JP2004242223A - フリーズ障害検知装置及び検知方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1及び第2の各々の系統から入力された画像の特徴量を生成し、第1及び第2の各々の系統のフレーム間の特徴量の差分を演算し、第1及び第2の系統間の特徴量の差分を演算し、第1または第2の系統のフレーム間の特徴量の差分のいずれか一方が所定の値以下で、他方の特徴量の差分が所定の値を超過し、系統間の特徴量の差分が所定の値を超過している場合、または、第1及び第2の系統のフレーム間の特徴量の差分の両方が所定の値以下で、系統間の特徴量の差分が所定の値を超過している場合に、フリーズ障害が発生していると判断する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フリーズ障害検知装置及び検知方法に関し、特に、テレビ放送局における放送設備など、同一の画像が2系統に存在するシステムにおけるフリーズ障害検知装置及び検知方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、テレビ放送局の放送設備などで使用されるフリーズ障害検知装置には、1系統の画像を用いてフリーズ障害を検知するものがあった(以下、この技術を「従来技術1」という)。この装置では、正常な静止画とフリーズ障害とを区別するため、正常な静止画ではあり得ない程、長時間静止画の状態が継続した場合にフリーズ障害と判断していた。しかし、この装置では、フリーズ障害を検知するまでに長時間を必要とする問題があった。
【0003】
そこで、例えば、特許文献1に開示されているように、2系統の画像を比較することでフリーズ障害を瞬時に検知する装置が提案されている(以下、この技術を「従来技術2」という)。
【0004】
この文献に記載の装置は、図9に示すように、2つのフリーズ検知器1、2と、比較器3とを備え、図10に示すように、1系で静止画を検知したときに、2系で静止画を検知していなかった場合には、1系でフリーズ障害が発生したと判断する。また、1系で静止画を検知したときに、2系でも静止画を検知した場合には、入力画像を正常な静止画と判断する。このように、2系統の静止画の検知の状態を比較することでフリーズ障害を瞬時に検知していた。
【0005】
しかし、従来技術2によっても、図11に示すように、1系の画像にフリーズ障害が発生すると同時に、2系の画像が正常な静止画に変化した場合には、1系と2系とも静止画を検知するため、比較器3が正常な静止画と判断し、1系のフリーズ障害を正しく検知することができないという問題があった。
。
【0006】
そこで、上記従来技術2のような、1系と2系の各々において、画像のフレーム間の特徴量を比較して静止画の状態を検知することによって、フリーズ障害を瞬時に検知する方法を改善し、図12に示すように、1系と2系の系統間の特徴量を比較し、両系統間の画像の相違を検知してフリーズ障害を正しく検知する方法が考えられる(以下、この技術を「従来技術3」という)。
【0007】
【特許文献1】
特開2000−350238号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来技術3では、1系と2系で同じフレームの画像を比較する必要があるため、装置に取り込む画像のフレームを1系と2系で同期させる必要がある。しかし、パーソナルコンピュータなどで利用することのできるような一般的なビデオキャプチャには、1系と2系との画像を同期させて取り込むことができないものが存在する。また、システムによっては、1系と2系の画像で同期が取れていない場合も考えられる。このような場合には、上記方法によってフリーズ障害を正しく検知することができないという問題があった。
