JP5849724B2 - Video acquisition apparatus and method - Google Patents
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Description
開示の技術は映像取得装置及び映像取得方法に関する。 The disclosed technology relates to a video acquisition device and a video acquisition method.
従来より、複数の撮像部により各々撮像されて並列に入力される複数の映像信号の各フレームを各々取得し、取得した各フレームに対して所定の画像処理、例えば物体との距離の測定や複数の映像を合成した映像の生成等の処理を行う技術が知られている。この技術において、複数の撮像部による撮像は、互いに同期させることも可能であるが、この場合、構成が複雑化すると共に個々の撮像部のコストも嵩む。このため、複数の撮像部による撮像を非同期に行わせ、非同期に入力される複数の映像信号の各フレームを順次取得し、複数の映像信号毎に1フレームを各々取得した時点で所定の画像処理を行うことを繰り返す構成が採用されることが多い。これにより、構成が簡単になり撮像部のコストも抑制される。 Conventionally, each acquires each frame of the plurality of video signals input in parallel are respectively captured by the plurality of the imaging unit, predetermined image processing for each frame acquired, for example, Ya measurement of distance to the object A technique for performing processing such as generation of a video obtained by combining a plurality of videos is known. In this technique, the imaging by a plurality of imaging units can be synchronized with each other, but in this case, the configuration becomes complicated and the cost of each imaging unit increases. For this reason, imaging by a plurality of imaging units is performed asynchronously, each frame of a plurality of video signals input asynchronously is sequentially acquired, and predetermined image processing is performed when one frame is acquired for each of the plurality of video signals. In many cases, a configuration that repeats the above is adopted. Thereby, the configuration is simplified and the cost of the imaging unit is also suppressed.
また、上記に関連して、複数台のカメラから非同期でメモリ内に取り込まれた動画像群の映像タイミングについて、フレーム時間以上の時間ずれを検出するために、映像間の輝度変化の量からずれの発生を検出する技術も知られている。 In addition, in relation to the above, in order to detect time lag more than the frame time, the video timing of the moving image group captured asynchronously from multiple cameras into the memory is shifted from the amount of luminance change between videos. A technique for detecting the occurrence of this is also known.
しかし、上記のように複数の映像信号が非同期に入力される場合、同一の画像処理に用いられる複数の映像信号の対応するフレームが撮像されて取得されるタイミングに、最大でフレームレートの1周期分のずれが生ずるという課題がある。そして、複数の映像信号の対応するフレームの撮像・取得タイミングのずれは、例えば所定の画像処理として測距を行う場合、測定距離の誤差として現れる。また、所定の画像処理として複数の映像の合成を行う場合、合成した映像の各フレームが、撮像タイミングのずれたフレームを合成した画像となることで、合成した映像の正確性が低下することになる。 However, when a plurality of video signals are input asynchronously as described above, at the timing when the corresponding frames of the plurality of video signals used for the same image processing are captured and acquired, one cycle of the frame rate at the maximum. There is a problem that a shift of minutes occurs. Then, the difference in imaging / acquisition timing of corresponding frames of a plurality of video signals appears as an error in measurement distance when distance measurement is performed as predetermined image processing, for example. In addition, when a plurality of videos are synthesized as predetermined image processing, each frame of the synthesized video becomes an image obtained by synthesizing frames with different imaging timings, thereby reducing the accuracy of the synthesized video. Become.
以下、所定の画像処理として測距を行う場合を例に、複数の映像信号の対応するフレームの撮像・取得タイミングのずれが測距結果に及ぼす誤差の大きさについて、具体例を挙げて説明する。図21に示すように、車両等の移動体に搭載され非同期に動作する2台の撮像部300,302から各々出力される映像信号を用い、映像中に被写体として写っている対象物304との距離を測定するステレオ測距を行う場合を考える。
Hereinafter, taking as an example the case where distance measurement is performed as predetermined image processing, the magnitude of the error that the difference in imaging / acquisition timing of the corresponding frames of a plurality of video signals has on the distance measurement result will be described with a specific example. . As shown in FIG. 21, video signals output from two
ステレオ測距は、間隔を空けて設置した2台の撮像部300,302によって被写体が同時に撮影されることを前提に、撮像部300,302によって撮影された2つの画像中に被写体として各々写っている物体との距離を三角測量の原理で測定するものである。説明を簡単にするために、図21において、撮像部300,302は、撮像部300,302を結ぶ基線に対して光軸が直交するように配置されているものとし(平行ステレオ)、移動体は基線と平行な方向に移動するものとする。撮像部300,302の焦点距離をf、撮像部300,302の基線長をb、撮像部300,302から出力される2つの映像信号のうち対応するフレーム上での対象物304の投影位置の差(視差)をd(=x1−x2)とする。この場合、対象物304までの奥行距離Zは次の(1)式で与えられる(図21(A)も参照)。
Z=f×b/d …(1)
Stereo distance measurement is shown as a subject in two images photographed by the
Z = f × b / d (1)
ここで、2台の撮像部300,302から出力される2つの映像信号のうちの対応するフレームの撮像・取得タイミングにフレームレートの1周期分(フレームレートが30フレーム/秒とすると33ms)のずれがある場合を考える。具体的には、例えば撮像部300から出力される映像信号の或るフレームに対し、撮像部302から出力される映像信号の対応するフレームがフレームレートの1周期分遅れて撮像される場合を考える。
Here, the imaging / acquisition timing of the corresponding frame of the two video signals output from the two
この場合、図21(B)に示すように、撮像部300が或るフレームの撮像を行ってから、撮像部302が移動体の移動方向に沿ってフレームレートの1周期分に相当する距離だけ移動した後に、対応するフレームの撮像が撮像部302で行われる。フレームレートの1周期分の時間が経過する間の移動体の移動量をΔbとすると、撮像部302は、撮像部300から、基線長bよりもΔbだけ大きいb’だけ隔てた位置で撮像を行っていることになる。これに伴い、撮像部302で撮像された対応するフレーム上での対象物304の投影位置はx2'となり、演算に用いられる視差もd'(=x1−x2')となる。このため、正確な奥行距離Zは、
Z=f×b'/d' (=f×(b+Δb)/d'、d'=x1−x2')
となる。
In this case, as shown in FIG. 21B, after the
Z = f × b ′ / d ′ (= f × (b + Δb) / d ′, d ′ = x 1 −x 2 ′)
It becomes.
しかしながら、ステレオ測距では通常、対応するフレームの撮像タイミングのずれは考慮しないため、奥行距離Zとしては、次の(2)式で表す奥行距離ZNGが算出される。
ZNG=f×b/d' …(2)
従って、奥行距離Zの測定結果に測距誤差ΔZ(=ZNG−Z)が加わる。誤差率ΔZ/Zは以下で求められる。
ΔZ/Z=(Z−ZNG)/Z
=(Z−f×b/d')/Z
=(Z−b/(b+Δb)×f×b/d)/Z
=1−b/(b+Δb)
=Δb/(b+Δb)
However, since the stereo distance measurement does not normally take into account the shift in the imaging timing of the corresponding frame, the depth distance Z NG represented by the following equation (2) is calculated as the depth distance Z.
Z NG = f × b / d ′ (2)
Therefore, a distance measurement error ΔZ (= Z NG −Z) is added to the measurement result of the depth distance Z. The error rate ΔZ / Z is obtained as follows.
ΔZ / Z = (Z−Z NG ) / Z
= (Z−f × b / d ′) / Z
= (Z−b / (b + Δb) × f × b / d) / Z
= 1−b / (b + Δb)
= Δb / (b + Δb)
Δbはフレームレートの1周期分の時間が経過する間の移動体の移動量であるから、例えば移動体の移動速度が比較的低速な20km/hでは、フレームレートの1周期が33ms(30フレーム/秒)であるとするとΔb=20cm程度となる。また、基線長bは移動体が車両の場合、長くても50cm程度である。従って、測距の誤差率ΔZ/Zは、20/(50+20)=0.3程度となり、フレームレートの1周期分の時間のずれであっても約30%の測距誤差が発生することになる。 Since Δb is the moving amount of the moving body during the time of one period of the frame rate, for example, at 20 km / h where the moving speed of the moving body is relatively low, one period of the frame rate is 33 ms (30 frames). / B), Δb = about 20 cm. The base line length b is about 50 cm at the longest when the moving body is a vehicle. Therefore, the error rate ΔZ / Z for distance measurement is about 20 / (50 + 20) = 0.3, and a distance measurement error of about 30% occurs even if the time difference is one period of the frame rate.
なお、前述のように、映像間の輝度変化の量からフレーム時間以上の時間ずれの発生を検出する技術では、複数の映像の対応するフレームの撮像・取得タイミングのずれを小さくすることはできない。 Note that, as described above, the technique for detecting the occurrence of a time shift equal to or longer than the frame time from the amount of luminance change between videos cannot reduce the shift in imaging / acquisition timing of corresponding frames of a plurality of videos.
開示の技術は、非同期に入力される複数の映像信号の各々の対応するフレームの取得タイミングのずれを小さくすることが目的である。 An object of the disclosed technique is to reduce a shift in acquisition timing of a corresponding frame of each of a plurality of video signals input asynchronously.
開示の技術は、個々のフレームが奇数フィールド及び偶数フィールドを各々備え、フレームレートが同一の複数の映像信号が非同期に入力される。通知部は、複数の映像信号について、フィールドを単位とする映像信号の入力開始タイミング及び入力終了タイミングの少なくとも一方を各々通知する。また判定部は、通知部により複数の映像信号について各々通知されたタイミングに基づいて、複数の映像信号の各々の対応するフレームのフレーム構造を判定すると共に、複数の映像信号の各々の対応するフレームの映像信号を単位とする取得順序を判定する。なお、判定部による判定は、複数の映像信号の各々の対応するフレームの取得タイミングのずれがフレームレートの周期の1/2未満になるように行われる。また、フレーム構造の判定では、奇数フィールド、偶数フィールドの順に組み合わせた第1のフレーム構造と、偶数フィールド、奇数フィールドの順に組み合わせた第2のフレーム構造と、の何れにするかが判定される。そして出力部は、判定部で判定されたフレーム構造及び映像信号を単位とする取得順序に従って取得された、複数の映像信号の各々の対応するフレームを出力する。 In the disclosed technique, each frame includes an odd field and an even field, and a plurality of video signals having the same frame rate are input asynchronously. The notifying unit notifies at least one of an input start timing and an input end timing of the video signal in units of fields for the plurality of video signals. The determination unit determines the frame structure of each corresponding frame of the plurality of video signals based on the timing notified to each of the plurality of video signals by the notifying unit, and the corresponding frame of each of the plurality of video signals. The order of acquisition is determined in units of video signals. Note that the determination by the determination unit is performed so that the shift in the acquisition timing of the corresponding frame of each of the plurality of video signals is less than ½ of the period of the frame rate. In the determination of the frame structure, it is determined whether the first frame structure is combined in the order of odd fields and even fields, or the second frame structure is combined in the order of even fields and odd fields. The output unit outputs a frame corresponding to each of the plurality of video signals acquired according to the acquisition order in units of the frame structure and the video signal determined by the determination unit.
また、開示の技術は、フレームレートが同一でかつ非同期に入力される複数の映像信号について、フレームを単位とする映像信号の入力開始タイミング及び入力終了タイミングの少なくとも一方が通知部によって各々通知される。また判定部は、通知部により複数の映像信号について各々通知されたタイミングに基づいて、複数の映像信号の各々の対応するフレームの映像信号を単位とする取得順序を判定する。なお、判定部による判定は、複数の映像信号の各々の対応するフレームの取得タイミングのずれがフレームレートの1周期未満になるように行われる。そして出力部は、判定部で判定された映像信号を単位とする取得順序に従って取得された、複数の映像信号の各々の対応するフレームを出力する。 Further, according to the disclosed technique, at least one of the input start timing and the input end timing of the video signal in units of frames is notified by the notification unit for a plurality of video signals input at the same frame rate and asynchronously. . The determination unit determines an acquisition order in units of video signals of corresponding frames of the plurality of video signals based on timings notified by the notification unit for the plurality of video signals. The determination by the determination unit, the corresponding shift of the acquisition timing of the frame of each of the plurality of video signals is carried out such that less than one round-life of the frame rate. Then, the output unit outputs a corresponding frame of each of the plurality of video signals acquired according to the acquisition order in units of the video signals determined by the determination unit.
開示の技術は、非同期に入力される複数の映像信号の各々の対応するフレームの取得タイミングのずれを小さくすることができる、という効果を有する。 The disclosed technique has an effect that a shift in acquisition timing of a corresponding frame of each of a plurality of video signals input asynchronously can be reduced.
以下、図面を参照して開示の技術の実施形態の一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the disclosed technology will be described in detail with reference to the drawings.
