(57)【要約】【課題】  小規模回路で、高速に同期乱れのない画像切り替えが可能な画像処理装置を得る。【解決手段】  タイミング制御部１１４は、Ａ／Ｄ変換部１０９から供給される選択された映像信号の同期信号に従って、走査変換部１１０と圧縮部１１１に対し、ディジタル映像信号の入力タイミングの制御信号を供給する。また、圧縮部１１１に供給される制御信号をカウントし、設定された固定数と等しくなったら、圧縮部１１１に圧縮スタート信号を供給し、圧縮部１１１は、ディジタル映像信号の圧縮が完了したら、圧縮データのメモリ転送を開始すると共にタイミング制御部１１４に圧縮完了割り込み信号を出力し、圧縮完了割り込み信号を受信したタイミング制御部１１４によって、選択部１０８が次の入力映像信号を選択するよう制御されることにより、次の入力映像信号の取り込みが開始される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力映像信号から単一の映像信号を選択する選択部と、
上記選択部によって選択された映像信号を、インタレースのディジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
上記インタレースのディジタル映像信号をノンインタレースのディジタル映像信号に走査変換する走査変換部と、
上記ノンインタレースのディジタル映像信号を圧縮する圧縮部と、
上記Ａ／Ｄ変換部から供給される上記選択された映像信号の同期信号に従って、上記走査変換部と上記圧縮部に対し、上記ディジタル映像信号の入力タイミングの制御信号を供給するタイミング制御部を備え、
上記タイミング制御部は、上記圧縮部に供給される上記制御信号をカウントし、設定された固定数と等しくなったら、上記圧縮部に圧縮スタート信号を供給し、
上記圧縮部は、上記ディジタル映像信号の圧縮が完了したら、圧縮データのメモリ転送を開始すると共に上記タイミング制御部に圧縮完了割り込み信号を出力し、
上記圧縮完了割り込み信号を受信した上記タイミング制御部によって、上記選択部が次の入力映像信号を選択するよう制御されることにより、次の入力映像信号の取り込みが開始されることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
Ａ／Ｄ変換部は、入力映像信号の取り込みが完了したら、タイミング制御部に同期引き込み完了通知信号を出力し、
上記タイミング制御部は、上記同期引き込み完了通知信号を受信したら、圧縮部に供給される制御信号のカウントを開始することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
選択部は、複数の入力映像信号の状態を検出し、検出結果に基づいて上記入力映像信号の選択順序を決定する映像入力検出・選択部であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の映像入力を受ける画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラシステムのように、複数のカメラからの映像入力を順次選択して表示する画像処理装置においては、映像の同期乱れやコマ落ちを防ぎながら入力映像を切り替えるために以下のような方法が取られている。
１つは、複数の映像入力信号から単一の映像信号を選択した後に、フレーム・シンクロナイザ等を用いて基準となる同期信号に同期させる方法がある。
また、複数の映像入力信号をそれぞれ同期化した後に、単一の映像信号を選択する方法もある。
しかし、どちらの方法を用いても、入力映像数が増えた場合には映像同期回路が入力映像信号と同数必要になるため、装置が複雑化し、高価になるという問題がある。
【０００３】
このような問題に対する解決方法の１つとして、特許文献１に開示された映像選択装置がある。特許文献１に記載の映像選択装置は、複数の映像入力から単一の映像信号を選択する映像選択手段と、該映像選択手段から出力された映像信号を、基準となる同期信号に同期させる映像同期手段をそれぞれ２系統有し、該映像同期手段から出力された２系統の映像信号を、基準となる同期信号に同期させて順次出力させることにより、装置を簡素化している。
【０００４】
