JPH1155591A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィールドメモリ内でのデータの追い越しを
適切に回避できる画像処理装置を提供する。 【解決手段】 子画面用の同期信号Ｓ９６₁ 〜Ｓ９６₄
を用いてフレーム画像データのフレームメモリ７６₁ 〜
７６₄ への書き込み開始タイミングを検出し、その書き
込み開始タイミングと、所定の判定条件とに基づいて、
判定回路９０において、各フレームメモリにおけるデー
タの追い越しが判定される。そして、その判定結果を示
す判定信号Ｓ９０₁ 〜Ｓ９０₄ に基づいて、書き込み側
セレクタ８０₁ 〜８０₄ が、フィールド画像データを書
き込むフィールドメモリを切り替える。多重化部８４
は、４つのフレーム画像データを合成して親画面のフレ
ーム画像データを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の子画面を含
む親画面のフレーム画像データを出力する画像処理装置
およびその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】２つの画面を子画面として含む１つの親
画面を表示するために、非同期で入力された２つの画面
の映像信号を合成して出力する画像処理装置において、
使用するメモリの記憶容量を小さくして低価格化を図る
ため、映像信号の合成処理を行なう際に子画面を一次的
に蓄積するメモリ（以下、フレームメモリとも記す）と
して１フレーム分の記憶容量を備えたものを用いてい
る。なお、子画面は親画面内で、例えば、親画面におけ
る子画面の表示面積の比率に反比例した圧縮率で表示さ
れる。このように、フレームメモリとして、１フレーム
分の記憶容量を備えたものを用いる場合には、フレーム
メモリに対する子画面の映像信号の書き込み動作と読み
出し動作とを、同時に行なう必要がある。また、上述し
た画像処理装置では、子画面の圧縮率に応じて、フレー
ムメモリに書き込まれた１フレームの映像信号を、書き
込み速度の２倍速あるいは３倍速の読み出し速度で読み
出しを行なう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、映像信号を書き込み速度の２倍速あるいは３倍速
の読み出し速度でフレームメモリから読み出すと、親画
面と子画面との間の位相差や親画面内における子画面の
表示位置との関係によっては、フレームメモリから子画
面の映像信号を読み出すときに、その映像信号について
の書き込み動作が終了する前に、読み出し動作が行なわ
れてしまうことがある。その結果、子画面を合成して出
力した親画面上に、見苦しい横すじが生じてしまうこと
がある。

【０００４】ところで、画面表示においてインタレース
走査を行う場合に、フレーム画像データは第１のフィー
ルド画像データと第２のフィールド画像データとから構
成されており、フレームメモリには、第１のフィールド
画像データを記憶する第１のフィールドメモリと第２の
フィールド画像データを記憶する第２のフィールドメモ
リとが備えられている。

【０００５】従って、通常動作時では、フレームメモリ
に対する書き込み動作および読み出し動作は、第１のフ
ィールドメモリおよび第２のフィールドメモリに対して
交互に切り替えて行われている。しかしながら、書き込
み動作と読み出し動作とが互いに非同期に独立して行わ
れ、前述したように読み出し速度の方が書き込み速度よ
り速いため、フレームメモリに対して現在読み出し動作
を行なっているアドレスと、現在書き込み動作を行なっ
ているアドレスとが交差を起こすことがある。

【０００６】例えば、図１４に示す現在のフレーム画像
データ１２をフレームメモリに書き込む動作を開始した
後に、フレームメモリから現在のフレーム画像データ１
２を読み出す動作を開始する。このとき、読み出し速度
の方が書き込み速度より速いため、書き込み動作を開始
するタイミングと読み出し動作を開始するタイミングと
の関係によっては、あるタイミングで、あるアドレスに
対しての書き込み動作より読み出し動作の方が先のタイ
ミングで行なわれるようになる。その結果、そのアドレ
スに現在のフレーム画像データ１２が書き込まれる前
に、そのアドレスからの読み出し動作が行なわれ、その
結果、現在のフレームの前のフレームのフレーム画像デ
ータ１０が読み出されてしまう。この現象を追い越し現
象と呼ぶ。このような追い越し現象が生じると、図１５
に示すように、１フレーム内に、前のフレームのフレー
ム画像データ１０と、現在のフレーム画像データ１２と
が混在したフレーム画像データが読み出されてしまう。

【０００７】このような追い越し現象の発生を回避する
ために、読み出しを行うフィールドメモリを現在書き込
みを行っていないフィールドメモリに切り替えてフィー
ルドメモリ内での追い越し現象が起こらないように制御
する必要があるが、従来では、フィールドメモリ内での
追い越し現象の発生を予測する具体的な手法は知られて
いなかった。

【０００８】本発明は上述した従来技術に鑑みてなさ
れ、フィールドメモリ内で発生するデータの追い越しを
予測し、その予測結果に基づいて、フィールドメモリに
対しての書き込みを適切に切り替えることができる画像
処理装置およびその方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明の画像処理装置は、複数の子画面のフレ
ーム画像データを合成して、前記複数の子画面を含む親
画面のフレーム画像データを出力する画像処理装置であ
って、前記複数の子画面のそれぞれに対応して設けら
れ、前記子画面のフレーム画像データを構成する第１の
フィールド画像データおよび第２のフィールド画像デー
タを記憶する第１のフィールド記憶部および第２のフィ
ールド記憶部を備えた複数のフレーム記憶手段と、前記
子画面のフレーム画像データの前記フレーム記憶手段に
対しての書き込み開始タイミングを検出する書き込みタ
イミング検出手段と、前記複数のフレーム記憶手段から
のフレーム画像データの読み出しを制御する読み出し制
御手段と、前記フレーム記憶手段から読み出された複数
の子画面のフレーム画像データを合成して親画面のフレ
ーム画像データを出力する画像合成手段と、前記フレー
ム記憶手段から前記フレーム画像データの読み出しを開
始したタイミングから１フレーム区間を、前記第１のフ
ィールド記憶部および前記第２のフィールド記憶部の少
なくとも一方においてデータの追い越しが生じるか否か
を判定するための複数の判定用の領域に分割し、前記タ
イミング検出手段にて検出された書き込み開始タイミン
グが前記複数の判定用の領域のうち何れの領域に属する
かを検出することで、前記データの追い越しが生じるか
否かを判定する判定手段と、前記判定手段にてデータの
追い越しが生じないと判定された場合には、第１のフィ
ールド画像データを前記第１のフィールド記憶部に書き
込んだ後に、第２のフィールド画像データを前記第２の
フィールド記憶部に書き込み、前記判定手段にてデータ
の追い越しが生じると判定された場合には、前記第１の
フィールド画像データを前記第２のフィールド記憶部に
書き込んだ後に、前記第２のフィールド画像データを前
記第１のフィールド記憶部に書き込むように制御する書
き込み制御手段とを有する。

