(57)【要約】【課題】画像のフレームを１系と２系で同期させることができない場合などにおいても、フリーズ障害を瞬時に検知する。【解決手段】第１及び第２の各々の系統から入力された画像の特徴量を生成し、第１及び第２の各々の系統のフレーム間の特徴量の差分を演算し、第１及び第２の系統間の特徴量の差分を演算し、第１または第２の系統のフレーム間の特徴量の差分のいずれか一方が所定の値以下で、他方の特徴量の差分が所定の値を超過し、系統間の特徴量の差分が所定の値を超過している場合、または、第１及び第２の系統のフレーム間の特徴量の差分の両方が所定の値以下で、系統間の特徴量の差分が所定の値を超過している場合に、フリーズ障害が発生していると判断する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の各々の系統から入力された画像の特徴量を生成する第１及び第２の特徴量生成部と、
該第１及び第２の特徴量生成部で生成された特徴量を遅延させて送出する第１及び第２の遅延部と、
前記第１及び第２の特徴量生成部及び前記第１及び第２の遅延部から入力された特徴量に基づき、第１及び第２の各々の系統のフレーム間の特徴量の差分を演算する第１及び第２のフレーム間差分演算部と、
前記第１及び第２の特徴量生成部から入力された特徴量から、第１及び第２の系統間の特徴量の差分を演算する系統間差分演算部と、
前記第１及び第２のフレーム間差分演算部で演算された特徴量の差分の各々と、所定のしきい値とを比較する第１及び第２の比較部と、
前記系統間差分演算部で演算された特徴量の差分と、所定のしきい値とを比較する第３の比較部と、
前記第１または第２の比較部のいずれか一方で特徴量の差分が前記しきい値以下で、他方の比較部で特徴量の差分が前記しきい値を超過し、前記第３の比較部で特徴量の差分が前記しきい値を超過している場合、または、
前記第１及び第２の比較部の両方で特徴量の差分が前記しきい値以下で、前記第３の比較部で特徴量の差分が前記しきい値を超過している場合に、フリーズ障害が発生していると判断する判定部とを備えたことを特徴とするフリーズ障害検知装置。
【請求項２】
第１及び第２の各々の系統から入力された画像の特徴量を生成し、
前記第１及び第２の各々の系統のフレーム間の特徴量の差分を演算し、
前記第１及び第２の系統間の特徴量の差分を演算し、
前記第１または第２の系統のフレーム間の特徴量の差分のいずれか一方が所定の値以下で、他方の特徴量の差分が所定の値を超過し、前記系統間の特徴量の差分が所定の値を超過している場合、または、
前記第１及び第２の系統のフレーム間の特徴量の差分の両方が前記所定の値以下で、前記系統間の特徴量の差分が所定の値を超過している場合に、フリーズ障害が発生していると判断することを特徴とするフリーズ障害検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フリーズ障害検知装置及び検知方法に関し、特に、テレビ放送局における放送設備など、同一の画像が２系統に存在するシステムにおけるフリーズ障害検知装置及び検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビ放送局の放送設備などで使用されるフリーズ障害検知装置には、１系統の画像を用いてフリーズ障害を検知するものがあった（以下、この技術を「従来技術１」という）。この装置では、正常な静止画とフリーズ障害とを区別するため、正常な静止画ではあり得ない程、長時間静止画の状態が継続した場合にフリーズ障害と判断していた。しかし、この装置では、フリーズ障害を検知するまでに長時間を必要とする問題があった。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１に開示されているように、２系統の画像を比較することでフリーズ障害を瞬時に検知する装置が提案されている（以下、この技術を「従来技術２」という）。
【０００４】
この文献に記載の装置は、図９に示すように、２つのフリーズ検知器１、２と、比較器３とを備え、図１０に示すように、１系で静止画を検知したときに、２系で静止画を検知していなかった場合には、１系でフリーズ障害が発生したと判断する。また、１系で静止画を検知したときに、２系でも静止画を検知した場合には、入力画像を正常な静止画と判断する。このように、２系統の静止画の検知の状態を比較することでフリーズ障害を瞬時に検知していた。
