(57)【要約】【課題】従来は、伝送する画像信号がハイビジョン標準信号のため、コピーが容易であり、画像情報の機密保持が困難である。また、機密保持用の機材を追加して設置することは、費用の高騰を招き、取り扱いが不便である。【解決手段】本発明では、カメラ内の配列変換装置において、画像信号として機密保持を行うために、垂直アドレス発生装置２４及び水平アドレス発生装置２５により、ＨＤＴＶディジタル並列信号としての画素数は従来と同じである分割信号ＨＤ０’，ＨＤ１’，ＨＤ２’，ＨＤ３’を用いる。（Ｅ）に示すように、分割信号ＨＤ０’は縦横とも一つ置きに画素データが読み出される。分割信号ＨＤ１’、ＨＤ２’、ＨＤ３’は、それぞれ読み出し位置を縦横一つずつ変えて、縦横に一つ置きに読み出される。このようにして、標準状態と画素数は同じで画素配列が異なる４分割信号ＨＤ０’〜ＨＤ３’を得ることができる。【選択図】　　　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高精細度テレビ方式の画像よりも多い画素数の撮像領域が複数に分割されており、各分割撮像領域によりそれぞれ被写体光像を光電変換して得られた複数の第１の撮像信号を並列に出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された複数の第１の撮像信号を同時に記憶した後、前記撮像手段の全体の撮像領域の全画素数を等分割してそれぞれ標準信号と同じ画素数からなり、互いに画素が重ならならず、かつ、元の画素配列順序とは異なる所定の画素配列順序となるように読み出して配列変換をした複数の第２の撮像信号を並列に出力する第１の配列変換手段と、
前記第１の配列変換手段から並列に出力された前記複数の第２の撮像信号を、複数の直列信号に変換する第１の変換手段と、
前記第１の変換手段から出力された前記複数の直列信号を、前記標準信号として同時に並列に伝送する伝送手段と、
前記伝送手段により伝送された前記複数の直列信号の各々を、並列信号に変換する第２の変換手段と、
前記第２の変換手段から出力された前記複数の並列信号を１画面分同時に記憶した後、前記撮像手段の全体の撮像領域を、前記撮像手段の分割撮像領域とは異なる所定方向に複数分割した各分割撮像領域の各画素からなるように読み出して配列変換をした複数の並列信号を出力する第２の配列変換手段と
を有することを特徴とする画像伝送システム。
【請求項２】
前記第１の変換手段から出力された前記複数の標準信号の各々はＳＤＩ信号であり、前記第２の配列変換手段から出力される前記複数の並列信号の各々はＤＶＩ信号であることを特徴とする請求項１記載の画像伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像伝送システムに係り、特にハイビジョン方式等の高画質テレビ（ＨＤＴＶ：Ｈｉｇｈ　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　ＴＶ）の画像以上の画素数を持つ撮像装置を用いて、写真並みの高精細高画質の画像を配列変換しながら高速伝送する画像伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像伝送システムとして，フラットパネルモニタ用ディジタル伝送方式を用いた映像伝送システムが提案されている（特開２００１−１３９２７号公報）。これはＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｉｓｕａｌ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）規格によるものである。
【０００３】
