JPH10336690A - 画像信号入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像信号を他の処理手段に入力する画像信号
入力装置において、その画像信号の入力処理、中でも輝
度信号に関わる入力処理を迅速に行うこと。 【解決手段】 ビデオ信号は、クランプ回路３にて基準
レベルを合わせた後、Ａ／Ｄ変換器５へ入力される。Ａ
／Ｄ変換器５は４ｆｓｃのクロックに同期してビデオ信
号をサンプリングする。Ａ／Ｄ変換器５の出力は、直接
または４データ加算平均回路７を介してセレクタ９に入
力される。４データ加算平均回路７は、Ａ／Ｄ変換器５
が出力するデータを連続する４個毎に加算平均し、加算
平均後の４データ加算平均データは輝度信号に対応す
る。ＤＭＡ制御部１１を介してこの４データ加算平均デ
ータをメモリ１３に記憶した後、セントロインタフェー
ス１７を介してパーソナルコンピュータ３１に入力すれ
ば、入力処理のデータ量は通常の４分の１となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、輝度信号に正弦波
状の色副搬送波を重畳させてなる画像信号を、他の処理
手段に入力する画像信号入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ビデオ信号，テレビジョン信
号等の画像信号は、各画素の輝度に応じて強度が変化す
る輝度信号に、各画素の色を表す色副搬送波を重畳させ
て構成されている。この画像信号をコンピュータ等の処
理手段に入力する画像信号入力装置としては、画像信号
を色副搬送波の周波数（ｆｓｃ）の４倍の頻度（４ｆｓ
ｃ）または８倍の頻度（８ｆｓｃ）でサンプリングして
デジタルデータとし、その全データをコンピュータ等に
入力する装置が知られている。

【０００３】このように、４ｆｓｃまたは８ｆｓｃでサ
ンプリングされたデータは容易に元の画像信号に復調す
ることができる。そこで、コンピュータ等では、復調し
た画像信号から輝度信号を抽出して対応する画像をモノ
クロで表示するプレビュー動作や、そのプレビュー動作
実行中にキャプチャーキーが操作された場合にその時点
の画像信号をメモリに取り込むキャプチャー動作等を実
行している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、４ｆｓｃま
たは８ｆｓｃでサンプリングされたデータは非常にデー
タ量が多く、それらのデータをコンピュータに入力する
処理や、それらのデータに基づきコンピュータでプレビ
ュー動作等を実行する処理には長い処理時間が必要であ
った。このため、例えばプレビュー動作ではコマ数を大
幅に間引かないと画像信号の進行に追従できず、また、
そのようにして表示されたモノクロ画像にも有意の遅れ
時間が生じていた。従って、キャプチャー動作による画
像信号の取り込みを、所望のタイミングで行うことがで
きなかった。また、画像信号に対してコンピュータ等で
プレビュー動作，キャプチャー動作以外の処理を行う場
合も、同様にして処理時間の短縮が課題となっていた。

【０００５】そこで、本発明は、画像信号を他の処理手
段に入力する画像信号入力装置において、その画像信号
の入力処理を迅速に行うこと、中でも輝度信号に関わる
入力処理を迅速に行うことを目的としてなされた。

【０００６】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記目
的を達するためになされた請求項１記載の発明は、輝度
信号に正弦波状の色副搬送波を重畳させてなる画像信号
を、他の処理手段に入力する画像信号入力装置であっ
て、上記画像信号を所定のタイミングでサンプリングす
るサンプリング手段と、該サンプリング手段がサンプリ
ングした上記画像信号に基づき、上記画像信号から上記
輝度信号を抽出する輝度信号抽出手段と、該輝度信号抽
出手段が抽出した輝度信号を上記処理手段に入力する入
力手段とを備えたことを特徴としている。

