JP5138877B2 - 映像信号の置換装置および信号置換方法 - Google Patents
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また、データを圧縮する装置には、コンピュータ等の精密な機器が必要であるが、発電プラント等に採用した場合には、送信側、つまり、画像の撮影や種々の状態の測定を行っている場所の環境が劣悪な場合が多く、精密なデータ圧縮装置等をかかる環境で使用した場合、故障が発生する可能性が高い。すると、安定した運転のためにはデータ圧縮装置等を頻繁にメンテナンスする必要があるため、装置維持のための作業工数が増加し、メンテナンスのための費用がかかる。測定を行っている場所では作業性や作業環境が悪い場合が多く、場所によってはプラント等の操業を停止しなければメンテナンスをできない場合もある。すると、メンテナンス作業を行うことによりプラント等の操業効率の低下が発生するおそれがある。
さらに、重畳された測定データは、通常、受信されたときに画像情報から分離され、画像情報とは別に保存されるため、画像情報と測定データの両方を利用して現象を解析するには、画像情報と測定データ等の時間を一致させる必要がある。しかし、画像情報と測定データの時間を同期させるのが困難であるし、また、画像情報と測定データが別々に保存されているため、画像情報と測定データの管理に手間がかかる。
第2発明の映像信号の信号置換方法は、画像撮影手段によって撮影された映像の情報を含む映像信号を、該映像信号以外の信号からなる非映像信号に置換して送信する信号伝達方法であって、前記映像信号が、複数本の映像信号列から構成されたものであり、前記映像信号以外の信号を変調して形成された前記映像信号における輝度情報と同じ電圧範囲かつ同じ周波数帯域の電気信号の前記非映像信号と垂直帰線信号とからなる非映像信号列を形成し、前記映像信号における複数本の映像信号列のうち、いくつかの映像信号列を前記非映像信号列に置換するものであることを特徴とする。
(1)非映像信号列は、垂直帰線期間に比べて大量の情報が含まれている輝度情報の部分を非映像信号によって置換するから、データを特別に圧縮等しなくても、大量の非映像信号を送信することができる。
(2)変調部によって非映像信号はいずれも輝度情報の部分と同じ電圧範囲かつ同じ周波数帯域の電気信号となっているから、信号送信に既存の通信システムをそのまま利用できるので、信号送信の安全性を確実に確保することができ、しかも、特別な施工や特別な検証を行う必要がないので、短期間かつ低コストで設置することができる。
(3)映像信号を録画等により保存すれば、非映像信号も同時に保存することができる。つまり、映像信号と非映像信号を同期させたまま保存できるから、データの保存・整理・分析が容易になる。
(4)映像信号列全体を全て非映像信号列に置換するので、受信部において映像信号から非映像信号を分離する処理が容易になる。すると、受信部で受信された信号列の分離等が容易になるから、分離された非映像信号の信頼性も高めることができる。
第2発明によれば、以下の(1)〜(4)の作用効果を奏する。
(1)非映像信号列は、垂直帰線期間に比べて大量の情報が含まれている輝度情報の部分を非映像信号によって置換するから、データを特別に圧縮等しなくても、大量の非映像信号を送信することができる。
(2)非映像信号はいずれも輝度情報の部分と同じ電圧範囲かつ同じ周波数帯域の電気信号となっているから、信号送信に既存の通信システムをそのまま利用できるので、信号送信の安全性を確実に確保することができる。
(3)映像信号を録画等により保存すれば、非映像信号も同時に保存することができる。つまり、映像信号と非映像信号を同期させたまま保存できるから、データの保存・整理・分析が容易になる。
(4)映像信号列全体を全て非映像信号列に置換するので、映像信号から非映像信号を分離する処理が容易になりかつ、分離された非映像信号の信頼性も高めることができる。
本発明の信号置換装置は、ITVやハンディカメラ等の画像撮影手段から発信される映像信号を、温度センサや圧力センサ,流量センサ,レベルセンサ等の各種センサから送信される映像信号以外の信号(以下、単に非映像信号という)に置換する装置であって、映像信号において、モニタやディスプレイ等の画面に画像として表示される輝度信号を非映像信号に置換することに特徴を有するものである。
図2(B)には、映像信号の一形式であるNTSC信号方式の例を示している。NTSC信号方式の映像信号は、輝度情報や色情報が含まれていない垂直帰線期間Aと輝度情報や色情報が含まれている輝度信号部分Bとからなる映像信号列によって形成されており、映像信号列が525本連続して1つの映像信号が形成されている。この映像信号を構成する525本の映像信号列は、画面表示されるときには、垂直帰線期間Aを除く輝度信号部分Bだけが1画面において上から下に順番に表示され、1つの画面を形成するのである(図3参照)。
