JPH01119187A - ビデオ信号中に含まれている標識記号の認識方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオ信号中に含まれている標識記号（識別
子）の認識方法に関する。

従来技術 視聴者の負担、支払金額により経済的に財政的にまかな
われる民間提供者のテレビプログラム（番組）は正当な
権限資格性（使用権）のない視聴者を排除するため暗号
化乞介して提供され得る。受信するには特別のデコーダ
が必要であり、このデコーダは相応の料金と引替えに番
組提供者から利用できる機会が与えられる。上記デコー
ダは例えばビデオ信号中に含まれている標識記号（識別
子）乞評価し、当該記号の認識がなされるとはじめてデ
コーダ？解放し、その結果このデコーダは受信された画
像？、デコーディング乞介して（暗号解読、復号７介し
て）表示可能にする。

実際上越る問題としては、障害（ノイズ）のある場合に
も当該識別子？明瞭に認識して、正当な資格性のある者
に番組受信のための暗号解読（デコーディング）を行な
えるようにし、識別子の認識されない場合はデコーダ暑
ブロッキング（阻止）ｒる必要性の問題が起る。

発明の目的 本発明の課題ないし目的とするところはノイズを伴なう
信号の場合にも標識記号（識別子）の認識を行ない得る
方法及び回路装置暑提供することにある。

発明の構成 上記課題は本発明によれば請求範囲１の上位概念による
方法においてその特徴事項にて特定された構成要件によ
り解決される。

本発明の方法により、悪い伝送路状態の場合とか又は伝
送路中にノイズが入り込んだ場合に生じ得るような外乱
、障害が所定の限界内で許容され得る。標識記号又は類
似の信号が存在するか否かについての確実性のある情報
、表示７生じさせ得ないようなノイズ、外乱の度合のち
る際はじめて、当該認識はなされないものとなる。

実施例 次に図乞用いて本発明乞説明する。

第１図ａに示す標識記号は”＋”符号を有する文字”Ｃ
”である。この大きさの記号馨形成するにに夫々６０の
画素馨有するほぼ４０本のライン７要する。よって全部
で２４００の画素が存在する。当該認識検出の際はたん
に輝度信号のみが評価される。基本方式によれば画像内
容がメモリの内容と比較される。

当該標識記号の適正な認識は次のような外乱の影響に受
は得る。

一振幅の変動 一外乱信号 一位相の変動 振幅ノイズの防止は増幅度制御のため各半像（フィール
ド）ごとに１つ又は２つの白色（ホワイト）のラインの
送信により行なわれ得る。

別の態様、手法によれば、１つの窓にて１つの信号乞検
出し、その際例えば全部で４つの窓が設けられ得る。第
３の態様手法によればコントラストの豊かな輝度信号７
用いることにある。

ノイズ（外乱）の防止はアナログローパスフィルタによ
りおよび／又は１つの窓における複数事象の予測により
又は比較判別基準として基準信号Ｚ用いての受信信号の
相関関数の計算により行なわれ得る。

位相変動の防止手段によればビデオ信号における変動乞
わずかじか起り得ないようにすることにあり、（その際
同期化のためクロック発生器を利用し得る）、又は、前
述の場合におけるように、当該の信号と基準信号との相
関関数の計算を行なうことにある。

２つの異なる信号の相関に適する相関関数は次の数学的
関係式により表わされる。

上記式の示しているところによれば相関関数の各点が、
種々の信号間の所定の位相値の場合における画素の１対
の積の和乞成す。両信号が同位相χ有する場合最大値が
得られる。

適当な相関回路を第２図に示す。この相関回路には入力
端子１ン介してｎビットで量子化されたデジタル信号が
供給され、これら信号はメモリ２にて記憶された基準値
と結合される。上記相関回路は複数のＤフリップフロッ
プＤ［１−Ｄ１４’Ｙ有するシフトレジスタ３乞有し、
それらのフリップフロップ中には当該信号、すなわち、
各ラインごとにチエツクさるべき１５の個所、ポイント
、（画素）が直列的に書込まれる。

