DE3789183T2

DE3789183T2 - Änderungsdetektierung in Videodaten.

Info

Publication number: DE3789183T2
Application number: DE3789183T
Authority: DE
Inventors: Shoji C O Patents Divisi Araki
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-09-20
Filing date: 1987-09-21
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2007-09-22
Also published as: US4774570A; DE3789183D1; EP0261917A2; EP0261917A3; EP0261917B1; CA1278372C

Description

Diese Erfindung betrifft die Bearbeitung von Videosignalen von einer Videosignalquelle, zum Beispiel einer Fernsehkamera, einer Videokamera oder ähnlichem, zur Detektion von Änderungen in Videodaten, die in den Videosignalen enthalten sind. Solch ein Videosignalbearbeitungssystem kann zum Beispiel in einem Sicherheitsüberwachungssystem eingesetzt werden, zur Überwachung eines vorbestimmten Bereiches, um Veränderungen in den Bedingungen des Bereiches zu detektieren, d. h. um Abnormalitäten in dem Bereich zu detektieren.
Sicherheitsüberwachungssysteme sind bereits weitestgehend an verschiedenen Orten, wie beispielsweise Banken und Supermärkten eingesetzt worden, um Diebstähle zu verhindern. In derartigen Sicherheitsüberwachungssystemen werden Videokameras, Fernsehkameras oder einfach Kameras eingesetzt, um Videobilder in einem zu überwachenden Bereich aufzunehmen, wobei im folgenden bezug auf einen "Überwachungsbereich" genommen wird. In der folgenden Offenbarung wird eine Videokamera, Fernsehkamera usw., die für die kontinuierliche Aufnahme eines Bildes des Überwachungsbereiches benutzt wird, allgemein als "Kamera" bezeichnet.
In einem typischen Sicherheitsüberwachungssystem werden von der Kamera erzeugte Videosignale überwacht, um Änderungen in den Videodaten zu detektieren, zur Erkennung einer Änderung in der Beschaffenheit des Überwachungsbereiches. Die Videosignale werden von einem Überwachungsbildschirm wiedergegeben, wie beispielsweise von einer Kathodenstrahlröhre (CRT) und/oder auf einem Band mittels eines Videobandrecorders (VTR) aufgezeichnet. Visuelle Überwachung erfordert eine Bedienperson zur Kontrolle des Bildschirmes für die Detektion einer Veränderung in der Beschaffenheit des Überwachungsbereiches. Wenn das Videosignal auf einem VTR-Band aufgezeichnet ist, zur späteren Ansicht im Falle eines Diebstahles usw., so ist die Aufzeichnungszeit genau abgegrenzt. Aus diesem Grund erfordert die Aufzeichnung aller Videosignale während der Zeitdauer der Überwachung eine große Menge von Aufzeichnungsband. In einigen Sicherheitsüberwachungssystemen ist die verfügbare Aufzeichnungszeit pro Betrag einer Bandeinheit dadurch erhöht worden, daß nur die Videodaten während der zu jedem anderen der vielzahligen Felder korrespondierenden Intervalle aufgezeichnet würden. In diesem Fall kann jedoch wenn eine Änderung in der Beschaffenheit des Überwachungsbereiches außerhalb des Aufzeichnungsintervalles auf tritt, diese Änderung nicht erkannt werden.
Um das vorerwähnte Problem zu lösen, wird in der ungeprüften japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung (Jikkai) Showa 53-1120226 ein Videosignalbearbeitungssystem vorgeschlagen, das automatisch Videosignale zur Detektion von Veränderungen in Videodaten, die in Videosignalen enthalten sind, überwachen. In diesem System werden Videodaten mit Videodaten aus dem unmittelbar vorangehenden Feld verglichen. Die Anzahl der Änderungen in den korrespondierenden Pixeln der aufeinanderfolgenden Felder wird gezählt. Der Zählwert wird verglichen mit einem gegenwärtigen Sollwert zur Detektion einer Änderung in der Beschaffenheit des Überwachungsbereiches. Das heißt, daß für den Fall, daß der Zählwert größer ist als der Sollwert, bestimmt wird, daß die Videodaten sich verändert haben und somit daß sich eine Beschaffenheit oder Bedingung in oder von dem Überwachungsbereich verändert hat.
In dem vorerwähnten automatisch funktionierenden System zur Detektion einer Änderung von Videodaten ist es äußerst wichtig eine fälschliche Detektion einer Veränderung der Videodaten aufgrund von Signalrauschen zu verhindern, das dem Videosignal überlagert ist. Zum Beispiel kann, wenn die Flickerschwingungsperiode einer fluoriszierenden Lampe in dem Überwachungsbereich nicht synchron mit der Bildaufnahmeschwingungsperiode ist, ein Flackern-"Rauschen" dem Videosignal überlagert sein. Dieses Flackerrauschen verursacht gewöhnlich eine Veränderung in den Videodaten für eine relativ große Anzahl von Pixeln. In einem solchen Fall wird eine fälschliche Detektion einer Änderung in den Videodaten unvermeidlich auf treten, auch wenn die Beschaffenheit des Überwachten unverändert ist. Es ist möglich, den Sollwert ausreichend hoch anzusetzen, um die Auswirkungen des Rauschens zu vermeiden oder zu reduzieren. Jedoch wird ein höherer Sollwert, der mit dem gezählten Wert verglichen wird, die Sensibilität der Detektion für Veränderungen in den Videodaten vermindern. Deshalb kann aufgrund von geringer Sensibilität eine in dem Videosignal auftretende relativ kleine Veränderung übersehen werden.
Die britische Patentanmeldung GB-A-2,150,724 beschreibt ein Überwachungssystem, in dem ein Bild eines zu überwachenden Bereiches erzeugt wird, und dieses mit Referenzdaten verglichen wird. Wenn die Differenz zwischen dem Bild und den Differenzdaten einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt, wird ein Alarmsignal erzeugt.
Das US-Patent US-A-4,337,481 beschreibt ein Bewegungs- und Störungsdetektionssystem, worin zur Detektion von schnellen und langsamen Bewegungen in einer zu beobachtenden Szene ein Scannen mit zwei unterschiedlichen Raten ausgeführt wird. Um die Rauschsicherheit zu erhöhen, wird ein spezielles Scannen angewandt, das Signale erzeugt, die die Erzeugung von bestimmten Alarmanzeigen, die zu Stellen korrespondieren, an denen eine mögliche Rauschsituation vorliegt, hemmen.
Entsprechend einer Problemstellung der Erfindung wird ein Verfahren zur Bearbeitung eines Videosignales für die Detektion einer Änderung in den Videodaten, enthalten in einem Videosignal und erzeugt durch eine Videosignalquelle vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte enthält:
Umwandlung eines von einer Videosignalquelle erhaltenen analogen Videosignales in ein korrespondierendes digitales Binärwertvideosignal, das für den Signalpegel der entsprechenden Pixel repräsentative logische Werte enthält;