〔第1実施形態〕
図1には第1実施形態に係る映像処理装置10が示されている。映像処理装置10は、n(n≧2)台の撮像部28から出力された映像信号を取得する映像取得装置12と、画像処理装置14と、メインメモリ16と、これらを相互に接続するためのメイン・バス18と、を備えている。なお、n台の撮像部28は、移動体(例えば車両)の互いに異なる位置に、前記移動体の周囲を撮像する向きで各々設けられており、互いに非同期に動作する。また、n台の撮像部28は、フレームレートが互いに同一で、個々のフレームが奇数フィールド及び偶数フィールドを各々備えたインタレース形式の映像信号(以下、インタレース映像信号と称する)を各々出力する。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a
映像取得装置12は、バッファメモリ20と、バスI/F(インタフェース)22と、n台の撮像部28に各々接続された映像入力制御部24と、これらを相互に接続するためのローカル・バス26とを備えている。バッファメモリ20は、n台の撮像部28から各々入力された映像信号をデータとして格納するためのメモリである。バスI/F22は、メイン・バス18とローカル・バス26との間に設けられており、メイン・バス18を介しての映像取得装置12と画像処理装置14との通信を司る。映像入力制御部24は、n台の撮像部28から映像信号を取得し、各映像信号のデータをバッファメモリ20に格納させる。また、映像入力制御部24は、画像処理装置14からの要求に応じて、バッファメモリ20に格納された各映像信号のデータを、対応するフレームを単位として読み出して画像処理装置14へ送信する。
The video acquisition device 12 includes a
画像処理装置14は、ローカル・バス26、バスI/F22、メイン・バス18を通じて映像取得装置12から対応するフレームを単位として各映像信号のデータを受信し、受信したデータをメインメモリ16に格納する。画像処理装置14は、メインメモリ16に格納した各映像信号のデータに基づき、各映像信号の対応するフレームのデータを単位として、例えばステレオ測距処理や、複数の映像信号が表す映像を合成した映像の生成等の画像処理を行う。
The image processing device 14 receives data of each video signal from the video acquisition device 12 in units of corresponding frames through the
映像取得装置12は、例えば複数の電子回路で実現される。図2に示すように、映像取得装置12は、n台の撮像部28に対応して各々設けられたn個の取り込み処理部30と、タイミング判定部32及び完了通知部34を備えている。タイミング判定部32は開示の技術における判定部の一例であり、完了通知部34は開示の技術における完了通知部の一例である。
The video acquisition device 12 is realized by a plurality of electronic circuits, for example. As illustrated in FIG. 2, the video acquisition device 12 includes n
n個の取り込み処理部30は、対応する撮像部28から非同期に出力されるインタレース映像信号を各々取り込む。本実施形態では、バッファメモリ20の記憶領域が、n個の取り込み処理部30のうちの互いに異なる取り込み処理部30に対応するn個の記憶領域(バッファ)に分割されている。個々の取り込み処理部30は、取り込んだインタレース映像信号のデータを、バッファメモリ20に設けられたn個のバッファのうちの対応するバッファに格納させる。なお、n個のバッファには、インタレース映像信号の1フレーム分のデータを記憶可能なバッファ領域が各々4個設けられており、インタレース映像信号のデータは、4個のバッファ領域のうち書込用に設定された2個のバッファ領域に各々格納される(詳細は後述)。
The n
また、個々の取り込み処理部30は、取り込んだインタレース映像信号の各フィールド毎の入力開始タイミングを検出すると共に、入力が開始されるフィールドが奇数フィールドか偶数フィールドかを検出し、検出結果をタイミング判定部32に各々通知する。また、個々の取り込み処理部30は、インタレース映像信号のデータとして、タイミング判定部32から通知されたフレーム構造(後述)の1フレーム分のデータをバッファメモリ20の対応するバッファに格納させる度に、完了通知部34へ取得完了通知を出力する。更に、個々の取り込み処理部30は、画像処理装置14から映像取得要求通知を受信すると、対応するバッファから1フレーム分の映像信号のデータを読み出し、画像処理装置14へ各々送信する。
Each
タイミング判定部32は、映像信号の取り込み開始が指示されると、n個のインタレース映像信号の各フィールド毎の入力開始タイミング及び入力フィールドの種別(奇数/偶数フィールド)の検出結果をn個の取り込み処理部30から各々取得する。また、タイミング判定部32は、n個の取り込み処理部30から取得した前記検出結果に基づいて、n個のインタレース映像信号の対応するフレームの取得タイミングのずれが最小になるように、個々の映像信号毎の取得順序及びフレーム構造を判定する。なお、上記のフレーム構造には、フレームを奇数フィールド、偶数フィールドの順に組み合わせた第1のフレーム構造と、フレームを偶数フィールド、奇数フィールドの順に組み合わせた第2のフレーム構造と、があり、その何れであるかが判定される。そして、タイミング判定部32は、判定したフレーム構造に従い、n個の取り込み処理部30の各々に対し、第1のフレーム構造と判定した場合は「偶数完了時通知設定」を、第2のフレーム構造と判定した場合は「奇数完了時通知設定」を出力する。また、タイミング判定部32は、個々の映像信号毎の取得順序の判定結果を完了通知部34へ通知する。
When the start of capturing video signals is instructed, the
完了通知部34は、個々の取り込み処理部30からの取得完了通知の入力を監視する。そして完了通知部34は、タイミング判定部32から通知された個々の映像信号毎の取得順序における最後の映像信号に対応する取得完了通知が入力される度に、画像処理装置14へ同期取得完了通知を送信する。
The
n個の取り込み処理部30は、入力部36、奇偶通知部38、バッファ管理部40、書込処理部42及び映像出力部44を各々備えている。なお、奇偶通知部38は開示の技術における通知部の一例であり、バッファ管理部40は開示の技術におけるバッファ管理部の一例であり、書込処理部42は開示の技術における書込処理部の一例であり、映像出力部44は開示の技術における出力部の一例である。
Each of the n
入力部36は、対応する撮像部28から出力されるインタレース映像信号を取得し、取得したインタレース映像信号がNTSCなどのアナログ信号であればデジタル信号に変換した後に、奇偶通知部38に出力する。
The
奇偶通知部38は、入力部36から入力されたインタレース映像信号の各フィールド毎の入力開始タイミングを検出すると共に、入力が開始されるフィールドが奇数フィールドか偶数フィールドかを検出する。そして、検出結果をバッファ管理部40(のバッファ切替部50)、書込処理部42及びタイミング判定部32に各々通知する。また、入力部36から入力されたインタレース映像信号を書込処理部42へ出力する。
The odd /
書込処理部42は、奇偶通知部38から入力されたインタレース映像信号のデータを、1フィールドを単位として、バッファ管理部40によって書込用に設定された2個のバッファ領域に、バッファ管理部40を通じて各々書き込む処理を行う。なお、個々のバッファ領域に対応する物理メモリは、例えば図3(A)に示すように、奇数フィールド書込領域と、偶数フィールド書込領域がフィールド単位で順に設けられていてもよい。また、例えば図3(B)に示すように、奇数フィールド書込領域と、偶数フィールド書込領域と、が1ライン毎に交互に設けられていてもよい。書込処理部42は、書込対象のデータが奇数フィールドの場合は当該データを奇数フィールド書込領域に書き込み、書込対象のデータが偶数フィールドの場合は当該データを偶数フィールド書込領域に書き込む。
The
また、書込処理部42は、タイミング判定部32から「偶数完了時通知設定」が入力されていた場合は、書込用のバッファ領域に偶数フィールドのデータの書き込みが完了したタイミングで、完了通知部34へ取得完了通知を出力する。一方、書込処理部42は、タイミング判定部32から「奇数完了時通知設定」が入力されていた場合は、書込用のバッファ領域に奇数フィールドのデータの書き込みが完了したタイミングで、完了通知部34へ取得完了通知を出力する。
Further, when “even number completion notification setting” is input from the
映像出力部44は、画像処理装置14から取得要求を受信すると、バッファ管理部40に対して出力用のバッファ領域の設定を要求する出力バッファ設定要求を出力する。また映像出力部44は、出力バッファ設定要求に従ってバッファ管理部40により出力用のバッファ領域が設定されると、出力用に設定されたバッファ領域から1フレーム分のインタレース映像信号のデータをバッファ管理部40を通じて読み出す。そして映像出力部44は、読み出した1フレーム分のインタレース映像信号のデータを画像処理装置14へ送信する。
When receiving the acquisition request from the image processing apparatus 14, the
バッファ管理部40は、単一の取り込み処理部30に対応するバッファに設けられた4個のバッファ領域に対し、書込用/出力用/待機用の何れかの用途を設定すると共に、用途の設定を適宜変更し、かつ各バッファ領域の論理アドレスを管理する。バッファ管理部40は、バッファ循環テーブル記憶部46、バッファ番号算出部48、バッファ切替部50、論理バッファ物理メモリ対応表記憶部52及び物理メモリ番号算出部54を備えている。
The
バッファ循環テーブル記憶部46は、一例として図4に示すようなバッファ循環テーブルを記憶している。バッファ循環テーブルは、バッファ領域の状態番号が各値(本第1実施形態では1〜3)の場合について、4個のバッファ領域の各々の用途を規定する情報が登録されたテーブルである。図4に示すように、本第1実施形態では、4個のバッファ領域のうちの2個のバッファ領域が書込用に設定され、残りの2個のバッファ領域のうちの一方が待機用に、他方が出力用に設定される。また、バッファ循環テーブルに設定されている「バッファ1」〜「バッファ4」は、4個のバッファ領域に各々付与された論理アドレスである。論理アドレスが{バッファ4}のバッファ領域は、バッファ領域の状態番号の遷移に拘わらず常に出力用に設定され、論理アドレスが{バッファ1}〜{バッファ3}のバッファ領域は、バッファ領域の状態番号の遷移に伴って書込用又は待機用に設定される。
The buffer circulation
バッファ番号算出部48はバッファ領域の現在の状態番号を保持しており、バッファ切替部50からバッファ領域の状態番号の遷移が指示される度に、保持している状態番号が1→2→3→1→…と循環するように状態番号を変更する。また、バッファ番号算出部48は、書込処理部42から書込用のバッファ領域へのデータの書き込みが指示されると、バッファ循環テーブルを参照し、保持しているバッファ領域の状態番号で書込用に設定されている2個のバッファ領域の論理アドレスを認識する。そして、認識した2個のバッファ領域の論理アドレスを物理メモリ番号算出部54へ出力する。
The buffer
また、バッファ番号算出部48は、映像出力部44から出力バッファの設定が要求されると、バッファ循環テーブルを参照し、保持しているバッファ領域の状態番号で待機用又は出力用に設定されている2個のバッファ領域の論理アドレスを認識する。そして、認識した2個のバッファ領域の論理アドレスを物理メモリ番号算出部54へ出力し、それぞれのバッファ領域の入れ替えを指示する。更に、バッファ番号算出部48は、映像出力部44より出力用バッファからのデータの読み出しが指示されると、出力用に設定されているバッファ領域の論理アドレス{バッファ4}を物理メモリ番号算出部54へ出力し、データの読み出しを指示する。
Further, when the output buffer setting is requested from the
バッファ切替部50は、入力部36から入力が開始されるインタレース映像信号のフィールドが奇数フィールドか偶数フィールドかの検出結果が奇偶通知部38から入力される度に、バッファ番号算出部48に対してバッファ領域の状態番号の遷移を指示する。
Whenever the detection result of whether the field of the interlaced video signal whose input is started from the
論理バッファ物理メモリ対応表記憶部52は、一例として図5の各行に示すような論理バッファ物理メモリ対応表を記憶している。論理バッファ物理メモリ対応表は、4個のバッファ領域に各々付与された論理アドレス{バッファ1}〜{バッファ4}と、4個のバッファ領域の各々の物理アドレスを対応付けるテーブルである。
As an example, the logical buffer physical memory correspondence
物理メモリ番号算出部54は、バッファ番号算出部48から書込用の2個のバッファ領域の論理アドレスが入力されると、論理バッファ物理メモリ対応表を参照し、書込用の2個のバッファ領域の物理アドレスを認識する。そして、書込処理部42から入力された書込対象のデータを、物理アドレスを認識した2個のバッファ領域に各々書き込む。また、物理メモリ番号算出部54は、バッファ番号算出部48から2個のバッファ領域の論理アドレスが入力されて入れ替えが指示されると、前記2個のバッファ領域に付与されている論理アドレスが入れ替わるように論理バッファ物理メモリ対応表を更新する。更に、物理メモリ番号算出部54は、バッファ番号算出部48から出力用のバッファ領域の論理アドレスが入力されてデータの読み出しが指示されると、論理バッファ物理メモリ対応表を参照し、出力用のバッファ領域の物理アドレスを認識する。そして、物理アドレスを認識した出力用のバッファ領域から1フレーム分のデータを読み出し、読み出したデータを映像出力部44へ出力させる。
When the logical addresses of the two buffer areas for writing are input from the buffer
次に、本第1実施形態の作用を説明する。複数の映像信号が非同期に入力される場合、前述のように、同一の画像処理に用いられる複数の映像信号の対応するフレームの撮像・取得タイミングに、最大でフレームレートの1周期分のずれが生ずる。一方、本実施形態において、n台の撮像部28から各々入力されるインタレース映像信号は、各フレームが奇数フィールド及び偶数フィールドを有する映像であり、通常、奇数フィールド→偶数フィールドの順で合成することで1フレーム分の画像が形成される。
Next, the operation of the first embodiment will be described. When a plurality of video signals are input asynchronously, as described above, there is a maximum shift of one cycle of the frame rate in the imaging / acquisition timing of the corresponding frames of the plurality of video signals used for the same image processing. Arise. On the other hand, in this embodiment, the interlaced video signal input from each of the
ここで、非同期に入力される複数の映像信号から奇数フィールド→偶数フィールドの順で合成して1フレーム分の画像を各々形成する場合にも、複数の映像信号の取得順序を変更設定することで、対応するフレームのずれを小さくできる可能性がある。すなわち、図6の例において「フレーム単位での最小時間ずれ」と表記して示すように、映像信号の取得順序を映像信号3→映像信号4→映像信号1→映像信号2の順とすれば、映像信号の対応するフレームの撮像(入力)タイミングの時間ずれが最小となる。この場合、複数の映像信号の対応するフレームの時間ずれを、最大でもフレームレートの1周期の±1/2(=1フィールド時間であり、30フレーム/秒であれば16.7ms)未満、すなわちフレームレートの1周期未満に短縮することが可能となる。
Here, even when images of one frame are formed by combining odd-numbered fields → even-numbered fields from a plurality of video signals input asynchronously, the acquisition order of the plurality of video signals can be changed and set. There is a possibility that the shift of the corresponding frame can be reduced. That is, in the example of FIG. 6, the video signal acquisition order is as follows:
また、1フレーム分の画像を形成する2つのフィールドは、奇数フィールドの方が先に入力されることに限られるものではなく、偶数フィールドの方が先に入力された2つのフィールドでも1フレーム分の画像を形成可能である。すなわち、時刻tに入力されたi番目のフレームの偶数フィールドと、時刻t+α(αはフレームレートの周期の1/2)に入力されたi+1番目のフレームの奇数フィールドを合成しても1フレーム分の画像を形成可能である。このため、複数の映像信号の取得順序を変更設定すると共に、個々の映像信号から1フレーム分の画像を形成するための境界として、個々の映像信号のフィールド単位の境界の中から選択的に設定すれば、複数の映像信号の対応するフレームのずれは更に小さくなる。 In addition, the two fields forming an image for one frame are not limited to the odd field being input first, and the even field having the two fields input first is equivalent to one frame. Can be formed. That is, even if the even field of the i-th frame input at time t and the odd field of the i + 1-th frame input at time t + α (α is a half of the frame rate period) are combined, one frame will be combined. Can be formed. For this reason, the acquisition order of a plurality of video signals is changed and set, and the boundary for forming an image for one frame from each video signal is selectively set from the boundary of the field unit of each video signal. Then, the shift of the corresponding frames of the plurality of video signals is further reduced.
