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発明の名称 ビデオオーディオ信号エンコード装置及び方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−235006(P2003−235006A)
公開日 平成15年8月22日(2003.8.22)
出願番号 特願2002−33687(P2002−33687)
出願日 平成14年2月12日(2002.2.12)
代理人 【識別番号】100109313
【弁理士】
【氏名又は名称】机 昌彦 (外2名)
【テーマコード(参考)】
5C053
【Fターム(参考)】
5C053 FA23 GA01 GB10 JA07 JA28 KA18 KA20 
発明者 楠原 孝良
要約 課題
回路規模や消費電力を増大することなく、垂直同期信号の欠落に対するエラー処理を行うことにより仮垂直同期信号を生成して正常動作を保証する。

解決手段
ビデオ信号入力部1は、垂直同期信号SVの供給を受け正常時には垂直同期信号SVのタイミングを通知信号IVとしてオーディオ信号入力部2に通知するとともに垂直同期信号SVの欠落がある場合、仮垂直同期信号SVPをビデオ信号入力手段11に供給する垂直同期信号判定手段12とを備える。オーディオ信号入力部2は、正常時に通知信号IVの供給に応じて垂直同期信号SVのタイミング対応の同期タイミング信号TSを出力するとともに垂直同期信号SVの欠落が生じた場合1フレーム分のオーディオサンプル数の最大カウント値ANMに基づき仮垂直同期信号SVPを発生する同期信号判定手段23を備える。
特許請求の範囲
【請求項1】 1フレームが第1及び第2のフィールドから成る第1の信号様式のビデオ信号及びディジタルオーディオ信号を第2の信号様式のディジタルビデオ信号及びディジタルオーディオ信号であるビデオオーディオ信号にエンコードするビデオオーディオ信号エンコード装置において、前記第1の様式のビデオ信号の前記フィールド毎の垂直同期信号の認識不能となる認識不能時間以上のずれ又は欠落(以下、欠落)を検出し、この欠落の検出に応じて前記垂直同期信号に代わる仮垂直同期信号を発生する仮垂直同期信号発生手段を備え、前記垂直同期信号の前記欠落があった場合、前記仮垂直同期信号を発生することにより前記欠落に起因する前記第2の様式のビデオオーディオ信号におけるディジタルオーディオ信号の前記1フレーム内の予め定めた数のサンプル数を確保してディジタルオーディオ信号の連続性を保持することを特徴とするビデオオーディオ信号エンコード装置。
【請求項2】 前記仮垂直同期信号発生手段が、前記垂直同期信号の同期タイミングからの前記ディジタルオーディオ信号のサンプルのカウント値であるオーディオサンプル数カウント値が予め定めた前記第1の様式のビデオ信号の前記1フレーム分のオーディオサンプル数の最大値である規格最大値を超えた場合前記仮垂直同期信号を発生するオーディオサンプル数カウント値比較手段を備えることを特徴とする請求項1記載のビデオオーディオ信号エンコード装置。
【請求項3】 前記認識不能時間が、前記垂直同期信号が正常なタイミング位置である第1のタイミングに対してずれた結果垂直同期信号として認識不能となる第2のタイミング位置との時間差であることを特徴とする請求項1記載のビデオオーディオ信号エンコード装置。
【請求項4】 前記仮垂直同期信号発生手段が、前記垂直同期信号の同期タイミングから前記1フレーム内での偶数フィールド又は奇数フィールドを表すフィールド信号の前記1フレーム内でのフィールド切替タイミングまでの前記オーディオサンプル数カウント値が予め定めた前記第1の様式のビデオ信号の前記1フレーム分のオーディオサンプル数の最大値である規格最大値の1/2を超えた場合前記フィールド信号の欠落とみなし前記フィールド信号に代わる仮フィールド信号を発生する仮フィールド信号発生手段を備えることを特徴とする請求項1記載のビデオオーディオ信号エンコード装置。
【請求項5】 1フレームが第1及び第2のフィールドから成る第1の信号様式のビデオ信号及びディジタルオーディオ信号を第2の信号様式のディジタルビデオ信号及びディジタルオーディオ信号であるビデオオーディオ信号にエンコードするビデオオーディオ信号エンコード装置において、前記第1の信号様式のビデオ信号の供給を受け、エンコード対象のビデオデータと垂直同期信号とを出力するビデオ信号入力手段と、前記垂直同期信号の供給を受け前記垂直同期信号の前記フィールド毎の垂直同期信号の認識不能となる認識不能時間以上のずれや欠落(以下、欠落)がない正常時は前記垂直同期信号のタイミングを通知信号として後述のオーディオ信号入力部に通知するとともに前記垂直同期信号の欠落がある場合前記オーディオ信号入力部から取得する後述の仮垂直同期信号を前記ビデオ信号入力手段に供給する垂直同期信号判定手段とを備えるビデオ信号入力部と、前記第1の信号様式のオーディオデータ信号の供給を受け、前記正常時に前記通知信号の供給に応じて前記垂直同期信号のタイミングに対応する同期タイミング信号を出力するとともに前記垂直同期信号の欠落が生じた場合予め定めた1フレーム分のオーディオサンプル数の最大カウント値に基づき前記仮垂直同期信号を発生する同期信号判定手段と、前記同期タイミング信号の供給を受け入力したオーディオデータ信号を処理しオーディオサンプルとエンコード対象のオーディオデータを出力するオーディオ信号入力手段と、前記同期タイミング信号の供給を受け入力した前記オーディオサンプルの数をカウントし前記オーディオサンプル数カウント値を出力するオーディオサンプル数カウント手段とを備えるオーディオ信号入力部と、前記ビデオデータと前記オーディオデータの供給を受け所定のエンコード処理を行い前記第2の信号様式の出力データを出力するエンコード部とを備えることを特徴とするビデオオーディオ信号エンコード装置。
