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JP2000196989A - 制御信号埋め込み方法、ビデオ信号フレ―ム識別システム及び制御信号埋め込みシステム - Google Patents

制御信号埋め込み方法、ビデオ信号フレ―ム識別システム及び制御信号埋め込みシステム

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JP2000196989A
JP2000196989A JP11363996A JP36399699A JP2000196989A JP 2000196989 A JP2000196989 A JP 2000196989A JP 11363996 A JP11363996 A JP 11363996A JP 36399699 A JP36399699 A JP 36399699A JP 2000196989 A JP2000196989 A JP 2000196989A
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video signal
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作用の少なくとも一つの次のフレームを識
別するために、一つ以上のコマンド信号をビデオ信号に
埋め込むシステム及び方法を提供する。 【解決手段】 コマンド埋め込みシステム10を有する
ビデオ記録装置では、入力ビデオ信号20を入力し、ビ
デオ記録装置の動作モードに基づいてビデオ信号に制御
信号を埋め込み、埋め込まれたビデオ信号70を出力す
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、ビデオ信号へのコ
マンド信号埋め込みに関する。特に、本発明は、少なく
とも一つの次のフレームが更なる操作のために選択され
ることを示すようにビデオ信号にコマンド信号を埋め込
むシステム及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】今日の社会において、テレビは最も大き
な情報の伝達手段となった。プログラム編成は、一般的
な娯楽番組から料理又は家の模様替えのような教育番組
まで、高度に技術的なセミナー又は修理及び設置マニュ
アルにまでわたる。さらに、教育分野の番組製作は非常
に人気があり、多くの大学が衛星中継を介して相互接続
されている世界中のキャンパスを提供している。さら
に、個人及び企業が自分たちのビデオやマルチメディア
を創作する数が増えつつある。
【0003】膨大な情報をテレビ又はモニターに表示さ
れたビデオデータ信号によって世間一般の人々に発表す
ることができても、視聴者は単に情報をコピーしたり書
きとめたりするのに十分に長い時間その情報が表示され
ていないという理由だけで多量の情報を逃してしまうこ
とになる。或いは、視聴者がビデオの変化を予期してな
い場合には、これも情報を逃すことにつながる。例え
ば、コマーシャル又は番組の特定の個所に応じてさらな
る情報又は製品を所望する状況にほとんど誰もが遭遇し
たことがある。情報は番組又はコマーシャルの終わりに
一、二秒ぱっと映るであろう。しかし、視聴者が引き続
き調査するための連絡窓口情報又は電話番号を得られな
いことが多い。
【0004】ユーザが番組の要点を把握することができ
るのに必要となる物理的情報量をさらに圧縮するため
に、ビデオの中心的な内容を引き出す新しい方法が模索
されている。例えば、ビデオ信号を各々重要なフレーム
にセグメント化する現在の技術では、キャプチャー用に
適切且つ代表的な画像が表示されるときに備え、視聴者
が画像キャプチャーボタンに指をのせたままビデオ全編
を見る必要が生じる。
【0005】ビデオ編集装置ならびにビデオプリンタ
は、画像、即ち少なくとも一つのフレームをビデオ信号
からキャプチャーし、一つ以上の識別されたフレームに
対して所定の機能を実行する。本発明のシステム及び方
法の以下の説明のために、「ビデオ信号」という用語
は、ひと続きのビデオフレーム、あらゆるアナログ及び
/又はデジタル音声データ、一つ以上の側波帯にあるあ
らゆるデータ、及び一緒に伝達又は記憶されるクローズ