すなわち、図6の例において「フィールド単位での最小時間ずれ」と表記して示すように、映像信号の取得順序を映像信号2→3→4→1の順にすると共に、1フレーム分の画像を、映像信号1,3,4は奇→偶の順に、映像信号2は偶→奇の順に取得する。なお、映像信号の取得順序を映像信号2→3→4→1の順にすると共に、1フレーム分の画像を、映像信号1,3,4は偶→奇の順に、映像信号2は奇→偶の順に取得してもよい。これにより、映像信号の対応するフレームの撮像(入力)タイミングの時間ずれが更に小さくなり、最大でもフレームレートの1周期の±1/4(=1フィールド時間の1/2であり、30フレーム/秒であれば8.4ms)未満、すなわちフレームレートの1周期の1/2未満に短縮することが可能となる。なお、1フレーム分の画像を奇→偶のフィールド順に取得することは、前記画像のフレーム構造を、開示の技術における第1のフレーム構造にすることの一例である。また、1フレーム分の画像を偶→奇のフィールド順に取得することは、前記画像のフレーム構造を、開示の技術における第2のフレーム構造にすることの一例である。
That is, in the example of FIG. 6, the video signal acquisition order is set in the order of
本第1実施形態では、タイミング判定部32が、以下で説明するタイミング判定処理を行うことで、各映像信号の対応するフレームの時間ずれが最小になるように、各映像信号の取得順序及び各映像信号の対応するフレームのフレーム構造が最適化される。
In the first embodiment, the
すなわち、利用者が操作部(図示省略)を操作して映像処理装置10の作動を開始させると、n台の撮像部28が撮像を開始し、n台の撮像部28からは、撮影した映像を表すインタレース映像信号が非同期で出力される。また、画像処理装置14から映像取得装置12に映像取り込み開始通知が与えられ、この映像取り込み開始通知をトリガとして、映像取得装置12のタイミング判定部32によって、図7に示すタイミング判定処理が実行される。
That is, when the user operates the operation unit (not shown) to start the operation of the
タイミング判定処理のステップ100において、タイミング判定部32は、n台の撮像部28から非同期で入力されるn個のインタレース映像信号の対応するフレームの各々の時間ずれの最小値を表す変数dt_minに、初期値として大きな値を設定する。また、ステップ102において、タイミング判定部32は、n個の取り込み処理部30に対してインタレース映像信号の取り込み開始を指示する。これにより、n個の取り込み処理部30の各々から、インタレース映像信号の各フィールドの入力開始タイミングの検出結果及び各フィールドの奇偶の判定結果が繰り返し出力される。
In
次のステップ104において、タイミング判定部32は、先頭(基準)とするインタレース映像信号に対する判定対象のフィールドとして奇数フィールドを設定する。ステップ106において、タイミング判定部32は、先頭(基準)とするインタレース映像信号を識別するための変数iに初期値として1を設定する。
In the next step 104, the
ステップ108において、タイミング判定部32は、先頭(基準)とするインタレース映像信号に対し、判定対象のフィールドとして奇数フィールドが設定されているか否かを判定する。先頭(基準)とするインタレース映像信号に対し、判定対象のフィールドとして奇数フィールドが設定されている場合、ステップ108の判定が肯定されてステップ110へ移行する。
In
ステップ110において、タイミング判定部32は、先頭(基準)とするインタレース映像信号Aiを取り込む取り込み処理部30により、インタレース映像信号Aiの奇数フィールドの入力開始タイミングが検出されるまで待機する。インタレース映像信号Aiの奇数フィールドの入力開始タイミングが検出されると、ステップ110からステップ116へ移行し、タイミング判定部32はタイマを0にリセットする。
In step 110, the
一方、先頭(基準)とするインタレース映像信号Aiに対し、判定対象のフィールドとして偶数フィールドが設定されている場合、ステップ108の判定が否定されてステップ112へ移行する。ステップ112において、タイミング判定部32は、先頭(基準)とするインタレース映像信号Aiを取り込む取り込み処理部30により、インタレース映像信号Aiの偶数フィールドの入力開始タイミングが検出されるまで待機する。インタレース映像信号Aiの偶数フィールドの入力開始タイミングが検出されると、ステップ112からステップ114へ移行し、タイミング判定部32はタイマを0にリセットする。
On the other hand, if an even field is set as the determination target field for the interlaced video signal Ai as the head (reference), the determination in
次のステップ118において、タイミング判定部32は、残りのインタレース映像信号を取り込むn−1個の取り込み処理部30の各々により、残りのインタレース映像信号の最初のフィールドの入力開始タイミングが各々検出されるまで待機する。残りのn−1個のインタレース映像信号について、最初のフィールドの入力開始タイミングが各々検出されると、ステップ118からステップ120へ移行し、タイミング判定部32は、ずれ時間dtとしてタイマから時間を取得する。
In the next step 118, the
次のステップ122において、タイミング判定部32は、n−1個の取り込み処理部30によって最初のフィールドの入力開始タイミングが検出された順序に基づき、フィールドの入力開始タイミングが最後に検出されたインタレース映像信号の番号Sを取得する。また、タイミング判定部32は、先頭(基準)とするインタレース映像信号Aiを含むn個のインタレース映像信号の各々の最初のフィールドが奇数フィールドか偶数フィールドかを表す奇偶リストflistを取得する。
In the next step 122, the
次のステップ124において、タイミング判定部32は、ステップ120で取得したずれ時間dtが変数dt_minより小さいか否か判定する。ずれ時間dtが変数dt_min以上の場合、ステップ124の判定が否定されて後述のステップ128へ移行する。一方、ずれ時間dtが変数dt_minよりも小さい場合、タイミング判定部32は、ずれ時間の最小値が更新された(ずれ時間の新たな最小値が得られた)と判断し、ステップ126へ移行する。
In the
ステップ126において、タイミング判定部32は、新たに得られたずれ時間の最小値を変数dt_minに設定すると共に、ずれ時間の最小値が得られるときの先頭のインタレース映像信号の番号を表す変数i_minに、変数iの現在の値を設定する。また、タイミング判定部32は、ずれ時間の最小値が得られるときの最後のインタレース映像信号の番号を表す変数S_minに、先のステップ122で取得した番号S(フィールドの入力開始タイミングが最後に検出されたインタレース映像信号の番号)を設定する。更に、タイミング判定部32は、ずれ時間の最小値が得られるときの奇偶リストflist_minに、先のステップ122で取得した奇偶リストflistを設定する。
In
次のステップ128において、タイミング判定部32は、変数iを1だけインクリメントする。ステップ130において、タイミング判定部32は、変数iがインタレース映像信号の総数n以下であるか否か判定する。変数iが総数n以下の場合は、ステップ130の判定が肯定されてステップ108へ戻り、ステップ130の判定が否定される迄ステップ108〜ステップ130が繰り返される。これにより、判定対象のフィールドが奇数フィールドの場合に、ずれ時間dtが最小となるときの、先頭(基準)とするインタレース映像信号の番号i_min、最後のインタレース映像信号の番号S_min、奇偶リストflist_minが求まる。
In the
また、変数iが総数nより大きくなると、ステップ130の判定が否定されてステップ132へ移行する。ステップ132において、タイミング判定部32は、奇数フィールド及び偶数フィールドを判定対象のフィールドに各々設定して上記処理を行ったか否か判定する。ステップ132の判定が否定された場合はステップ134へ移行し、タイミング判定部32は、先頭(基準)とするインタレース映像信号に対する判定対象のフィールドとして、偶数フィールドを設定する。ステップ134の処理を行うとステップ106に戻り、ステップ132の判定が肯定される迄、ステップ106〜ステップ134を繰り返す。そしてステップ132の判定が肯定されると、タイミング判定部32はタイミング判定処理を終了する。
When the variable i becomes larger than the total number n, the determination at
これにより、判定対象のフィールドが奇数/偶数のフィールドの各場合を含めてずれ時間dtが最小となるときの、先頭(基準)とするインタレース映像信号の番号i_min、最後のインタレース映像信号の番号S_min、奇偶リストflist_minが求まる。タイミング判定部32は、タイミング判定処理が終了すると、インタレース映像信号の最適な取得順序として、最終的に得られた最後の(最後に取得する)インタレース映像信号の番号S_minを完了通知部34に出力する。
As a result, the number i_min of the interlace video signal used as the head (reference) and the last interlace video signal when the shift time dt is minimum including the cases where the field to be judged is odd / even are included. The number S_min and the odd / even list flist_min are obtained. When the timing determination process is completed, the
また、タイミング判定部32は、最終的に得られた奇偶リストflist_minに基づいて、n個の取り込み処理部30の書込処理部42に対し、「奇数完了時通知設定」又は「偶数完了時通知設定」を出力する。例えば、或る取り込み処理部30で取得されるインタレース映像信号について、最初のフィールドとして奇数フィールドが設定されている場合、タイミング判定部32は、当該取り込み処理部30の書込処理部42に対して「偶数完了時通知設定」を出力する。また、或る取り込み処理部30で取得されるインタレース映像信号について、最初のフィールドとして偶数フィールドが設定されている場合、タイミング判定部32は、当該取り込み処理部30の書込処理部42に対して「奇数完了時通知設定」を出力する。
In addition, the
また、タイミング判定部32によってタイミング判定処理が行われ、n個の取り込み処理部30の書込処理部42に「奇数完了時通知設定」又は「偶数完了時通知設定」が出力されると、個々の取り込み処理部30でインタレース映像信号の取り込みが行われる。以下、図8を参照し、個々の取り込み処理部30によるインタレース映像信号の取り込みにおける処理の流れを説明する。
In addition, when the timing determination process is performed by the
ステップ140において、取り込み処理部30の入力部36は、対応する撮像部28からインタレース映像信号を取り込み、取り込んだインタレース映像信号がアナログ信号であればデジタル信号に変換した後に奇偶通知部38に出力する処理を開始する。ステップ142において、奇偶通知部38は、インタレース映像信号の任意のフィールドの入力が開始されるタイミングを検出したか否か判定し、判定が肯定される迄ステップ142を繰り返す。
In step 140, the
奇偶通知部38がインタレース映像信号の任意のフィールドの入力開始タイミングを検出すると、ステップ142の判定が肯定されてステップ144へ移行する。ステップ144において、奇偶通知部38は、インタレース映像信号のうち入力が開始されるフィールドが奇数フィールドか偶数フィールドかを検出し、検出結果をバッファ管理部40(のバッファ切替部50)及び書込処理部42に各々通知する。
When the odd /
ステップ146において、入力が開始されるフィールドの奇偶の検出結果が奇偶通知部38から通知されたバッファ管理部40のバッファ切替部50は、バッファ管理部40のバッファ番号算出部48に対してバッファ領域の状態番号の遷移を指示する。状態番号の遷移が指示されると、バッファ番号算出部48は、自身が保持している状態番号を1だけインクリメントすると共に、インクリメント後の状態番号が3よりも大きい場合は状態番号を1に戻すことで、バッファ領域の状態番号を遷移させる。これにより、図4に示すように、書込用の2個のバッファ領域のうち書込用第1バッファが待機用バッファ(フレーム確定バッファ)に、書込用第2バッファが書込用第1バッファに、待機用バッファが書込用第2バッファに切り替わることになる。
In
次のステップ148において、書込処理部42は、奇偶通知部38によって入力開始タイミングが検出されたフィールド(書込対象のフィールド)のデータを書込用バッファ領域へ書き込むようバッファ管理部40へ指示する。ステップ150において、データの書き込みが指示されたバッファ管理部40のバッファ番号算出部48は、バッファ循環テーブル記憶部46に記憶されているバッファ循環テーブルを参照する。そしてバッファ番号算出部48は、現在保持しているバッファ領域の状態番号で書込用に設定されている2個のバッファ領域の論理アドレスを取得し、取得した2個のバッファ領域の論理アドレスを物理メモリ番号算出部54へ出力し、データの書き込みを指示する。
In the next step 148, the
ステップ152において、物理メモリ番号算出部54は、論理バッファ物理メモリ対応表記憶部52に記憶されている論理バッファ物理メモリ対応表を参照する。そして物理メモリ番号算出部54は、バッファ番号算出部48より入力された論理アドレスに基づいて、2個の書込用バッファ領域の物理アドレスを認識する。次のステップ154において、物理メモリ番号算出部54は、物理アドレスを認識した2個の書込用バッファ領域に、書込対象のフィールドのデータを書き込む。
In
2個の書込用バッファ領域への書込対象のフィールドのデータの書き込みが完了すると、次のステップ156において、書込処理部42は、書込対象のフィールドが書込完了時に通知する完了時通知フィールドか否か判定する。この判定は、タイミング判定部32から書込処理部42に「奇数完了時通知設定」が入力されていた場合には、書込対象のフィールドが奇数フィールドの場合に肯定され、書込対象のフィールドが偶数フィールドの場合に否定される。また、ステップ156の判定は、タイミング判定部32から書込処理部42に「偶数完了時通知設定」が入力されていた場合には、書込対象のフィールドが偶数フィールドの場合に肯定され、書込対象のフィールドが奇数フィールドの場合に否定される。
When the writing of the data of the write target field to the two write buffer areas is completed, in the
ステップ156の判定が否定された場合はステップ160へ移行する。また、ステップ156の判定が肯定された場合はステップ158へ移行し、ステップ158において、書込処理部42は、完了通知部34へ取得完了通知を出力する。またステップ160において、取り込み処理部30は、インタレース映像信号の入力が終了したか否か判定する。判定が否定された場合はステップ142に戻り、インタレース映像信号の入力が継続されている間、ステップ142〜ステップ160が繰り返される。そして、インタレース映像信号の入力が終了すると上述した一連の処理を終了する。
If the determination in
上述した処理について、図9を参照して更に説明する。図9に示すように、個々の取り込み処理部30に入力されたインタレース映像信号は、各フィールドのデータが、論理アドレスが{バッファ1}〜{バッファ3}のバッファ領域のうち、入力開始時点で書込用に設定された2個のバッファ領域に各々書き込まれる。また、図9に示すように、入力されたインタレース映像信号の各フィールド毎に、3個のバッファ領域のうち書込用に設定された2個のバッファ領域が循環的に切り替わる。
The processing described above will be further described with reference to FIG. As shown in FIG. 9, the interlaced video signal input to each
例えば、図9において、最初に入力された奇数フィールドのデータは、当該奇数フィールドの入力開始時点で書込用に設定されている論理アドレス{バッファ1、バッファ2}のバッファ領域に各々書き込まれる。また、最初の奇数フィールドのデータの書き込みが完了し、2番目のフィールド(偶数フィールド)のデータの入力が開始される時点では書込用のバッファ領域が切り替わる。従って、図9において、2番目のフィールド(偶数フィールド)のデータは、当該フィールドの入力開始時点で書込用に設定されている論理アドレス{バッファ2、バッファ3}のバッファ領域に各々書き込まれる。また、2番目のフィールド(偶数フィールド)のデータの書き込みが完了した時点で、論理アドレス{バッファ2}のバッファ領域は、直前の奇数フィールド→偶数フィールドの順に各フィールドのデータを合成した1フレーム分のデータが格納された状態となる。
For example, in FIG. 9, the odd field data input first is written in the buffer area of the logical address {