【特許文献１】特公平０５−０７３３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、特許文献１に記載された従来の映像選択装置は、コマ落ちのないアナログの連続画像を得ることが可能であるが、映像を選択する手段と同期化する手段を２系統備えなければならない。そのため、テレビカメラの台数が増えた場合には、映像を選択する手段と同期化する手段の数が多くなるという問題がある。また、同期化を行って連続画像としてから映像情報を送るため、監視用途などで映像を蓄積する場合には、各テレビカメラの情報をディジタル化して圧縮処理するための時間的負荷が増え、入力画像を切り替える周期が伸びるという問題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、小規模回路で、高速に同期乱れのない画像切り替えが可能な画像処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る画像処理装置は、複数の入力映像信号から単一の映像信号を選択する選択部と、選択部によって選択された映像信号を、インタレースのディジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、インタレースのディジタル映像信号をノンインタレースのディジタル映像信号に走査変換する走査変換部と、ノンインタレースのディジタル映像信号を圧縮する圧縮部と、Ａ／Ｄ変換部から供給される選択された映像信号の同期信号に従って、走査変換部と圧縮部に対し、ディジタル映像信号の入力タイミングの制御信号を供給するタイミング制御部を備え、タイミング制御部は、圧縮部に供給される制御信号をカウントし、設定された固定数と等しくなったら、圧縮部に圧縮スタート信号を供給し、圧縮部は、ディジタル映像信号の圧縮が完了したら、圧縮データのメモリ転送を開始すると共にタイミング制御部に圧縮完了割り込み信号を出力し、圧縮完了割り込み信号を受信したタイミング制御部によって、選択部が次の入力映像信号を選択するよう制御されることにより、次の入力映像信号の取り込みが開始されるものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、圧縮部は、タイミング制御部からの圧縮スタート信号をトリガとしてディジタル映像信号の圧縮を開始し、圧縮が完了したら、圧縮データのメモリ転送を開始すると共にタイミング制御部に圧縮完了割り込み信号を出力し、圧縮完了割り込み信号を受信したタイミング制御部によって、次の入力映像信号の取り込みが開始されるようにしたので、１系統の映像取り込み手段の実装で、複数の映像入力に対して、同期乱れを起こさない最短の時間間隔での映像取り込みが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の様々な形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による画像処理装置１０の構成を示すブロック図である。図に示すように、画像処理装置１０は、テレビカメラ１００〜１０７、選択部１０８、Ａ／Ｄ変換部１０９、走査変換部１１０、圧縮部１１１、ＣＰＵ１１２、メモリ１１３、タイミング制御部１１４を備えている。
テレビカメラ１００〜１０７の台数は８台には限られない。
【００１０】
図２は、タイミング制御部１１４の構成を示すブロック図である。図に示すように、タイミング制御部１１４は、同期信号生成部Ａ１２０、同期信号生成部Ｂ１２１、指示部１２２、選択制御信号生成部１２３、スタート信号生成部１２４、および割込制御部１２８を備えている。また、スタート信号生成部１２４は、カウンタ１２５、固定値テーブル１２６、および比較部１２７を備えている。
【００１１】
次に動作について説明する。
選択部１０８は、テレビカメラ１００〜１０７から映像信号を受信し、タイミング制御部１１４から出力される選択制御信号ＣＳＥＬ０〜３に基づいて、単一の映像信号を選択する。
選択制御信号ＣＳＥＬ０〜３は、選択制御信号生成部１２３から出力される。選択制御信号生成部１２３は、指示部１２２がＣＰＵ１１２からの制御を受けて出力する３ビットの選択指示信号ＳＥＬ０〜２を４ビットの選択制御信号ＣＳＥＬ０〜３に変換し、選択部１０８へ供給する。
【００１２】
図３は、選択制御信号生成部１２３による、選択指示信号ＳＥＬ０〜２から選択制御信号ＣＳＥＬ０〜３への変換規則を示す図である。図中、映像入力番号１〜８は、それぞれテレビカメラ１００〜１０７から入力される映像信号に対応する。なお、変換規則は、選択部１０８の回路構成に基づいて利用可能なものであれば、他の規則を用いることもできる。
【００１３】
選択部１０８で選択された映像信号は、Ａ／Ｄ変換部１０９へ供給され、ディジタル映像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換部１０９は、入力された映像信号に同期した水平同期信号ＨＳ、垂直同期信号ＶＳ、フィールド識別信号ＦＤ、及び転送用ビデオクロックＶＣＫをタイミング制御部１１４に出力する。このうち、ＨＳ、ＶＳおよびＶＣＫは同期信号生成部Ａ１２０および同期信号生成部Ｂ１２１に供給され、ＦＤは同期信号生成部Ｂ１２１に供給される。