【０００７】このように構成された本発明では、画像信
号をサンプリング手段にて所定のタイミングでサンプリ
ングし、該サンプリングされた画像信号から輝度信号抽
出手段にて輝度信号を抽出し、その後、該抽出された輝
度信号を入力手段にて処理手段に入力している。このた
め、処理手段に入力される信号には色副搬送波に関わる
データがなく、全体としてのデータ量が減少する。従っ
て、輝度信号に関わる画像信号を処理手段へ入力する処
理を迅速に行うことができる。また、処理手段へ入力さ
れる画像信号は既に輝度信号を抽出した状態となってい
るので、処理手段における処理も軽減することができ
る。従って、本発明では、輝度信号に関わる入力処理を
迅速に行うことができ、例えばプレビュー動作等の各種
処理をきわめて正確かつ迅速に実行することができる。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成に加え、上記色副搬送波が、直角２相変調方式、振幅
変調方式、または位相変調方式によって上記輝度信号に
重畳され、上記サンプリング手段が、上記色副搬送波の
周波数のｎ（ｎは２以上の自然数）倍の頻度で上記画像
信号をサンプリングし、上記輝度信号抽出手段が、上記
サンプリング手段が連続してサンプリングしたｎ（ｎは
上記値と等しい）個の上記画像信号の平均値を求めるこ
とにより、上記輝度信号を抽出することを特徴としてい
る。

【０００９】正弦波信号の各時点における値を周波数の
ｎ（ｎは２以上の自然数）倍の頻度でサンプリングし、
連続してサンプリングされたｎ個の値の平均値を求める
と、その平均値は「０」すなわち振動中心の値と一致す
る。また、色副搬送波は正弦波状であるので、その振動
中心の軌跡は輝度信号に一致する。そこで、本発明で
は、周波数のｎ倍の頻度で画像信号をサンプリングし、
そのサンプリングしたｎ個の画像信号の平均値を求める
ことにより輝度信号を抽出している。このため、有限個
のデータをサンプリングしてその平均値を求めるといっ
たきわめて簡単な処理により、画像信号から輝度信号を
抽出することができる。また、処理手段に入力されるデ
ータのデータ量はｎ分の１となる。従って、本発明で
は、請求項１記載の発明の効果に加えて、輝度信号に関
わる入力処理を一層迅速に行い、各種処理を一層正確か
つ迅速に実行することができるといった効果が生じる。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の構
成に加え、上記ｎが４または８であることを特徴として
いる。色副搬送波の周波数（ｆｓｃ）の４または８倍
（４ｆｓｃまたは８ｆｓｃ）の頻度で画像信号をサンプ
リングすると、サンプリングされたデータを容易に元の
画像信号に復調することができる。また、この方法は従
来から一般的に採用されている。本発明では、サンプリ
ング手段が４ｆｓｃまたは８ｆｓｃで画像信号をサンプ
リングするので、請求項２記載の発明の効果に加えて、
従来の装置に若干の改良を加えるだけで容易に適用する
ことができるといった効果が生じる。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれかに記載の構成に加え、上記入力手段が、上記輝度
信号抽出手段が抽出した輝度信号、または、上記サンプ
リング手段がサンプリングした画像信号のいずれか一方
を、指示に応じて選択的に上記処理手段に入力可能なこ
とを特徴としている。

【００１２】本発明では、入力手段は、輝度信号抽出手
段にて抽出した輝度信号、またはサンプリング手段にて
サンプリングした画像信号のいずれか一方を、指示に応
じて選択的に処理手段に入力する。このため、輝度信号
に関わる入力処理は前述のように迅速に行え、色に関わ
るデータを保持した画像信号も指示に応じて処理手段に
入力することができる。すなわち、本発明では、請求項
１〜３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、色に関
わるデータを保持した画像信号も処理手段に入力するこ
とができるといった効果が生じる。なお、この場合、４
ｆｓｃまたは８ｆｓｃでサンプリングを行えば、前述の
ように元の画像信号に容易に復調することができ、処理
手段における処理も簡略化，迅速化することができる。

【００１３】請求項５記載の発明は、請求項４記載の構
成に加え、上記処理手段が、上記画像信号に応じた画像
をモノクロで表示するプレビュー動作と、所定の指示が
なされたとき、その時点の上記画像信号を取り込むキャ
プチャー動作とを実行可能であり、上記入力手段が、上
記処理手段のプレビュー動作実行中には上記輝度信号
を、上記処理手段のキャプチャー動作実行中には上記画
像信号を、それぞれ上記処理手段に入力することを特徴
としている。

