(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面合成装置を多段接続してシリアルデジタル映像信号を順次に合成処理する画面合成
システムにおいて、前記画像合成装置のそれぞれは、
外部から入力する画面合成制御信号に基づいて、外部から入力する原始映像信号を縮小することと、
前記画面合成制御信号における前記原始映像信号の合成の順位信号および前段の画像合成装置における合成の順位信号とに基づいて、前記縮小された映像信号および前段の画像合成装置から承継される合成映像信号を合成して新たな合成映像信号を生成することと、
前記２つの合成の順位信号を合成して新たな合成順位信号を生成することと、
前記新たな合成映像信号における映像信号毎の時間領域の両端に前記新たな合成順位信号の内の対応する順位信号を挿入し多段接続用映像信号として次段の画像合成装置へシリアル出力することを特徴とする画面合成システム。
【請求項２】
画面合成装置を多段接続してシリアルデジタル映像信号を順次に合成処理する画面合成
システムにおいて、
初段の画像合成装置は、外部から入力する画面合成制御信号に基づいて、外部から入力する原始映像信号を縮小し、前記画面合成制御信号における前記原始映像信号の合成の順位信号の比較による優先順位により、前記縮小された映像信号を合成して合成映像信号を生成し、前記合成の順位信号を合成して合成順位信号を生成し、前記合成映像信号の映像信号毎の時間領域の両端に前記合成順位信号の内の対応する順位信号を挿入し多段接続用映像信号として次段の画像合成装置へシリアル出力することと、
中段の画像合成装置は、前段の画像合成装置からの前記多段接続用映像信号から順位信号を抽出して再生し、外部から入力する画面合成制御信号に基づいて、外部から入力する原始映像信号を縮小し、前記画面合成制御信号における前記原始映像信号の合成の順位信号および前記抽出した順位信号の比較による優先順位により、前記縮小された映像信号および前段の画像合成装置から承継される合成映像信号を合成して新たな合成映像信号を生成し、前記合成の順位信号を合成して新たな合成順位信号を生成し、前記新たな合成映像信号の映像信号毎の時間領域の両端に前記新たな合成順位信号の内の対応する順位信号を挿入し多段接続用映像信号として次段の画像合成装置へシリアル出力することと、
最終段の画像合成装置は、前段の画像合成装置からの前記多段接続用映像信号から順位信号を抽出して再生し、外部から入力する画面合成制御信号に基づいて、外部から入力する原始映像信号を縮小し、前記画面合成制御信号における前記原始映像信号の合成の順位信号および前記抽出した順位信号の比較による優先順位により、前記縮小された映像信号および前段の画像合成装置から承継される合成映像信号を合成して新たな合成映像信号を生成することを特徴とする画面合成システム。
【請求項３】
前記初段の画像合成装置は、
前記画面合成制御信号を基に、前記原始映像信号の縮小および位置を制御する縮小制御信号と、前記原始映像信号に対する縮小映像領域の合成順位を示す順位信号を生成する合成制御部と、
前記縮小制御信号に基づき各映像信号を指定された大きさと位置に変換して縮小処理し
縮小映像信号を生成する映像信号と１対１対応の縮小部と、
前記順位信号の比較による優先順位により、前記縮小映像信号を合成して前記合成映像信号を生成すると共に前記各順位信号を合成して前記合成順位信号を生成する合成部と、
前記合成映像信号に含まれる各縮小映像信号の時間領域の両端に前記合成順位信号の内
の対応する順位信号を挿入し、前記多段接続用映像信号として次段の画面合成装置へシリアル出力する合成順位挿入部を有することを特徴とする請求項２記載の画面合成システム。
【請求項４】
前記中段の画像合成装置は、
前記多段接続用映像信号から順位信号を抽出して前段における合成順位信号を再生する合成順位抽出部と、
前記画面合成制御信号を基に、前記原始映像信号の縮小および位置を制御する縮小制御信号と、前記原始映像信号に対する縮小映像領域の合成順位を示す順位信号を生成する合成制御部と、
前記縮小制御信号に基づき前記原始映像信号を指定された大きさと位置に変換して縮小
処理し縮小映像信号を生成する映像信号と１対１対応の縮小部と、
前記再生された順位信号と前記生成された順位信号の比較による優先順位により、前記
縮小映像信号と前記合成映像信号における映像信号を合成して前記新たな合成映像信号を生成すると共に前記合成順位信号と前記順位信号を合成して前記新たな合成順位信号を生成する合成部と、
前記新たな合成映像信号に含まれる各縮小映像信号の時間領域の両端に前記新たな合成
順位信号の内の対応する順位信号を挿入し、新たな多段接続用得映像信号とし多段接続用映像信号として次段の画面合成装置へ出力する合成順位挿入部を有することを特徴とする請求項２記載の画面合成システム。
【請求項５】
前記最終段の画像合成装置は、
前記多段接続用映像信号から順位信号を抽出して前段における合成順位信号を再生する
合成順位抽出部と、
前記画面合成制御信号を基に、前記原始映像信号の縮小および位置を制御する縮小制御信号と、前記原始映像信号に対する縮小映像領域の合成順位を示す順位信号を生成する合成制御部と、
前記縮小制御信号に基づき前記原始映像信号を指定された大きさと位置に変換して縮小
処理し縮小映像信号を生成する映像信号と１対１対応の縮小部と、
前記再生された順位信号と前記生成された順位信号の比較による優先順位により、前記
縮小映像信号と前記合成映像信号における映像信号を合成して前記新たな合成映像信
号を生成する合成部を有することを特徴とする請求項２記載の画面合成システム。
【請求項６】
前記画像合成装置に、前記多段接続用映像信号に含まれている各映像信号の縮小映像領域の開始点と終了点のそれぞれの映像レベルを重み付けして合成した傾斜データであるエッジデータを生成して順位信号のデータと入れ替えるエッジ処理部を設けたことを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の画面合成システム。
【請求項７】
前記合成順位挿入部は、
切替信号の値に従って、入力する前記合成映像信号または多段接続用映像信号と、前記順位信号と、映像信号の境界を示す位置信号を切り替えて多段接続用映像信号を出力する切替器と、
前記合成映像信号または多段接続用映像信号を前記切替信号と位相を合わせるように遅延させる第１の遅延器と、
前記合成順位信号を前記切替信号と位相を合わせるように遅延させる第２の遅延器と、
前記合成映像信号または多段接続用映像信号における各映像信号の終了点で、前記第２の遅延器の出力、前記位置信号、前記第２の遅延器の出力を直後の時間領域の連続する１サンプル分毎に順次に前記切替器へ入力し、それ以外の時間領域では前記第１の遅延器の出力を前記切替器へ入力するための前記切替信号を発生する切替信号発生器を設けたことを特徴とする請求項３または請求項４記載の画面合成システム。
【請求項８】
前記合成順位抽出部は、
切替信号の値に従って、入力する多段接続用映像信号と映像の黒レベルと映像信号の境界を示す位置信号とを切り替えて合成映像信号出力する切替器と、
前記多段接続用映像信号を前記切替信号と位相を合わせるように遅延させる第１の遅延器と、
前記多段接続用映像信号における映像信号の境界を示す位置信号の挿入位置を検出すると、直後の時間領域の連続する３サンプル分の間は順次前記黒レベルを前記切替器へ入力し、それ以外の時間領域では前記第１の遅延器の出力を前記切替器へ入力するための前記切替信号と、時間領域の２サンプル分後の１サンプル幅の開始信号を発生するパルス発生器と、
前記多段接続用映像信号を前記開始信号と位相を合わせるように遅延させる第２の遅延器と、
前記開始信号が有効な間は前記多段接続用映像信号に挿入されている当該映像信号の順位信号、それ以外の間は前方の映像信号の順位信号を取り込んで合成順位信号を出力するラッチを設けたことを特徴とする請求項４または請求項５記載の画面合成システム。
【請求項９】
前記合成部は、
入力する順位信号の間の大小を比較する比較器群および各比較器の出力の論理積をとる前記順位信号毎の第１のアンドゲートと、
前記第１のアンドゲートと対応する映像信号との論理積をとる前記映像信号毎の第２のアンドゲートと、
