JP2011135201A - 伝送システム、撮像装置及び伝送方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】リファレンス信号に同期して撮像を行うカメラ装置を接続する場合に、カメラ装置の小型化を損なうことなく、接続に必要なケーブルの数を減らせるようにする。
【解決手段】撮像装置が出力するデジタル映像信号を、撮像装置からの映像信号を処理又は中継する処理装置に伝送するデジタル伝送路と、処理装置が出力するアナログのリファレンス信号を、撮像装置に伝送するアナログ伝送路とで伝送する構成とする。処理装置内に、リファレンス信号の同期信号成分が含まれる区間以外に、撮像装置に対して指示するコマンドデータの各ビットをアナログレベルで重畳するコマンド重畳部を設けて、アナログ伝送路で伝送する。撮像装置では、アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれる同期信号成分に同期したタイミングで撮像を行うと共に、重畳されたコマンドを判別して、その判別したコマンドに対応した処理を行う。
【選択図】図3
【解決手段】撮像装置が出力するデジタル映像信号を、撮像装置からの映像信号を処理又は中継する処理装置に伝送するデジタル伝送路と、処理装置が出力するアナログのリファレンス信号を、撮像装置に伝送するアナログ伝送路とで伝送する構成とする。処理装置内に、リファレンス信号の同期信号成分が含まれる区間以外に、撮像装置に対して指示するコマンドデータの各ビットをアナログレベルで重畳するコマンド重畳部を設けて、アナログ伝送路で伝送する。撮像装置では、アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれる同期信号成分に同期したタイミングで撮像を行うと共に、重畳されたコマンドを判別して、その判別したコマンドに対応した処理を行う。
【選択図】図3
Description
本発明は、撮像装置とその撮像装置からの映像信号を受信又は中継する装置との間の伝送に適用して好適な伝送システム、及びその伝送システムに適用される撮像装置、並びにその伝送システムに適用される伝送方法に関する。
従来、放送局や各種スタジオ,舞台などでの収録のような、複数台の撮像装置を使った収録システムにおいては、基準となる撮像タイミングを決めるリファレンス信号を作成し、そのリファレンス信号を全ての撮像装置に供給するのが一般的である。リファレンス信号は、映像信号の垂直同期信号や水平同期信号が含まれる。それぞれの撮像装置では、その供給されたリファレンス信号に同期した映像信号として、撮影して得た映像信号を出力する。このようにすることで、複数台の撮像装置から供給される映像信号が、全て同期したタイミングの映像信号となり、例えば映像の切り替えや編集などをスムーズに行うことが可能となる。
また、複数台の撮像装置を使って撮像を行う場合には、各撮像装置での撮影の制御を行うコントロール装置側から、それぞれの撮像装置に対してコマンドを送り、そのコマンドに基づいて撮像装置の各種調整などを行うことがある。
図7は、従来のカメラ装置とコントロール装置との接続例を示したものである。この例では、カメラ装置10は、POV(Point of view)用カメラと称される比較的小型でモニタが取り付けられていないカメラ装置として構成してある。POV用カメラは、例えば小型のクレーンやパンティルタなどの駆動機構に取り付けたり、舞台やスタジオなどの目立たない位置に配置するなど、小型化を生かした位置に配置して使用されることが多い。このカメラ装置10は、アダプタ装置20を経由してコントロール装置30と接続してある。アダプタ装置20は、モニタ装置21やインカム(ヘッドセット)22などを接続すると共に、POV用カメラであるカメラ装置10とコントロール装置30との中継処理を行う。
図7の例では、カメラ装置10とアダプタ装置20との間は、デジタル伝送路1とアナログ伝送路2と制御コマンド伝送路3の3本のケーブルで接続してある。アダプタ装置20とコントロール装置30との間は、光ファイバーケーブル4で接続してある。カメラ装置10とアダプタ装置20との間は、例えば数m程度の比較的短い距離である場合が多いのに対して、アダプタ装置20とコントロール装置30との間は、システム構成によっては非常に長い距離である場合が多々ある。
カメラ装置10とアダプタ装置20との間を接続したデジタル伝送路1は、カメラ装置10が撮像して出力するデジタル映像信号を伝送する伝送路である。アナログ伝送路2は、コントロール装置30からアダプタ装置20に伝送されたリファレンス信号を、アナログリファレンス信号としてカメラ装置10に伝送する伝送路である。制御コマンド伝送路3は、カメラ装置10とアダプタ装置20との間で制御コマンドを双方向に伝送する伝送路である。
