JP2011199464A - 映像処理システムおよび映像信号調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カメラ側及びモニター側のアナログ変換に伴うアナログ信号のバラツキにより、モニターに表示される映像にバラツキが生じるという課題がある。
【解決手段】ビデオカメラ１００は、調整用映像信号を生成する内部信号生成部２７０と、信号レベルを含む制御信号を受信するデジタル入力部２５０と、デジタル入力部２５０で受信した信号レベルと映像処理部２１０が出力する映像信号の信号レベルとの差分を信号レベル差分値として算出する差分検出部２６０と、信号レベル差分値を基に、映像処理部２１０が出力する映像信号の信号レベルを調整する信号レベル調整部２２０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は映像処理装置と映像出力装置とを含む映像処理システムに関するものである。特に、映像処理装置が出力するアナログ映像信号のレベルを調整し、アナログ映像信号を出力する映像出力装置における出力映像のバラツキを調整可能な映像処理システムに関するものである。

放送局等において、複数のカメラを用いて対象を撮影し、撮影した映像をまとめてモニターに表示することが行われている。

このような撮影システムにおいて、カメラ間で輝度や色差等の特性が異なると、モニターに表示される映像がビデオカメラによって異なり、ユーザは、表示される映像に違和感を感じる。

複数カメラ間の特性を調整する方法として、例えば特許文献１に開示の技術がある。特許文献１において、複数の異なる輝度情報を持つ基準チャートを基準カメラ、参照カメラで撮影した基準画像データ、参照画像データに基づいて参照画像データを基準画像データに一致させるための補正パラメータを算出し、パラメータに基づいて撮影画像の補正を実行する技術が開示されている。

この構成により、基準カメラと参照カメラの画像特性（輝度、色味、ホワイトバランス）が統一され、多視点画像の滑らかな再生が可能となる。

特開２００４−８８２４７号公報

しかしながら、従来のカメラは、カメラの映像特性を調整することで、カメラで生成されるデジタル映像信号の特性は調整可能であるものの、アナログ映像信号を用いてカメラとモニター間とで映像信号をやりとりする場合に、カメラ側及びモニター側のアナログ変換に伴うアナログ信号のバラツキにより、カメラ側で映像特性のバラツキの調整を行ったにも関わらず、モニターに表示される映像にバラツキが生じるという課題がある。

上記課題を解決するために、デジタル映像信号をアナログ映像信号に変換する映像処理装置と、前記アナログ映像信号を出力する映像出力装置と、を含む映像処理システムであって、前記映像処理装置は、調整用映像信号を生成する内部信号生成部と、デジタル映像信号及び前記内部信号生成部が出力する調整用映像信号について信号処理を行う第１の映像処理部と、信号レベルを含む制御信号を受信するデジタル入力部と、前記デジタル入力部で受信した前記信号レベルと前記第１の映像処理部が出力する映像信号の信号レベルとの差分を信号レベル差分値として算出する差分検出部と、前記信号レベル差分値を基に、前記第１の映像処理部が出力する映像信号の信号レベルを調整する信号レベル調整部と、前記信号レベル調整部の出力をアナログ映像信号に変換するＤＡ変換部と、前記ＤＡ変換部が出力するアナログ映像信号を前記映像出力装置に送信するアナログ出力部と、を備え、前記映像出力装置は、前記映像処理装置からのアナログ映像信号を受信するアナログ入力部と、前記アナログ入力部で受信した前記アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するＡＤ変換部と、前記ＡＤ変換部の出力を映像処理する第２の映像処理部と、前記第２の映像処理部の出力を出力する出力部と、前記第２の映像処理部の出力から信号レベルを検出する信号レベル検出部と、前記信号レベル検出部で検出した信号レベルを含む制御信号を、前記映像処理装置に送信するデジタル出力部と、を備える。

上記の構成により、映像処理装置が出力するアナログ映像信号のレベルを調整し、アナログ映像信号を出力する映像出力装置における出力映像のバラツキを調整することができる。