図４は従来のＤＶＩ規格による画像伝送システムの一例のブロック図と各部の信号説明図を示す。同図（Ａ）において、カメラ１０は被写体を撮像して、ＨＤＴＶ方式の画像の水平方向の１９２０画素、垂直方向の１０８０画素（すなわち、１９２０×１０８０画素）の４倍の画素数である、水平方向３８４０画素、垂直方向２１６０画素（すなわち、３８４０×２１６０画素）の高精細の撮像信号を、放送技術開発協議会（ＢＴＡ：Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）による規格ＢＴＡＳ−００２Ｂによる直列デジタルハイビジョン信号のＳＤＩ信号（１９２０×１０８０画素）を４組並列に出力する。
【０００４】
この４組のＳＤＩ信号は、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、３８４０×２１６０画素の連続した画素配列を、それぞれ縦横に２分割して、１９２０×１０８０画素の４組の連続した画素配列ＨＤ０〜ＨＤ３に分割したものであり、ＳＤＩ／ＤＶＩ変換装置１１に供給されて、ＤＶＩ信号に変換される。
【０００５】
すなわち、ＳＤＩ／ＤＶＩ変換装置１１は、入力された４組のＳＤＩ信号をそれぞれ直列／並列変換部１１ａで各組並列信号に変換し、色差変換部１１ｂで色差信号の変換を行い、画像再生用バッファ１１ｃに一次蓄積した後、図４（Ａ）、（Ｃ）に示すように、水平方向に４分割して９６０×２１６０画素の４組の連続した画素配列ＤＶ０〜ＤＶ３からなるＤＶＩ信号に変換して並列に読み出す。この４組のＤＶＩ信号は、ＴＭＤＳ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｍｉｎｉｍｉｚｅｄ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）送信機１１ｄに供給され、これより表示装置１２に出力されて画像表示される。
【０００６】
図５は従来の画像システムで用いられるカメラ１０の一例の構成図及び信号説明図を示す。同図において、カメラ１０は、まず、被写体をレンズ１により３８４０×２１６０画素の構成の撮像装置２に結像する。撮像装置２では同図（Ｄ）に示すように、その撮像領域が水平方向に８分割されて、４８０×２１６０画素の各分割撮像領域で被写体光像をそれぞれ光電変換し、これにより得られた８組のアナログ撮像信号Ｓ０〜Ｓ７を同図（Ｅ）に示すようにＡ／Ｄ変換装置３に並列に供給する。
【０００７】
Ａ／Ｄ変換装置３は入力された８組のアナログ撮像信号Ｓ０〜Ｓ７をディジタル撮像信号に変換して信号処理装置４に送り、ここで暗電流補正・白傷補正・利得調整・色差変換等の信号処理を行わせる。信号処理装置４から出力されたディジタル信号は、配列変換装置５に供給されて記憶された後、同図（Ａ）に示すように、縦横各２分割された４分割信号ＨＤ０〜ＨＤ３を並列に出力する。
【０００８】
この４分割信号ＨＤ０〜ＨＤ３は、各々１９２０×１０８０画素のＨＤＴＶ用ディジタル並列信号である（ＢＴＡＳ−００４Ｂ準拠）。各々図５（Ｂ）にＨＤ０’〜ＨＤ３’で示すＨＤＴＶ画像を示す上記の４分割信号ＨＤ０〜ＨＤ３は、同図（Ｃ）に示すように互いに並列に、かつ、各々並列に配列変換装置５からＳＤＩ変換装置６へ供給され、ここで各組並列の信号が各組直列のＳＤＩ信号に変換されてカメラ出力信号とされる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして、ＨＤＴＶ方式の画像の４倍の画素数という高精細画像を複数のＳＤＩ信号に変換して伝送すれば、ハイビジョン標準信号として扱われるため、伝送が容易である。しかし、上記の従来の画像伝送システムでは、伝送する画像信号がハイビジョン標準信号のため、コピーが容易であり、画像情報の機密保持が困難である。また、機密保持のために機密保持用の機材を追加して設置することは、費用の高騰を招き、扱いも専門的になり、取り扱いが不便である。