アダプタ装置20とコントロール装置30を接続した光ファイバーケーブル4は、カメラ装置10からのデジタル映像信号をコントロール装置30に伝送し、コントロール装置30からのリファレンス信号をデジタル信号としてアダプタ装置20に伝送する。さらに、制御コマンドについても、デジタル映像信号やリファレンス信号と多重化して伝送する構成としてある。
アダプタ装置20とコントロール装置30を接続した光ファイバーケーブル4は、カメラ装置10からのデジタル映像信号をコントロール装置30に伝送し、コントロール装置30からのリファレンス信号をデジタル信号としてアダプタ装置20に伝送する。さらに、制御コマンドについても、デジタル映像信号やリファレンス信号と多重化して伝送する構成としてある。
この図7に示す接続構成とすることで、本来はモニタなどが接続されていないPOV用カメラに、アダプタ装置20を介してモニタ装置21やインカム22などを接続でき、通常のビデオカメラと同様の操作性や使用感で使用できるようになる。
図7の接続から判るように、カメラ装置10とアダプタ装置20との間は、3本の伝送路1,2,3で接続する必要があり、接続に必要なケーブルの数が多く、ケーブルの引き回しやカメラの取り回しを行う上で不便である。
ここで、カメラ装置に直接、光ファイバーケーブルを接続できれば、1本の光ファイバーケーブルだけでアダプタとカメラ装置とを接続できるが、光ファイバーケーブルを接続するための接続部は、回路的にも機構的にも構成が複雑である問題がある。即ち、POV用カメラであるカメラ装置10は、小型化のためにモニタなどを備えない構成としてあり、外部との入出力端子部についてもできるだけ小型かつ簡単な構成であることが好ましい。このため、図7の例では、それぞれの信号を分けてカメラ装置10とアダプタ装置20との間を伝送路1,2,3で個別に伝送する構成として、カメラ装置10に光ファイバーケーブルの入出力部を設けないで、入出力部が小型に構成できるようにしてある。リファレンス信号をアナログ信号としてカメラ装置10が受信する点も、主としてカメラ装置の入力部の構成の簡易化及び小型化のためである。
特許文献1などに記載のように、制御コマンドについては、アナログ映像信号の垂直ブランキング期間などに多重化することも従来から提案されている。しかしながら、図7のようなシステムの場合、コントロール装置30とカメラ装置10とは双方向でコマンドを伝送する必要があり、特許文献1に記載のような垂直ブランキング期間へのコマンドへの多重化では対処ができない。また、垂直ブランキング期間などのいわゆる映像内容が伝送されない期間だけを使って伝送できるデータ量には限りがあり、例えば常時コントロール装置から発生するシリアルデータとしてのコマンドを伝送するような用途には適さない。
本発明の目的は、この種のシステム構成でカメラ装置を接続する場合に、カメラ装置の小型化を損なうことなく、接続に必要なケーブルの数を減らせるようにすることを目的とする。
本発明は、撮像装置が出力するデジタル映像信号を、撮像装置からの映像信号を処理又は中継する処理装置に伝送するデジタル伝送路と、処理装置が出力するアナログのリファレンス信号を、撮像装置に伝送するアナログ伝送路とで伝送する構成とする。そして、処理装置内に、リファレンス信号の同期信号成分が含まれる区間以外に、撮像装置に対して指示するコマンドデータの各ビットをアナログレベルで重畳するコマンド重畳部を設ける。また、撮像装置内に、アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれるコマンドの各ビットのアナログレベルの信号をデジタル変換するデジタル変換部を設ける。さらに、撮像装置内に、アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれる同期信号成分に同期したタイミングで撮像を制御すると共に、デジタル変換部で変換されたコマンドを判別して、その判別したコマンドに対応した処理を行う制御部を備えた。
本発明によると、アナログ伝送路で伝送するアナログのリファレンス信号の同期信号成分が含まれる区間以外に、コマンドデータをアナログ電圧として重畳して伝送することで、比較的データ量の大きなシリアルデータとしてのコマンドデータを伝送できる。従って、処理装置側から撮像装置側にシリアルデータとしてのコマンドデータを、アナログのリファレンス信号を伝送する伝送路で伝送できるようになり、コマンドデータ専用の伝送路を設けることなく、撮像装置にコマンドを伝送できるようになる。撮像装置から外部へのコマンドの伝送については、例えばデジタル伝送路で伝送するデジタル映像信号の補助データなどとしてコマンドを付加させることで、対処できる。従って、アナログ伝送路とデジタル伝送路との2本の伝送路での接続で、双方向にコマンドを伝送できるようになる。