Erzeugung eines digitalen Bezugssignales durch Abtasten einer vorbestimmten Anzahl von Videosignalfeldern in dem digitalen Videosignal, Vergleich der abgetasteten vorbestimmten Anzahl von Videosignalfeldern und Ausschluß von solchen Pixeln, deren korrespondierende Videodaten in den abgetasteten Videosignalfeldern schwanken, so daß ein Vergleichsschritt zwischen einem Videosignalfeld und dem Bezugssignal nur für solche Pixel stattfindet, deren Videodaten über die abgetasteten Felder konstant gehalten werden und das digitale Bezugssignal wird auf der Basis der Videodaten der abgetasteten vorbestimmten Anzahl von Videosignalfeldern erstellt, wobei besagtes Bezugssignal einen Datenbestandteil für jedes Pixel enthält, der Datenbestandteil aus einem OR- Datenbestandteil von korrespondierenden logischen Werten der abgetasteten Videosignalfelder und einem exklusiven OR-Datenbestandteil des OR-Datenbestandteil es und AND-Datenbestandteilen der logischen Werte der ausgelesenen Videosignalfelder zusammengesetzt ist; und
Detektion einer Änderung in den Videodaten des Videosignales durch Vergleich eines jeden Videosignalfeldes mit dem Bezugssignal und der Erzeugung eines Änderungsdetektionssignales, wenn eine Änderung in den Videodaten detektiert worden ist.
Solch ein System kann Änderungen in den Videodaten eines Videosignales mit einer zufriedenstellend hohen Sensibilität detektieren, während die Möglichkeit von fälschlichen Detektionen aufgrund von Signalrauschen oder ähnlichem vermieden wird.
Entsprechend einer anderen Problemstellung der Erfindung wird ein Videosignalbearbeitungssystem zur Bearbeitung eines Videosignales zur Detektion einer Änderung in den in einem Videosignal, erzeugt durch eine Videosignalquelle, enthaltenen Videodaten bereitgestellt, wobei das System folgendes enthält:
Umwandlungsmittel zum Umwandeln eines von der Videosignalquelle empfangenen analogen Videosignales in ein korrespondierendes digitales Binärwertvideosignal, das für den Signalpegel der entsprechenden Pixel repräsentative logische Werte enthält;
Bezugssignalerzeugungsmittel zur Bildung eines digitalen Bezugssignales durch Abtasten einer vorbestimmten Anzahl von Videosignalfeldern in dem digitalen Videosignal, durch Vergleich der abgetasteten vorbestimmten Anzahl von Videosignalfeldern und durch Ausschluß von solchen Pixeln, deren korrespondierende Videodaten in den abgetasteten Videosignalfeldern schwanken, so daß ein Vergleichsschritt zwischen einem Videosignal und dem Bezugssignal nur für solche Pixel stattfindet, deren Videodaten über die abgetasteten Felder konstant gehalten werden und durch Erzeugung des digitalen Referenzsignales auf der Basis der Videodaten der abgetasteten vorbestimmten Anzahl von Videosignalfeldern; und
Detektionsmittel zur Detektion einer Änderung in den Videodaten in dem Videosignal durch Vergleich jedes Videosignalfeldes mit dem Referenzsignal und durch Erzeugung eines Änderungsdetektionssignales, wenn eine Änderung in- dem Videosignal detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Erzeugungsmittel ein besagtes Referenzsignal erzeugen, das einen Datenbestandteil für jedes Pixel enthält, der aus einem OR-Datenbestandteil von korrespondierenden logischen Werten der abgetasteten Videodatenfelder und aus einem exklusiven OR-Datenbestandteil des OR-Bestandteiles und aus AND-Datenbestandteilen der logischen Werte der abgetasteten Videosignalfelder zusammengesetzt ist.
Bei der Ableitung des Referenzsignales vergleicht das Referenzsignalerzeugungsmittel eine vorbestimmte Anzahl von abgetasteten Videosignalfeldern und detektiert Pixel für die die Videodaten schwanken. Die Videodaten für solche Pixel werden im folgenden bei der Ableitung des Referenzsignales ausgeschlossen, so daß die Durchführung der Videodatenänderungsdetektion nur für solche Pixel stattfindet, deren Videodaten über die abgetasteten Felder konstant gehalten werden. Die Pixel, deren Videodaten innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von abgetasteten Feldern schwanken, werden als unstabile Pixel betrachtet, die bei der Ableitung des Referenzsignales außer Betracht bleiben können. Deshalb wird durch den Ausschluß solcher Pixel bei der Bestimmung, ob Änderungen in den Videodaten vorliegen, erfolgreich eine fälschliche Detektion aufgrund des allgemeinen Rauschens vermieden.
Der Referenzsignalgenerator kann derart betrieben werden, daß eine zyklische Aktualisierung des Referenzsignales an vorgegebenen Intervallen geschieht, so daß der Einfluß von Schwankungen aufgrund von Umweltbedingungen, wie beispielsweise eine Änderung des Strahlungswinkels des Sonnenlichtes usw. auf die Videosignalquelle erfolgreich vermieden werden kann.
Die Erfindung wird nun weitergehend durch Illustration und nichteinschränkende Beispiele unter bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei die Figuren im einzelnen zeigen:
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Sicherheitsüberwachungssystemes entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Videosignalbearbeitungsschaltkreises entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, der in dem Sicherheitsüberwachungssystem entsprechend Fig. 1 eingesetzt wird;
Fig. 3 zeigt ein Bildfeld mit einem Bereich, in dem Änderungen in den Videodaten geprüft werden;
Fig. 4 zeigt wie Videodaten in einem RMEM-Bereich eines Schreib/Lesespeichers (RAM) entsprechend Fig. 2 gespeichert werden;
Fig. 5 zeigt ein Schaubild eines Schaltkreises eines binären Videosignalgeneratorschaltkreises und einen Synchronisationssignalseparatorschaltkreis;
Fig. 6 zeigt eine Zeittabelle, die die Funktion des binären Videosignalgeneratorschaltkreises und des Synchronisationssignalseparatorschaltkreises entsprechend Fig. 5 illustriert;
Fig. 7 und 8 zeigen den Aufbau eines GMEM-Bereiches des RAM entsprechend Fig. 2;
Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm für die Bearbeitung bzw. Funktion des Videosignalverarbeitungssystemes nach Fig. 2;
Fig. 10 zeigt eine Zeittabelle, die den Vorgang der Ableitung eines Referenzsignales illustriert, durchgeführt mittels des Videosignalverarbeitungssystemes nach Fig. 2; und
Fig. 11A bis 11I zeigen Zeittabellen, die einen Videosignalverarbeitungsvorgang zur Detektion von Änderungen in Videodaten illustriert, durchgeführt mittels des Videosignalverarbeitungssystemes entsprechend Fig. 2.
Fig. 2 der Zeichnungen, die im folgenden detaillierter erklärt wird, zeigt ein Videosignalbearbeitungssystem 100 entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung. Das Bearbeitungssystem 100 nach Fig. 2 kann verschiedenartig eingesetzt werden, obwohl es im folgenden so beschrieben wird, daß es in Verbindung mit einem Sicherheitsüberwachungssystem eingesetzt wird, nach Maßgabe einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, die in Fig. 1 illustriert ist zur Detektion von Änderungen in der Beschaffenheit von vorbestimmten überwachten Bereichen.
Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält das Sicherheitsüberwachungssystem eine oder mehrere Kameras 10, von denen jede auf einen separaten vorbestimmten Überwachungsbereich fokussiert ist, um separate Videobilder der korrespondierenden Überwachungsbereiche aufzunehmen. Die Kameras 10 geben kontinuierlich Videosignale aus, von denen jedes Daten der aufgenommenen Videobilder der korrespondierenden Überwachungsbereiche enthält.
Die Kameras 10 übertragen ihre Videosignale an einen Schalter 12, der verbunden ist mit einem Videomonitor 14 (beispielsweise ein CRT-Videobildschirm), eine Aufzeichnungsvorrichtung 16 (beispielsweise ein Videospeicher 22 und ein Videodrucker 24), und dem Videosignalbearbeitungssystem 100. Eine manuell betätigbare Schalttafel 18 ist so verbunden, daß der Schalter 12 und das System 100 gesteuert werden.
Der Schalter 12 erhält kontinuierlich Videosignale von den Kameras 10. Der Schalter 12 ist programmiert, um eines der Videosignale entsprechend einer vorbestimmten Aufstellung auszuwählen und das Videosignal dem Monitor 14 zuzuführen, der das Videosignal auf einem Überwachungsbildschirm als visuelles Bild wiedergibt. Eine Aufstellung oder Liste zur Auswahl von Videosignalen von verschiedenen Kameras kann in dem Schalter 12 vorgegeben werden zur Schaltung der Verbindungen zwischen der Kamera und dem Monitor 14 an vorgegebenen Intervallen und in vorgegebener Anordnung (Reihenfolge). Der Schalter 12 kann auch auf einen Kameraauswahlbefehl ansprechen, der mittels der Schalttafel 18 eingegeben wird, um eine Kamera auszuwählen, die mit dem Monitor 14 verbunden wird, ungeachtet der vorbestimmten Reihenfolge. Das Intervall zum Schalten der Kameras kann so bestimmt werden, daß es lang genug ist zur visuellen Überwachung der angezeigten Bilder, um die Beschaffenheit des überwachten Bereiches zu prüfen und kurz genug, um erfolgreich verschiedene Bereiche zu überwachen.
Der Schalter 12 verbindet auch selektiv eine der Kameras 10 zu einer Zeit mit dem Videosignalbearbeitungssystem 100. Im Falle des Monitors 14 schaltet der Schalter 12 die Verbindung zwischen den Kameras 10 und dem Videosignalbearbeitungssystem 100 zu vorbestimmten Intervallen und in einer vorgegebenen Reihenfolge. Jedoch wird die Auswahl von Kameras, die mit dem System 100 zu verbinden sind, unabhängig von der Auswahl der Kameras durchgeführt, die mit dem Monitor 14 zu verbinden sind. Das Schaltintervall für die Verbindung zwischen den Kameras 10 und den Verbindungen 100 ist allgemein kürzer als das für die Verbindung zwischen den Kameras 10 und dem Monitor 14. Grundsätzlich ist die Schaltzeit für die Verbindung zwischen den Kameras 10 und dem Videosignalverarbeitungssystem entsprechend der Verarbeitungsgeschwindigkeit des Systemes 100 bestimmt. Das heißt, daß das Schaltintervall zum Schalten der Verbindung zwischen den Kameras 10 und dem System 100 so gesetzt wird, daß es geringfügig länger oder gleich ist mit der maximal möglichen Zeitdauer für die Verarbeitung eines Feldes eines Videosignales.
Das Videosignalverarbeitungssystem beinhaltet einen binären Videosignalgenerator 118 (Fig. 2) der allgemein als ein Analog/Digital-Wandler zur Umwandlung von analogen Videosignalen von den Kameras 10, geliefert über den Schalter 12, in binäre digitale Videosignale dient, die bezeichnend sind für Videodaten. Um das analoge Videosignal in das digitale Videosignal umzuwandeln, wird ein Sollwertpegel in dem binären Videosignalgenerator 118 gesetzt. In der illustrierten Ausgestaltung wird der Sollwertpegel mittels der Schalttafel 18 manuell eingestellt.
Das Videosignalverarbeitungssystem 100 vergleicht das binäre Videosignal mit einem Referenzsignal, das bezeichnend ist für Referenzvideosignaldaten. Wenn das binäre Videosignal mit dem Referenzsignal zusammenpaßt wird bestimmt, daß die Videodaten unverändert sind und somit daß die Beschaffenheit des entsprechenden Überwachungsbereiches unverändert ist. Wenn jedoch das binäre Videosignal nicht mit dem Referenzsignal übereinstimmt, wird bestimmt, daß eine Veränderung in den Videodaten aufgetaucht ist und daß eine Veränderung in den Bedingungen des entsprechenden Überwachungsbereiches aufgetreten ist.
Im letzteren Fall erzeugt das Videosignalverarbeitungssystem 100 ein Signal, das eine Änderung in den Videodaten anzeigt, wobei dieses Signal im folgenden als "Änderungsdetektionssignal" bezeichnet wird. Dieses Änderungsdetektionssignal wird an einen Alarmgenerator 20 geliefert (Fig. 1), der in dem Schalter 12 enthalten ist. Der Alarmgenerator 20, der eine Klingel enthalten kann, einen Summer oder ein Blitzlicht, erzeugt beispielsweise einen Alarm als Antwort auf das Änderungsdetektionssignal.
Obwohl in der illustrierten Ausgestaltung der Alarmgenerator 20 in dem Schalter 12 enthalten ist, ist es möglich, daß der Alarmgenerator eine von dem Sicherheitsüberwachungssystem unabhängige Einheit ist oder eine externe Einheit, die mit dem Sicherheitsüberwachungssystem verbunden ist.
In der illustrierten Ausgestaltung spricht der Schalter 12 auf das Änderungsdetektionssignal an, um einen Operationsbefehl für die Aufzeichnungseinrichtung 16 zu erzeugen. Der Schalter 12 liefert auch ein Videosignal an die Aufzeichnungseinrichtung 16, das repräsentativ ist für die Videodaten der Überwachungszone, in der eine Änderung der Videodaten detektiert worden ist. Die Aufzeichnungseinrichtung 16 wird derart aktiviert, daß sie die von dem Schalter 12 eingegebenen Videodaten aufzeichnet. In der illustrierten Ausgestaltung wird dann der Videospeicher 22 aktiviert, um die von dem Schalter 12 zugeführten Videodaten aufzuzeichnen. Gleichzeitig wird der Videodrucker 24 aktiviert, um ein stehendes Bild des Überwachungsbereiches auf der Grundlage der Videoinformation, die in dem Videospeicher 22 aufgezeichnet ist, zu drucken.
Ein VTR kann als Aufzeichnungseinheit 16 benutzt werden. In diesem Fall wird der VTR aktiviert als Antwort auf den Operationsbefehl zur Ausführung der Videodatenaufzeichnungsoperation. Der VTR kann für eine vorgegebene Zeitdauer in Betrieb gehalten werden, um den Überwachungsbereich für eine vorgegebene Zeitdauer zu kontrollieren.
Fig. 2 zeigt den Aufbau des Videosignalverarbeitungssystemes 100 in detaillierter Form. Obwohl beabsichtigt ist, daß Videosignalverarbeitungssystem 100 in Verbindung mit einem Mehrkanalsicherheitsüberwachungssystem, ausgelegt zur Überwachung von einer Vielzahl von Überwachungsbereichen, zu verwenden, so bezieht sich die folgende Abhandlung auf eine Einkanalvideosignalverarbeitung eines Videosignales von einer einzigen Kamera, um die Beschreibung zu vereinfachen und Verwirrung zu vermeiden.