前記第２のアンドゲートの出力を加算して前記新たな合成映像信号を出力する第１の加算器と、
前記第１のアンドゲートと対応する順位信号との論理積をとる前記映像信号毎の第３のアンドゲートと、
前記第２のアンドゲートの出力を加算して前記新たな合成順位信号を出力する第２の加算器を設けたことを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の画面合成システム。
【請求項１０】
前記エッジ処理部は、
前記多段接続用映像信号を前記位置信号の映像レベルの値と比較して、一致した点を検出することにより比較信号を生成する比較器と、
前記比較信号を５サンプル分だけ遅延させた開始点信号と、前記比較信号を１サンプル分だけ遅延させた終了点信号と、前記開始点信号がＨレベルの後の３サンプルを順に「1」,「2」,「3」それ以外の領域を「0」の値とした切替信号を生成するパルス発生器と、
入力する多段接続用映像信号を前記切替信号と位相を合わせるように遅延させた映像信号を出力する第１の遅延器と、
前記多段接続用映像信号を前方の縮小映像信号の終了点信号および開始点信号と位相を合わせるように遅延させた映像信号を出力する第２の遅延器と、
前記第２の遅延器の出力から黒レベルを減算する減算器と、
前記開始点信号で、前記減算器の出力から縮小映像領域の開始点の映像レベル抽出するする第１のラッチと、
前記終了点信号で、前記減算器の出力から縮小映像領域の終了点の映像レベル抽出する第２のラッチと、
前記第１のラッチの出力の1/8と前記第２のラッチの出力の7/8の映像レベルを加算する第１の加算器と、
前記第１のラッチの出力の4/8と前記第２のラッチの出力の4/8の映像レベルを加算する第２の加算器と、
前記第１のラッチの出力の7/8と前記第２のラッチの出力の1/8の映像レベルを加算する第３の加算器と、
切替信号が「0」,「1」,「2」,「3」であるとき、それぞれ前記第１の遅延器、前記第１の加算器、前記第２の加算器、前記第３の加算器の出力を切り換えて表示装置用映像信号として出力する切替器を設けたことを特徴とする請求項６に記載の画面合成システム。
【請求項１１】
前記映像信号の少なくとも一つは背景データであることを特徴とする請求項１ないし10のいずれかに記載の画面合成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の映像信号を縮小して合成し一つの画面を生成する画面合成システム、特に、画面合成装置を多段接続してシリアルデジタル映像信号を順次に合成処理する画面合成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画面合成システムのブロック図を図13に、その処理波形図14に例示する（文献公知発明に係るものではない）。この画面合成システムは、画像合成装置１と画像合成装置２を縦続接続し、４つの映像信号A,B,C,Dを縮小合成して出力する。
【０００３】
図13において、配置編集コントローラは、子画面配置情報に基づいて、画面合成装置１に入力される映像信号Aと映像信号Bを一つの画面に合成するための配置を決定し、その合成情報を映像信号A用，映像信号B用の画面合成制御信号として画面合成装置１へ出力する。また、画面合成装置２に入力される映像信号Cと映像信号Dを一つの画面に合成するための配置を決定し、その合成情報を映像信号C用，映像信号D用の画面合成制御信号として画面合成装置２へ出力する。
【０００４】
画面合成装置１では、先ず、合成制御部が画面合成制御信号を基に映像信号A，映像信号Bの縮小制御情報および縮小映像信号a，縮小映像信号bの各キー信号（縮小映像信号の選択領域を示す信号）を生成する。図14では、縮小映像信号a，縮小映像信号bのキー信号は、映像信号A＜映像信号Bの順位、即ち、縮小映像信号aと縮小映像信号bが時間領域で重なる場合には縮小映像信号bが選択されて合成映像信号になるとしている。なお、背景はいずれの映像信号にも劣後する。
【０００５】
次に、映像信号A，映像信号Bの各縮小部では、それぞれの縮小制御信号に基づき、映像信号Aを縮小映像信号aに、映像信号Bを縮小映像信号bに縮小する。最後に、合成部では、キー信号に基づき、縮小映像信号Aおよび縮小映像信号Bを背景データへ合成して合成映像信号ABを生成して画像合成装置２へ出力する。
【０００６】
画面合成装置２では、合成映像信号ABを背景として取り扱って、画面合成装置１におけるのと同様な処理を行うことにより、縮小映像信号Cおよび縮小映像信号Dを合成映像信号ABへ合成した映像信号ABCDを生成する。このようにして、図15に示すように、映像信号A、映像信号B、映像信号C、映像信号Dの順に映像を前面に表示した合成画面、あるいは図16に示すように、映像信号Aと映像信号B、映像信号Cと映像信号Dの順序をそれぞれ入れ替えた合成画面を得ることができる。
【０００７】
しかし、この従来技術では、後段の画面合成装置は前段の画面合成装置で合成された映像を一つの映像信号として認識するため、背景画面として扱うことしかできないという欠点がある。従って、例えば、図17に示す合成画面のような映像信号A、映像信号Bに対し、映像信号C、映像信号Dを背面にする合成はできないという問題がある。
【０００８】
この問題を解決するため、図18や図19に示す構成とすることもできよう。図18に示す構成は、画面合成装置を３段接続する場合に、映像信号ABと映像信号Cと映像信号Dを合成する２段目の画面合成装置には映像信号C用，映像信号D用の画面合成制御信号の他に映像信号A用，映像信号B用の各画面合成制御信号を配置編集コントローラから供給し、映像信号ABCDと映像信号Eと映像信号Fを合成する３段目の画面合成装置には映像信号E用，映像信号F用の画面合成制御信号の他に映像信号A用，映像信号B用，映像信号C用，映像信号D用の各画面合成制御信号を配置編集コントローラから供給する。
【０００９】
また、図19に示す構成は、画面合成装置を３段接続する場合に、１段目の画面合成装置から２段目の画面合成装置に映像信号A,Bの選択領域を示すキー信号（合成制御信号）を供給し、２段目の画面合成装置３段目の画面合成装置に映像信号C,Dの選択領域を示すキー信号を供給する。
【００１０】
なお、複数の画像信号のそれぞれに、画像信号を識別するための画像識別子が付加された画像信号と、複数の画像信号の合成により１つの合成画像信号を構成するための合成情報を圧縮符号化して送信し、受信側では、画像データと合成情報を分離して、画像データから画像識別子を抽出し、合成情報を制御信号に変換し、画像識別子と制御信号に基づいて画像データを再生し合成するようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。合成情報には画像表示領域における画像の奥行きを示す合成順序が含まれている。
【００１１】
しかし、この技術は、物体を自由に組み合わせて合成することにより動画像を簡単に再編集でき、また、通話路の込み具合や再生装置の性能、視聴者の好みによって、比較的簡単に重要でない物体を再生しなくても動画像を見ることができるようにしたものであって、画面合成装置の多段接続時の合成処理に係わるものではない。
【００１２】
【特許文献１】再公表特許ＷＯ９８／０２００１（第８〜１３頁、図２，５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図18に示した従来技術では、配置編集コントローラから前段の画面合成装置に通信する画面合成制御信号を後段の複数の画面合成装置に対しても通信するため、多段接続する画面合成装置の台数が増えた場合には通信効率が低下するという問題が生じる。
【００１４】