本発明によると、アナログ伝送路とデジタル伝送路との2本の伝送路で撮像装置と処理装置とを接続するだけで、双方向にコマンドを伝送できるようになる。しかも、撮像装置が入力する信号はアナログ信号であるため、撮像装置の入力部の構成を簡単にすることができ、リファレンス信号を必要とする撮像装置の接続を簡単にすることができる。
以下の順序で本発明の一実施の形態の例及びその変形例について、図面を参照して説明する。
1.システム全体の構成(図1)
2.撮像装置とアダプタ装置の構成(図2)
3.伝送信号の構成(図3、図4)
4.別の例の伝送信号の構成(図5、図6)
1.システム全体の構成(図1)
2.撮像装置とアダプタ装置の構成(図2)
3.伝送信号の構成(図3、図4)
4.別の例の伝送信号の構成(図5、図6)
[1.システム全体の構成]
まず、図1を参照して、一実施の形態の例のシステム全体の構成を説明する。
本実施の形態のシステム構成としては、POV(Point of view)用カメラと称される比較的小型な撮像装置であるカメラ装置100を用意し、そのカメラ装置100を、コントロール装置300と接続する。コントロール装置300は、例えばカメラ装置100での撮像状態に関する各種制御などを行う。コントロール装置300が映像処理機能を備えている場合には、カメラ装置100から伝送された映像信号の変換,分配,モニタ出力などの作業も可能である。なお、図1ではコントロール装置300は、カメラ装置を制御する操作を行うコントロールパネルとして図示してあるが、いわゆるCCU(Camera Control Unit)と称される制御ユニット本体も含まれる。また、コントロール以外のカメラ装置に接続される映像処理装置であれば、他の装置を接続してもよい。
まず、図1を参照して、一実施の形態の例のシステム全体の構成を説明する。
本実施の形態のシステム構成としては、POV(Point of view)用カメラと称される比較的小型な撮像装置であるカメラ装置100を用意し、そのカメラ装置100を、コントロール装置300と接続する。コントロール装置300は、例えばカメラ装置100での撮像状態に関する各種制御などを行う。コントロール装置300が映像処理機能を備えている場合には、カメラ装置100から伝送された映像信号の変換,分配,モニタ出力などの作業も可能である。なお、図1ではコントロール装置300は、カメラ装置を制御する操作を行うコントロールパネルとして図示してあるが、いわゆるCCU(Camera Control Unit)と称される制御ユニット本体も含まれる。また、コントロール以外のカメラ装置に接続される映像処理装置であれば、他の装置を接続してもよい。
図1に示したように、カメラ装置100は、アダプタ装置200を介してコントロール装置300に接続してある。カメラ装置100とアダプタ装置200との間は、デジタル伝送路91とアナログ伝送路92との2本のケーブルで接続してある。アダプタ装置200とコントロール装置300との間は、光ファイバーケーブル93で接続してある。カメラ装置100とアダプタ装置200との間は、例えば数m程度の比較的短い距離として、アダプタ装置200をカメラ装置100の近傍に配置する。アダプタ装置200とコントロール装置300との間は、システム構成によっては非常に長い距離である場合もある。
アダプタ装置200には、カメラ装置100で撮像した映像を表示させるモニタ装置291や、コントロール装置300側の操作者と連絡するためのインカム(ヘッドセット)292などを接続してある。また、アダプタ装置200が、カメラ装置100を遠隔操作するための操作手段を備える構成としてもよい。
カメラ装置100とアダプタ装置200との間を接続したデジタル伝送路91は、カメラ装置10が撮像して出力するデジタル映像信号を伝送する伝送路である。アナログ伝送路92は、コントロール装置300からアダプタ装置200に伝送されたリファレンス信号を、アナログリファレンス信号としてカメラ装置10に伝送する伝送路である。デジタル伝送路91とアナログ伝送路92は、例えば同軸ケーブルを使った伝送路としてある。
本実施の形態の場合には、このアナログ伝送路2で伝送するリファレンス信号に、カメラ装置に伝送するコマンド信号を重畳してある。コマンド信号を重畳する構成については後述する。
本実施の形態の場合には、このアナログ伝送路2で伝送するリファレンス信号に、カメラ装置に伝送するコマンド信号を重畳してある。コマンド信号を重畳する構成については後述する。