【請求項6】 前記ビデオ信号入力部が、前記ビデオ信号入力手段から前記1フレーム内での偶数フィールド又は奇数フィールドを表すフィールド信号を取得し前記1フレーム内でのフィールド切り替わり情報である切替タイミング信号を出力するフィールド信号判定手段をさらに備え、前記オーディオ信号入力部が、前記フィールド信号判定手段から前記切替タイミング信号の通知を受け、前記オーディオサンプル数カウント値と前記規格最大値の1/2と比較し、前記切替タイミング信号の通知がなくかつ前記オーディオサンプル数カウント値が前記規格最大値の1/2以上のとき、前記フィールド信号判定手段に対して仮フィールド信号を供給するフィールドエラー判定手段をさらに備えることを特徴とする請求項5記載のビデオオーディオ信号エンコード装置。
【請求項7】 1フレームが第1及び第2のフィールドから成る第1の信号様式のビデオ信号及びディジタルオーディオ信号を第2の信号様式のディジタルビデオ信号及びディジタルオーディオ信号であるビデオオーディオ信号にエンコードするビデオオーディオ信号エンコード方法において、前記第1の様式のビデオ信号の前記フィールド毎の垂直同期信号の認識不能となる認識不能時間以上のずれ又は欠落(以下、欠落)がある場合この欠落を検出し、前記欠落の検出に応じて前記垂直同期信号に代わる仮垂直同期信号を発生することにより前記欠落に起因する前記第2の様式のビデオオーディオ信号におけるディジタルオーディオ信号の前記1フレーム内の予め定めた数のサンプル数を確保してディジタルオーディオ信号の連続性を保持することを特徴とするビデオオーディオ信号エンコード方法。
【請求項8】 1フレームが第1及び第2のフィールドから成る第1の信号様式のビデオ信号及びディジタルオーディオ信号を第2の信号様式のディジタルビデオ信号及びディジタルオーディオ信号であるビデオオーディオ信号にエンコードするビデオオーディオ信号エンコード方法において、前記第1の信号様式のビデオ信号の前記フィールド毎の垂直同期信号の同期タイミングからの前記ディジタルオーディオ信号のサンプルのカウント値であるオーディオサンプル数カウント値と予め定めた1フレーム分のオーディオサンプル数の最大カウント値である規格最大値とを比較するフレームエラー判定ステップと、前記オーディオサンプル数カウント値が前記規格最大値よりも小さい場合、前記垂直同期信号対応の垂直同期通知信号の供給の有無を判定し、垂直同期通知信号の供給がない場合、前記フレームエラー判定ステップに戻る垂直同期通知信号判定ステップと、前記フレームエラー判定ステップで前記オーディオサンプル数カウント値が前記規格最大値以上の場合、前記垂直同期信号に代わる仮垂直同期信号を発生・供給する仮垂直同期信号供給ステップと、前記垂直同期通知信号判定ステップで前記垂直同期通知信号の供給がある場合及び前記仮垂直同期信号の供給がある場合、前記第1の信号様式の1フレーム分の前記ビデオ信号を取り込み、ビデオデータとして転送するビデオデータ転送ステップと、前記第1の信号様式の1フレーム分の前記ディジタルオーディオ信号のデータを取り込み、オーディオデータとして転送するとともに前記ディジタルオーディオ信号のサンプルをカウントするオーディオサンプル数カウンタをリセットするオーディオデータ転送ステップと、前記ビデオデータと前記オーディオデータを前記第2の信号様式のビデオオーディオ信号にエンコードするエンコードステップとを有することを特徴とするビデオオーディオ信号エンコード方法。
【請求項9】 前記フレームエラー判定ステップの前処理として、前記1フレーム内での偶数フィールド又は奇数フィールドを表すフィールド信号の前記1フレーム内でのフィールド切替タイミングの有無を判定するフィールド信号判定ステップと、前記フィールド信号判定ステップで、前記フィールド切替タイミングの供給が無いとき前記オーディオサンプル数カウント値と前記規格最大値の1/2とを比較し、前記オーディオサンプル数カウント値が前記規格最大値の1/2より小さい場合は前記フィールド信号判定ステップに戻るフィールドエラー判定ステップと、前記オーディオサンプル数カウント値が前記規格最大値の1/2以上の場合前記フィールド信号に代わる仮フィールド信号を発生・供給する仮フィールド信号供給ステップと、前記仮フィールド信号の供給に応答してフィールドを切り替えて前記ビデオ信号を取得するビデオデータ取得ステップとを有することを特徴とする請求項8記載のビデオオーディオ信号エンコード方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はビデオオーディオ信号エンコード装置及び方法に関し、特にディジタル化ビデオ信号及びオーディオ信号を高圧縮符号化処理によりDVD等の記録媒体に記録する信号フォーマットにエンコードするためのビデオオーディオ信号エンコード装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】標準方式(NTSC方式又はPAL方式)のテレビジョン信号を構成するビデオ信号及びPCMフォーマット(ディジタル)オーディオ信号の規格として、ITU(International telecomminucationsUnion:国際電気連合が制定したRecommendation ITU−R BT.656)(以下REC656)規格がある。
【0003】一方、最近普及がめざましいディジタルビデオ(DV)カメラ等のディジタル信号の規格として、IEC(International Electrotechnical Commission:国際電気標準会議)で規定したIEC61834−2規格があり、以下の説明では、本規格でエンコードしたディジタルビデオ信号及びオーディオ信号をIEC61834−2規格信号と呼ぶ。
【0004】REC656規格ビデオオーディオ信号をIEC61834−2規格信号にエンコードする場合、前者は連続する奇数フィールドと偶数フィールドの2フィールドで1フレームを構成するインターレース方式のビデオ信号に対応するので、後者へのエンコード処理は、まず、奇数フィールドと偶数フィールドの2フィールド分のデータから1フレーム期間のビデオデータを取得し、オーディオデータとしてその1フレーム期間のオーディオサンプルを取得してエンコード処理を行なう。