ドキャプションのような補助アナログ及び/又はデジタ
ルデータのうちの一つ以上、又は全てを含む信号又は信
号のグループを含むことを理解すべきである。これらの
信号は、あらゆる他の公知のビデオタイプ又は信号又は
「ビデオ信号」に含まれることが明らかなあらゆる他の
信号をさらに含む。さらに、従来の放送技術又はケーブ
ルテレビ配信サービス、アナログ及び/又はデジタル衛
星システム、インターネット、ローカルエリアネットワ
ーク又は広域ネットワークのようなイントラネット又は
あらゆる他の有線又は無線ネットワークによって、ビデ
オ信号が放送されることを理解すべきである。さらに、
ビデオ信号はビデオカセットのような従来の媒体、又は
デジタルビデオディスク、ミニディスク、CD−ROM
に記憶することができ、又は揮発性もしくは不揮発性メ
モリを使用して記憶させることができることを理解すべ
きである。さらに、ビデオ信号のビデオフレームは、カ
ムコーダのようなビデオレコーダーによって記録され、
又はテレビ、モニター、パーソナルコンピュータ、オー
バーヘッドプロジェクタなどのようなディスプレイ装置
によって表示されることを理解すべきである。
【0006】本発明のシステム及び方法は、例えばボタ
ンもしくはトリガーのようなユーザ入力装置、又はより
発達したグラフィックユーザインタフェースを備えた、
カムコーダ、テレビカメラ、高品位テレビカメラ、パー
ソナルコンピュータビデオレコーダ、テレビ会議ビデオ
レコーダのようなビデオレコーダーを使用する。例え
ば、プリンタキャプチャー、ビデオ編集又はキーフレー
ム識別のような次の操作のためにユーザが識別を所望す
るビデオ画像が記録されると、ユーザが「ボタンを押
す」ことによってビデオレコーダーが次の操作を容易に
するのに適したコマンド信号を有する少なくとも一つの
フレームを識別する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、操作用の少
なくとも一つの次のフレームを識別するために、一つ以
上のコマンド信号をビデオ信号にマニュアルで埋め込む
システム及び方法を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ビデオ信号の
既存の音声及び/又はビデオ帯域内に信号を埋め込むシ
ステム及び方法を別々に提供し、他のシステム要素を変
更せずにこのシステム及び方法を動作させることができ
る。したがって、このシステム及び方法は既存の放送、
記録されたビデオシステム、再生システム又は編集シス
テムを用いて動作できる。
【0009】例えば、本発明の種々のシステム及び方法
では、ユーザはビデオプリント、ビデオセグメント化又
はビデオ編集を念頭においてビデオを製作する。ビデオ
信号にコマンドを挿入することによって、上述の、又は
あらゆる他の公知の、又は最近開発された記録後動作の
うちの一つの実行が簡略化される。例えば、ユーザの対
話を必要とせずにビデオプリンタに命令してビデオ信号
の一つ以上のフレームをキャプチャー及びプリントする
キャプチャー/プリントコマンドを含むビデオ信号が埋
め込まれる。したがって、ビデオプリンタが適切なモー
ドに置かれると、ビデオプリンタは、ビデオレコーダー
を用いてビデオ信号に挿入されたプリントコマンドによ
って識別された情報、即ちビデオ信号の一つ以上のフレ
ームを自動的にプリントする。別のモードでは、本発明
のシステム及び方法はビデオレコーダーの環境又は動作
状態、例えばパン、ズーム、照明の状態などを示す信号
を自動的に埋め込む。したがって、ビデオ信号がカメラ
の状態のあらゆる変化を識別するため、次の編集が簡略
化される。ビデオ信号にコマンドを与えることによっ
て、ユーザにコマンドに続いてフレームに関連する情報
が提供される。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のコマンド埋め込
みシステム10を有するビデオカメラを示す。特に、コ
マンド埋め込みシステム10は、ビデオカメラから受け
取った入力ビデオ信号20を入力し、さらにコマンド信
号埋め込み装置30、環境条件検出器40、カメラ状態
検出器50、コマンド信号セレクタ60、ユーザ入力装