また、カメラ装置100からアダプタ装置200に伝送するデジタル映像信号にも、コマンド信号を重畳してある。例えば、カメラ装置100からデジタル伝送路91で、HD−SDI信号としてデジタル映像信号を伝送する構成としてあり、そのHD−SDI信号の付加情報を配置する領域に、カメラ装置100からコントロール装置300に対するコマンドを付加してある。
アダプタ装置200とコントロール装置300を接続した光ファイバーケーブル93は、カメラ装置100からのデジタル映像信号をコントロール装置300に伝送し、コントロール装置300からのリファレンス信号をデジタル信号としてアダプタ装置200に伝送する。
また、コントロール装置300からカメラ装置100に対する制御コマンド、及びカメラ装置100からコントロール装置300への制御コマンドについても、光ファイバーケーブル93に多重化して伝送する構成としてある。
なお、本実施の形態の場合には、これらの制御コマンドは、連続的に生成されて伝送されるシリアル通信コマンドとしてある。
また、コントロール装置300からカメラ装置100に対する制御コマンド、及びカメラ装置100からコントロール装置300への制御コマンドについても、光ファイバーケーブル93に多重化して伝送する構成としてある。
なお、本実施の形態の場合には、これらの制御コマンドは、連続的に生成されて伝送されるシリアル通信コマンドとしてある。
[2.撮像装置とアダプタ装置の構成]
次に、図2を参照して、撮像装置100とアダプタ装置200の内部構成について説明する。図2は、主として撮像装置100とアダプタ装置200との間での信号の伝送に関する構成を示してあり、本実施の形態の処理を説明する上で必要ない構成については省略してある。
次に、図2を参照して、撮像装置100とアダプタ装置200の内部構成について説明する。図2は、主として撮像装置100とアダプタ装置200との間での信号の伝送に関する構成を示してあり、本実施の形態の処理を説明する上で必要ない構成については省略してある。
カメラ装置100は、レンズ101を介してイメージャ102に入射した像光を撮像して電気的な撮像信号を得、その撮像信号を撮像処理部103に供給する。イメージャ102としては、例えばCCD(Charge Coupled Device)型イメージャ,CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージャなど各種方式の固体撮像素子が適用可能である。
撮像処理部103では、イメージャ102からの撮像信号に対して必要な処理を行い、処理された撮像信号をビデオプロセッサ104に供給する。ビデオプロセッサ104は、所定のフォーマットのデジタル映像信号(ここではHD−SDI信号)に変換し、その変換されたデジタル映像信号をデジタル出力部105に供給する。ここで、ビデオプロセッサ104には、中央制御ユニット(CPU)119で生成されたコマンドについても供給され、HD−SDI信号の補助データ領域にこのコマンドを付加させてデジタル出力部105に供給する。
デジタル出力部105では、接続されたデジタル伝送路91に、デジタル映像信号であるHD−SDI信号を出力させる。
なお、イメージャ102での撮像からデジタル出力部105での出力までの処理タイミングは、後述するタイミングジェネレータ114からのタイミング制御信号により制御される構成としてある。
デジタル出力部105では、接続されたデジタル伝送路91に、デジタル映像信号であるHD−SDI信号を出力させる。
なお、イメージャ102での撮像からデジタル出力部105での出力までの処理タイミングは、後述するタイミングジェネレータ114からのタイミング制御信号により制御される構成としてある。
カメラ装置100に接続されたアナログ伝送路92は、アナログ入力部111で入力処理する。アナログ入力部111は、バッファアンプなどで構成される。アナログ入力部111でアナログ伝送路92を介して受信したリファレンス信号は、分離部112に供給する。
分離部112は、リファレンス信号に含まれる同期信号成分を分離すると共に、リファレンス信号に多重化されたコマンドなどのデータを分離する。分離部112で分離される同期信号成分としては、水平同期信号成分と垂直同期信号成分とがあり、それぞれの成分を個別に分離する。分離部112で分離された水平同期信号成分は、PLL(Phase Locked Loop)回路113に供給し、水平同期信号成分に同期した周波数信号を生成させ、その生成された周波数成分をタイミングジェネレータ114に供給する。分離部112で分離された垂直同期信号成分は、タイミングジェネレータ114に供給する。