【0009】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、画像のフレームを1系と2系で同期させることができない場合などにおいても、フリーズ障害を瞬時に検知することのできるフリーズ障害検知装置及び検知方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、フリーズ障害検知装置であって、第1及び第2の各々の系統から入力された画像の特徴量を生成する第1及び第2の特徴量生成部と、該第1及び第2の特徴量生成部で生成された特徴量を遅延させて送出する第1及び第2の遅延部と、前記第1及び第2の特徴量生成部及び前記第1及び第2の遅延部から入力された特徴量に基づき、第1及び第2の各々の系統のフレーム間の特徴量の差分を演算する第1及び第2のフレーム間差分演算部と、前記第1及び第2の特徴量生成部から入力された特徴量から、第1及び第2の系統間の特徴量の差分を演算する系統間差分演算部と、前記第1及び第2のフレーム間差分演算部で演算された特徴量の差分の各々と、所定のしきい値とを比較する第1及び第2の比較部と、前記系統間差分演算部で演算された特徴量の差分と、所定のしきい値とを比較する第3の比較部と、前記第1または第2の比較部のいずれか一方で特徴量の差分が前記しきい値以下で、他方の比較部で特徴量の差分が前記しきい値を超過し、前記第3の比較部で特徴量の差分が前記しきい値を超過している場合、または、前記第1及び第2の比較部の両方で特徴量の差分が前記しきい値以下で、前記第3の比較部で特徴量の差分が前記しきい値を超過している場合に、フリーズ障害が発生していると判断する判定部とを備えたことを特徴とする。
【0011】
また、本発明は、フリーズ障害検知方法であって、第1及び第2の各々の系統から入力された画像の特徴量を生成し、前記第1及び第2の各々の系統のフレーム間の特徴量の差分を演算し、前記第1及び第2の系統間の特徴量の差分を演算し、前記第1または第2の系統のフレーム間の特徴量の差分のいずれか一方が所定の値以下で、他方の特徴量の差分が所定の値を超過し、前記系統間の特徴量の差分が所定の値を超過している場合、または、前記第1及び第2の系統のフレーム間の特徴量の差分の両方が前記所定の値以下で、前記系統間の特徴量の差分が所定の値を超過している場合に、フリーズ障害が発生していると判断することを特徴とする。
【0012】
そして、本発明によれば、画像のフレームを1系と2系で同期させなくとも、フリーズ障害を瞬時に検知することができるため、1系と2系の画像を同期して取り込めないビデオキャプチャを利用することができるとともに、1系と2系の画像が同期していないシステムでもフリーズ障害を検知することが可能となる。
【0013】
【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ながら説明する。
【0014】
図1は、本発明にかかるフリーズ障害検知装置の一実施の形態を示し、この装置は、1系と2系との2つの系統で構成され、1系に、特徴量生成部4と、遅延部6と、フレーム間差分演算部8と、比較部14とを備え、2系に、特徴量生成部5と、遅延部7と、フレーム間差分演算部10と、比較部16とを備え、両系統に跨って、系統間差分演算部9と、比較部15と、判定部17とを備える。尚、同図の一点鎖線で囲んだ部分が各々、従来技術2のフリーズ障害検知器1、2に対応する。
【0015】
特徴量生成部4、5は、第1及び第2の各々の系統から入力された画像の特徴を表す特徴量を生成する。
【0016】
遅延部6、7は、入力された特徴量を1サンプル分遅延させてフレーム間差分演算部8、10に入力する。
【0017】
フレーム間差分演算部8、10は、特徴量生成部4、5と、遅延部6、7とから入力された特徴量に基づき、現在の特徴量と1サンプル前の特徴量との差分を求める。
【0018】
系統間差分演算部9は、特徴量生成部4、5から入力された特徴量から、1系と2系の特徴量の差分を求める。
【0019】
比較部14、15、16は、入力した差分と予め設定されたしきい値11、12、13とを比較し、比較結果を判定部17に入力する。
【0020】
判定部17は、比較部14、15、16における比較結果からフリーズ障害が発生しているか否かを判断し、フリーズ障害検知信号を出力する。
【0021】
次に、本発明にかかるフリーズ障害検知方法について、図1及び図2を中心に参照しながら説明する。