実施の形態１における映像処理システムの構成を示す図 実施の形態１における映像処理装置の構成を示すブロック図 実施の形態１における表示装置の構成を示すブロック図 実施の形態１における映像処理システムの調整動作を示すフローチャート 実施の形態１における映像処理システムの撮影動作を示すフローチャート

（実施の形態１）
以下、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
（１−１．映像処理システムの構成）
図１は実施の形態１における映像処理システムの構成を示す図である。映像処理システムは映像処理装置であるビデオカメラ１００と、映像出力装置であるモニター１１０と、映像信号を伝送するために接続するＢＮＣケーブル１２０から構成される。

ビデオカメラ１００は被写体を撮影し、映像処理を経て映像信号出力を行う。

ＢＮＣケーブル１２０はビデオカメラ１００からの映像信号をモニター１１０へ伝送する。また、モニター１１０からの制御信号をカメラ１００へ伝送する。

モニター１１０は接続したＢＮＣケーブル１２０から映像信号を受信し、映像処理を行いパネルにビデオカメラ１００において撮影した被写体を映像として表示する。
（１−２．映像処理装置の構成）
図２は映像処理装置であるビデオカメラ１００の構成を示すブロック図である。

ビデオカメラ１００は、撮像部２００と映像処理部２１０と信号レベル調整部２２０とＤＡ変換部２３０とアナログ出力部２４０とデジタル入力部２５０と差分検出部２６０と内部信号生成部２７０とスイッチ２８０と記憶部２９０で構成される。

撮像部２００は撮像素子及びアナログ／デジタル変換部を有し、被写体からの光を光電変換し、デジタル映像信号として出力する。撮像素子として、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）が用いられる。アナログ／デジタル変換部として、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）が用いられる。

スイッチ２８０は、ユーザが図示しない操作部を用いて行った調整開始の操作指示（例えばカメラの筐体スイッチ、メニューでの動作モード切り替え）により撮像部２００と内部信号生成部２７０からの映像信号を切り替え、映像処理部２１０へ出力する。

映像処理部２１０はスイッチ２８０からの映像信号に対して、ペデスタル補正、利得補正、ガンマ補正など映像信号に対して処理を行い出力する。

信号レベル調整部２２０は、スイッチ２８０において内部信号生成部２７０からの内部信号が選択されている時には、差分検出部２６０からのＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの差分値を、映像処理部２１０から入力される映像信号に加えることにより信号レベルを調整する。レベル調整は入力された差分値を、保持する閾値と比較し、その差分値が閾値内になるまで、レベル調整動作を継続する。

また、信号レベル調整部２２０は、スイッチ２８０において撮像部２００からの映像信号が選択されている時には、保持された差分値を記憶部２９０から読み出し、撮像部２００からの映像信号の信号レベルを調整する。

ＤＡ変換部２３０はデジタル映像信号が入力され、アナログ映像信号を出力する。ＤＡ変換部２３０は、デジタル／アナログ変換を行うＩＣにより実現される。

アナログ出力部２４０はビデオカメラ１００からアナログ映像信号を出力するアナログ回路及び出力ＢＮＣ端子から構成される。

デジタル入力部２５０はモニター１１０からのフィードバックされた制御信号を入力信号として受信するＬＳＩと入力ＢＮＣ端子から構成される。

差分検出部２６０は映像処理部２１０からの映像信号とデジタル入力部２５０からの制御信号が入力される。差分検出方法は映像処理部２１０の映像信号を基準としてデジタル入力部２５０からの映像信号とのＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの差を検出し、補正すべき値を信号レベル調整部２２０へ出力する。

内部信号生成部２７０は、動きのない映像信号（例えば、グレースケール）を生成し、デジタル映像信号として出力する。

記憶部２９０は信号レベル調整部２２０でのＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの可変した値を記憶する。ユーザが図示しない操作部を用いて、調整開始の操作指示を行った後、信号レベル調整部２２０は、信号レベルの調整を継続して行い、差分検出部２６０からの差分値が閾値以内になった時の差分値を、記憶部２９０に記憶する。
（１−３．映像出力装置の構成）
図３は映像出力装置であるモニター１１０の構成を示すブロック図である。モニター１１０は、アナログ入力部３００とＡＤ変換部３１０と映像処理部３２０と液晶パネル３３０と信号レベル検出部３４０とデジタル出力部３５０で構成される。