また、図18に示した従来技術では、前段の画面合成装置が合成した全ての映像信号のキー信号を画面合成装置が次段の画面合成装置に伝送するため、各画面合成装置で合成する映像信号と同数のキー信号が必要となるので、多段接続する画面合成装置の台数が増えた場合には後段の画面合成装置では入力端子が増えるという問題が生じる。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、上記のように、画面合成装置を多段接続した際に映像信号の合成順位が制約される問題を解決するものであって、画面合成装置を多段接続した場合においても合成する映像信号の合成順位を制約されず自在に配置変更できる画面合成システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の画面合成システムは、画面合成装置を多段接続してシリアルデジタル映像信号を順次に合成処理する画面合成システムにおいて、前記画像合成装置は、入力される画面合成制御信号と前段の画像合成装置からの多段接続用得映像信号に基づいて、当該画像合成装置で最初に合成する原始映像信号と前記承継合成映像信号とを縮小合成して合成映像信号を生成することと、前記画面合成制御信号と前記多段接続用得映像信号に基づいて、前記原始映像信号における合成の順位信号と前記承継合成映像信号における合成の順位信号とを合成して合成順位信号を生成することと、前記合成映像信号における映像信号毎の時間領域の両端に前記合成順位信号の内の対応する順位信号を挿入して次段の画像合成装置へシリアル出力することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の画面合成システムは、画面合成装置を多段接続してシリアルデジタル映像信号を順次に合成処理する画面合成システムにおいて、初段の画像合成装置は、当該画像合成装置で最初に合成する原始映像信号を入力される画面合成制御信号に基づいて縮小し、前記画面合成制御信号に基づく前記原始映像信号の順位信号の比較による優先順位により、前記原始映像信号を縮小合成して合成映像信号を生成すると共に合成順位信号を生成し、前記合成映像信号の映像信号毎の時間領域の両端に前記合成順位信号の内の対応する順位信号を挿入し多段接続用得映像信号として次段の画像合成装置へシリアル出力することと、中段の画像合成装置は、前段の画像合成装置からの前記多段接続用得映像信号から順位信号を抽出して再生し、当該画像合成装置で最初に合成する原始映像信号を入力される画面合成制御信号に基づいて縮小し、前記再生した順位信号と前記原始映像信号の順位信号と前記画面合成制御信号に基づく前記原始映像信号の順位信号との比較による優先順位により、前記多段接続用得映像信号における映像信号と前記原始映像信号とを縮小合成して新たな合成映像信号を生成すると共に新たな合成順位信号を生成し、前記新たな合成映像信号の映像信号毎の時間領域の両端に前記新たな合成順位信号の内の対応する順位信号を挿入し多段接続用得映像信号として次段の画像合成装置へシリアル出力することと、最終段の画像合成装置は、前段の画像合成装置からの多段接続用得映像信号から順位信号を抽出して再生し、当該画像合成装置で最初に合成する原始映像信号を入力される画面合成制御信号に基づいて縮小し、前記再生した順位信号と前記原始映像信号の順位信号との比較による優先順位により、前記多段接続用映像信号における映像信号と前記原始映像信号とを縮小合成して新たな合成映像信号を生成することとを特徴とする。
【００１８】
前記初段の画像合成装置は、入力される画面合成制御信号を基に、前記原始映像信号の縮小および位置を制御する縮小制御信号と、前記原始映像信号に対する縮小映像領域の合成順位を示す順位信号を生成する合成制御部と、前記縮小制御信号に基づき各映像信号を指定された大きさと位置に変換して縮小処理し縮小映像信号を生成する映像信号と１対１対応の縮小部と、前記順位信号の比較による優先順位により、前記縮小映像信号を縮小合成して前記合成映像信号を生成すると共に前記各順位信号を合成して前記合成順位信号を生成する合成部と、前記合成映像信号に含まれる各縮小映像信号の時間領域の両端に前記合成順位信号の内の対応する順位信号を挿入し、前記多段接続用映像信号として次段の画面合成装置へシリアル出力する合成順位挿入部を有する。
【００１９】
前記中段の画像合成装置は、前記多段接続用得映像信号から順位信号を抽出して前段における合成順位信号を再生する合成順位抽出部と、入力される画面合成制御信号を基に、前記原始映像信号の縮小および位置を制御する縮小制御信号と、前記原始映像信号に対する縮小映像領域の合成順位を示す順位信号を生成する合成制御部と、前記縮小制御信号に基づき前記原始映像信号を指定された大きさと位置に変換して縮小処理し縮小映像信号を生成する映像信号と１対１対応の縮小部と、前記再生された順位信号と前記生成された順位信号の比較による優先順位により、前記縮小映像信号と前記合成映像信号における映像信号を縮小合成して前記新たな合成映像信号を生成すると共に前記合成順位信号と前記順位信号を合成して前記新たな合成順位信号を生成する合成部と、前記新たな合成映像信号に含まれる各縮小映像信号の時間領域の両端に前記新たな合成順位信号の内の対応する順位信号を挿入し、新たな多段接続用得映像信号として次段の画面合成装置へ出力する合成順位挿入部を有する。
【００２０】
前記最終段の画像合成装置は、前記多段接続用映像信号から順位信号を抽出して前段における合成順位信号を再生する合成順位抽出部と、入力される画面合成制御信号を基に、前記原始映像信号の縮小および位置を制御する縮小制御信号と、前記原始映像信号に対する縮小映像領域の合成順位を示す順位信号を生成する合成制御部と、前記縮小制御信号に基づき前記原始映像信号を指定された大きさと位置に変換して縮小処理し縮小映像信号を生成する映像信号と１対１対応の縮小部と、前記再生された順位信号と前記生成された順位信号の比較による優先順位により、前記縮小映像信号と前記合成映像信号における映像信号を縮小合成して前記新たな合成映像信号を生成する合成部を有する。
【００２１】
前記画像合成装置に、前記多段接続用映像信号に含まれている各映像信号の縮小映像領域の開始点と終了点のそれぞれの映像レベルを重み付けして合成した傾斜データであるエッジデータを生成して順位信号のデータと入れ替えるエッジ処理部を設けてもよい。
【００２２】
更に詳しくは、前記合成順位挿入部には、切替信号の値に従って、入力する前記合成映像信号または多段接続用映像信号と、前記順位信号と、映像信号の境界を示す位置信号を切り替えて多段接続用映像信号を出力する切替器と、前記合成映像信号または多段接続用映像信号を前記切替信号と位相を合わせるように遅延させる第１の遅延器と、前記合成順位信号を前記切替信号と位相を合わせるように遅延させる第２の遅延器と、前記合成映像信号または多段接続用映像信号における各映像信号の終了点で、前記第２の遅延器の出力、前記位置信号、前記第２の遅延器の出力を直後の時間領域の連続する１サンプル分毎に順次に前記切替器へ入力し、それ以外の時間領域では前記第１の遅延器の出力を前記切替器へ入力するための前記切替信号を発生する切替信号発生器を設ける。
【００２３】
また、前記合成順位抽出部には、切替信号の値に従って、入力する多段接続用映像信号と映像の黒レベルと映像信号の境界を示す位置信号とを切り替えて合成映像信号出力する切替器と、前記多段接続用映像信号を前記切替信号と位相を合わせるように遅延させる第１の遅延器と、前記多段接続用映像信号における映像信号の境界を示す位置信号の挿入位置を検出すると、直後の時間領域の連続する３サンプル分の間は順次前記黒レベルを前記切替器へ入力し、それ以外の時間領域では前記第１の遅延器の出力を前記切替器へ入力するための前記切替信号と、時間領域の２サンプル分後の１サンプル幅の開始信号を発生するパルス発生器と、前記多段接続用映像信号を前記開始信号と位相を合わせるように遅延させる第２の遅延器と、前記開始信号が有効な間は前記多段接続用映像信号に挿入されている当該映像信号の順位信号、それ以外の間は前方の映像信号の順位信号を取り込んで合成順位信号を出力するラッチを設ける。
【００２４】
また、前記合成部には、入力する順位信号の間の大小を比較する比較器群および各比較器の出力の論理積をとる前記順位信号毎の第１のアンドゲートと、前記第１のアンドゲートと対応する映像信号との論理積をとる前記映像信号毎の第２のアンドゲートと、前記第２のアンドゲートの出力を加算して前記新たな合成映像信号を出力する第１の加算器と、前記第１のアンドゲートと対応する順位信号との論理積をとる前記映像信号毎の第３のアンドゲートと、前記第２のアンドゲートの出力を加算して前記新たな合成順位信号を出力する第２の加算器を設ける。
【００２５】
