JP3527137B2 - 冗長２重化伝送における画像障害検出装置 - Google Patents
冗長２重化伝送における画像障害検出装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は冗長２重化伝送に
おける画像障害検出装置に関し、特に、２本の経路で同
じ映像を伝送する冗長２重化伝送において、現用系経路
の障害を瞬時に自動的に検出し、出力映像に障害を出さ
ずに他方の予備系経路に切替えできるようにした冗長２
重化伝送における画像障害検出装置に関する。
おける画像障害検出装置に関し、特に、２本の経路で同
じ映像を伝送する冗長２重化伝送において、現用系経路
の障害を瞬時に自動的に検出し、出力映像に障害を出さ
ずに他方の予備系経路に切替えできるようにした冗長２
重化伝送における画像障害検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、同一の画像を２本の経路に分
けて伝送し、出力側で正常な経路を選択することによ
り、画像伝送の高信頼性を確保するようにしたシステム
が使用されており、その一例として図８に示されている
ようなものがある。
けて伝送し、出力側で正常な経路を選択することによ
り、画像伝送の高信頼性を確保するようにしたシステム
が使用されており、その一例として図８に示されている
ようなものがある。
【０００３】図において、符号化部５１、伝送路、復号
化部５３が第１の経路を構成し、また、符号化部５５、
伝送路および復号化部５７が第２の経路を構成してい
る。障害検出部５４は前記第１の経路の障害を検出し、
障害検出部５８は前記第２の経路の障害を検出する。ス
イッチャ５９は、出力線に、前記第１の経路と第２の経
路を選択的に接続する。
化部５３が第１の経路を構成し、また、符号化部５５、
伝送路および復号化部５７が第２の経路を構成してい
る。障害検出部５４は前記第１の経路の障害を検出し、
障害検出部５８は前記第２の経路の障害を検出する。ス
イッチャ５９は、出力線に、前記第１の経路と第２の経
路を選択的に接続する。
【０００４】障害検出部５４、５８は、伝送される画像
信号から同期信号が失われたこと、あるいは伝送エラー
レートが所定値以上になったこと等により障害を検出
し、該障害が一定時間続くと、伝送系に障害が発生した
と判断し、図示されていないアラームを起動する。そう
すると、該アラームに従って、人手により、または自動
的に、スイッチャ５９は第２の経路に切替えられ、該第
２の経路が出力線に接続される。
信号から同期信号が失われたこと、あるいは伝送エラー
レートが所定値以上になったこと等により障害を検出
し、該障害が一定時間続くと、伝送系に障害が発生した
と判断し、図示されていないアラームを起動する。そう
すると、該アラームに従って、人手により、または自動
的に、スイッチャ５９は第２の経路に切替えられ、該第
２の経路が出力線に接続される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来技術では、前記障害検出部５４または５８が伝送
障害を検知し、スイッチャ５９を他方の伝送系に切替え
るまでに２〜３秒以上を要し、該２〜３秒以上の間は、
障害をもつ画像が出力されてしまうという問題があっ
た。
た従来技術では、前記障害検出部５４または５８が伝送
障害を検知し、スイッチャ５９を他方の伝送系に切替え
るまでに２〜３秒以上を要し、該２〜３秒以上の間は、
障害をもつ画像が出力されてしまうという問題があっ
た。
【０００６】この発明の目的は、前記した従来技術の問
題点を除去し、現用系統に障害が発生すると、該障害を
実時間で検知して正常な予備系統に瞬時に切替えること
ができ、この結果、障害をもつ画像を出力しないまたは
該障害をもつ画像の出力を低減することができる冗長２
重化伝送における画像障害検出装置を提供することにあ
る。
題点を除去し、現用系統に障害が発生すると、該障害を
実時間で検知して正常な予備系統に瞬時に切替えること
ができ、この結果、障害をもつ画像を出力しないまたは
該障害をもつ画像の出力を低減することができる冗長２
重化伝送における画像障害検出装置を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、複数の系統に同じ画像を伝送し、正常な
系統を伝送されてきた画像を選択的に出力画像として採
用する冗長２重化伝送における画像障害検出装置におい
て、前記複数の系統を伝送されてきた各画像内の小領域
毎の画質特徴量を求める手段と、前記手段によって求め
られた前記各画像内の小領域毎の画質特徴量の差異を比
較する手段とを具備し、該画質特徴量の差異がない時に
は正常、差異がある時にはいずれかの系統に障害が発生
したと判定するようにした点に第１の特徴がある。
に、本発明は、複数の系統に同じ画像を伝送し、正常な
系統を伝送されてきた画像を選択的に出力画像として採
用する冗長２重化伝送における画像障害検出装置におい
て、前記複数の系統を伝送されてきた各画像内の小領域
毎の画質特徴量を求める手段と、前記手段によって求め
られた前記各画像内の小領域毎の画質特徴量の差異を比
較する手段とを具備し、該画質特徴量の差異がない時に
は正常、差異がある時にはいずれかの系統に障害が発生
したと判定するようにした点に第１の特徴がある。
【０００８】また、本発明は、前記各画像内の小領域毎
の画質特徴量に差異がない場合には該小領域を正常領
域、該差異が存在する場合には該小領域を破綻領域とし
て記録する手段と、該正常領域と破綻領域との間で画質
特徴量の差分を求める手段とをさらに具備し、前記差分
の大きい方の系統に障害が発生したと判定するようにし
た点に第２の特徴がある。
の画質特徴量に差異がない場合には該小領域を正常領
域、該差異が存在する場合には該小領域を破綻領域とし
て記録する手段と、該正常領域と破綻領域との間で画質
特徴量の差分を求める手段とをさらに具備し、前記差分
の大きい方の系統に障害が発生したと判定するようにし
