(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと、この本体ケースに設けられた入力端子と、この入力端子から入力された映像信号を取り込む入力部と、この入力部からの映像信号のフレーム間の映像データを比較して、この映像が静止画であるか動画であるかを判定する動き検出手段と、この動き検出手段の判定結果に基づき表示画像を生成する表示画像生成部と、この表示画像生成部からの表示画像を表示する表示部と、を備え、
前記動き検出手段は、
比較する映像データのフレーム映像信号を構成するフィールド映像の垂直方向および、水平方向の画素を所定の分割数で格子状に分割し、これらの格子内の画素を含む画素群を比較点として映像データを比較する比較手段と、この比較手段の結果から映像が静止画であるか動画であるかを判定する判定手段と、を有し、
１回目の比較手段の結果が動画である場合には、映像入力信号のフレーム間の映像データの比較点を水平方向に所定の画素数分オフセットさせ、比較点を更新する、
構成とした映像表示装置。
【請求項２】
前記比較点は、２のｎ乗の数の画素群から構成される請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記画素群は、２のｎ乗の画素数から構成される請求項１または２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記比較点の数は、２のｎ乗となる請求項１から３のいずれか一つに記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記分割数は、２のｎ乗となる分割数とした請求項１から４のいずれか一つに記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記入力部は、複数の映像信号を入力する構成とした請求項１から５のいずれか一つに記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記表示部は、複数の表示画面を表示する構成とした請求項１から６のいずれか一つに記載の映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば医療用に用いられる映像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の医療用に用いられる映像表示装置の構成は、以下のような構成となっていた。
【０００３】
すなわち、本体ケースと、この本体ケースに設けられた入力端子と、この入力端子に接続された入力部と、この入力部からの映像信号の表示画像を生成する表示画像生成部と、この表示画像生成部に接続された表示部と、を備えた構成となっていた。
【０００４】
この表示画像生成部では、映像のフレームにまたがった表示画像の圧縮に用いられる動き検出処理を行って、この動き検出の判定結果に応じて、インターレース画像から、画像精度のより高いプログレッシブ画像への変換を行っていた（例えば下記特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４８３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来例における課題は、動き検出の処理が複雑であり、その負荷が大きいということであった。
【０００７】
すなわち、例えば、医療用の映像表示装置は、複数の異なる入力映像信号を、表示画像生成部を経由して、複数の表示画面に同時に表示していかなければならないが、従来例においては、上述のごとく、フレームにまたがった表示画像の圧縮、例えばＭＰＥＧ等の動画の圧縮の前処理としての動き検出処理は、動画圧縮のために、フレームにまたがった表示画像同士の、全ての画素の動き検出を行うので、複雑な処理となるため、表示画像生成部の負荷が大きくなるという課題があった。
【０００８】
特に、医療用の映像表示装置において、複数の異なる入力映像信号それぞれに対して、その動き検出処理を行い、複数の表示画面に同時に表示を行う場合においては、この処理が複雑となり、負荷が大きくなるという課題を有していたのである。
【０００９】