Das Videosignalverarbeitungssystem 100 enthält einen digitalen Schaltkreis mit einem Mikroprozessor 102. Der Mikroprozessor 102 ist zusammengesetzt aus einer Überwachungsprozessoreinheit (CPU) 104, einem Schreib/Lesespeicher (RAM) 106 und einem Nurlesespeicher (ROM) 108. Ein Koordinatenkomparator 110 ist verbunden mit der CPU 104 durch einen Bus 112. Ein Synchronisationssignalseparator 119 zieht aus dem Videosignal Synchronisationssignale heraus. Der Synchronisationssignalseparator 119 ist verbunden mit einem Vertikalsynchronisationssignalseparator 114, einem Taktsignalgenerator 116 und dem Koordinatenkomparator 110. Der Koordinatenkomparator 110 erhält ein Vertikalsynchronisationssignal Vsync von dem Vertikalsynchronisationssignalseparator 114 und ein Horizontalsynchronisationssignal Hsync von dem Synchronisationssignalseparator 119. Der Koordinatenkomparator 110 ist auch verbunden mit dem Taktgenerator 116, um von ihm ein Taktsignal mit einer vorgegebenen Frequenz, z. B. vier MHz zu erhalten. Der Koordinatenkomparator 110 bestimmt die Adresse der Videodaten eines jeden Pixels auf der Basis des Vertikalsynchronisationssignales Vsync, des Horizontalsynchronisationssignales Hsync und des Taktsignales. Die vorgegebene Adresse für die Videodaten eines jeden Pixels bestimmt einen Speicherblock zur Speicherung der Videodaten in einem Speicherbereich (REM) des RAM 106.
Der Videodatenbestandteil des analogen Videosignales, eingegeben von dem Schalter 12, wird-dem binären Videosignalgenerator 108 hinzugeführt, der das analoge Videosignal in ein korrespondierendes binäres digitales Videosignal umwandelt. Das binäre Videosignal, ausgegeben von dem binären Videosignalgenerator 118 liegt in der Form von seriellen Daten-vor und wird einem Seriel/Parallel (S/P)-Umwandler 120 zugeführt, der es in parallele Daten umwandelt, die der CPU 104 zugeführt werden. Synchron hierzu werden die Adreßdaten, die repräsentativ für die Adresse des korrespondierenden Speicherblockes sind, von dem Koordinatenseparator 110 über den Bus 112 in die CPU 104 eingegeben. Deshalb überträgt die CPU 104 die parallelen Daten zu einem parallelen Speicherblock, der durch die Adreßdaten identifiziert wird. Somit können die Videodaten eines jeden Pixels in dem REM-Bereich des RAM 106 gespeichert werden.
Es ist möglich, die Videodaten für ein gesamtes Feld des Videosignales in dem RMEM-Bereich zu speichern. Ein größeres Datenvolumen erfordert jedoch eine größere Speicherkapazität und eine längere Verarbeitungszeit. Für die Zwecke einer Sicherheitsüberwachung ist es nicht notwendig alle der Videodaten in einem Feld zu überwachen. Durch die Überwachung einiger vorbestimmter Abschnitte oder Abschnitte von einem Feld kann das Auftreten von Änderungen in dem Überwachungsbereich erfolgreich detektiert werden. Durch das bloße teilweise Überwachen aller verfügbaren Videodaten, kann die Speicherkapazität, die zur Speicherung von Videodaten und von Referenzsignaldaten erforderlich ist, verkleinert werden und die erforderliche Verarbeitungszeit kann gekürzt werden, d. h. die Verarbeitungsgeschwindigkeit kann erhöht werden.
Deshalb werden entsprechend der dargestellten Ausgestaltung die Videodaten der in lediglich einem begrenzten Bereich enthaltenen Pixel überwacht. Ein Beispiel für den überwachten Abschnitt, der auf eine Änderung überwacht wird, in den Videodaten wird durch den schraffierten Bereich in der Fig. 3 gezeigt. Wie der Fig. 3 zu entnehmen ist, werden in dem illustrierten Beispiel lediglich die Videodaten der Pixel auf horizontalen Scanlinien A&sub1;, A&sub2; . . . An überwacht. Dies erlaubt auch die Kapazität des S/P-Umwandlerkreises 120 zu verkleinern. Darüberhinaus wird in dem illustrierten Beispiel der RMEM-Bereich des RAM 106 in 4-Bit Spalten unterteilt. Die Kapazität des S/P-Umwandlungskreises 120 wird auf 4 Bytes angesetzt. Die Videodaten, die durch den S/P-Umwandlerkreis 120 seriell/parallel umgewandelt werden sind, werden in dem RMEM-Bereich des RAM 106 in der Anordnung entsprechend der Pfeile in der Fig. 4 abgespeichert.
In einer praktischen Bearbeitung überwacht der Koordinatenkomparator 110 die Adressen der Pixel auf der Basis des Vertikalsynchronisationssignales, des Horizontalsynchronisationssignales und des Taktsignales zur Detektion der Pixel auf den horizontalen Scanlinien A&sub1;, A&sub2; . . . An und in dem vorbestimmten Abschnitt auf den horizontalen Scanlinien. Um diese Verarbeitung zu ermöglichen, liefert die CPU 104 Referenzkoordinatenanzeigesignale, die repräsentativ sind für Koordinaten von Pixeln innerhalb des Abschnittes von dem zu überwachenden Feld. Solche Signale können automatisch von Koordinateninformationen erzeugt werden, die von einer Bedienperson über die Schalttafel 18 eingegeben werden. Der Koordinatenkomparator 110 vergleicht die entsprechend jeder Position von Videodaten abgeleiteten Koordinatendaten mit Bezugskoordinatenanzeigesignalwerten, um die Videodaten der Pixel innerhalb des zu überwachenden Abschnittes zu detektieren. Die Referenzkoordinatenanzeigesignale enthalten Koordinatendaten für die ersten Pixelkoordinaten auf entsprechend horizontalen Scanlinien. Die Videodaten einer vorgegebenen Anzahl von Pixeln, die hintereinander zu den Videodaten des ersten Pixels auf den entsprechenden horizontalen Scanlinien A&sub1;, A&sub2; . . . An eingegeben wurden, werden somit in dem RMEM-Bereich des RAM 106 abgespeichert.
In dem Fall eines Mehrkanalsicherheitsüberwachungssystemes werden die auf Änderungen zu überwachenden Abschnitte entsprechend der Überwachungszonen gesetzt. Da die Videosignale in dem entsprechenden Überwachungskanal nicht miteinander synchronisiert sind, müssen Koordinatenpositionen der zu überwachenden Abschnitte unabhängig von den anderen Kanälen detektiert werden. Für diesen Zweck werden die Daten in dem Koordinatenkomparator 110 als Antwort auf ein Kanalumschalt-Steuersignal von der CPU 104 zurückgesetzt. Dann wartet der Koordinatenkomparator 110 auf die nächste eingegebene vertikal Scanlinie, bevor die Ableitung der Koordinaten für die entsprechenden Pixel beginnt. Dadurch können Pixel, die sich in dem auf Änderungen in Videodaten zu überwachenden Abschnitt befinden, genau detektiert werden.
Fig. 5 zeigt einen detaillierten Aufbau eines binären Videosignalgenerators 118 und den Synchronisationssignalseparator 119. Der binäre Videosignalgenerator 118 und der Synchronisationssignalseparator 119 enthalten Komparatoren 118a und 119a. Der Komparator 118a, der den binären Videosignalgenerator 118 bildet, besitzt einen invertierenden Eingangsanschluß, der über einen Verstärker AMP an einen Videoausgangsanschluß des Schalters 12 angeschlossen ist. Ein nichtinvertierender Eingangsanschluß des Komparators 118a ist mit einer Bezugsspannungsquelle über einen variablen Widerstand 118b verbunden. Der Widerstand des variablen Widerstandes 118b kann mittels der Steuertafel 18 eingestellt werden. In Abhängigkeit von dem Widerstand des variablen Widerstandes 118b variiert die Referenzspannung, die als ein Sollwert V1 mit dem Videosignalpegel zu vergleichen ist. Deshalb kann mittels der Einstellung des Widerstandes des variablen Widerstandes 118b über die Schalttafel 18 der Sollwert V1 des Komparators 118a eingestellt werden.