置90、モードセレクタ100、及び現行モードディス
プレイ95を含む。コマンド埋め込み信号は、埋め込み
ビデオ信号70を記録装置80に出力する。入力ビデオ
信号20はコマンド信号埋め込み装置30にビデオ信号
を供給し、この入力ビデオ信号20は、ビデオカメラ、
カムコーダ、パーソナルコンピュータビデオカメラ、テ
レビ会議カメラ又はビデオ信号20を出力することがで
きる任意の他の公知の信号源又は最近開発された信号源
からコマンド信号埋め込み装置30に入力できる。
【0011】コマンド信号埋め込み装置30は入力ビデ
オ信号20を受け取り、ビデオ信号20に制御信号を埋
め込む。制御信号は、ビデオ信号20の再生中のある時
にコマンドが実行されることを示す。例えば、そのコマ
ンドは、特定のフレームのキャプチャーとそれに続くプ
リントを開始することができる。より複雑なコマンドに
よって一連のフレームがプリントのためにキャプチャー
される。或いは、例えば、制御信号が例えば少なくとも
一つの次のフレームを明るくするためにビデオ編集装置
を自動的にトリガーするように用いることができる。
【0012】入力ビデオ信号を受け取る以外に、コマン
ド信号埋め込み装置30はコマンド信号セレクタ60か
らコマンド信号も受け取ることができる。コマンド信号
セレクタ60は、環境条件検出器40、カメラ状態検出
器50、ユーザ入力装置90及び/又はモードセレクタ
100のうちの少なくとも一つから受け取った信号に基
づいてコマンドを識別する。
【0013】ユーザ入力装置90を使用するユーザは動
作の特定のモードを選択する。しかし、現行モードディ
スプレイ95に表示される動作のモードは、コマンド信
号の直接的な埋め込みに限らず、カメラ状態の変化に基
づいたコマンド信号の埋め込み、検出した環境条件に基
づいたコマンド信号又はビデオの更なる操作を容易にす
る任意の他のコマンドの埋め込みも含む。この選択され
た動作のモードに基づいて、コマンド信号セレクタ60
はコマンド信号埋め込み装置30に送出するための特定
のコマンドを決定する。
【0014】コマンド信号埋め込み装置30は埋め込み
ビデオ信号70を出力する。この埋め込みビデオ信号7
0は、ビデオカセットレコーダー、デジタルビデオディ
スクレコーダー、ミニディスクレコーダー、CD−RO
Mレコーダー、揮発性もしくは不揮発性メモリなどの記
録装置80に伝送されるか、或いはテレビ、モニター、
パーソナルコンピュータ、オーバーヘッドプロジェク
タ、伝送又は放送システムなどのディスプレイ装置に直
接転送される。
【0015】ユーザ入力装置90から受け取った入力に
関連して、モードセレクタ100は埋め込まれる制御信
号のロケーションだけでなく制御信号のタイプをも決定
する。例えば、第1のモードは、カメラ状態の変化、例
えばズーム又はパンの変化を示すコマンドを自動的に挿
入する。第2のモードは、ビデオカメラを取り囲む環境
条件を表す制御信号を挿入する。たとえば、環境条件検
出器40は、音量レベル又は周辺光条件を検出する。第
3のモードは、システムを「マニュアル」状態にし、こ
のマニュアル状態によってユーザはユーザ入力装置90
を介して埋め込まれる制御信号及びそのロケーション、
即ち制御信号が埋め込まれる単数又は複数のフレームを
選択することができる。
【0016】或いは、第4のモードによって、環境条件
検出器40又はカメラ状態検出器50のいずれかがいつ
制御信号が埋め込まれるかを決定することができる。例
えば、カメラ状態検出器は、入力ビデオ信号のヒストグ
ラム分析を実行する。ヒストグラムが閾値を越えると、
例えばズーム又はパンの変化なしにシーンが変化したり
人物がそのシーンに入って来たりした場合、制御信号が
埋め込まれる。これは、警備用カメラタイプの環境にお
いて特に有用であることが分かるであろう。例えば、ビ
デオレコーダーは、例えばヒストグラムが閾値を越える
まで閉ループで記録する。この時点で、ビデオレコーダ
ーは開ループ記録状態に切り替わり、シーンが変化する
たびに、例えば強盗がカメラの視野に出入りするたびに
制御信号を挿入する。しかし、モードは上述したものに
限られないことを理解すべきである。したがって、ユー
ザの特定にニーズに応じて多数の異なるモードを実行す
ることができる。