【００１０】本発明の画像処理装置では、判定手段にお
いて、フィールド記憶部におけるデータの追い越しの有
無を判定し、その判定結果に基づいて、データの追い越
しが生じないように、書き込み制御手段が、フレーム画
像データを書き込むフィールド記憶部を切り替える。

【００１１】また、本発明の画像処理装置は、好ましく
は、前記書き込み制御手段は、前記判定手段にてデータ
の追い越しが生じると判定された場合に、追い越しが生
じないと判定された場合の書き込み開始ラインの１ライ
ン前のラインから書き込みを開始するように制御を行な
う。

【００１２】また、本発明の画像処理装置は、好ましく
は、前記親画面のフレーム画像データに基づいて、前記
フレーム記憶手段から前記フレーム画像データの読み出
しを開始したタイミングを検出する読み出しタイミング
検出手段をさらに有する。

【００１３】さらに、本発明の画像処理方法は、複数の
子画面のそれぞれに対応して設けられ、前記子画面のフ
レーム画像データを構成する第１のフィールド画像デー
タおよび第２のフィールド画像データを記憶する第１の
フィールド記憶部および第２のフィールド記憶部を備え
た複数のフレーム記憶手段を用いて、複数の子画面のフ
レーム画像データを合成して、前記複数の子画面を含む
親画面のフレーム画像データを出力する画像処理方法で
あって、前記子画面のフレーム画像データの前記フレー
ム記憶手段に対しての書き込み開始タイミングを検出
し、前記複数のフレーム記憶手段からのフレーム画像デ
ータの読み出しを制御し、前記フレーム記憶手段から読
み出された複数の子画面のフレーム画像データを合成し
て親画面のフレーム画像データを出力し、前記フレーム
記憶手段から前記フレーム画像データの読み出しを開始
したタイミングから１フレーム区間を、前記第１のフィ
ールド記憶部および前記第２のフィールド記憶部の少な
くとも一方においてデータの追い越しが生じるか否かを
判定するための複数の判定用の領域に分割し、前記タイ
ミング検出手段にて検出された書き込み開始タイミング
が前記複数の判定用の領域のうち何れの領域に属するか
を検出することで、前記データの追い越しが生じるか否
かを判定し、データの追い越しが生じないと判定された
場合には、第１のフィールド画像データを前記第１のフ
ィールド記憶部に書き込んだ後に、第２のフィールド画
像データを前記第２のフィールド記憶部に書き込み、前
記判定手段にてデータの追い越しが生じると判定された
場合には、前記第１のフィールド画像データを前記第２
のフィールド記憶部に書き込んだ後に、前記第２のフィ
ールド画像データを前記第１のフィールド記憶部に書き
込むように制御する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係わる
画像処理装置について説明する。第１実施形態 本実施形態の画像処理装置は、４つの画面のフレーム画
像データを合成して、４つの子画面を含む１つの親画面
のフレーム画像データを生成する。この画像処理装置で
は、フレームメモリ内で発生するデータの追い越しを予
測し、その予測結果を用いて、画像データを書き込むフ
ィールドメモリを切り換える。

【００１５】追い越し予測方法 先ず、この画像処理装置において採用する、フィールド
メモリ内で発生するデータの追い越しを予測する方法に
ついて説明する。この画像処理装置では、１ライン当た
りの有効画素数を７２０画素の半分の３６０画素とし、
有効ライン数を、４８０ラインの半分の２４０ラインと
した画像データを各フレームメモリーに書き込む。ま
た、フレームメモリからの画像データの読み出しは、１
フレーム期間中に４フレーム分の画像データを時分割で
読み出す必要があるため、書き込みクロック周波数の２
倍のクロック周波数で行なわれる。そのため、フレーム
メモリからの１フレーム分の画像データの読み出し時間
は、書き込み時間の半分で終了する。

【００１６】図１は、フィールドメモリ内でデータの追
い越しが発生する場合の書き込みおよび読み出しタイミ
ングを説明するための図である。図１に示すように、フ
ィールドメモリに対しての現フレームのフィールド画像
データの書き込み動作は、書き込み開始タイミング２０
で開始され、書き込み終了タイミング２６で終了する。
また、フィールドメモリに対してのフィールド画像デー
タの読み出し動作は、読み出し開始タイミング２２で開
始され、読み出し終了タイミング２４で終了する。ま
た、例えば、フィールドメモリに対してのフィールド画
像データの読み出し速度は、書き込み速度の４倍になっ
ている。

【００１７】図１に示す例では、追い越しタイミング２
８でデータの追い越しが発生する。そのため、追い越し
タイミング２８より前では、現フレームのフィールド画
像データがフィールドメモリに書き込まれた後に読み出
されるが、追い越しタイミング２８以降では、現フレー
ムのフィールド画像データがフィールドメモリに記憶さ
れる以前に、読み出し動作が行なわれるため、前フレー
ムのフィールド画像データが読み出されてしまう。従っ
て、図２に示すように、フィールドメモリから読み出さ
れたフィールド画像データは、ライン「３７」を境に、
現フレームのフィールド画像データと、前フレームのフ
ィールド画像データが混在したものになってしまう。

【００１８】図３は、フィールドメモリ内でデータの追
い越しが発生しない場合の書き込みおよび読み出しタイ
ミングを説明するための図である。図３に示すように、
フィールドメモリに対しての現フレームのフィールド画
像データの書き込み動作は、書き込み開始タイミング２
０で開始され、書き込み終了タイミング２６で終了す
る。また、フィールドメモリに対してのフィールド画像
データの読み出し動作は、読み出し開始タイミング３２
で開始され、読み出し終了タイミング３４で終了する。
また、例えば、フィールドメモリに対してのフィールド
画像データの読み出し速度は、書き込み速度の４倍にな
っている。