【０００５】
しかし、従来技術２によっても、図１１に示すように、１系の画像にフリーズ障害が発生すると同時に、２系の画像が正常な静止画に変化した場合には、１系と２系とも静止画を検知するため、比較器３が正常な静止画と判断し、１系のフリーズ障害を正しく検知することができないという問題があった。
。
【０００６】
そこで、上記従来技術２のような、１系と２系の各々において、画像のフレーム間の特徴量を比較して静止画の状態を検知することによって、フリーズ障害を瞬時に検知する方法を改善し、図１２に示すように、１系と２系の系統間の特徴量を比較し、両系統間の画像の相違を検知してフリーズ障害を正しく検知する方法が考えられる（以下、この技術を「従来技術３」という）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−３５０２３８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来技術３では、１系と２系で同じフレームの画像を比較する必要があるため、装置に取り込む画像のフレームを１系と２系で同期させる必要がある。しかし、パーソナルコンピュータなどで利用することのできるような一般的なビデオキャプチャには、１系と２系との画像を同期させて取り込むことができないものが存在する。また、システムによっては、１系と２系の画像で同期が取れていない場合も考えられる。このような場合には、上記方法によってフリーズ障害を正しく検知することができないという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、画像のフレームを１系と２系で同期させることができない場合などにおいても、フリーズ障害を瞬時に検知することのできるフリーズ障害検知装置及び検知方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、フリーズ障害検知装置であって、第１及び第２の各々の系統から入力された画像の特徴量を生成する第１及び第２の特徴量生成部と、該第１及び第２の特徴量生成部で生成された特徴量を遅延させて送出する第１及び第２の遅延部と、前記第１及び第２の特徴量生成部及び前記第１及び第２の遅延部から入力された特徴量に基づき、第１及び第２の各々の系統のフレーム間の特徴量の差分を演算する第１及び第２のフレーム間差分演算部と、前記第１及び第２の特徴量生成部から入力された特徴量から、第１及び第２の系統間の特徴量の差分を演算する系統間差分演算部と、前記第１及び第２のフレーム間差分演算部で演算された特徴量の差分の各々と、所定のしきい値とを比較する第１及び第２の比較部と、前記系統間差分演算部で演算された特徴量の差分と、所定のしきい値とを比較する第３の比較部と、前記第１または第２の比較部のいずれか一方で特徴量の差分が前記しきい値以下で、他方の比較部で特徴量の差分が前記しきい値を超過し、前記第３の比較部で特徴量の差分が前記しきい値を超過している場合、または、前記第１及び第２の比較部の両方で特徴量の差分が前記しきい値以下で、前記第３の比較部で特徴量の差分が前記しきい値を超過している場合に、フリーズ障害が発生していると判断する判定部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、フリーズ障害検知方法であって、第１及び第２の各々の系統から入力された画像の特徴量を生成し、前記第１及び第２の各々の系統のフレーム間の特徴量の差分を演算し、前記第１及び第２の系統間の特徴量の差分を演算し、前記第１または第２の系統のフレーム間の特徴量の差分のいずれか一方が所定の値以下で、他方の特徴量の差分が所定の値を超過し、前記系統間の特徴量の差分が所定の値を超過している場合、または、前記第１及び第２の系統のフレーム間の特徴量の差分の両方が前記所定の値以下で、前記系統間の特徴量の差分が所定の値を超過している場合に、フリーズ障害が発生していると判断することを特徴とする。
【００１２】