【００１０】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、ハイビジョン方式等の高画質テレビ（ＨＤＴＶ：Ｈｉｇｈ　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　ＴＶ）画像以上の画素数を持つ撮像装置を用いて、写真並みの高精細高画質の画像を配列変換しながら高速伝送し、かつ、効率的で、しかも機密保持可能な画像伝送システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、高精細度テレビ方式の画像よりも多い画素数の撮像領域が複数に分割されており、各分割撮像領域によりそれぞれ被写体光像を光電変換して得られた複数の第１の撮像信号を並列に出力する撮像手段と、撮像手段から出力された複数の第１の撮像信号を同時に記憶した後、撮像手段の全体の撮像領域の全画素数を等分割してそれぞれ標準信号と同じ画素数からなり、互いに画素が重ならならず、かつ、元の画素配列順序とは異なる所定の画素配列順序となるように読み出して配列変換をした複数の第２の撮像信号を並列に出力する第１の配列変換手段と、第１の配列変換手段から並列に出力された複数の第２の撮像信号を、複数の直列信号に変換する第１の変換手段と、第１の変換手段から出力された複数の直列信号を、上記の標準信号として同時に並列に伝送する伝送手段と、伝送手段により伝送された複数の直列信号の各々を、並列信号に変換する第２の変換手段と、第２の変換手段から出力された複数の並列信号を１画面分同時に記憶した後、撮像手段の全体の撮像領域を、撮像手段の分割撮像領域とは異なる所定方向に複数分割した各分割撮像領域の各画素からなるように読み出して配列変換をした複数の並列信号を出力する第２の配列変換手段とを有する構成としたものである。
【００１２】
この発明では、撮像手段の全体の撮像領域の全画素数を等分割した画素数からなり、互いに画素が重ならならず、かつ、元の画素配列順序とは異なる所定の画素配列順序となるように読み出して配列変換をした複数の第２の撮像信号を、直列信号に変換した後並列に複数の標準信号として伝送するようにしたため、伝送される標準信号を本来の標準信号の画素配列とは異なる画素配列の信号として伝送できる。
【００１３】
なお、上記の第１の変換手段から出力される複数の標準信号の各々はＳＤＩ信号であってもよく、上記の第２の配列変換手段から出力される複数の並列信号の各々はＤＶＩ信号であってもよい。
【００１４】
【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と共に説明する。図１は本発明になる画像伝送システムの一実施の形態のブロック図と各部の信号説明図を示す。同図中、図４と同一構成部分には同一符号を付してある。図１（Ａ）において、カメラ１５は被写体を撮像して、ＨＤＴＶ方式の画像の水平方向の１９２０画素、垂直方向の１０８０画素（すなわち、１９２０×１０８０画素）の４倍の画素数である、水平方向３８４０画素、垂直方向２１６０画素（すなわち、３８４０×２１６０画素）の高精細の撮像信号を、放送技術開発協議会（ＢＴＡ：Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）による規格ＢＴＡＳ−００２Ｂによる直列デジタルハイビジョン信号のＳＤＩ信号（１９２０×１０８０画素）を４組並列に出力する。ただし、本実施の形態では、このＳＤＩ信号（標準信号）は、従来とは異なる信号配列とした点に特徴がある。
【００１５】
すなわち、カメラ１５の基本的な構成は、従来と同様の図５の構成であるが、その中の配列変換装置５の構成が本実施の形態特有の構成とされている。本実施の形態のカメラ１５内の配列変換装置の構成について図２及び図３と共に詳細に説明する。
