JPH02262774A

JPH02262774A - 光ディスクと映像信号合成装置

Info

Publication number: JPH02262774A
Application number: JP8446889A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Iizuka; 裕之飯塚
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1990-10-25

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光ディスクに記録されたアナログ映像信号の任
意の領域を、他の映像と同一の画面上に重ね合わせて表
示するのに用いる光ディスク及び映像信号合成装置に関
するものである。

従来の技術近年、外部から入力したアナログ映像信号上にディジタ
ル画像を重ね合わせて、もしくはディジタル画像の一部
をアナログ映像信号で置き換えて同一画面上に表示する
映像処理技術（以下スーパーインポーズと称す）を用い
たパーソナルコンピュータ（以下パソコンと称す）やビ
デオ編集システムが普及している。

以下図面を参照しながら、上述した映像信号合成装置の
従来例としてのパソコンを用いた映像信号合成装置につ
いて説明する。第５図はスーパーインポーズ機能を有す
るパソコンの映像処理部の一般的な構成について示した
ブロック図である。

第５図において５１はパソコン外部から入力された外部
映像信号、５２は同期抽出回路、５３は画像メモリ制御
回路、５４は画像メモリで、その内部にデジタル画像デ
ータが記録されている。５５は映像信号合成回路、５６
は内部映像信号、５７は領域指定信号である。

以上の様に構成された映像信号合成装置について、以下
その動作を説明する。

まず、ＶＴＲやビデオディスクプレーヤー等の映像信号
発生源（図示せず）から外部映像信号５１がパソコンに
入力される。同期抽出回路５２では入力された外部映像
信号５１から水平同期信号、垂直同期信号を抽出し、画
像メモリ制御回路５３に送出する。これらの映像同期信
号は画像メモリ制御回路５３が画像メモリ５４内の画像
データを読み出す際に読み出しアドレスを計算するのに
用いられる。読み出されたディジタル画像データは内部
映像信号５６として映像信号合成回路５５へ送られ外部
映像信号５１と合成される。いま外部映像信号５１の一
部を内部映像信号５６の画面で置き換える場合を考える
と、映像信号合成回路５５内では表示画面上での内部映
像信号５６の表示位置を示す領域指定信号５７に従って
外部映像信号５１の一部を内部映像信号５６で置き換え
る処理が行われる。領域指定信号５７の作成は画像メモ
リ制御回路５３が行っている。即ち、画像メモリ５４内
の各ディジタル画像データに属性を持たせて記録してお
き画像メモリ制御回路５３が水平同期信号、垂直同期信
号を用いてこの属性と共に表示すべき画像データを画像
メモリ５４から読み出し、この属性を用いて画像メモリ
制御回路３５が領域指定信号５７の作成を行う。以上の
操作によって同一画面上に異なる二つの画面を分割して
表ボしている。

（例えば「トランジスタ技術Ｊ１９８５年３月号４０９
〜４１Ｇへ°−ジ）発明が解決しようとする課題しかしながら前記のような構成では、外部から入力され
る映像信号は、どの様な画面が入力されるかは定まって
いないため、領域指定信号はおのずと画像メモリ内のデ
ジタル画像データの属性として作成される。このため画
面の分割はあくまでもデジタル画像を中心に行われる。

例えばデジタル画像で作った飛行機をアナログ動画の任
意の位置に表示することは、領域指定信号をデジタル画
像から作成できるため可能であるが、アナログ映像信号
の画面上で任意の位置に移動する飛行機をデジタル画面
と組み合わせ、て表示するのは、アナログ映像信号から
領域指定信号が作成できないため困難である。すなわち
外部から取り込まれたアナログ映像信号と領域指定信号
は全く無関係であり、アナログ映像信号に従った領域指
定信号を作成するのは困難であるという課題を存してい
た。