なお、非映像信号に置換される映像信号はNTSC信号方式のものに限られず、映像信号は、PAL信号方式やSECAM信号方式でもよく、とくに限定されないが、以下では、映像信号がNTSC信号方式である場合を代表として説明する。
さらになお、映像信号がPAL信号方式やSECAM信号方式の場合にも、NTSC信号における垂直帰線期間および輝度信号部分は、各信号方式の垂直帰線期間および輝度信号部分がそれぞれ該当する。
図1は本実施形態の信号置換装置1の概略ブロック図である。図1において符号10は、ITVやハンディカメラ等の画像撮影手段を示している。この画像撮影手段10は、設置されている場所の画像を撮影するものであり、配線等によって送信部11に接続されている。この送信部11と画像撮影手段10との間の配線には、信号置換装置20が配設されているが、その理由は後述する。
送信部11は、配線P又は無線によって受信部16と接続されており、この受信部16は、モニタ等の画像再生手段15およびビデオ等の画像録画手段17に接続されている。
このため、画像撮影手段10によって撮影された映像の情報を含む映像信号が送信部11に入力されると、この映像信号は、送信部11から受信部16に送信され、受信部16から画像再生手段15および画像録画手段17に送信される。よって、画像撮影手段10から離間した場所において、画像撮影手段10が設置されている場所の映像を映像画像再生手段15によって確認できるし、画像録画手段17によって録画して保存しておくことができるのである。
図1に示すように、信号置換装置20は、切替部21と、切替部21の作動を制御する制御部22を備えている。
切替部21は、例えば、半導体式アナログスイッチ等の公知の信号切換回路であり、画像撮影手段10と、非映像信号を発信する非映像信号供給部40の両方に接続されている。そして、切替部21は、通常は、送信部11と画像撮影手段10とが電気的に接続された状態となり、後述する制御部22からの信号に応じて、送信部11と画像撮影手段10との間を電気的に切断し、送信部11と非映像信号供給部40との間を電気的に接続するように構成されている。以下では、制御部22から送信される信号、つまり、切替部21において、送信部11と画像撮影手段10との間を電気的に切断し、送信部11と非映像信号供給部40との間を電気的に接続させる信号を、単に切替信号という。
このため、通常は、画像撮影手段10から発信される映像信号が切替部21を通って送信部11に送られており、制御部22から切替部21に切替信号が入力されると、非映像信号が切替部21を通って送信部11に送られるのである。つまり、送信部11には、常に、映像信号と非映像信号のうち、いずれか一方の信号のみが供給されるのである。
このため、制御部22によって切替部21を作動させれば、所定の映像信号列における輝度信号部分が非映像信号に置換されるのであるが、映像信号全体において、輝度信号部分には大量の情報が含まれているから、大量の非映像信号を輝度信号部分に置換することができる。つまり、映像信号に大量の非映像信号を含ませることができるのである。よって、本発明の信号置換装置20によれば、非映像信号データを特別に圧縮等しなくても、非映像信号を垂直帰線期間に重畳させる場合に比べて、大量の非映像信号を送信することができるのである。
さらになお、映像信号が不要な場合や、画像撮影手段10の故障などにより映像信号が利用できないような状況の場合には、映像信号における全ての輝度信号部分を非映像信号に置換してもよい。
図1において、符号41は複数のセンサを示している。このセンサ41は、温度を測定する熱電対や、圧力を測定する圧力ピックアップ、タンクの水位を測定する水位発電器等であるが、特に限定されない。
また、符号42は、変調回路43に接続する複数のセンサ41を切り換える機能を有する信号切換回路を示している。この信号切換回路42は制御部22によって制御されており、この制御部22からの制御信号に基づいて変調回路43に接続するセンサ41が切り換えられている。このため、制御部22からの制御信号によって信号切換回路42が作動すれば、所定のセンサ41の信号が、所定の順番に所定の時間だけ変調回路43に供給されるのである。
変調回路43は、信号切換回路42から供給されるセンサ41の信号を含むNTSC信号を形成するものである。具体的には、垂直帰線信号と、センサ41の信号が連続的に並んだセンサ信号列とからなるNTSC信号(以下、非映像信号列N1という)を形成するものである。この変調回路43も信号置換装置20の制御部22によって制御されており、制御部22から信号切換回路42に供給される制御信号と同等の変調制御信号が供給されている。つまり、信号切換回路42から変調回路43に対して、どのセンサ41の信号が何番目に何秒間供給されているか等の情報を含んだ変調制御信号が制御部22から変調回路43に供給されている。そして、この変調制御信号に基づいて、変調回路43が、垂直帰線信号に非映像信号列N1であることを示す識別信号と、変調制御信号の情報を含んだ非映像信号列N1が形成するのである。
