JPS61208992A - ビデオ信号分析処理方法およびその装置 - 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、ビデオ信号の処理に関する。さらに詳述すれ
ば、本発明はアナログ・デジタル変換を利用して行なわ
れるビデオ信号の分析処理方法およびその装置に関する
。

発明の背景技術 現在、種々のカラービデオシステム、例えば米国におい
てはＮ　’ｌ”　Ｓ　Ｃシステム、ヨーロッパの多くの
国においてはＰＡＬシステム、フランスにおいてはＳＥ
ＣＡＭシステムが知られており、その他特別使用のもの
や、基準外システムの乙のもあるが、いずれら水平およ
び垂直同期パルス、水平および垂直帰線パルス、および
ビデオ情報からなる複合ビデオ信号を利用している。さ
らにカラーシステムにあっては３つのビデオ情報がエン
コードされており、現実に近い色が再現される。カラー
ビデオに通常必要な３つの情報を検出する方法としては
種々あるが、いずれの場合においても輝度、ヒユーおよ
び飽和に関する情報が一般的に引き出される。輝度の表
わし方は特定色が中立無彩色スケールにおいて何処に位
置するかをもって表わす。ヒユーの表わし方は、その色
の周波数によりその色が赤、緑、ブルー等であることを
特定する。飽和はその色と白色光との混合度合で表わさ
れ、例えば完全な飽和色とは白色光を一切含まない色を
言い、他方パステルカラーは比較的多量の白色光を含む
色を言う。

以上の情報は主に人間の目がどのように色を認識するか
という原理に基づいたものである。実際、この情報自信
を複合ビデオ信号にエンコードするのは可能であり、そ
の方法も種々ある。例えば、複合ビデオ信号には加色法
に基づく３原色に関する情報を含めることができる。こ
の場合、３原色、例えば赤、青、緑、を相対容量の情報
（またはその３原色の差分についての情報をもって表わ
したり）、または３原色の補色、例えば黄色、シアン、
マジェンタの情報をもって表わすことも可能である。他
の技術としては、実際の明るさ、飽和、ヒユーに関する
情報を伝達することも可能であり、その例として、クロ
ミナンス、実輝度および仮想輝度の情報を用いる方法も
ある。また他の種類の情報をも複合ビデオ信号にエンコ
ードすることも可能である。

いずれの場合であっても自然色の再現を達成するために
は、少なくとも３つの色情報を複合ビデオ信号にエンコ
ードしなければならない。しかしながら、完全な自然色
を必要としない場合にあっては、１つまたは２つのその
ようなビデオ情報を複合ビデオ情報に載せることも可能
である。

映像処理においては、複合ビデオ信号は通常、その成分
に分析される。もし、ビデオの単一のフィールドまたは
フレームについてのみ処理が必要である場合は、例えば
静止画像が必要な場合は、実時間ビデオ処理は、常に動
作させる必要はない。

この場合、実時間全稼働式ビデオ処理システムの構成と
は違った構成で充分である。

複合ビデオ信号がその主要な構成部分に分析されれば、
それを処理することが可能となる。その処理は、まずア
ナログビデオ信号をデジタル形式に変換し、デジタル領
域において行なわれる。ビデオのデジタル処理には次の
ような（これらには限定されない）種々の動作がある。

例えば、■、圧縮、すなわち画像映像を表わすためのビ
ット数の縮少 ２、画像の強調 ３、景色の分析 ４、エツジ検出 ５、色補正 ６、色修正 ７、周波数の合成 ８、相関関係 ９、光学修正 １０、無彩色スケールの区分 １１、ゴースト除去 上述した種々の信号処理方法のいずれを実行する場合に
おいても、複合ビデオ信号から色情報や他の情報を分離
しなければならず、それによって初めて色情報等を個々
に扱うことが可能となる。

その方法の１つとして、複合ビデオ信号から３つのビデ
オ情報を同時にまず分析し、分析した情報をデジタルに
変換し、それをデジタルコンピュータに与えて処理する
方法がある。もし必要であれば、これら処理されたデー
タを再び組み合わせ、アナログ情報に変換し、映像表示
や伝送等に用いることも可能である。