アナログ映像信号から領域指定信号を作成する方法とし
てクロマキーを用いた手法が存在する。

この手法は重ね合わせる対象物の背景を特定の色（一般
的には青色）にして撮影を行い、この特定色の領域をク
ロマキー信号発生器で検出し領域指定信号を作成する手
法である。しかしながらこの手法では重ね合わせる対象
物の背景を同一色としなければならず、背景にとられれ
ず撮影したアナログ映像信号の任意の領域を他の映像と
重ね合わせることが困難であるという課題を有していた
。

本発明は上記問題点に鑑み、アナログ映像信号に従った
領域指定信号を作成可能な光ディスクと映像信号合成装
置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明の光ディスクはアナロ
グ映像信号を複数の領域に分割する分割データと音声デ
ータからなるデータ列と、前記アナログ映像信号とを周
波数多重して記録するという構成を備えたものである。

さらに、本発明の映像信号合成装置は外部から入力され
た外部映像信号から映像同期信号を抽出し出力する同期
抽出手段と、前記映像同期信号と同期をとって光ディス
クを再生する再生手段と、前記再生信号からアナログ映
像信号と分割データと音声データを分離する分離手段と
、分割データを蓄える記憶手段と、前記記憶手段内の分
割データを読み出し、前記映像同期信号に従って領域指
定信号を発生する領域指定信号発生手段と、前記領域指
定信号に従って前記外部映像信号と前記アナログ映像信
号を合成し出力する映像信号合成手段と、前記音声デー
タを音声信号に変換するデジタルアナログ変換手段と、
外部から入力された外部音声信号と前記音声信号を合成
して出力する音声合成手段を具備するという構成を備え
たものである。

作用本発明は上記した構成によってアナログ映像信号を複数
の領域に分割する分割データをアナログ映像信号に従っ
て作成し、アナログ映像信号と分割データを同一の記録
媒体に記録するため、再生時には分割データを用いてア
ナログ映像信号に従った領域指定信号が作成可能となる
。

実施例以下、記録媒体に光学式ビデオディスクを用いた場合の
本発明の光ディスク及び映像信号合成装置について、第
１図、第２図、第３図、第４図を参照しながら説明する
。

まず第１の実施例として、第２図、第４図を用いて本発
明の請求項１記載の光ディスクについて説明する。

第４図は本発明の一実施例の光ディスクに記録される記
録信号の周波数スペクトラムを示した図で、ディジタル
音声が記録される光学式ビデオディスクの記録信号の周
波数スペクトラムに等しい。・第４図において、横軸は
周波数で縦軸は記録レベルを示し、２０はコンパクトデ
ィスク（以下、ＣＤと略記する）と同一の手法で変調さ
れたデジタルデータの周波数スペクトラム、２１．２２
は周波数変調された２チヤンネルのアナログ音声信号の
周波数スペクトラム、２３はアナログ映像信号の周波数
スペクトラムである。アナログ映像信号は中心周波数８
．５ＭＨｚ（周波数偏移１．７ＭＨｚ）の映像ＦＭ搬送
波に変換され、２チヤンネルのアナログ音声信号は中心
周波数２．３ＭＨｚ及び２．８ＭＨｚ（周波数偏移±１
００ＫＨｚ）の音声ＦＭ搬送波に変換される。一方、分
割データと音声データからなるデータ列はＣＤと同様の
８−１４（以下、ＥＦＭと称す。ＥＦＭは　Ｅｌｇｈｔ
　ｔｏ　ＦｏｕｒｔｅｅｎＪｏｄｕｌａｔｌｏｎの略）
変調を受けた後帯域制限されて他の信号と周波数多重さ
れて光学式ビデオディスクに記録される。