【0022】
まず、1系及び2系から入力画像を取り込み、特徴量を生成する。図3に示すように、入力画像を64分割(8×8分割)し、エリア毎の平均値を求め、求めた8×8の平均値に二次元DCT変換を行い、DCT係数を得る。このDCT係数から、DC成分を含めた低次AC成分を入力画像の特徴量とする。ここでは、6係数分を使用している。
【0023】
次に、特徴量生成部4、5によって得られた特徴量から、フレーム間差分演算部8、系統間差分演算部9、フレーム間差分演算部10において、フレーム間と系統間とで差分を求める。特徴量の差分は、図4に示すように、特徴量の係数毎に差分の絶対値を求め、その総和を求める。この値をフレーム間の特徴量差分及び系統間の特徴量差分とする。そして、求めたフレーム間の特徴量差分、系統間の特徴量差分から、比較部14、15、16及び判定部17において、フリーズ障害を検知する。
【0024】
図5は、従来技術2で検知できるフリーズ障害を、上記フリーズ障害検知装置及び検知方法で検知する例を示す。尚、同図では、1系でフリーズ障害が発生している。
【0025】
フリーズ障害が発生すると、フレーム間の特徴量差分がしきい値以下になる。また1系と2系で互いに画像が異なるため、系統間の特徴量差分がしきい値以上になる。これから1系でフリーズ障害が発生していることを検知できる。
【0026】
次に、図6は、従来技術2では検知できないフリーズ障害を従来技術3で検知する例を示す。尚、同図は、1系でフリーズ障害が発生すると同時に、2系の画像が正常な静止画に変化した場合を示している。
【0027】
フレーム間の特徴量差分では、1系と2系とも静止画を検知し、正常な静止画のように見える。しかし、1系と2系の画像が互いに異なることが系統間の特徴量差分から分かる。これによって、フリーズ障害が発生していることを検知できる。
【0028】
次に、図7に、本発明にかかるフリーズ障害検知装置及び検知方法で検知する例を示す。本発明では、1系と2系の画像を非同期で取り込むため、1系と2系で比較する画像がずれ、画像の一致を検知できなくなる(但し、動きの少ない画像では、同じフレームの画像で比較できなくても、画像の一致を検知できる)。
【0029】
この問題を解決するため、図8に示すように、1系と2系のフレーム間の特徴量差分と、系統間の特徴量差分とを組み合わせてフリーズ障害を検知する。
【0030】
すなわち、図8(a)に示すように、1系のフレーム間の特徴量の差分が小さく(差分がしきい値11以下)、2系のフレーム間の特徴量の差分が大きく(差分がしきい値13を超過)、系統間の特徴量の差分が大きい(差分がしきい値12を超過)場合には、1系にフリーズ障害が発生し、2系には動きのある画像が表示されていると判断する。
【0031】
また、図8(b)に示すように、1系のフレーム間の特徴量の差分が小さく(差分がしきい値11以下)、2系のフレーム間の特徴量の差分が小さく(差分がしきい値13以下)、系統間の特徴量の差分が大きい(差分がしきい値12を超過)場合には、1系または2系のいずれか一方にフリーズ障害が発生し、他方には静止画が表示されていると判断する。
【0032】
さらに、図8(c)に示すように、1系のフレーム間の特徴量の差分が小さく(差分がしきい値11以下)、2系のフレーム間の特徴量の差分が小さく(差分がしきい値13以下)、系統間の特徴量の差分も小さい(差分がしきい値12以下)場合には、1系及び2系の両系統が静止画を表示する正常状態であると判断する。
【0033】
また、図8(d)に示すように、1系のフレーム間の特徴量の差分が大きく(差分がしきい値11を超過)、2系のフレーム間の特徴量の差分が大きく(差分がしきい値13を超過)、系統間の特徴量の差分も大きい(差分がしきい値12を超過)場合には、1系及び2系の両系統が動きのある画像を表示する正常状態であると判断する。
【0034】