第１図に示すシステムＩＯはその処理方式の一例である
。システムＩＯにおいて、複数のカメラ信号または他の
複合ビデオ信号の信号源、例えば１２．１４．１６のう
ちいずれか１つを適当なスイッチ回路１８のスイッチ１
８Ａ、１８Ｂまたは１８Ｃのいずれかを閉成することに
より選択される。

スイツチ１８は手動により動作されるか、もしくは制御
パネル２２の操作に応答して制御コンピュータ２０によ
り動作される。

スイツチ回路Ｉ８の出力２４からは複合ビデオ信号が出
力され、分析回路２５（点線で示す）に送られる。分析
回路２５には例えば３つの分析回路２６．２８．３０が
設けられている。図示の例においては、複合ビデオ信号
は赤、青および緑信号に分析される。さらに、出力２４
からの複合ビデオ信号は同期検出器３２に送られ、そこ
で複合信号から垂直、水平や他の同期情報が抜き出され
、抜き出した信号を制御コンピュータ２０や分析回路２
５（２６，２８，３０）等に送る。

分析回路２６．２８および３０は、夫々複合ビデオ信号
から赤、青、および緑の情報を引き出し、引き出した情
報をアナログ・デジタル変換回路３４゜３６および３８
に夫々入力する。これらアナログ・デジタル変換回路の
出力は、個々に記憶領域が設けられたメモリに、別個の
赤、青および緑のデジタル情報として記憶される。メモ
リ４０は３つの個別領域の他に種々のプログラムを記憶
する領域を有する。かかる記憶領域は、スクラッチパッ
ドメモリ等からなるものであってもよく、または１つの
大きなメモリ領域を有しそれが適当にメモリ区分４０Ａ
、４０Ｂ、４０Ｃおよび４０Ｄに区分けされているもの
であってもよい。この場合例えば区分け４０Ａには赤の
情報、４０Ｂには青の情報、４０Ｃには緑の情報が記憶
されるものとする。

またメモリ区分け４０Ｄには例えばプログラムやスクラ
ッチパッド等を記憶しておいてもよい。またメモリ区分
け４０Ｄは制御コンピュータ２０や信号処理コンピュー
タ４２により用いられ、赤、青、緑のデジタル情報を個
々に処理するようにしてもよい。情報が処理された後、
場合によっては、デジタル・アナログ変換器４４を用い
て、デジタル情報を元のアナログ情報に変換することも
可能である。尚、アナログ信号を再構成するためにはい
ずれのデジタル信号を用いることも可能である。

また、複合ビデオ信号を得るためには赤、青、緑の情報
信号を合成し、さらに適当な制御用および同期用の信号
を、アナログ・デジタル変換器に加える而に合成すれば
よい。この信号は、構成された後、メモリ区分４０Ｄに
おいて記憶しておくことが可能である。このようにして
得られたアナログ情報はＣＲＴ画面に表示を行なわせた
り、伝達等のために用いたりすることができる。

発明が解決しようとする問題点 ３つのアナログ・デジタル変換器３４．３６および３８
を用いて平行処理することにより、システム■０の動作
は非常に速く行なうことができ、必要な信号処理が達成
される。しかし、例えば単一フレームのビデオ信号を処
理し伝達するテレコン（電気通信による会議）やＣＡ　
’ｒ走査に用いられる場合においては、ビデオ信号は例
えば静止画像用であれば充分であるので、そのようなス
ピード処理は、必要とはならない。また、アナログ・デ
ジタル変換器はシステムｌＯの中においても高価なもの
の方に部類しシステム自身が非常に高価なものとなる。

発明の目的 以上の点に鑑み、本発明の目的は改良されたビデオ信号
処理方法およびその装置を提案することにある。

他の目的は、ビデオ信号処理を行なう装置をより低価格
で提供し得るものを提案することにある。　　　　　゛
本発明のさらに他の目的は、ビデオ信号処理システムに
必要なデジタル・アナログ変換器の数を減らすことにあ
る。