そして、本発明によれば、画像のフレームを１系と２系で同期させなくとも、フリーズ障害を瞬時に検知することができるため、１系と２系の画像を同期して取り込めないビデオキャプチャを利用することができるとともに、１系と２系の画像が同期していないシステムでもフリーズ障害を検知することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明にかかるフリーズ障害検知装置の一実施の形態を示し、この装置は、１系と２系との２つの系統で構成され、１系に、特徴量生成部４と、遅延部６と、フレーム間差分演算部８と、比較部１４とを備え、２系に、特徴量生成部５と、遅延部７と、フレーム間差分演算部１０と、比較部１６とを備え、両系統に跨って、系統間差分演算部９と、比較部１５と、判定部１７とを備える。尚、同図の一点鎖線で囲んだ部分が各々、従来技術２のフリーズ障害検知器１、２に対応する。
【００１５】
特徴量生成部４、５は、第１及び第２の各々の系統から入力された画像の特徴を表す特徴量を生成する。
【００１６】
遅延部６、７は、入力された特徴量を１サンプル分遅延させてフレーム間差分演算部８、１０に入力する。
【００１７】
フレーム間差分演算部８、１０は、特徴量生成部４、５と、遅延部６、７とから入力された特徴量に基づき、現在の特徴量と１サンプル前の特徴量との差分を求める。
【００１８】
系統間差分演算部９は、特徴量生成部４、５から入力された特徴量から、１系と２系の特徴量の差分を求める。
【００１９】
比較部１４、１５、１６は、入力した差分と予め設定されたしきい値１１、１２、１３とを比較し、比較結果を判定部１７に入力する。
【００２０】
判定部１７は、比較部１４、１５、１６における比較結果からフリーズ障害が発生しているか否かを判断し、フリーズ障害検知信号を出力する。
【００２１】
次に、本発明にかかるフリーズ障害検知方法について、図１及び図２を中心に参照しながら説明する。
【００２２】
まず、１系及び２系から入力画像を取り込み、特徴量を生成する。図３に示すように、入力画像を６４分割（８×８分割）し、エリア毎の平均値を求め、求めた８×８の平均値に二次元ＤＣＴ変換を行い、ＤＣＴ係数を得る。このＤＣＴ係数から、ＤＣ成分を含めた低次ＡＣ成分を入力画像の特徴量とする。ここでは、６係数分を使用している。
【００２３】
次に、特徴量生成部４、５によって得られた特徴量から、フレーム間差分演算部８、系統間差分演算部９、フレーム間差分演算部１０において、フレーム間と系統間とで差分を求める。特徴量の差分は、図４に示すように、特徴量の係数毎に差分の絶対値を求め、その総和を求める。この値をフレーム間の特徴量差分及び系統間の特徴量差分とする。そして、求めたフレーム間の特徴量差分、系統間の特徴量差分から、比較部１４、１５、１６及び判定部１７において、フリーズ障害を検知する。
【００２４】
図５は、従来技術２で検知できるフリーズ障害を、上記フリーズ障害検知装置及び検知方法で検知する例を示す。尚、同図では、１系でフリーズ障害が発生している。
【００２５】
フリーズ障害が発生すると、フレーム間の特徴量差分がしきい値以下になる。また１系と２系で互いに画像が異なるため、系統間の特徴量差分がしきい値以上になる。これから１系でフリーズ障害が発生していることを検知できる。
【００２６】
次に、図６は、従来技術２では検知できないフリーズ障害を従来技術３で検知する例を示す。尚、同図は、１系でフリーズ障害が発生すると同時に、２系の画像が正常な静止画に変化した場合を示している。
【００２７】
フレーム間の特徴量差分では、１系と２系とも静止画を検知し、正常な静止画のように見える。しかし、１系と２系の画像が互いに異なることが系統間の特徴量差分から分かる。これによって、フリーズ障害が発生していることを検知できる。
【００２８】
次に、図７に、本発明にかかるフリーズ障害検知装置及び検知方法で検知する例を示す。本発明では、１系と２系の画像を非同期で取り込むため、１系と２系で比較する画像がずれ、画像の一致を検知できなくなる（但し、動きの少ない画像では、同じフレームの画像で比較できなくても、画像の一致を検知できる）。
【００２９】
この問題を解決するため、図８に示すように、１系と２系のフレーム間の特徴量差分と、系統間の特徴量差分とを組み合わせてフリーズ障害を検知する。
【００３０】
すなわち、図８（ａ）に示すように、１系のフレーム間の特徴量の差分が小さく（差分がしきい値１１以下）、２系のフレーム間の特徴量の差分が大きく（差分がしきい値１３を超過）、系統間の特徴量の差分が大きい（差分がしきい値１２を超過）場合には、１系にフリーズ障害が発生し、２系には動きのある画像が表示されていると判断する。