【００１９】図３に示す例では、全てのラインについ
て、現フレームのフィールド画像データを読み出しを行
なった後に、後フレームのフィールド画像データを書き
込んでいるため、読み出されたフィールド画像データ
に、異なるフレームのフィールド画像データが混在する
ことはない。すなわち、フィールドメモリ内でデータの
追い越しは発生しない。また、図３において、読み出し
開始タイミング３２が矢印Ａの方向にずれた場合や、読
み出し動作と書き込み動作とでアクセスを行なっている
フィールドメモリが異なる場合には、データの追い越し
は発生しない。

【００２０】図４は、フィールドメモリ内でデータの追
い越しが発生しないその他の場合の書き込みおよび読み
出しタイミングを説明するための図である。図４に示す
ように、フィールドメモリに対しての現フレームのフィ
ールド画像データの書き込み動作は、書き込み開始タイ
ミング２０で開始され、書き込み終了タイミング２６で
終了する。また、フィールドメモリに対してのフィール
ド画像データの読み出し動作は、読み出し開始タイミン
グ４２で開始され、読み出し終了タイミング４４で終了
する。また、例えば、フィールドメモリに対してのフィ
ールド画像データの読み出し速度は、書き込み速度の４
倍になっている。

【００２１】図４に示す例では、全てのラインについ
て、現フレームのフィールド画像データを書き込みを行
なった後に、現フレームのフィールド画像データを書き
込んでいるため、読み出されたフィールド画像データ
に、異なるフレームのフィールド画像データが混在する
ことはない。すなわち、フィールドメモリ内でデータの
追い越しは発生しない。また、図４において、読み出し
開始タイミング４２が矢印Ａの方向にずれた場合や、読
み出し動作と書き込み動作とでアクセスを行なっている
フィールドメモリが異なる場合にはデータの追い越しは
発生しない。

【００２２】以下、本実施形態におけるフィールドメモ
リ内でのデータの追い越しを予測する具体的方法につい
て説明する。本実施形態では、４画面を合成処理して４
つの子画面を含む親画面を出力する際のフィールドメモ
リ内のデータの追い越しの有無の判定を、親画面と各子
画面の同期位相および各子画面の表示位置との関係によ
り、フィールドメモリからの読み出し開始タイミングか
ら１フレーム期間を３つの領域に分割し、この分割され
た各領域と各子画面の書き込み開始タイミングとの関係
より、４つの子画面について各フィールドメモリ内での
データの追い越しの有無を同時に判定する。

【００２３】すなわち、本実施形態では、合成処理の対
象となる４つの画面のフレーム画像データをそれぞれ記
憶した４つのフレームメモリについて、図５（Ａ）に示
されるフレームメモリに対してのフレーム画像データの
読み出しタイミングと、図５（Ｂ）に示されるフレーム
メモリに対してのフレーム画像データの書き込み開始タ
イミングとの関係から、各フレームメモリを構成するフ
ィールドメモリ内でのデータの追い越しの有無を判定す
る。

【００２４】図５（Ｂ）に示すように、４つのフレーム
メモリから親画面を構成する４つの子画面の画像データ
を読み出す動作を開始するタイミングから１フレーム期
間を、親画面の第１フィールドの上画面の読み出し開始
タイミング５１からの第１フィールドの下画面の読み出
し開始タイミング５２までを範囲とした領域５５と、第
１フィールドの下画面の読み出し開始タイミング５２か
ら第２フィールドの下画面の読み出し開始タイミング５
３までを範囲とした領域５６と、第２フィールドの下画
面の読み出し開始タイミング５３から第１フィールドの
上画面の読み出し開始タイミング５１までを範囲とした
領域５７との３つの領域に分割している。ここで、上画
面とは図６に示す子画面６０，６１であり、下画面とは
図６に示す子画面６２，６３である。本実施形態では、
後述するように、ラインカウンタのカウント値によっ
て、各フレームメモリに対してのフレーム画像データの
書き込み開始タイミングが、上述した領域５５，５６，
５７のうち、どの領域に属するかを判定する。

【００２５】そして、この領域判定結果と、以下に示す
追い越し発生の条件とから、フィールドメモリ内でデー
タの追い越しが発生するか否かを判定する。 〔追い越しが生じない条件〕 （ａ）各フレームメモリに対しての画像データの書き込
み開始タイミングが、領域５６内に存在する場合 （ｂ）図６に示す画面上側に位置する子画面６０，６１
のフレーム画像データを記憶するフレームメモリへの書
き込み開始タイミングが領域５５に存在する場合 （ｃ）図６に示す画面下側に位置する子画面６２，６３
のフレーム画像データを記憶するフレームメモリへの書
き込み開始タイミングが領域５７に存在する場合

【００２６】〔追い越しが生じる場合〕 （ｄ）図６に示す画面上側に位置する子画面６０，６１
のフレーム画像データを記憶するフレームメモリへの書
き込み開始タイミングが領域５７に存在する場合 （ｅ）図６に示す画面下側に位置する子画面６２，６３
のフレーム画像データを記憶するフレームメモリへの書
き込み開始タイミングが領域５５に存在する場合

【００２７】以下、本実施形態の画像処理装置および当
該画像処理装置を用いた遠隔監視システムの構成につい
て説明する。図７は、上述した画像処理装置７４を用い
た遠隔監視システム７０のシステム構成図である。図７
に示すように、遠隔監視システム７０は、カメラ７
１₁ ，７１₂ ，７１₃，７１₄ 、モニタ７２，１４６、
送信機７３、通信網１４０、受信機１４２およびリモコ
ン１４８を備えている。ここで、カメラ７１₁ ，７
１₂ ，７１₃ ，７１₄ 、モニタ７２および送信機７３
は、監視場所に設けられている。また、受信機１４２、
モニタ１４６およびリモコン１４８は、監視場所から離
れた管理センターなどに設けられている。