図４は、ＨＳと、同期信号生成部Ａ１２０から出力される書き込み用水平同期信号ＷＨＳ、読み出し用水平同期信号ＲＨＳ、および水平同期信号ＪＨＳの関係を示す図である。図に示すように、ＨＳ、ＷＨＳ、ＲＨＳ、ＪＨＳは、２サンプリングクロックづつ遅延している。これは、書き込み、読み出し時のディジタルデータ転送遅延を考慮したものである。
【００１４】
また、図５は、ＶＳおよびＦＤと、同期信号生成部Ａ１２０から出力される書き込み用垂直同期信号ＷＶＳ、同期信号生成部Ｂ１２１から出力される読み出し用垂直同期信号ＲＶＳおよび垂直同期信号ＪＶＳの関係を示す図である。図に示すように、ＲＶＳ、ＪＶＳは、フィールド識別信号ＦＤの奇数フィールドを基準にしたフレーム周期の信号となっている。
転送用ビデオクロックＶＣＫは、走査変換部１１０及び圧縮部１１１用の基準クロックとしても使用される。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換部１０９から走査変換部１１０へは、インタレースのディジタル映像信号が供給される。まず、同期信号生成部Ａ１２０から供給される正極性の書き込み用水平同期信号ＷＨＳと正極性の書き込み用垂直同期信号ＷＶＳのタイミングに基づいてインタレースのディジタル映像信号が書き込まれる。
走査変換部１１０には２面のフィールドメモリが内蔵されており、走査変換部１１０は、同期信号生成部Ａ１２０から供給される読み出し用水平同期信号ＲＨＳと同期信号生成部Ｂ１２１から供給される読み出し用垂直同期信号ＲＶＳのタイミングに基づいて、書き込まれたインタレースのディジタル映像信号の走査変換を行い、ノンインタレースのディジタル映像信号を出力する。
【００１６】
走査変換部１１０から出力されたノンインタレースのディジタル映像信号は、同期信号生成部Ａ１２０から供給される水平同期信号ＪＨＳと同期信号生成部Ｂ１２１から供給される垂直同期信号ＪＶＳのタイミングに基づいて、圧縮部１１１に入力される。
【００１７】
次に、タイミング制御部１１４と圧縮部１１１の連携による圧縮動作について説明する。
図６は、圧縮部１１１への入力信号と出力信号の関係を示す図である。
ＣＰＵ１１２から圧縮取り込み開始を指示する圧縮開始指示信号ＳＴＲがタイミング制御部１１４の指示部１２２を経由してスタート信号生成部１２４に供給されると、カウンタ１２５は、圧縮開始指示信号ＳＴＲをトリガとしてフレーム周期の垂直同期信号ＪＶＳのカウントを開始する（図６のステップＳＴ１）。
【００１８】
比較部１２７は、カウンタ１２５が出力するカウント値と固定値テーブル１２６に設定された値を比較する。固定値テーブル１２６には、圧縮部１１１で圧縮を開始するタイミングを決めるための垂直同期信号ＪＶＳの数が設定されている。比較部１２７は、例えば固定値テーブル１２６に「１」が設定されている場合には、カウンタ１２５のカウント値が「１」となったタイミングで、圧縮スタート信号ＪＳを出力する（ステップＳＴ２）。圧縮部１１１は、ＪＳの入力を受け、圧縮を開始する。
【００１９】
圧縮部１１１での圧縮が完了すると、圧縮部１１１より圧縮完了を示す圧縮完了割り込み信号ＪＩＮＴがタイミング制御部１１４に出力されると共に、圧縮されたＪＰＥＧデータは、ＣＰＵ１１２を介してメモリ１１３に転送される（ステップＳＴ３）。
割込制御部１２８は、ＪＩＮＴの入力を受けると、ＣＰＵ１１２によって決められた割り込み優先順位を示す割り込み信号ＣＩＮＴを出力する。ＣＰＵ１１２は、割り込み信号ＣＩＮＴを検出すると、圧縮開始指示信号ＳＴＲを解除する（ステップＳＴ４）。圧縮開始指示信号ＳＴＲの解除をトリガにして圧縮スタート信号ＪＳも解除され（ステップＳＴ５）、１台のテレビカメラからの映像信号の取り込みが完了する。
【００２０】
図７は、テレビカメラ１００〜１０７のうち、３台までのテレビカメラからの映像信号を順次取り込んだ場合の入力映像切り替えのタイミングを示す図である。図に示すように、ＪＰＥＧデータをメモリ１１３に転送する期間に、圧縮完了割り込み信号ＪＩＮＴが出力され、ＣＰＵ１１２が圧縮完了を確認してＣＳＥＬ０〜３を変化させることにより、次のテレビカメラの映像信号の入力が開始される。これにより、Ａ／Ｄ変換部１０９における同期引き込み時間を確保すると共に、同期乱れのない映像取り込みが可能となる。実際の映像選択間隔は、圧縮開始指示信号ＳＴＲの立ち上がりから次の立ち上がりまでの最短の定周期期間となる。
【００２１】