また、前記エッジ処理部には、前記多段接続用映像信号を前記位置信号の映像レベルの値と比較して、一致した点を検出することにより比較信号を生成する比較器と、前記比較信号を５サンプル分だけ遅延させた開始点信号と、前記比較信号を１サンプル分だけ遅延させた終了点信号と、前記開始点信号がＨレベルの後の３サンプルを順に「1」,「2」,「3」それ以外の領域を「0」の値とした切替信号を生成するパルス発生器と、入力する多段接続用映像信号を前記切替信号と位相を合わせるように遅延させた映像信号を出力する第１の遅延器と、前記多段接続用映像信号を前方の縮小映像信号の終了点信号および開始点信号と位相を合わせるように遅延させた映像信号を出力する第２の遅延器と、前記第２の遅延器の出力から黒レベルを減算する減算器と、前記開始点信号で、前記減算器の出力から縮小映像領域の開始点の映像レベル抽出するする第１のラッチと、前記終了点信号で、前記減算器の出力から縮小映像領域の終了点の映像レベル抽出する第２のラッチと、前記第１のラッチの出力の1/8と前記第２のラッチの出力の7/8の映像レベルを加算する第１の加算器と、前記第１のラッチの出力の4/8と前記第２のラッチの出力の4/8の映像レベルを加算する第２の加算器と、前記第１のラッチの出力の7/8と前記第２のラッチの出力の1/8の映像レベルを加算する第３の加算器と、切替信号が「0」,「1」,「2」,「3」であるとき、それぞれ前記第１の遅延器、前記第１の加算器、前記第２の加算器、前記第３の加算器の出力を切り換えて表示装置用映像信号として出力する切替器を設ける。
【００２６】
なお、前記映像信号の少なくとも一つは背景データであってもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、画面合成装置を多段接続した場合において、すべての映像信号の合成順位を抽出し、すでに縮小映像が合成されている映像信号に対して新たに合成する構成としたため、画面合成装置を多段接続した際に映像信号の合成順位が制約される問題を解決することができるので、画面合成装置を多段接続した場合においても合成する映像信号の合成順位を制約されず自在に配置変更でき、縮小映像を自由に配置できる画面合成装置を実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明の実施の形態について説明する。本発明の画面合成システムは、合成した全ての縮小映像領域の合成順位を映像信号に挿入し、挿入した合成順位を後段で再生する。このため、画面合成装置を多段接続した場合に、後段の画面合成装置では前段の画面合成装置で合成した全ての縮小した映像領域の合成順位を再生し、新たに縮小合成する映像信号の合成順位と比較し合成することが可能であり、従来技術での縮小合成する映像の合成順位が制約される問題を解決できる。
【００２９】
合成順位挿入部は、画面合成装置で合成する全ての映像信号の合成順位を縮小した映像領域の両端に挿入するもので、合成順位挿入部から出力した映像信号の中に含まれる全ての縮小合成した映像領域の両端には各々の合成順位が存在する。
【００３０】
合成順位抽出部は、映像信号の中に含まれる合成順位を抽出し、縮小合成した映像領域の合成順位として再生するもので、前段の画面合成装置出力の映像信号に含まれる全ての縮小合成した映像領域の合成順位を再生できる。
【００３１】
合成部は、新たに縮小合成する映像領域の合成順位と、前段の画面合成装置からの映像信号に含まれる縮小合成した映像領域の合成順位を比較し、縮小した映像信号を前段の画面合成装置からの映像信号に合成するもので、全ての縮小した映像領域の合成順位が判断できるため、前段の画面合成装置からの映像信号に含まれる全ての縮小映像領域に対し、新たに縮小した複数の映像信号を合成順位に基づき合成できる。
【００３２】
エッジ処理部は、合成情報挿入部で挿入した縮小合成した映像領域の両端の合成順位を抽出し、その合成順位のデータを映像領域の開始点、終了点からそれぞれ生成したエッジデータに入れ替えるもので、エッジ処理部からの映像信号は合成順位を除去した正常な映像信号となる。
［構成の説明］
図１は本発明に係る画面合成システムの一実施例を示すブロック図である。この画面合成システムは、図面の拡大化を回避するために、画面合成装置を２段接続した例を示すが、更なる画面合成装置を後続させてもよい。
【００３３】
この画面合成システムは、入力端子1b,1cから入力する映像信号A,Bと背景データ14を合成して出力端子1dに多段接続用映像信号S17を出力する画像合成装置10と、出力端子1dと接続された入力端子2bから入力する多段接続用映像信号S17と、入力端子2c,2dから入力する映像信号C,Dとを合成して出力端子2e,2fに多段接続用映像信号S29,表示装置用映像信号S2aを出力する画面合成装置20と、画面合成装置10，20に入力される映像信号A,B,C,Dの縮小映像領域の配置を決定する配置編集コントローラ30で構成されている。
【００３４】
配置編集コントローラ30は、画面合成装置10，20に入力される全ての映像信号A,B,C,Dを一つの画面に合成するための配置を決定する。そのために使用される子画面配置情報が操作者により入力される。そして、決定した配置を基に、全ての映像信号を合成するための制御情報である合成制御情報を生成し、画面合成装置10に対しては映像信号A,B用に画面合成制御信号S31を、画面合成装置20に対しては映像信号C,D用に画面合成制御信号S32を通信する。
【００３５】
ここでは、映像信号の合成順位を映像信号C＜映像信号A＜映像信号D＜映像信号Bとする。この不等式は、小さい映像信号の順位の方が劣後し、例えば、映像信号Cと映像信号Aが重なる場合には映像信号Aによる映像が選択されることを意味する。なお、背景データ14は全ての映像信号に劣後する。画面合成制御信号S31は映像信号A＜映像信号Bの情報を含み、画面合成制御信号S32は映像信号C＜映像信号Dの情報を含んでいる。なお、この不等式における映像信号とは、各映像信号の映像レベルで与えられる順位データである。
【００３６】
画面合成装置10は、入力端子1aからの画面合成制御信号S31により、入力端子1b.1cからの映像信号A,Bと背景データ14を合成して出力端子1dに多段接続用映像信号S17を出力する。画面合成装置10は、合成制御部11と２つの縮小部12,13と背景データ14と合成部15と合成順位挿入部16とで構成されている。
【００３７】
合成制御部11は、画面合成制御信号S31を基に、映像信号Aの縮小および位置を制御する縮小制御信号S11と、映像信号Bの縮小および位置を制御する縮小制御信号S12を生成してそれぞれ縮小部12,13へ出力する。また、画面合成制御信号S31を基に、映像信号Aに対する縮小映像領域の合成順位を示す順位信号S13と、映像信号Bに対する縮小映像領域の合成順位を示す順位信号S14を生成して合成部15へ出力する。
【００３８】
縮小部12は、縮小制御信号S11に基づき映像信号Aを指定された大きさと位置に変換縮小処理して縮小映像信号aを生成し、縮小部13は、縮小制御信号S12に基づき映像信号Bを指定された大きさと位置に変換縮小処理して縮小映像信号bを生成し、それぞれ合成部15へ出力する。
【００３９】
合成部15は、順位信号S13,S14を合成して合成順位信号S15を生成して合成順位挿入部16へ出力する。このとき、順位信号S13と順位信号S14が重なる領域では、合成順位を比較し順位の高い順位信号を選択する。前述のように、映像信号Aと映像信号Bの合成順位は映像信号A＜映像信号Bであるため、順位信号S13と順位信号S14が重なる領域では順位信号S14が選択される。
【００４０】
また、合成部15は、順位信号S13,S14を基に縮小映像信号a用のキー信号と縮小映像信号b用のキー信号を生成する。このとき、順位信号S13と順位信号S14が重なる時間領域では合成順位を比較し順位の高い方にのみキー信号を生成する。映像信号A＜映像信号Bのため、順位信号S13と順位信号S14が重なる領域では縮小映像信号b用のキー信号を生成する。更に、生成したキー信号に基づき、縮小映像信号a,bを背景データ14に合成して合成映像信号S16を生成する。なお、キー信号とは、映像信号が選択される時間領域を指定するための信号をいう。
【００４１】