Das Videosignalverarbeitungssystem 100 überwacht Änderungen im Helligkeitspegel (Leuchtdichte) zur Detektion von Änderungen in der Beschaffenheit des Überwachungsbereiches. Darum ist das binäre Videosignal variabel zwischen einem Hochpegel "1" und einem Niedrigpegel "0" in Abhängigkeit von dem Helligkeitspegel des Videosignales. In der illustrierten Ausgestaltung wird ein Hochpegelsignal ausgegeben, wenn der Helligkeitspegel des Videosignales höher ist als der Sollwertpegel V1 und ein Niedrigpegel wird ausgegeben, wenn der Helligkeitspegel des Videosignales kleiner ist als der Sollwertpegel V1. Darum zeigt das binäre Videosignal den Helligkeitspegel bei jedem Pixel durch ein Hoch- oder ein Niedrigpegelsignal an.
Der Komparator 119a besitzt einen invertierenden Eingangsanschluß, der verbunden ist mit dem Videoausgangsanschluß des Schalters 12 über den Verstärker AMP, um von diesem das Videosignal zu erhalten. Ein nichtinvertierender Eingangsanschluß des Komparators 119a ist mit einer Referenzsignalwertquelle Vo und mit der Anode einer Diode 121 verbunden, deren Kathode über den Verstärker AMP mit dem Ausgang des Schalters 12 verbunden ist. Wie in Fig. 6 gezeigt, vergleicht der Komparator 119a Eingänge an seinen invertierenden und nichtinvertierenden Eingangsanschlüssen zur Detektion von in den Videosignalen enthaltenen Synchronisationssignalen. Der Komparator 119a gibt ein Hochpegelpulssignal aus, wenn ein Synchronisationssignal in dem Videosignal detektiert wird. Das durch den Komparator 119a erzeugte Hochpegelpulssignal wird im folgenden als "Synchronisationspuls" bezeichnet. Somit enthält der von dem Synchronisationssignalseparator 119 ausgegebene Synchronisationspuls das Vertikalsynchronisationssignal und das Horizontalsynchronisationssignal. Das Vertikalsynchronisationssignal wird weiterhin durch den Vertikalsynchronisationssignalseparator 114 separiert.
Das Verfahren zur Ableitung des Referenzsignales, das mit den Videodaten in dem binären Videosignal verglichen wird, das von dem S/P-Umwandler ausgegeben wird, wird nun unter bezug auf die Figuren 7 bis 10 beschrieben. Fig. 9 stellt ein Flußdiagramm dar, das die Arbeitsweise zur Ableitung des Referenzsignales zeigt. Fig. 7 zeigt die Anordnung des RAM 106, welches den Speicherbereich RMEM enthält, weitere Speicherblöcke, Adressen oder Bereiche GMEM1, GMEM2 . . . GMEMn, weitere Speicher und einen Stapelspeicher. Fig. 8 zeigt eine Anordnung eines jeden Speicherblockes GMEM1, GMEM2 GMEMn in dem RAM 106. Die Videodaten des entsprechenden Überwachungskanales und die dazu korrespondierenden Referenzsignaldaten werden in diesen Speicherblöcken abgespeichert. Hierfür wird, wenn ein Einkanalvideosignal verwendet wird, ein einziger Speicherblock zur Speicherung der Videodaten verwendet. Wie in Fig. 8 gezeigt, ist jeder Speicherblock oder Adresse GMEM zusammengesetzt aus einem ersten Speicherbereich 106a und einem zweiten Speicherbereich 106b. Der erste Speicherbereich 106a speichert Daten für die Erneuerung der Referenzsignaldaten. Die Art der Erneuerung der Referenzsignaldaten wird später beschrieben. Der zweite Speicherbereich 106b speichert Referenzsignaldaten, die in Gebrauch sind. Wie vollständig erklärt werden wird, enthalten die in dem ersten Speicherbereich 106a gespeicherten Daten einen OR-Datenbestandteil (im folgenden als "01-Signal" bezeichnet) und einen AND-Datenbestandteil (im folgenden als "A1-Signal" bezeichnet). Die Referenzsignaldaten, die in dem Speicherbereich 106b gespeichert sind, setzen sich aus einem O1-Signal und einem exklusiven OR-Datenbestandteil (im folgenden als "X1-Signal" bezeichnet) zusammen. Ein Paar von O1 und A1-Signalen, die in dem Speicherbereich 106a gespeichert sind, stellen Daten dar, die für die Videodaten repräsentativ sind. Ein Paar von 01- und X1-Signalen, die in dem Speicherbereich 106b gespeichert sind, bilden die Referenzdaten.
Die Referenzsignaldaten werden auf der Basis der Videosignaldaten für mehrere aufeinanderfolgende Videosignalfelder abgeleitet, wie es oben beschrieben wurde. Dafür werden Videodaten einer vorbestimmten Anzahl n von Videosignalfeldern abgetastet und in dem Speicherbereich 106a in der Form von Paaren aus O1- und A1-Signalen abgespeichert. In der Praxis werden die logischen Werte (OR- Daten und AND-Daten) der entsprechenden Pixel über die n-Felder der Videodaten verglichen. Diese Arbeitsweise ermöglicht es Pixel zu detektieren, deren logische Werte schwanken. Durch die Ableitung des Referenzsignales werden die mit den Videodaten der Pixel, für die eine Schwankung in den logischen Werten detektiert worden ist, zu vergleichenden Referenzdaten nicht abgeleitet, so daß die Verfahrensweise des Vergleichens der Videodaten und der Referenzdaten in bezug auf solche Pixel nicht stattfinden.
Der Vorgang der Ableitung des Referenzsignales und der Detektion einer Änderung in den Videodaten wird nun unter bezug auf die Figuren 9 und 10 detaillierter beschrieben. Ein Programm zur Ableitung des Referenzsignales wird an vorbestimmten Intervallen durch die CPU 104 ausgeführt. Das Programm wird im Flußdiagramm der Fig. 9 gezeigt. Nach -dem Ausführungsstart wird am Schritt 1000 die Initialisierung ausgeführt. In dem Verfahren der Initialisierung wird der Speicherbereich 106a eines Speicherblockes GMEM initialisiert. Die Initialisierung des Speicherbereiches 106a wird dadurch ausgeführt, daß alle der O1-Signale auf den Pegel "0" und alle der A1-Signale auf den Pegel "1" gesetzt werden. Am Schritt 1002 werden die Videodaten (V-Signal) des ersten Videosignalfeldes ausgelesen. Danach werden die logischen Werte eines jeden Pixels (z. B. "1" oder "0") mit dem O1-Signal in der korrespondierenden Adresse des Speicherbereiches 106a verglichen und es wird eine logische OR-Verarbeitung ausgeführt, um daraus OR-Daten abzuleiten. Durch die Benutzung der neuerlich abgeleiteten OR-Daten wird am Schritt 1004 das O1-Signal aktualisiert. Am Schritt 1006 wird der logische Wert des Pixels mit dem A1-Signal der entsprechenden Adresse des Speicherbereiches 106a verglichen und ein logischer AND-Verfahrensschritt ausgeführt, um AND-Daten daraus abzuleiten. Mit den neuerlich abgeleiteten AND-Daten wird das A1-Signal in der entsprechenden Adresse des Speicherbereiches 106a aktualisiert.
