JPH11275461A

JPH11275461A - 映像切換装置

Info

Publication number: JPH11275461A
Application number: JP10078170A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yokota; 博史横田; Ichiro Kishimoto; 一郎岸本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 1999-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】相互に同期がとれていない複数の映像を入力
し、映像フレーム単位で映像を切り換える映像切換装置
を、少ないバッファ量で実現することを目的とする。【解決手段】複数の映像信号に対してして３フレーム
時間毎に切り換え入力する映像入力手段（２１０，２２
０，２３０）を３セットと、前記映像入力手段から出力
される映像を２フレーム期間にわたって選択入力し遅延
バッファに対して映像情報を書き込む期間を制御する書
込制御手段（３１３，３２４）と遅延バッファ（３１
４，３２４）とからなる位相差吸収手段（３１０，３２
０）を２セットと、前記２つの位相差吸収手段の遅延バ
ッファから映像情報を読み出して多重する多重手段４０
０とを備えることにより、同期がとれていない複数映像
をフレーム単位で切り換えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の映像を入力
して所望の映像に切り換え出力する映像切換装置、特
に、垂直同期のとれていない映像入力に対して、映像フ
レーム単位に切り換える能力を持つ映像切換装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の映像を入力して所望の映像
に切り換えて出力する映像切換装置としては、特開平５
−９１３６５号公報に開示されている。同公報では、複
数の映像をフィールド単位で切り換えて記録しようとす
る場合に、フィールドとバーストが連続するようにして
いる。

【０００３】また、特開平６−２５３２１３号公報で
は、相互に同期がとれていない複数の映像信号を順次切
り換えても映像の乱れが生じない一連の映像信号を得て
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平５−９１３６５
号公報は、入力映像相互の同期がとれていることが前提
での開示である。複数のカメラ映像を切り換えて記録す
るような映像監視システムにおいては、外部同期が可能
なカメラは高価である。さらには、外部同期信号を発生
するための機器が必要になり、システムが高価になって
しまう。そこで、カメラ相互の同期がとれていないカメ
ラに対しての映像切り換えが要求されている。

【０００５】一方、特開平６−２５３２１３号公報で
は、カメラ相互の同期がとれていなくても動作するカメ
ラ切換装置を開示している。しかし、同公報では、同一
フィールドを複数回連続して出力するため、映像フレー
ムもしくは映像フィールド単位で切り換えることができ
ない。

【０００６】本発明は、相互に同期がとれていない複数
の映像を入力し、映像フレームもしくは映像フィールド
単位で映像を切り換えることができる映像切換装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、複数のカメラからの複数の映像信号に対し
て少なくとも３フレーム時間にわたって切り換え入力す
る映像入力手段を少なくとも３セット設け、この映像入
力手段から出力される映像を２フレーム期間にわたって
選択入力し、さらに前記映像入力手段から入力したフレ
ーム同期情報を基にして遅延バッファに対して書き込み
期間を制御して映像情報をこの遅延バッファに書き込む
位相差吸収手段を２セット設け、前記２つの位相差吸収
手段中の遅延バッファから映像情報を読み出して多重す
る多重手段を設け、同期がとれない複数映像をフレーム
単位で切り換えるようにしたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、複数の映像信号に対してして３フレーム時間毎に切
り換え入力する映像入力手段を３セットと、前記映像入
力手段から出力される映像を２フレーム期間にわたって
選択入力し、さらに前記映像入力手段から入力したフレ
ーム同期情報を基にして遅延バッファに対して映像情報
を書き込む期間を制御する書込制御手段と映像情報が書
き込まれる遅延バッファとからなる位相差吸収手段を２
セットと、前記２つの位相差吸収手段中の遅延バッファ
から映像情報を読み出して多重する多重手段と、を備え
たことを特徴とするものである。

【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、複数の
映像信号に対してして３フレーム時間以上にわたって入
力する映像入力手段を４セット以上と、前記映像入力手
段から出力される映像を２フレーム期間にわたって選択
入力し、さらに前記映像入力手段から入力したフレーム
同期情報を基にして遅延バッファに対して映像情報を書
き込む期間を制御する書込制御手段と映像情報が書き込
まれる遅延バッファとからなる位相差吸収手段を２セッ
トと、前記２つの位相差吸収手段中の遅延バッファから
映像情報を読み出して多重する多重手段と、を備えたこ
とを特徴とするものである。