第２図は本発明の請求項１記載の光ディスクの一実施例
における分割データの記録フォーマットの模式図である
。第２図（ａ）は光学式ビデオディスクに記録されるデ
ータ列の記録最小単位であるフレームの模式図、第２図
（ｂ）はサブコードフレームの模式図、第２図（Ｃ）は
パックの模式図である。光学式ビデオディスクに記録す
るデータ列は、第２図（ａ）で示すフレームが１秒間に
７３５０個の割合で記録される。１フレームは１バイト
のサブチャンネル記憶域４２と３２バイトのメインチャ
ンネル記憶域４３とフレーム同期域４１からなる。標本
化周波数４４．１ｋＨｚ１　量子化ビット数１６で量子
化された２チヤンネルの音声データは２４バイト毎に分
割され、８バイトの誤り検出訂正符号と共にメインチャ
ンネル記憶域４３に記録される。サブチャンネル記憶域
４２にはサブコードとよばれる副データが１バイト記録
される。サブコードの１バイトは各ビットがそれぞれチ
ャンネルに対応しており、これらのチャンネルをＰチャ
ンネル、Ｑチャンネル−１０００、Ｗチャンネルと呼ん
でいる。すなわちサブチャンネル記憶域４２には８個の
サブチャンネルが存在する。連続する９８フレ一ム分の
サブチャンネル記憶域４２でサブコードフレームを構成
する。サブコードフレームは１秒間に７５個存在する。

この様子を第２図（ｂ）に示す。最初の２フレ一ム分の
サブチャンネル記憶域４２でサブコードフレーム同期４
４を構成し、残りの９６フレ一ム分のサブチャンネル記
憶域４２でＰチャンネルからＷチャンネルまでのサブチ
ャンネルを記録する。Ｐチャンネル４５は光学式ビデオ
ディスクの各チャプターの先頭で１にセットされるフラ
グである。

Ｑチャンネル４５には時間情報やチャプター等のアドレ
スが記録されている。ＲチャンネルからＷチャンネルの
６個のサブチャンネル（以降Ｒ−Ｗチャンネルと略記す
る）は統一して扱われる。Ｒ〜Ｗチャンネルの８ビツト
はシンボルと呼ばれ、９６シンボルでパケットを構成す
る。１パケツトは２４シンボル毎に分割され、２４シン
ボルでパック４７．４８．４９．５０を構成する。第４
図（Ｃ）はパックの模式図で、各パックは先頭から１シ
ンボルのコマンド領域５１．１シンボルのインストラク
シ１ン領域５２．２シンボルのパリティ領域５３．１８
シンボルのユーザーデータ領域５４．４シンボルのパリ
ティ領域５５からなる。

コマンド領域５１はバック内の記録内容の大まかな分類
を示すのに使用される。コマンド領域６１の上位３ビツ
トはモードビット、下位３ビツトはアイテムビットと呼
ばれる。モード０（０００）、アイテムＯ（０００）は
０モードと呼ばれ、パック内の全てのシンボルはＯであ
る。モード１（００１）、アイテム０　（０００）はラ
インゲラフィックスモードと呼ばれ、２８８×２４ドツ
トのラインデイスプレィを用いてバック内に記録された
データを表示するのに用いる。モード１（００１）、ア
イテム１　（００１）はテレビグラフィックスモードと
呼ばれ、２８８Ｘ１９２ドツトのグラフィック画面を表
示するするのに必要なデータが記録されている。本実施
例ではＲ〜Ｗチャンネルのコマンド領域５１に現在未定
義であるモード２（０１０）アイテムＯ（０００）を使
用する。このモード２は分割データが記録されたパック
であることを示し、アイテムＯは分割データの記録形式
がビットマツプ形式であることを示す。分割データはユ
ーザーデータ領域５４に記録する。分割データは横３８
４ドツト、縦２４０ドツト（３８４列、２４０行）のビ
ットマツプデータである。即ち、一画面を３８４Ｘ２４
０のドツトに分割して各ドツトに１ビツトのデータを割
り当てる。従ってこのビットが０か１かによって１つの
画面は２゜つの領域に分割される。この光学式ビデオデ
ィスクの再生時には、分割データの各ビットが１である
領域は光学式ビデオディスクから再生されたアナログ映
像信号が映像信号合成装置から出力され、０である領域
は外部から入力された外部映像信号が出力される。１画
面の分割データは１１５２０バイト（３８４Ｘ２４０／
８）であり、ユーザーデータ領域５４には１２バイト（
１６シンボル×６ビツト／８ビツト）のデータ記録域が
あるため、９６０個のパックを用いて１画面分の分割デ
ータを記録する。この９６０個の最初と最後のパックの
インストラフシロン領域５２をそれぞれ１（０００００
１）、２　（００００１０）とし、他のパック（インス
トラフシロン領域は０　（００００００））と区別する
。最初のパックは画面の最上位行の左端から９８ドツト
分に対応し、次のパックはその右側に位置する。従って
１パケツト（４バツク）で１行分の分割データを記録す
る。分割データの最後のパックは画面の右下に対応する
。１画面分の分割データのデータ量は時間に換算すると
３．２秒相当のデータ量に値する。従って、３゜２秒お
きにスーパーインポーズする領域を更新することが出来
る。