さらに本発明の他の目的は、従来システムの欠点を解消
することができるビデオ映像をデジタル的に処理する方
法およびその装置を提案することにある。

問題点を解決するための手段 本発明にかかるデジタル式カラービデオ信号を処理する
方法の好ましい一実施例においては、複合ビデオ信号を
複合デジタル信号に変換するステップが含まれている。

複合デジタル信号は次にメモリに記憶され呼出され、分
析され、第１分析信号を作り出す。この第１分析信号は
、メモリに記憶される。好ましくはこの複合デジタル信
号は再度メモリから呼出され、分析され、第２分析信号
が出力される。この第２分析信号はメモリに記憶される
。再々度複合デジタルがメモリから呼出され、第３分析
信号が分析抽出され、それもメモリに記憶される。これ
ら第１．第２および第３分析信号はいつでもメモリから
呼出され、適当な信号処理装置によって処理され得るよ
う待機状態にある。

本発明にかかるビデオ情報処理装置の好ましい実施例は
複数の入力のうちの１つをその出力に選択するスイッチ
回路と、該スイッチ回路の出力にその入力が接続された
アナログ・デジタル変換器とを有する。アナログ・デジ
タル変換器の出力にはメモリが接続され、デジタル情報
が記憶される。

メモリに記憶された情報を引き出し、分析するための回
路は上記スイッチ回路の２番目の入力部分に分析情報を
与え、このスイッチ回路に接続された制御回路により第
１入力部と第２人力部を適宜切り換え、メモリに分析信
号まはた複合信号のいずれか一方を選択的に供給する。

実施例 第２図は本発明にかかるビデオンステム１００を示す。

複数のカラー複合ビデオ信号情報源、例えばカメラ１１
２、カメラ＋１４、およびカメラ１１６がスイッチ回路
１１８に接続されている。

スイッチ回路＋１８はスイッチ１１８Ａ−１１８０を含
みそれらは、図示する場合においては、複合ビデオ信号
源例えばカメラ１１２，１１４．１１６の夫々に接続さ
れている。これらスイッチは制御コンピュータ１２０に
より選択的に動作され、カメラ１１２，１１４または１
１６の出力をスイッチ回路１１８の出力１２４に接続す
る。出力１２４は選択されたカメラからの複合ビデオ信
号をアナログ・デジタル変換器１２５の入力に与える。

さらに、出力１２４は複合ビデオ信号を同期検出器１３
２に供給し、それにより適当な水平、垂直、カラーバー
スト等の同期情報を複合ビデオ信号から公知の手段によ
り抜き取り、制御コンピュータ１２０に与える。同期検
出器１３２は処理を必要とする信号の種類や、種々のビ
デオ信号に適用可能なものを用いるか否かによって決め
られる。

アナログ・デジタル変換器１２５のデジタル出力はメモ
リ回路１４０に接続され、さらに制御コンピュータ１２
０および信号処理コンピュータ１４２に接続される。ア
ナログ・デジタル変換器１２５にカメラ１１２，１１４
，１１６のいずれを接続するかを、コントロールパネル
１２２を操作することにより決定され、コントロールパ
ネル１２２からの信号は制御コンピュータ１２０に人力
される。

デジタル・アナログ変換器１４４はメモリ１４０の出力
を受け、アナログ信号を分析回路２２５（点線で示す）
に与える。分析回路２２５には赤、青、緑の分析回路２
２６．２２８，２３０が設けられている。これらの回路
はさらにスイッチ回路ｔｔｇのスイッチｌ　１８Ｄ−１
１８Ｆに夫々接続されている。このようにして、分析回
路２２６，２２８゜２３０の出力は、コンピュータ１２
０により制御されアナログ・デジタル変換器１２５の入
力に接続可能である。同期検出器２３５は、適当な同期
情報を分析回路２２５（２２６，２２８，２３０）に与
えるために必要である。