アナログ入力部３００はアナログ入力ＢＮＣ端子及びアナログ回路から構成される。

ＡＤ変換部３１０はアナログ映像信号が入力され、デジタル映像信号を出力する。ＡＤ変換部３１０は、アナログ／デジタル変換を行うＩＣにより実現される。

映像処理部３２０はＡＤ変換部３１０から入力されたデジタル映像信号をコントラスト／ブライト／クロマ調整機能を経てパネル出力サイズに合わせたリサイズ機能、ガンマ調整機能、色温度調整機能等を有している。

液晶パネル３３０は映像処理されたＲＧＢ信号を表示する。信号レベル検出部３４０は映像処理部３２０からの映像信号を入力とし、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの信号レベルを検出する機能と、検出した信号レベルを出力する機能を持つ。

デジタル出力部３５０は出力信号として送信するＬＳＩ及びデジタル出力ＢＮＣ端子を持つ。
（２−１．映像処理システムの調整動作）
図４は映像処理システムの調整動作を示すフローチャートである。

ユーザは、映像処理システムを構成するビデオカメラ１００とモニター１１０の電源を投入する（Ｓ４０１）。

ビデオカメラ１００において、内部信号生成部２７０が、内部信号を生成する（Ｓ４０２）。ユーザがビデオカメラ１００の操作部を用いて調整開始指示（例えばカメラの筐体スイッチ、メニューでの動作モード切り替え）を行うと、レベル調整、ばらつき補正作業が開始される（Ｓ４０３）。

ビデオカメラ１００は、内部信号生成部２７０が生成した映像信号を、映像処理部２１０において、映像信号処理する。映像処理部２１０で映像信号処理された映像信号は、信号レベル調整部２２０において、信号レベルの調整が行われる。ただし、信号レベル調整部２２０は、差分検出部２６０からの差分値の入力がない調整開始当初においては、信号レベルの調整を行わず、入力された映像信号をそのまま出力する。信号レベル調整部２２０が出力した映像信号は、ＤＡ変換部２３０でアナログ映像信号に変換され、アナログ出力部２４０を介して、モニター１１０に出力される（Ｓ４０４）。

ＢＮＣケーブル１２０から伝送された映像信号が、モニター１１０のアナログ入力部３００に入力される（Ｓ４０５）。

アナログ入力部３００に入力された映像信号は、ＡＤ変換部３１０において、デジタル映像信号に変換され、映像処理部３２０に入力される。映像処理部３２０は、コントラスト等の調整や、リサイズ等を行い、その処理後の映像信号を出力する。

映像処理部３２０が出力する映像信号は、液晶パネル３３０に表示されるとともに、信号レベル検出部３４０に入力される。

信号レベル検出部３４０は、映像処理部３２０からの映像信号の信号レベルを検出し、検出した信号レベルを出力する（Ｓ４０６）。

ビデオカメラ１００から入力された映像信号は、アナログ入力部３００を介してＡＤ変換部３１０でデジタル映像信号に変換され、映像処理部３２０で映像信号処理を行う。映像信号処理後の映像信号は、信号レベル検出部３４０に入力され、信号レベル検出部３４０で検出された信号レベルが、デジタル出力部３５０を介してビデオカメラ１００に出力される（Ｓ４０７）。

ＢＮＣケーブル１２０から伝送された制御信号が、ビデオカメラ１００のデジタル入力部２５０に入力される（Ｓ４０８）。

差分検出部２６０は、映像処理部２１０からの映像信号とデジタル入力部２５０からの制御信号が入力され、差分検出を行い、差分値を信号レベル調整部２２０へ出力する（Ｓ４０９）。