【0005】REC656規格のビデオ信号のフレームとフィールドとの関係をタイムチャートで示す図7を参照すると、この図に示すビデオ信号の1フレームは奇数フィールドFOと偶数フィールドFEの2フィールドから成り、各フィールドの先頭に垂直同期信号SVが配置されている。
【0006】従来のビデオオーディオ信号エンコード装置をブロックで示す図8を参照すると、この従来のビデオオーディオ信号エンコード装置は、垂直同期信号SVとフィールド信号FDと水平同期信号SHとビデオデータ信号VDとから成るビデオ信号の入力処理を行うビデオ信号入力部101と、オーディオデータ信号ADの入力処理を行うオーディオ信号入力部102と、エンコード処理を行いIEC61834−2規格信号データである出力データODを出力するエンコード部3とを備える。
【0007】ビデオ信号入力部101は、ビデオ信号の供給を受けエンコード対象のビデオデータVCと垂直同期信号SVとを出力するビデオ信号入力手段11と、垂直同期信号SVの供給を受けて垂直同期信号SVのタイミングをオーディオ信号入力部102に通知する通知信号IVを出力する垂直同期信号通知手段14とを備える。
【0008】オーディオ信号入力部102は、通知信号IVの供給に応じて垂直同期信号SVのタイミングに対応する同期タイミング信号TSを出力する同期信号通知手段25と、同期タイミング信号TSの供給を受け入力したオーディオサンプルASの数をカウントするオーディオサンプル数カウント手段21と、同期タイミング信号TSの供給を受け入力したオーディオデータ信号ADを処理しオーディオサンプルASとエンコード対象のオーディオデータACを出力するオーディオ信号入力手段22とを備える。
【0009】次に、図8及び図7を参照して、従来のビデオオーディオ信号エンコード装置の動作について説明すると、ビデオ信号入力部101は、垂直同期信号SVとフィールド信号FDと水平同期信号SHとビデオデータ信号VDとから成るビデオ信号が入力すると、垂直同期信号SVを抽出して垂直同期信号通知手段14に、また、連続する奇数及び偶数の2フィールド分すなわち1フレーム分毎のビデオデータVCを出力してエンコード部3にそれぞれ供給する。垂直同期信号通知手段14は、供給を受けた垂直同期信号SVの存在及びそのタイミング情報を通知信号IVとして出力し、オーディオ信号入力部102の同期信号通知手段25に供給する。
【0010】オーディオ信号入力部102では、同期信号通知手段25が、通知信号IVの供給に応じて垂直同期信号SVのタイミングに基づく同期タイミング信号TSを、オーディオサンプル数カウント手段21とオーディオ信号入力手段22とに供給する。オーディオ信号入力手段22は、同期タイミング信号TSのタイミングに基づき対応するビデオ信号データの1フレーム分に対応する期間の分のオーディオ信号データADを取り込み対応するオーディオデータACを出力してエンコード部3に出力する。同時に対応するオーディオサンプルASをオーディオサンプル数カウント手段21に供給する。オーディオサンプル数カウント手段21はオーディオサンプルASの数をカウントし1フレーム分のオーディオサンプル数のカウント値ANを出力してオーディオ信号入力手段22に供給する。
【0011】以上説明したように、従来のビデオオーディオ信号エンコード装置は、垂直同期信号のタイミングに基づいて、ビデオデータ及びオーディオデータを取り込み、エンコード部3に供給する。
【0012】しかし、垂直同期信号の後述する認識不能時間以上のずれや欠落(以下、欠落)に対するエラー処理がないため、垂直同期信号の欠落があった場合、連続する3以上のフィールド又は連続する2以上のフレームが1フレームとして誤認識されることにより1フレーム当たりのオーディオサンプル数が、IEC61834−2で規定されているオーディオサンプル数の最大値(規格最大値)を超えることがある。また、垂直同期信号が欠落した場合、その時の垂直同期信号に対応するビデオデータは取り込むことができなくなる。そのようなデータをデコードした場合、オーディオ信号の連続性が無くなり、ノイズになる場合がある。
【0013】ここで、垂直同期信号の認識不能時間以上のずれとは、垂直同期信号が正常なタイミング位置に対して上記時間ずれた結果垂直同期信号として認識不能となる時間を示し、この場合は1フレーム分のオーディオサンプル数の平均カウント値を生じる垂直同期信号のタイミング位置と後述のIEC61834−2規格で規定された上記オーディオサンプル数の最大値(規格最大値)のカウント値を生じるタイミング位置との時間差に相当するずれを表す。すなわち、この場合は実質的に垂直同期信号が欠落した場合と同等の影響をもたらす。
【0014】例えば図7において、垂直同期信号SVが最初の信号aは正常であるが、偶数フィールドの先頭のbが進み方向に認識不能時間以上の時間teだけずれb’の位置で発生した場合、偶数フィールドのオーディオサンプル数はこのb’の位置からカウントされるので、この偶数フィールドのオーディオサンプル数が規格最大値を超えてしまう。また、次のフレームの同期信号cが遅れ方向にずれc’の位置となる場合も、偶数フィールドのオーディオサンプル数の規格最大値超過の要因となり得る。
【0015】上記問題点の解決には、垂直同期信号の欠落を改善するため、ビデオ信号入力装置の前段にエラー処理装置を別途設ける方法が考えられるが、回路規模や消費電力が増大する。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のビデオオーディオ信号エンコード装置及び方法は、垂直同期信号の認識不能時間以上のずれや欠落(以下、欠落)に対するエラー処理がないため、垂直同期信号の欠落があった場合、連続する3以上のフィールド又は2以上のフレームが1フレームとして誤認識されることにより1フレーム当たりのオーディオサンプル数が、規定されているオーディオサンプル数の最大値を超えることがあること、及び垂直同期信号が欠落した場合、その時の垂直同期信号対応ビデオデータは取り込み不能となることにより、かかるデータをデコードした場合、オーディオ信号の連続性が無くなりノイズとなるという欠点があった。