【００１０】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１または請求項２の映像切換装置において、前記書込制
御手段が、映像の特定区間を前記遅延バッファに書き込
まないように制御することを特徴とするものである。

【００１１】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１または請求項２の映像切換装置において、前記書込制
御手段は、映像の垂直もしくは水平同期期間のなかの一
定の映像レベルが継続する区間を前記遅延バッファに書
き込まないように制御することを特徴とするものであ
る。

【００１２】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
３または請求項４の映像切換装置において、前記映像切
換装置は、映像の信号レベルを生成する映像レベル生成
手段を備え、前記多重手段は前記遅延バッファに書き込
まれなかった映像区間の映像を、前記映像レベル生成手
段から出力される信号を多重して全区間の映像を再生す
ることを特徴とするものである。

【００１３】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
１〜請求項５において、前記映像入力手段が映像を入力
する期間および前記位相差吸収手段が映像を入力する期
間の時間単位が映像フィールド時間長であることを特徴
とするものである。

【００１４】以下、本発明の実施の形態について図１〜
図７を用いて説明する。（実施の形態１）図１はカメラ５台に接続されている映
像切換装置を示す。図２，図３は、図１における主要箇
所のタイミング図である。

【００１５】図１において、１０は映像切換装置、２１
０と２２０と２３０は映像入力手段、２１１と２２１と
２３１は入力映像選択手段、２１２と２２２と２３２は
同期検出手段、３１０と３２０は位相差吸収手段、３１
１と３２１は選択手段、３１２と３２２はアナログ−デ
ィジタル変換手段、３１３と３２３は書込制御手段、３
１４と３２４は遅延バッファ、４００は多重手段、５０
０は選択タイミング発生手段、６００は読出タイミング
発生手段、７００は映像レベル発生手段である。また、
１０１〜１０５はカメラである。

【００１６】図２は装置前半部のカメラおよび映像入力
手段のタイミング時刻ｔ₁〜ｔ₉におけるタイミング図を
示し、図３は装置後半部の位相差吸収手段および多重手
段の同じタイミング時刻ｔ₁〜ｔ₉におけるタイミング図
を示す。ここで、タイミング時刻ｔ₁〜ｔ₉間の間隔は映
像フレームの期間に相当している。

【００１７】映像切換装置１０に映像源として接続され
ているカメラは、カメラＡ（１０１）からカメラＥ（１
０５）までの５台であり、カメラ相互間の垂直同期はと
れておらず、図２のカメラ出力（カメラＡ出力〜カメラ
Ｅ出力）に示すように垂直同期位置が揃っていない。

【００１８】以下、映像切換装置１０の動作について説
明する。３つの映像入力手段（２１０，２２０，２３
０）では、選択タイミング発生手段５００が示すタイミ
ングで指定されたカメラ映像を入力映像選択手段（２１
１，２２１，２３１）がそれぞれ選択する。入力するカ
メラ映像の選択は、映像入力手段２１０、映像入力手段
２２０、映像入力手段２３０の順で担当して選択する。
図２に示すタイミングでは、カメラは、カメラＡ，カメ
ラＢ，カメラＣ，カメラＤ，カメラＥの順で選択されて
いる。

【００１９】以下、映像入力手段を代表して映像入力手
段２１０を例に映像入力手段の動きを説明する。映像入
力手段２１０では、入力映像選択手段２１１が選択タイ
ミング発生手段５００の指示により、５つのカメラ映像
から３フレーム期間にわたって同一のカメラ映像を選択
する。図２では、カメラＡを３フレーム期間選択したの
ち、カメラＤを３フレーム期間選択している。次いで、
カメラＢを３フレーム期間にわたって選択している。こ
のように３フレーム期間のあいだ映像を選択するわけで
あるが、カメラＤの選定やそれに続くカメラＢの選択の
場合のように、切換が映像フレームの途中になってしま
うことがありうるが、３フレーム期間のなかの２フレー
ムは途切れることはない。