そこで本発明は、動き検出の処理を簡素化し、その負荷を低減することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして、この目的を達成するために本発明は、本体ケースと、この本体ケースに設けられた入力端子と、この入力端子から入力された映像信号を取り込む入力部と、この入力部からの映像信号のフレーム間の映像データを比較して、この映像が静止画であるか動画であるかを判定する動き検出手段と、この動き検出手段の判定結果に基づき表示画像を生成する表示画像生成部と、この表示画像生成部からの表示画像を表示する表示部と、を備え、前記動き検出手段は、比較する映像データのフレーム映像信号を構成するフィールド映像の垂直方向および、水平方向の画素を所定の分割数で格子状に分割し、これらの格子内の画素を含む画素群を比較点として映像データを比較する比較手段と、この比較手段の結果から映像が静止画であるか動画であるかを判定する判定手段と、を有する構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明は、本体ケースと、この本体ケースに設けられた入力端子と、この入力端子から入力された映像信号を取り込む入力部と、この入力部からの映像信号のフレーム間の映像データを比較して、この映像が静止画であるか動画であるかを判定する動き検出手段と、この動き検出手段の判定結果に基づき表示画像を生成する表示画像生成部と、この表示画像生成部からの表示画像を表示する表示部と、を備え、前記動き検出手段は、比較する映像データのフレーム映像信号を構成するフィールド映像の垂直方向および、水平方向の画素を所定の分割数で格子状に分割し、これらの格子内の画素を含む画素群を比較点として映像データを比較する比較手段と、この比較手段の結果から映像が静止画であるか動画であるかを判定する判定手段と、を有する構成としたものであるので、処理を簡素化し、その負荷を低減することができる。
【００１２】
すなわち、本発明においては、映像信号のフレーム間の動きを検出する処理として、比較すべきデータを点として、すなわち離散的に設定することで、比較するデータ量を削減し、その処理を簡素化することで負荷を低減することができるのである。
【００１３】
したがって、例えば医療用の映像表示装置において、複数の異なる入力映像信号それぞれに対して、その動き検出処理を行い、複数の表示画面に同時に表示を行う場合に、表示処理の負荷を軽減する手段として、極めて有効となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図
【図２】同正面図
【図３】同背面図
【図４】同下面図
【図５】同制御ブロック図
【図６】同入力部の制御ブロック図
【図７】同画像信号変換部のブロック図
【図８】同画像信号変換部の動作説明図
【図９】同画像信号変換部の動作説明図
【図１０】同画像信号変換部の要部ブロック図
【図１１】同画像信号変換部の要部の動作説明図
【図１２】同表示画像生成部のブロック図
【図１３】同画像形成部のブロック図
【図１４】同画像形成部の動作説明図
【図１５】同画像形成部の動作説明図
【図１６】同画像形成部の動作説明図
【図１７】同動き検出部のブロック図
【図１８】同動き検出部のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を添付図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態を医療現場、具体的には手術室に配置した状態を示しており、手術台１の上面に患者２が横たわり、医者３、４が内視鏡カメラ５、６を用いた手術を行っている状態を示している。この場合、医者３は、患者２を介して対向する映像表示装置７を見ながら、患部の状態を確認しており、また、医者４は、患者２を介して対向する映像表示装置８を見ながら、患部の状態を確認している。
【００１７】
つまり、医者３も、医者４も、自分に対する患者２の位置関係が映像表示装置７、８にそのまま表示されるようになっている。具体的には、医者３の右手側の内視鏡カメラ５の情報は、映像表示装置７の向かって右側に表示され、医者３の左手側の内視鏡カメラ６の情報は、映像表示装置７の向かって左側に表示される。
【００１８】
また、医者４の左手側の内視鏡カメラ５の情報は、映像表示装置８の向かって左側に表示され、医者４の右手側の内視鏡カメラ６の情報は、映像表示装置８の向かって右側に表示される。
【００１９】
つまり、映像表示装置７、８は、内視鏡カメラ５、６の情報が対向位置に表示されるが、医者３、４の実感にそくした表示となっている。したがって、映像表示装置７においては、患者２の左手側が下方に表示され、逆に映像表示装置８においては、患者２の右手側が下方に表示された状態となっている。
【００２０】
また、映像表示装置７においては、内視鏡カメラ５の映像が右側、内視鏡カメラ６の映像が左側に表示され、逆に、映像表示装置８においては、内視鏡カメラ５の映像が左側、内視鏡カメラ６の映像が右側に表示されている。
【００２１】
いずれにせよ、映像表示装置７、８は、内視鏡カメラ５、６の情報が対向位置に表示されるが、医者３、４の実感にそくした表示となっている。
【００２２】