【0017】また、垂直同期信号の欠落を改善するため、ビデオ信号入力装置の前段にエラー処理装置を別途設ける方法は、回路規模や消費電力の増大要因となるという欠点があった。
【0018】本発明の目的は、回路規模や消費電力を増大することなく、垂直同期信号の欠落に対するエラー処理を行うことにより、仮垂直同期信号を生成して正常動作を保証するビデオオーディオ信号エンコード装置及び方法を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明のビデオオーディオ信号エンコード装置は、1フレームが第1及び第2のフィールドから成る第1の信号様式のビデオ信号及びディジタルオーディオ信号を第2の信号様式のディジタルビデオ信号及びディジタルオーディオ信号であるビデオオーディオ信号にエンコードするビデオオーディオ信号エンコード装置において、前記第1の様式のビデオ信号の前記フィールド毎の垂直同期信号の認識不能となる認識不能時間以上のずれ又は欠落(以下、欠落)を検出し、この欠落の検出に応じて前記垂直同期信号に代わる仮垂直同期信号を発生する仮垂直同期信号発生手段を備え、前記垂直同期信号の前記欠落があった場合、前記仮垂直同期信号を発生することにより前記欠落に起因する前記第2の様式のビデオオーディオ信号におけるディジタルオーディオ信号の前記1フレーム内の予め定めた数のサンプル数を確保してディジタルオーディオ信号の連続性を保持することを特徴とするものである。
【0020】また、請求項2記載の発明は、請求項1記載のビデオオーディオ信号エンコード装置において、前記仮垂直同期信号発生手段が、前記垂直同期信号の同期タイミングからの前記ディジタルオーディオ信号のサンプルのカウント値であるオーディオサンプル数カウント値が予め定めた前記第1の様式のビデオ信号の前記1フレーム分のオーディオサンプル数の最大値である規格最大値を超えた場合前記仮垂直同期信号を発生するオーディオサンプル数カウント値比較手段を備えて構成されている。
【0021】また、請求項3記載の発明は、請求項1記載のビデオオーディオ信号エンコード装置において、前記認識不能時間が、前記垂直同期信号が正常なタイミング位置である第1のタイミングに対してずれた結果垂直同期信号として認識不能となる第2のタイミング位置との時間差であることを特徴とするものである。
【0022】また、請求項4記載の発明は、請求項1記載のビデオオーディオ信号エンコード装置において、前記仮垂直同期信号発生手段が、前記垂直同期信号の同期タイミングから前記1フレーム内での偶数フィールド又は奇数フィールドを表すフィールド信号の前記1フレーム内でのフィールド切替タイミングまでの前記オーディオサンプル数カウント値が予め定めた前記第1の様式のビデオ信号の前記1フレーム分のオーディオサンプル数の最大値である規格最大値の1/2を超えた場合前記フィールド信号の欠落とみなし前記フィールド信号に代わる仮フィールド信号を発生する仮フィールド信号発生手段を備えて構成されている。
【0023】請求項5記載の発明のビデオオーディオ信号エンコード装置は、1フレームが第1及び第2のフィールドから成る第1の信号様式のビデオ信号及びディジタルオーディオ信号を第2の信号様式のディジタルビデオ信号及びディジタルオーディオ信号であるビデオオーディオ信号にエンコードするビデオオーディオ信号エンコード装置において、前記第1の信号様式のビデオ信号の供給を受け、エンコード対象のビデオデータと垂直同期信号とを出力するビデオ信号入力手段と、前記垂直同期信号の供給を受け前記垂直同期信号の前記フィールド毎の垂直同期信号の認識不能となる認識不能時間以上のずれや欠落(以下、欠落)がない正常時は前記垂直同期信号のタイミングを通知信号として後述のオーディオ信号入力部に通知するとともに前記垂直同期信号の欠落がある場合前記オーディオ信号入力部から取得する後述の仮垂直同期信号を前記ビデオ信号入力手段に供給する垂直同期信号判定手段とを備えるビデオ信号入力部と、前記第1の信号様式のオーディオデータ信号の供給を受け、前記正常時に前記通知信号の供給に応じて前記垂直同期信号のタイミングに対応する同期タイミング信号を出力するとともに前記垂直同期信号の欠落が生じた場合予め定めた1フレーム分のオーディオサンプル数の最大カウント値に基づき前記仮垂直同期信号を発生する同期信号判定手段と、前記同期タイミング信号の供給を受け入力したオーディオデータ信号を処理しオーディオサンプルとエンコード対象のオーディオデータを出力するオーディオ信号入力手段と、前記同期タイミング信号の供給を受け入力した前記オーディオサンプルの数をカウントし前記オーディオサンプル数カウント値を出力するオーディオサンプル数カウント手段とを備えるオーディオ信号入力部と、前記ビデオデータと前記オーディオデータの供給を受け所定のエンコード処理を行い前記第2の信号様式の出力データを出力するエンコード部とを備えて構成されている。
【0024】また、請求項6記載の発明は、請求項5記載のビデオオーディオ信号エンコード装置において、前記ビデオ信号入力部が、前記ビデオ信号入力手段から前記1フレーム内での偶数フィールド又は奇数フィールドを表すフィールド信号を取得し前記1フレーム内でのフィールド切り替わり情報である切替タイミング信号を出力するフィールド信号判定手段をさらに備え、前記オーディオ信号入力部が、前記フィールド信号判定手段から前記切替タイミング信号の通知を受け、前記オーディオサンプル数カウント値と前記規格最大値の1/2と比較し、前記切替タイミング信号の通知がなくかつ前記オーディオサンプル数カウント値が前記規格最大値の1/2以上のとき、前記フィールド信号判定手段に対して仮フィールド信号を供給するフィールドエラー判定手段を備えて構成されている。