動作において、アナログ・デジタル変換器１２５の入力
にはスイッチ回路＋１８により選択された信号が与えら
れ、それら信号はメモリ１４０の種々の部分に記憶され
る。例えば、制御コンピュータ１２０がカメラ１１２を
複合ビデオ信号源として選んだとすれば、そこからの複
合ビデオ信号はスイッチ１１８Ａを介して、アナログ・
デジタル変換器１２５に伝達される。アナログ・デジタ
ル変換器＋２５はアナログ複合ビデオ信号をデジタル複
合信号に変換し、変換されたデジタル複合信号はメモリ
１４０内の複合信号記憶用として特に設けた区分に記憶
される。複合デジタル信号はメモリ１４０から引き出さ
れ、デジタル・アナログ変換器１４４に送られ、そこで
複合信号が元のアナログ信号に戻される。次いで、この
アナログ信号は光分析回路２２Ｇの入力に与えられ、そ
こで複合信号から赤の情報が引き出される。次いで制御
コンピュータ１２０によりスイッチ回路１１８のスイッ
チ１１８Ａが開かれると共に、スイッチ１１８Ｄが閉じ
られる。これにより、分析赤信号がアナログ・デジタル
変換器】２５に送られる。

制御コンピュータ１２０の制御により、デジタル式に表
わされた光分析信号はメモリ１４０内の赤情報記憶用の
区分に記憶される。

この時点において複合信号は再びメモリ１４０から呼び
出されデジタル・アナログ変換器１４４へ供給され、そ
こでアナログ信号へ変換される。

デジタル・アナログ変換器１４４は複合信号を青分析回
路２２８へ送り、そこで複合信号から青情報が引き出さ
れる。制御コンピュータ１２０によりスイッチ１１８Ｄ
が開かれると共に、スイッチ１１８Ｅが閉じられる。そ
れにより、分析された青情報は青分析回路２２８からア
ナログ・デジタル変換器２２５へ送られ、そこでデジタ
ル情報に変換される。このデジタル情報はメモリ！４０
の青情報記憶用の区分に記憶される。

次ぎに、ケシタル・アナログ変換器１４４は再び複合デ
ジタル信号を受け、それを元のアナログ状態に変換する
。デジタル・アナログ変換器１４４はこのアナログ情報
を線分析回路２３０へ送り、そこで複合信号から線情報
が抽出される。制御コンピュータ１２０により、スイッ
チ１１８Ｅが開かれると共に、スイッチ１１８Ｆが閉じ
られ、それにより線分析回路２３０の出力はアナログ・
デジタル変換器１２５へ送られ、デジタルに変換される
。このデジタル式に表わされた線分析信号はメモリ１４
０の特定区分に適宜記憶される。

上述の如く、メモリ１４０に記憶された複合デジタル信
号は複数回、例えば３回に亘ってデジタル・アナログ変
換器１４４でアナログ式に変換され、分析回路に送られ
、順次界、青、緑（または他の成分）に分析されメモリ
に記憶される。

従って、分析された信号は、必要に応じて信号処理コン
ピュータ１４２においていつでも使用可能である。例え
ば、不純な色を取り除いたり、特定色だけを処理したり
、修正してコントラストや輪郭を強調し独特の映像を作
ることも可能である。

信号処理コンピュータにおいてメモリ１４０に記憶され
た情報を使用されコンピュータの仕事が終われば、その
情報は再びデジタル・アナログ変換器１４４へ送られ、
さらに伝送されたり、アナログ形式による映像表示に用
いられる。また、必要な場合は、第２図に示す如く複合
信号または分析信号をデジタル形式のまま出力してもよ
い。

言うまでもなく、信号処理コンピュータ１４２および制
御コンピュータ１２０を夫々の機能を果たすのに十分大
きな容量を持った１つのコンピュータで兼用させること
も可能である。また、本システムにおいては、上記実施
例で例示した３つの情報（赤、青、緑）の他に他の情報
をも処理することも可能であり、またそれ以外の情報や
３つ以下の情報を処理することも可能である。例えば、
本システムによりエンコードされたカラー情報のうち輝
度や色彩または他の形式の情報もしくは白黒に関する情
報を抽出し処理をすることも可能である。　第２図に示
す実施例においては、赤、青、緑の分析回路２２６，２
２８，２３０は夫々アナログ式回路であり、デジタル・
アナログ変換器１４４小マふ、Ｈ′惰ムＶ−手ｌ骨旦山
千九風ｌ斗プ目ｍｈ七飴る。しかし、これに限ることな
く、各分析回路はメモリ１４０（またはコンピュータ１
４２を）からデジタル信号を直接受け、デジタル的に処
理することら可能である。これにより、デジタル・アナ
ログ変換器１４４を省略することも可能である。