【0017】図2は、図1の制御信号埋め込み装置30
の一つの例示的な実施の形態をより詳細に示す。特に、
図2に示す例示的な実施の形態では、制御信号埋め込み
装置30はコントローラ310、メモリ320、ビデオ
フレーム識別回路330、及び制御信号埋め込み回路3
40を含む。
【0018】ビデオフレーム識別回路330は、コント
ローラ310の指示で、入力ビデオ信号20と少なくと
も一つの制御信号を受け取る。制御信号埋め込み回路3
40は、メモリ320とビデオフレーム識別回路330
と協働して、少なくとも一つの制御信号を入力ビデオ信
号20の少なくとも一つのフレームに埋め込む。例え
ば、制御信号を受け取ると、ビデオフレーム識別回路3
30はビデオシーケンスの少なくとも次のフレームを識
別する。次に、コマンド信号埋め込み回路340は少な
くとも一つの識別したフレームに制御信号を埋め込む。
しかし、既述したように、制御信号は入力ビデオ信号の
どこにでも埋め込むことができる。
【0019】図1及び2に示す各回路が、適切にプログ
ラムされたマイクロプロセッサシステム、マイクロコン
トローラシステム、又は汎用コンピュータの部分として
実施できることを理解すべきである。或いは、図1及び
2に示す各回路は、ASIC内の物理的に分離したハー
ドウェア回路として、又はFPGA、PDL、PLA又
はPALを使用して、又は離散ロジック素子又は離散回
路素子を使用して実施することができる。図1及び2に
示す各回路がとる特定の形式は設計上の選択であり、当
業者には明白且つ予測可能なものである。
【0020】図3は、ビデオ信号にコマンド信号を埋め
込む方法の一つの例示的な実施の形態を概説するフロー
チャートである。ビデオ信号が一つ以上の制御信号を含
むという決定がなされると、コントロールはステップS
100で始まる。次にコントロールはステップS200
に続き、ここでビデオ信号の記録が始まる。次に、ステ
ップS300ではコマンドモードが選択される。続いて
ステップS400では、自動コマンド埋め込みが使用さ
れるか否かの決定がなされる。自動コマンド埋め込みが
所望される場合、コントロールはステップS500に続
く。そうでない場合、ユーザによるマニュアルコマンド
埋め込みが使用される場合には、コントロールはステッ
プS700にジャンプする。
【0021】ステップS500では、カメラ状態及び/
又はカメラを取り囲む環境条件が検出される。次にステ
ップS600では、検出されたカメラ又は環境状態に基
づいてコマンド信号が選択される。次にコントロールは
ステップS800にジャンプする。
【0022】ステップS700では、コマンド信号がユ
ーザによって選択される。次にコントロールはステップ
S800に続く。
【0023】ステップS800では、コマンド信号がビ
デオ信号に埋め込まれる。次にステップS900では、
さらなるコマンドが埋め込まれるか否かの決定がなされ
る。さらなるコマンドが埋め込まれるならば、コントロ
ールはステップS300に戻る。そうでなければ、コン
トロールはステップS1000に続き、ここでコントロ
ールシーケンスが終了する。
【0024】図4は、図3のコマンド埋め込みステップ
S800をより詳細に概説したフローチャートである。
コントロールはステップS800で始まり、ステップS
810に続き、ここで、ユーザ入力又は検出されたカメ
ラ状態もしくは環境条件に基づいて、コマンド信号が受
け取られる。次にステップS820では、埋め込まれる
フレームが識別される。続いてステップS830では、
コマンド信号が識別されたフレームに埋め込まれる。次
に、コントロールはステップS840に続き、ここでコ
ントロールは図3のステップS900に戻る。
【0025】一旦コマンド埋め込みシステムが埋め込ま
れるフレームを識別すると、コマンド埋め込みシステム
は複数のフレームにコマンドを迅速に且つ連続して埋め
込むことができる。したがって、コマンド埋め込みシス
テムは、入力ビデオ信号20の非常に多くのフレームを
キャプチャーできるように十分なメモリを有するべきで
ある。
【0026】本発明のシステム及び方法をデジタル環境
に関連させて説明してきたが、ビデオレコーダーを用い
てコマンド信号をビデオ信号内に符号化するシステム及
び方法は、アナログ環境でも実施され得ることを理解す