【0025】請求項7記載の発明のビデオオーディオ信号エンコード方法は、1フレームが第1及び第2のフィールドから成る第1の信号様式のビデオ信号及びディジタルオーディオ信号を第2の信号様式のディジタルビデオ信号及びディジタルオーディオ信号であるビデオオーディオ信号にエンコードするビデオオーディオ信号エンコード方法において、前記第1の様式のビデオ信号の前記フィールド毎の垂直同期信号の認識不能となる認識不能時間以上のずれ又は欠落(以下、欠落)がある場合この欠落を検出し、前記欠落の検出に応じて前記垂直同期信号に代わる仮垂直同期信号を発生することにより前記欠落に起因する前記第2の様式のビデオオーディオ信号におけるディジタルオーディオ信号の前記1フレーム内の予め定めた数のサンプル数を確保してディジタルオーディオ信号の連続性を保持することを特徴とするものである。
【0026】請求項8記載の発明のビデオオーディオ信号エンコード方法は、1フレームが第1及び第2のフィールドから成る第1の信号様式のビデオ信号及びディジタルオーディオ信号を第2の信号様式のディジタルビデオ信号及びディジタルオーディオ信号であるビデオオーディオ信号にエンコードするビデオオーディオ信号エンコード方法において、前記第1の信号様式のビデオ信号の前記フィールド毎の垂直同期信号の同期タイミングからの前記ディジタルオーディオ信号のサンプルのカウント値であるオーディオサンプル数カウント値と予め定めた1フレーム分のオーディオサンプル数の最大カウント値である規格最大値とを比較するフレームエラー判定ステップと、前記オーディオサンプル数カウント値が前記規格最大値よりも小さい場合、前記垂直同期信号対応の垂直同期通知信号の供給の有無を判定し、垂直同期通知信号の供給がない場合、前記フレームエラー判定ステップに戻る垂直同期通知信号判定ステップと、前記フレームエラー判定ステップで前記オーディオサンプル数カウント値が前記規格最大値以上の場合、前記垂直同期信号に代わる仮垂直同期信号を発生・供給する仮垂直同期信号供給ステップと、前記垂直同期通知信号判定ステップで前記垂直同期通知信号の供給がある場合及び前記仮垂直同期信号の供給がある場合、前記第1の信号様式の1フレーム分の前記ビデオ信号を取り込み、ビデオデータとして転送するビデオデータ転送ステップと、前記第1の信号様式の1フレーム分の前記ディジタルオーディオ信号のデータを取り込み、オーディオデータとして転送するとともに前記ディジタルオーディオ信号のサンプルをカウントするオーディオサンプル数カウンタをリセットするオーディオデータ転送ステップと、前記ビデオデータと前記オーディオデータを前記第2の信号様式のビデオオーディオ信号にエンコードするエンコードステップとを有することを特徴とするものである。
【0027】また、請求項9記載の発明は、請求項8記載のビデオオーディオ信号エンコード方法において、前記フレームエラー判定ステップの前処理として、前記1フレーム内での偶数フィールド又は奇数フィールドを表すフィールド信号の前記1フレーム内でのフィールド切替タイミングの有無を判定するフィールド信号判定ステップと、前記フィールド信号判定ステップで、前記フィールド切替タイミングの供給が無いとき前記オーディオサンプル数カウント値と前記規格最大値の1/2とを比較し、前記オーディオサンプル数カウント値が前記規格最大値の1/2より小さい場合は前記フィールド信号判定ステップに戻るフィールドエラー判定ステップと、前記オーディオサンプル数カウント値が前記規格最大値の1/2以上の場合前記フィールド信号に代わる仮フィールド信号を発生・供給する仮フィールド信号供給ステップと、前記仮フィールド信号の供給に応答してフィールドを切り替えて前記ビデオ信号を取得するビデオデータ取得ステップとを有することを特徴とするものである。
【0028】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0029】本実施の形態のビデオオーディオ信号エンコード装置及び方法は、1フレームが第1及び第2のフィールドから成る第1の信号様式のビデオ信号及びディジタルオーディオ信号を、第2の信号様式のディジタルビデオ信号及びディジタルオーディオ信号であるビデオオーディオ信号にエンコードするビデオオーディオ信号エンコード装置において、上記第1の様式のビデオ信号の上記フィールド毎の垂直同期信号の認識不能となる認識不能時間以上のずれ又は欠落(以下、欠落)を検出し、この欠落の検出に応じて上記垂直同期信号に代わる仮垂直同期信号を発生する仮垂直同期信号発生手段を備え、上記垂直同期信号の欠落があった場合、上記仮垂直同期信号を発生することにより上記欠落に起因する上記第2の様式のビデオオーディオ信号におけるディジタルオーディオ信号の上記1フレーム内の予め定めた数のサンプル数を確保してディジタルオーディオ信号の連続性を保持することを特徴とするものである。
【0030】ここで、上記第1の信号様式は、REC656規格(International telecomminucations Union(ITU):国際電気連合が制定したRecommendation ITU−R BT.656)で規定されているような標準方式(NTSC方式又はPAL方式)のテレビジョン信号を構成するビデオ信号及びPCM(ディジタル)オーディオ信号(以下、REC656規格ビデオオーディオ信号)であり、上記第2の信号様式は、IEC(International Electrotechnical Commission:国際電気標準会議)が規定したIEC61834−2規格によりエンコードしたディジタル化ビデオオーディオ信号(以下、IEC61834−2規格信号)である。
【0031】また、垂直同期信号の認識不能時間以上のずれとは、垂直同期信号が正常なタイミング位置に対して上記時間ずれた結果垂直同期信号として認識不能となる時間を示し、この場合は1フレーム分のオーディオサンプル数の平均カウント値を生じる垂直同期信号のタイミング位置と後述のIEC61834−2規格で規定された上記オーディオサンプル数の最大値(規格最大値)のカウント値を生じるタイミング位置との時間差に相当するずれを表す。すなわち、この場合は実質的に垂直同期信号が欠落した場合と同等の影響をもたらす。