合成順位挿入部16は、合成部15からの合成映像信号S16に含まれる縮小映像信号a,bの時間領域の両端に、合成部15からの合成順位信号S15の順位データを挿入し、多段接続用映像信号S17として画面合成装置20へ出力する。ここでの映像信号はデジタル信号を想定しており、時間領域の両端とは、各縮小映像信号を時間軸上で区切った場合の両端をいう。このように、順位データを映像信号に挿入して後段の画像合成装置へ伝達するようにしたため、端子の数を削減することができる。
【００４２】
画面合成装置20は、入力端子2aからの画面合成制御信号S32により、入力端子2bからの多段接続用映像信号S17と入力端子2c,2dからの映像信号C,Dを合成して出力端子2eに多段接続用映像信号S29を、出力端子2fに表示装置用映像信号S2aを出力する。多段接続用映像信号S29は多段接続のために後段の画面合成装置（不図示）へ出力される。表示装置用映像信号S2aは縮小映像信号の時間領域の両端にエッジ処理が施されモニタのために使用される。画面合成装置20は、合成制御部21と２つの縮小部22,23と合成順位抽出部24と合成部25と合成順位挿入部26とエッジ処理部27で構成されている。
【００４３】
合成制御部21は、画面合成制御信号S32を基に、映像信号Cの縮小および位置を制御する縮小制御信号S21と、映像信号Dの縮小および位置を制御する縮小制御信号S22を生成してそれぞれ縮小部22,23へ出力する。また、画面合成制御信号S32を基に、映像信号Cに対する縮小映像領域の合成順位を示す順位信号S23と、映像信号Dに対する縮小映像領域の合成順位を示す順位信号S24を生成して合成部25へ出力する。
【００４４】
縮小部22は、縮小制御信号S21に基づき映像信号Cを指定された大きさと位置に変換縮小処理して縮小映像信号cを生成し、縮小部23は、縮小制御信号S22に基づき映像信号Dを指定された大きさと位置に変換縮小処理して縮小映像信号dを生成し、それぞれ合成部25へ出力する。
【００４５】
合成順位抽出部24は、多段接続用映像信号S17に挿入された順位データを抽出し、映像情報A,Bそれぞれの縮小映像領域の合成順位を示す合成順位信号S25を生成して合成部25へ出力する。また、合成順位抽出部24は、多段接続用映像信号S17に挿入された順位データの黒レベルへの入れ替えを行い、合成映像信号S26として合成部25へ出力する。ここで、黒レベルとは、映像レベル上の規定による0％レベルであって、例えば、アナログ映像を10ビット精度でデジタル変換した場合、0〜1023の映像レベルの内の「64」を指す。なお、100％(白)レベルは「940」とされる。
【００４６】
合成部25は、順位信号S23,S24および合成順位信号S25を合成して合成順位信号S27を合成順位挿入部26へ出力する。このとき、順位信号S23と順位信号S24と合成順位信号S25が重なる領域では、合成順位を比較し一番順位の高い順位信号を選択する。前述のように、映像信号C＜映像信号A＜映像信号D＜映像信号Bのため、映像信号A，映像信号B，映像信号C，映像信号Dの縮小映像領域でいずれかが重なる領域では、順位信号が上記不等式による大小関係に従って選択される。
【００４７】
また、合成部25は、順位信号S23,S24と合成順位信号S25を基に合成映像信号S26用の合成キー信号と縮小映像信号c用のキー信号と映像信号d用のキー信号を生成する。このとき、順位信号S23と順位信号S24と合成順位信号S25のいずれかが重なる領域では、合成順位を比較し一番順位の順位信号にのみキー信号を生成する。
【００４８】
前述のように、映像信号C＜映像信号A＜映像信号D＜映像信号Bのため、映像信号A，映像信号B，映像信号C，映像信号Dの縮小映像領域でいずれかが重なる時間領域では、キー信号が上記不等式による大小関係に従って生成される。更に、生成したキー信号に基づき、縮小映像信号c,dを合成順位抽出部24からの合成映像信号S26に合成し、映像信号A,B,C,Dを縮小合成した映像信号S28を生成する。
【００４９】
合成順位挿入部26は、合成部25からの合成映像信号S28に含まれる縮小映像信号a,b,c,dの時間領域の両端に、合成順位信号S27による順位データを挿入し、多段接続用映像信号S29として、多段接続のための後段の画面合成装置（不図示）へ出力する。
【００５０】
エッジ処理部27は、上記の多段接続用映像信号S29に対してエッジ処理を施し、出力端子2fを介して監視のためにモニタなどの表示装置（不図示）へ表示装置用映像信号S2aとして出力する。エッジ処理は、多段接続用映像信号S29に含まれている映像信号A，映像信号B，映像信号C，映像信号Dの縮小映像領域の開始点と終了点のそれぞれからエッジデータを生成し、映像領域の両端に挿入した順位データと入れ替える処理である。背景データ14はモニタのために不要であり出力しない。エッジデータとは、映像領域の開始点と終了点のそれぞれの映像レベルを重み付けして合成した傾斜データをいう。
【００５１】
なお、最終段の画像合成装置であれば合成順位挿入部26は不要である。その場合には、合成部25は合成順位信号S27を出力する必要がなく、エッジ処理部27は合成映像信号S28についてエッジ処理を行う。また、エッジ処理部27は各段の画像合成装置において必要に応じて設ければよい。
【００５２】
ここで、シリアルデジタル映像信号の映像レベルについて、図２および図３を参照して説明する。例えば、アナログ映像信号を10ビット精度でデジタル変換した場合、映像レベルは「0」から「1023」までの値で表すことができるが、シリアルデジタル映像信号の伝送規格では、図２に示すように、「0」から「3」、および「1020」から「1023」の値は同期コードとして扱うため禁止領域となっており、映像レベルは「4」から「1019」となる。更に、映像レベルの規定では0％（黒）レベルを「64」、100％（白）レベルを「940」としている。
【００５３】
図３は、本発明の画面合成装置における多段接続用映像信号の映像レベルを示す。この多段接続用映像信号では、「4」の値の映像レベルを位置信号、「5」から「1019」の値の映像レベルを縮小映像信号（背景レベルを含む）および順位信号のために割り当てる。更に、位置信号の両端１サンプルには必ず順位信号を挿入する仕組みとし、縮小映像信号と順位信号を区別している。図３では、縮小映像aと縮小映像bの間に、両端の各１サンプルに順位信号が存在する映像レベル「4」の位置信号が示されている。なお、0％レベル（「64」）以下の映像レベルは視覚的な違いが殆ど分かりにくく、縮小映像信号の「4」の値の映像レベルを「5」の値の映像レベルに置き換えても視覚的な問題は生じない。
［動作の説明］
図４は以上のように構成された本発明の画像合成システムの動作を説明するための波形図である。ここでは、画像合成システムの全体的な動作の流れを付与することとする。より詳細な説明は、後述の［主要部の詳細説明］を参照されたい。
【００５４】
映像信号C＜映像信号A＜映像信号D＜映像信号Bとする。映像信号A,B,C,Dについてタイミングt0〜t9の時間領域で考える。タイミングt0において、映像信号A,B,C,Dが入力し、背景データ14が用意されている。図４での図示は省略するが、映像信号A,B用に画面合成制御信号S31、映像信号C,D用に画面合成制御信号S32が出力されている。そして、画面合成制御信号S31に基づく縮小制御信号S11,S12および順位信号S13,S14と、画面合成制御信号S32に基づく縮小制御信号S21,S22および順位信号S23,S24が出力されている。
【００５５】
映像信号Aは縮小制御信号S11によりt2〜t6で有効な縮小映像信号aに縮小され、映像信号Bは縮小制御信号S12によりt4〜t8で有効な縮小映像信号bに縮小され、映像信号Cは縮小制御信号S21によりt1〜t5で有効な縮小映像信号cに縮小され、映像信号Dは縮小制御信号S22によりt3〜t7で有効な縮小映像信号dに縮小されている。
【００５６】
また、上記の有効時間に応じて、t2〜t6で縮小映像信号aに対する順位信号S13、t4〜t8で縮小映像信号bに対する順位信号S14、t1〜t5で縮小映像信号cに対する順位信号S23、t3〜t7で縮小映像信号dに対する順位信号S24がそれぞれ有効にされている。