Zum Abschluß des Verfahrens am Schritt 1006 wird ein nichtdargestellter Zähler um 1 inkrementiert (hochgesetzt). Dieser Zählwert wird am Schritt 1008 verglichen mit einem vorgegebenen Wert n, der mit der Nummer des abzutastenden Videosignalfeldes korrespondiert. Wenn der Zählwert kleiner ist als n, wie am Schritt 1008 bestimmt, wird die Prozeßfolge zu dem Schritt 1002 zurückkehren, um das Verfahren mit den Schritten 1002 bis 1006 für das nächste Videosignalfeld zu wiederholen. Dafür werden das O1-Signal und das A1-Signal n-mal aktualisiert. Wenn der Zählwert den vorgegebenen Wert n erreicht, wie er am Schritt 1008 bestimmt wurde, so wird das Verfahren am Schritt 1010 weitergeführt.
Im Schritt 1010 wird für das O1-Signal und das A1-Signal ein logischer exklusiver OR-Verfahrensschritt ausgeführt, um die exklusiven OR-Daten abzuleiten. Die neuerlich abgeleiteten exklusiven OR- Daten werden im Schritt 1010 als ein X-Signal gesetzt. Danach werden im Schritt 1012 das O1-Signal (das am Schritt 1004 aktualisiert worden ist) und das X-Signal (das am Schritt 1010 abgeleitet wurde) entsprechend wie ein O2-Signal und ein X2-Signal in dem zweiten Speicherbereich 106b des GMEM-Speicherblockes gespeichert. Das O2-Signal und das X2-Signal dienen als Referenzdaten für die korrespondierenden Pixel. Nach dem Abschluß des Verfahrens werden in dem Schritt 1012 alle O1-Signale in dem ersten Speicherbereich 106a zu "0" und an dem Schritt 1013 alle in dem ersten Speicherbereich 106b zu "1" gesetzt.
Das O1-Signal, das n-mal an dem Schritt 1004 aktualisiert wurde, wird nur dann einen Wert von "0" annehmen, wenn die n-mal abgeleiteten OR-Werte alle den Wert "0" aufweisen, wie es in Fig. 10 entsprechend bei (A) bis (C) gezeigt wird. Das A1-Signal wird nur dann einen Wert von "1" annehmen, wenn alle der Positionen der am Schritt 1006 n-mal abgeleiteten AND-Daten den Wert "1" aufweisen, wie es in der Fig. 10 entsprechend (A), (B) und (C) gezeigt wird. In ähnlicher Weise wird das X1-Signal wie es im Schritt 1010 abgeleitet wird, einen Wert "0" annehmen, wenn der logische Pegel der Videodaten über n-Felder unverändert bei dem Wert "1" oder bei dem Wert "0" gehalten wird und wird einen Wert von "1" annehmen, wenn der logische Wert zwischen n-Feldern der Videodaten schwankt.
Am Schritt 1014 werden die Videodaten (V-Signal) des folgenden Feldes des Videosignales ausgelesen. Danach wird der logische Wert eines jeden Pixels mit dem X2-Signal in der korrespondierenden Adresse des zweiten Speicherbereiches 106b verglichen und es wird ein logischer OR-Verfahrensschritt ausgeführt, um daraus OR-Daten abzuleiten, wie es in der Fig. 11 entsprechend (A), (B), (C), (D), (E) und (G) gezeigt wird. Ein exklusiver OR logischer Verfahrensschritt wird in bezug auf die abgeleiteten OR-Daten und das O2-Signal zur Ableitung exklusiver OR (XOR) Daten davon am Schritt 1016 ausgeführt, wie es in Fig. 11 entsprechend (E) und (F) gezeigt wird. Die unter bezug auf jedes Pixel abgeleiteten XOR-Daten werden im Schritt 1018 überprüft, um einzelne Punkte in Relation zu den benachbarten Pixeln herauszufinden. In der Praxis wird ein einzelner Punkt geprüft, indem die XOR-Daten, abgeleitet in dem Schritt 1016, mit den XOR-Daten des benachbarten Pixels verglichen werden. Wie in Fig. 11 (D), (E) und (F) gezeigt wird, wird, wenn die Videodaten unverändert gehalten werden, ein XOR-Verfahrensschritt bezüglich der XOR-Daten ausgeführt und das O2-Signal, wie es im Schritt 1016 abgeleitet wurde, wird für alle der Pixel eine "0" erzeugen. Wie in Fig. 11 entsprechend (G), (H) und (I) gezeigt, werden die XOR-Daten zu "1" für ein Pixel, dessen Videodaten sich verändern.
In einem Sicherheitsüberwachungssystem ist es unwahrscheinlich, daß eine Änderung in den Videodaten für lediglich ein Pixel auftritt, während die Videodaten der benachbarten Pixel, die das veränderte Pixel umgeben, unverändert bleiben. Deshalb wird, wenn die XOR-Daten des zu prüfenden Pixels "1" sind und die XOR-Daten aller angrenzenden Pixel "0" sind, bestimmt, daß das überprüfte Pixel ein singulärer Punkt ist. In einem solchen Fall werden die XOR-Daten modifiziert, um mit den XOR-Daten der benachbarten Pixel zu harmonisieren.
Nach dem Verfahrensschritt entsprechend Schritt 1018 werden die für alle Pixel erhaltenen XOR-Daten überprüft, um zu bestimmen, ob alle der Positionen der XOR-Daten den Wert "0" aufweisen, wodurch angedeutet würde, daß keine Videodaten verändert worden sind. Wenn alle der Positionen der XOR-Daten den Wert "0" aufweisen, so geht das Verfahren im Schritt 1100 weiter. In dem Schritt 1100 wird der logische Wert des Videosignales verglichen mit dem O1-Signal, um OR-Daten für eine Aktualisierung des O1-Signales mit den erhaltenen OR-Daten zu bekommen. Am Schritt 1102 wird der logische Wert des Videosignales verglichen mit dem A1-Signal um AND-Daten zu erhalten, zur Aktualisierung des A1-Signales mit den erhaltenen AND- Daten. Beim Abschluß des Prozesses im Schritt 1102 wird ein nicht dargestellter Zähler um "1" erhöht. Danach wird der Zählwert verglichen mit einem vorgegebenen Wert m am Schritt 1104. Wenn der Zählwert kleiner ist als m, so springt das Verfahren zurück zum Schritt 1014, um die Verfahrensschritte 1014, 1016, 1018, 1020, 1100 und 1102 zu wiederholen. Wenn der Zählwert gleich m ist, so läuft das Verfahren weiter zum Schritt 1010.
Wenn mindestens eine der Positionen der XOR-Daten den Wert "1" aufweist, wie es im Schritt 1020 überprüft wurde, so geht das Verfahren weiter mit dem Schritt 1022, in dem ein Änderungsdetektionssignal ausgegeben wird. Nach der Ausgabe des Änderungsdetektionssignales wird das Sicherheitsüberwachungssystem für eine vorgegebene Zeitdauer in einen Bereitschaftsstatus versetzt. Nach dem Ablauf der vorgegebenen Bereitschaftszeit springt das Verfahren zum Schritt 1000, um das Sicherheitsüberwachungsverfahren wiederaufzunehmen.
Obwohl die dargestellte Ausgestaltung bestimmt, daß die Beschaffenheit des Überwachungsbereiches sich geändert hat, wenn eine Änderung der Videodaten in wenigstens einem Pixel detektiert worden ist, wäre es möglich, die Sensibilität geringfügig zu erniedrigen, um den Einfluß des Signalrauschens, das einem Videosignal von der Kamera her überlagert sein kann, auszuschließen. Dies kann durch Zählung der Anzahl von Pixeln geschehen, für die die Videodaten sich geändert haben und durch Vergleich des Zählwertes mit einem gegebenen Sollwert. Diese Technik ist im wesentlichen die gleiche wie die oben diskutierte im bezug auf den Stand der Technik. Da in der illustrierten Ausgestaltung jedoch erfolgreich eine Überwachung der Pixel, deren Videodaten schwanken, vermieden wird, kann der zu verwendende Grenz- oder Schwellwert klein genug gehalten werden, um eine zufriedenstellend hohe Sensibilität zu erreichen.