【００１４】本発明では、前述のように輝度信号に関わ
る入力処理を迅速に行うことができる。処理手段の上記
プレビュー動作実行中には入力手段が輝度信号を処理手
段に入力するので、そのプレビュー動作に関わる処理を
迅速に行って、プレビュー動作のコマ数を増やすと共に
遅れ時間を減らすことができる。このため、キャプチャ
ー動作を実行させるための上記所定の指示も、所望のタ
イミングで的確に行うことができる。また、入力手段
は、上記キャプチャー動作実行中には上記画像信号を処
理手段に入力する。このため、色に関わるデータを保持
した画像信号を良好に取り込んで復調することができ
る。従って、本発明では、請求項４記載の発明の効果に
加えて、プレビュー動作およびキャプチャー動作を良好
に実行することができるといった効果が生じる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。図１は、本発明が適用された画像信号
入力装置１の構成を表すブロック図である。なお、画像
信号入力装置１は、以下に述べるように、画像信号とし
てのビデオ信号５１（図２）受信してパーソナルコンピ
ュータ３１に入力する装置である。

【００１６】図２は、ビデオ信号５１の一例を表す説明
図である。図２に例示するように、ビデオ信号５１は、
画素の位置を揃えるための水平同期信号５３と、色信号
を復調するためのカラーバースト信号５５と、画像の各
画素の輝度，色等を表す映像信号５７とから構成されて
いる。なお、映像信号５７は、各画素の輝度に応じて強
度が変化する輝度信号に、各画素の色を表す色副搬送波
５９（図３）を重畳させて構成されている。また、ビデ
オ信号５１はＮＴＳＣ方式で変調されており、色副搬送
波５９は直角２相変調方式で変調されている。従って、
色副搬送波５９は画素の色に応じた位相および振幅を有
し、一つの画素内では一定の周波数ｆｓｃ（＝３．５７
９５４５ＭＨｚ）を有する正弦波となっている。

【００１７】図１に戻って、画像信号入力装置１に入力
されたビデオ信号５１は、クランプ回路３を介してＡ／
Ｄ変換器５へ入力される。クランプ回路３はビデオ信号
５１の水平同期信号５３（カラーバースト信号５５でも
よい）を検出して、映像信号５７の高さ方向の基準レベ
ルを合わせるものである。また、Ａ／Ｄ変換器５には周
波数４ｆｓｃのクロックが入力され、このクロックに同
期して映像信号５７をサンプリングし、デジタルデータ
として出力している。

【００１８】Ａ／Ｄ変換器５が出力するデジタルデータ
は、直接または４データ加算平均回路７を介してセレク
タ９に入力されている。４データ加算平均回路７は、Ａ
／Ｄ変換器５が出力するデジタルデータを連続する４個
毎に加算平均する回路である。セレクタ９は、Ａ／Ｄ変
換器５が出力する全データ、またはそのデータを４デー
タ加算平均回路７にて加算平均した４データ加算平均デ
ータの、いずれか一方を選択し、ＤＭＡ制御部１１を介
してメモリ１３に直接記憶させる回路である。更に、画
像信号入力装置１は、各種演算を実行するＣＰＵ１５、
および、パーソナルコンピュータ３１との間でデータの
送受信を行うセントロインタフェース１７を備えてお
り、セレクタ９，メモリ１３，ＣＰＵ１５，およびセン
トロインタフェース１７はバス１９を介してデータを送
受信可能に接続されている。

【００１９】ここで、４データ加算平均回路７の動作に
ついて説明する。図３に例示するように、色副搬送波５
９は、一つの画素内では周波数ｆｓｃの正弦波となって
おり、これを４ｆｓｃのクロックに同期したタイミング
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４でサンプリングすると、互いに
９０°ずつ位相がずれた時点における信号強度が得られ
る。よって、この４データを加算平均すると、その平均
値は色副搬送波５９の振動中心の値と一致する。従っ
て、４データ加算平均回路７を介してセレクタ９に入力
される４データ加算平均データは、映像信号５７の、色
副搬送波５９が重畳されていない輝度信号に対応する。
そこで、ＣＰＵ１５はセレクタ９の選択状態を制御し
て、必要に応じて上記輝度信号を抽出している。

【００２０】次に、ＣＰＵ１５が実行する処理について
図４のフローチャートを用いて説明する。なお、ＣＰＵ
１５は、画像信号入力装置１の電源が投入されると、図
示しないＲＯＭに記憶されたプログラムに基づきこの処
理を実行する。処理を開始すると、先ずＳ１（Ｓはステ
ップを表す：以下同様）にてビデオ信号５１が受信され
ているか否かを判断する。ビデオ信号５１が受信されて
いない場合は（Ｓ１：ＮＯ）、このステップにて待機
し、ビデオ信号５１が受信されると（Ｓ１：ＹＥＳ）、
続くＳ３へ移行する。Ｓ３では、セレクタ９の制御モー
ドとして４データ平均モードを選択する。すると、４デ
ータ加算平均回路７を介してセレクタ９に入力された４
データ加算平均データが、ＤＭＡ制御部１１を介してメ
モリ１３に記憶される。