【００５７】
画像合成装置10の合成部15において、順位信号S13と順位信号S14と、これらに含まれている順位データにより、縮小映像信号aに対するキー信号（t2〜t4で有効）と縮小映像信号bに対するキー信号（t4〜t8で有効）が生成される。そして、これらのキー信号に従って、t2〜t4では映像信号A、t4〜t8では映像信号B、t0〜t2でおよびt8〜t9では背景データを選択した合成映像信号S16が生成される。また、t2〜t4では映像信号Aの順位、t4〜t8では映像信号Bの順位を選択した合成順位信号S15が生成される。即ち、合成順位挿入部16で映像信号に挿入された順位信号を分離するのである。
【００５８】
合成映像信号S16における映像信号A,Bの両端には合成順位信号S15による順位データがそれぞれ挿入され多段接続用映像信号S17として画像合成装置20へ出力される。
【００５９】
画像合成装置20においては、多段接続用映像信号S17からは合成順位信号S25（Aの順位とBの順位）が抽出され、合成映像信号S26と共に合成部25へ出力される。合成映像信号S26は、図４では図示を省略しているが、多段接続用映像信号S17に挿入された順位データを黒レベルへ入れ替えた信号であり、背景データ14と縮小映像信号aと縮小映像信号bとから成る。
【００６０】
合成部25では、合成順位信号S25,順位信号S23,順位信号S24により、合成映像信号S26に対する合成キー信号（t2〜t3とt4〜t8で有効），縮小映像信号cに対するキー信号（t1〜t2で有効），縮小映像信号dに対するキー信号（t3〜t4で有効）と合成順位信号S27が生成され、またキー信号に従って合成合成映像信号S28が生成される。
【００６１】
合成順位信号S27は、t1〜t2ではCの順位、t2〜t3ではAの順位、t3〜t4ではDの順位、t4〜t8ではBの順位となる。また、合成映像信号S28は、合成映像信号S26に縮小映像信号cと縮小映像信号dが合成されたものとなるが、t2〜t3におけるAの左端、t4〜t8におけるBの両端は黒レベルが残存する。合成映像信号S28における各映像領域の両端には、合成順位信号S27に従って順位データが挿入されて多段接続用映像信号S29が出力される。更に、多段接続用映像信号S29がエッジ処理されて表示装置用映像信号S2aが出力される。
【００６２】
時系列的に説明すると、t0〜t1では、縮小制御信号S11,S12が有効でなく、縮小映像信号aおよび縮小映像信号bは出力されないので、合成映像信号S16として背景データ14が現出している。合成順位信号S15およびキー信号の出力もない。また、縮小制御信号S21,S22も有効でなく、縮小映像信号cおよび縮小映像信号dも出力されないので、合成映像信号S28として背景データ14が現出し、合成順位信号S27およびキー信号の出力もない。この結果、多段接続用映像信号S29は背景データ14であり、表示装置接続用映像信号S2aは出力されない。
【００６３】
t1〜t2では、画像合成装置10側ではt0〜t1と変わりがないが、画像合成装置20において、縮小映像信号cの出力があり、映像信号Cに対するキー信号と、映像信号Cを内容とする、合成順位信号S27，合成映像信号S28，多段接続用映像信号S29および表示装置用映像信号S2aが出力される。
【００６４】
t2〜t3では、画像合成装置20側ではt1〜t2の縮小映像信号と変わりがないが、画像合成装置10において縮小映像信号aが出力され、映像信号Aを内容とする多段接続用映像信号S17が出力される。縮小映像信号aは縮小映像信号cと重なり合い、映像信号C＜映像信号Aにより、映像信号Aに対するキー信号と、映像信号Aを内容とする合成順位信号S27，合成映像信号S28，多段接続用映像信号S29および表示装置用映像信号S2aが出力される。
【００６５】
t3〜t4では、画像合成装置10側ではt2〜t3と変わりがないが、画像合成装置20において縮小映像信号cと縮小映像信号dが出力される。これらは縮小映像信号aと重なり合うので、映像信号C＜映像信号A＜映像信号Dにより、映像信号Dに対するキー信号と、映像信号Aを内容とする合成順位信号S27，合成映像信号S28，多段接続用映像信号S29および表示装置用映像信号S2aが出力される。
【００６６】
t4〜t5では、画像合成装置20側ではt3〜t4の縮小映像信号と変わりがないが、画像合成装置10側において縮小映像信号aと縮小映像信号bが出力され、映像信号A＜映像信号Bにより映像信号Bを内容とする多段接続用映像信号S17が出力される。そして、映像信号D＜映像信号Bにより映像信号Bを内容とする合成順位信号S27，合成映像信号S28，多段接続用映像信号S29および表示装置用映像信号S2aが出力される。
【００６７】
t5〜t6では、画像合成装置10側ではt4〜t5と変わりがないが、画像合成装置20において縮小映像信号cがなくなる。しかし、C＜映像信号Dであるため、合成順位信号S27，合成映像信号S28，多段接続用映像信号S29および表示装置用映像信号S2aはt4〜t5と変わりがない。
【００６８】
t6〜t7では、画像合成装置20側ではt5〜t6の縮小映像信号と変わりがないが、画像合成装置10側において縮小映像信号aがなくなる。しかし、映像信号A＜映像信号Bのため多段接続用映像信号S17に変わりがなく、従って合成順位信号S27，合成映像信号S28，多段接続用映像信号S29および表示装置用映像信号S2aはt5〜t6と変わりがない。
【００６９】
t7〜t8では、画像合成装置10側ではt6〜t7と変わりがないが、画像合成装置20において縮小映像信号dがなくなる。合成順位信号S27，合成映像信号S28，多段接続用映像信号S29および表示装置用映像信号S2aはt6〜t7と変わりがない。
【００７０】
t8〜t9では、縮小映像信号bがなくなり、これにより全ての縮小映像信号がなくなる。従って、合成順位信号S27および表示装置用映像信号S2aが消え、合成映像信号S28および多段接続用映像信号S29は背景データ14となる。
［主要部の詳細説明］
以下、本画像合成システムの主要部である、合成順位挿入部16,26、合成順位抽出部24、合成部15,25およびエッジ処理部27につき、図５〜図12を参照しながら説明する。縮小映像信号aの順位信号の値は「10」、縮小映像信号aの後方に位置する縮小映像信号cの順位信号の値は「9」、前方に位置する縮小映像信号dの順位信号の値は「11」、更に前方に位置する縮小映像信号bの順位信号の値は「12」とする。
（１）合成順位挿入部16,26
図５は合成順位挿入部16のブロック図、図６は合成順位挿入部16の波形図を示す。合成順位挿入部26も同じ構成であり入出力信号の参照番号が異なるのみであるので、合成順位挿入部16について説明する。合成順位挿入部16は、合成映像信号S16と合成順位信号S15を入力し多段接続用映像信号S17を出力する。
【００７１】
図５において、リミッタ61は合成映像信号S16の映像レベルが「4」の値の映像（位置信号）を検出し、映像レベルが「4」の値である場合には映像レベルの値を「5」に置き換え、「5」から「1019」までの値の映像信号S161とする。遅延器62は、映像信号S161に切替信号S154との位相を合わせるための遅延量を加え映像信号S162とする。
【００７２】
合成順位信号S15は、遅延器63にて切替信号S154との位相を合わせるための遅延量を加えた順位信号S151とされる。この結果、映像信号S162と順位信号S151は同位相（図６では２サンプル分遅延）となる。また、合成順位信号S15は、遅延器64にて１サンプル分の遅延量を加えた順位信号S152とされ、比較器65にて合成順位信号S15と順位信号S152を比較し一致しない点（順位信号の変化点）を検出し比較信号S153を生成する。切替信号発生器66は、比較信号S153を基に、比較信号S153がＨレベルの後の３サンプルを順に「1」、「2」、「1」の値に、それ以外は「0」の値にした切替信号S154を生成する。
【００７３】