さらには、本実施形態の映像表示装置７、８では、図１に示すように、内視鏡カメラ５、６からの映像を左右２画面に表示した上に、さらに３画面目の表示画面７ａ、８ａを有しており、この表示画面７ａ、８ａには、サブ表示として、例えば、患者の心電図等のモニター画面を表示している。
【００２３】
このように１つの映像表示装置に、手術映像および、心電図等の情報を映し出すことで、医者は、視線をあちこちに移すことなく、視線を映像表示装置に集中した状態で手術を行うことができるのである。
【００２４】
前記映像表示装置７、８は、同一構成となっており、図２から図４に示すように本体ケース９の前面側に表示部１０が設けられ、さらに、この本体ケース９の下面側には複数の入力端子１１、１２、１３、１４、１５が設けられている。このうち、入力端子１１は、セパレートおよびコンポジット映像端子で、１２はコンポーネント映像端子で、１３はＲＧＢ端子、１４はＳＤＩ端子（シリアル・デジタル・インターフェース）、１５はＤＶＩ端子（デジタル・ビジュアル・インターフェース）となっている。
【００２５】
そして、前記内視鏡カメラ５、６は、ＳＤＩ端子１４の異なる端子に接続されている。また、後で詳細に説明するが、例えば心電図は、パソコン（図示せず）からＲＧＢ端子１３に供給されるようになっている。
【００２６】
図５は、制御ブロック図を示し、前記内視鏡カメラ５、６および、心電図が入力される入力部１６と、この入力部１６が接続された画像信号変換部１７が接続された表示画像生成部１８と、これらの画像信号変換部１７、表示画像生成部１８を操作する操作部１９と、前記表示部１０と、を備えている。
【００２７】
この図５以降、入力１は、内視鏡カメラ５からの入力を示し、入力２は内視鏡カメラ６からの入力を示し、入力３は心電図を示すものとする。
【００２８】
まず、入力部１６では、入力３がアナログデータであるので、入力１、２と同じくデジタルデータに変換する。
【００２９】
また、その状態で図６に示すごとく、入力１を受けたＳＤＩレシーバ２０からは、垂直同期信号１、水平同期信号１、クロック１（７４．１７６ＭＨｚ）、有効領域信号１、画像データ１が画像信号変換部１７に出力される。
【００３０】
さらに、入力２を受けたＳＤＩレシーバ２１からは、垂直同期信号２、水平同期信号２、クロック２（７４．１７６ＭＨｚ）、有効領域信号２、画像データ２が画像信号変換部１７に出力される。
【００３１】
さらにまた、入力３を受けた画像信号用Ａ／Ｄ変換処理器２２からは、垂直同期信号３、水平同期信号３、クロック３（１６２ＭＨｚ）、有効領域信号３、画像データ３が画像信号変換部１７に出力される。
【００３２】
なお、上記有効領域信号は、画像データの表示画面上における水平及び垂直方向の有効領域を示す信号となっている。
【００３３】
このような信号を受けた画像信号変換部１７は、図７に示すような構成になっている。
【００３４】
すなわち、垂直同期信号１と、水平同期信号１は、同期再設定部２３に入力され、また、クロック１、有効領域信号１、画像データ１は、非同期ＦＩＦＯ部２４に入力される。
【００３５】
さらに、垂直同期信号２と、水平同期信号２は、同期再設定部２５に入力され、また、クロック２、有効領域信号２、画像データ２は、非同期ＦＩＦＯ部２６に入力される。
【００３６】
さらにまた、垂直同期信号３と、水平同期信号３は、同期再設定部２７に入力され、また、クロック３、有効領域信号３、画像データ３は、非同期ＦＩＦＯ部２８に入力される。
【００３７】
また、同期再設定部２３、２５、２７からは、垂直、水平同期信号が第１画面用入力選択部２９と、第２画面用入力選択部３０、および、第３画面用入力選択部３０ａ、に供給される。なお、第１画面用入力選択部２９は、表示部１０の右側の画面を設定するものであり、第２画面用入力選択部３０は、表示部１０の左側の画面を設定するものであり、第３画面用入力選択部３０ａは、詳細は後述するが、心電図などの監視装置からの映像を補助的に表示する第３画面用に用いられるものである。
【００３８】
さらにまた、非同期ＦＩＦＯ部２４、２６、２８からは、映像情報が第１画面用入力選択部２９、第２画面用入力選択部３０、第３画面用入力選択部３０ａ、に供給されるようになっている。
【００３９】
また、第１画面用入力選択部２９から図５の表示画像生成部１８へは、第１画面用画像データとして、第１画面用垂直同期信号、第１画面用水平同期信号、第１画面用データイネーブル、第１画面用画像データが供給されるようになっている。
【００４０】
また、第２画面用入力選択部３０から図５の表示画像生成部１８へは、第２画面用画像データとして、第２画面用垂直同期信号、第２画面用水平同期信号、第２画面用データイネーブル、第２画面用画像データが供給されるようになっている。
【００４１】