べきである。したがって、当業者は、本発明のコマンド
埋め込みシステム及び方法の上に開示した例示的な実施
の形態を容易に変更して、アナログ環境で動作させるこ
とができる。
【0027】さらに、コマンド埋め込みシステムは、必
ずしも入力ビデオ信号20の全てのフレームをキャプチ
ャーする必要はない。本発明のシステム及び方法は「オ
ンザフライ(on the fly)」でコマンドを埋め込むことに
も同様にうまく作用することを理解すべきである。
【0028】埋め込まれている制御、即ち「コマンド」
信号に加えて、制御信号は、必要により埋め込まれたコ
マンドを表す音として聞こえ、あるいは視覚的に見える
形を用いて埋め込むことができる。しかし、制御信号は
カメラ状態又は環境条件を特別に埋め込む必要はなく、
より一般的には外部の又は次の機能を制御するためにビ
デオ信号に埋め込まれる制御信号として定義されること
を理解すべきである。
【0029】図1に示すように、コマンド埋め込みシス
テム10は、プログラムされたマイクロプロセッサ又は
マイクロコントローラ及び周辺集積回路素子を使用して
実施されるのが好ましい。しかし、制御信号を埋め込む
システムは、プログラムされた汎用コンピュータ、専用
コンピュータ、ASIC又は他の集積回路、デジタル信
号プロセッサ、離散素子回路のようなハードワイヤード
電子又はロジック回路、PLD、PLA、FPGA、又
はPALのようなプログラマブルロジック装置などを使
用しても実施することができる。一般に、図3及び4に
示すフローチャートを実行することができる有限状態機
械を具体化することができるあらゆる装置を、コマンド
埋め込みシステム10を実行に移すために使用すること
ができる。
【0030】しかし、制御信号は単一のフレームに埋め
込まれることに限らないことを理解すべきである。例え
ば、ユーザが制御信号を多数のフレームに埋め込もうと
希望する場合は、例えばプリンタに命令して二つ以上の
フレームをキャプチャーさせ、キャプチャーしたフレー
ムを単一の画像にアセンブルしてより高解像度又はより
大きい空間的な領域を得てもよい(タイリング(tilin
g))。ユーザは、ズーム機能中に記録する際に次のフレ
ーム数を示したいと思う場合もあるかもしれない。この
開示は、本発明のコマンド埋め込みシステム及び方法で
使用できる、あるいは当業者には明らかであるような制
御信号の可能性又はバリエーションの全てを挙げている
わけではないことを理解すべきである。したがって、過
度の実験をすることなく、又は変更の結果を予測して、
あらゆる公知の又は最近発展した目的に対して埋め込ま
れた制御信号を使用するために、本発明のコマンド埋め
込みシステム及び方法の開示された例示的な実施の形態
を容易に変更することができる。したがって、この開示
の範囲はこのような変更を全て含むことを特に意図して
はいるが、このような変更の各々について当業者に説明
する必要はない。したがって、本発明のコマンド埋め込
みシステム及び方法の開示された例示的な実施の形態
は、種々のタイプの装置と通信し、記録時に埋め込みビ
デオ信号に埋め込まれた制御信号によってこの装置を制
御する機構を説明している。
【0031】例えば、一つの埋め込みコマンドは、ある
カテゴリーの情報を示すラベルであってもよい。例え
ば、全ての休日のビデオは同じタグを有していてもよ
い。このタグは、保険の目的で製作された記録に付けら
れたタグとは異なる。さらに、タグは、クローズドキャ
プショントラックのうちの一つに付加的な情報が存在す
ることを示してもよい。タグは、重要性のレベルを与え
るものであって、例えばビデオをさらに編集するために
使用することができる重要なフレーム、又はキーフレー
ムを識別する。このようにして、ユーザは録画したビデ
オ全てを見る必要はなく、特定の関連性を示すコマンド
信号が埋め込まれたフレームのみを見ればよい。
【0032】制御信号及びビデオ信号を埋め込む幾つか
の方法が可能である。例えば、制御信号は、押しボタン
式電話で使用するものに類似した、可聴音として埋め込
むことができる。さらに、公知のクローズドキャプショ
ン情報技術に類似した制御信号はビデオ信号の垂直帰線
消去部分に配置することができる。特に、制御信号は特