Claims

1. Verfahren zur Bearbeitung eines Videosignales zur Detektion einer Änderung in den in einem durch eine Videosignalquelle erzeugten Videosignal enthaltenen Videodaten mit folgenden Schritten:

Umwandlung (118) eines von einer Videosignalquelle erhaltenen analogen Videosignales in ein korrespondierendes digitales Binärwertvideosignal, das für den Signalpegel der entsprechenden Pixel repräsentative logische Werte enthält;

Erzeugung (102) eines digitalen Bezugssignales durch Abtasten einer vorbestimmten Anzahl (n) von Videosignalfeldern in dem digitalen Videosignal, Vergleich der abgetasteten vorbestimmten Anzahl von Videosignalfeldern und Ausschluß von solchen Pixeln, deren korrespondierende Videodaten in den abgetasteten Videosignalfeldern schwanken, so daß ein Vergleichsschritt zwischen einem Videosignalfeld und dem Bezugssignal nur für solche Pixel stattfindet, deren Videodaten über die abgetasteten Felder konstant gehalten werden und das digitale Bezugssignal wird auf der Basis der Videodaten der abgetasteten vorbestimmten Anzahl von Videosignalfeldern erstellt, wobei besagtes Bezugssignal einen Datenbestandteil (O2, X2) für jedes Pixel enthält, der Datenbestandteil aus einem OR- Datenbestandteil (02) von korrespondierenden logischen Werten der abgetasteten Videosignalfelder und einem exklusiven OR-Datenbestandteil (X2) des OR-Datenbestandteiles und AND-Datenbestandteilen (A1) der logischen Werte der ausgelesenen Videosignalfelder zusammengesetzt ist; und

Detektion (102) einer Änderung in den Videodaten des Videosignales durch Vergleich eines jeden Videosignalfeldes mit dem Bezugssignal und der Erzeugung eines Änderungsdetektionssignales, wenn eine Änderung in den Videodaten detektiert worden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Erzeugung eines Bezugssignales des weiteren die Schritte (1013) zum Einrichten von Initialwerten für die OR-Datenbestandteile (01) und die AND- Datenbestandteile (A1) für alle Pixel enthält, so daß der abgeleitete exklusive OR-Datenbestandteil (XOR) zu einem vorbestimmten Wert wird, wenn die Videodaten aller Pixel unverändert gehalten werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Änderungsdetektionsschritt des weiteren-folgende Schritte enthält:

Empfang (1014) des digitalen Audiosignales und Ausführung eines logischen OR-Vorganges (1016) zur Ableitung eines OR-Datenbestandteiles (02) des logischen Wertes und des exklusiven OR-Datenbestandteiles des Bezugssignales in bezug auf jedes Pixel und

Ausführung eines logischen exklusiven OR-Vorganges zur Ableitung eines exklusiven OR-Datenbestandteiles (XOR) der abgeleiteten OR-Daten und des OR-Datenbestandteiles des Bezugssignales, und Überprüfung (1018) der derart abgeleiteten exklusiven OR-Daten (XOR) zur Detektion einer Änderung in den Videodaten unter Bezug auf jedes Pixel, um einzelne veränderte Punkte zu bestimmen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, worin der Detektionsschritt den weiteren Schritt des Vergleiches (1020) der abgeleiteten exklusiven OR-Daten (XOR) eines jeden Pixels mit dem vorbestimmten Wert zur Detektion einer Änderung in den Videodaten und die Erzeugung eines Änderungsdetektionssignales beinhaltet.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der weitere Schritt der Erzeugung des Quellenvideosignales durch die Ausrichtung einer Videokamera (10) in Richtung auf eine vorbestimmte Überwachungszone, die beobachtet werden soll, Aufnahme eines Videobildes davon und Erzeugung eines korrespondierenden Videosignal, das Videodaten enthält, beinhaltet ist; und als Antwort auf das Änderungsdetektionssignal die Erzeugung eines Alarmes (20), der eine Änderung in den Bedingungen in der Überwachungszone anzeigt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, worin der Schritt zur Erzeugung eines Quellenvideosignales weiterhin die Schritte der Ausrichtung einer Vielzahl von Kameras (10) auf verschiedene Überwachungszonen zur Aufnahme von separaten Videobildern derselben und der Schaltung von Verbindungen zwischen den Kameras und dem Videosignalbearbeitungssystem entsprechend einem vorgegebenen Plan umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei weiterhin der Schritt der Aufzeichnung des laufenden Videosignals beim Auftauchen des Änderungsdetektionssignales enthalten ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Aufzeichnungsschritt den Ausdruck eines Videobildes der Überwachungszone auf der Basis des laufenden Videosignales bei dem Auftreten des Änderungsdetektionssignales umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Aufzeichnungsschritt die Aufzeichnung des laufenden Videosignales für eine vorgegebene Zeitdauer mittels eines Videobandaufzeichnungsgerätes als Antwort auf das Änderungsdetektionssignal umfaßt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei weiterhin der Schritt der Wiedergabe des Videosignales für die visuelle Beobachtung der Überwachungszone enthalten ist.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Detektionsschritt darauf begrenzt wird, nur eine Änderung in den Videodaten für die Pixel in einem begrenzten Ausschnitt eines Videosignalfeldes zu überwachen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, worin der Bezugssignalerzeugungsschritt weiterhin die Bildung des Bezugssignales nur in bezug auf Referenzdaten von Pixeln innerhalb des begrenzten Ausschnittes umfaßt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, worin der Bezugssignalerzeugungsschritt weiterhin die Speicherung von Videodaten der Pixel innerhalb des begrenzten Ausschnittes in einem ersten digitalen Speicherblock (RMEM) und die Speicherung des Bezugssignales in einem zweiten Speicherblock (GMEM) umfaßt.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, worin der Bezugssignalerzeugungsschritt weiterhin die Schritte der Abtrennung des Synchronisationssignales in dem Videosignal, des Empfanges des abgetrennten Synchronisationssignales und der Detektion der Pixelpositionen in einem Feld des Videobildes umfaßt, wobei die mit den Pixeln innerhalb des begrenzten Ausschnittes korrespondierenden Videodaten detektiert und in dem ersten Speicherblock (RMEM) gespeichert werden.