また、第３画面用入力選択部３０ａから図５の表示画像生成部１８へは、第３画面用画像データとして、第３画面用垂直同期信号、第３画面用水平同期信号、第３画面用データイネーブル、第３画面用画像データが供給されるようになっている。
【００４２】
なお、この図７の操作部１９は、図１で示したように映像表示装置７、８の左右にどのように映像を表示させるかを設定するものであり、さらには、上述した第３画面の表示設定に用いられるものである。
【００４３】
図８は、同期再設定部２３、２５、２７の動作を説明するものであって、本実施形態においては、クロック１、２が７４．１７６ＭＨｚであったものを、この図８に示すごとく、１５０ＭＨｚでラッチをし直すものである。
【００４４】
つまり、クロック１、２とも１５０ＭＨｚとなり、この１５０ＭＨｚで垂直同期信号１、２および、水平同期信号１、２をラッチし直している。
【００４５】
具体的には、図８（ａ）は、クロック１、２を示しており、垂直同期信号は、１画面の同期を取るものであるので、その立ち上がりと水平同期信号の立ち上がりを合わせる必要がある。しかし、その状態で図８（ｂ）のごとく、１５０ＭＨｚで単にラッチし直すと、垂直同期信号と水平同期信号の立ち上がりがずれてしまう。
【００４６】
そこで、図９に示すごとく垂直同期信号と水平同期信号の立ち上がりのずれをエッジ検出パルスにより検出し、このエッジ検出パルスを位相誤差よりも大きく遅延させてラッチし直すことにより垂直同期信号と水平同期信号の立ち上がりを合わせることができる。
【００４７】
逆に、クロック３は、１６２ＭＨｚであったので、これも同期再設定部２７で１５０ＭＨｚでラッチし直し、垂直同期信号３と水平同期信号３の立ち上がりを合わせた状態としている。
【００４８】
図１０は、非同期ＦＩＦＯ部２４、２６、２８の動作を示すものである。図７の画像データ１、２、３はいずれもＲ１０ビット、Ｇ１０ビット、Ｂ１０ビットの合計３０ビット幅で画像データバス拡張部３１に供給され、偶数画素データ（３０ビット）と奇数画素データ（３０ビット）とに分離され、その状態で非同期ＦＩＦＯ部２４、２６、２８に供給される。また、図７のクロック１および、有効領域信号１は、ライト制御部３２に供給され、ライトイネーブルが非同期ＦＩＦＯ部２４、２６、３０に供給される。
【００４９】
上述のごとく、同期再設定部２３、２５、２７では、１５０ＭＨｚのクロックでラッチし直されているので、この非同期ＦＩＦＯ部２４、２６、２８も１５０ＭＨｚでラッチし直され、それにより非同期ＦＩＦＯ部２４、２６、２８からは、第１画面用入力選択部２９、第２画面用入力選択部３０に向けてデータイネーブル、偶数画素データ（３０ビット）、
奇数画素データ（３０ビット）が供給される。図１１は、偶数画素データ（３０ビット）、
奇数画素データ（３０ビット）を形成するための状態を示しており、図１１（ａ）は、入力部１６からの出力を示している。つまり、画像データ１は、３０ビット幅で画素０、１、２、３・・・、Ｎ、Ｎ＋１・・・とシリーズに供給されている。これを、図１１（ｂ）に示すごとく、偶数画素データ（３０ビット）と、奇数画素データ（３０ビット）に分離することで、表示画像生成部１８における処理スピードを高めるようにしている。
【００５０】
このように、同期再設定部２７で用いられる、入力部１６からの入力信号の同期信号を同期させる周波数は１５０ＭＨｚとなっており、この周波数は入力部１６からの画素データに同期したクロックの最大周波数１６２ＭＨｚ以下の周波数となっている。そして、上述のように３０ビットの画素データは、３０ビットの偶数画素と、３０ビットの奇数画素に分離して、並行処理されるので、処理スピードは、実質的にはほぼ２倍になる。つまり、１５０ＭＨｚの２倍の３００ＭＨｚまでの入力部１６の画素データ同期周波数に対して、入力処理が可能となるのである。
【００５１】
なお、図１１（ｂ）において、ライトイネーブルが画素データ２〜Ｎにだけ存在するのは、図１１（ａ）に示すごとく、画素データ２〜Ｎにだけ有効領域信号が存在しているからである。
【００５２】
図１２は、表示画像生成部１８を示しており、第１画面用入力選択部２９からは、データイネーブルと、偶数画素データ（３０ビット）、奇数画素データ（３０ビット）が第１画面用ラインメモリ３３と、第１画面用ラインメモリ３４に入力される。つまり、本実施形態においては図１に示すごとく、映像表示装置７に配置を換えた表示をさせるためにこれらの第１画面用ラインメモリ３３と、第１画面用ラインメモリ３４が設けられているものであり、これらの第１画面用ラインメモリ３３と、第１画面用ラインメモリ３４は、ラインメモリ制御部３５に出力がなされる。
【００５３】