た点に第２の特徴がある。
【０００９】さらに、本発明は、前記正常領域と破綻領
域との間の画質特徴量の差分が予め定められた値以上で
あるか否かを判定し、該差分が該予め定められた値以上
であれば有意、以下であれば非有意とする手段と、前記
有意の差分に基づいて判定された障害の多数決により障
害系統を決定する手段とをさらに具備した点に第３の特
徴がある。
域との間の画質特徴量の差分が予め定められた値以上で
あるか否かを判定し、該差分が該予め定められた値以上
であれば有意、以下であれば非有意とする手段と、前記
有意の差分に基づいて判定された障害の多数決により障
害系統を決定する手段とをさらに具備した点に第３の特
徴がある。
【００１０】前記第１の特徴によれば、複数系統を伝送
されている画像を用いて系統に障害が発生したことを検
出することができるので、該系統の障害を実時間で検出
することができるようになる。前記第２の特徴によれ
ば、正常領域と破綻領域との間で画質特徴量の差分を求
め、該差分の大きい方の系統に障害が発生したと判定す
るようにしているので、いずれの系統に障害が発生した
かを判定する正確さが増大する。また、前記第３の特徴
によれば、有意の差分に基づいて判定された障害の多数
決により障害系統を決定するようにしているので、障害
が発生した系統の判定の正確さがさらに増すと共に、系
統の切替えを安定化させることができる。この結果、装
置の信頼性を向上させることができる。
されている画像を用いて系統に障害が発生したことを検
出することができるので、該系統の障害を実時間で検出
することができるようになる。前記第２の特徴によれ
ば、正常領域と破綻領域との間で画質特徴量の差分を求
め、該差分の大きい方の系統に障害が発生したと判定す
るようにしているので、いずれの系統に障害が発生した
かを判定する正確さが増大する。また、前記第３の特徴
によれば、有意の差分に基づいて判定された障害の多数
決により障害系統を決定するようにしているので、障害
が発生した系統の判定の正確さがさらに増すと共に、系
統の切替えを安定化させることができる。この結果、装
置の信頼性を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の概略
の構成を示すブロック図である。現用系（以下、Ａ系
統）／予備系（以下、Ｂ系統）の２重化映像伝送におい
ては、入力画像を分配器により２経路に分配した後、そ
れぞれの画像が符号化部１、４で符号化され、例えばＡ
ＴＭネットワーク等のＡ，Ｂ伝送路を経て、それぞれの
復号化部３、５に送られ、復号化される。復号化された
画像はスイッチャ６で選択され、出力画像として出力さ
れる。
を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の概略
の構成を示すブロック図である。現用系（以下、Ａ系
統）／予備系（以下、Ｂ系統）の２重化映像伝送におい
ては、入力画像を分配器により２経路に分配した後、そ
れぞれの画像が符号化部１、４で符号化され、例えばＡ
ＴＭネットワーク等のＡ，Ｂ伝送路を経て、それぞれの
復号化部３、５に送られ、復号化される。復号化された
画像はスイッチャ６で選択され、出力画像として出力さ
れる。
【００１２】符号化部１、４がＡ、Ｂの２系統に挿入さ
れている場合、符号化ノイズは２系統で異なることが一
般的である。このため、２系統の信号の単純比較により
障害を検出しようとすると、この符号化ノイズの差異が
問題となる。そこで、本発明者は、伝送エラー特有の画
質劣化（ブロック状に破綻部が画面内に局在する）を正
確に検知するためには、単に符号化ノイズの差異を用い
て障害を検出するのではなく、ノイズ等に影響を受けに
くい大局的な画質特徴量を利用すればよいことに着目
し、Ａ、Ｂ２系統間の画質特徴量の差分値の大小を障害
検出の規範とした。
れている場合、符号化ノイズは２系統で異なることが一
般的である。このため、２系統の信号の単純比較により
障害を検出しようとすると、この符号化ノイズの差異が
問題となる。そこで、本発明者は、伝送エラー特有の画
質劣化（ブロック状に破綻部が画面内に局在する）を正
確に検知するためには、単に符号化ノイズの差異を用い
て障害を検出するのではなく、ノイズ等に影響を受けに
くい大局的な画質特徴量を利用すればよいことに着目
し、Ａ、Ｂ２系統間の画質特徴量の差分値の大小を障害
検出の規範とした。
【００１３】画質特徴量演算部１１はＡ系統の画像の画
質特徴量を演算し、画質特徴量演算部１２はＢ系統の画
像の画質特徴量を演算する。画質特徴量演算部１１、１
２は、それぞれ、Ａ、Ｂ系統の画像から、例えば１６×
１６画素のブロックを抽出し、各系統Ａ，Ｂで、ブロッ
ク内の画質特徴量｛ｆＡｉ（Ｐ）｝、｛ｆＢｉ（Ｐ）｝
を計算する。ここに、ｉは特徴量の種類を示し、例え
ば、平均（ｉ＝１）、分散（ｉ＝２）、…を使用するこ
とができる。なお、ｉ＝１，２，…，Ｎである。また、
Ｐは画面内のブロックの位置を表している。
質特徴量を演算し、画質特徴量演算部１２はＢ系統の画
像の画質特徴量を演算する。画質特徴量演算部１１、１
２は、それぞれ、Ａ、Ｂ系統の画像から、例えば１６×
１６画素のブロックを抽出し、各系統Ａ，Ｂで、ブロッ
ク内の画質特徴量｛ｆＡｉ（Ｐ）｝、｛ｆＢｉ（Ｐ）｝
を計算する。ここに、ｉは特徴量の種類を示し、例え
ば、平均（ｉ＝１）、分散（ｉ＝２）、…を使用するこ
とができる。なお、ｉ＝１，２，…，Ｎである。また、
Ｐは画面内のブロックの位置を表している。
【００１４】周知のように、平均は下記の(1) 式で、ま
た分散は(2) 式で表すことができる。 平均＝１／ｎ・
ΣＩ（ｐ）…(1) 分散＝１／ｎ・Σ｛Ｉ（ｐ）｝２ −｛平均｝２ …(2) ここに、ｐはブロック内の画素の位置、Ｉ（ｐ）は画素
値、ｎはブロック内の画素数である。
た分散は(2) 式で表すことができる。 平均＝１／ｎ・
ΣＩ（ｐ）…(1) 分散＝１／ｎ・Σ｛Ｉ（ｐ）｝２ −｛平均｝２ …(2) ここに、ｐはブロック内の画素の位置、Ｉ（ｐ）は画素