従って、Ｄフリップフロラプ段の数は各画像ラインごと
の画素の数に相応する。メモリ２中に各ラインに対して
記憶される基準値は同様に１５である。

各ＤフリップフロップＤＯ−Ｄ１４の入力側から、およ
びメモリ２の出力側から、結合回路ＭＯ−，Ｍ１４乞有
するロジック結合回路装置４へ線路が延びている。線路
の数ｎは各画素を量子化するためのビットの数ｎに相応
する。結合回路ＭＱ−Ｍ１４は乗算回路でちり得、最も
簡単な場合はｅｘＣ１υ、８１ｖθＯｒ回路である。結
合回路ＭＯ−Ｍ１４の出力側からＤフリップフロップか
ら成る記憶装置５に、また、ここから加算回路６に線路
が延びている。加算回路６においては相関された値が加
算される。信号間の一致かない場合は値口が生じ、一致
が完全に生じる場合は各ビットごと及び各画素ごとに値
１５が生じる。

加算回路６の出力側は中間メモリ７に接続されており、
この中間メモリには夫々のチエツクされるラインごとに
当該和が中間記憶される。

各画素の決定に用いられるビットの数ｎに相応して、加
算回路６の出力側にて、４Ｘ２Ｘｎ本の線路が必要であ
る。

各画素ごとに３ビツトｖ相関させる結合回路ＭＯ−Ｍ１
４の構成例乞第６図に示す。この結合回路は６つのｅｘ
ｃｌｕｓｉｖｅ　−ｏｒ　’ｆ−ト８とアンドデート９
と７有する排他的論理和 （ｅｘｃ１ｕｓｉｖθｏｒ　）回路によって構成されて
いる。

第５図は標識記号の評価用のブロック接続全体を示す。

アナログビデオ信号、殊に輝度信号ＬＳｉｄローパスフ
ィルタ１０を介して導かれる。

その際そのローパスフィルタの遮断周波数は次のように
選定されている、即ち４つの画素と２つの順次連続する
ラインにより、１つのラインの１つの評価さるべき画素
（個所、ポイント）が定まるように選定されている。そ
れにひきつづいて、比較器１１（これには基準電圧Ｒ６
ｆ１が供給される）によっては１つの画素（ポイント）
が１ビツトで描かれるように当該ビデオ信号は量子化さ
れる。比較器１１の後方に１５のＤフリップフロップＤ
Ｏ〜Ｄ１４が設けられており、その際第２図におけると
異なって、出力側にて信号が取出される。相関はメモリ
２に記憶されている基準値で行なわれる。結合回路装置
４中にはｅｘｃｌｕｓｉｖｅ　ｏｒ　）ｆ　−トＭ　Ｏ
−Ｍ　Ｑ　１４の形のｅｘｃｌｕｓｉｖｅ　ｏｒ素子が
設けられており、この素子にはシフトレジスタ３のＤフ
リップフロップＤｏ−Ｄ１４の出力と、メモリ２の出力
との双方が供給される。ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ　ｏｒデー
トＭ［１−Ｍ１４の出力側は加算回路６に導かれ、そこ
からメモリ１２に導かれている。

メモリ１２内で、メモリロケーションはマトリクスを形
成し、このマトリクスにおいては水平方向に延在する１
５のポイント（画素）及び垂直方向に延在する２０のラ
インの相関値が夫夫４ビット語の形で記憶されている。

デジタル入力信号ＬＳと、基準値列により形成される仮
想の基準信号との間で位相整合の際、各ラインに対して
中央にて１つの最大値が得られる。ノイズのない状態で
の１つのラインに対するアナログ表示を第４図ａに狭幅
のカーブで示しである。ノイズのある状態では第４図す
の鐘状のカーブが生じる。

ノイズ７伴なうが、適正な標識記号？適正でない（誤っ
た）標識記号と識別し得るため、比較判定値（識別基準
）として、鐘状カーブに次のような限界値が関与せしめ
られる。すなわち当該限界値？越えると、上記鐘状カー
ブの値が値１χとり下回ると値０乞とるように限界値が
上記鐘状カーブ中に関与せしめられる。このことはマト
リクスの各水平方向ラインに対して比較器１３乞用いて
行なわれる。この比較器にはそのつど順次、相関された
値が、メモリ１２から第１入力端を介して供給され、限
界値はＲ８ｆ２として第２入力端を介して供給される。

限界値により、マトリクスは第６図に示すように、画像
的に３つの領域Ｚ１〜Ｚ３に分けられる。このマトリク
スにおいて限界値に対して適正な位置関係の存在する場
合は両周辺領域Ｚ１、ｚ３にてたんに０のみが、中央領
域Ｚ２にて１のみが存在しなければならない。実際上、
次のような場合には必ずしもそのようにはならない、即
ち、例えば、標識記号を表わす信号の位相−および／又
は振幅ノイズにより当該信号が基準信号と著しく偏差す
る場合必ずしもそのようなあるべき状況にはならない。