15. Videosignalbearbeitungssystem zur Bearbeitung eines Videosignales zur Detektion einer Änderung in den in einem durch eine Videosignalquelle erzeugten Videosignal enthaltenen Videodaten, wobei das System folgendes umfaßt:

Umwandlungsmittel (118) zum Umwandeln eines von der Videosignalquelle empfangenen analogen Videosignales in ein korrespondierendes digitales Binärwertvideosignal, das für den Signalpegel der entsprechenden Pixel repräsentative logische Werte enthält;

Bezugssignalerzeugungsmittel (102) zur Bildung eines digitalen Bezugssignales durch Abtasten einer vorbestimmten Anzahl (n) von Videosignalfeldern in dem digitalen Videosignal, durch Vergleich der abgetasteten vorbestimmten Anzahl von Videosignalfeldern und durch Ausschluß von solchen Pixeln, deren korrespondierende Videodaten in den abgetasteten Videosignalfeldern schwanken, so daß ein Vergleichsschritt zwischen einem Videosignal und dem Bezugssignal nur für solche Pixel stattfindet, deren Videodaten über die abgetasteten Felder konstant gehalten werden und durch Erzeugung des digitalen Referenzsignales auf der Basis der Videodaten der abgetasteten vorbestimmten Anzahl von Videosignalfeldern; und

Detektionsmittel (102) zur Detektion einer Änderung in den Videodaten in dem Videosignal durch Vergleich jedes Videosignalfeldes mit dem Referenzsignal und durch Erzeugung eines Änderungsdetektionssignales, wenn eine Änderung in dem Videosignal detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Erzeugungsmittel ein besagtes Referenzsignal erzeugen, das einen Datenbestandteil (O2, X2) für jedes Pixel enthält, der aus einem OR-Datenbestandteil (O2) von korrespondierenden logischen Werten der abgetasteten Videodatenfelder und aus einem exklusiven OR-Datenbestandteil (X2) des OR-Datenbestandteiles und aus AND-Datenbestandteilen (A1) der logischen Werte der abgetasteten Videosignalfelder zusammengesetzt ist.

16. System nach Anspruch 15, worin das Bezugszeichenerzeugungsmittel (102) derart wirkt (1013), daß für die OR-Datenbestandteile (O1) und die AND-Datenbestandteile (A1) für alle Pixel Initialwerte gesetzt werden, so daß der abgeleitete exklusive OR-Datenbestandteil (XOR) einen vorbestimmten Wert erhält, wenn die Videodaten von allen Pixeln unverändert gehalten werden.

17. System nach Anspruch 15 oder 16, worin das Detektionsmittel (102) derart wirkt (1014), daß es das digitale Videosignal empfängt, um eine logische OR-Bearbeitung auszuführen, um einen OR- Datenbestandteil des logischen Wertes und des exklusiven OR- Datenbestandteiles (X2) des Bezugssignales bezüglich eines jeden Pixels abzuleiten, um eine logische OR-Bearbeitung (1016) auszuführen, um einen exklusiven OR-Datenbestandteil (XOR) der abgeleiteten OR-Daten und des OR-Datenbestandteiles (O2) des Bezugssignales abzuleiten, und die derart abgeleiteten exklusiven OR-Daten (XOR) zur Detektion einer Änderung in den Videodaten bezüglich eines jeden Pixels überprüft, um einzelne geänderte Punkte zu bestimmen.

18. System nach Anspruch 17, worin das Detektionsmittel (102) derart wirkt (1020), daß die abgeleiteten exklusiven OR-Daten (XOR) für jedes Pixel mit dem vorbestimmten Wert zur Detektion einer Änderung in den Videodaten verglichen wird.

19. Sicherheitsüberwachungssystem, das folgendes umfaßt eine Videosignalkamera (10), die auf eine vorbestimmte zu beobachtende Zone ausgerichtet ist zur Aufnahme eines Videobildes davon und zur Erzeugung eines korrespondierenden Videosignales, das Videodaten enthält;

ein Videosignalbearbeitungssystem (100) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, das zur Detektion einer Änderung in den Videodaten, die in dem Videosignal von der Videosignalkamera (10) enthalten sind, eingerichtet ist; und

ein Alarm (20), der auf ein Änderungsdetektionssignal anspricht, das durch das Detektionsmittel (102) des Videosignalbearbeitungssystemes (100) erzeugt wird, um eine Änderung in den Bedingungen der Überwachungszone anzuzeigen.

20. System nach Anspruch 19, das eine Vielzahl von Videosignalkameras (10) enthält, die auf verschiedene vorbestimmte zu überwachende Zonen ausgerichtet sind, um separate Videobilder aufzunehmen und ein Schaltungsmittel (12) zur Schaltung von Verbindungen zwischen den Kameras und dem Videosignalbearbeitungssystem (100) entsprechend einem vorbestimmten Plan.

21. System nach einem der Ansprüche 15 bis 20, das Aufzeichnungsmittel (16) enthält, die derart wirken, daß die Aufzeichnung des laufenden Videosignales stattfindet, wenn das Änderungsdetektionssignal auftritt.

22. System nach Anspruch 21, worin das Aufzeichnungsmittel (16) einen Videodrucker (24) zum Drucken eines Videobildes auf der Basis des laufenden Videosignales, wenn das Änderungsdetektionssignal auftritt, enthält.

23. System nach Anspruch 21, worin das Aufzeichnungsmittel (16) einen Videobandrecorder umfaßt, der auf ein Änderungsdetektionssignal hin anspricht, um das laufende Videosignal für einen gegebenen Zeitraum aufzuzeichnen.

24. System nach einem der Ansprüche 15 bis 23, das einen Videomonitor (14) zur Wiedergabe des durch die Videosignalquelle erzeugten Videosignales umfaßt.

25. System nach einem der Ansprüche 15 bis 24, das derart wirkt, daß eine Änderung in den Videodaten für die Pixel in einem begrenzten Ausschnitt (Fig. 3) eines Videosignalfeldes überwacht wird.

26. System nach Anspruch 25, das derart wirkt, daß das durch das Bezugssignalerzeugungsmittel (102) gebildete Bezugssignal nur Bezugsdaten der Pixel innerhalb des begrenzten Ausschnittes enthält (Fig. 3).

27. System nach Anspruch 26, das einen Speicher (106) enthält mit einem ersten Speicherblock (RMEM) zur Speicherung von Videodaten von Pixeln innerhalb des begrenzten Ausschnittes (Fig. 3) und einem zweiten Speicherblock (GMEM) zur Speicherung des Bezugssignales.

28. System nach Anspruch 27, das einen Synchronisationssignalseparator (119) zur Abtrennung von Synchronisationssignalen von dem Videosignal und ein Pixelkoordinatendetektionsmittel (110) zum Empfang der Synchronisationssignale, die durch den Synchronisationssignalgenerator (119) abgetrennt worden sind, beinhaltet und Pixelpositionen in einem Feld des Videobildes detektiert, wobei die mit den Pixeln innerhalb des begrenzten Ausschnittes (Fig. 3) korrespondierenden Videodaten detektiert werden und in den ersten Speicherblock (RMEM) der Speichermittel (106) gespeichert werden.