値、ｎはブロック内の画素数である。
【００１５】次に、画質特徴量比較部１３では、各特徴
量の種類ｉ毎に設定したしきい値Ｔｈｉ に対して、｜
ｆＡｉ（Ｐ）−ｆＢｉ（Ｐ）｜＞Ｔｈｉ が成立するか
否かの判断をする。いずれかのｉで、前記の不等式が成
立していれば、Ａ、Ｂのいずれかの系統で障害が発生し
ていると判定し、破綻／正常情報記憶部１４にブロック
毎に記録する。一方、該不等式がどのｉ、Ｐでも成立し
なければ正常と判定し、正常の判定信号を障害系統判定
部１８に送る。
量の種類ｉ毎に設定したしきい値Ｔｈｉ に対して、｜
ｆＡｉ（Ｐ）−ｆＢｉ（Ｐ）｜＞Ｔｈｉ が成立するか
否かの判断をする。いずれかのｉで、前記の不等式が成
立していれば、Ａ、Ｂのいずれかの系統で障害が発生し
ていると判定し、破綻／正常情報記憶部１４にブロック
毎に記録する。一方、該不等式がどのｉ、Ｐでも成立し
なければ正常と判定し、正常の判定信号を障害系統判定
部１８に送る。
【００１６】図２(a) 、(b) は、該破綻／正常情報記憶
部１４に記録されたＡ系統、Ｂ系統の破綻／正常情報の
概念図であり、斜線が施されたブロックは破綻領域、白
抜きのブロックは正常領域を示している。Ａ，Ｂ両系統
の破綻／正常情報は同じになるので、破綻／正常情報記
憶部１４には、例えばＡ系統のみの破綻／正常情報を記
録すればよい。
部１４に記録されたＡ系統、Ｂ系統の破綻／正常情報の
概念図であり、斜線が施されたブロックは破綻領域、白
抜きのブロックは正常領域を示している。Ａ，Ｂ両系統
の破綻／正常情報は同じになるので、破綻／正常情報記
憶部１４には、例えばＡ系統のみの破綻／正常情報を記
録すればよい。
【００１７】次に、画質特徴量差検出部１５、１６は、
図２に記されたＡ系統、Ｂ系統のそれぞれについて、正
常領域と破綻領域の画質特徴量の差Ｄ＝｛Ｄｉ ｝（ｉ
＝１，２，…，Ｎ）を求める。具体的には、例えば図３
に示すように、各特徴量につき、正常／破綻領域の境界
線に沿った部分の差分絶対値和を求める。すなわち、画
面中のブロック同士の境界線（ブロックの一辺）をｂ
ｊ （ｊ＝１，２，…，２Ｎ）とし、該ｂｊ を挟む２
個のブロックの位置をｇ１ （ｂｊ ）、ｇ
２（ｂｊ ）と表すと、Ａ系統でのｉ番目の特徴量の系
統内差分ＤＡｉは、図４の(3) 式のようになる。Ｂ系統
でのｉ番目の特徴量の系統内差分ＤＢｉも同様に求める
ことができる。この処理により、１画面ごとのｉ番目の
特徴量の画質特徴量差ＤＡｉとＤＢｉが求まったことに
なる。
図２に記されたＡ系統、Ｂ系統のそれぞれについて、正
常領域と破綻領域の画質特徴量の差Ｄ＝｛Ｄｉ ｝（ｉ
＝１，２，…，Ｎ）を求める。具体的には、例えば図３
に示すように、各特徴量につき、正常／破綻領域の境界
線に沿った部分の差分絶対値和を求める。すなわち、画
面中のブロック同士の境界線（ブロックの一辺）をｂ
ｊ （ｊ＝１，２，…，２Ｎ）とし、該ｂｊ を挟む２
個のブロックの位置をｇ１ （ｂｊ ）、ｇ
２（ｂｊ ）と表すと、Ａ系統でのｉ番目の特徴量の系
統内差分ＤＡｉは、図４の(3) 式のようになる。Ｂ系統
でのｉ番目の特徴量の系統内差分ＤＢｉも同様に求める
ことができる。この処理により、１画面ごとのｉ番目の
特徴量の画質特徴量差ＤＡｉとＤＢｉが求まったことに
なる。
【００１８】次に、比較部１７では、図４の(4) 式で定
義される、Ａ、Ｂ各系統の‖Ｄ‖を求め、両者の‖Ｄ‖
の大小を比較する。そして、障害系統判定部１８は、該
‖Ｄ‖の大きい方の系統を障害系統と判定する。ここ
に、前記(4) 式において、ωｉ （ｉ＝１，２，…，Ｎ）
は各画質特徴量ｉ毎の重みであり、該重みは例えば次の
ように決定することができる。すなわち、ある無障害画
像（テスト画像）を用いて予備実験をし、各特徴量ｉに
つき隣接ブロック間での差分値の分布を求め、その標準
偏差の逆数を、その特徴量ｉに対する重みωｉ とする
ことができる。
義される、Ａ、Ｂ各系統の‖Ｄ‖を求め、両者の‖Ｄ‖
の大小を比較する。そして、障害系統判定部１８は、該
‖Ｄ‖の大きい方の系統を障害系統と判定する。ここ
に、前記(4) 式において、ωｉ （ｉ＝１，２，…，Ｎ）
は各画質特徴量ｉ毎の重みであり、該重みは例えば次の
ように決定することができる。すなわち、ある無障害画
像（テスト画像）を用いて予備実験をし、各特徴量ｉに
つき隣接ブロック間での差分値の分布を求め、その標準
偏差の逆数を、その特徴量ｉに対する重みωｉ とする
ことができる。
【００１９】一方、有意／非有意判定部１９は下記の
(5) 式の演算を行い、前記障害系統判定部１８における
障害判定が有意であるか非有意であるかの判定を行う。 ｜（‖ＤＡ ‖−‖ＤＢ ‖）｜／（‖ＤＡ ‖＋‖ＤＢ ‖）＞ＴＨ…(5) (5) 式が成立すると、前記障害系統判定部１８の障害判
定は有意、不成立であると非有意であるとする。すなわ
ち、系統内特徴量差分の、Ａ系とＢ系の差が小さい時に
は、その判定信号は信頼度が小さく、非有意であると考
える。
(5) 式の演算を行い、前記障害系統判定部１８における
障害判定が有意であるか非有意であるかの判定を行う。 ｜（‖ＤＡ ‖−‖ＤＢ ‖）｜／（‖ＤＡ ‖＋‖ＤＢ ‖）＞ＴＨ…(5) (5) 式が成立すると、前記障害系統判定部１８の障害判
定は有意、不成立であると非有意であるとする。すなわ
ち、系統内特徴量差分の、Ａ系とＢ系の差が小さい時に
は、その判定信号は信頼度が小さく、非有意であると考
える。
【００２０】前記障害系統判定部１８で求められた障害
系統、および前記有意／非有意判定部１９で求められた
有意／非有意の信号は、多数決処理部２０に送られる。
障害系統判定部１８は、前記障害系統に関する信号、例
えばＡ系統が障害系統と判定された場合には信号Ａ，Ｂ
系統が障害系統と判定された場合には信号Ｂを出力す
る。また、該障害系統判定部１８は、画質特徴量比較部
１３から、Ａ、Ｂ両系統が正常であるという信号を受け
取った時には、正常信号（以下、０信号）を多数決処理
部２０に出力する。また、後述する映像フリーズ検出部
２１、映像断検出部２２で、映像フリーズまたは映像断