分離部112で分離されたデータについては、アナログ/デジタル変換器115に供給してデジタルデータに変換し、変換されたデータをメモリ116に一旦蓄積させる。そのメモリ116に蓄積されたデータを、デジタル/アナログ変換器117でデータに基づいた電圧の信号に変換した後、インターフェース部118を介して中央制御ユニット119に供給する。なお、アナログ/デジタル変換器115は、例えば1ビット型のアナログ/デジタル変換器とし、ここでは74MHzのサンプリング周波数で変換を行う。また、デジタル/アナログ変換器117は、例えば1ビット型のデジタル/アナログ変換器とし、ここでは37MHzのサンプリング周波数で変換を行う。メモリ116への書き込み及び読み出しは、タイミングジェネレータ114により制御される。
中央制御ユニット119は、このカメラ装置100での撮像などを制御する撮像制御部として機能する。この場合、インターフェース部118を介して供給される制御コマンドにより各種制御が行われる。
また、中央制御ユニット119が受信した制御コマンドに対する応答としてのコマンドやコントロール装置300に送る制御コマンドを、インターフェース部118を介してアナログ/デジタル変換器121に供給してデジタルデータに変換し、変換されたデータをメモリ122に一旦蓄積させる。そのメモリ122に蓄積されたデータを、ビデオプロセッサ104に供給して、デジタル映像信号に付加させる。
また、中央制御ユニット119が受信した制御コマンドに対する応答としてのコマンドやコントロール装置300に送る制御コマンドを、インターフェース部118を介してアナログ/デジタル変換器121に供給してデジタルデータに変換し、変換されたデータをメモリ122に一旦蓄積させる。そのメモリ122に蓄積されたデータを、ビデオプロセッサ104に供給して、デジタル映像信号に付加させる。
次に、アダプタ装置200の構成を、図2を参照して説明する。
アダプタ装置200は、デジタル伝送路91が接続されるデジタル入力部201を備え、デジタル入力部201に得られる信号を、ビデオプロセッサ202に供給する。ビデオプロセッサ202では、供給されたデジタル映像信号を、光伝送処理部210に供給して、光ファイバーケーブル93で送出させる処理を行う。また、ビデオプロセッサ202に供給されたデジタル映像信号からコマンドなどのデータを抽出し、その抽出したデータをメモリ203に記憶させた後、デジタル/アナログ変換器204でデータに基づいた電圧信号に変換する。変換された信号は、インターフェース部205を介して中央制御ユニット206に供給する。中央制御ユニット206では、受信したデータがアダプタ装置200に対するコマンドである場合には、対応した処理を実行する。また、受信したデータがコントロール装置300に対するコマンドである場合には、そのコマンドをインターフェース部207を介して光伝送処理部210に供給して、光ファイバーケーブル93で送出させる処理を行う。
アダプタ装置200は、デジタル伝送路91が接続されるデジタル入力部201を備え、デジタル入力部201に得られる信号を、ビデオプロセッサ202に供給する。ビデオプロセッサ202では、供給されたデジタル映像信号を、光伝送処理部210に供給して、光ファイバーケーブル93で送出させる処理を行う。また、ビデオプロセッサ202に供給されたデジタル映像信号からコマンドなどのデータを抽出し、その抽出したデータをメモリ203に記憶させた後、デジタル/アナログ変換器204でデータに基づいた電圧信号に変換する。変換された信号は、インターフェース部205を介して中央制御ユニット206に供給する。中央制御ユニット206では、受信したデータがアダプタ装置200に対するコマンドである場合には、対応した処理を実行する。また、受信したデータがコントロール装置300に対するコマンドである場合には、そのコマンドをインターフェース部207を介して光伝送処理部210に供給して、光ファイバーケーブル93で送出させる処理を行う。
また、光ファイバーケーブル93を介して伝送された信号を光伝送処理部210で入力処理し、得られた信号(リファレンス信号)の同期信号成分をPLL回路211に供給して、リファレンス信号に同期したクロックを生成させる。得られたクロックは、タイミングジェネレータ212に供給して、受信したリファレンス信号の同期信号成分に同期したタイミング信号を生成させ、そのタイミング信号をリファレンス信号生成部213に供給する。