【００２８】カメラ７１₁ ，７１₂ ，７１₃ ，７１
₄ は、それぞれ異なる撮像範囲を持つように設置され、
撮像範囲の画像データＳ９８₁ ，Ｓ９８₂ ，Ｓ９８₃ ，
Ｓ９８₄を、それぞれ画像処理装置７４に出力する。モ
ニタ７２は、画像処理装置７４から、カメラ７１₁ 〜７
１₄ の撮像結果に応じた４つの子画面を含む親画面の画
像データＳ９８₅ を入力し、画像データＳ９８₅ に応じ
た親画面を表示する。

【００２９】送信機７３は、画像処理装置７４および画
像圧縮符号化伝送装置７５を備えている。画像処理装置
７４は、後述するように、カメラ７１₁ ，７１₂ ，７１
₃ ，７１ ₄ からの撮像範囲の画像データＳ９８₁ ，Ｓ９
８₂ ，Ｓ９８₃ ，Ｓ９８₄ に基づいて、これらを合成し
て、４つの子画面を含む親画面の画像データＳ７４を生
成し、これを画像圧縮符号化伝送装置７５に出力する。
画像圧縮符号化伝送装置７５は、画像データＳ７４を圧
縮符号化して、圧縮画像データＳ７５として通信網１４
０を介して受信機１４２に送信する。

【００３０】受信機１４２は、画像圧縮復号化伝送装置
１４４を備えている。画像圧縮復号化伝送装置１４４
は、通信網１４０を介して、画像圧縮符号化伝送装置７
５から受信した圧縮画像データＳ７５を伸長して復号し
た画像データＳ１４４をモニタ１４６に出力して表示さ
せる。また、ユーザによるリモコン１４８の操作に応じ
て、リモコン１４８から制御信号Ｓ１４８が、受信機１
４２から送信機７３に伝送される。そして、制御信号Ｓ
１４８によって、画像処理装置７４およびカメラ７
１₁ ，７１₂ ，７１₃ ，７１₄ が制御される。

【００３１】図８は、図７に示す本実施形態の画像処理
装置７４の構成図である。図８に示すように、画像処理
装置７４は、フレームメモリ７６₁ ，７６₂ ，７６₃ ，
７６₄ 、書き込み側セレクタ８０₁ ，８０₂ ，８０₃ ，
８０₄ 、読み出し側セレクタ８２₁ ，８２₂ ，８２₃ ，
８２₃ 、多重化部８４、書き込み制御部８６、読み出し
制御部８８、フィールドメモリ書き込み切り換え判定回
路９０、ラインカウンタ９２、フレーム開始位置検出部
９４₁ ，９４₂ ，９４₃ ，９４₄ ，９４₅ を有する。

【００３２】フレーム開始位置検出部９４₁ 〜９４
₄ は、それぞれ図７に示すカメラ７１₁〜７１₄ から入
力される図７に示す画像データＳ９８₁ ，Ｓ９８₂ ，Ｓ
９８₃ ，Ｓ９８₄ に含まれる同期信号Ｓ９６₁ ，Ｓ９６
₂ ，Ｓ９６₃ ，Ｓ９６₄ に基づいて、それぞれフレーム
メモリ７６₁ 〜７６₄ に対するフレーム画像データの書
き込み開始タイミングを検出し、その検出結果をそれぞ
れフレームスタート信号Ｓ９４₁ ，Ｓ９４₂ ，Ｓ９
４₃ ，Ｓ９４₄ として判定回路９０に出力する。また、
フレーム開始位置検出部９４₅ は、親画面の画像データ
に含まれる読み出し用の同期信号Ｓ９６₅ に基づいて、
フレームメモリ７６₁ 〜７６₄ に対するフレーム画像デ
ータの読み出し開始タイミングを検出し、その検出結果
をフレームスタート信号Ｓ９４₅ としてラインカウンタ
９２に出力する。

【００３３】ラインカウンタ９２は、フレーム開始位置
検出部９４₅ からの読み出し用のフレームスタート信号
Ｓ９４₅ に基づいて、読み出しフレームの先頭位置（読
み出し開始タイミング）からライン数を１フレーム期
間、カウントし、図５に示す３つの領域５５，５６，５
７の境界部分を示すカウント値を、それぞれデコーダ９
２ａでデコードして各領域の領域識別信号Ｓ９２ａとし
て，フレームスタート信号Ｓ９４₅ と同じフレームスタ
ート信号Ｓ９２ｂと共に、判定回路９０に出力する。

【００３４】判定回路９０は、フレーム開始位置検出部
９４₁ 〜９４₄ からのフレームスタート信号Ｓ９４₁ ，
Ｓ９４₂ ，Ｓ９４₃ ，Ｓ９４₄ と、フレーム開始位置検
出部９４₅ からの領域識別信号Ｓ９２ａおよびフレーム
スタート信号Ｓ９２ｂとに基づいて、各フレームスター
ト信号Ｓ９４₁ 〜Ｓ９４₄ が、図５に示す領域５５，５
６，５７のうち、どの領域に属するかを判定し、その判
定結果を示す判定信号Ｓ９０₁ 〜Ｓ９０₄ をそれぞれ書
き込み側セレクタ８０₁ 〜８０₄ に出力する。また、判
定信号Ｓ９０₁ 〜Ｓ９０₄ は、書き込み制御部８６にも
出力される。

【００３５】書き込み側セレクタ８０₁ 〜８０₄ は、そ
れぞれ判定信号Ｓ９０₁ 〜Ｓ９０₄に基づいて、それぞ
れフィールドメモリ７８₁₁および７８₁₂、フィールドメ
モリ７８₂₁および７８₂₂、フィールドメモリ７８₃₁およ
び７８₃₂、フィールドメモリ７８₄₁および７８₄₂の何れ
か一方のフレームメモリを選択する。