が発生したことが検出された時には、有意／非有意判定
部１９は有意である旨の判定をし、一方障害系統判定部
１８は、該映像フリーズまたは映像断を発生した系統を
障害系統として、多数決処理部２０に出力する。
系統、および前記有意／非有意判定部１９で求められた
有意／非有意の信号は、多数決処理部２０に送られる。
障害系統判定部１８は、前記障害系統に関する信号、例
えばＡ系統が障害系統と判定された場合には信号Ａ，Ｂ
系統が障害系統と判定された場合には信号Ｂを出力す
る。また、該障害系統判定部１８は、画質特徴量比較部
１３から、Ａ、Ｂ両系統が正常であるという信号を受け
取った時には、正常信号（以下、０信号）を多数決処理
部２０に出力する。また、後述する映像フリーズ検出部
２１、映像断検出部２２で、映像フリーズまたは映像断
が発生したことが検出された時には、有意／非有意判定
部１９は有意である旨の判定をし、一方障害系統判定部
１８は、該映像フリーズまたは映像断を発生した系統を
障害系統として、多数決処理部２０に出力する。
【００２１】次に、多数決処理部２０は、障害系統判定
の信頼性を上げるために、多数決処理をする。また、該
多数決処理の有効性を向上するために、前記有意／非有
意判定部１９の判定結果を用い、前記障害系統判定部１
８における非有意の障害系統判定は多数決処理に寄与し
ないようにする。すなわち、多数決処理部２０は、有意
の障害系統判定信号のみを多数決処理の対象とする。
の信頼性を上げるために、多数決処理をする。また、該
多数決処理の有効性を向上するために、前記有意／非有
意判定部１９の判定結果を用い、前記障害系統判定部１
８における非有意の障害系統判定は多数決処理に寄与し
ないようにする。すなわち、多数決処理部２０は、有意
の障害系統判定信号のみを多数決処理の対象とする。
【００２２】該多数決処理部２０の一具体例の構成を、
図５を参照して説明する。該多数決処理部２０は、前記
有意／非有意判定部１９からの有意信号により前記障害
系統判定部１８から入力する障害系統判定信号をロード
（およびシフト）するシフトレジスタ３１（例えば、２
９ビット）、該障害系統判定信号の０信号を計測し、例
えば６００個の０信号を連続して計測すると、リセット
信号を出力するカウンタ３２と、前記シフトレジスタ３
１にラッチされているＡ信号、Ｂ信号の個数を計数する
カウンタＡ３３、カウンタＢ３４と、該カウンタＡ３３
およびカウンタＢ３４の計数値の大小を比較する比較器
３５と、該比較器３５および障害系統判定信号の０信号
を入力とする総合判定回路３６から構成されている。
図５を参照して説明する。該多数決処理部２０は、前記
有意／非有意判定部１９からの有意信号により前記障害
系統判定部１８から入力する障害系統判定信号をロード
（およびシフト）するシフトレジスタ３１（例えば、２
９ビット）、該障害系統判定信号の０信号を計測し、例
えば６００個の０信号を連続して計測すると、リセット
信号を出力するカウンタ３２と、前記シフトレジスタ３
１にラッチされているＡ信号、Ｂ信号の個数を計数する
カウンタＡ３３、カウンタＢ３４と、該カウンタＡ３３
およびカウンタＢ３４の計数値の大小を比較する比較器
３５と、該比較器３５および障害系統判定信号の０信号
を入力とする総合判定回路３６から構成されている。
【００２３】該総合判定回路３６は、比較器３５の出力
が、Ａ＞ＢならばＢ信号を、Ａ＜ＢならばＡ信号を、ま
たＡ＝Ｂならば０信号を、それぞれ出力判定信号として
出力する。また、０の判定信号が入力した場合には、該
総合判定回路３６は０信号を出力判定信号として優先的
に出力する。スイッチャ６は、総合判定回路３６からＢ
信号が出力されるとＢ系統を選択し、Ａ信号が出力され
るとＡ系統を選択する。また、０信号が出力された時に
は、現在の接続状態を維持する。
が、Ａ＞ＢならばＢ信号を、Ａ＜ＢならばＡ信号を、ま
たＡ＝Ｂならば０信号を、それぞれ出力判定信号として
出力する。また、０の判定信号が入力した場合には、該
総合判定回路３６は０信号を出力判定信号として優先的
に出力する。スイッチャ６は、総合判定回路３６からＢ
信号が出力されるとＢ系統を選択し、Ａ信号が出力され
るとＡ系統を選択する。また、０信号が出力された時に
は、現在の接続状態を維持する。
【００２４】以上の回路では、伝送路の障害により画面
内のブロックに破綻が起き、破綻ブロックが画面内に局
在した場合には、該障害がＡ系統の障害であるか、Ｂ系
統の障害であるかを有効に判定することができる。しか
しながら、映像が複数フィールドに渡って停止するいわ
ゆる画像フリーズの障害、映像が黒レベルまたは白レベ
ルに突然変化する映像断の障害は、有効に検出すること
ができない。そこで、本実施形態では、図１に示されて
いるように、映像フリーズ検出部２１と映像断検出部２
２を、前記の回路と並列的に設けた。
内のブロックに破綻が起き、破綻ブロックが画面内に局
在した場合には、該障害がＡ系統の障害であるか、Ｂ系
統の障害であるかを有効に判定することができる。しか
しながら、映像が複数フィールドに渡って停止するいわ
ゆる画像フリーズの障害、映像が黒レベルまたは白レベ
ルに突然変化する映像断の障害は、有効に検出すること
ができない。そこで、本実施形態では、図１に示されて
いるように、映像フリーズ検出部２１と映像断検出部２
２を、前記の回路と並列的に設けた。
【００２５】次に、前記映像フリーズ検出部２２の構成
および機能について、図６を参照して説明する。該映像
フリーズ検出部２２は、Ａ系統のフレーム間差分絶対値
和３７と、Ｂ系統のフレーム間差分絶対値和３８と、比
較部３９とから構成することができる。例えば、Ａ系統
の障害によりＡ系統の映像がフリーズした場合には、Ａ
系統のフレーム間差分絶対値和３７が０になり、Ｂ系統
のフレーム間差分絶対値和３８は０にならない。そこ
で、比較部３９からはＢ＞Ａの出力信号が得られ、Ａ系
統に映像フリーズが起きたことが検出される。そして、
該比較部３９からはＡ系統に障害が起きたことを示す情