【００２０】選択して得られた映像は、同期検出手段２
１２へ伝えられる。同期検出手段２１２では、入力する
映像を基に映像クロックを再生したり、フレームを検出
してフレームの区切りを表示したりする。図２に示す映
像入力手段２１０における同期パルスの信号が、フレー
ム同期の検出を示す。図２に示すように、最初のフレー
ム時間以内で入力映像に同期したクロックを再生した
り、フレーム同期を確立したりしている。映像入力手段
２２０と映像入力手段２３０も同様に、指示されたカメ
ラを選択し、クロック再生やフレームの検出動作を行
う。

【００２１】２つの位相差吸収手段（３１０，３２０）
は、映像入力手段（２１０，２２０，２３０）から出力
される映像等を選択入力する。どの映像入力手段を選択
するかどうかは選択タイミング発生手段５００が指示を
する。以下に位相差吸収手段を代表して位相差吸収手段
３１０の動作を説明する。

【００２２】位相差吸収手段３１０では、選択手段３１
１によって映像入力手段を選択して、映像と同映像を基
に再生されたクロックとフレーム同期パルスを入力す
る。図３の位相差吸収手段３１０における映像入力が示
すように、選択手段３１１は、２フレーム期間にわたっ
て同一の映像入力手段を選択する。図３では、映像入力
手段２１０，２３０，２２０，２１０の順に図２で示す
それぞれの映像入力を２フレーム期間ずつ選択してい
る。一方、書込制御手段３１３において、映像入力のそ
れぞれの同期パルスを基に、遅延バッファ３１４への映
像情報の記録期間を示す信号（図３の位相差吸収手段３
１０における記録区間信号）が生成される。そして、同
期間のあいだそれぞれ入力する映像をアナログ−ディジ
タル変換器３１２によりディジタル変換して遅延バッフ
ァ３１４に書き込む。図３では位相差吸収手段３１０に
おける記録映像Ａ₁，Ｃ₃，Ｅ₅，Ｂ₇が、遅延バッファ３
１４へ映像情報として記録されるところを示す。位相差
吸収手段３２０における書き込み側も、位相差吸収手段
３１０と同様な動作をし、記録映像Ｅ₀，Ｂ₂，Ｄ₅，Ａ₆
が遅延バッファ３２４の映像情報として記録される。

【００２３】多重手段４００は、１フレーム時間おきに
交互に位相差吸収手段３１０と位相差吸収手段３２０を
選択して、遅延バッファから映像情報を読み出す。読み
出すタイミングは読出タイミング発生手段６００から指
示される。図３における位相差吸収手段３１０出力と位
相差吸収手段３２０出力が、それぞれ遅延バッファ３１
４と遅延バッファ３２４から読み出される映像情報を示
す。読み出された映像情報は多重され多重手段４００か
ら図３に示すように出力される。

【００２４】以上のように本実施の形態では、位相差吸
収手段における遅延バッファを２セットで、相互に同期
がとれていない入力映像の位相差を合わせることができ
る。以上の説明では、映像入力手段は３セットであり、
同期検出手段におけるクロック再生等に１フレーム時間
を充てていたが、映像入力手段を４以上に増やしてクロ
ック再生等に充てる時間をそれ以上にとってクロック再
生を確実安定なものすることができる。

【００２５】次に本実施の形態において、位相差吸収手
段において映像入力手段を選定する場合におけるタイミ
ングや、遅延バッファへの記録タイミングの詳細につい
て図１と図４を用いて説明する。

【００２６】図４は位相差吸収手段（３１０，３２０）
が、映像入力手段（２１０，２２０，２３０）からの映
像を切り換えるタイミング近傍におけるタイミングの詳
細を示す。

【００２７】以下、位相差吸収手段３１０を代表に説明
する。位相差吸収手段３１０が映像入力手段を選択して
いる期間は、図３で説明したように２フレーム期間であ
る。その間に、同期パルスの入力を基に記録期間を生成
して遅延バッファ３１４に映像情報を記録するわけであ
る。しかし、位相差吸収手段３１０が映像入力手段から
の入力映像信号を切り換えると、クロック信号も同時に
切り換えられるが、一般に同期検出手段における映像ク
ロックの周波数は異なっているため、位相差吸収手段３
１０で使うクロックが不連続に切り換わることになり、
たとえばクロック幅が細くなってしまう。