また、映像表示装置８に配置を換えた表示をさせるために、第２画面用ラインメモリ３６と、第２画面用ラインメモリ３７が設けられており、これらの第２画面用ラインメモリ３６と、第２画面用ラインメモリ３７からもラインメモリ制御部３５に出力がなされる。
【００５４】
また、第３画面に表示をさせるために、第３画面用ラインメモリ３６ａと、第３画面用ラインメモリ３７ａが設けられており、これらの第３画面用ラインメモリ３６ａと、第３画面用ラインメモリ３７ａからもラインメモリ制御部３５に出力がなされる。
【００５５】
また、ラインメモリ制御部３５からは、画像形成部３８に出力がなされ、この画像形成部３８では、表示部１０に１枚の画面を映し出すための、サイズ変換および、レート変換が行われる。そして、このようにして作成された１枚の画面は一旦フレームメモリ３９に記憶され、再び画像形成部３８を介して画質処理部４０に供給され、ここで色合い調整や、RGB信号への統一化などが行われ、続いて差動信号変換部４１で１、０信号の差動信号化が行われた後に表示部１０に出力がなされる。
【００５６】
なお、この図１２における４２はクロックジェネレータで、信号処理のための画像処理クロックは上述のごとく１５０ＭＨｚで供給され、また、画像形成部３８および、画質処理部４０には、パネル表示用クロックとして１３２ＭＨｚが供給されている。
【００５７】
以上のごとく、本実施形態においては、内視鏡カメラ５、６の映像および心電図を映像表示装置７、８に、医者３、４が自分と患者２および、内視鏡カメラ５、６との配置関係をそれぞれ実感できるように映し出すことができ、しかも、その際、同期信号の周波数が合わないものであっても、それを同期再設定することで鮮明画像として映し出すことができるものである。
【００５８】
このため、医者３、４は、それぞれ患者２を介して対向する映像表示装置７、８を目視しながら適切な治療が行えるものである。
【００５９】
なお、本実施形態においては、１画素を３０ビットとしているが、この限りではなく、１画素は、２４ビットなどの他のビット数であってもよい。
【００６０】
また、本実施形態においては、第１画面用入力選択部２９や、第２画面用入力選択部３０の前段の非同期ＦＩＦＯ部２４，２６，２８にて、有効画素データが偶数画素データと奇数画素データに分けて処理されたが、第１画面用入力選択部２９や、第２画面用入力選択部３０の後段にて、有効領域を再設定することにより、表示画像の最適化（切り取り）を行ってもよい。
【００６１】
以上の説明で本実施形態における、基本的な構成及び作用が理解されたところで、以下、本実施形態における特徴点について説明をする。
【００６２】
本実施形態においては、図１に示すように、上述した２つの内視鏡カメラの映像のほかに、心電図などの監視装置等の情報や、手術前の患部を写した静止画や、動画などを第３画面に表示することで、３画面を同時に映し出すことが可能となるように構成されている。
【００６３】
また、このような医療用画像においては、患部の画質の解像度の向上や、画面のちらつきを低減するために、インターレースされた２フィールドの画像を１つの画像に合成するプログレッシブ変換が行われるが、この変換の前処理として、この変換の前処理として、画像の動き検出を行い、画像が静止画か、動画かを判定した上で、判定結果に対応したプログレッシブ変換を行う構成となっている。
【００６４】
図１３に画像形成部（図１２の３８）の内部ブロック図を示す。
【００６５】
画像形成部（図１２の３８）の内部には、第１、２画面のフレーム映像の動き検出を行う第１、２画面用動き検出部４３があり、フレームメモリ（図１２の３９）に格納された、第１画面用画像データと、第２画面用画像データと、が、メモリコントローラ４４に制御されて、第１、２画面用動き検出部４３に入力される。
【００６６】
次に、第１、２画面用動き検出部４３では、従来技術としてのフレーム映像間の動き検出、いわゆるフレーム映像データ全体を比較しての動き検出を行い、動き度合いを判定し、この判定結果に対応したプログレッシブ変換を、フレームレート変換部４５で行う構成となっている。
【００６７】
さらには、画像形成部（図１２の３８）の内部には、第１、２画面用動き検出部４３とは別に、第３画面に表示する映像の動き検出を行う第３画面用動き検出部４６があり、フレームメモリ（図１２の３９）に格納された、第３画面用画像データが、メモリコントローラ４４に制御されて、第３画面用動き検出部４６に入力される。
【００６８】
次に、第３画面用動き検出部４６では、フレーム映像間の動き検出、いわゆるフレーム映像データを比較しての動き検出を行い、動き度合いを判定し、この判定結果に対応したプログレッシブ変換を、フレームレート変換部４５で行う構成となっている。
【００６９】