報が出力される。しかしながら、静止画の場合には、
Ａ，Ｂ系統のフレーム間差分絶対値和３１、３２が共に
０になるので、比較部３９からは０信号が出力され、静
止画であると判断される。
および機能について、図６を参照して説明する。該映像
フリーズ検出部２２は、Ａ系統のフレーム間差分絶対値
和３７と、Ｂ系統のフレーム間差分絶対値和３８と、比
較部３９とから構成することができる。例えば、Ａ系統
の障害によりＡ系統の映像がフリーズした場合には、Ａ
系統のフレーム間差分絶対値和３７が０になり、Ｂ系統
のフレーム間差分絶対値和３８は０にならない。そこ
で、比較部３９からはＢ＞Ａの出力信号が得られ、Ａ系
統に映像フリーズが起きたことが検出される。そして、
該比較部３９からはＡ系統に障害が起きたことを示す情
報が出力される。しかしながら、静止画の場合には、
Ａ，Ｂ系統のフレーム間差分絶対値和３１、３２が共に
０になるので、比較部３９からは０信号が出力され、静
止画であると判断される。
【００２６】次に、前記映像断検出部２２の構成および
機能について、図７を参照して説明する。該映像断検出
部２２は、映像が突然黒レベルまたは白レベルに変化す
るのを検出する回路であり、一具体例として、Ａ、Ｂ両
系統に対して、連続する２画面の画面内平均値を求める
画面内平均値演算部４０、４１、４３および４４と、各
系統毎に前画面と現画面の画面内平均値の差を演算する
差演算部４２、４５と、該差演算部４２、４５の絶対値
を比較する絶対値比較部４６とから構成することができ
る。一方の系統で映像断が起きると、前述のように、映
像全体が突然黒レベルまたは白レベルに変化するから、
前記差演算部で求められる差の絶対値が非常に大きくな
る。このため、前記差演算部４２と４５で求められた差
の絶対値の差が、絶対値比較部４６で非常に大きい、例
えば予め定められた大きなしきい値を超えていると判断
されると、該差の大きい系統に映像断の障害が発生した
と判断され、絶対値比較部４６から障害系統の出力信号
が出力される。
機能について、図７を参照して説明する。該映像断検出
部２２は、映像が突然黒レベルまたは白レベルに変化す
るのを検出する回路であり、一具体例として、Ａ、Ｂ両
系統に対して、連続する２画面の画面内平均値を求める
画面内平均値演算部４０、４１、４３および４４と、各
系統毎に前画面と現画面の画面内平均値の差を演算する
差演算部４２、４５と、該差演算部４２、４５の絶対値
を比較する絶対値比較部４６とから構成することができ
る。一方の系統で映像断が起きると、前述のように、映
像全体が突然黒レベルまたは白レベルに変化するから、
前記差演算部で求められる差の絶対値が非常に大きくな
る。このため、前記差演算部４２と４５で求められた差
の絶対値の差が、絶対値比較部４６で非常に大きい、例
えば予め定められた大きなしきい値を超えていると判断
されると、該差の大きい系統に映像断の障害が発生した
と判断され、絶対値比較部４６から障害系統の出力信号
が出力される。
【００２７】さて、前記実施形態では、前記多数決処理
部２０のカウンタ３２が例えば６００個の０信号を連続
的に計数すると、シフトレジスタ３１にリセット信号を
出力する。すなわち、６００個のフィールド、換言すれ
ば１０秒間の間、伝送状態が正常と判断されると、カウ
ンタ３２からリセット信号が出力されることになる。一
般的に、伝送路の障害が例えば１０秒間という短い時間
毎に１回以上発生する確率は非常に小さいから、伝送路
に障害が発生した時には、一般にシフトレジスタ３１は
リセット状態にある。したがって、Ａ、Ｂ両伝送路が正
常な状態から、現用線路である例えばＡ系統に有意の障
害が発生すると、リセットされたシフトレジスタ３１に
Ａが１個ロードされることになり、この時点でＡ＞Ｂと
なって、前記総合判定回路３６からはＢ信号が出力され
る。この結果、スイッチャ６はＢ系統に切替えられ、正
常なＢ系統の画像が出力画像として出力されることにな
る。したがって、本実施形態によれば、現用系統に障害
が発生すると、１フィールド後には正常な予備系統に切
替えられることになり、該切替え時に発生する障害を持
つ出力画像を１フィールドに抑えることができるように
なる。なお、前記スイッチャ６より前段、例えば復号化
部３、５とスイッチャ６との間に、１フィールド遅延装
置を挿入すれば、該スイッチャ６の切替え時に発生する
障害を持つ画像の出力を０に抑えることができるように
なる。
部２０のカウンタ３２が例えば６００個の０信号を連続
的に計数すると、シフトレジスタ３１にリセット信号を
出力する。すなわち、６００個のフィールド、換言すれ
ば１０秒間の間、伝送状態が正常と判断されると、カウ
ンタ３２からリセット信号が出力されることになる。一
般的に、伝送路の障害が例えば１０秒間という短い時間
毎に１回以上発生する確率は非常に小さいから、伝送路
に障害が発生した時には、一般にシフトレジスタ３１は
リセット状態にある。したがって、Ａ、Ｂ両伝送路が正
常な状態から、現用線路である例えばＡ系統に有意の障
害が発生すると、リセットされたシフトレジスタ３１に
Ａが１個ロードされることになり、この時点でＡ＞Ｂと
なって、前記総合判定回路３６からはＢ信号が出力され
る。この結果、スイッチャ６はＢ系統に切替えられ、正
常なＢ系統の画像が出力画像として出力されることにな
る。したがって、本実施形態によれば、現用系統に障害
が発生すると、１フィールド後には正常な予備系統に切
替えられることになり、該切替え時に発生する障害を持
つ出力画像を１フィールドに抑えることができるように
なる。なお、前記スイッチャ６より前段、例えば復号化
部３、５とスイッチャ６との間に、１フィールド遅延装
置を挿入すれば、該スイッチャ６の切替え時に発生する
障害を持つ画像の出力を０に抑えることができるように
なる。
【００２８】また、本実施形態によれば、非有意の障害
信号はシフトレジスタ３１にロードされないようにし、
また該シフトレジスタ３１にロードされたＡ、Ｂ信号の
多数決により、スイッチャ６の切替えを制御するように