また、2番目のフィールド(偶数フィールド)のデータの書き込みが完了し、3番目のフィールド(奇数フィールド)のデータの入力が開始される時点では書込用のバッファ領域が更に切り替わる。従って、図9において、3番目のフィールド(奇数フィールド)のデータは、当該フィールドの入力開始時点で書込用に設定されている論理アドレス{バッファ3、バッファ1}のバッファ領域に各々書き込まれる。また、3番目のフィールド(奇数フィールド)のデータの書き込みが完了した時点で、論理アドレス{バッファ3}のバッファ領域は、直前の偶数フィールド→奇数フィールドの順に各フィールドのデータを合成した1フレーム分のデータが格納された状態となる。
At the time when the writing of data in the second field (even field) is completed and the input of data in the third field (odd field) is started, the buffer area for writing is further switched. Therefore, in FIG. 9, the data of the third field (odd field) is written in the buffer area of the logical address {
また、3番目のフィールド(奇数フィールド)のデータの書き込みが完了し、4番目のフィールド(偶数フィールド)のデータの入力が開始される時点では書込用のバッファ領域が更に切り替わる。従って、図9において、4番目のフィールド(偶数フィールド)のデータは、当該フィールドの入力開始時点で書込用に設定されている論理アドレス{バッファ1、バッファ2}のバッファ領域に各々書き込まれる。また、4番目のフィールド(偶数フィールド)のデータの書き込みが完了した時点で、論理アドレス{バッファ1}のバッファ領域は、直前の奇数フィールド→偶数フィールドの順に各フィールドのデータを合成した1フレーム分のデータが格納された状態となる。
At the time when the writing of data in the third field (odd field) is completed and the input of data in the fourth field (even field) is started, the buffer area for writing is further switched. Therefore, in FIG. 9, the data in the fourth field (even field) is written in the buffer areas of the logical addresses {
このように、本実施形態において、取り込み処理部30は、論理アドレス{バッファ1}〜{バッファ3}の3個のバッファ領域の中から書込用のバッファ領域として2個のバッファ領域を循環的に選択し、各フィールドのデータを2個のバッファ領域に各々書き込む。また、3個のバッファ領域のうち最新のデータが格納されているバッファ領域も循環的に切り替わり、当該バッファ領域に格納されている1フレーム分のデータも、奇数→偶数フィールドの順のデータと偶数→奇数フィールドの順のデータとに循環的に切り替わる。
As described above, in this embodiment, the
また、書込処理部42に「奇数完了時通知設定」が入力されていた場合、図9に「奇数完了時通知設定の場合」と表記して示すように、奇数フィールドのデータの書き込みが完了したタイミングで書込処理部42から完了通知部34へ取得完了通知が出力される。一方、書込処理部42に「偶数完了時通知設定」が入力されていた場合、図9に「偶数完了時通知設定の場合」と表記して示すように、偶数フィールドのデータの書き込みが完了したタイミングで書込処理部42から完了通知部34へ取得完了通知が出力される。
Also, when “odd completion notification setting” is input to the
図8に示す処理は個々の取り込み処理部30で各々行われるが、個々の取り込み処理部30にはインタレース映像信号が非同期に入力されるので、図10に示すように、個々の取り込み処理部30の書込処理部42からも取得完了通知が非同期に出力される。完了通知部34は、任意の取り込み処理部30から取得完了通知が入力される度に、取得完了通知の入力元が、タイミング判定部32から入力された最後に取得するインタレース映像信号の番号S_minに対応する取り込み処理部30か否か判定する。
The processing shown in FIG. 8 is performed by each
完了通知部34は、取得完了通知の入力元が、最後に取得するインタレース映像信号の番号S_minに対応する取り込み処理部30でない場合には、何も処理を行わない。また、取得完了通知の入力元が、最後に取得するインタレース映像信号の番号S_minに対応する取り込み処理部30である場合、完了通知部34は、画像処理装置14へ同期取得完了通知を送信する。
The
図10は、最初の(最初に取得する)インタレース映像信号が映像信号2、最後の(最後に取得する)インタレース映像信号が映像信号1で、映像信号1に対応する取り込み処理部30から取得完了通知が入力されると同期取得完了通知が送信される例を示している。このように、完了通知部34は、最後に取得するインタレース映像信号に対応する取り込み処理部30から取得完了通知が入力される度に同期取得完了通知を送信することを、インタレース映像信号の1フレーム毎に繰り返す。
In FIG. 10, the first (first acquired) interlaced video signal is the
画像処理装置14は、映像取得装置12の完了通知部34から受信した同期取得完了通知に応答して、n個のインタレース映像信号の各々の対応するフレームのデータを1フレーム分取得するために、映像取得装置12へ映像取得要求通知を送信する。映像取得装置12は、画像処理装置14から映像取得要求通知を受信すると、受信した映像取得要求通知をn個の取り込み処理部30の映像出力部44に各々分配する。これにより、個々の取り込み処理部30で1フレーム分のインタレース映像信号のデータの出力が行われる。以下、図11を参照し、個々の取り込み処理部30による1フレーム分のインタレース映像信号のデータの出力における処理の流れを説明する。
In response to the synchronization acquisition completion notification received from the
ステップ170において、映像出力部44は、画像処理装置14から映像取得要求通知を受信したか否か判定し、判定が肯定される迄ステップ170を繰り返す。画像処理装置14から映像取得要求通知を受信すると、ステップ170の判定が肯定されてステップ172へ移行する。ステップ172において、映像出力部44は、バッファ管理部40に対して出力バッファの設定を要求する。
In
出力バッファの設定が要求されると、次のステップ174において、バッファ管理部40のバッファ番号算出部48は、バッファ循環テーブル記憶部46に記憶されているバッファ循環テーブルを参照する。また、バッファ番号算出部48は、現在保持しているバッファ領域の状態番号で出力用又は待機用に設定されている2個のバッファ領域の論理アドレスをバッファ循環テーブルから取得する。そしてバッファ番号算出部48は、取得した2個のバッファ領域の論理アドレスを物理メモリ番号算出部54へ出力し、それぞれのバッファ領域の論理アドレスの入れ替えを指示する。
When the setting of the output buffer is requested, in the
ステップ176において、バッファ管理部40の物理メモリ番号算出部54は、論理バッファ物理メモリ対応表記憶部52に記憶されている論理バッファ物理メモリ対応表を参照する。そして、物理メモリ番号算出部54は、バッファ番号算出部48から論理アドレスが入力された2個のバッファ領域の物理アドレスを認識する。また、ステップ178において、物理メモリ番号算出部54は、物理アドレスを認識した2個のバッファ領域の論理アドレスが入れ替わるように論理バッファ物理メモリ対応表を更新する。具体的には、出力用に設定されていたバッファ領域の論理アドレスを、待機用に設定されていたバッファ領域の論理アドレスへ変更し、待機用に設定されていたバッファ領域の論理アドレスを、出力用に設定されていたバッファ領域の論理アドレスへ変更する。これにより、出力用のバッファ領域と待機用のバッファ領域の物理メモリが入れ替わり、出力バッファの設定が完了する。
In
続いてステップ180において、映像出力部44は、バッファ管理部40に対して出力バッファからのデータ出力を要求する。次のステップ182において、バッファ番号算出部48は、バッファ循環テーブルを参照し、現在保持しているバッファ領域の状態番号で出力用に設定されているバッファ領域の論理アドレスをバッファ循環テーブルから取得する。そしてバッファ番号算出部48は、取得した論理アドレスを物理メモリ番号算出部54へ出力し、出力用のバッファ領域からのデータの読み出しを指示する。
In
ステップ184において、物理メモリ番号算出部54は、論理バッファ物理メモリ対応表を参照し、バッファ番号算出部48から論理アドレスが入力された出力用のバッファ領域の物理アドレスを認識する。次のステップ186において、物理メモリ番号算出部54は、物理アドレスを認識した出力用のバッファ領域から1フレーム分のデータを読み出し、読み出したデータを映像出力部44へ出力する。そして、映像出力部44へ出力された1フレーム分のデータは、映像出力部44から画像処理装置14へ送信される。
In
上述した処理について、図12を参照して更に説明する。なお、図12は例として、書込処理部42に「奇数完了時通知設定」が入力されており、書込用のバッファ領域に奇数フィールドのデータの書き込みが完了したタイミングで完了通知部34へ取得完了通知が出力される取り込み処理部30における動作を示す。
The processing described above will be further described with reference to FIG. As an example, FIG. 12 shows that the “odd completion notification setting” is input to the
まず、論理アドレス{バッファ3}のバッファ領域に対し、偶数フィールド→奇数フィールドの順に1フレーム分のデータの書き込みが完了した時点(図12の(1)参照)で、取り込み処理部30の書込処理部42から完了通知部34に取得完了通知が出力される。前述のように、完了通知部34は、最後に取得するインタレース映像信号に対応する取り込み処理部30から取得完了通知が入力される度に、画像処理装置14へ同期取得完了通知を送信する。画像処理装置14は、映像取得装置12から同期取得完了通知を受信すると、映像取得装置12へ映像取得要求通知を送信する(図12の(2)参照)。
First, when the writing of data for one frame is completed in the order of even field → odd field in the buffer area of the logical address {buffer 3} (see (1) in FIG. 12), An acquisition completion notification is output from the
映像取得装置12の取り込み処理部30は、画像処理装置14から映像取得要求通知を受信すると、映像出力部44がバッファ管理部40に対して出力バッファの設定を要求する。ここで、画像処理装置14から映像取得要求通知を受信したタイミングでは、論理アドレス{バッファ3}のバッファ領域が待機用、論理アドレス{バッファ4}のバッファ領域が出力用に設定されている(図4に示す状態番号=1の状態)。
When the
このため、出力バッファの設定要求に伴い、図5の「初期」から「C1」への遷移として示すように、論理アドレス{バッファ3}のバッファ領域と論理アドレス{バッファ4}のバッファ領域の論理アドレスが入れ替わる(図12の(3)参照)。これにより、元々は論理アドレス{バッファ3}が割り当てられ、偶数フィールド→奇数フィールドの順に1フレーム分のデータ(図12では「データ1」と表記)が格納されていたバッファ領域が、論理アドレス{バッファ4}に変更されて出力用のバッファ領域になる。そして、映像出力部44がバッファ管理部40に対して出力バッファからのデータ出力を要求すると、出力用のバッファ領域に入れ替わったバッファ領域から最新の1フレーム分のデータ(図12で「データ1」と表記したデータ)が読み出されることになる。
Therefore, in accordance with the output buffer setting request, as shown as a transition from “initial” to “C1” in FIG. 5, the logical area of the buffer area of the logical address {buffer 3} and the logical area of the buffer area of the logical address {buffer 4} The addresses are switched (see (3) in FIG. 12). As a result, the logical address {buffer 3} is originally allocated, and the buffer area in which data for one frame (indicated as “
また、論理アドレス{バッファ2}のバッファ領域に対し、偶数フィールド→奇数フィールドの順に1フレーム分のデータの書き込みが完了した時点(図12の(4)参照)でも、取り込み処理部30の書込処理部42から完了通知部34に取得完了通知が出力される。その後、映像取得装置12の取り込み処理部30は、画像処理装置14から映像取得要求通知を受信すると(図12の(5)参照)、映像出力部44がバッファ管理部40に対して出力バッファの設定を要求する。ここで、画像処理装置14から映像取得要求通知を受信したタイミングでは、論理アドレス{バッファ2}のバッファ領域が待機用、論理アドレス{バッファ4}のバッファ領域が出力用に設定されている(図4に示す状態番号=3の状態)。
Further, even when the writing of data for one frame is completed in the order of even field → odd field in the buffer area of the logical address {buffer 2} (see (4) in FIG. 12), the writing of the
このため、出力バッファの設定要求に伴い、図5の「C1」から「C2」への遷移として示すように、論理アドレス{バッファ2}のバッファ領域と論理アドレス{バッファ4}のバッファ領域の論理アドレスが入れ替わる(図12の(6)参照)。これにより、元々は論理アドレス{バッファ2}が割り当てられ、偶数フィールド→奇数フィールドの順に1フレーム分のデータ(図12では「データ2」と表記)が格納されていたバッファ領域が、論理アドレス{バッファ4}に変更されて出力用のバッファ領域になる。そして、映像出力部44がバッファ管理部40に対して出力バッファからのデータ出力を要求すると、出力用のバッファ領域に入れ替わったバッファ領域から最新の1フレーム分のデータ(図12で「データ2」と表記したデータ)が読み出されることになる。
Therefore, in accordance with the output buffer setting request, as shown as a transition from “C1” to “C2” in FIG. 5, the logical area of the buffer area of the logical address {buffer 2} and the logical area of the buffer area of the logical address {buffer 4} The addresses are switched (see (6) in FIG. 12). As a result, the logical address {buffer 2} is originally assigned, and the buffer area in which data for one frame (indicated as “
更に、論理アドレス{バッファ1}のバッファ領域に対し、偶数フィールド→奇数フィールドの順に1フレーム分のデータの書き込みが完了した時点(図12の(7)参照)でも、取り込み処理部30の書込処理部42から完了通知部34に取得完了通知が出力される。その後、映像取得装置12の取り込み処理部30は、画像処理装置14から映像取得要求通知を受信すると(図12の(8)参照)、映像出力部44がバッファ管理部40に対して出力バッファの設定を要求する。ここで、画像処理装置14から映像取得要求通知を受信したタイミングでは、論理アドレス{バッファ1}のバッファ領域が待機用、論理アドレス{バッファ4}のバッファ領域が出力用に設定されている(図4に示す状態番号=2の状態)。
Further, even when the writing of data for one frame is completed in the order of even field → odd field in the buffer area of the logical address {buffer 1} (see (7) in FIG. 12), the writing of the