ここで特筆すべき内容として、この第３画面用動き検出部４６での動き検出の手段は、先に説明した第１、２画面用動き検出部４３での動き検出手段とは以下の点において異なることである。
【００７０】
この相違点としては、第１、２画面用動き検出部４３での動き検出手段が、図１４のごとく、２つの連続したフレームＮ映像データ４７ａ、４７ｂと、フレーム（Ｎ＋１）映像データ４８ａ、４８ｂとの、フィールド１（奇数フィールド）同士、フィールド２（偶数フィールド）同士の映像データ全体を比較して、動き検出を行うものである。
【００７１】
これに対して、第３画面用動き検出部４６での動き検出手段は、上記２つの連続したフレーム映像データ全体を比較するのではなく、比較点を設定して、フレーム映像データ全体を比較するのではなく、離散的に比較していることである。
【００７２】
図１５に、この動き検出におけるフレームデータの比較のしかたについて説明する。
【００７３】
図１５に示した画面イメージは、フルＨＤ、すなわち、水平方向１９２０画素、垂直方向１０８０画素のフレーム画面におけるインターレースされたフィールド映像データ（水平方向１９２０画素、垂直方向５４０画素）４９を図示したものである。
【００７４】
本実施の形態では、このフレーム映像データを、水平方向、垂直方向にそれぞれ８分割し、８＊８の格子状に分割した状態で、このそれぞれの格子点５０の近傍の画素群５１のデータを、連続したフレーム映像データ間で比較することで動き検出を行い、このフィールド映像データで構成されるフレーム映像が、動画か、静止画かの判定をするものである。
【００７５】
次に、その比較の仕方について、より具体的に説明をする。
【００７６】
図１６は、図１５における比較点である画素群５１を拡大したものである。
比較点としての画素群５１は、格子点５０より、水平方向に８画素、垂直方向に２ラインの計１６画素より構成されている。それぞれの画素のデータは、Ｙ（輝度）、色差（Ｃｂ、Ｃｒ）より構成されている。
【００７７】
次に、上述した１６画素より構成される画素群５１について、４画素ずつの組み合わせを形成する。この組み合わせ方としては、０ラインの０画素と１画素と、１ラインの０画素と１画素の計４画素を組み合わせた第１の画素組５１ａと、０ラインの１画素と２画素と、１ラインの１画素と２画素の計４画素を組み合わせた第２の画素組５１ｂと、０ラインの２画素と３画素と、１ラインの２画素と３画素の計４画素を組み合わせた第３の画素組５１ｃと、０ラインの３画素と４画素と、１ラインの３画素と４画素の計４画素を組み合わせた第４の画素組５１ｄと、０ラインの４画素と５画素と、１ラインの４画素と５画素の計４画素を組み合わせた第５の画素組５１ｅと、０ラインの５画素と６画素と、１ラインの５画素と６画素の計４画素を組み合わせた第６の画素組５１ｆと、０ラインの６画素と７画素と、１ラインの６画素と７画素の計４画素を組み合わせた第７の画素組５１ｇと、０ラインの７画素と水平方向の次の画素群の０画素と、１ラインの７画素と水平方向の次の画素群の０画素の計４画素を組み合わせた第８の画素組５１ｈと、計８つの画素組（５１ａ〜５１ｈ）についてフィルタリング処理を行い、８つのフィルタリング値を生成する。
【００７８】
なお、第８の画素組５１ｈは、格子点５０からの水平方向に８番目の７画素と、９番目の水平方向の次の画素群の０画素を組み合わせたが、具体的な組み合わせとしては、９番目の水平方向の次の画素群の０画素を用いないで、格子点５０からの水平方向に８番目の７画素を重複して組み合わせても良いし、あるいは、所定の固定値を組み合わせたのでも良い。これは、この機能をデジタル回路で構成した場合において、２の３乗である８画素単位で構成したほうが、回路構成がより簡素化できるためである。
【００７９】
次に、このフィルタリングの演算について説明するが、上述したように、各画素のデータは、Ｙ（輝度）、色差（Ｃｂ、Ｃｒ）より構成されており、この中のＹ（輝度）成分について、それぞれの画素組（５１ａ〜５１ｈ）の、４つの画素のＹ（輝度）データの平均値を求めて、その平均値を画素組のデータとして用いることになる。つまり、８＊８＝６４の格子点（５０）において画素群５１が設定され、この画素群５１は、さらに８つの画素組（５１ａ〜５１ｈ）に設定され、これら８つの画素組（５１ａ〜５１ｈ）それぞれについてフィルタリング値をもつことになるので、１つのフィールド映像について、８＊８＊８＝５１２の比較点を持つことになるのである。
【００８０】
なお、このＹ（輝度）成分については、１０ビット幅のデジタルデータとなっているが、入力信号のノイズの影響を除去するために、下位８ビットをマスクして上位２ビットのみについてフィルタリング処理を行うようにしている。
【００８１】