しているので、不確かな障害信号あるいは短時間に交互
に発生するＡ、Ｂ系統の障害信号がスイッチャ６の切替
えに影響を及ぼすのを極力回避することができ、信頼性
の高い画像障害検出装置を提供することができるように
なる。
信号はシフトレジスタ３１にロードされないようにし、
また該シフトレジスタ３１にロードされたＡ、Ｂ信号の
多数決により、スイッチャ６の切替えを制御するように
しているので、不確かな障害信号あるいは短時間に交互
に発生するＡ、Ｂ系統の障害信号がスイッチャ６の切替
えに影響を及ぼすのを極力回避することができ、信頼性
の高い画像障害検出装置を提供することができるように
なる。
【００２９】なお、前記した実施形態では、前記画質特
徴量差検出部１５、１６で、各特徴量につき、正常／破
綻領域の境界線に沿った部分の差分絶対値和を求めるよ
うにしたが、本発明はこれに限定されず、正常領域と破
綻領域のそれぞれの特徴量を平均化し、その差分をとる
ようにしてもよい。この差分をＡ系統について記すと、
図４の(6) 式のようになる。該(6) 式において、Ｏ，Ｘ
はそれぞれ正常領域、破綻領域を表し、ｎo 、ｎx はそ
れぞれ正常領域、破綻領域のブロック数である。
徴量差検出部１５、１６で、各特徴量につき、正常／破
綻領域の境界線に沿った部分の差分絶対値和を求めるよ
うにしたが、本発明はこれに限定されず、正常領域と破
綻領域のそれぞれの特徴量を平均化し、その差分をとる
ようにしてもよい。この差分をＡ系統について記すと、
図４の(6) 式のようになる。該(6) 式において、Ｏ，Ｘ
はそれぞれ正常領域、破綻領域を表し、ｎo 、ｎx はそ
れぞれ正常領域、破綻領域のブロック数である。
【００３０】また、前記実施形態では、Ａ、Ｂ系統に、
画像の圧縮と伸張を行う符号化部１、４、復号化部３、
５を挿入した伝送系で説明したが、本発明はこれに限定
されず、非圧縮で画像を伝送する伝送系にも適用するこ
とができる。
画像の圧縮と伸張を行う符号化部１、４、復号化部３、
５を挿入した伝送系で説明したが、本発明はこれに限定
されず、非圧縮で画像を伝送する伝送系にも適用するこ
とができる。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、複数の系統で伝送される画像の画質特徴量を
用いて、系統の障害を検出するようにしているので、実
時間で、どの系統に障害が発生したかを検出することが
できるようになる。また、このため、現用の系統に障害
が発生すると、即座に予備用の系統に切替えることがで
きるようになり、障害のある画像が出力されるのを完全
に防止または大幅に低減することができるようになる。
によれば、複数の系統で伝送される画像の画質特徴量を
用いて、系統の障害を検出するようにしているので、実
時間で、どの系統に障害が発生したかを検出することが
できるようになる。また、このため、現用の系統に障害
が発生すると、即座に予備用の系統に切替えることがで
きるようになり、障害のある画像が出力されるのを完全
に防止または大幅に低減することができるようになる。
【００３２】また、障害が有意のものか非有意のものか
を判定し、有意の障害についてのみ多数決判断して、ど
の系統に障害が発生したかを判定するようにしたので、
障害を起こした系統の判定の正確さを増すと共に、系統
の切替えを安定化させることができる。
を判定し、有意の障害についてのみ多数決判断して、ど
の系統に障害が発生したかを判定するようにしたので、
障害を起こした系統の判定の正確さを増すと共に、系統
の切替えを安定化させることができる。
【００３３】また、映像のフリーズおよび映像断を精度
良く検出できるので、これらを原因とする系統の障害を
検出し、正常な系統に切替えることができるようにな
る。この結果、フリーズあるいは映像断の障害のある画
像が出力されるのを未然に防止または低減することがで
きる。
良く検出できるので、これらを原因とする系統の障害を
検出し、正常な系統に切替えることができるようにな
る。この結果、フリーズあるいは映像断の障害のある画
像が出力されるのを未然に防止または低減することがで
きる。
【図１】 本発明の一実施形態の概略の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】 破綻／正常情報の概念図である。
【図３】 画質特徴量差を求める方法の説明図である。
【図４】 数式を示す図である。
【図５】 多数決処理部の一具体例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図６】 映像フリーズ検出部の一具体例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図７】 映像断検出部の一具体例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図８】 従来装置の一例を示すブロック図である。
１１、１２…画質特徴量演算部、１３…画質特徴量比較
部、１４…破綻／正常情報記憶部、１５、１６…画質特
徴量差検出部、１７…‖Ｄ‖比較部、１８…障害系統判
定部、１９…有意／非有意判定部、２０…多数決処理
部、２１…映像フリーズ検出部、２２…映像断検出部。
部、１４…破綻／正常情報記憶部、１５、１６…画質特
徴量差検出部、１７…‖Ｄ‖比較部、１８…障害系統判
定部、１９…有意／非有意判定部、２０…多数決処理
部、２１…映像フリーズ検出部、２２…映像断検出部。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 17/00
H04B 1/74
Claims (8)
- 【請求項１】 複数の系統に同じ画像を伝送し、正常な
系統を伝送されてきた画像を選択的に出力画像として採
用する冗長２重化伝送における画像障害検出装置におい
て、 前記複数の系統を伝送されてきた各画像内の小領域毎の
画質特徴量を求める手段と、 前記手段によって求められた前記各画像内の小領域毎の