このため、出力バッファの設定要求に伴い、図5の「C2」から「C3」への遷移として示すように、論理アドレス{バッファ1}のバッファ領域と論理アドレス{バッファ4}のバッファ領域の論理アドレスが入れ替わる(図12の(9)参照)。これにより、元々は論理アドレス{バッファ1}が割り当てられ、偶数フィールド→奇数フィールドの順に1フレーム分のデータ(図12では「データ3」と表記)が格納されていたバッファ領域が、論理アドレス{バッファ4}に変更されて出力用のバッファ領域になる。そして、映像出力部44がバッファ管理部40に対して出力バッファからのデータ出力を要求すると、出力用のバッファ領域に入れ替わったバッファ領域から最新の1フレーム分のデータ(図12で「データ3」と表記したデータ)が読み出されることになる。
Therefore, in accordance with the output buffer setting request, as shown as a transition from “C2” to “C3” in FIG. 5, the logical area of the buffer area of the logical address {buffer 1} and the logical area of the buffer area of the logical address {buffer 4} The addresses are switched (see (9) in FIG. 12). Thereby, the logical address {buffer 1} is originally assigned, and the buffer area in which data for one frame (indicated as “
図11に示す処理及び図12に示す動作は個々の取り込み処理部30で各々行われる。このため、映像取得装置12が画像処理装置14から映像取得要求通知を受信する度に、個々の取り込み処理部30からは、図13に示すように、タイミング判定部32で判定されたフレーム構造で最新の1フレーム分のデータが画像処理装置14へ各々送信される。画像処理装置14は、映像取得装置12の個々の取り込み処理部30から受信した対応するフレームのデータに基づいて、ステレオ測距処理や、複数の映像信号が表す映像をフレーム単位で合成した映像の生成等の画像処理を行う。そして、画像処理装置14は、ステレオ測距処理を行った場合には、距離測定対象の物体迄の距離を測定した結果を出力し、映像の生成処理を行った場合には、生成した映像をフレーム単位で表示部に表示させる等の処理を行う。
The processing shown in FIG. 11 and the operation shown in FIG. For this reason, each time the video acquisition device 12 receives a video acquisition request notification from the image processing device 14, each
このように、第1実施形態では、非同期に入力されるn個のインタレース映像信号の対応するフレームの時間ずれが最小となるように、各インタレース映像信号の取得順序及び各インタレース映像信号の対応するフレームのフレーム構造を判定している。そして、判定したフレーム構造のデータの書き込みが完了したことが、判定した取得順序の順に個々の取り込み処理部30から通知されると、個々の取り込み処理部30から対応するフレームのデータを出力させている。これにより、図13にも示すように、n個のインタレース映像信号の対応するフレームの時間ずれが最大でも±1/2フィールド時間(フレームレートの周期の±1/4)未満、すなわち1フィールド時間(フレームレートの周期の1/2)未満に抑制される。従って、画像処理装置14で行われる画像処理の処理精度を向上させることができ、例えばステレオ測距処理については、フレームレートの1周期分の時間ずれがある場合と比較して、測距誤差を削減することができる。
Thus, in the first embodiment, the acquisition order of each interlace video signal and each interlace video signal are set so that the time lag of the corresponding frames of n interlace video signals input asynchronously is minimized. The frame structure of the corresponding frame is determined. When it is notified from the individual
また、第1実施形態では、個々の映像信号に対応して各々4個のバッファ領域を設け、そのうちの1個を出力用に設定し、残りの3個のバッファ領域のうちの2個を書込用に、1個を待機用に設定している。また、2個の書込用のバッファ領域に同一フィールドのデータを各々書き込むと共に、書込用の2個のバッファ領域を、各フィールドの入力が開始されるタイミングで循環するように切替えている。そして、画像処理装置14から映像取得要求通知を受信した場合に、最新のデータが格納されている待機用のバッファ領域と出力用のバッファ領域を入れ替えている。これにより、4個のバッファ領域の間でデータを複写する処理が不要となり、画像処理装置14からの映像取得要求通知に対し、最新の1フレームのデータを短時間で出力することができる。 In the first embodiment, four buffer areas are provided for each video signal, one of them is set for output, and two of the remaining three buffer areas are written. One is set for standby. In addition, the data of the same field is written in two buffer areas for writing, and the two buffer areas for writing are switched so as to circulate at the timing when the input of each field is started. When a video acquisition request notification is received from the image processing apparatus 14, the standby buffer area in which the latest data is stored and the output buffer area are switched. As a result, the process of copying data between the four buffer areas is not required, and the latest one frame of data can be output in a short time in response to a video acquisition request notification from the image processing apparatus 14.
〔第2実施形態〕
次に開示の技術の第2実施形態を説明する。なお、第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。第2実施形態は第1実施形態と比較して、バッファメモリ20のバッファ領域に書き込む1フレーム分のデータのフレーム構造が固定されている(例えば1フレーム分の画像を奇→偶のフィールド順に取得するフレーム構造に固定されている)点が主に相違している。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the disclosed technique will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted. Compared to the first embodiment, the second embodiment has a fixed frame structure of one frame of data to be written in the buffer area of the buffer memory 20 (for example, an image of one frame is obtained in the order of odd to even fields. The main difference is that the frame structure is fixed).
図14に示すように、第2実施形態に係る映像取得装置12は、n台(nは2以上の整数)の撮像部28に対応して設けられたn個の取り込み処理部230、タイミング判定部232及び完了通知部34を備えている。なお、タイミング判定部232は、開示の技術における判定部の一例である。
As shown in FIG. 14, the video acquisition device 12 according to the second embodiment includes n
n個の取り込み処理部230は、n台の撮像部28のうち対応する撮像部28から入力されるインタレース映像信号を各々取り込む。本第2実施形態では、バッファメモリ20の記憶領域が個々の取り込み処理部230に対応するn個の記憶領域(バッファ)に分割され、n個のバッファには、インタレース映像信号の1フレーム分のデータを記憶可能なバッファ領域が各々3個設けられている。個々の取り込み処理部230は、取り込んだインタレース映像信号のデータを書き込むバッファ領域をフレーム単位で切り替えながら、フレーム構造が固定された1フレーム分のデータを何れか1つのバッファ領域に書き込む。そして取り込み処理部230は、画像処理装置14から映像取得要求通知を受信する度に、バッファ領域に格納されている最新の1フレーム分のデータを読み出して画像処理装置14へ送信する。
The n
タイミング判定部232は、画像処理装置14から映像取得装置12に映像取り込み開始通知が与えられると、n個のインタレース映像信号の各々の対応するフレームのインタレース映像信号を単位とする最適な取得順序を判定する。この最適な取得順序は、n台の撮像部28から非同期に入力されるn個のインタレース映像信号に対して個々の取り込み処理部230で各々検出されたフレーム開始タイミングに基づき、n個の映像信号の対応するフレームの時間ずれが最小になるように判定される。また、タイミング判定部232は、インタレース映像信号を単位とする最適な取得順序の判定結果を完了通知部34に出力する。
When a video capture start notification is given from the image processing device 14 to the video acquisition device 12, the
n個の取り込み処理部230の各々は、入力部36、フレーム通知部234、バッファ管理部40、書込処理部236及び映像出力部44を備えている。なお、フレーム通知部234は開示の技術における通知部の一例である。
Each of the n
フレーム通知部234は、入力部36から入力されたインタレース映像信号のフレームを単位とする入力開始タイミングを検出し、検出結果をバッファ管理部40(のバッファ切替部50)及びタイミング判定部32に各々通知する。またフレーム通知部234は、入力部36から入力されたインタレース映像信号を書込処理部236へ出力する。
The
書込処理部236は、フレーム通知部234から入力されたインタレース映像信号のデータを、1フレームを単位として、バッファ管理部40によって書込用に設定された単一のバッファ領域に、バッファ管理部40を通じて書き込む。そして書込処理部236は、書込用のバッファ領域への1フレーム分のデータの書き込みが完了する度に、完了通知部34へ取得完了通知を出力する。
The
バッファ管理部40は、バッファメモリ20の単一の取り込み処理部30に対応するバッファに設けられた3個のバッファ領域に対し、書込用/出力用/待機用の用途を設定すると共に、用途の設定を適宜変更し、かつ各バッファ領域の論理アドレスを管理する。バッファ管理部40は、第1実施形態と同様に、バッファ循環テーブル記憶部46、バッファ番号算出部48、バッファ切替部50、論理バッファ物理メモリ対応表記憶部52及び物理メモリ番号算出部54を備えている。
The
バッファ循環テーブル記憶部46は、一例として図15に示すようなバッファ循環テーブルを記憶している。バッファ循環テーブルは、バッファ領域の状態番号が各値(本第2実施形態では1,2)の場合について、3個のバッファ領域の各々の用途を規定する情報が登録されたテーブルである。
The buffer circulation
図15に示すように、本第2実施形態では、3個のバッファ領域のうちの1個のバッファ領域が書込用に、別の1個のバッファ領域が待機用に、残りの1個のバッファ領域が出力用に設定される。また、バッファ循環テーブルに設定されている「バッファ1」〜「バッファ3」は、3個のバッファ領域に対して各々設定される論理アドレスである。論理アドレスが{バッファ3}のバッファ領域は、バッファ領域の状態番号の遷移に拘わらず常に出力用に設定され、論理アドレスが{バッファ1},{バッファ2}のバッファ領域は、バッファ領域の状態番号の遷移に伴って書込用又は待機用に設定される。
As shown in FIG. 15, in the second embodiment, one buffer area of the three buffer areas is used for writing, another buffer area is used for waiting, and the remaining one buffer area is used. The buffer area is set for output. “
バッファ番号算出部48はバッファ領域の現在の状態番号を保持しており、バッファ切替部50からバッファ領域の状態番号の遷移が指示される度に、保持している状態番号が1→2→1→2→…と循環するように変更する。また、バッファ番号算出部48は、書込処理部42から書込用のバッファ領域へのデータの書き込みが指示されると、バッファ循環テーブルを参照し、保持しているバッファ領域の状態番号で書込用に設定されている1個のバッファ領域の論理アドレスを認識する。そして、認識した1個のバッファ領域の論理アドレスを物理メモリ番号算出部54へ出力する。
The buffer
また、バッファ番号算出部48は、映像出力部44から出力バッファ設定要求が入力されると、バッファ循環テーブルを参照し、保持しているバッファ領域の状態番号で待機用又は出力用に設定されている2個のバッファ領域の論理アドレスを認識する。そして、認識した2個のバッファ領域の論理アドレスを物理メモリ番号算出部54へ出力し、それぞれのバッファ領域の入れ替えを指示する。更に、バッファ番号算出部48は、映像出力部44より出力用のバッファ領域からのデータの読み出しが指示されると、出力用に設定されているバッファ領域の論理アドレス{バッファ3}を物理メモリ番号算出部54へ出力し、データの読み出しを指示する。
Also, when an output buffer setting request is input from the
バッファ切替部50は、入力部36からインタレース映像信号の1フレームの入力が開始されるタイミングの検出結果がフレーム通知部234から入力される度に、バッファ番号算出部48に対してバッファ領域の状態番号の遷移を指示する。
Whenever the detection result of the timing at which the input of one frame of the interlaced video signal is started from the
論理バッファ物理メモリ対応表記憶部52は、一例として図16の各行に示すような論理バッファ物理メモリ対応表を記憶している。論理バッファ物理メモリ対応表は、論理アドレス{バッファ1}〜{バッファ3}が割り当てられた3個のバッファ領域について、各々の物理アドレスが登録されたテーブルである。
As an example, the logical buffer physical memory correspondence
物理メモリ番号算出部54は、バッファ番号算出部48から書込用の1個のバッファ領域の論理アドレスが入力されると、論理バッファ物理メモリ対応表を参照し、書込用の1個のバッファ領域の物理アドレスを認識する。そして、書込処理部42から入力された書込対象のデータを、物理アドレスを認識した1個の書込用のバッファ領域に書き込む。また、物理メモリ番号算出部54は、バッファ番号算出部48から2個のバッファ領域の論理アドレスが入力されて入れ替えが指示されると、前記2個のバッファ領域に付与されている論理アドレスが入れ替わるように論理バッファ物理メモリ対応表を更新する。更に、物理メモリ番号算出部54は、バッファ番号算出部48から出力用のバッファ領域の論理アドレスが入力されてデータの読み出しが指示されると、論理バッファ物理メモリ対応表を参照し、出力用のバッファ領域の物理アドレスへ認識する。そして、物理アドレスを認識した出力用のバッファ領域から1フレーム分のデータを読み出し、読み出したデータを映像出力部44へ出力させる。
When the logical address of one buffer area for writing is input from the buffer
次に本第2実施形態の作用を説明する。複数の映像信号が非同期に入力される場合、前述のように、同一の画像処理に用いられる複数の映像信号の対応するフレームが撮像されて取得されるタイミングに、最大でフレームレートの1周期分のずれが生ずる。これに対し、図6を用いて第1実施形態で説明したように、非同期に入力される複数の映像信号から1フレーム毎に一定のフレーム構造のデータを取得する場合にも、複数の映像信号の取得順序を変更設定することで、対応するフレームの時間ずれを小さくできる。例えば図6の例では、映像信号の取得順序を映像信号3→映像信号4→映像信号1→映像信号2の順とすれば、複数の映像信号の対応するフレームの時間ずれが、フレームレートの1周期の±1/2(30フレーム/秒であれば16.7ms)未満、すなわちフレームレートの1周期未満に短縮される。