【００３１】
また、図８（ｂ）に示すように、１系のフレーム間の特徴量の差分が小さく（差分がしきい値１１以下）、２系のフレーム間の特徴量の差分が小さく（差分がしきい値１３以下）、系統間の特徴量の差分が大きい（差分がしきい値１２を超過）場合には、１系または２系のいずれか一方にフリーズ障害が発生し、他方には静止画が表示されていると判断する。
【００３２】
さらに、図８（ｃ）に示すように、１系のフレーム間の特徴量の差分が小さく（差分がしきい値１１以下）、２系のフレーム間の特徴量の差分が小さく（差分がしきい値１３以下）、系統間の特徴量の差分も小さい（差分がしきい値１２以下）場合には、１系及び２系の両系統が静止画を表示する正常状態であると判断する。
【００３３】
また、図８（ｄ）に示すように、１系のフレーム間の特徴量の差分が大きく（差分がしきい値１１を超過）、２系のフレーム間の特徴量の差分が大きく（差分がしきい値１３を超過）、系統間の特徴量の差分も大きい（差分がしきい値１２を超過）場合には、１系及び２系の両系統が動きのある画像を表示する正常状態であると判断する。
【００３４】
以上説明したように、本発明にかかるフリーズ障害検知装置及び検知方法によれば、従来技術３と比較して、１系と２系の画像を同期して取り込めないビデオキャプチャを利用することができるとともに、１系と２系の画像が同期していないシステムでもフリーズ障害を検知することが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像のフレームを１系と２系で同期させることができない場合などにおいても、フリーズ障害を瞬時に検知することのできるフリーズ障害検知装置及び検知方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるフリーズ障害検知装置の一実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】本発明にかかるフリーズ障害検知方法を説明するための図である。
【図３】本発明にかかるフリーズ障害検知方法による特徴量生成方法を説明するための図である。
【図４】本発明にかかるフリーズ障害検知方法による特徴量の差分の演算方法を説明するための図である。
【図５】従来技術２で検知できるフリーズ障害を、本発明にかかるフリーズ障害検知装置で検知する例を説明するための図である。
【図６】従来技術２で検知できないフリーズ障害を、従来技術３で検知する例を説明するための図である。
【図７】本発明にかかるフリーズ障害検知装置による系統間の特徴量差分を、動きの大きい画像と、動きの小さい画像とで比較した図である。
【図８】本発明にかかるフリーズ障害検知装置によってフリーズ障害を検知した場合と、正常状態と判断する場合を説明するための図である。
【図９】従来技術２のフリーズ障害検知装置を示すブロック図である。
【図１０】従来技術２でフリーズを検知することができる例を説明するための図である。
【図１１】従来技術２でフリーズを検知することができない例を説明するための図である。
【図１２】従来技術３の検知方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１            フリーズ検知器
２            フリーズ検知器
３            比較器
４            特徴量生成部
５            特徴量生成部
６            遅延部
７            遅延部
８            フレーム間差分演算部
９            系統間差分演算部
１０        フレーム間差分演算部
１１        しきい値
１２        しきい値
１３        しきい値
１４        比較部
１５        比較部
１６        比較部
１７        判定部
【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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