【００１６】
まず、信号処理装置（図５の４に相当）からは図５（Ｄ）に示した配列Ｓ０〜Ｓ７によるディジタル信号が出力されるから、これをカメラ１５内の配列変換装置内に設置された図２（Ａ）に示す書き込みアドレス発生装置＃０（垂直アドレス発生装置２０及び水平アドレス発生装置２１）により、その配列変換装置内のメモリにそのままの配列（Ｓ０，Ｓ１，・・・，Ｓ７）で書き込まれる。
【００１７】
なお、このメモリは通常は２つあり、一方のメモリが上記のディジタル信号Ｓ０〜Ｓ７を書き込んでいる１垂直走査期間で、他方のメモリが、直前の１垂直走査期間で書き込まれたディジタル信号Ｓ０〜Ｓ７を、以下説明する読み出しアドレス発生装置からの読み出しアドレスに基づいて読み出しを行う。また、これら２つのメモリに対する書き込みと読み出しは、１垂直走査期間毎に交互に切り換わる。
【００１８】
ここで、従来の配列変換装置５では図２（Ｂ）に示す読み出しアドレス発生装置＃１（垂直アドレス発生装置２２、水平アドレス発生装置２３）により、同図（Ｂ）に示すように縦横に各２分割された配列（ＨＤ０，ＨＤ１，ＨＤ２，ＨＤ３）で４分割のＨＤＴＶディジタル並列信号として同時に読み出していた。前述したように、この４分割信号ＨＤ０〜ＨＤ３は、各々１９２０×１０８０画素のＨＤＴＶ用ディジタル並列信号である（ＢＴＡＳ−００４Ｂ準拠）。本実施の形態では、機密保持を行わない場合は、この従来と同様の読み出し方法を標準状態として用いることが可能である。
【００１９】
これに対し、本実施の形態では、画像信号として機密保持を行うために、図２（Ｃ）に示すように、後述する図３の構成の読み出しアドレス発生装置＃２（垂直アドレス発生装置２４及び水平アドレス発生装置２５）により、ＨＤＴＶディジタル並列信号としての画素数は従来のＳＤＩ信号（標準状態の標準信号）と同じ画素数であるが、画素配列が異なる４つの分割信号ＨＤ０’，ＨＤ１’，ＨＤ２’，ＨＤ３’を生成する。これらの４分割信号ＨＤ０’〜ＨＤ３’は、各々１９２０×１０８０画素のＨＤＴＶ用ディジタル並列信号である。
【００２０】
これらの４分割信号ＨＤ０’〜ＨＤ３’について、更に詳細に説明するに、例えば、図２（Ｄ）に示すように、メモリ全体の連続した画素データが垂直アドレスＶａｄｄ、水平アドレスＨａｄｄによりＤｉｊ（ただし、ｉはライン順番、ｊは画面左端からの水平画素順番）で連続的に示されるものとすると、これを読み出す際に、図２（Ｅ）に示すように、第１の分割信号ＨＤ０’は垂直読み出しアドレスＶ０’と、水平読み出しアドレスＨ２０’により、Ｄ００、Ｄ０２、Ｄ０４、・・・、Ｄ２０、Ｄ２２、Ｄ２４、・・・、と縦横とも一つ置きに画素データが読み出される。
【００２１】
以下、同様に第２の分割信号ＨＤ１’、第３の分割信号ＨＤ２’、第４の分割信号ＨＤ３’は、図２（Ｅ）に示すように、垂直読み出しアドレスＶ１’、Ｖ２’、Ｖ３’と、水平読み出しアドレスＨ２０’又はＨ２１’により、それぞれ読み出し位置を縦横一つずつ変えて、縦横に一つ置きに読み出される。このようにして、標準状態と画素数は同じ４分割信号ＨＤ０’〜ＨＤ３’を得ることができるから、そのままＳＤＩ信号に変換してカメラ出力とすることができる。
【００２２】
再び図１に戻って説明するに、カメラ１５から４組並列に出力された図１（Ｂ）に示す上記のＳＤＩ信号ＨＤ０’〜ＨＤ３’は、ＳＤＩ／ＤＶＩ変換装置１６に供給され、ここで４組のＤＶＩ信号に変換されて並列に出力される。すなわち、ＳＤＩ／ＤＶＩ変換装置１６は、カメラ１５から送られてきた各組直列信号である全部で４組のＳＤＩ信号ＨＤ０’、ＨＤ１’、ＨＤ２’、ＨＤ３’を、直列／並列変換部１６ａでそれぞれディジタル並列信号に変換した後、色差変換部１６ｂでＹＰｂＰｒ信号から三原色信号であるＲＧＢ信号に変換し、画像再生用バッファメモリ１６ｃに供給する。なお、この画像再生用バッファメモリ１６ｃも通常２組設けられており、一方が書き込みをしているときは他方が読み出しを行い、かつ、その書き込み期間と読み出し期間が１垂直走査期間毎に交互に切り換わるようにされている。