以上の説明で本実施形態における、フレーム映像間の比較点の設定と、この比較点における比較データの算出のしかたとしてのフィルタリングについて理解されたところで、どのように動画か、静止画かの判定を行ったかについて説明をする。
【００８２】
この説明には、図１７に示す第３画面用動き検出部（図１３の４６）の機能ブロック図と、図１８に示す、この機能ブロックでの処理を時系列に表したフローチャートを用いて説明する。
【００８３】
図１７に示すように、第３画面用動き検出部（図１３の４６）に入力された第３画面用の画像データは、フレーム単位にメモリに格納される。これらのフレーム映像の、奇数フレーム映像の第１のフィールド映像は、第１のフレームメモリ５４ａに、偶数フレーム映像の第１のフィールド映像は、第２のフレームメモリ５４ｂに、奇数フレーム映像の第２のフィールド映像は、第３のフレームメモリ５４ｃに、偶数フレーム映像の第２のフィールド映像は、第４のフレームメモリ５４ｄに順次格納されることになる。
【００８４】
この状態において、比較点設定手段５５では、上述したフィールド映像単位に、格子状に映像データを分割し、この格子点において比較点を設定する。
【００８５】
次に、上述した比較点において、フィルタリングした比較値を算出し、奇数フレーム同士の比較を行う第１の比較手段５６ａと、偶数フレーム同士の比較を行う第２の比較手段５６ｂにおいて比較を行い、次に、これら比較手段での結果に基づき、連続したフィールド映像が、静止画か、動画かについて判定を行う判定手段５７によって構成されている。
【００８６】
この図１７に示す機能ブロック構成において、時系列の処理を図１８のフローチャートを用いて説明する。
【００８７】
第１の工程Ｓ１においては、比較点設定手段（図１７の５５）において、フィールド映像の比較点を設定する。本実施の形態においては、フィールド映像を水平方向、垂直方向にそれぞれ８分割し、８＊８の格子状に分割し、各格子点において８つの比較値をもっているので、１フィールド映像につき、計５１２の比較点で比較することになる。
【００８８】
このようにフィールド映像の分割数、および、比較点の数を２のｎ乗の数になるように設定することで、ビット単位でのデジタル設計が容易になるので、処理および、回路規模を簡素化できることになる。
【００８９】
次に、第２の工程Ｓ２においては、奇数フレーム同士の比較を行う第１の比較手段５６ａあるいは、偶数フレーム同士の比較を行う第２の比較手段５６ｂにおいて、１フレーム映像間の上述した５１２の比較点においてそれぞれ比較を行い、比較結果が所定の値（本実施の形態においては４点）よりも大きいかどうかを判定し、比較結果が所定の値よりも大きい場合には、比較したフレーム映像同士は動画であるという判定をする。
【００９０】
次に、第３の工程Ｓ３においては、判定手段（図１７の５７）において、前記判定に基づき、比較した２枚の連続したフレーム映像は、動画であると判定し、判定手段（図１７の５７）が有する動画判定カウンタを１つカウントアップし、静止画判定カウンタをクリアーする。
【００９１】
次に、第４の工程Ｓ４においては、判定手段（図１７の５７）において、上述した動画判定カウンタが所定の値よりも大きいかどうかを確認し、大きい場合には、比較したフレーム映像は、動画であるという判定を行う。
【００９２】
次に、静止画かどうかの判定については、上述した第２の工程Ｓ２において、判定手段（図１７の５７）は、５１２の比較点において、比較結果が所定の値（本実施の形態においては４点）以下の場合には、第５の工程において、判定手段（図１７の５７）は、前記判定に基づき、比較した２枚の連続したフレーム映像は、静止画であると判定し、判定手段（図１７の５７）が有する静止画判定カウンタを１つカウントアップし、動画判定カウンタをクリアーする。
【００９３】
次に、第６の工程Ｓ６においては、判定手段（図１７の５７）において、上述した静止画判定カウンタが所定の値よりも大きいかどうかを確認し、大きい場合には、比較したフレーム映像は、静止画であるという判定を行う。
【００９４】
本実施形態においては、静止画か動画かの判定基準について、フィールド単位の比較点について、４フィールド映像データ間で所定以上の差異があった場合に、動画であるという判定を行っているが、これは、連続した２フレームの映像を比較することになる。
【００９５】
すなわち、１フレームの映像データは、２フィールド映像データで構成されているので、結果として２回連続してフレーム映像に所定以上の差異が発生した場合において、これらフレーム映像は、動画であるという判定をすることになるのである。
【００９６】
また、動画の判定については、誤った判定を防ぐために、第７の工程Ｓ７によるリトライ判定を行っている。
【００９７】