画質特徴量の差異を比較する手段とを具備し、 該画質特徴量の差異がない時には正常、差異がある時に
はいずれかの系統に障害が発生したと判定するようにし
たことを特徴とする冗長２重化伝送における画像障害検
出装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の冗長２重化伝送におけ
る画像障害検出装置において、 前記画質特徴量は、１または複数の種類の画質特徴量で
あることを特徴とする冗長２重化伝送における画像障害
検出装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の冗長２重化伝
送における画像障害検出装置において、 前記各画像内の小領域毎の画質特徴量に差異がない場合
には該小領域を正常領域、該差異が存在する場合には該
小領域を破綻領域として記録する手段と、 該正常領域と破綻領域との間で画質特徴量の差分を求め
る手段とをさらに具備し、 前記差分の大きい方の系統に障害が発生したと判定する
ようにしたことを特徴とする冗長２重化伝送における画
像障害検出装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の冗長２重化伝送におけ
る画像障害検出装置において、 前記正常領域と破綻領域との間の画質特徴量の差分は、
該正常領域と破綻領域の境界線に接する正常領域の小領
域と破綻領域の小領域の画質特徴量に基づいて求められ
ることを特徴とする冗長２重化伝送における画像障害検
出装置。 - 【請求項５】 請求項３または４に記載の冗長２重化伝
送における画像障害検出装置において、 前記正常領域と破綻領域との間の画質特徴量の差分が予
め定められた値以上であるか否かを判定し、該差分が該
予め定められた値以上であれば有意、以下であれば非有
意とする手段と、 前記有意と判定された障害の多数決により障害系統を決
定する手段とをさらに具備したことを特徴とする冗長２
重化伝送における画像障害検出装置。 - 【請求項６】 複数の系統に同じ画像を伝送し、正常な
系統を伝送されてきた画像を選択的に出力画像として採
用する冗長２重化伝送における画像障害検出装置におい
て、 複数の各系統を伝送されてきた画像の画面間差分絶対値
和を求め、該複数の系統の画面間差分絶対値和が共に０
であるとき、伝送されている画像が静止画であると判定
し、 一方の系統の画面間差分絶対値和が０で、他方の系統の
画面間差分絶対値和が０でなく、かつ静止画でない時
に、該一方の系統にフリーズ障害が発生したと判定し、 該一方の系統に障害が発生したと判断するようにしたこ
とを特徴とする冗長２重化伝送における画像障害検出装
置。 - 【請求項７】 複数の系統に同じ画像を伝送し、正常な
系統を伝送されてきた画像を選択的に出力画像として採
用する冗長２重化伝送における画像障害検出装置におい
て、 複数の各系統を伝送されてきた画像の前画面および現画
面の画面内平均値を比較し、 一方の系統の前記比較結果が、他方の系統の前記比較結
果より、予め定められた値以上の違いがあるときに、前
記比較結果の大きい方の系統に映像断の障害が発生した
と判定するようにしたことを特徴とする冗長２重化伝送
における画像障害検出装置。 - 【請求項８】 請求項６または７に記載の冗長２重化伝
送における画像障害検出装置において、 前記フリーズ障害または映像断の障害が発生した時に
は、該障害を有意の障害であると判定し、 該障害を多数決処理に参加させ、該多数決処理により障
害を起こした系統を判定するようにしたことを特徴とす
る冗長２重化伝送における画像障害検出装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15643299A JP3527137B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 冗長２重化伝送における画像障害検出装置 |
| DE60044661T DE60044661D1 (de) | 1999-06-03 | 2000-06-02 | Vorrichtung zur Detektion von Bildfehlern in einer redundanten Duplexübertragung |
| EP00111056A EP1058462B1 (en) | 1999-06-03 | 2000-06-02 | Image failure detection unit in redundant duplex transmission |
| US09/585,321 US6772392B1 (en) | 1999-06-03 | 2000-06-02 | Image failure detection unit in redundant duplex transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15643299A JP3527137B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 冗長２重化伝送における画像障害検出装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000350238A JP2000350238A (ja) | 2000-12-15 |
| JP3527137B2 true JP3527137B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=15627632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15643299A Expired - Fee Related JP3527137B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 冗長２重化伝送における画像障害検出装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6772392B1 (ja) |