なお、垂直帰線信号に含まれる情報は、識別信号や変調制御信号の情報以外の信号を含んでいてもよく、とくに限定されない。
図1に示すように、符号53は、復調回路を示している。この復調回路は、映像信号から、非映像信号列N1だけを分離して、NTSC信号となっているセンサ信号を元の状態に戻すものである。この復調回路53は、前記画像調整手段30の制御部31によって制御されており、この制御部31からの分離信号が送られたときにのみ、映像信号の信号列を受信するように構成されている。なお、分離信号は、制御部31が非映像信号列N1の垂直帰線信号に含まれる前記識別信号を検出したときに、制御部31から復調回路53に送られるものである。
図2(A)に示すように、センサ41から供給される信号は、信号切換回路42からセンサ信号列Cの状態で変調回路43に送られる。すると、変調回路43において、センサ信号列Cに垂直帰線信号が接続された非映像信号列N1が形成される。
この非映像信号列N1は、変調回路43から切替部21に入力され、切替部21によって、映像信号SAにおける映像信号列N2と置換され、映像信号列N2が非映像信号列N1に置換された映像信号SBが送信部11から送信される。
送信部11から送信され受信部16で受信された映像信号SBは、画像再生手段15および画像録画手段17、非映像信号分離部50にそれぞれ配信される。そして、画像再生手段15には、画像調整手段30の置換部32によって非映像信号の部分が黒レベル等の一様な信号となった状態でおくられるから、画像を見やすくすることができる(図3(C))。一方、非映像信号分離部50に送られた映像信号SBは、その非映像信号列N1だけが復調回路53に受信され、かつ、非映像信号列N1が垂直帰線信号とセンサ信号に分離される。そして、垂直帰線信号に含まれる変調制御信号に基づいて、複数のセンサ41の信号を、各センサ41の信号を表示する表示器51に振り分けるから、各センサ41が検出する情報を表示器51によって確認できるのである。
さらになお、別の方法として、直前に送信された同一のフィールドの映像信号におけるNTSC信号列のうち、映像信号が非映像信号列に置換されている順番の前後いずれかの順番のNTSC信号列によって非映像信号列を置換すれば、画像再生手段15に表示される画像の垂直方向の解像度は低下するものの、画像の視覚的見苦しさを低減することができる。とくに、映像信号において映像信号を非映像信号列に置換する順番を毎回変更するようにしておけば、直前に送信された映像信号におけるNTSC信号列のうち、映像信号が非映像信号列に置換されている順番のNTSC信号列によって非映像信号列を置換することが可能となるから、画像の視覚的見苦しさをより一層低減することができる。
11 受信部
20 信号置換装置
21 切替部
Claims (2)
- 画像撮影手段によって撮影された映像の情報を含む映像信号を、該映像信号以外の信号からなる非映像信号に置換して送信する信号置換装置であって、
前記映像信号以外の信号を変調して前記映像信号における輝度情報と同じ電圧範囲かつ同じ周波数帯域の電気信号の前記非映像信号を形成する変調部と、
前記画像撮影手段と、該画像撮影手段が発信する映像信号を外部に送信する送信部との間に設けられ、前記画像撮影手段から送信される映像信号と、前記変調部から送信される非映像信号の両方が入力され、入力された前記映像信号と前記非映像信号のうちいずれか一方の信号を前記送信部に発信する切換部とを備えており、
前記映像信号が、複数本の映像信号列から構成されたものであり、
前記変調部が、
垂直帰線信号と前記非映像信号とからなる非映像信号列を形成するものであり、
前記切換部が、
前記映像信号における複数本の映像信号列のうち、いくつかの映像信号列を前記変調部から送信される非映像信号列に置換するものである
ことを特徴とする映像信号の置換装置。 - 画像撮影手段によって撮影された映像の情報を含む映像信号を、該映像信号以外の信号からなる非映像信号に置換して送信する信号伝達方法であって、
前記映像信号が、複数本の映像信号列から構成されたものであり、
前記映像信号以外の信号を変調して形成された前記映像信号における輝度情報と同じ電圧範囲かつ同じ周波数帯域の電気信号の前記非映像信号と垂直帰線信号とからなる非映像信号列を形成し、
前記映像信号における複数本の映像信号列のうち、いくつかの映像信号列を前記非映像信号列に置換するものである
ことを特徴とする映像信号の信号置換方法。
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