Next, the operation of the second embodiment will be described. When a plurality of video signals are input asynchronously, as described above, at the timing when the corresponding frames of the plurality of video signals used for the same image processing are imaged and acquired, a maximum of one period of the frame rate is obtained. Deviation occurs. On the other hand, as described in the first embodiment with reference to FIG. 6, a plurality of video signals can be obtained even when data having a fixed frame structure is acquired for each frame from a plurality of video signals input asynchronously. By changing the acquisition order, the time lag of the corresponding frame can be reduced. For example, in the example of FIG. 6, if the video signal acquisition order is
上記に基づき、本第2実施形態では、タイミング判定部232により、以下で説明するタイミング判定処理が行われることで、インタレース映像信号の対応するフレームの時間ずれが最小になるように、インタレース映像信号の取得順序が最適化される。
Based on the above, in the second embodiment, the
すなわち、利用者が操作部(図示省略)を操作して映像処理装置10の作動を開始させると、n台の撮像部28が撮像を開始し、n台の撮像部28からは、撮影した映像を表すインタレース映像信号が非同期で出力される。また、画像処理装置14から映像取得装置12に映像取り込み開始通知が与えられ、この映像取り込み開始通知をトリガとして、映像取得装置12のタイミング判定部232によって、図17に示すタイミング判定処理が実行される。
That is, when the user operates the operation unit (not shown) to start the operation of the
タイミング判定処理のステップ100において、タイミング判定部232は、n台の撮像部28から非同期で入力されるn個のインタレース映像信号の対応するフレームの時間ずれの最小値を表す変数dt_minに、初期値として大きな値を設定する。また、ステップ102において、タイミング判定部232は、n個の取り込み処理部230に対してインタレース映像信号の取り込み開始を指示する。これにより、n個の取り込み処理部230の各々から、フレーム入力開始タイミングの検出結果が繰り返し出力される。ステップ106において、タイミング判定部232は、先頭(基準)とするインタレース映像信号を識別するための変数iに初期値として1を設定する。
In
次のステップ260において、タイミング判定部232は、先頭(基準)とするインタレース映像信号Aiを取り込む特定の取り込み処理部230により、インタレース映像信号Aiのフレームの入力開始タイミングが検出される迄待機する。インタレース映像信号Aiのフレームの入力開始タイミングが検出されると、ステップ260からステップ116へ移行し、タイミング判定部232はタイマを0にリセットする。
In the
次のステップ262において、タイミング判定部232は、残りのインタレース映像信号を取り込むn−1個の取り込み処理部230の各々により、残りのインタレース映像信号のフレームの入力開始タイミングが各々検出されるまで待機する。残りのn−1個のインタレース映像信号について、フレームの入力開始タイミングが各々検出されると、ステップ262からステップ264へ移行し、タイミング判定部232は、ずれ時間dtとしてタイマから時間を取得する。
In the
次のステップ266において、タイミング判定部232は、n−1個の取り込み処理部230によってフレームの入力開始タイミングが検出された順序に基づき、フレームの入力開始タイミングが最後に検出されたインタレース映像信号の番号Sを取得する。ステップ124において、タイミング判定部232は、ステップ264で取得したずれ時間dtが変数dt_minより小さいか否か判定する。ずれ時間dtが変数dt_min以上の場合、ステップ124の判定が否定されて後述のステップ128へ移行する。一方、ずれ時間dtが変数dt_minよりも小さい場合、タイミング判定部232は、ずれ時間の最小値が更新された(ずれ時間の新たな最小値が得られた)と判断し、ステップ268へ移行する。
In the
ステップ268において、タイミング判定部232は、新たに得られたずれ時間の最小値を変数dt_minに設定すると共に、ずれ時間の最小値が得られるときの先頭のインタレース映像信号の番号を表す変数i_minに変数iの現在の値を設定する。また、タイミング判定部232は、ずれ時間の最小値が得られるときの最後のインタレース映像信号の番号を表す変数S_minに、先のステップ266で取得した番号S(フレームの入力開始タイミングが最後に検出されたインタレース映像信号の番号)を設定する。
In
次のステップ128において、タイミング判定部232は、変数iを1だけインクリメントする。ステップ130において、タイミング判定部232は、変数iが、インタレース映像信号の総数n以下であるか否かを判定する。変数iが総数n以下の場合は、ステップ130の判定が肯定されてステップ260へ戻り、ステップ130の判定が否定される迄ステップ260,116,262〜266,124,268,128が繰り返される。これにより、ずれ時間dtが最小となるときの、先頭(基準)とするインタレース映像信号の番号i_min、最後のインタレース映像信号の番号S_minが求まる。また、変数iが総数nより大きくなるとステップ130の判定が否定され、タイミング判定部232はタイミング判定処理を終了する。
In the
これにより、ずれ時間dtが最小となるときの、先頭(基準)とするインタレース映像信号の番号i_min、最後のインタレース映像信号の番号S_minが求まる。タイミング判定部232は、タイミング判定処理が終了すると、インタレース映像信号の最適な取得順序として、最終的に得られた最後の(最後に取得する)インタレース映像信号の番号S_minを完了通知部34に出力する。
As a result, the number (i_min) of the interlace video signal used as the head (reference) and the number S_min of the last interlace video signal when the shift time dt is minimized are obtained. When the timing determination process ends, the
また、タイミング判定部232によってタイミング判定処理が行われると、個々の取り込み処理部230でインタレース映像信号の取り込みが行われる。以下、図18を参照し、個々の取り込み処理部230によるインタレース映像信号の取り込みにおける処理の流れを説明する。
Further, when the timing determination process is performed by the
ステップ270において、取り込み処理部230の入力部36は、対応する撮像部28からインタレース映像信号を取り込み、取り込んだインタレース映像信号がアナログ信号であればデジタル信号に変換した後にフレーム通知部234に出力する処理を開始する。ステップ272において、フレーム通知部234は、インタレース映像信号の任意のフレームの入力が開始されるタイミングを検出したか否か判定し、判定が肯定される迄ステップ272を繰り返す。フレーム通知部234は、インタレース映像信号の任意のフレームの入力開始タイミングを検出すると、フレームの入力開始タイミングの検出結果をバッファ管理部40(のバッファ切替部50)及び書込処理部236に各々通知する。これにより、ステップ272の判定が肯定されてステップ274へ移行する。
In
ステップ274において、フレームの入力開始タイミングの検出結果がフレーム通知部234から通知されたバッファ管理部40のバッファ切替部50は、バッファ管理部40のバッファ番号算出部48に対してバッファ領域の状態番号の遷移を指示する。状態番号の遷移が指示されると、バッファ番号算出部48は、自身が保持している状態番号を1だけインクリメントすると共に、インクリメント後の状態番号が2よりも大きい場合は状態番号を1に戻すことで、バッファ領域の状態番号を遷移させる。これにより、図15に示すように、書込用のバッファ領域が待機用バッファ(フレーム確定バッファ)に、待機用バッファが書込用バッファに入れ替わることになる。
In
次のステップ276において、書込処理部236は、フレーム通知部234によって入力開始タイミングが検出されたフレーム(書込対象のフレーム)のデータを書込用バッファ領域へ書き込むようバッファ管理部40へ指示する。ステップ278において、データの書き込みが指示されたバッファ管理部40のバッファ番号算出部48は、バッファ循環テーブル記憶部46に記憶されているバッファ循環テーブルを参照する。そしてバッファ番号算出部48は、現在保持しているバッファ領域の状態番号で書込用に設定されているバッファ領域の論理アドレスを取得し、取得したバッファ領域の論理アドレスを物理メモリ番号算出部54へ出力し、データの書き込みを指示する。
In the
ステップ280において、物理メモリ番号算出部54は、論理バッファ物理メモリ対応表記憶部52に記憶されている論理バッファ物理メモリ対応表を参照する。そして物理メモリ番号算出部54は、バッファ番号算出部48より入力された論理アドレスに基づいて、書込用バッファ領域の物理アドレスを認識する。次のステップ282において、物理メモリ番号算出部54は、物理アドレスを認識した書込用バッファ領域に、書込対象のフレームのデータを書き込む。
In
書込用バッファ領域への書込対象のフレームのデータの書き込みが完了すると、ステップ284において、書込処理部236は、完了通知部34へ取得完了通知を出力する。また、次のステップ286において、取り込み処理部230は、インタレース映像信号の入力が終了したか否か判定する。判定が否定された場合はステップ272に戻り、インタレース映像信号の入力が継続されている間、ステップ272〜ステップ286が繰り返される。そして、インタレース映像信号の入力が終了すると上述した一連の処理を終了する。
When the writing of the data of the write target frame to the write buffer area is completed, the
図18に示す処理は個々の取り込み処理部230で各々行われるが、各取り込み処理部230にはインタレース映像信号が非同期に入力されるので、図19に示すように、各取り込み処理部230の書込処理部42からも取得完了通知が非同期に出力される。完了通知部34は、任意の取り込み処理部230から取得完了通知が入力される度に、取得完了通知の入力元が、タイミング判定部232から入力された最後に取得するインタレース映像信号の番号S_minに対応する取り込み処理部230か否か判定する。
The processing shown in FIG. 18 is performed by each
完了通知部34は、取得完了通知の入力元が、最後に取得するインタレース映像信号の番号S_minに対応する取り込み処理部230でない場合には、何も処理を行わない。また、取得完了通知の入力元が、最後に取得するインタレース映像信号の番号S_minに対応する取り込み処理部230である場合、完了通知部34は、画像処理装置14へ同期取得完了通知を送信する。
The
図19は、最初の(最初に取得する)インタレース映像信号が映像信号3、最後の(最後に取得する)インタレース映像信号が映像信号2で、映像信号2に対応する取り込み処理部30から取得完了通知が入力されると同期取得完了通知を送信する例を示している。このように、完了通知部34は、最後に取得するインタレース映像信号に対応する取り込み処理部230から取得完了通知が入力される度に同期取得完了通知を送信することを、インタレース映像信号の1フレーム毎に繰り返す。
FIG. 19 shows that the first (first acquired) interlaced video signal is the
なお、同期取得完了通知を受信した画像処理装置14における処理、及び、画像処理装置14から送信された映像取得要求通知を受信した個々の取り込み処理部230における処理は、それぞれ第1実施形態と同じであるので、説明を省略する。
Note that the processing in the image processing device 14 that has received the synchronous acquisition completion notification and the processing in each
このように、第2実施形態では、非同期に入力されるインタレース映像信号の各々の対応するフレームの時間ずれが最小となるように、インタレース映像信号の最適な取得順序を決定している。また、1フレーム分のデータの書き込みが完了したことが、判定した取得順序の順に個々の取り込み処理部230から通知されると、個々の取り込み処理部230から対応するフレームのデータを出力させている。
As described above, in the second embodiment, the optimal acquisition order of interlaced video signals is determined so that the time lag of the corresponding frames of the interlaced video signals input asynchronously is minimized. In addition, when each
これにより、図19に示す「映像信号3基準での映像間の時間ずれ」を「映像信号1基準での映像間の時間ずれ」と比較しても明らかなように、n個のインタレース映像信号の対応するフレームの時間ずれを小さくすることができる。具体的には、n個のインタレース映像信号の対応するフレームの時間ずれが最大でも±1フィールド時間(フレームレートの周期の±1/2)未満、すなわち2フィールド時間(フレームレートの1周期)未満に抑制される。従って、画像処理装置14で行われる画像処理の処理精度を向上させることができ、例えばステレオ測距処理については、フレームレートの1周期分の時間ずれがある場合と比較して、測距誤差を削減することができる。
Accordingly, as shown in FIG. 19, n time-interlaced images can be clearly understood even when the “time shift between images based on the
また、第2実施形態では、個々の映像信号に対応して各々3個のバッファ領域を設け、そのうちの1個を出力用に、別の1個を書込用に、残り1個を待機用に設定している。また、書込用のバッファ領域と待機用のバッファ領域を、各フレームの入力が開始されるタイミングで入れ替えている。そして、画像処理装置14から映像取得要求通知を受信した場合に、最新のデータが格納されている待機用のバッファ領域と出力用のバッファ領域を入れ替えている。これにより、第1実施形態と同様に、3個のバッファ領域の間でデータを複写する処理が不要となり、画像処理装置14からの映像取得要求通知に対し、最新の1フレームのデータを短時間で出力することができる。 In the second embodiment, three buffer areas are provided for each video signal, one of which is for output, another is for writing, and the other is for standby. Is set. Further, the buffer area for writing and the buffer area for waiting are switched at the timing when the input of each frame is started. When a video acquisition request notification is received from the image processing apparatus 14, the standby buffer area in which the latest data is stored and the output buffer area are switched. As a result, as in the first embodiment, the process of copying data between the three buffer areas is not required, and the latest one frame of data is sent to the video acquisition request notification from the image processing apparatus 14 in a short time. Can be output.