以上のように、実施の形態１によれば、タイミング制御部１１４のスタート信号生成部１２４において、垂直同期信号ＪＶＳをカウントし、ＪＶＳが固定値テーブル１２６の値と等しくなったタイミングで圧縮スタート信号ＪＳを出力し、圧縮部１１１における圧縮完了のタイミングで、次のテレビカメラからの映像信号の取り込みとメモリ１１３への圧縮データの転送を開始するようにしたので、１系統の映像取り込み手段の実装で、複数の映像入力に対して、同期乱れを起こさない最短の時間間隔での映像取り込みが可能となる。
このように、装置の小規模化が図れるため監視カメラ等への利用に適している。また、高速な画像切り替えが可能なため、異常映像の見逃しを防止することができる。
【００２２】
実施の形態２．
図８は、この発明の実施の形態２による画像処理装置２０の構成を示すブロック図である。図１と同一の符号は、共通する構成要素を示している。
実施の形態２では、Ａ／Ｄ変換部１０９から、映像入力信号の同期引き込みを完了したことを通知する同期引き込み完了通知信号ＳＴをタイミング制御部１１５に出力する。
また、図９は、タイミング制御部１１５の構成を示すブロック図である。図２と同一の符号は、共通する構成要素を示している。
実施の形態２では、タイミング制御部１１５は、ゲート１２９を備えている。
【００２３】
次に、動作について説明する。
図１０は、実施の形態２による入力映像切り替えのタイミングを示す図である。圧縮取り込み開始指示はゲート１２９から出力されるゲート出力信号により指示される。
ゲート１２９は、ＣＰＵ１１２から定周期の圧縮開始指示信号ＳＴＲが指示部１２２を経由して出力されるか、あるいはＡ／Ｄ変換部１０９から同期引き込み完了通知信号ＳＴが通知された場合には、カウンタ１２５にゲート出力信号を出力する。カウンタ１２５は、ゲート１２９から出力されるゲート出力信号をトリガとして、フレーム周期の垂直同期信号ＪＶＳのカウントを開始する。
【００２４】
ここで、圧縮開始指示信号ＳＴＲが出力されるまでには、Ａ／Ｄ変換部１０９の同期引き込みは完了しているものとする。図１０において、映像入力１はＣＰＵ１１２からの定周期で出力される圧縮開始指示信号ＳＴＲを基準として圧縮処理が実行され、映像入力２は、Ａ／Ｄ変換部１０９から出力される同期引き込み完了通知信号ＳＴを基準として圧縮処理が行われている。これにより、同期引き込み完了のタイミングを明確にできるので、ＣＰＵ１１２による定周期の指示のタイミングのみで圧縮取り込みを開始するよりも、高速な画像切り替えを行うことができる。
【００２５】
以上のように、実施の形態２によれば、タイミング制御部１１５に対し、Ａ／Ｄ変換部１０９において同期引き込みが完了したことを通知するようにしたので、同期乱れを起こしていない画像を明確に圧縮することができる。また、常に同期引き込みの最短時間で処理を行うため、映像選択を行う間隔に無駄な時間がかかるのを避けることができる。
【００２６】
実施の形態３．
図１１は、この発明の実施の形態３による画像処理装置３０の構成を示すブロック図である。図１と同一の符号は共通する構成要素を示している。
実施の形態３では、画像処理装置３０は、選択部１０８の代わりに映像入力検出・選択部１３０を備えている。
映像入力検出・選択部１３０は、テレビカメラ１００〜１０７の映像入力状態を検出する手段と複数の映像入力から単一の映像信号を選択出力する選択手段を有し、映像入力状態の検出結果をＣＰＵ１１２に通知する。
【００２７】
図１２は、映像入力検出・選択部１３０の構成を示すブロック図である。図に示すように、映像入力検出・選択部１３０は、映像検出部１４０〜１４７およびセレクタ１４８を備えている。
【００２８】
次に、動作について説明する。
映像検出部１４０〜１４７は、それぞれテレビカメラ１００〜１０７から映像信号の入力を受け、入力信号の有／無を示す信号ＶＤＴＡ０〜７と、入力信号がカラーか白黒かの検出結果を示す信号ＶＤＴＢ０〜７を出力する。ＶＤＴＡおよびＶＤＴＢの検出方法としては、例えば、ＶＤＴＡは同期信号が一定期間以上存在するか否かにより判定し、ＶＤＴＢはカラーバースト信号が含まれるか否かにより判定する。
セレクタ１４８は、映像検出部１４０〜１４７から出力される信号に基づいて、単一の映像信号を選択出力する。
【００２９】
図１３は、セレクタ１４８における入力映像の選択方法の例を示す図である。表中、第１列目はテレビカメラ１００〜１０７からカラー映像信号（ＣＯＬ）が入力された場合である。この場合には、テレビカメラ１００→テレビカメラ１０７の順番で入力映像を選択する。第１列目は基本の選択順序を示している。
【００３０】
第２列目は、テレビカメラ１０２，１０３，１０５，１０７からカラー映像信号が入力され、テレビカメラ１００，１０１，１０４，１０６からは入力信号が検出されない場合である。この場合には、テレビカメラ１００，１０１，１０４，１０６をスキップしてテレビカメラ１０２，１０３，１０５，１０７からの映像信号を順番に選択する。これにより、取り込み処理を行う映像入力の数が半分になるため、テレビカメラ１台あたりの蓄積画像の取り込み間隔が短縮され、より連続画像に近くなる。