【００２８】そのため、位相差吸収手段３１０における
回路動作が安定していなかったり、誤動作をしたりする
可能性がある。いまここに、映像入力手段を切り換え後
におけるクロック不安定対策として、書込制御手段３１
３における回路初期化のために、初期化期間のＴ時間と
して図４に示すように約１００クロックの時間を与える
とする。映像処理に使われるクロックは、１３．５ＭＨ
ｚ（コンポーネント処理の場合）や１４．３ＭＨｚ（Ｎ
ＴＳＣの場合）などが使われるから、この１００クロッ
クの時間は１０マイクロ秒以下の時間である。

【００２９】次に、映像情報を遅延バッファ３１４に書
き込む期間について説明する。遅延バッファ３１４に映
像情報の書き込みを開始するタイミングを、図４に示す
ように書き込みの対象となるフレームの先頭（＝同期パ
ルス位置）ではなく、同期パルス位置から０．５Ｈ（Ｈ
は水平走査時間：約６３マイクロ秒）時間経過後、すな
わち約３２マイクロ秒後とする。そして遅延バッファ３
１４への書き込みは次の同期パルス位置まで継続され
る。すなわち、映像フレームの最初の０．５Ｈは書き込
まないが、その後の区間全てを遅延バッファに書き込む
ことになる。

【００３０】以上のような条件下では、同期パルスが映
像切換直後に到着しても、書込制御手段３１３の初期化
が１０マイクロ秒以下のため、書き込みを開始する０．
５Ｈ後（約３２マイクロ秒後）までには書き込み制御手
段３１３の初期化が終わっており、最初の０．５Ｈ区間
以外の映像情報を確実に遅延バッファ３１４に書き込む
ことができる。さらには、カメラの切換タイミングと同
期パルスとの位相関係がどのような場合でも、同期パル
スタイミングから０．５Ｈ期間は遅延バッファ３１４に
書き込まれないことになり、切り替えタイミングに関わ
らず同じ量の映像情報が遅延バッファ３１４に書き込ま
れることになる。

【００３１】遅延バッファの読み出し側では、映像フレ
ームの先頭位置から０．５Ｈの期間は、別途に映像レベ
ル生成手段７００からの出力データを用いる。０．５Ｈ
の期間がすぎたら遅延バッファから読み出したデータを
多重する。遅延バッファへの未書込期間が映像信号にお
ける一定レベルである期間（例えば、垂直帰線期間にお
ける水平同期パルス位置以外の区間）であれば、映像レ
ベル生成手段７００は、あるレベルのコードを出力する
だけで済み、未記録部分の再生を簡単にすることができ
る。

【００３２】以上のように、クロック信号の非同期切換
を行っても、回路誤動作防止の対策時間を考慮し、映像
を全期間にわたって再生することができる。（実施の形態２）図５はカメラ５台に接続されている映
像切換装置を示す。図６と図７は図５における主要箇所
のタイミング図である。

【００３３】図５は実施の形態１の図１とほとんど同じ
構成であるが、構成上の違いは、映像入力手段の数が３
から４に増えていることと、位相差吸収手段それぞれが
２つの映像入力手段に接続されている点である。

【００３４】図５における各手段は図１における同名の
手段とほぼ同様の動きをする。動作や機能の違いは以下
の通りである。実施の形態１においては、映像入力手段
は３フレーム期間にわたって同じカメラ映像を入力して
いたが、この実施の形態２では、映像入力手段（２５
０，２６０，２７０，２８０）は４フレーム期間にわた
って同じカメラ映像を入力している。そして、位相差吸
収手段（３５０，３６０）は、それぞれ２つの映像入力
手段（２５０と２６０，２７０と２８０）から映像信号
やそれに対応する映像クロックや同期パルスを信号を交
互に得ている。

【００３５】本実施の形態によると、実施の形態１より
も映像入力手段が多く必要であるが、映像入力手段内の
同期検出手段におけるクロック生成やフレーム同期検出
に多くの時間を充てることができる。また、各位相差吸
収手段毎に複数の映像入力手段を有するため位相差吸収
手段内の選択手段に与える切換タイミングを指示する選
択タイミング発生手段における回路構成が簡単になった
り、簡単な構成で映像入力手段からの信号を選択するこ
とができたりする。