【００２３】
画像再生用バッファメモリ１６ｃは、図１（Ｃ）に示すように、ＳＤＩ／ＤＶＩ変換装置１６内に設けられているアドレス発生装置＃３（垂直アドレス発生装置２４’及び水平アドレス発生装置２５’）からの垂直アドレスＶ０’又はＶ１’と水平アドレスＨ２０”又はＨ２１”に基づき、直列／並列変換部１６ａ及び色差変換部１６ｂを経たＳＤＩ信号ＨＤ０’、ＨＤ１’、ＨＤ２’、ＨＤ３’を、ＨＤ０”、ＨＤ１”、ＨＤ２”、ＨＤ３”の配列で記憶する。
【００２４】
この時、アドレス発生装置＃２が読み出すメモリと同じ記憶配列にすれば、画像再生用バッファメモリ１６ｃで記憶された信号は標準状態と同じ配列となる。すなわち、画像再生用バッファメモリ１６ｃには奇数ラインの信号ＨＤ０’及びＨＤ１’は、同じラインの信号は同じラインに配列され、かつ、互いに１画素ずれるように交互に配列され、偶数ラインの信号ＨＤ２’及びＨＤ３’は、同じラインの信号は同じラインに配列され、かつ、互いに１画素ずれるように交互に配列されることにより、図２（Ｃ）に示したメモリと同じ標準状態の記憶配列となる。
【００２５】
ここで、アドレス発生装置＃２（垂直アドレス発生装置２４及び水平アドレス発生装置２５）と、アドレス発生装置＃３（垂直アドレス発生装置２４’及び水平アドレス発生装置２５’）は、例えば図３のブロック図に示す構成とされており、垂直アドレス発生装置２４（２４’）は２系列のＶ０カウンタ及びＶ１カウンタ３１及び制御用メモリ３２からなり、水平アドレス発生装置２５（２５’）も、２系列のＨ０カウンタ及びＨ１カウンタ３３及び制御用メモリ３４からなり、例えば、ＨＤＴＶ用の水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤ、クロックを基準にして、計４組のアドレスを発生する。アドレス配列は制御データを制御メモリ３２、３４に蓄積し、この蓄積データにより各カウンタ３１、３３を常時コントロールすることで設定する。
【００２６】
再び図１に戻って説明する。画像再生用バッファメモリ１６ｃに上記のように標準状態と同じ順番で１画面分の画素データが記憶されると、図１（Ｅ）に示すように、ＳＤＩ／ＤＶＩ変換装置１６内に設けられているアドレス発生装置＃４（垂直アドレス発生装置２６及び水平アドレス発生装置２７）からの読み出し垂直アドレスＶ、読み出し水平アドレスＨ０’〜Ｈ３’により、画像再生用バッファメモリ１６ｃからＤＶ０、ＤＶ１、ＤＶ２、ＤＶ３の配列で画素データが読み出される。
【００２７】
上記の配列はＤＶ０、ＤＶ１、ＤＶ２、ＤＶ３は、１画面を水平方向に４分割した、各々９６０×２１６０画素の画像信号であり、４組の連続した画素配列ＤＶ０〜ＤＶ３からなるＤＶＩ信号としてＴＭＤＳ送信機（ＤＶＩ規格にもとづくＤＶＩ伝送用信号変換器）１６ｄに並列に図１（Ｄ）に示すように供給され、これによりＤＶＩ信号として出力する。この４組の並列出力されたＤＶＩ信号は、表示装置１２に供給されて画像表示される。
【００２８】
このように、本実施の形態によれば、カメラ１５から出力される４組のＳＤＩ信号の信号配列が、画素数がハイビジョン標準信号と同一であるにも拘らず、その画素配列がハイビジョン標準信号とは異なる配列であるため、この信号をコピーしてそのまま従来と同様のＳＤＩ／ＤＶＩ変換をして表示しても、正しい表示画像が得られず、よって機密保持を確保することができる。一方、本実施の形態では、ＳＤＩ／ＤＶＩ変換装置１６により正しい配列に戻したＤＶＩ信号を出力することができるため、表示装置１２により正常な画像表示ができる。