以上のように本実施例によれば、アナログ映像信号と分
割データを同一の記録媒体に記録することによりアナロ
グ映像信号に依存した領域指定信号を作成できる光ディ
スクを実現することが出来る。

次に、第２の実施例として、第３図を用いて本発明の請
求項２記載の光ディスクについて説明す第３図は本発明
の請求項２の一実施例における分割データの記録フォー
マットの模式図である。

第３図において（ａ）は光学式ビデオディスクに記録す
るデータ列の模式図である。第３図（ａ）に於て３０は
標本化周波数４４．　１　ｋ　Ｈｚ、　　量子化ビット
数１４で量子化された２チヤンネルの音声データ、３２
は分割データを記録する２ビツト幅のセクタである。２
ビツトの分割データと１４ビツトの音声データからなる
１６ビツトデータはメインチャンネル記憶域４３（第２
図（ａ）参照）に記録される。この時分割データは１６
ビツトデータの下位位置に配置する。２３５２サンプル
（１サンプルは２ビツト）のデータでセクタを構成する
。１セクタの時間長は第１の実施例で説明した１サブコ
ードフレームの時間長に等しい。第３図（ｂ）は分割デ
ータを記録するセクタの模式図である。各セクタ３２は
５８８バイト（２３５２Ｘ２／８）で、先頭から１２バ
イトの同期パターン３５．２バイトのヘッダ３６．５２
８バイトのデータ領域３７．４６バイトの補助領域３８
からなる。同期パターン３５はセクタ３２の先頭を検出
するために固定パターンが記録される。ヘッダ３６の上
位２ビツトはＯに固定し、下位６ビツトを第１の実施例
で示したコマンド領域、インストラクション領域として
使用する。具体的にはヘッダ３６の第１バイトにはモー
ド、アイテムを３ビツトずつ用いて記録し、第２バイト
の下位６ビツトをインストラクション領域として複数の
セクタからなる１画面分の分割データの最初のセクタと
最後のセクタの検出に使用する。データ領域３７には分
割データを記録する。１画面分の分割データは第１の実
施例と同様にビットマツプ形式で作成され、１セクタの
データ領域３７に５２８バイトずつ記録する。５２８バ
イトのデータは１１行分の分割データに相当する。従っ
て２２セクタで１画面分の分割データが記録できる。１
画面の最終行の分割データを記録したセクタは９行分の
分割データのみを記録し、残りの°データ領域３７は０
を記録しておく。補助領域３８の４６バイトは常にＯを
記録する。２２セクタは時間に換算すると約０．３秒に
相当する。従って、０．３秒おきにスーパーインポーズ
する領域を更新することが出来る。