【００３６】書き込み側セレクタ８０₁ 〜８０₄ は、通
常の動作では、それぞれ図６に示す子画面６０，６１，
６２，６３の画像データＳ９８₁ ，Ｓ９８₂ ，Ｓ９
８₃ ，Ｓ９８₄ について、フレームスタート信号Ｓ９４
₁ ，Ｓ９４₂ ，Ｓ９４₃ ，Ｓ９４ ₄ によって示されるフ
レームの開始タイミングの後の最初の第１のフィールド
画像データをフィールドメモリ７８₁₁，７８₂₁，７
８₃₁，７８₄₁に書き込み、次の第２のフィールド画像デ
ータをフィールドメモリ７８₁₂，７８₂₂，７８₃₂，７８
₄₂に書き込むが、判定信号Ｓ９０₁ 〜Ｓ９０₄ が追い越
しの発生を示す場合には、最初の第１のフィールド画像
データをフィールドメモリ７８₁₂，７８₂₂，７８ ₃₂，７
８₄₂に書き込み、次の第２のフィールド画像データをフ
ィールドメモリ７８₁₁，７８₂₁，７８₃₁，７８₄₁に書き
込むように書き込み先のフィールドメモリを切り替え
る。

【００３７】なお、書き込み側セレクタ８０₁ 〜８０₄
は、判定信号Ｓ９０₁ 〜Ｓ９０₄ が追い越しの発生を示
し、フィールドメモリを切り替えた後に、判定信号Ｓ９
０₁〜Ｓ９０₄ が追い越し無しを示すようになった場合
には、通常動作に戻る。

【００３８】具体的には、例えば、書き込み側セレクタ
８０₁ は、図９に示すように、判定信号Ｓ９０₁ が追い
越し有りを示している場合には、スイッチ１００を
「２」側に接続し、これによってスイッチ１０１がフィ
ールドメモリ７８₁₂側に接続される。一方、書き込み側
セレクタ８０₁ は、判定信号Ｓ９０₁ が追い越し無しを
示している場合には、スイッチ１００を「１」側に接続
し、これによってスイッチ１０１がフィールドメモリ７
８₁₁側に接続される。書き込み側セレクタ８０₂ 〜８０
₄ の構成は、図９に示す書き込み側セレクタ８０₁ と同
じである。

【００３９】書き込み制御部８６では、判定信号Ｓ９０
₁ 〜Ｓ９０₄ に基づいて、追い越しが予測されて書き込
み先のフィールドメモリを切り替えたフレームメモリ７
６₁〜７６₄ に対して、第２のフィールドの書き込み開
始ラインを通常時よりも１ライン前にするように、書き
込みを制御する。具体的には、図９に示すように、制御
信号生成部１０２において、フィールドメモリ書き込み
ライン制御信号Ｓ１０５を用いて、開始ラインを１ライ
ン前にしたメモリ書き込みライン制御信号Ｓ１０２が生
成される。そして、セレクタ１０３において、判定信号
Ｓ９０₁ が追い越し有りを示している場合には、スイッ
チが「２」側に接続され、メモリ書き込みライン制御信
号Ｓ１０２に基づいて、フレームメモリ７６₁ に対して
の書き込みが制御される。一方、セレクタ１０３におい
て、判定信号Ｓ９０₁ が追い越し無しを示している場合
には、スイッチが「１」側に接続され、メモリ書き込み
ライン制御信号Ｓ１０５に基づいて、フレームメモリ７
６₁ に対しての書き込みが制御される。

【００４０】本実施形態では、上述した書き込み側セレ
クタ８０₁ 〜８０₄ における切り替え制御と、書き込み
制御部８６における書き込み制御とによって、子画面用
の画像データのフィールド画像データを、フレームメモ
リ７６₁ 〜７６₄ の２つのフィールドメモリに選択的に
書き込む。

【００４１】読み出し制御部８８は、読み出し用の同期
信号Ｓ９６₅ およびフレームスタート信号Ｓ９４₅ に基
づいて、フレームメモリ７６₁ 〜７６₄ に対してフィー
ルドメモリ切り替え信号Ｓ８８ａと読み出しアドレスＳ
８８ｂとを出力する。

【００４２】読み出し側セレクタ８２₁ 〜８２₄ は、そ
れぞれフィールドメモリの切り替え信号Ｓ８８₁ 〜Ｓ８
８₄ と、処理対象となる子画面の親画面内における垂直
および水平位置とに基づいて、読み出しを行うフレーム
メモリ７６₁ 〜７６₄ とフィールドメモリとを選択す
る。このとき、読み出しを行うフレームメモリ７６₁ 〜
７６₄ の選択は、読み出し用の同期信号Ｓ９６₅ からの
読み出しの開始先頭位置からフレームメモリ７６₁，７
６₂ ，７６₃ ，７６₄ の順に、出力画面のライン走査順
でライン単位に時分割に読み出すように行われ、読み出
されたフレーム画像データＳ８２₁ ，Ｓ８２ ₂ ，Ｓ８２
₃ ，Ｓ８２₄ が、多重化部８４に出力される。

【００４３】多重化部８４は、読み出し側セレクタ８２
₁ 〜８２₄ から入力したフレーム画像データＳ８２₁ ，
Ｓ８２₂ ，Ｓ８２₃ ，Ｓ８２₄ を多重化して、４つの子
画面が合成された親画面のフレーム画像データＳ７４と
して出力する。

【００４４】次に、図８に示す画像処理装置７４の動作
例について説明する。図１０は、図８に示す画像処理装
置７４の動作を説明するためのタイミングチャートを示
す図である。図１０（Ａ）はフレームメモリの読み出し
動作のタイミングを示す図であり、図５（Ａ）に対応し
ている。また、図１０（Ｂ）は、フレームメモリの書き
込み開始タイミングと追い越し条件との関係を示す図で
あり、図５（Ｂ）に対応している。図１０（Ｃ），
（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）は、それぞれ図８に示すフレー
ムメモリ７６₁ ，７６₂ ，７６₃ ，７６₄ ついての１フ
レーム分の画像データの書き込み開始タイミング（フレ
ームスタート）および書き込み先のフィールドメモリを
示す図である。

【００４５】フレームメモリ７６₁ では、図１０（Ｃ）
に示すように、フレームスタート１２０が図１０（Ｂ）
に示す判定領域の領域５７に存在することから、前述し
た（ｄ）の条件から、判定回路９０において追い越しが
生じると判定され、最初にフィールドメモリ７８₁₂に第
１のフィールド画像データが記憶された後に、次に、フ
ィールドメモリ７８₁₁に第２のフィールド画像データが
記憶される。また、フレームスタート１２１，１２２共
に、領域５７に存在することから、同様に、最初にフィ
ールドメモリ７８₁₂に第１のフィールド画像データが記
憶された後に、次に、フィールドメモリ７８₁₁に第２の
フィールド画像データが記憶される。