【００２１】続いて、メモリ１３に記憶された４データ
加算平均データをＳ５にて取り込み、Ｓ７にてそのデー
タをパーソナルコンピュータ３１へ転送（入力）する。
４データ加算平均データは前述のように輝度信号に対応
している。そこで、パーソナルコンピュータ３１では、
この４データ加算平均データに基づき、ビデオ信号５１
に応じた画像をモノクロで表示するプレビュー動作を実
行する。

【００２２】続くＳ９では、パーソナルコンピュータ３
１の操作状態を読み取り、図示しないキャプチャーキー
が入力されたか否かを判断する。キャプチャーキーが入
力されていなければ（Ｓ９：ＮＯ）、前述のＳ５，Ｓ７
を繰り返し実行し、４データ加算平均データをパーソナ
ルコンピュータ３１へ転送し続ける。この間、パーソナ
ルコンピュータ３１は上記プレビュー動作を続行し、上
記モノクロの画像をビデオ信号５１の進行に応じてコマ
送りで表示する。

【００２３】キャプチャーキーが入力されると（Ｓ９：
ＹＥＳ）、Ｓ１１へ移行し、セレクタ９の制御モードと
してノーマルモードを選択する。すると、Ａ／Ｄ変換器
５からセレクタ９に直接入力された全データが、ＤＭＡ
制御部１１を介してメモリ１３に記憶される。続くＳ１
３では、メモリ１３に記憶された上記全データを取り込
み、Ｓ１５にて全そのデータをパーソナルコンピュータ
３１へ転送して一旦処理を終了する。

【００２４】このとき、パーソナルコンピュータ３１
は、上記全データを取り込むキャプチャー動作を実行す
る。上記全データは４ｆｓｃの頻度でサンプリングされ
たデータであるので、このデータは容易に元のビデオ信
号５１に復調することができる。そこで、パーソナルコ
ンピュータ３１は、上記キャプチャー動作により取り込
んだ全データからビデオ信号５１を復調し、図示しない
プリンタによる画像形成処理等の各種処理に利用する。

【００２５】このように、画像信号入力装置１では、４
ｆｓｃでサンプリングしたデータを加算平均することに
よって、輝度信号に対応する４データ加算平均データを
抽出し、パーソナルコンピュータ３１に転送する動作
（４データ平均モード）と、上記サンプリングした全デ
ータ（色に関わるデータを保持している）をパーソナル
コンピュータ３１に転送する動作（ノーマルモード）と
を、セレクタ９のモード切り換えによって選択的に実行
することができる。

【００２６】そして、パーソナルコンピュータ３１のプ
レビュー動作実行中には、４データ平均モードを選択し
ているので、パーソナルコンピュータ３１に転送するデ
ータ量はノーマルモードの４分の１になり、その入力処
理を迅速に行うことができる。また、パーソナルコンピ
ュータ３１に転送された上記データは既に輝度信号を抽
出した状態となっているので、そのままでモノクロ画像
に対応し、パーソナルコンピュータ３１における処理を
軽減することができる。従って、上記プレビュー動作を
きわめて迅速に行って、プレビュー動作のコマ数を増や
すと共に遅れ時間を減らすことができる。このため、キ
ャプチャー動作を実行させるためのキャプチャーキーの
入力も、所望のタイミングで的確に行うことができる。

【００２７】また、パーソナルコンピュータ３１のキャ
プチャー動作実行中には、ノーマルモードを選択して上
記全データを転送している。この全データは４ｆｓｃで
サンプリングされたデータであるので、きわめて容易に
ビデオ信号５１を復調することができ、パーソナルコン
ピュータ３１における画像形成等の処理をきわめて良好
に実行することができる。

【００２８】なお、上記実施の形態において、Ａ／Ｄ変
換器５がサンプリング手段に、４データ加算平均回路７
が輝度信号抽出手段に、セントロインタフェース１７お
よびＣＰＵ１５が入力手段に、パーソナルコンピュータ
３１が処理手段に、それぞれ相当する。また、本発明
は、上記実施の形態になんら限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施する
ことができる。