次に、第３の実施例として、第１図を用いて第１の実施
例、第２の実施例で示した光学式ビデオディスクを用い
た映像信号合成装置の動作について説明する。第１図は
本発明の一実施例における映像信号合成装置のブロック
図である。第１図に於て１は光学式ビデオディスク、２
は再生手段、３は分離手段、４は分割データ、５はアナ
ログ映像信号、６は音声データ、７は記憶手段、８は領
域指定信号発生手段、９は領域指定信号、１０は映像同
期信号、１１は同期信号抽出手段、１２は外部から入力
された外部映像信号、１３は映像信号合成手段、１４は
外部から入力された外部音声信号、１５はデジタルアナ
ログ変換器、１６は音声合成手段である。

以上のように構成された映像信号合成装置について以下
その動作を説明する。映像信号合成装置の外部から入力
された外部映像信号１２は映像信号合成手段１３と同期
信号抽出手段１１へ入力される。同期信号抽出手段１１
は外部映像信号１２から垂直同期信号、水平同期信号を
抽出し映像同期信号１０として出力する。光学式ビデオ
ディスク１は第１の実施例もしくは第２の実施例の光デ
ィスクであり、分割データと音声データとアナログ映像
信号が記録されている。再生手段２は映像同期信号１０
と同期をとって光学式ビデオディスク１を再生する。再
生手段２から出力された再生信号は分離手段３へ入力さ
れ、復調された後、分割データ４、アナログ映像信号５
、音声データ６に分離され出力される。音声データ８は
デジタルアナログ変換器１５でアナログ信号に変換され
、音声合成手段１６で映像信号合成装置の外部から入力
された外部音声信号１４とミキシングされて外部に出力
される。分割データ４は記憶手段７に保存される。領域
指定信号発生手段８は映像同期信号１０に従って記憶手
段７の読み出しアドレスを発圧し、分割データ４を記憶
手段７から読み出す。読み出された分割データ４は領域
指定信号発生手段８内で領域指定信号９の発生に使用さ
れる。

分割データ４はビットマツプ形式で記憶手段７内に記録
されているため、領域指定信号発生手段８は読み出した
分割データ４のパラレルシリアル変換を行い、映像同期
信号１０と同期をとって出力するという動作を行う。映
像信号合成手段１３は領域指定信号に従ってアナログ映
像信号５と外部映像信号１２を切り換えて出力する。結
果として、光学式ビデオディスクエに記録されたアナロ
グ映像信号の指定された領域が映像信号外部映像信号１
２にスーパーインポーズされることとなる。

以上のように本実施例によれば、光学式ビデオディスク
１を外部映像信号１２と同期をとって再生し、記憶手段
７内に蓄えられた分割データ４に従って外部映像信号１
２の一部を光学式ビデオディスク１内の映像信号で置き
換えて出力することが可能となる。この際、領域指定信
号９は分割データに従って作成す、Ｓため、クロマキー
を用いた画面の重ね合わせのように、重ね合わせる領域
の背景を同一色で撮影しておく必要はない。また映像信
号合成装置内に音声合成手段１６を具備しているため映
像信号だけでなく音声信号のミキシングも可能な映像信
号合成装置を実現できる。

なお、上記実施例では分割データはビットマツプ形式で
光ディスクに記録していたが、分割データのデータ形式
はこれに限ることはなく領域指定信号発生手段が領域指
定信号を作成するのに必要なデータ形式であればどんな
形式でも良い。例えば、領域が変わるドツトの座標デー
タを分割データとして記録したり、ビットマツプ形式の
データをランレングス圧縮して記録する等種々のデータ
形式が考えられる。