リファレンス信号生成部213では、供給されるタイミング信号に同期して、アナログリファレンス信号を生成させ、その生成されたリファレンス信号を、混合部214に供給する。混合部214では、デジタル/アナログ変換器223が出力する制御コマンドなどのデータをリファレンス信号に重畳する。重畳する際のタイミングは、タイミングジェネレータ212により制御される構成としてある。重畳されるタイミングなどの詳細は後述する。
また、光ファイバーケーブル93を介して伝送されて光伝送処理部210で受信した信号の内の制御コマンドを、インターフェース部207を介して中央制御ユニット206に供給し、中央制御ユニット206で必要な処理を行う。光ファイバーケーブル93を介してコントロール装置300側から伝送される制御コマンドは、連続的に送出されるシリアルコマンドである。
また、中央制御ユニット206に供給されたコマンドなどのデータは、インターフェース部205を介してアナログ/デジタル変換器221に供給してデジタル変換し、その変換されたデータをメモリ222に一旦記憶させる。記憶されたデータは、メモリ222から読出してデジタル/アナログ変換器223でビット毎に電圧信号に変換して、その変換された電圧信号を混合部214に供給して、リファレンス信号の所定位置に重畳する。なお、アナログ/デジタル変換器221は、例えば1ビット型のアナログ/デジタル変換器とし、ここでは37MHzのサンプリング周波数で変換を行う。また、デジタル/アナログ変換器223は、例えば1ビット型のデジタル/アナログ変換器とし、ここでは74MHzのサンプリング周波数で変換を行う。
また、中央制御ユニット206に供給されたコマンドなどのデータは、インターフェース部205を介してアナログ/デジタル変換器221に供給してデジタル変換し、その変換されたデータをメモリ222に一旦記憶させる。記憶されたデータは、メモリ222から読出してデジタル/アナログ変換器223でビット毎に電圧信号に変換して、その変換された電圧信号を混合部214に供給して、リファレンス信号の所定位置に重畳する。なお、アナログ/デジタル変換器221は、例えば1ビット型のアナログ/デジタル変換器とし、ここでは37MHzのサンプリング周波数で変換を行う。また、デジタル/アナログ変換器223は、例えば1ビット型のデジタル/アナログ変換器とし、ここでは74MHzのサンプリング周波数で変換を行う。
コマンド重畳部である混合部214で制御コマンドなどが混合されたリファレンス信号は、アナログ出力部215に供給し、接続されたアナログ伝送路92に出力し、カメラ装置100側に伝送する。
[3.伝送信号の構成]
次に、アダプタ装置200からアナログ伝送路92を介してカメラ装置100に伝送するアナログリファレンス信号の構成と、その構成で伝送するための処理について、図3及び図4を参照して説明する。
図3は、カメラ装置100が出力する映像信号が1080−60iの信号(即ち有効走査線数1080本、60フレーム/秒のインターレース信号)の例であり、リファレンス信号についても同じタイミングの信号としてある。
次に、アダプタ装置200からアナログ伝送路92を介してカメラ装置100に伝送するアナログリファレンス信号の構成と、その構成で伝送するための処理について、図3及び図4を参照して説明する。
図3は、カメラ装置100が出力する映像信号が1080−60iの信号(即ち有効走査線数1080本、60フレーム/秒のインターレース信号)の例であり、リファレンス信号についても同じタイミングの信号としてある。
図3(c)に示す電圧波形がアナログ伝送路92で伝送されるリファレンス信号であり、このリファレンス信号には、水平同期信号h1,h2,・・・が一定周期で配置してある。なお、図3(c)に示す各区間の長さを示す値は、74.25MHzをクロックとしたときのクロック数で示す。以下の図3(c)の説明中のクロック数も、この周波数のクロックを使った場合のクロック数である。
それぞれの水平同期信号h1,h2,・・・は、図3(c)に示すように、基準レベルから所定レベル低下した負極性区間の後、基準レベルから所定レベル高くなる正極性区間となる信号である。ここで、それぞれの水平同期信号h1,h2,・・・は、前半の負極性区間は88クロックとしてあり、後半の44クロックの正極性区間よりも長い区間としてある。各水平同期信号で決まる1水平周期1Hは、2200クロックの期間を有する。
それぞれの水平同期信号h1,h2,・・・は、図3(c)に示すように、基準レベルから所定レベル低下した負極性区間の後、基準レベルから所定レベル高くなる正極性区間となる信号である。ここで、それぞれの水平同期信号h1,h2,・・・は、前半の負極性区間は88クロックとしてあり、後半の44クロックの正極性区間よりも長い区間としてある。各水平同期信号で決まる1水平周期1Hは、2200クロックの期間を有する。