【００４６】フレームメモリ７６₂ では、図１０（Ｄ）
に示すように、フレームスタート１２３が図１０（Ｂ）
に示す判定領域の領域５７に存在することから、前述し
た（ｄ）の条件から、判定回路９０において追い越しが
生じると判定され、最初にフィールドメモリ７８₂₂に第
１のフィールド画像データが記憶された後に、次に、フ
ィールドメモリ７８₂₁に第２のフィールド画像データが
記憶される。また、フレームスタート１２４も同様に、
領域５７に存在することから、判定回路９０において追
い越しが生じると判定され、最初にフィールドメモリ７
８₂₂に第１のフィールド画像データが記憶された後に、
次に、フィールドメモリ７８ ₂₁に第２のフィールド画像
データが記憶される。

【００４７】フレームメモリ７６₃ では、図１０（Ｅ）
に示すように、フレームスタート１２５が図１０（Ｂ）
に示す判定領域の領域５６に存在することから、前述し
た（ａ）の条件から、判定回路９０において追い越しが
生じないと判定され、最初にフィールドメモリ７８₃₁に
第１のフィールド画像データが記憶された後に、次に、
フィールドメモリ７８₃₂に第２のフィールド画像データ
が記憶される。また、フレームスタート１２６も同様
に、領域５６に存在することから、判定回路９０におい
て追い越しが生じないと判定され、最初にフィールドメ
モリ７８ ₃₁に第１のフィールド画像データが記憶された
後に、次に、フィールドメモリ７８₃₂に第２のフィール
ド画像データが記憶される。

【００４８】フレームメモリ７６₄ では、図１０（Ｆ）
に示すように、フレームスタート１２７が図１０（Ｂ）
に示す判定領域の領域５５に存在することから、前述し
た（ｅ）の条件から、判定回路９０において追い越しが
生じる判定され、最初にフィールドメモリ７８₄₂に第１
のフィールド画像データが記憶された後に、次に、フィ
ールドメモリ７８₄₁に第２のフィールド画像データが記
憶される。次に、フレームスタート１２６が、図１０
（Ｂ）に示す領域５６に存在することから、前述した
（ａ）の条件から、判定回路９０において追い越しが生
じないと判定され、最初にフィールドメモリ７８₄₁に第
１のフィールド画像データが記憶された後に、次に、フ
ィールドメモリ７８₄₂に第２のフィールド画像データが
記憶される。

【００４９】以上説明したように、画像処理装置７４で
は、フレームメモリからフレーム画像データを読み出す
ときに、１フレーム期間を３つの領域に区分すること
で、それらの領域と、非同期で入力される４つの子画面
のフレーム画像データ書き込み開始位置とにより、各フ
ィールドメモリ内で発生する追い越し現象を事前に予測
判定する。そして、その判定結果に基づいて、フレーム
画像データを構成するフィールド画像データを書き込む
フィールドメモリを切り替えることにより、４画面合成
時における追い越し現象の発生を防ぐことができる。ま
た、追い越し発生を回避するために、書き込み先のフィ
ールドメモリを切り替えたときに、インタレース走査に
おける表示画面上でラインのずれを補正することもでき
る。

【００５０】第２実施形態 本実施形態の画像処理装置は、１６個の画面のフレーム
画像データを合成して、図１１に示すように、４×４の
マトリクス状に位置する１６個の子画面を含む１つの親
画面のフレーム画像データを生成する。この画像処理装
置では、フレームメモリ内で発生するデータの追い越し
を予測し、その予測結果を用いて、画像データを書き込
むフィールドメモリを切り換える。

【００５１】図１２は、本実施形態の画像処理装置１７
４の構成図である。図１２に示すように、画像処理装置
１７４は、１６個のフレームメモリ１７６ ₁ 〜１７
６₁₆、１６個の書き込み側セレクタ１８０₁ 〜１８
０₁₆、読み出し側セレクタ１８２₁ 〜１８２₁₆、多重化
部１８４、書き込み制御部１８６、読み出し制御部１８
８、フィールドメモリ書き込み切り換え判定回路１９
０、ラインカウンタ１９２、１６個のフレーム開始位置
検出部１９４₁ 〜１９４₁₆を有する。図１２において、
図８に示す画像処理装置７４と機能的に略同じものに
は、同じ名称を付している。

【００５２】画像処理装置１７４では、子画面用の画像
データＳ１９８₁ 〜Ｓ１９８₁₆を、判定信号Ｓ１９０₁
〜Ｓ１９０₁₆に基づいた書き込み側セレクタ１８０₁ 〜
１８０₁₆の切り替えに応じて、それぞれフレームメモリ
１７６₁ 〜１７６₁₆のフィールドメモリＡおよびＢの何
れか一方に選択的に書き込む。また、多重化部１８４で
は、読み出し側セレクタ１８２₁ 〜１８２₁₆からのフレ
ーム画像データＳ１８２₁ 〜Ｓ１８２₁₆を多重化して、
図１１に示すような１６個の子画面が合成された親画面
のフレーム画像データＳ１７４として出力する。

【００５３】以下、判定回路１９０において行なわれる
データの追い越しの判定方法について説明する。すなわ
ち、本実施形態では、合成処理の対象となる１６個の画
面のフレーム画像データをそれぞれ記憶した１６個のフ
レームメモリについて、図１３（Ａ）に示されるフレー
ムメモリに対してのフレーム画像データの読み出しタイ
ミングと、図１３（Ｂ）に示されるフレームメモリに対
してのフレーム画像データの書き込み開始タイミングと
の関係から、各フレームメモリを構成するフィールドメ
モリ内でのデータの追い越しの有無を判定する。