【００３１】
３列目は、テレビカメラ１００，１０３，１０６からカラー映像信号が入力され、テレビカメラ１０１，１０２，１０４，１０５，１０７から白黒映像信号（Ｗ／Ｂ）が入力された場合である。この場合、テレビカメラ１００〜１０７の映像を順に取り込むと、カラー映像から白黒映像への切り替え、またはその逆が発生する。しかし、一般にこのような取り込み処理は、Ａ／Ｄ変換部１０９の同期引き込みに時間を要するため、カラーから白黒、あるいはその逆の切り替えはできるだけ避けた方がよい。そこで、例えば図に示すように、１００，１０１，１０２，１０４，１０５，１０７，１０３，１０６の順で選択する。このように、カラー映像入力または白黒映像入力ができるだけ連続するような順序で選択することにより、蓄積画像の取り込み間隔を短縮することができる。
【００３２】
４列目は、テレビカメラ１００のみからカラー映像信号が入力され、他のテレビカメラからは入力信号が検出されない場合である。この場合は、選択映像をテレビカメラ１００に固定する。これにより、蓄積画像の取り込み間隔がもっとも短縮される。
【００３３】
以上のように、実施の形態３によれば、映像入力検出・選択部１３０において、入力映像の状態に応じて取り込み映像を選択し、タイミング制御部１１４に通知するようにしたので、蓄積画像の取り込み間隔選択数を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施の形態１による、画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による、タイミング制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１による、選択制御信号生成部による、選択指示信号から選択制御信号への変換規則を示す図である。
【図４】ＨＳ、書き込み用水平同期信号ＷＨＳ、読み出し用水平同期信号ＲＨＳ、および水平同期信号ＪＨＳの関係を示す図である。
【図５】ＶＳおよびＦＤと、書き込み用垂直同期信号ＷＶＳ、読み出し用垂直同期信号ＲＶＳおよび垂直同期信号ＪＶＳの関係を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１による、圧縮部への入力信号と出力信号の関係を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１による、３台までのテレビカメラからの映像信号を順次取り込んだ場合の入力映像切り替えのタイミングを示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２による、画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態２による、タイミング制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態２による、入力映像切り替えのタイミングを示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態３による、画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】この発明の実施の形態３による、映像入力検出・選択部の構成を示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態３による、セレクタにおける入力映像の選択方法の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０，２０，３０  画像処理装置、１００〜１０７  テレビカメラ、１０８  選択部、１０９  Ａ／Ｄ変換部、１１０  走査変換部、１１１  圧縮部、１１２  ＣＰＵ、１１３  メモリ、１１４，１１５  タイミング制御部、１２０  同期信号生成部Ａ、１２１  同期信号生成部Ｂ、１２２  指示部、１２３  選択制御信号生成部、１２４  スタート信号生成部、１２５  カウンタ、１２６  固定値テーブル、１２７  比較部、１２８  割込制御部、１３０  映像入力検出・選択部、１４０〜１４７  映像検出部、１４８  セレクタ。
【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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