なお、第2実施形態では、インタレース方式の映像信号を取得する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、フレーム単位で分割された他の形式の映像信号を取得するようにしてもよい。 In the second embodiment, the case where an interlace video signal is acquired has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and other types of video signals divided in units of frames may be acquired. It may be.
〔第3実施形態〕
次に、開示の技術の第3実施形態を説明する。なお、第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。第3実施形態は第1実施形態と比較して、入力されたインタレース映像信号が書き込まれるバッファメモリが、映像処理装置290のメインメモリ16内に設けられている点が相違している。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the disclosed technology will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted. The third embodiment is different from the first embodiment in that a buffer memory to which an input interlaced video signal is written is provided in the
図20に示すように、本第3実施形態に係る映像処理装置290は、映像入力制御部24、画像処理装置14、メインメモリ16、及び、これらを相互に接続するためのメイン・バス18を備えている。
As shown in FIG. 20, a
映像入力制御部24は、移動体に搭載されたn(n≧2)台の撮像部28から出力されたインタレース映像信号を各々取り込む。また、映像入力制御部24は、n個のインタレース映像信号の各々対応するフレームの時間ずれが最小になるように、n個のインタレース映像信号の取得順序及び各映像信号の各々の対応するフレームのフレーム構造を判定する処理を行う。続いて映像入力制御部24は、撮像部28から取り込んだインタレース映像信号のデータをフィールド単位でメインメモリ16内に設けられたバッファメモリに順に書き込む。
The video
なお、メインメモリ16内のバッファメモリには、個々のインタレース映像信号に対応して各々4個のバッファ領域が設けられている。映像入力制御部24は、n個のインタレース映像信号の各々に対し、4個のバッファ領域のうち書込用に設定された2個のバッファ領域に、同一フィールドのデータを各々書き込むと共に、書込用のバッファ領域がフィールド単位で循環するように切替える。更に映像入力制御部24は、n個のインタレース映像信号の各々の対応するフレームのデータをバッファメモリに各々書き込むと、画像処理装置14へ同期取得完了通知を送信することを、1フレーム毎に繰り返す。
The buffer memory in the
画像処理装置14は、映像入力制御部24から同期取得完了通知を受信すると、映像入力制御部24へ映像取得要求通知を出力する。映像入力制御部24は、画像処理装置14から映像取得要求通知を受信すると、n個のインタレース映像信号毎に、最新の1フレームのデータを格納しているバッファ領域(待機用のバッファ領域)に対応する物理メモリを、アクセス可能な状態に設定する。これにより、画像処理装置14は、バッファメモリのうちアクセス可能な状態に設定された物理メモリにアクセスし、n個のインタレース映像信号の各々の最新の1フレームのデータを読み出す。そして画像処理装置14は、読み出したデータを用いてステレオ測距処理等の画像処理を行う。
When receiving the synchronization acquisition completion notification from the video
なお、第3実施形態に係る映像処理装置290の他の構成及び作用については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
In addition, since the other structure and effect | action of the
なお、上記第3実施形態では、バッファメモリが映像処理装置290のメインメモリ16内に設けられた構成において、第1実施形態と同様に、n個のインタレース映像信号の取得順序及び各映像信号の各々の対応するフレームのフレーム構造を最適化している。しかし、これに限定されるものではなく、上記構成において、第2実施形態と同様に、一定のフレーム構造のデータをバッファに書き込み、n個のインタレース映像信号の取得順序のみを最適化するようにしてもよい。
In the third embodiment, in the configuration in which the buffer memory is provided in the
また、第1,第3実施形態では、インタレース映像信号の各フィールドの入力開始タイミングを検出し、各映像信号の取得順序及び各映像信号の各々の対応するフレームのフレーム構造を最適化していたが、これに限定されるものではない。例えば、第1,第3実施形態において、各映像信号の各フィールドの入力終了タイミングを検出し、各映像信号の取得順序及び各映像信号の各々の対応するフレームのフレーム構造を最適化するようにしてもよい。また、第2実施形態では、インタレース映像信号の各フレームの入力開始タイミングを検出して、各映像信号の取得順序を最適化していたが、これに限定されるものではない。例えば、第2実施形態についても、各映像信号の各フィールドの入力終了タイミングを検出し、各映像信号の取得順序を最適化するようにしてもよい。 In the first and third embodiments, the input start timing of each field of the interlaced video signal is detected, and the acquisition order of each video signal and the frame structure of each corresponding frame of each video signal are optimized. However, the present invention is not limited to this. For example, in the first and third embodiments, the input end timing of each field of each video signal is detected, and the acquisition order of each video signal and the frame structure of each corresponding frame of each video signal are optimized. May be. In the second embodiment, the input start timing of each frame of the interlaced video signal is detected and the acquisition order of each video signal is optimized. However, the present invention is not limited to this. For example, also in the second embodiment, the input end timing of each field of each video signal may be detected and the acquisition order of each video signal may be optimized.
また、第1実施形態では、映像信号の各々の対応するフレームの時間ずれが最小となるように、タイミング判定部32が映像信号毎のフレームの構造又は映像信号の取得順序を判定する態様を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、映像信号の各々の対応するフレームの時間ずれがフレームレートの周期の±1/4未満、すなわちフレームレートの周期の1/2未満になる解(映像信号毎のフレームの構造又は映像信号の取得順序)が複数存在する場合に、複数の解のうちフレームの時間ずれが最小とならない解を選択してもよい。また、第2実施形態では、映像信号の各々の対応するフレームの時間ずれが最小となるように、タイミング判定部232が映像信号の取得順序を判定する態様を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、映像信号の各々の対応するフレームの時間ずれがフレームレートの周期の±1/2未満、すなわちフレームレートの1周期未満になる解(映像信号の取得順序)が複数存在する場合に、複数の解のうちフレームの時間ずれが最小とならない解を選択してもよい。
Further, in the first embodiment, a mode is described in which the
更に、第1実施形態では、1つの映像信号当り4個のバッファ領域を設け、そのうちの1個のバッファ領域を待機用、別の1個のバッファ領域を出力用とし、映像取得要求通知を受信すると、待機用と出力用のバッファ領域を入れ替える態様を説明した。しかし、これに限定されるものではなく、出力用バッファを省略し、映像取得要求通知を受信すると、待機用バッファ領域(フレーム確定バッファ)に書き込まれている1フレーム分のデータを予め設定されたメモリ領域に複写するようにしてもよい。また、第2実施形態についても、1つの映像信号当り3個のバッファ領域を設け、そのうちの1個のバッファ領域を待機用、別の1個のバッファ領域を出力用とし、映像取得要求通知を受信すると、待機用と出力用のバッファ領域を入れ替えている。しかし、これに限定されるものではなく、出力用バッファを省略し、映像取得要求通知を受信すると、待機用バッファ領域(フレーム確定バッファ)に書き込まれている1フレーム分のデータを予め設定されたメモリ領域に複写するようにしてもよい。 Furthermore, in the first embodiment, four buffer areas are provided for one video signal, and one buffer area is used for standby and another buffer area is used for output, and a video acquisition request notification is received. Then, the aspect which swaps the buffer area for standby | standby and output was demonstrated. However, the present invention is not limited to this. When the output buffer is omitted and a video acquisition request notification is received, data for one frame written in the standby buffer area (frame determination buffer) is preset. You may make it copy to a memory area. Also in the second embodiment, three buffer areas are provided for one video signal, and one buffer area is used for standby and another buffer area is used for output. When receiving, the buffer areas for standby and output are switched. However, the present invention is not limited to this. When the output buffer is omitted and a video acquisition request notification is received, data for one frame written in the standby buffer area (frame determination buffer) is preset. You may make it copy to a memory area.
また、上記では個々の取り込み処理部30(又は取り込み処理部230)が、画像処理装置14から映像取得要求通知を受信すると、出力用バッファから1フレーム分のデータを読み出して画像処理装置14へ送信する態様を説明した。しかし、これに限定されるものではなく、出力用バッファからデータを読み出して送信する処理に代えて、画像処理装置14が出力用バッファからデータを読み出し可能とするための処理を行うようにしてもよい。画像処理装置14が出力用バッファからデータを読み出し可能とするための処理としては、例えば画像処理装置14がバスI/F22を介して出力用バッファにアクセスできるようにバスマッピングを行う処理が挙げられる。また、画像処理装置14がバスI/F22を介して出力用バッファに直接アクセス可能な構成において、出力用バッファのアドレスを画像処理装置14へ通知する処理であってもよい。これらの処理は開示の技術における「複数の映像信号の各々の対応するフレームを出力するための処理」の一例である。 Also, in the above, when each capture processing unit 30 (or capture processing unit 230) receives a video acquisition request notification from the image processing device 14, it reads out one frame of data from the output buffer and transmits it to the image processing device 14. The aspect to do was demonstrated. However, the present invention is not limited to this. Instead of the process of reading and transmitting data from the output buffer, the image processing apparatus 14 may perform a process for enabling the data to be read from the output buffer. Good. As processing for enabling the image processing device 14 to read data from the output buffer, for example, processing for performing bus mapping so that the image processing device 14 can access the output buffer via the bus I / F 22 can be cited. . Further, in a configuration in which the image processing device 14 can directly access the output buffer via the bus I / F 22, processing for notifying the image processing device 14 of the address of the output buffer may be used. These processes are examples of “a process for outputting a corresponding frame of each of a plurality of video signals” in the disclosed technique.
また、上記では1つの映像信号当り3又は4個のバッファ領域に論理アドレスを付与し、バッファ循環テーブルによって個々のバッファ領域の用途と論理アドレスを対応付け、論理バッファ物理メモリ対応表によって論理アドレスと物理メモリを対応付けている。しかしながら、これに限定されるものではなく、個々のバッファ領域の用途(書込用/待機用/出力用)と対応する物理メモリとをテーブルによって直接対応付けるようにしてもよい。 Also, in the above, logical addresses are assigned to 3 or 4 buffer areas per video signal, the use of each buffer area is associated with the logical address by the buffer circulation table, and the logical address by the logical buffer physical memory correspondence table. Physical memory is associated. However, the present invention is not limited to this, and the use of each buffer area (for writing / standby / for output) and the corresponding physical memory may be directly associated by a table.
本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。 All documents, patent applications and technical standards mentioned in this specification are to the same extent as if each individual document, patent application and technical standard were specifically and individually stated to be incorporated by reference. Incorporated by reference in the book.
10 映像処理装置
12 映像取得装置
14 画像処理装置
20 バッファメモリ
24 映像入力制御部
28 撮像部
30,230 取り込み処理部
32,232 タイミング判定部
34 完了通知部
38 奇偶通知部
40 バッファ管理部
42,236 書込処理部
44 映像出力部
46 バッファ循環テーブル記憶部
48 バッファ番号算出部
50 バッファ切替部
52 論理バッファ物理メモリ対応表記憶部
54 物理メモリ番号算出部
234 フレーム通知部
290 映像処理装置
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記通知部により前記複数の映像信号について各々通知された前記タイミングに基づいて、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームの取得タイミングのずれが前記フレームレートの周期の1/2未満になるように、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームのフレーム構造を、奇数フィールド、偶数フィールドの順に組み合わせた第1のフレーム構造と、偶数フィールド、奇数フィールドの順に組み合わせた第2のフレーム構造と、の何れにするかを各々判定すると共に、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームの前記映像信号を単位とする取得順序を判定する判定部と、
前記判定部で判定された前記フレーム構造及び前記映像信号を単位とする取得順序に従って取得された、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームを出力するか、又は、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームを出力するための処理を行う出力部と、
を含む映像取得装置。 Each frame has an odd field and an even field, and at least one of an input start timing and an input end timing of the video signal in units of fields for a plurality of video signals having the same frame rate and input asynchronously. A notification section for each notification;
Based on the timing notified to each of the plurality of video signals by the notification unit, a shift in acquisition timing of the corresponding frame of each of the plurality of video signals is less than ½ of the period of the frame rate. A frame structure of a corresponding frame of each of the plurality of video signals, a first frame structure in which the odd field and the even field are combined in order, and a second frame structure in which the even field and the odd field are combined in order. And a determination unit for determining an acquisition order in units of the video signals of the corresponding frames of the plurality of video signals, respectively
Outputting a corresponding frame of each of the plurality of video signals acquired according to an acquisition order based on the frame structure and the video signal determined by the determination unit, or each of the plurality of video signals An output unit for performing processing for outputting the corresponding frame of
Including video acquisition device.