【００２９】例えば、上記実施の形態ではビデオ信号５
１を４ｆｓｃでサンプリングしているが、任意のｎｆｓ
ｃ（ｎは２以上の自然数）でサンプリングしてもよい。
ビデオ信号５１が、直角２相変調方式，振幅変調方式，
または位相変調方式により色副搬送波５９を重畳したも
のであれば、ｎｆｓｃで連続してサンプリングしたｎ個
のデータを加算平均することにより、上記実施の形態と
同様に輝度信号を抽出することができる。従って、この
場合も輝度信号の入力処理を迅速に行うことができる。
但し、４ｆｓｃまたは８ｆｓｃでサンプリングする場
合、復調を容易にしてパーソナルコンピュータ３１での
処理を簡略化，迅速化することができると共に、従来の
装置に若干の改良を加えるだけで容易に適用することが
できる。

【００３０】また、ビデオ信号５１が色副搬送波５９を
ＦＭ変調方式で重畳したものであっても、適切なフィル
タ回路等を介して輝度信号を抽出すれば本発明を適用す
ることができる。この場合も、パーソナルコンピュータ
３１へ入力するデータのデータ量を減らすと共に、パー
ソナルコンピュータ３１における処理も軽減することが
でき、上記データの入力処理を迅速に行うことができ
る。更に、本発明は、ビデオ信号５１以外にも、テレビ
ジョン信号等、いわゆるコンポジット信号を他の処理手
段に入力する装置であれば何にでも適用することがで
き、また、コンピュータ等の処理手段と本発明の画像信
号入力装置とを一体に格納した装置や、本発明の画像信
号入力装置が入力した画像信号に対してコンピュータ等
でプレビュー動作，キャプチャー動作以外の処理を行う
場合にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された画像信号入力装置の構成を
表すブロック図である。

【図２】その画像信号入力装置に入力されるビデオ信号
の一例を表す説明図である。

【図３】そのビデオ信号の色副搬送波を表す説明図であ
る。

【図４】上記画像信号入力装置における処理を表すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１…画像信号入力装置 ５…Ａ／Ｄ変換器 ７
…４データ加算平均回路 ９…セレクタ １３…メモリ １
５…ＣＰＵ １７…セントロインタフェース ３１…パーソナル
コンピュータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 輝度信号に正弦波状の色副搬送波を重畳
   させてなる画像信号を、他の処理手段に入力する画像信
   号入力装置であって、 上記画像信号を所定のタイミングでサンプリングするサ
   ンプリング手段と、 該サンプリング手段がサンプリングした上記画像信号に
   基づき、上記画像信号から上記輝度信号を抽出する輝度
   信号抽出手段と、 該輝度信号抽出手段が抽出した輝度信号を上記処理手段
   に入力する入力手段とを備えたことを特徴とする画像信
   号入力装置。
2. 【請求項２】 上記色副搬送波が、直角２相変調方式、
   振幅変調方式、または位相変調方式によって上記輝度信
   号に重畳され、 上記サンプリング手段が、上記色副搬送波の周波数のｎ
   （ｎは２以上の自然数）倍の頻度で上記画像信号をサン
   プリングし、 上記輝度信号抽出手段が、上記サンプリング手段が連続
   してサンプリングしたｎ（ｎは上記値と等しい）個の上
   記画像信号の平均値を求めることにより、上記輝度信号
   を抽出することを特徴とする請求項１記載の画像信号入
   力装置。
3. 【請求項３】 上記ｎが４または８であることを特徴と
   する請求項２記載の画像信号入力装置。
4. 【請求項４】 上記入力手段が、上記輝度信号抽出手段
   が抽出した輝度信号、または、上記サンプリング手段が
   サンプリングした画像信号のいずれか一方を、指示に応
   じて選択的に上記処理手段に入力可能なことを特徴とす
   る請求項１〜３のいずれかに記載の画像信号入力装置。
5. 【請求項５】 上記処理手段が、上記画像信号に応じた
   画像をモノクロで表示するプレビュー動作と、所定の指
   示がなされたとき、その時点の上記画像信号を取り込む
   キャプチャー動作とを実行可能であり、 上記入力手段が、上記処理手段のプレビュー動作実行中
   には上記輝度信号を、上記処理手段のキャプチャー動作
   実行中には上記画像信号を、それぞれ上記処理手段に入
   力することを特徴とする請求項４記載の画像信号入力装
   置。