信号レベル調整部２２０は、差分検出部２６０からの差分値が保持する閾値以下であるか判別をする(Ｓ４１０)。信号レベル調整部２２０は、差分値が閾値を超える場合は（Ｓ４１０でＮｏ）、映像処理部２１０からの映像信号の信号レベルを調整する（Ｓ４１１）。その後、信号レベル調整部２２０は、差分検出部２６０からの差分値が閾値以下となるまで、Ｓ４０４からＳ４０９までの処理を繰り返す。信号レベル調整部２２０は、差分値が閾値以下となった場合（Ｓ４１０でＹｅｓ）、記憶部２９０に差分値を記憶し（Ｓ４１２）、処理を終了する。
（２−２．映像処理システムの撮影動作）
次に、ビデオカメラ１００で撮影動作を開始した際の動作について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。

ユーザは、映像処理システムを構成するビデオカメラ１００とモニター１１０の電源を投入する（Ｓ５０１）。

ビデオカメラ１００において、撮像部２００が被写体を撮影し、撮影した映像信号を出力する（Ｓ５０２）。

ビデオカメラ１００は、撮像部２００で撮影した映像信号を、映像処理部２１０において、映像信号処理する。映像処理部２１０で映像信号処理された映像信号は、信号レベル調整部２２０において、記憶部２９０に記憶した差分値を用いて、信号レベルの調整が行われる（Ｓ５０３）。

信号レベル調整部２２０が出力した映像信号は、ＤＡ変換部２３０でアナログ映像信号に変換され、アナログ出力部２４０を介して、モニター１１０に出力される（Ｓ５０４）。

ＢＮＣケーブル１２０から伝送された映像信号が、モニター１１０のアナログ入力部３００に入力される（Ｓ５０５）。

アナログ入力部３００に入力された映像信号は、ＡＤ変換部３１０において、デジタル映像信号に変換され、映像処理部３２０に入力される。映像処理部３２０は、コントラスト等の調整や、リサイズ等を行い、その処理後の映像信号を出力する。

映像処理部３２０が出力する映像信号は、液晶パネル３３０に表示される（Ｓ５０６）。
（３．まとめ）
本実施の形態の映像処理システムは、ビデオカメラにおいて、出力する映像信号の信号レベルを、モニターからフィードバックされる信号レベルを基に自動で調整することによって、ビデオカメラ及びモニター間のアナログ信号処理のバラツキを抑えることができ、ビデオカメラを変える毎にモニター側における調整が不要となる。

これにより、製作用途、展示会でのシステムセットアップ時にシステム構築が容易になり、ビデオカメラ及びモニターそれぞれの単体でのばらつきを吸収できる。
（その他の実施形態）
本発明の実施の形態として、実施の形態１を例示した。しかし、本発明はこれには限らない。そこで、本発明の他の実施の形態を以下まとめて説明する。なお、本発明は、これらには限定されず、適宜修正された実施の形態に対しても適用可能である。

ＢＮＣケーブル１２０と限定したが、アナログ映像信号を伝送できるＩＦ及びデジタル映像信号を伝送できるＩＦに対応したケーブルであれば、本発明は適応できる。

液晶パネル３３０と限定したが、これに限らない。例えば、ＣＲＴモニター、プラズマディスプレイとしてもよい。

システム構成はビデオカメラとモニターと限定したが、これに限らない。例えば、映像出力側はＶＴＲ等の再生装置としてもよい。映像入力側はＶＴＲ等の記録装置としてもよい。

本実施の形態にかかる映像処理システムは、映像処理装置が出力するアナログ映像信号のレベルを調整し、アナログ映像信号を出力する映像出力装置における出力映像のバラツキを調整することができ、放送用システム等に適用することができ、有用である。

１００ ビデオカメラ
１１０ モニター
１２０ ＢＮＣケーブル
２００ 撮像部
２１０ 映像処理部
２２０ 信号レベル調整部
２３０ ＤＡ変換部
２４０ アナログ出力部
２５０ デジタル入力部
２６０ 差分検出部
２７０ 内部信号生成部
２８０ スイッチ
２９０ 記憶部
３００ アナログ入力部
３１０ ＡＤ変換部
３２０ 映像処理部
３３０ 液晶パネル
３４０ 信号レベル検出部
３５０ デジタル出力部

Claims (5)