発明の効果以上のように本発明の光ディスクは、アナログ映像信号
を複数の領域に分割する分割データと音声データからな
るデータ列と、前記アナログ映像信号とを周波数多重し
て記録することによりアナログ映像信号に基づいた領域
分割が可能な光ディスクを実現できる。さらに、本発明
の映像信号合成装置は外部から入力された外部映像信号
から映像同期信号を抽出し出力する同期抽出手０段と、
前記映像同期信号と同期をとって光ディスクを再生する
再生手段と、前記再生信号からアナログ映像信号と分割
データと音声データを分離する分離手段と、分割データ
を蓄える記憶手段と、前記記憶手段内の分割データを読
み出し、前記同期信号に従って領域指定信号を発生する
領域指定信号発生手段と、前記領域指定信号に従って前
記外部映像信号と前記アナログ映像信号を合成し出力す
る映像信号合成手段と、前記音声データを音声信号に変
換するデジタルアナログ変換手段と、外部から入力され
た外部音声信号と前記音声信号を合成して出力する音声
合成手段を具備しているため、光ディスクを外部映像信
号と同期をとって再生し、記憶手段内に蓄えられた分割
データに従って外部映像信号の一部を光デイスク内の映
像信号で置き換えて出力する映像信号合成装置が実現で
きる。

この際、領域指定信号は分割データに従って作成するた
め、クロマキーを用いた画面の重ね合わせのように、重
ね合わせる領域の背景を同一色で撮影しておく必要はな
い。また映像信号合成装置内に音声合成手段を具備して
いるため映像信号だけでなく音声信号のミキシングも可
能な映像信号合成装置を実現できる。これにより例えば
、光ディスクに記録されたアナログ映像信号の画面上で
任意の位置に移動する物体を外部から入力された映像信
号に組み合わせて表示することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における映像信号合成装置の
ブロック図、第２図は本発明の一実施例における分割デ
ータの記録フォーマットの模式図、第３図は本発明の一
実施例における分割データの記録フォーマットの模式図
、第４図は本発明の一実施例の光ディスクに記録される
記録信号の周波数スペクトラムを示した図、第５図はス
ーパーインポーズ機能を有するパソコンの映像処理部の
一般的な構成について示したブロック図である。１・・・光学式ビデオディスク、２・・・再生手段、３
・・・分離手段、４・・・分割データ、５・・・アナロ
グ映像信号、６・・・音声データ、７・・・記憶手段、
８・・・領域指定信号発生手段、９・・・領域指定信号
、１０・・・映像同期信号、１１・・・同期信号抽出手
段、１２・・・外部映像信号、１３・・・映像信号合成
手段、１４・・・外部音声信号、１５・・・デジタルア
ナログ変換器、１゜６・・・音声合成手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アナログ映像信号を複数の領域に分割する分割デ
ータと音声データが時分割に配置されたデータ列と、少
なくとも前記アナログ映像信号とを周波数多重して記録
したことを特徴とする光ディスク。
（２）上位Ｍビットが音声データで下位Ｎビットがアナ
ログ映像信号を複数の領域に分割する分割データである
Ｍ＋Ｎビットのデータからなるデータ列と、少なくとも
前記アナログ映像信号とを周波数多重して記録したこと
を特徴とする光ディスク。
（３）外部から入力された外部映像信号から映像同期信
号を抽出し出力する同期抽出手段と、前記映像同期信号
と同期をとって少なくとも請求項１もしくは請求項２の
光ディスクを再生し再生信号を出力する再生手段と、前記再生信号から少なくともアナログ映像信号と分割デ
ータを分離し出力する分離手段と、前記分離手段から出
力された分割データを蓄える記憶手段と、前記記憶手段内の分割データを読み出し、前記映像同期
信号に従って領域指定信号を発生する領域指定信号発生
手段と、前記領域指定信号に従って前記外部映像信号と前記アナ
ログ映像信号を合成し出力する映像信号合成手段を具備
することを特徴とする映像信号合成装置。
（４）分離手段が再生信号中の音声データも分離出力し
、前記音声データを音声信号に変換するデジタルアナログ
変換手段と、外部から入力された外部音声信号と前記音声信号を合成
して出力する音声合成手段を具備することを特徴とする
請求項３記載の映像信号合成装置。