個々の前記映像信号に対応して各々設けられ、対応する前記映像信号を複数の前記バッファのうちの対応する前記バッファに格納させると共に、前記判定部で判定された前記フレーム構造の1フレーム分の前記映像信号が対応する前記バッファに格納される度に取得完了通知を出力する複数の書込処理部と、
複数の前記書込処理部から、前記判定部で判定された前記映像信号を単位とする取得順序における最後の映像信号に対応する前記取得完了通知が入力される度に、同期完了通知を出力する完了通知部と、
を更に備え、
前記出力部は、前記完了通知部から前記同期完了通知が出力される度に、前記複数のバッファから、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームを読み出して出力するか、又は、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームを出力するための処理を行う請求項1記載の映像取得装置。 A buffer memory provided with a plurality of buffers corresponding to the different video signals among the plurality of video signals;
Each of the video signals is provided corresponding to each of the video signals, and the corresponding video signal is stored in the corresponding buffer among the plurality of buffers, and one frame of the frame structure determined by the determination unit A plurality of write processing units for outputting an acquisition completion notification each time the video signal is stored in the corresponding buffer;
A plurality of said writing process unit, every time the acquisition completion notification corresponding to the last video signal definitive the acquisition order in units of the video signal determined in the determination unit is input, the completion notification synchronization A completion notification part to be output;
Further comprising
The output unit reads and outputs a corresponding frame of each of the plurality of video signals from the plurality of buffers each time the synchronization notification is output from the completion notification unit, or the plurality of the plurality of video signals. The video acquisition apparatus according to claim 1, wherein a process for outputting a corresponding frame of each video signal is performed.
個々の前記書込処理部は、対応する前記映像信号を、対応する前記バッファの3個以上のバッファ領域のうち書込用に設定された2個のバッファ領域に各々格納させ、
個々の前記映像信号に対応して各々設けられ、対応する前記バッファの3個以上のバッファ領域のうちの2個のバッファ領域を書込用に設定すると共に、対応する映像信号について、フィールドを単位とする前記入力開始タイミング又は前記入力終了タイミングが前記通知部により通知される度に、書込用に設定した2個のバッファ領域のうち最新の2個のフィールドの映像信号が格納されたバッファ領域に代えて、書込用に設定していない待機中のバッファ領域を書込用に設定することで、書込対象のバッファ領域を切替える複数のバッファ管理部を更に備えた請求項2記載の映像取得装置。 Each of the plurality of buffers is provided with three or more buffer areas for storing the video signal for one frame.
Each of the write processing units stores the corresponding video signal in each of two buffer areas set for writing among the three or more buffer areas of the corresponding buffer,
Provided for each of the video signals, two of the three or more buffer areas of the corresponding buffer are set for writing, and the field of the corresponding video signal is set in units of fields. Each time the input start timing or the input end timing is notified by the notification unit, a buffer area in which the video signals of the latest two fields of the two buffer areas set for writing are stored 3. The video according to claim 2, further comprising: a plurality of buffer management units that switch a buffer area to be written by setting a buffer area that is not set for writing to a standby buffer area for writing. Acquisition device.
個々の前記バッファ管理部は、前記完了通知部から前記同期完了通知が出力される度に、対応する前記バッファの4個以上のバッファ領域のうち、最新の2個のフィールドの映像信号が格納されたバッファ領域を出力用に設定し、
前記出力部は、前記完了通知部から前記同期完了通知が出力される度に、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームを、個々の前記映像信号に対応する個々の前記バッファ管理部によって出力用に設定されたバッファ領域から各々読み出して出力するか、又は、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームを、個々の前記映像信号に対応する個々の前記バッファ管理部によって出力用に設定されたバッファ領域から各々読み出して出力するための処理を行う請求項3記載の映像取得装置。 Each of the plurality of buffers is provided with four or more buffer areas for storing the video signal for one frame,
Each time each of the buffer management units outputs the synchronization completion notification from the completion notification unit, the video signals of the two latest fields of the corresponding four or more buffer areas of the buffer are stored. Set the buffer area for output,
The output unit outputs a corresponding frame of each of the plurality of video signals by each of the buffer management units corresponding to each of the video signals each time the synchronization completion notification is output from the completion notification unit. Each of the plurality of video signals is set for output by each buffer management unit corresponding to each of the video signals. The video acquisition apparatus according to claim 3, wherein processing for reading and outputting from each buffer area is performed.
前記通知部により前記複数の映像信号について各々通知された前記タイミングに基づいて、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームの取得タイミングのずれが前記フレームレートの1周期未満になるように、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームの前記映像信号を単位とする取得順序を判定する判定部と、
前記判定部で判定された前記映像信号を単位とする取得順序に従って取得された、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームを出力するか、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームを出力するための処理を行う出力部と、
を含む映像取得装置。 For a plurality of video signals that have the same frame rate and are input asynchronously, a notification unit that respectively notifies at least one of an input start timing and an input end timing of the video signal in units of frames;
Wherein based on said timing are respectively notified for the plurality of video signals by the notification unit, so that the deviation of the timing of acquiring the corresponding frame of each of the plurality of video signals is less than one round-life of the frame rate, A determination unit for determining an acquisition order in units of the video signals of the corresponding frames of the plurality of video signals;
Output a corresponding frame of each of the plurality of video signals acquired according to an acquisition order based on the video signal determined by the determination unit, or output a corresponding frame of each of the plurality of video signals An output unit that performs processing for
Including video acquisition device.
個々の前記映像信号に対応して各々設けられ、対応する前記映像信号を複数の前記バッファのうちの対応する前記バッファに格納させると共に、対応する前記バッファに1フレーム分の前記映像信号が格納される度に取得完了通知を出力する複数の書込処理部と、
複数の前記書込処理部から、前記判定部で判定された前記映像信号を単位とする取得順序における最後の映像信号に対応する前記取得完了通知が入力される度に、同期完了通知を出力する完了通知部と、
を更に備え、
前記出力部は、前記完了通知部から前記同期完了通知が出力される度に、前記複数のバッファから、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームを読み出して出力するか、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームを読み出して出力するための処理を行う請求項5記載の映像取得装置。 A buffer memory provided with a plurality of buffers corresponding to the different video signals among the plurality of video signals;
Each video signal is provided corresponding to each video signal, and the corresponding video signal is stored in the corresponding buffer among the plurality of buffers, and the video signal for one frame is stored in the corresponding buffer. A plurality of write processing units that output an acquisition completion notification each time,
A plurality of said writing process unit, every time the acquisition completion notification corresponding to the last video signal definitive the acquisition order in units of the video signal determined in the determination unit is input, the completion notification synchronization A completion notification part to be output;
Further comprising
The output unit reads out and outputs a corresponding frame of each of the plurality of video signals from the plurality of buffers or outputs the plurality of video signals each time the synchronization completion notification is output from the completion notification unit. The video acquisition apparatus according to claim 5, wherein a process for reading and outputting each corresponding frame is performed.
個々の前記書込処理部は、対応する前記映像信号を、対応する前記バッファの2個以上のバッファ領域のうち書込用に設定された1個のバッファ領域に格納させ、
個々の前記映像信号に対応して各々設けられ、対応する前記バッファの2個以上のバッファ領域のうちの1個のバッファ領域を書込用に設定すると共に、対応する映像信号について、フレームを単位とする前記入力開始タイミング又は前記入力終了タイミングが前記通知部により通知される度に、書込用に設定した1個のバッファ領域に代えて、書込用に設定していない待機中のバッファ領域を書込用に設定することで、書込対象のバッファ領域を切替える複数のバッファ管理部を更に備えた請求項6記載の映像取得装置。 Each of the plurality of buffers is provided with two or more buffer areas for storing the video signal for one frame.
Each of the write processing units stores the corresponding video signal in one buffer area set for writing out of two or more buffer areas of the corresponding buffer,
Provided for each of the video signals, one of the two or more buffer areas of the corresponding buffer is set for writing, and the corresponding video signal is in units of frames. Each time the input start timing or the input end timing is notified by the notification unit, a buffer area in standby that is not set for writing instead of one buffer area set for writing The video acquisition device according to claim 6, further comprising: a plurality of buffer management units that switch a buffer area to be written by setting for writing.
個々の前記バッファ管理部は、前記完了通知部から前記同期完了通知が出力される度に、対応する前記バッファの3個以上のバッファ領域のうち、最新のフレームの映像信号が格納されたバッファ領域を出力用に設定し、
前記出力部は、前記完了通知部から前記同期完了通知が出力される度に、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームを、個々の前記映像信号に対応する個々の前記バッファ管理部によって出力用に設定されたバッファ領域から各々読み出して出力するか、又は、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームを、個々の前記映像信号に対応する個々の前記バッファ管理部によって出力用に設定されたバッファ領域から各々読み出して出力するための処理を行う請求項7記載の映像取得装置。 Each of the plurality of buffers is provided with three or more buffer areas for storing the video signal for one frame.
Each of the buffer management units is a buffer region in which the video signal of the latest frame is stored among the three or more buffer regions of the corresponding buffer each time the synchronization completion notification is output from the completion notification unit. Set for output,
The output unit outputs a corresponding frame of each of the plurality of video signals by each of the buffer management units corresponding to each of the video signals each time the synchronization completion notification is output from the completion notification unit. Each of the plurality of video signals is set for output by each buffer management unit corresponding to each of the video signals. The video acquisition apparatus according to claim 7 , wherein processing for reading and outputting each from the buffer area is performed.
前記バッファ管理部は、前記書込用及び前記出力用を含む個々のバッファ領域の用途を表す識別情報と、各用途に割り当てられたバッファ領域の物理アドレスと、を対応付けて管理し、前記書込処理部及び前記出力部から書き込み対象又は読み出し対象として指定された前記バッファ領域の前記識別情報を、当該バッファ領域の物理アドレスに変換して書き込み又は読み出しを行わせる請求項4又は請求項8記載の映像取得装置。 Each of the buffer areas is given a physical address,
The buffer management unit manages the identification information indicating the usage of each buffer area including the writing and the output and the physical address of the buffer area allocated to each usage in association with each other, and 9. The read / write operation is performed by converting the identification information of the buffer area designated as a write target or a read target from the read processing unit and the output unit into a physical address of the buffer area. Video acquisition device.
前記通知ステップにより前記複数の映像信号について各々通知された前記タイミングに基づいて、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームの取得タイミングのずれが前記フレームレートの周期の1/2未満になるように、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームのフレーム構造を、奇数フィールド、偶数フィールドの順に組み合わせた第1のフレーム構造と、偶数フィールド、奇数フィールドの順に組み合わせた第2のフレーム構造と、の何れにするかを各々判定すると共に、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームの前記映像信号を単位とする取得順序を判定する判定ステップと、
前記判定ステップで判定された前記フレーム構造及び前記映像信号を単位とする取得順序に従って取得された、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームを出力する出力ステップと、
を含む映像取得方法。 Each frame has an odd field and an even field, and at least one of an input start timing and an input end timing of the video signal in units of fields for a plurality of video signals having the same frame rate and input asynchronously. A notification step for each notification;
Based on the timing notified to each of the plurality of video signals by the notification step, a shift in acquisition timing of the corresponding frame of each of the plurality of video signals is less than ½ of the cycle of the frame rate. A frame structure of a corresponding frame of each of the plurality of video signals, a first frame structure in which the odd field and the even field are combined in order, and a second frame structure in which the even field and the odd field are combined in order. A determination step of determining an acquisition order in units of the video signal of the corresponding frame of each of the plurality of video signals;
An output step of outputting a corresponding frame of each of the plurality of video signals acquired in accordance with an acquisition order based on the frame structure and the video signal determined in the determination step;
Video acquisition method including
前記通知ステップにより前記複数の映像信号について各々通知された前記タイミングに基づいて、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームの取得タイミングのずれが前記フレームレートの1周期未満になるように、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームの前記映像信号を単位とする取得順序を判定する判定ステップと、
前記判定ステップで判定された前記映像信号を単位とする取得順序に従って取得された、前記複数の映像信号の各々の対応するフレームを出力する出力ステップと、
を含む映像取得方法。 A notification step of notifying at least one of input start timing and input end timing of the video signal in units of frames for a plurality of video signals having the same frame rate and input asynchronously;
Wherein based on said timing are respectively notified for the plurality of video signals by the notification step, as the deviation of the timing of acquiring the corresponding frame of each of the plurality of video signals is less than one round-life of the frame rate, A determination step of determining an acquisition order in units of the video signals of corresponding frames of the plurality of video signals;
An output step of outputting a corresponding frame of each of the plurality of video signals acquired in accordance with an acquisition order based on the video signal determined in the determination step;
Video acquisition method including
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