1. デジタル映像信号をアナログ映像信号に変換する映像処理装置と、前記アナログ映像信号を出力する映像出力装置と、を含む映像処理システムであって、
   前記映像処理装置は、
   調整用映像信号を生成する内部信号生成部と、
   デジタル映像信号及び前記内部信号生成部が出力する調整用映像信号について信号処理を行う第１の映像処理部と、
   信号レベルを含む制御信号を受信するデジタル入力部と、
   前記デジタル入力部で受信した前記信号レベルと前記第１の映像処理部が出力する映像信号の信号レベルとの差分を信号レベル差分値として算出する差分検出部と、
   前記信号レベル差分値を基に、前記第１の映像処理部が出力する映像信号の信号レベルを調整する信号レベル調整部と、
   前記信号レベル調整部の出力をアナログ映像信号に変換するＤＡ変換部と、
   前記ＤＡ変換部が出力するアナログ映像信号を前記映像出力装置に送信するアナログ出力部と、
   を備え、
   前記映像出力装置は、
   前記映像処理装置からのアナログ映像信号を受信するアナログ入力部と、
   前記アナログ入力部で受信した前記アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するＡＤ変換部と、
   前記ＡＤ変換部の出力を映像処理する第２の映像処理部と、
   前記第２の映像処理部の出力を出力する出力部と、
   前記第２の映像処理部の出力から信号レベルを検出する信号レベル検出部と、
   前記信号レベル検出部で検出した信号レベルを含む制御信号を、前記映像処理装置に送信するデジタル出力部と、
   を備える映像処理システム。
2. 前記信号レベル調整部は、
   前記差分検出部で算出した前記信号レベル差分値が所定の閾値を超える場合に、前記調整用映像信号の信号レベルを調整し、所定の閾値以下となった時に、前記信号レベル差分値を記憶し、記憶した前記信号レベル差分値を用いて、前記第１の映像処理部が出力する前記デジタル映像信号の信号レベルを調整する
   請求項１に記載の映像処理システム。
3. 前記映像処理装置は、
   被写体像を撮像し、デジタル映像信号を出力する撮像部をさらに備え、
   前記第１の映像処理部は、
   前記撮像部が出力する前記デジタル映像信号及び前記内部信号生成部が出力する調整用映像信号について信号処理を行う
   請求項１又は２に記載の映像処理システム。
4. 前記映像出力装置は、
   映像信号を表示する表示部をさらに備え、
   前記出力部は、
   前記表示部に映像信号を出力する
   請求項１から３のいずれかに記載の映像処理システム。
5. デジタル映像信号をアナログ映像信号に変換する映像処理装置と、前記アナログ映像信号を出力する映像出力装置と、を含む映像処理システムおける、前記映像処理装置が出力するアナログ映像信号の信号レベルを調整する映像信号調整方法であって、
   調整用映像信号を生成する内部信号生成工程と、
   デジタル映像信号及び前記内部信号生成工程が出力する調整用映像信号について信号処理を行う第１の映像処理工程と、
   信号レベルを含む制御信号を前記映像出力装置から受信するデジタル入力工程と、
   前記デジタル入力工程で受信した前記信号レベルと前記第１の映像処理工程が出力する映像信号の信号レベルとの差分を信号レベル差分値として算出する差分検出工程と、
   前記信号レベル差分値を基に、前記第１の映像処理工程が出力する映像信号の信号レベルを調整する信号レベル調整工程と、
   前記信号レベル調整工程の出力をアナログ映像信号に変換するＤＡ変換工程と、
   前記ＤＡ変換工程が出力するアナログ映像信号を前記映像出力装置に送信するアナログ出力工程と、
   前記映像処理装置からのアナログ映像信号を受信するアナログ入力工程と、
   前記アナログ入力工程で受信した前記アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するＡＤ変換工程と、
   前記ＡＤ変換工程の出力を映像処理する第２の映像処理工程と、
   前記第２の映像信号処理工程の出力を出力する出力工程と、
   前記第２の映像信号処理工程の出力から信号レベルを検出する信号レベル検出工程と、
   前記信号レベル検出工程で検出した信号レベルを含む制御信号を、前記映像処理装置に送信するデジタル出力工程と、
   を含む映像信号調整方法。

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