しかしながら、現在知られている分析回路の多くはアナ
ログ形式がほとんどであるので、上述の実施例が好まし
い実施の態様となる。デジタル形式で処理可能なビデオ
信号の分析回路が適当な価格で入手可能となれば、デジ
タル・アナログ変換器１４４を省く方が好ましい。

本発明によれば、さらにソフトウェア制御を用いること
により、一種類以上のシステムによる複合ビデオ人力を
識別し、それぞれについて処理することが可能となり、
また１つの種類のシステムから他の種類のシステムへ変
換することも可能である。例えば、ビデオ信号源１１２
の出力の種類がＰＡＬ方式のものとする。その信号をメ
モリ１４０に一旦記憶し、その複合信号を信号処理コン
ピュータ１４２へ出力し、そこでそれを例えばＮＴＳＣ
方式に変換せしめることら可能である。他の実施例にお
いては、制御コンピュータ＋２０により所望の形式にな
るように種々の複合および分析された信号を合成し、さ
らにコンピュータ内で作り出された信号をも合成し望み
通りの信号が最終的に出力されるようにすることも可能
である。

本発明においては、以上のような方式の変換や、信号の
再構成を幾つかの態様で行なうことも可能である。例え
ば、矩形形式のＮＴＳＣ方式から極形式へ変換すること
も可能である。

本発明の通常の動作は第３図に示すフローチャート３０
０でその概略が示される。ステップ３０２において、例
えばカメラ！１２がビデオ信号源として選択され、そこ
から最初の複合ビデオ信号が送られ処理が開始される。

ステップ３０４において複合ビデオ信号はデジタル形式
に変換されメモリ１４０に記憶される。複合デジタル信
号はステップ３０６において呼出され、必要に応じてア
ナログ形式に再び戻される。複合信号の分析または分離
はステップ３０８において行なわれる。

ステップ３１０において、分析信号がアナログ・デジタ
ル変換器へ送られるようスイッチ回路の入力が切り換え
られ、次いでステップ３１２において分析信号がメモリ
に記憶される。次にステップ３１４において、全ての分
析が完了しているか否かが判断される。分析が完了して
いなければ、すなわち複合信号から抽出されるべき信号
が全て分析抽出されていなければ、制御はスイッチ３０
６へ戻り、複合信号が再び呼び出され次の分析ステップ
が開始される。もし、全ての分析がステップ３１４にお
いて終了されていれば、制御はステップ３１６へ進み、
分析信号（必要な場合は複合信号も含む）が信号処理コ
ンピュータや他の同様な回路手段により処理される。ま
た、各分析信号がメモリに記憶されるや否や、点線で示
す如く、ステップ３１２から直接ステップ３１６へ進み
、直ちに分析信号の処理を行なうことも可能である。い
ずれの場合においてら、ステップ３１Ｂにおいて信号処
理が終了するとステップ３１８において信号が出力され
る。

本発明においてはスイッチ回路１１８として種々のらの
、例えば金属製のリレー回路等のアナログ式スイッチ回
路を用いることが可能である。さらに、種々のそして複
数の高速記憶用集積回路ＲＡＭ、例えば工業規格４１６
４型６４ｋｘｌＲＡＭチップをメモリ１４０に用いるこ
とも可能である。