別な文字又は文字列によって、実際のクローズドキャプ
ション信号を使用することができる。或いは、制御信号
は第2音声プログラム(SAP)に配置することもでき
る。同様に、任意のほかの公知の又は最近開発された方
式を、制御システムをビデオ信号に埋め込むのに用いる
ことができる。
【0033】さらに、当業者は、本発明のコマンド埋め
込みシステム及び方法の上に開示した例示的な実施の形
態を容易に変更し、本明細書中で特に述べた特徴に加え
て、装置及び/又は周辺アイテム又は設定を制御するた
めの制御信号を出力することができる。特に、上に開示
した制御信号は、色、輝度、色相又は彩度を調節した
り、音量を制御したり、階調制御を構成したり、同時放
送を監視したり、画像タイリング方向を設定したり、コ
ンピュータを制御したりするために使用することがで
き、例えば、ウェブページを検索して表示したり、VC
Rを制御したり、埋め込みビデオ信号を表示する任意の
連続するシステムに警報又は特別なメッセージなどを発
したりするために使用することができる。
【0034】さらに、引き続く再生に先だって埋め込み
信号を記録することは必須ではないことを理解すべきで
ある。特に、ビデオ信号を表示するシステムに直接出力
できるビデオカメラによって、埋め込みビデオ信号は所
望によって直接出力、放送又はテレビ放送することがで
きる。したがって、埋め込みビデオ信号は任意のソース
に直接出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ビデオ信号にコマンドを埋め込む本発明のシス
テムの一つの例示的な実施の形態の機能ブロック図であ
る。
【図2】図1のコマンド信号埋め込み装置の一つの例示
的な実施の形態をより詳細に示す機能ブロック図であ
る。
【図3】ビデオ信号にコマンドを埋め込む本発明の方法
の一つの例示的な実施の形態の概略フローチャートであ
る。
【図4】ビデオ信号に自動的にコマンドを埋め込む本発
明の方法の一つの例示的な実施の形態のより詳細な概略
フローチャートである。
【符号の説明】
10 コマンド埋め込みシステム 20 入力ビデオ信号 30 コマンド信号埋め込み装置 60 コマンド信号セレクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン ジェイ.ハリントン アメリカ合衆国 14580 ニューヨーク州 ウェブスター バーネット 251

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビデオ記録装置を用いて少なくとも一つ
    の制御信号をビデオ信号に埋め込む方法であって、 ビデオ信号を入力するステップと、 ビデオ記録装置の動作モードに基づいて、前記ビデオ信
    号に制御信号を埋め込むステップと、 埋め込まれたビデオ信号を出力するステップと、を有す
    る、 制御信号埋め込み方法。
  2. 【請求項2】 制御信号が埋め込まれるビデオ信号の少
    なくとも一つのフレームを識別するシステムであって、 コントローラと、 動作のモードに基づいてビデオ信号に埋め込まれるコマ
    ンドを選択するコマンド信号セレクタと、 コマンド信号が埋め込まれる少なくとも一つのビデオフ
    レームを識別することのできるビデオフレーム識別装置
    と、 前記コマンド信号セレクタによって選択されたコマンド
    を前記少なくとも一つの識別されたビデオフレームに埋
    め込むコマンド信号埋め込み装置と、を含む、ビデオ信
    号フレーム識別システム。
  3. 【請求項3】 制御信号をビデオ信号に埋め込むシステ
    ムであって、 ビデオ信号源と、 制御信号源と、 ビデオ信号源からのビデオ信号、制御信号源からの制御
    信号を受け取って、前記制御信号を前記ビデオ信号に埋
    め込むビデオ信号埋め込み装置と、 埋め込まれたビデオ信号を出力するビデオ出力装置と、
    を含み、制御信号はビデオ編集装置、ビデオ記録装置、
    ビデオプリント装置又はビデオ処理装置のうちの少なく
    とも一つを制御することができる、 制御信号埋め込みシステム。
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