【００５４】図１３（Ｂ）に示すように、１６個のフレ
ームメモリから親画面を構成する１６個の子画面の画像
データを読み出す動作を開始するタイミングから１フレ
ーム期間を、図１３に示す親画面の第１フィールドの第
１段目の画面の読み出し開始タイミング１５１からの第
１フィールドの第２段目の画面の読み出し開始タイミン
グ１５２までを範囲とした領域１６０と、親画面の第１
フィールドの第２段目の画面の読み出し開始タイミング
１５２からの第１フィールドの第３段目の画面の読み出
し開始タイミング１５３までを範囲とした領域１６１
と、親画面の第１フィールドの第３段目の画面の読み出
し開始タイミング１５３からの第１フィールドの第４段
目の画面の読み出し開始タイミング１５４までを範囲と
した領域１６２と、親画面の第１フィールドの第４段目
の画面の読み出し開始タイミング１５４からの第２フィ
ールドの第２段目の画面の読み出し開始タイミング１５
５までを範囲とした領域１６３と、親画面の第２フィー
ルドの第２段目の画面の読み出し開始タイミング１５５
からの第２フィールドの第３段目の画面の読み出し開始
タイミング１５６までを範囲とした領域１６４と、親画
面の第２フィールドの第３段目の画面の読み出し開始タ
イミング１５６からの第２フィールドの第４段目の画面
の読み出し開始タイミング１５７までを範囲とした領域
１６５と、親画面の第２フィールドの第４段目の画面の
読み出し開始タイミング１５７からの第１フィールドの
第１段目の画面の読み出し開始タイミング１５１までを
範囲とした領域１６６との７個の領域に分割している。

【００５５】ここで、第１段目の画面とは図１１に示す
子画面１６０₁ 〜１６０₄ であり、第２段目の画面とは
図１１に示す子画面１６０₅ 〜１６０₈ であり、第３段
目の画面とは図１１に示す子画面１６０₉ 〜１６０₁₂で
あり、第４段目の画面とは図１１に示す子画面１６０₁₃
〜１６０₁₆である。また、子画面１６０₁ 〜１６０₄ の
画像データＳ１９８₁ 〜Ｓ１９８₄ は、それぞれフレー
ムメモリ１７６₁ 〜１７６₄ に記憶される。子画面１６
０₅ 〜１６０₈ の画像データＳ１９８₅ 〜Ｓ１９８
₈ は、それぞれフレームメモリ１７６₅〜１７６₈ に記
憶される。子画面１６０₉ 〜１６０₁₂の画像データＳ１
９８₉ 〜Ｓ１９８₁₂は、それぞれフレームメモリ１７６
₉ 〜１７６₁₂に記憶される。子画面１６０₁₃〜１６０₁₆
の画像データＳ１９８₁₃〜Ｓ１９８₁₆は、それぞれフレ
ームメモリ１７６₁₃〜１７６₁₆に記憶される。

【００５６】本実施形態では、図１２に示すラインカウ
ンタ１９２のカウント値を用いて、判定回路１９０にお
いて、各フレームメモリに対してのフレーム画像データ
の書き込み開始タイミングが、上述した図１３に示す領
域１６０〜１６６のうち、どの領域に属するかを判定す
る。

【００５７】そして、判定回路１９０において、領域判
定結果と、以下に示す追い越し発生の条件とから、フィ
ールドメモリ内でデータの追い越しが発生するか否かを
判定する。 〔追い越しが生じない条件〕以下の（ｆ）および（ｇ）
の何れか一方の条件を満たせば、フレームメモリ１７６
₁ 〜１７６₁₆の全てにおいて、データの追い越しは発生
しない。 （ｆ）フレームメモリ１７６₁ 〜１７６₁₆の全てに対し
ての画像データの書き込み開始タイミングが、領域１６
３内に存在する場合

【００５８】（ｇ）以下の（ｇ−１）〜（ｇ−４）の全
ての条件を満たす場合 （ｇ−１）フレームメモリ１７６₁ 〜１７６₄ に対して
の画像データの書き込み開始タイミングが、それぞれ領
域１６０，１６１，１６２，１６３内に存在する （ｇ−２）フレームメモリ１７６₅ 〜１７６₈ に対して
の画像データの書き込み開始タイミングが、それぞれ領
域１６１，１６２，１６３，１６４内に存在する （ｇ−３）フレームメモリ１７６₉ 〜１７６₁₂に対して
の画像データの書き込み開始タイミングが、それぞれ領
域１６２，１６３，１６４，１６５内に存在する （ｇ−４）フレームメモリ１７６₁₃〜１７６₁₆に対して
の画像データの書き込み開始タイミングが、それぞれ領
域１６３，１６４，１６５，１６６内に存在する

【００５９】〔追い越しが生じる場合〕フレームメモリ
１７６₁ 〜１７６₁₆が、上述した（ｅ）および（ｇ−
１）〜（ｇ−４）の何れの条件も満たさない場合には、
その条件を満たさないフレームメモリ１７６₁ 〜１７６
₁₆に追い越しが生じる。

【００６０】以上説明したように、画像処理装置１７４
によれば、フレームメモリ１７６₁〜１７６₁₆内でデー
タの追い越しを発生させることなく、非同期で入力され
た１６個のフレーム画像データを合成処理して、１６個
の子画面を含む親画面のフレーム画像データを生成する
ことができる。

【００６１】本発明は上述した実施形態には限定されな
い。上述した実施形態では、４個および１６個のフレー
ム画像データを合成して親画面のフレーム画像データを
生成する場合について例示したが、本発明において合成
を行なうフレーム画像データの数は任意である。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フィールドメモリ内で発生するデータの追い越しを予測
し、その予測結果に基づいて、フィールドメモリに対し
ての書き込みを切り替えることで、フィールドメモリ内
でデータの追い越しが発生することを回避できる。その
ため、子画面を合成して出力した親画面上に、見苦しい
横すじが生じることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、フィールドメモリ内でデータの追い越
しが発生する場合の書き込みおよび読み出しタイミング
を説明するための図である。