【0032】次に、本発明の第1の実施の形態を図8と共通の構成要素には共通の参照文字/数字を付して同様にブロックで示す図1を参照すると、この図に示す本実施の形態のビデオオーディオ信号エンコード装置は、従来と共通のビデオデータVCとオーディオデータACの供給を受け所定のエンコード処理を行いIEC61834−2規格信号データである出力データODを出力するエンコード部3に加えて、ビデオ信号入力部101及びオーディオ信号入力部102の代わりに、垂直同期信号SVとフィールド信号FDと水平同期信号SHとビデオデータ信号VDとから成るREC656規格ビデオ信号の入力処理を行うビデオ信号入力部1と、REC656規格のオーディオデータ信号ADの入力処理を行うオーディオ信号入力部2とを備える。
【0033】ビデオ信号入力部1は、ビデオ信号の供給を受けエンコード対象のビデオデータVCと垂直同期信号SVとを出力する従来と共通のビデオ信号入力手段11と、垂直同期信号SVの供給を受け垂直同期信号の欠落がない正常時には従来と同様に垂直同期信号SVのタイミングを通知信号IVとしてオーディオ信号入力部2に通知するとともに垂直同期信号SVの後述する認識不能時間以上のずれや欠落(以下、まとめて欠落)がある場合オーディオ信号入力部2から取得する後述の仮垂直同期信号SVPをビデオ信号入力手段11に供給する垂直同期信号判定手段12とを備える。
【0034】オーディオ信号入力部2は、従来と共通の同期タイミング信号TSの供給を受け入力したオーディオサンプルASの数をカウントしカウント値ANを出力するオーディオサンプル数カウント手段21と、同期タイミング信号TSの供給を受け入力したオーディオデータ信号ADを処理しオーディオサンプルASとエンコード対象のオーディオデータACを出力するオーディオ信号入力手段22とに加えて、正常時に通知信号IVの供給に応じて垂直同期信号SVのタイミングに対応する同期タイミング信号TSを出力するとともに垂直同期信号SVの欠落が生じた場合1フレーム分のオーディオサンプル数の後述の最大カウント値ANMに基づき仮垂直同期信号SVPを発生する同期信号判定手段23を備える。
【0035】1フレーム分のREC656規格のビデオ信号のフレームとフィールド及びオーディオサンプルAS及びカウント値ANの関係及び本実施の形態の動作の一例をタイムチャートで示す図2を参照すると、この図に示すビデオ信号の1フレームは奇数フィールドFOと偶数フィールドの2フィールドから成り、各フィールドの先頭に垂直同期信号SVが配置されている。
【0036】次に、図1及び図2を参照して本実施の形態の動作であるビデオオーディオ信号エンコード方法について説明すると、まず、エンコード対象のREC656規格ビデオオーディオ信号は、連続する奇数フィールドFOと偶数フィールドFEの2フィールドで1フレームを構成するインターレース方式のビデオ信号に対応する。従って、REC656規格ビデオオーディオ信号をIEC61834−2規格信号へのエンコード処理は、まず、奇数フィールドFOと偶数フィールドFEの2フィールド分のデータから1フレーム期間のビデオデータを取り込み、オーディオデータとしてその1フレーム期間のオーディオサンプルを取り込みてエンコード処理を行なう。
【0037】
【表1】

【0038】IEC61834−2規格で規定されている1フレーム当たりのオーディオサンプル数を示す表1を参照すると、この表に示すオーディオサンプル数は、テレビジョン方式及びオーディオデータのサンプリング周波数毎に規定されている。例えば、NTSC方式(水平525本/垂直60フィールド:525−60システム)の場合、サンプリング周波数48KHz(48Kモード)では、フレーム当たりオーディオサンプル数は、最大値が1620、最小値が1580、平均が1601.60である。また、PAL方式(水平625本/垂直50フィールド:625−50Sシステム)の場合、サンプリング周波数48KHz(48Kモード)では、フレーム当たりオーディオサンプル数は、最大値が1944、最小値が1896、平均が1920である。
【0039】垂直同期信号の欠落がない正常時の動作について説明すると、ビデオ信号入力部1のビデオ信号入力手段11は、垂直同期信号SVとフィールド信号FDと水平同期信号SHとビデオデータ信号VDとから成るビデオ信号が入力すると、垂直同期信号SVを抽出して垂直同期信号判定手段12に、また、2フィールド分すなわち1フレーム分毎のビデオデータVCを出力してエンコード部3にそれぞれ供給する。垂直同期信号判定手段12は、供給を受けた垂直同期信号SVの存在及びそのタイミング情報を通知信号IVとして出力し、オーディオ信号入力部2の同期信号判定手段23に供給する。
【0040】オーディオ信号入力部2では、同期信号判定手段23は、通知信号IVと後述のオーディオサンプル数のカウント値ANの供給を受け、後で詳述するように両信号をチエックし、通知信号IVが正常なタイミング、すなわち、カウント値ANの正常範囲内である場合、通知信号IVの供給に応じて垂直同期信号SVのタイミングに基づく同期タイミング信号TSを、オーディオサンプル数カウント手段21とオーディオ信号入力手段22とに供給する。オーディオ信号入力手段22は、同期タイミング信号TSのタイミングに基づき対応するビデオ信号データの1フレーム分に対応する期間の分のオーディオ信号データADを取り込み対応するオーディオデータACを出力してエンコード部3に出力する。同時に対応するオーディオサンプルASをオーディオサンプル数カウント手段21に供給する。オーディオサンプル数カウント手段21はオーディオサンプルASの数をカウントし1フレーム分のオーディオサンプル数のカウント値ANを出力してオーディオ信号入力手段22及び同期信号判定手段23に供給する。
【0041】エンコード部3は、供給を受けたビデオデータVC及びオーディオデータACのエンコード処理を行いIEC61834−2規格信号データである出力データODを出力する。
【0042】このように正常時の動作は、従来と全く同様である。
