２に設定する（ステップＳ６）。続いて、サイズ変更部１８２の出力映像がフレームバッファ１８３に書き込まれる１フレーム期間、遅延（待機）した後（ステップＳ７）、制御情報から読み取られた出力フォーマットがインターレースかプログレッシブかを判断する（ステップＳ８）。ここでインターレースと判断された場合には、インターレースによる読み出し処理をＯＮとし（ステップＳ９）、プログレッシブと判断された場合には、インターレース読み出し処理をＯＦＦとし、プログレッシブで読み出し出力する（ステップＳ１０）。

このように、上記構成による実施形態によれば、ソフトウェアによって制御タイミングを調整することが可能となる。この結果、マルチ映像再生装置をＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）のような１チップ構成とする場合でも、遅延器を省略することができるので、省スペース化に寄与することができる。

ところで、上記実施形態では、各処理系統において、入力映像信号をいったんデコードしてからバッファに格納するようにしたが、先にバッファに格納してからデコード処理するようにしてもよい。また、出力系統を２系統としたが、１系統だけの場合もあり得る。また、本実施形態のマルチ映像再生装置はビデオサーバへの採用に限定されるものではなく、複数のフォーマットの映像信号の相互変換出力が要求されるシステムならば、同様に実施可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…マルチ映像出力装置、１１…受信回路、１２…第１のデコーダ、１３…第２のデコーダ、１４…第１のバッファ、１５…第２のバッファ、１６…第１の切替部、１７…第２の切替部、１８…フォーマット変換部、１８１…デインターレース処理部、１８２…サイズ変更部、１８３…フレームバッファ、１８４…インターレース処理部、１８５…第１の遅延器、１８６…第２の遅延器、１９…第１の出力切替部、１１０…第２の出力切替部、１１１…制御部、２０…メモリ、３０…再生制御部、１００…ビデオサーバ、２００…ＡＰＣ、２０１…局内時計。

Claims (4)

1. インターレース／プログレッシブ、標準解像度／高解像度の複数種のフォーマットによる映像信号に対応し、入力映像信号を任意のフォーマットの出力映像信号に変換して出力するマルチフォーマット映像再生装置において、
   前記入力映像信号を１フレーム分取り込み、プログレッシブに変換して出力する入力処理部と、
   前記入力処理部から出力される映像信号を指定サイズの映像信号に変更するサイズ変更部と、
   前記サイズの変更された映像信号を１フレーム分格納するフレームバッファと、
   前記フレームバッファから映像信号を指定フォーマットで読み出し出力する出力処理部と、
   前記入力処理部に前記入力映像信号のフォーマットがインターレースかプログレッシブかに応じて処理のオン／オフを指示する第１制御情報を与え、前記サイズ変更部に前記指定サイズの設定を指示する第２制御情報を与え、前記出力処理部に前記出力映像信号のフォーマットがインターレースかプログレッシブかに応じて処理のオン／オフを指示する第３制御情報を与える制御部と、
   前記制御部から出力される前記第２制御情報および前記第３制御情報を１フレーム分遅延させる第１の遅延手段と、
   前記第１の遅延手段から出力される前記第３制御情報を１フレーム分遅延させる第２の遅延手段と
   を具備することを特徴とするマルチフォーマット映像再生装置。
2. インターレース／プログレッシブ、標準解像度／高解像度の複数種のフォーマットによる映像信号に対応し、入力映像信号を任意のフォーマットの出力映像信号に変換して出力するマルチフォーマット映像再生装置において、
   前記入力映像信号を１フレーム分取り込み、プログレッシブに変換して出力する入力処理部と、
   前記入力処理部から出力される映像信号を指定サイズの映像信号に変更するサイズ変更部と、
   前記サイズの変更された映像信号を１フレーム分格納するフレームバッファと、
   前記フレームバッファから映像信号を指定フォーマットで読み出し出力する出力処理部と、
   前記入力処理部、サイズ変更部、出力処理部それぞれに制御情報を与える制御部と、
   を具備し、
   前記制御部は、
   前記入力処理部に対して、前記入力映像信号のフォーマットがインターレースかプログレッシブかに応じて処理のオン／オフを指示し、
   １フレーム分待機し、
   前記サイズ変更部に対して、前記指定サイズの設定を指示し、
   １フレーム分待機し、
   前記出力処理部に対して、前記出力映像信号のフォーマットがインターレースかプログレッシブかに応じて処理のオン／オフを指示することを特徴とするマルチフォーマット映像再生装置。
3. インターレース／プログレッシブ、標準解像度／高解像度の複数種のフォーマットによる映像信号に対応し、入力映像信号を任意のフォーマットの出力映像信号に変換して出力するマルチフォーマット映像再生装置であって、
   前記入力映像信号を１フレーム分取り込み、プログレッシブに変換して出力する入力処理部と、
   前記入力処理部から出力される映像信号を指定サイズの映像信号に変更するサイズ変更部と、
   前記サイズの変更された映像信号を１フレーム分格納するフレームバッファと、
   前記フレームバッファから映像信号を指定フォーマットで読み出し出力する出力処理部と
   を具備するマルチフォーマット映像再生装置に用いられ、
   前記入力処理部に前記入力映像信号のフォーマットがインターレースかプログレッシブかに応じて処理のオン／オフを指示する第１制御情報を与え、
   前記サイズ変更部に前記指定サイズの設定を指示する第２制御情報を与え、
   前記出力処理部に前記出力映像信号のフォーマットがインターレースかプログレッシブかに応じて処理のオン／オフを指示する第３制御情報を与え、
   前記第２制御情報および前記第３制御情報を１フレーム分遅延させ、
   前記１フレーム分遅延させた第３制御情報をさらに１フレーム分遅延させることを特徴とするマルチフォーマット映像再生装置の制御方法。
   
4. インターレース／プログレッシブ、標準解像度／高解像度の複数種のフォーマットによる映像信号に対応し、入力映像信号を任意のフォーマットの出力映像信号に変換して出力するマルチフォーマット映像再生装置であって、
   前記入力映像信号を１フレーム分取り込み、プログレッシブに変換して出力する入力処理部と、
   前記入力処理部から出力される映像信号を指定サイズの映像信号に変更するサイズ変更部と、
   前記サイズの変更された映像信号を１フレーム分格納するフレームバッファと、
   前記フレームバッファから映像信号を指定フォーマットで読み出し出力する出力処理部と、
   を具備するマルチフォーマット映像再生装置に用いられ、
   前記入力処理部に対して、前記入力映像信号のフォーマットがインターレースかプログレッシブかに応じて処理のオン／オフを指示し、
   １フレーム分待機し、
   前記サイズ変更部に対して、前記指定サイズの設定を指示し、
   １フレーム分待機し、
   前記出力処理部に対して、前記出力映像信号のフォーマットがインターレースかプログレッシブかに応じて処理のオン／オフを指示することを特徴とするマルチフォーマット映像再生装置の制御方法。

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