【図２】図１に示すデータの追い越しが発生した場合の
読み出し画像を説明するための図である。

【図３】図３は、フィールドメモリ内でデータの追い越
しが発生しない場合の書き込みおよび読み出しタイミン
グを説明するための図である。

【図４】図４は、フィールドメモリ内でデータの追い越
しが発生しないその他の場合の書き込みおよび読み出し
タイミングを説明するための図である。

【図５】図５は、本発明の第１実施形態において、フレ
ームメモリ内で生じるデータの追い越し有無の判定方法
を説明するための図である。

【図６】図６は、本発明の第１実施形態における親画面
を説明するための図である。

【図７】図７は、本発明の第１実施形態の画像処理装置
を用いた遠隔監視システムのシステム構成図である。

【図８】図８は、図７に示す本発明の第１実施形態の画
像処理装置の構成図である。

【図９】図９は、図１に示す書き込み側セレクタおよび
書き込み制御部を説明するための図である。

【図１０】図１０は、図８に示す画像処理装置の動作を
説明するためのタイミングチャートを示す図である。

【図１１】図１１は、本発明の第２実施形態における親
画面を説明するための図である。

【図１２】図１２は、本発明の第２実施形態の画像処理
装置の構成図である。

【図１３】図１３は、本発明の第２実施形態において、
フレームメモリ内で生じるデータの追い越し有無の判定
方法を説明するための図である。

【図１４】図１４は、従来技術の問題点を説明するため
の図である。

【図１５】図１５は、従来技術の問題点を説明するため
の図である。

【符号の説明】

７６₁ 〜７６₄ ，１７６₁ 〜１７６₁₆…フレームメモ
リ、７８₁₁〜７８₄₂…フィールドメモリ、８０₁ 〜８０
₄ ，１８０₁ 〜１８０₁₆…書き込み側セレクタ、８２₁
〜８２₄ ，１８２₁ 〜１８２₁₆…読み出し側セレクタ、
８４，１８４…多重化部、８６，１８６…書き込み制御
部、８８，１８８…読み出し制御部、９０，１９０…判
定回路、９２，１９２…ラインカウンタ、９４₁ 〜９４
₄ ，１９４ ₁ 〜１９４₁₆…フレーム開始位置検出部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の子画面のフレーム画像データを合成
   して、前記複数の子画面を含む親画面のフレーム画像デ
   ータを出力する画像処理装置において、 前記複数の子画面のそれぞれに対応して設けられ、前記
   子画面のフレーム画像データを構成する第１のフィール
   ド画像データおよび第２のフィールド画像データを記憶
   する第１のフィールド記憶部および第２のフィールド記
   憶部を備えた複数のフレーム記憶手段と、 前記子画面のフレーム画像データの前記フレーム記憶手
   段に対しての書き込み開始タイミングを検出する書き込
   みタイミング検出手段と、 前記複数のフレーム記憶手段からのフレーム画像データ
   の読み出しを制御する読み出し制御手段と、 前記フレーム記憶手段から読み出された複数の子画面の
   フレーム画像データを合成して親画面のフレーム画像デ
   ータを出力する画像合成手段と、 前記フレーム記憶手段から前記フレーム画像データの読
   み出しを開始したタイミングから１フレーム区間を、前
   記第１のフィールド記憶部および前記第２のフィールド
   記憶部の少なくとも一方においてデータの追い越しが生
   じるか否かを判定するための複数の判定用の領域に分割
   し、前記タイミング検出手段にて検出された書き込み開
   始タイミングが前記複数の判定用の領域のうち何れの領
   域に属するかを検出することで、前記データの追い越し
   が生じるか否かを判定する判定手段と、 前記判定手段にてデータの追い越しが生じないと判定さ
   れた場合には、第１のフィールド画像データを前記第１
   のフィールド記憶部に書き込んだ後に、第２のフィール
   ド画像データを前記第２のフィールド記憶部に書き込
   み、前記判定手段にてデータの追い越しが生じると判定
   された場合には、前記第１のフィールド画像データを前
   記第２のフィールド記憶部に書き込んだ後に、前記第２
   のフィールド画像データを前記第１のフィールド記憶部
   に書き込むように制御する書き込み制御手段とを有する
   画像処理装置。
2. 【請求項２】前記書き込み制御手段は、前記判定手段に
   てデータの追い越しが生じると判定された場合に、追い
   越しが生じないと判定された場合の書き込み開始ライン
   の１ライン前のラインから書き込みを開始するように制
   御を行なう請求項１に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】前記親画面のフレーム画像データに基づい
   て、前記フレーム記憶手段から前記フレーム画像データ
   の読み出しを開始したタイミングを検出する読み出しタ
   イミング検出手段をさらに有する請求項１に記載の画像
   処理装置。
4. 【請求項４】複数の子画面のそれぞれに対応して設けら
   れ、前記子画面のフレーム画像データを構成する第１の
   フィールド画像データおよび第２のフィールド画像デー
   タを記憶する第１のフィールド記憶部および第２のフィ
   ールド記憶部を備えた複数のフレーム記憶手段を用い
   て、複数の子画面のフレーム画像データを合成して、前
   記複数の子画面を含む親画面のフレーム画像データを出
   力する画像処理方法において、 前記子画面のフレーム画像データの前記フレーム記憶手
   段に対しての書き込み開始タイミングを検出し、 前記複数のフレーム記憶手段からのフレーム画像データ
   の読み出しを制御し、 前記フレーム記憶手段から読み出された複数の子画面の
   フレーム画像データを合成して親画面のフレーム画像デ
   ータを出力し、 前記フレーム記憶手段から前記フレーム画像データの読
   み出しを開始したタイミングから１フレーム区間を、前
   記第１のフィールド記憶部および前記第２のフィールド
   記憶部の少なくとも一方においてデータの追い越しが生
   じるか否かを判定するための複数の判定用の領域に分割
   し、前記タイミング検出手段にて検出された書き込み開
   始タイミングが前記複数の判定用の領域のうち何れの領
   域に属するかを検出することで、前記データの追い越し
   が生じるか否かを判定し、 データの追い越しが生じないと判定された場合には、第
   １のフィールド画像データを前記第１のフィールド記憶
   部に書き込んだ後に、第２のフィールド画像データを前
   記第２のフィールド記憶部に書き込み、データの追い越
   しが生じると判定された場合には、前記第１のフィール
   ド画像データを前記第２のフィールド記憶部に書き込ん
   だ後に、前記第２のフィールド画像データを前記第１の
   フィールド記憶部に書き込むように制御する画像処理方
   法。