【0043】次に、各部の処理をフローチャートで示す図3を併せて参照して、正常時に加えて垂直同期信号の認識不能時間以上のずれや欠落(以下、欠落)が生じた異常時の動作を含む本実施の形態の動作について詳細に説明すると、ここでは、説明の便宜上、異常時には入力ビデオ信号が第1,第2フィールドの2フィールドから1フレームが構成されるものとし、第2フィールドの次のフィールド(次フレームの先頭)の垂直同期信号が欠落したものとする。また、簡単化のため、表1の各方式の値に代わり、1フレーム分のオーディオサンプル数のカウント値ANの平均値(平均カウント値)を18、規格最大値を20とする。(実際には、例えば、方式が525−60システム、サンプリング周波数48Kモードの場合、平均カウント値は1601.60、規格最大値は1620となる。)ここで、垂直同期信号の認識不能時間以上のずれとは、平均カウント値を生じる垂直同期信号SVのタイミング位置を正常時の垂直同期信号SVのタイミング位置とし、このタイミング位置と規格最大値のタイミング位置とのタイミング差(時間差)に相当するずれを表す。すなわち、この場合は実質的に垂直同期信号が欠落した場合と同等の影響をもたらす。従って、この例ではカウント値ANの2カウント以上のずれに相当する。
【0044】まず、ビデオ信号入力部1のビデオ信号入力手段11は、ビデオ信号が入力すると、正常時の動作で説明したように、垂直同期信号SV(a,b,c)を抽出して垂直同期信号判定手段12に、また、2フィールド分すなわち1フレーム分毎のビデオデータVCを出力してエンコード部3にそれぞれ供給する。
【0045】しかし、異常時には第2フレームの次の垂直同期信号SV(c)が欠落しているので第2フレーム対応の通知信号IVは出力されない。
【0046】オーディオ信号入力部2の同期信号判定手段23は、オーディオサンプル数カウント手段21から通知されるオーディオサンプル数のカウント値ANと表1に示すIEC61834−2規格信号規定のオーディオサンプル数の最大値(以下規格最大値)とを比較する(フレームエラー判定ステップA1)。この例では、規格最大値が20である。カウント値ANが規格最大値、すなわち、20よりも小さい場合、垂直同期信号SV対応の通知信号IVが入力しているかを確認する(垂直同期信号通知判定ステップA2)。
【0047】通知信号IVが入力していない場合、再び、オーディオサンプル数のカウント値ANと規格最大値とを比較する(ステップA2,A1)。
【0048】垂直同期信号SVが正常に存在している場合、上述のように、垂直同期信号判定手段12は、オーディオ入力部2に垂直同期信号SVのタイミングを通知信号IVで通知し、1フレーム分のオーディオデータADを取り込み、オーディオデータACとしてエンコード部3に転送する(オーディオデータ転送ステップA5)。また、そのときに、オーディオサンプル数カウント手段21のオーディオサンプル数のカウント値ANは0にクリアされる。また、ビデオ信号入力手段11も1フレーム分のビデオデータVDを取り込み、ビデオデータVCとしてエンコード部3に転送する(ビデオデータ転送ステップA4)。
【0049】エンコード部3は、入力したオーディオデータAC及びビデオデータVCを、IEC61834−2規格で規定されたフォーマットにエンコード処理する(エンコードステップA6)。
【0050】同期信号判定手段23は、オーディオサンプル数カウント手段21から通知されるオーディオサンプル数のカウント値ANと規格最大値とを比較し、垂直同期信号SV対応の通知信号IVの入力がなくカウント値ANが規格最大値以上となる場合は、垂直同期信号SVの認識不能時間以上のずれ又は欠落(欠落)、すなわちフレームエラーが発生していると判断する。この例ではカウント値ANが平均値18の位置(c’)で発生すべき第2フィールドの次のフィールドの垂直同期信号SV(c)が欠落しているので、当然カウント値ANが規格最大値20以上となる。同期信号判定手段23は、カウント値ANが規格最大値以上の判定結果に基づき、カウント値ANが規格最大値20に達したcの位置に仮垂直同期信号SVPを発生し、オーディオサンプル数カウント手段21及びオーディオ信号入力手段22及び垂直同期信号判定手段12に供給する(仮垂直同期信号供給ステップA3)。
【0051】オーディオ信号入力手段22は、仮垂直同期信号SVPの供給に応答して1フレーム分のオーディオデータADを取り込み、エンコード部3にオーディオデータACとして送信する。そのときに、オーディオサンプル数カウント手段21のカウント値ANは0にクリア(リセット)される(ステップA5)。
【0052】一方、垂直同期信号判定手段12は、仮垂直同期信号SVPをビデオ信号入力手段11に通知する。仮垂直同期信号SVPの通知を受けたビデオ信号入力手段11は、仮垂直同期信号SVPのタイミングで1フレーム分のビデオデータVDを取り込み、ビデオデータVCとしてエンコード部3に転送する。(ステップA4)。
【0053】エンコード部3は、上述の正常時と同様に、入力したオーディオデータAC及びビデオデータVCを、IEC61834−2規格で規定されたフォーマットにエンコード処理する(ステップA6)。
【0054】上述したように、本実施の形態では、垂直同期信号の欠落に対して、オーディオサンプル数を基準に仮垂直同期信号を発生させるため、垂直同期信号の欠落に対して、IEC61834−2規格で規定されているオーディオサンプル数を必ず保証できビデオデータも取り込むことができるので、ノイズの発生要因であるオーディオデータの不連続性を除去することができる。
【0055】また、垂直同期信号の欠落の検出に、この種のエンコード処理に不可欠なオーディオサンプル数カウント手段を利用するので、回路規模や消費電力の増大要因となるビデオデータ入力部に前置するエラー処理手段等の付加回路が不要となる。
【0056】次に、本発明の第2の実施の形態を図1と共通の構成要素には共通の参照文字/数字を付して同様にブロックで示す図4を参照すると、この図に示す本実施の形態の前述の第1の実施の形態との相違点は、ビデオ信号入力部1の構成に加えて、ビデオ信号入力手段11から1フレーム内での偶数フィールドFE又は奇数フィールドFOを表すフィールド信号FDを取得し1フレーム内でのフィールド切り替わり情報である切替タイミングFTを出力するフィールド信号判定手段13をさらに備えるビデオ信号入力部1Aを備え、オーディオ信号入力部2の構成に加えて、フィールド信号判定手段13から1フレーム内のフィールドの切替タイミングFTの供給を受け、カウント値ANと規格最大値の1/2と比較し、切替タイミングFTの通知がなく、カウント値ANが規格最大値の1/2より大きいとき、フィールド信号判定手段13に対して仮フィールド信号FPを供給するフィールドエラー判定手段24をさらに備えるオーディオ信号入力部2Aを備えることである。