以上説明したように、本発明にかかるフリーズ障害検知装置及び検知方法によれば、従来技術3と比較して、1系と2系の画像を同期して取り込めないビデオキャプチャを利用することができるとともに、1系と2系の画像が同期していないシステムでもフリーズ障害を検知することが可能となる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像のフレームを1系と2系で同期させることができない場合などにおいても、フリーズ障害を瞬時に検知することのできるフリーズ障害検知装置及び検知方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるフリーズ障害検知装置の一実施の形態を示す全体構成図である。
【図2】本発明にかかるフリーズ障害検知方法を説明するための図である。
【図3】本発明にかかるフリーズ障害検知方法による特徴量生成方法を説明するための図である。
【図4】本発明にかかるフリーズ障害検知方法による特徴量の差分の演算方法を説明するための図である。
【図5】従来技術2で検知できるフリーズ障害を、本発明にかかるフリーズ障害検知装置で検知する例を説明するための図である。
【図6】従来技術2で検知できないフリーズ障害を、従来技術3で検知する例を説明するための図である。
【図7】本発明にかかるフリーズ障害検知装置による系統間の特徴量差分を、動きの大きい画像と、動きの小さい画像とで比較した図である。
【図8】本発明にかかるフリーズ障害検知装置によってフリーズ障害を検知した場合と、正常状態と判断する場合を説明するための図である。
【図9】従来技術2のフリーズ障害検知装置を示すブロック図である。
【図10】従来技術2でフリーズを検知することができる例を説明するための図である。
【図11】従来技術2でフリーズを検知することができない例を説明するための図である。
【図12】従来技術3の検知方法を説明するための図である。
【符号の説明】
1 フリーズ検知器
2 フリーズ検知器
3 比較器
4 特徴量生成部
5 特徴量生成部
6 遅延部
7 遅延部
8 フレーム間差分演算部
9 系統間差分演算部
10 フレーム間差分演算部
11 しきい値
12 しきい値
13 しきい値
14 比較部
15 比較部
16 比較部
17 判定部
Claims (2)
- 第1及び第2の各々の系統から入力された画像の特徴量を生成する第1及び第2の特徴量生成部と、
該第1及び第2の特徴量生成部で生成された特徴量を遅延させて送出する第1及び第2の遅延部と、
前記第1及び第2の特徴量生成部及び前記第1及び第2の遅延部から入力された特徴量に基づき、第1及び第2の各々の系統のフレーム間の特徴量の差分を演算する第1及び第2のフレーム間差分演算部と、
前記第1及び第2の特徴量生成部から入力された特徴量から、第1及び第2の系統間の特徴量の差分を演算する系統間差分演算部と、
前記第1及び第2のフレーム間差分演算部で演算された特徴量の差分の各々と、所定のしきい値とを比較する第1及び第2の比較部と、
前記系統間差分演算部で演算された特徴量の差分と、所定のしきい値とを比較する第3の比較部と、
前記第1または第2の比較部のいずれか一方で特徴量の差分が前記しきい値以下で、他方の比較部で特徴量の差分が前記しきい値を超過し、前記第3の比較部で特徴量の差分が前記しきい値を超過している場合、または、
前記第1及び第2の比較部の両方で特徴量の差分が前記しきい値以下で、前記第3の比較部で特徴量の差分が前記しきい値を超過している場合に、フリーズ障害が発生していると判断する判定部とを備えたことを特徴とするフリーズ障害検知装置。 - 第1及び第2の各々の系統から入力された画像の特徴量を生成し、
前記第1及び第2の各々の系統のフレーム間の特徴量の差分を演算し、
前記第1及び第2の系統間の特徴量の差分を演算し、
前記第1または第2の系統のフレーム間の特徴量の差分のいずれか一方が所定の値以下で、他方の特徴量の差分が所定の値を超過し、前記系統間の特徴量の差分が所定の値を超過している場合、または、
前記第1及び第2の系統のフレーム間の特徴量の差分の両方が前記所定の値以下で、前記系統間の特徴量の差分が所定の値を超過している場合に、フリーズ障害が発生していると判断することを特徴とするフリーズ障害検知方法。
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