【００３６】図５においては、位相差吸収手段内の選択
手段は２つの映像入力手段からの信号を入力している
が、映像入力手段出力をバス接続して選択タイミング発
生手段５００からの指示で出力をイネーブルにすること
により選択機能を構成しても構わない。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、２系統の
遅延バッファだけで相互に垂直同期のとれていない複数
の映像に対して毎秒３０フレームの割合で切り換えるこ
とができるため、少ないメモリ量で同機能を実現できる
ことになり、映像切換装置の回路規模を少なくできる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における映像切換装置の
構成図

【図２】同実施の形態の映像切換装置前半部の主要タイ
ミング図

【図３】同実施の形態の映像切換装置後半部の主要タイ
ミング図

【図４】同実施の形態の動作説明図

【図５】本発明の実施の形態２における映像切換装置の
構成図

【図６】同実施の形態の映像切換装置前半部の主要タイ
ミング図

【図７】同実施の形態の映像切換装置後半部の主要タイ
ミング図

【符号の説明】

１０映像切換装置１０１カメラＡ１０２カメラＢ１０３カメラＣ１０４カメラＤ１０５カメラＥ２１０，２２０，２３０映像入力手段２１１，２２１，２３１映像入力選択手段２１２，２２２，２３２同期検出手段２５０，２６０，２７０，２８０映像入力手段２５１，２６１，２７１，２８１映像入力選択手段２５２，２６２，２７２，２８２同期検出手段３１０，３２０位相差吸収手段３１１，３２１選択手段３１２，３２２アナログ−ディジタル変換手段３１３，３２３書込制御手段３１４，３２４遅延バッファ３５０，３６０位相差吸収手段３５１，３６１選択手段３５２，３６２アナログ−ディジタル変換手段３５３，３６３書込制御手段３５４，３６４遅延バッファ４００多重手段５００選択タイミング発生手段６００読出タイミング発生手段７００映像レベル生成手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の映像信号に対して３フレーム時間毎
に切り換え入力する映像入力手段を３セットと、前記映像入力手段から出力される映像を２フレーム期間
にわたって選択入力し、さらに前記映像入力手段から入
力したフレーム同期情報を基にして遅延バッファに対し
て映像情報を書き込む期間を制御する書込制御手段と映
像情報が書き込まれる遅延バッファとからなる位相差吸
収手段を２セットと、前記２つの位相差吸収手段中の遅延バッファから映像情
報を読み出して多重する多重手段とを備えたことを特徴
とする映像切換装置。
【請求項２】複数の映像信号に対してして３フレーム時
間以上にわたって入力する映像入力手段を４セット以上
と、前記映像入力手段から出力される映像を２フレーム期間
にわたって選択入力し、さらに前記映像入力手段から入
力したフレーム同期情報を基にして遅延バッファに対し
て映像情報を書き込む期間を制御する書込制御手段と映
像情報が書き込まれる遅延バッファとからなる位相差吸
収手段を２セットと、前記２つの位相差吸収手段中の遅延バッファから映像情
報を読み出して多重する多重手段とを備えたことを特徴
とする映像切換装置。
【請求項３】書込制御手段が、映像の特定区間を遅延バ
ッファに書き込まないように制御することを特徴とする
請求項１または請求項２記載の映像切換装置。
【請求項４】書込制御手段は、映像の垂直もしくは水平
同期期間のなかの一定の映像レベルが継続する区間を遅
延バッファに書き込まないように制御することを特徴と
する請求項１または請求項２記載の映像切換装置。
【請求項５】映像切換装置は映像の信号レベルを生成す
る映像レベル生成手段とを備え、多重手段は前記遅延バッファに書き込まれなかった映像
区間の映像を、前記映像レベル生成手段から出力される
信号を多重して全区間の映像を再生することを特徴とす
る請求項３または請求項４記載の映像切換装置。
【請求項６】映像入力手段が映像を入力する期間および
位相差吸収手段が映像を入力する期間の時間単位が映像
フィールドであることを特徴とする請求項１から請求項
５のいずれかに記載の映像切換装置。