【0057】フィールド信号判定手段13は、ビデオ信号入力手段11から、偶数フィールドFE及び奇数フィールドFOを表すフィールド信号FDを取得する。例えば、奇数フィールドFOの先頭をフレームの切れ目と判断している場合は、1フレーム内でのフィールドの切替タイミングFTは、偶数フィールドFE信号の通知になる。この切替タイミングFTをフィールドエラー判定手段24に通知する。また、偶数フィールドFEまたは奇数フィールドFOのフィールド信号が認識不能時間以上ずれたり欠落したりしたフィールドエラーのとき、フィールドエラー判定手段24から通知される仮フィールド信号FPを受信し、ビデオ信号入力手段11に仮フィールド信号FPを通知する。
【0058】ここで、フィールド信号の認識不能時間以上のずれとは、フィールド信号FDの正常な反転(切替)タイミング位置に対して切替タイミング位置が上記時間以上ずれた結果フィールド信号FDとして認識不能となる時間差を示す。
【0059】フィールドエラー判定手段24は、フィールド信号判定手段13から切替タイミングFTを受信する。また、オーディオサンプル数カウント手段21から得られるサンプル数のカウント値ANと、1フレーム分のオーディオサンプル数の規格最大値の1/2と比較し、フィールド信号判定手段13からフィールド切り替わりの切替タイミングFTの通知がなく、カウント値ANが規格最大値の1/2より大きいとき、フィールドエラーと判定し、フィールド信号判定手段13に対して仮フィールド信号FPを通知する。
【0060】本実施の形態で用いるフィールド信号を含む1フレーム分のREC656規格のビデオ信号のフレームとフィールド及びオーディオサンプルAS及びカウント値ANの関係及び本実施の形態の動作の一例をタイムチャートで示す図5を参照すると、この図に示すビデオ信号の1フレームは奇数フィールドFOと偶数フィールドFEの2フィールドから成り、各フィールドの先頭に垂直同期信号SVが配置され、さらに、奇数フィールドFOと偶数フィールドFEの識別のためのフィールド信号FDを有し、奇数フィールドFOの場合はHレベル、偶数フィールドFEの場合はLレベルとなっている。
【0061】次に、図4,図5及び各部の処理を図3と共通の構成要素には共通の参照文字/数字を付して同様にフローチャートで示す図6を併せて参照して、正常時に加えて垂直同期信号の欠落が生じた異常時の動作を含む本実施の形態の動作について第1の実施の形態との相違点を重点的に説明すると、ステップA1〜A6の処理は第1の実施の形態の処理と同一のため、説明を省略する。
【0062】第1の実施の形態のフレームのエラー判定ステップA1に追加して、フィールド信号判定手段13からのフィールド切り替わり通知である切替タイミングFTの有無を判定し(フィールド信号判定ステップB1)、切替タイミングFTの供給(通知)がないときに、フィールドエラー判定手段24は、オーディオサンプル数カウント手段21から供給を受けるオーディオサンプル数のカウント値ANと規格最大値の1/2とを比較する(フィールドエラー判定ステップB2)。第1の実施の形態と同一の例の規格最大値20を用いると、カウント値ANが規格最大値の1/2、すなわち、10以上に大きい場合、フィールド信号の欠落、すなわち、フィールドエラーが発生していると判定される。図5の例では偶数フィールドFEの先頭の垂直同期信号SV(b)のタイミングで発生すべきフィールドの切替タイミングFTが発生せずカウント値ANの10の位置(垂直同期信号のb’位置)で仮フィールド信号FPが発生している。フィールドエラー判定手段24は、カウント値ANが規格最大値の1/2以上の判定結果に基づき、フィールド信号判定手段13に対して、仮フィールド信号FPを通知(供給)する。フィールド信号判定手段13は、ビデオ信号入力手段11に対して、仮フィールド信号FPを供給する(仮フィールド信号供給ステップB3)。
【0063】ビデオ信号入力手段11は、仮フィールド信号FPの供給に応答してフィールドを切り替えてビデオデータVDを取得する(ビデオデータ取得ステップB4)。
【0064】このように、オーディオサンプル数のカウント値ANをフィールドタイミングFTで確認することにより、フィールド信号の欠落を検出し、各フィールドのビデオデータを正常に取得することができるようになる。
【0065】また、1フィールド期間の判定条件を、規格最大値の1/2としたが、1/2+αとして、α分の幅を持たせることも可能である。
【0066】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のビデオオーディオ信号エンコード装置及び方法は、ビデオ信号のフィールド毎の垂直同期信号の認識不能時間以上のずれ又は欠落(以下、欠落)を検出し、この欠落の検出に応じて垂直同期信号に代わる仮垂直同期信号を発生する仮垂直同期信号発生手段を備えるので、垂直同期信号の欠落に対して、オーディオサンプル数を基準に垂直同期信号を発生させるため、垂直同期信号の認識不能時間以上のずれや欠落(欠落)に対して、IEC61834−2規格で規定されているオーディオサンプル数を必ず保証できビデオデータも取り込むことができることにより、ノイズの発生要因であるオーディオデータの不連続性を除去することができるという効果がある。
【0067】また、垂直同期信号の欠落の検出に、この種のエンコード処理に不可欠なオーディオサンプル数カウント手段を利用するので、回路規模や消費電力の増大要因となるビデオデータ入力部に前置するエラー処理手段等の付加回路が不要となるという効果がある。




 

 


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