切替器67は、切替信号S154の値に従い、その値が「0」の場合には映像信号S162、値が「1」の場合には順位信号S151、値が「2」の場合にはデータ値「4」を選択することで、多段接続用映像信号S17を生成し出力する。なお、順位信号S151には縮小映像信号aの順位データとして映像レベル「10」の値と、縮小映像信号bの順位データとして映像レベル「12」の値が合成されているが、上述のように映像信号S162に含まれる縮小映像領域と一致した位相に順位データを合成しているため、それぞれの縮小映像信号に対応した縮小映像信号の順位データが選択できる。
【００７４】
以上の処理により、合成順位挿入部16では、それぞれの縮小映像領域の両端に縮小映像の順位信号と順位信号を抽出する基準となる位置信号を挿入した映像信号を得ることができる。
（２）合成順位抽出部24
図７は合成順位抽出部24のブロック図、図８は合成順位抽出部24における縮小映像信号aに対する波形図を示す。合成順位抽出部24は、前段の画面合成装置10からの多段接続用映像信号S17を入力し、この信号を基に合成映像信号S26、合成順位信号S25およびアラーム信号S178を出力する。図８では、順位データは、映像信号Aに対する「10」、縮小映像信号bに対する「12」の他、映像信号Aが現れない時間帯に対して「5」が割り当てられている。
【００７５】
図７において、多段接続用映像信号S17は、遅延器41にて切替信号S176との位相を合わせるための遅延量（２サンプル分）を加えた映像信号S171とされ、また遅延器42にて開始点信号S174との位相を合わせるための遅延量（２サンプル分）を加えた映像信号S172とされる。
【００７６】
多段接続用映像信号S17は、比較器43にて映像レベルが「4」の値と比較され、比較器43は一致した点（位置信号の挿入位置）を検出すると比較信号S173を生成する。これにより、画面合成装置10で映像信号に挿入した位置信号を検出する。パルス発生器44は、比較信号S173を基に、比較信号S173を３サンプル分だけ遅延させた開始点信号S174、比較信号S173を１サンプル分だけ遅延させた終了点信号S175、比較信号S173がＨレベルの後の３サンプルをＬレベルとした切替信号S176を生成する。
【００７７】
切替器46は、切替信号S176の値に従い、値が「0」の場合にはデータ値「64」（黒レベル）、値が「1」の場合には映像信号S171を選択することで、映像信号S171から位置信号および順位信号をデータ値「64」と置換した合成映像信号S26を生成する。また、ラッチ45は、開始点信号S174のタイミング（縮小映像領域の開始点における順位信号位置）に従い、映像信号S172に挿入した順位信号を抽出し、合成順位信号S25とする。
【００７８】
更に、比較器47は、映像信号S172に挿入した順位信号と合成順位信号S25を比較し、比較信号S177を生成する。ラッチ48は、終了点信号S175のタイミング（縮小映像領域の終了点の順位信号位置）に従い、比較信号S177を取り込むことで多段接続用映像信号S17の縮小映像領域の両端（開始点、終了点）に挿入した順位信号の不一致時に異常状態を示すアラーム信号S178を生成する。
【００７９】
これらの処理により、合成順位抽出部24では、それぞれの縮小映像領域の両端に挿入した合成順位信号S25と、合成順位信号S25に位相を合わせた合成映像信号S26を得ることができる。なお、アラーム信号S178は本発明の合成処理には使用せず、合成順位信号S25に異常があった時に装置外部へ通知するものであり、この判定のために縮小映像領域の終了点に順位信号を挿入している。
（３）合成部15,25
図９は合成部25のブロック図、図10は合成部25における処理波形を示す図である。合成部15も合成部25と同様な構成であるが、合成映像信号S26および合成順位信号25の入力がなく、背景データ14が入力する点が異なる。図10では、映像信号が現れない時間帯に対しては順位データとして「5」が割り当てられている。
【００８０】
合成部25は、合成映像信号S26，縮小映像信号cおよび縮小映像信号dと、合成映像信号S26用の合成順位信号S25，縮小映像信号c用の順位信号S23および縮小映像信号d用の順位信号S24を入力し、全ての映像信号を合成した合成映像信号S28と全ての順位信号を合成した合成順位信号S27を出力する。
【００８１】
比較器51は、合成順位信号S25と順位信号S23を比較し、前者のデータ値が後者のデータ値より大きいか等しい場合にＨレベル、小さい場合（図10のt1〜t2）にＬレベルとなる比較信号S51を生成する。比較器52は、合成順位信号S25と順位信号S24を比較し、前者のデータ値が後者のデータ値より大きいか等しい場合にＨレベル、小さい場合（図10のt3〜t4）にＬレベルとなる比較信号S52を生成する。比較信号S51と比較信号S52はANDゲート57にて合成され、合成映像信号S26用のキー信号S57となる。
【００８２】
比較器53は、順位信号S23と合成順位信号S25を比較し、前者のデータ値が後者のデータ値より大きい場合（図10のt1〜t2）にＨレベル、等しいか小さい場合にＬレベルとなる比較信号S53を生成する。比較器54は、順位信号S23と順位信号S24を比較し、前者の値が後者の値より大きい場合（図10のt1〜t3）にＨレベル、等しいか小さい場合にＬレベルとなる比較信号S54を生成する。比較信号S53と比較信号S54はANDゲート58にて合成され、縮小映像信号c用のキー信号S58（図10のt1〜t2でＨレベル）となる。
【００８３】
比較器55は、順位信号S24と合成順位信号S25を比較し、前者のデータ値が後者のデータ値より大きい場合（図10のt3〜t4）にＨレベル、等しいか小さい場合にＬレベルとなる比較信号S55を生成する。比較器56は、順位信号S24と順位信号S23を比較し、前者のデータ値が後者のデータ値より大きい場合（図10のt3〜t6）にＨレベル、等しいか小さい場合にＬレベルとなる比較信号S56を生成する。比較信号S55と比較信号S56はANDゲート59にて合成され、縮小映像信号d用のキー信号S59（図10のt3〜t4でＨレベル）となる。
【００８４】
合成映像信号S26は、キー信号S57とANDゲート5aにて合成され、合成映像信号S26を選択する領域以外を「0」の値にした映像信号S5aとなる。また、合成順位信号S25は、キー信号S57とANDゲート5dで合成され、合成順位信号S25を選択する領域以外を「0」の値にした順位信号S5dとなる。
【００８５】
縮小映像信号cは、キー信号S58とANDゲート5bにて合成され、縮小映像信号cを選択する領域以外を「0」の値にした映像信号S5bとなる。また、順位信号S23は、キー信号S58とANDゲート5eで合成され、順位信号S23を選択する領域以外を「0」の値にした順位信号S5eとなる。
【００８６】
縮小映像信号dは、キー信号S59とANDゲート5cにて合成され、縮小映像信号cを選択する領域以外を「0」の値にした映像信号S5cとなる。また、順位信号S24は、キー信号S59とANDゲート5fで合成され、順位信号S24を選択する領域以外を「0」の値にした順位信号S5fとなる。
【００８７】
映像信号S5aと映像信号S5bと映像信号S5cは同じ領域を選択することはなく、選択する領域以外は「0」の値となっている。これらを加算器5gにて加算することにより、背景データ、４つの縮小映像（映像信号a，映像信号b，映像信号c，映像信号d）が合成された合成映像信号S28となる。
【００８８】
順位信号S5dと順位信号S5eと順位信号S5fは同じ領域を選択することはなく、選択する領域以外は「0」の値となっている。これらを加算器5hにて加算することにより、背景データ、４つの縮小映像（映像信号a，映像信号b，映像信号c，映像信号d）の順位信号が合成された合成順位信号S27となる。
【００８９】
以上の処理により、本発明の合成部15,25では、前段で縮小映像を合成した映像信号の全ての順位信号と、新たに合成する縮小映像領域の順位信号を比較できるため、既に縮小映像を合成した映像信号に対し、新たに合成する縮小映像の順位を比較して合成した映像信号を得ることができる。
（４）エッジ処理部27
図11はエッジ処理部27のブロック図、図12はエッジ処理部27の波形図を示す。エッジ処理部27は、縮小映像信号a,b,c,dを合成し位置信号と順位信号を挿入した多段接続用映像信号S29を入力し、この信号を基に表示装置用映像信号S2aを出力する。図12の最上段に示す多段接続用映像信号S29は、縮小映像Cと縮小映像Aの間および縮小映像Aと縮小映像Dの間にそれぞれ位置信号と順位信号が挿入されており、これは図４におけるt2〜t3部分を含む部分を拡大して示したものである。