水平同期信号が配置される区間以外の区間には、制御コマンドなどの各データを重畳して配置する構成としてある。
図3(a)は、コントロール装置300側から光ファイバーケーブル93を介して伝送されるシリアルコマンドデータを示した図である。図3(a)に示すように、シリアルコマンドデータは、562.5kbpsのレートの信号としてある。このシリアルコマンドデータは、クロック周波数を27MHzとしたとき、1つのデータ(1ビットデータ)が48クロックであり、クロック周波数を74MHzとしたとき、126.5クロックの、連続的に伝送されるデータである。図3(a)では、この受信したシリアルコマンドデータを、データd11,d12,d13,・・・,d1n(nは1水平走査期間内のデータ数)として示してある。
図3(a)は、コントロール装置300側から光ファイバーケーブル93を介して伝送されるシリアルコマンドデータを示した図である。図3(a)に示すように、シリアルコマンドデータは、562.5kbpsのレートの信号としてある。このシリアルコマンドデータは、クロック周波数を27MHzとしたとき、1つのデータ(1ビットデータ)が48クロックであり、クロック周波数を74MHzとしたとき、126.5クロックの、連続的に伝送されるデータである。図3(a)では、この受信したシリアルコマンドデータを、データd11,d12,d13,・・・,d1n(nは1水平走査期間内のデータ数)として示してある。
この図3(a)のシリアルコマンドデータは、サンプリング周波数が37MHzのクロックでデジタル変換された後、74MHzのクロックでアナログ電圧に変換させる再サンプリングが行われることで、図3(b)に示したように圧縮されたデータとなる。即ち、図3(a)に示したd11,d12,d13,・・・,d1nが、図3(b)に示したように、1水平走査期間1Hごとに1/2のデータ長のデータd21,d22,d23,・・・,d2nに変換される。
変換されたデータd21〜d2nは、そのまま、図3(c)に示したように、各ビットがアナログの電圧値として示されるように、リファレンス信号に重畳させた電圧信号d41〜d4nとされる。即ち、各ビットが“0”データの場合の電圧値(ローレベル)と、“1”データの場合の電圧値(ハイレベル)とを変えて、リファレンス信号の非同期信号区間内に信号d41〜d4nとして配置してある。
このリファレンス信号のシリアルコマンドデータ配置区間の直前には、最初のデータd21の電圧値をそのまま延長した前縁部分d34を設けてあり、さらにその前縁部分d34のレベルを反転させた反転前縁部分d33を設けてある。反転前縁部分d33は、前縁部分d34よりも長い期間としてある。
さらに、シリアルコマンドデータ配置区間の直後には、最後のデータd2nの電圧値をそのまま延長した後縁部分d35を設けてある。
変換されたデータd21〜d2nは、そのまま、図3(c)に示したように、各ビットがアナログの電圧値として示されるように、リファレンス信号に重畳させた電圧信号d41〜d4nとされる。即ち、各ビットが“0”データの場合の電圧値(ローレベル)と、“1”データの場合の電圧値(ハイレベル)とを変えて、リファレンス信号の非同期信号区間内に信号d41〜d4nとして配置してある。
このリファレンス信号のシリアルコマンドデータ配置区間の直前には、最初のデータd21の電圧値をそのまま延長した前縁部分d34を設けてあり、さらにその前縁部分d34のレベルを反転させた反転前縁部分d33を設けてある。反転前縁部分d33は、前縁部分d34よりも長い期間としてある。
さらに、シリアルコマンドデータ配置区間の直後には、最後のデータd2nの電圧値をそのまま延長した後縁部分d35を設けてある。
また、シリアルコマンドデータ配置区間の前縁部分d34及び反転前縁部分d33よりも前には、フレームの先頭位置を示すフラグである、フレーム同期信号d32の配置区間を設定してある。このフレーム同期信号d32の配置区間は、1フレームの先頭の水平走査期間の1ライン前でハイレベルとなり、それ以外の水平走査期間ではローレベルとなる。このフレーム同期信号d32が垂直同期信号として使用される。なお、この図3の例のリファレンス信号の場合には、フレーム同期信号d32を垂直同期信号として使用し、従来のアナログ映像信号に含まれる垂直同期信号については配置させてない。従って、リファレンス信号の全ての水平ラインで、図3(c)に示したシリアルコマンドデータの配置が可能である。
さらに、水平同期信号h1とフレーム同期信号d32との間には、所定ビット数のデータ配置区間d31を用意してある。このデータ配置区間d31には、必要により、フラグやIDなどの各種データを配置する。