【００２９】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、カメラ１５内の配列変換装置で行う配列変換は、図２（Ｃ）〜（Ｅ）に示した縦横方向にそれぞれ１画素ずつずらす方法に限定されるものではなく、千鳥配列、垂直方向のみの分割、水平方向分割等任意に設定してもよい。ただし、必ず全画素数を等分割した画素数で、かつ、各画素は重ならないようにして複数組設定する必要がある。
【００３０】
また、実際の使用時にはアドレス発生装置＃２、＃３は同配列に設定すれば、アドレス発生装置＃４の配列は変更しなくともよい。従って、アドレス発生装置＃０とアドレス発生装置＃４は配列を固定しておき、アドレス発生装置＃２、＃３の配列のみを制御することにより、機密保持用の機材を用いなくても、伝送時の信号配列を機密保持性の高いものとすることができる。
【００３１】
また、標準状態のアドレス発生装置＃１についてはカメラ１５側の配列変換装置とＳＤＩ／ＤＶＩ変換装置１６にもアドレス発生装置＃２、＃３と併設して設置しておき、機密性の必要が無い場合に切り替えて用いることもできる。更に、ＴＭＤＳ送信機１６ｄの出力ＤＶＩ信号は、表示装置１２に供給する以外に、例えば記録媒体に記録したり、他の伝送路を用いて配信したりすることも可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮像手段の全体の撮像領域の全画素数を等分割した画素数からなり、互いに画素が重ならならず、かつ、元の画素配列順序とは異なる所定の画素配列順序となるように読み出して配列変換をした複数の第２の撮像信号を、直列信号に変換した後並列に伝送することにより、伝送される信号を、画素数は標準信号と同じであるが、画素配列は標準信号以外の画素配列の信号として伝送するようにしたため、この信号をコピーして画素変換をしても所定の画素配列変換をしない限り正常な画素配列に戻せないため、機密保持を確保でき、機密保持性の非常に高い高精細画像信号を得ることができる。
【００３３】
また、本発明によれば、伝送する信号は画素配列を除き画素数は従来の標準信号と同じであるので配列変換用メモリは標準状態のまま利用でき、また、画素配列を所定の順序に変更しているだけであり、暗号装置等の機密保持用の機材の追加設置を不要にしているので、システムコストの上昇を抑えることができ、専門的な取り扱いも不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像伝送システムの一実施の形態のブロック図と各部の信号説明図である。
【図２】図１中のカメラから出力されるＳＤＩ信号の画素配列例を説明する図である。
【図３】本発明のカメラ内の配列変換装置とＳＤＩ／ＤＶＩ変換装置内のアドレス発声装置の一実施の形態のブロック図である。
【図４】従来の画像システムの一例のブロック図と各部の信号説明図である。
【図５】従来のカメラ内の一例のブロック図と各部の信号説明図である。
【符号の説明】
１２　表示装置
１５　カメラ
１６　ＳＤＩ／ＤＶＩ変換装置
１６ａ　直列／並列変換部
１６ｂ　色差変換部
１６ｃ　画像再生用バッファメモリ
１６ｄ　ＴＭＤＳ送信機
２０、２２、２４、２４’、２６　垂直アドレス発生装置
２１、２３、２５、２５’、２７　水平アドレス発生装置
３１　Ｖ０カウンタ・Ｖ１カウンタ
３２、３４　制御用メモリ
３３　Ｈ０カウンタ・Ｈ１カウンタ
【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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