このリトライ判定については、まず、動画であると１回判定した場合は、上述した格子点を水平方向に所定の画素数分オフセットさせて、比較する点をオフセットしてずらせた状態で、これら比較点についてＳ１以降の同様な判定を再度行っていく。この再判定の結果、静止画であると判定した場合に、最終的な静止画としての判定をすることになる。
【００９８】
以上のように本発明の実施の形態によると、映像信号のフレーム間の動きを検出する処理として、比較すべきデータを点として、すなわち離散的に設定することで、比較するデータ量を削減し、その処理を簡素化することで負荷を低減することができる。
【００９９】
したがって、例えば医療用の映像表示装置において、本実施の形態のごとく、手術の画面である内視鏡の映像を主の２画面に表示し、サブの補助的な画面として、手術前の静止画や動画映像等を映し出す場合において、上述したような動き検出の処理を行うことで、この補助的な第３の画面に映し出す映像信号の処理を簡素化でき、全体の映像処理の負荷を軽減することが可能となるので、極めて有効となるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上のように本発明は、本体ケースと、この本体ケースに設けられた入力端子と、この入力端子から入力された映像信号を取り込む入力部と、この入力部からの映像信号のフレーム間の映像データを比較して、この映像が静止画であるか動画であるかを判定する動き検出手段を有し、この動き検出手段の判定結果に基づき表示画像を生成する表示画像生成部と、この表示画像生成部からの表示画像を表示する表示部と、を備え、前記動き検出手段は、映像信号のフレーム間の映像データの比較点設定手段と、この比較点において映像データを比較する比較手段と、この比較手段の結果から映像が静止画であるか動画であるかを判定する判定手段と、を有する構成としたものであるので、処理を簡素化し、その負荷を低減することができる。
【０１０１】
すなわち、本発明においては、映像信号のフレーム間の動きを検出する処理として、比較すべきデータを点として設定することで、比較するデータ量を削減し、その処理を簡素化することで負荷を低減することができるのである。
【０１０２】
したがって、医療用の映像表示装置において、複数の異なる入力映像信号それぞれに対して、その動き検出処理を行い、複数の表示画面に同時に表示を行う場合において、極めて有効となるものである。
【０１０３】
したがって、例えば、医療用の映像表示装置として、広く活用が期待されるものである。
【符号の説明】
【０１０４】
１  手術台
２  患者
３、４  医者
５、６  内視鏡カメラ
７、８  映像表示装置
９  本体ケース
１０  表示部
１１  セパレート／コンポジット映像端子
１２  コンポーネント映像端子
１３  ＲＧＢ端子
１４  ＳＤＩ端子（シリアル・デジタル・インターフェース）
１５  ＤＶＩ端子（デジタル・ビジュアル・インターフェース）
１６  入力部
１７  画像信号変換部
１８  表示画像生成部
１９  操作部
２０  ＳＤＩレシーバ
２１  ＳＤＩレシーバ
２２  画像信号用Ａ／Ｄ変換処理器
２３  同期再設定部
２４  非同期ＦＩＦＯ部
２５  同期再設定部
２６  非同期ＦＩＦＯ部
２７  同期再設定部
２８  非同期ＦＩＦＯ部
２９  第１画面用入力選択部
３０  第２画面用入力選択部
３１  画像データバス拡張部
３２  ライト制御部
３３  第１画面用ラインメモリ
３４  第１画面用ラインメモリ
３５  ラインメモリ制御部
３６  第２画面用ラインメモリ
３７  第２画面用ラインメモリ
３８  画像形成部
３９  フレームメモリ
４０  画質処理部
４１  差動信号変換部
４２  クロックジェネレータ
４３  第１、２画面用動き検出部
４４  メモリコントローラ
４５  フレームレート変換部
４６  第３画面用動き検出部
４７  ２つの連続したフレームＮ映像データ４７
４８  フレーム（Ｎ＋１）映像データ
４９  フィールド映像データ（水平方向１９２０画素、垂直方向５４０画素）
５０  格子点
５１  画素群
５１ａ  第１の画素組
５１ｂ  第２の画素組
５１ｃ  第３の画素組
５１ｄ  第４の画素組
５１ｅ  第５の画素組
５１ｆ  第６の画素組
５１ｇ  第７の画素組
５１ｈ  第８の画素組
５４ａ  第１のフレームメモリ
５４ｂ  第２のフレームメモリ
５４ｃ  第３のフレームメモリ
５４ｄ  第４のフレームメモリ
５５  比較点設定手段
５６ａ  第１の比較手段
５６ｂ  第２の比較手段
５７  判定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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