【００９０】
遅延器71は多段接続用映像信号S29を切替信号S743と位相を合わせるように遅延させた映像信号S71を出力し、遅延器72は多段接続用映像信号S29を前方の縮小映像信号cの終了点信号S742（図12のt1で発生）および縮小映像信号aの開始点信号S741と位相を合わせるように遅延させた映像信号S72を出力する。図12では、前者の遅延量は７サンプル分、後者の遅延量は３サンプル分となっている。
【００９１】
映像信号S72は、減算器75にて「64」（黒レベル）が減算され、黒レベルを基準（「0」の値）とした映像信号S75とされる。黒レベルの減算は、映像信号S72から映像レベルの値「64」の「バイアス」を除去することによって、下記のレベル変換を適正なものとするためである。
【００９２】
比較器73は、多段接続用映像信号S29の映像レベルを「4」の値と比較して、一致した点（位置信号の挿入位置）を検出することにより比較信号S73を生成する（図12のt0）。パルス発生器74は、比較信号S73を基に、比較信号S73を５サンプル分だけ遅延させた開始点信号S741、比較信号S7を１サンプル分だけ遅延させた終了点信号S742、開始点信号S741がＨレベルの後の３サンプルを順に「1」、「2」、「3」それ以外の領域を「0」の値とした切替信号S743を生成する。
【００９３】
ラッチ76は、開始点信号S741のt2で、映像信号S75から縮小映像領域の開始点の映像レベルS76を抽出する。そして、映像レベルS76を基に、レベル変換器78では映像レベルS76の1/8の映像レベルS78を、レベル変換器7aでは映像レベルS76の4/8の映像レベルS7aを、レベル変換器7cでは映像レベルS76の7/8の映像レベルS7cをそれぞれ生成する。
【００９４】
ラッチ77は、終了点信号S742のタイミングt1で、映像信号S75から前縮小映像領域の終了点の映像レベルS77を抽出する。そして、映像レベルS77を基に、レベル変換器79では映像レベルS77の7/8の映像レベルS79を、レベル変換器7bでは映像レベルS77の4/8の映像レベルS7bを、レベル変換器7dでは映像レベルの1/8の映像レベルS7dをそれぞれ生成する。
【００９５】
加算器7eは、映像レベルS78と映像レベルS79と「64」の値（黒レベル）を加算することにより、縮小映像領域の開始点の映像レベルの1/8と前方の縮小映像領域の終了点の映像レベルの7/8を加算したエッジデータS7eを生成する。加算器7fは、映像レベルS7aと映像レベルS7bと「64」の値（黒レベル）を加算することにより、縮小映像領域の開始点の映像レベルの4/8と前方の縮小映像領域の終了点の映像レベルの4/8を加算したエッジデータS7fを生成する。加算器7gは、映像レベルS7cと映像レベルS7dと「64」の値（黒レベル）を加算することにより、縮小映像領域の開始点の映像レベルの7/8と前方の縮小映像領域の終了点の映像レベルの1/8を加算したエッジデータS7gを生成する。
【００９６】
切替器7hは、切替信号S743の値に従い、値が「0」の場合には映像信号S71、値が「1」の場合にはエッジデータS7e、値が「2」の場合にはエッジデータS7f、値が「3」の場合にはエッジデータS7gを選択することで、多段接続用映像信号S29に挿入されている位置信号および順位信号をエッジデータに置き換えた表示装置用映像信号S2aを生成する。このようにして、エッジ処理部27では、全ての縮小映像領域の両端に挿入した位置信号および順位信号をレベル傾斜による合成データに置き換えた映像信号を得ることができる。
【００９７】
以上に説明したように、本発明による画面合成装置は、合成した全ての縮小映像領域の合成順位を映像信号に挿入することと、挿入した合成順位を再生することができる。このため、画面合成装置を多段接続した場合に、後段の画面合成装置では前段の画面合成装置で合成した全ての縮小した映像領域の合成順位を再生し、新たに縮小合成する映像信号の合成順位と比較し合成することが可能であり、従来技術での問題であった新たに縮小合成する映像信号の合成順位の制約を解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明に係る画面合成システムの一実施例を示す処理ブロック図
【図２】シリアルデジタル映像信号の映像レベルを示す図
【図３】本発明の画面合成装置における多段接続用映像信号の映像レベルを示す図
【図４】図１に示した画面合成システムの処理を説明するための波形図
【図５】合成順位挿入部の処理ブロック図
【図６】合成順位挿入部の処理を説明するための波形図
【図７】合成順位抽出部の処理ブロック図
【図８】合成順位抽出部の処理を説明するための波形図
【図９】合成部の処理ブロック図
【図１０】合成部の処理を説明するための波形図
【図１１】エッジ処理部の処理ブロック図
【図１２】エッジ処理部の処理を説明するための波形図
【図１３】従来の画面合成システムの第１の例を示すブロック図
【図１４】図13に示した画面合成システムの処理を説明するための波形図
【図１５】合成画面の第１の例を示す図
【図１６】合成画面の第２の例を示す図
【図１７】合成画面の第３の例を示す図
【図１８】従来の画面合成システムの第２の例を示すブロック図
【図１９】従来の画面合成システムの第３の例を示すブロック図
【符号の説明】
【００９９】
10,20                  画面合成装置
11,21                  合成制御生成部
12,13,22,23            縮小部
14                     背景データ
15,25                  合成部
16,26                  合成順位挿入部
1a,1b,1c,1d            入力端子
1e,1f                  出力端子
24                     合成順位抽出部
27                     エッジ処理部
30                     配置編集コントローラ
41,42,47,62〜64,71,72  遅延器
46,67,7h               切替器
43,51〜56,65,73        比較器
44,74                  パルス発生器
45,48,76,77            ラッチ
57〜5f                 ANDゲート
5g,5h                  加算器
61                     リミッタ
66                     切替信号発生器
75                     減算器
78〜7d                 レベル変換器
7e〜7g                 加算器
【図１】
0005150969.tif 000002
【図２】
0005150969.tif 000003
【図３】
0005150969.tif 000004
【図４】
0005150969.tif 000005
【図５】
0005150969.tif 000006
【図６】
0005150969.tif 000007
【図７】
0005150969.tif 000008
【図８】
0005150969.tif 000009
【図９】
0005150969.tif 000010
【図１０】
0005150969.tif 000011
【図１１】
0005150969.tif 000012
【図１２】
0005150969.tif 000013
【図１３】
0005150969.tif 000014
【図１４】
0005150969.tif 000015
【図１５】
0005150969.tif 000016
【図１６】
0005150969.tif 000017
【図１７】
0005150969.tif 000018
【図１８】
0005150969.tif 000019
【図１９】
0005150969.tif 000020