このような場合には周辺領域ｚ１．ｚ３においても１が
発生し、一方、中央領域Ｚ２には０が生じ得る。

領域Ｚ１〜Ｚ３内に存在する値の例えば２０係の誤り割
合の場合標識記号はなお適正なものとして見做されるべ
きものである。上記誤り割合の評価のため、後続の遅延
回路１５とコンパレータ１６と７有する後続の加算回路
１４が用いられる。遅延回路１５の出力側から加算回路
１４までフィードバック回路が設けられている。

その場合各ラインに対して順次、相関された値の、鐘状
カーブ乞考慮して１”又はＯ”として量子化された値が
加算され、その結果別のコンパレータ１６に供給される
。その際、２０俤誤り割合乞許容する場合はコンパレー
タ１６に供給される基準値Ｒｅｆ　３は最大値（これは
標識記号のあるビデオ信号に誤りのない除虫じることと
なる）χ２０％下回る。その際コンパレータ１６の出力
側における状態は標識記号の認識の可否について規定的
である。従って、コンパレータ１６の出力信号により、
後続の、ここには図示してないデコーダが制御され得、
このデコーダにより、標識記号の認識の際デコーダが作
動され、それの認識のなされない際遮断される。その際
デコーダにより、符号化された残りのビデオ信号が次の
ようにデコードされ得る、すなわち注視者がプログラム
乞所望のように追跡、つきとめ得るようにデコードされ
得る。

第７図には加算回路１４と遅延回路１５とコンパレータ
１６とから成る直ぐ上に述べた回路部分によりなされる
評価過程がフローチャートの形で示されている。この場
合領域Ｚ１〜Ｚ３は６つのステップでチエツクされ、和
（加算）の条件の充足される場合標識記号は認識された
ものと評価され、充足されていない場合は認識されてい
ないものと評価される。

本発明によれば請求項１の方法において、第２方法とし
て相関関数として下記の関数を用いることができる。

識記号χ含むビデオ信号の１成分乞複数の例えば直 １５の水平方向の画素と垂を方向で数えて複数の例えば
２０本のラインとから成るマトリクスとして評価し、そ
の際各ラインごとに相関を別個に行ない、それにひきつ
づいて相関の結果乞同様にマトリクスとして中間記憶す
る第３方法乞用いることができる。

本発明によれば上記方法において相関の結果？ライン（
行）ごとに当該値より大又はより小の比較判定基準値に
より第１基準値と比較し、当該比較値を状態例えば１及
びＤの形で同じくマドＩＪクスとして中間記憶せしめる
第４方法を用いることができる。

さらに本発明によれば上記第４方法においてマ）　ＩＪ
クス乞６つの垂直の領域に分け、それら領域の各々にお
いて状態（１及び０）の数を当該値より犬又は小の比較
判定基準値により別の基準値と比較し、当該比較結果乞
”ＹＥＳ”又は”　Ｎｏ”判定情報として出力し、更に
一致ン表わす”ＹＥＳ”判定情報の際のみ当該標識記号
は認識されたものと評価するようにした第５方法を使用
できる。

また本発明によれば第４方法においてマトリクスの状態
（１及び′０）の状態の数？加算し、その和ン、当該値
より犬又は小の比較判定基準により別の基準値と比較し
、”ＹＥＳ”又は”ＮＯ”判定情報として当該比較結果
の出力乞行ない、”　ＹＥＳ”判定情報の際は標識記号
乞認識されたものと評価する方法を使用できる。

また本発明によれば、第１から６までのいずれか１又は
複数の方法においてアナログビデオ信号乞ローパスフィ
ルタ乞介してフィルタリングし、それにひきつづいて粗
い分解能で、例えば各画点ごとに１ビツトでデジタル化
する。

また本発明によれば相関回路２，３．４，５゜６．７；
１２Ｙ設け、該回路にはビデオ信号の、当該標識記号７
含む成分と基準信号とが供給され、上記相関回路２．　
３．　４．　５．　６．　７；１２には１つのコンパレ
ータ回路１３．　１４゜１５．１６が後置接続されてお
り、このコンパレータ回路には相関の結果と別の基準値
とが供給され、更に、比較回路（コンパレータ回路）１
３．１４，１５．１６の出力側に標識記号、認識信号が
取出可能であるビデオ信号内に含まれている標識記号の
認識回路装置Ｚ第１回路装置として使用できる。