また、制御コンピュータ１２０や信号処理コンピュータ
１４２としては、例えばＡｄｖａｎｃｅｄ　Ｍｉｃｒ。

Ｄｅｖｉｃｅｓ（ＴＭ）２９００やＴｅｘａｓ　Ｉｎｓ
ｔｒｕｍｅｎｔｓ（ＴＭ）ＴＭＳ　　３２０型マイクロ
プロセッサ−等のマイクロプロセッサ−を用いるのが好
ましい。これらコンピュータの接続やプログラムは当業
者には容易である。また、例えばＴｈ１ｒｄ　Ｄｏｍａ
ｉｎ（ＴＭ）ＲＳＳ　　１０２で知られる同期検出回路
等を用いてフレーム同期検出器１３２を設けることも可
能である。カラービデオ信号を種々のカラー成分に分析
する回路としては、例えばＭｏｔｏｒｏｌａ製の（ＴＭ
）ＭＣ１３７７が知られている。さらに、アナログ・デ
ジタル変換器１２５としてはビデオ信号／Ｉ’％　、＜
　’ｒ　　Ｌ’轟’ＥｉＪＪり　％Ｉ　ｖ−ｒ　、、＋
　−ｈ↓ｌ　　−ｙ’ｔＡ　　Ｉ　　Ｃユ、、−ｎｎｔ
ｚサンプル／秒で動作するものが好ましく、さらに二値
化の８ビツト出力がメモリ＋４０に接続可能なものが好
ましいが、これに限られることはない。

上述のような部品で構成されることにより、ビデオの静
止画像を得るのに十分な速さの割合で複合ビデオ信号や
分析ビデオ信号のサンプリングを行なうことができる。

また、デジタル・アナログ変換器１１４も８ビツト変換
器で構成し、上述と略同じ速さの割合で動作するものが
好ましい。

以上詳述した如く、本発明に係る装置は所期の目的を達
成し上述の利点が発揮されるものである。

尚、本発明は上述の実施例に限られることなく、種々の
変形例や別の実施例も当業者であれば十分考察されると
ころである。例えば上述の実施例に基づいたもので同等
なハードウェアやソフトウェアを開発することも可能で
ある。また、さらに大型信号処理コンピュータを採用し
、上述の分析やスイッチ機能をコンピュータ内で処理さ
せ、動作のザイクルや信号の選出を全てコンピュータ内
で実行させることも可能である７従って本発明は承付の
特許請求の範囲に含まれ得る種々の変形例や実施例をら
含むものと解する。

【図面の簡単な説明】

第１図は３つの並列接続されたアナログ・デジタル変換
器を用いた並列処理型のヒデオ信号処理システムの一実
施例のブロック図；第２図は１つのアナログ・デジタル
変換器を用いた本発明に係る好ましい実施例のブロック
図：第３図は本発明の動作を示すフローチャートである
。 １１２．１！４，１１６・・・カメラ、１１８・・・ス
イッチ回路、１２０・・・制御コンピュータ、１２５・
・・アナログ・デジタル変換器、１４０・・・メモリ、
１４２・・・信号処理コンピュータ、１４４・・デジタ
ル・アナログ変換器。 特許出願人　　ラーカル・データ・コミュニケーション
ズ・インコーボレ ーテッド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複合ビデオ信号を複合デジタル信号に変換し、該複
   合デジタル信号をメモリに記憶し、該メモリから該複合
   デジタル信号を呼出し、該複合デジタル信号から第１分
   析信号を抽出し、該第１分析信号を上記メモリに記憶す
   ることを特徴とするビデオ信号の分析処理方法。 ２、前記特許請求の範囲第１項記載の方法であって、さ
   らに上記メモリから上記複合デジタル信号を再度呼出し
   、該複合デジタル信号から第２分析信号を抽出し、該第
   ２分析信号を上記メモリに記憶することを特徴とするビ
   デオ信号の分析処理方法。 ３、前記特許請求の範囲第２項記載の方法であって、さ
   らに上記メモリから上記複合デジタル信号再々度呼出し
   、該複合デジタル信号から第３分析信号を抽出し、該第
   ３分析信号を上記メモリに記憶することを特徴とするビ
   デオ信号の分析処理方法。 ４、複合ビデオ信号を複合デジタル信号に変換する手段
   と、該複合デジタル信号を記憶するメモリ手段と、該メ
   モリから該複合デジタル信号を呼出す呼出し手段と、該
   複合デジタル信号から第１分析信号を抽出する分析抽出
   手段と、該第１分析信号を上記メモリに記憶する手段と
   を有することを特徴とするビデオ信号の分析処理装置。