| EP (1) | EP1058462B1 (ja) |
| JP (1) | JP3527137B2 (ja) |
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| EP1496681A1 (en) * | 2003-07-11 | 2005-01-12 | Axalto S.A. | A method for printing an image on a support |
| US7738664B2 (en) | 2003-10-07 | 2010-06-15 | Kddi Corporation | Apparatus for fault detection for parallelly transmitted audio signals and apparatus for delay difference detection and adjustment for parallelly transmitted audio signals |
| JP4860958B2 (ja) * | 2005-08-04 | 2012-01-25 | 株式会社日立国際電気 | 現用系と予備系を有する映像送出装置 |
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| JP2009212781A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Kddi Corp | テレビ会議システム |
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| ES2626967T3 (es) * | 2014-07-04 | 2017-07-26 | Alstom Transport Technologies | Procedimiento y dispositivo para la validación de una instrucción relacionada con el tráfico ferroviario |
| KR102344545B1 (ko) * | 2015-09-03 | 2021-12-28 | 삼성전자 주식회사 | 영상처리장치 및 그 제어방법 |
| CN110415632B (zh) * | 2019-07-23 | 2023-01-17 | 安徽天域视听器材有限公司 | 基于语音控制的视频传输***及其传输方法 |
| JP7508040B2 (ja) | 2020-04-14 | 2024-07-01 | 日本放送協会 | コンテンツ特徴量抽出装置およびそのプログラム、ならびに、監視装置およびそのプログラム |
| CN115065858B (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-15 | 广州市保伦电子有限公司 | 一种基于双光纤的音视频传输方法及*** |
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| US4306313A (en) | 1979-10-11 | 1981-12-15 | International Telephone And Telegraph Corporation | High reliability optical fiber communication system |
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| US5122873A (en) * | 1987-10-05 | 1992-06-16 | Intel Corporation | Method and apparatus for selectively encoding and decoding a digital motion video signal at multiple resolution levels |
| JPH05211673A (ja) * | 1991-06-27 | 1993-08-20 | Mitsubishi Electric Corp | 画像伝送装置 |
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| DE69618759T2 (de) * | 1995-09-06 | 2002-09-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V., Eindhoven | Verfahren und system zur kodierung einer sequenz von segmentierten bildern , kodiertes signal und speichermedium, verfahren und system zur dekodierung des kodierten signals |
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1999
- 1999-06-03 JP JP15643299A patent/JP3527137B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2000
- 2000-06-02 US US09/585,321 patent/US6772392B1/en not_active Expired - Fee Related
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- 2000-06-02 EP EP00111056A patent/EP1058462B1/en not_active Expired - Lifetime
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