また本発明によれば上記第１回路装置において相関回路
はシフトレジスタ３と、基準値用メモリ２と、ロジック
結合回路装置４と、記憶装置５と、加算回路６と、別の
メモ１７７．１２とＹＷＬ、その際シフトレジスタ３の
直列入力側にデジタル化ビデオ信号が供給され、更に、
−方ではシフトレジスタ３の並列出力側が、他方ではメ
モリ２の出力側が、ロジック結合回路装置４の入力側と
接続されており、更に、上記ロジック結合回路装置４の
出力側が、加算回路６の入力側に接続されており、また
、上記加算回路の出力側は別のメモ’Ｊ７，１２と接続
されている第１回路装置馨使用できる。

また本発明によれば上記第１又は第２回路装置において
上記相関回路はコンパレータ１３乞有し、該コンパレー
タの一方の入力側は別のメモリ１２の出力側と接続され
、その他方の入力側に基準値（Ｒｅｆ　２　）が供給さ
れる第１回路装置乞使用できる。

また本発明によれば上記第６回路装置において上記コン
パレータ回路は別の加算回路１４と、別のメモリ１５と
、別のコンパレータ１６と乞有し、その際刈の加算回路
１４の第１入力端はコンパレータ１３の出力側と接続さ
れ、上記加算回路１４の出力側は別のメモリ１５？介し
て別のコンパレータ１６の入力側と、当該側の加算回路
１４の第２入力端とに接続されており、別のコンパレー
タ１６の他方の入力側に別の基準値が供給され、別のコ
ンパレータ１６の出力側に標識記号−認識（検出）信号
が取出可能である回路装置を使用できる。

また本発明によれば第１〜第６回路装置のうち１又は複
数において上記相関回路にはローパスフィルタ１０とコ
ンパレータ１１が前置接続されており、その際ビデオ信
号はローパスフィルタ１０を介してコンパレータ１１の
入力側に供給され、基準値がコンパレータ１１の他方の
入力側に供給され、更に、コンパレータ１１の出力側に
デジタルビデオ信号が取出可能である第１回路装置馨使
用できる。

更に本発明によれば第１〜第４回路装置までのいずれか
１又は複数に記載の回路装置において上記相関回路のシ
フトレジスタ３ば１５段、例えばＤフリップフロップ（
ＤＯ・・・・・・Ｄ１４）’ａ？有し、更に、ロジック
結合回路として１５の排他的論理和回路（ＭＯ・・・・
・・Ｍ１４）’＆設け、更に、加算回路６に後置接続の
記憶装置１２は水平方向に１５の値、垂直方向に２０の
値のマトリクスの形のメモリロケーション７有する。

発明の効果 本発明によればノイズを伴なう信号の場合にも標識記号
の認識を行ない得、悪い伝送路状態の場合とかノイズ７
伴なう場合の外乱、障害乞所定の限界内で許容し、標識
記号又に類似の信号が存在するか否かについての確実性
のある情報、データ表示暑し得ないような外乱の度合の
ある際はじめて認識はなされ得ないものとの結果が出さ
れるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は標識記号（識別子）及びこの識別子により占有
される画像スクリーン上の面乞表わす説明図、゛第２図
は相関関数の計算用の回路のブロック接続図、第３図は
第２図のブロック構成における結合回路の実施例のブロ
ック接続図、第４図はノイズのある状態とノイズのある
状態での１つのラインに対するアナログ表示として相関
関数により生じるカーブの説明図、第５図は標識記号の
評価用のブロック構成全体の接続図、第６図は相関関数
で計算された値の表の説明図、第７図は上記表の評価の
ための７０−チヤート乞衣わす流れ図である。 １・・・入力端子、２・・・メモリ、３・・・シフトレ
ジスタ、４・・・ロジック結合回路装置、６・・・加算
回路 ａｂ 日９．１ り Ｆｉ　ｇ、２ Ｆｉ９．７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ビデオ信号中に含まれている標識記号の認識方法に
   おいて、上記ビデオ信号の当該標識記号を含む成分を基
   準信号と、相関関数に従つて相関結合し、当該相関の結
   果を基準値と比較し基準値を上回る相関結果の際当該標
   識記号を適正なものとして認識し、そうでない場合は誤
   りであると認識することを特徴とするビデオ信号中に含
   まれている標識記号の認識方法。