この図3(c)に示すリファレンス信号は、アダプタ装置200内の中央制御ユニット206の制御に基づいて、混合部214で各データが電圧値として重畳される処理が行われ、アナログ伝送路92で伝送される。そして、この図3(c)に示すリファレンス信号を受信するカメラ装置100では、分離部112で同期信号成分と各データとが分離され、図3(b)に示したデータd21〜d2nが取り出される。
分離されたデータは、アナログ/デジタル変換器115で74MHzのサンプリング周波数で変換した後、デジタル/アナログ変換器117で37MHzのサンプリング周波数で変換が行われる。この変換が行われることで、図3(b)に示した圧縮されたデータd21〜d2nが、図3(a)に示した元の連続したシリアルコマンドデータd11〜d1nとなって、中央制御ユニット119に供給されることになる。
分離されたデータは、アナログ/デジタル変換器115で74MHzのサンプリング周波数で変換した後、デジタル/アナログ変換器117で37MHzのサンプリング周波数で変換が行われる。この変換が行われることで、図3(b)に示した圧縮されたデータd21〜d2nが、図3(a)に示した元の連続したシリアルコマンドデータd11〜d1nとなって、中央制御ユニット119に供給されることになる。
このようにしてリファレンス信号に重畳してコマンドなどのデータをアダプタ装置200からカメラ装置100に伝送することで、デジタル伝送路91とアナログ伝送路92の2本のケーブルで、カメラ装置100とアダプタ装置200とを接続できるようになる。
即ち、従来は図7に示したように必要であった制御コマンドの伝送路をなくすことができ、それだけカメラ装置と周辺機器との接続構成が簡単になり、ケーブルの引き回しやカメラの取り回しを行う上で、使い勝手が向上する。
また、カメラ装置100からアダプタ装置200へのコマンドなどのデータの伝送は、デジタル映像信号の補助領域を使って伝送するので、コマンドデータの双方向通信が可能となる。
即ち、従来は図7に示したように必要であった制御コマンドの伝送路をなくすことができ、それだけカメラ装置と周辺機器との接続構成が簡単になり、ケーブルの引き回しやカメラの取り回しを行う上で、使い勝手が向上する。
また、カメラ装置100からアダプタ装置200へのコマンドなどのデータの伝送は、デジタル映像信号の補助領域を使って伝送するので、コマンドデータの双方向通信が可能となる。
しかも本実施の形態の場合には、カメラ装置100が受信するリファレンス信号は、アナログ信号であるため、カメラ装置100内のPLL回路113などの比較的簡単な構成の回路で、そのリファレンス信号で示されるタイミングに同期させる処理が可能である。このため、コントロール装置300側から指示されたタイミングで撮像すると共に供給される制御コマンドに基づいて制御されながら撮像を行うカメラ装置100を、簡単に構成できるようになる。
この場合、コントロール装置300側からは連続して出力されるシリアルコマンドを、圧縮してリファレンス信号の同期信号区間以外の区間に配置して、受信側で圧縮された状態から復元することで、リファレンス信号に影響を与えずに良好に伝送できる。
また、シリアルコマンドの各ビットの電圧信号が重畳された区間の前縁と後縁には、それぞれ最初のデータと最後のデータを延長した区間を設けたので、各水平ライン中のコマンド配置区間を受信側であるカメラ装置で簡単に検出できる効果を有する。
また、シリアルコマンドの各ビットの電圧信号が重畳された区間の前縁と後縁には、それぞれ最初のデータと最後のデータを延長した区間を設けたので、各水平ライン中のコマンド配置区間を受信側であるカメラ装置で簡単に検出できる効果を有する。
また、図3の例の場合、フレーム同期信号d32を配置して、フレーム周期のタイミングを示すようにしたことで、従来の垂直同期信号をリファレンス信号に配置する必要がない。このため、全ての水平ラインで、コマンドデータなどを重畳でき、シリアルコマンドの連続的な伝送を良好に行うことができる。
図4は、カメラ装置100が出力する映像信号が720−60pの信号(即ち有効走査線数720本、60フレーム/秒のプログレッシブ信号)の例であり、リファレンス信号についても同じタイミングの信号としてある。図4は、図3の例と比較して、各データのデータ長や配置数が異なるだけで、基本的な構成は図3の例と同じであり、1水平走査期間1Hの長さが異なるため、1水平ラインのリファレンス信号に配置するデータの数が異なる。
図4(c)に示す電圧波形が、この場合にアナログ伝送路92で伝送されるリファレンス信号であり、このリファレンス信号には、水平同期信号h1,h2,・・・が一定周期で配置してある。なお、図3(c)に示す各区間の長さを示す値は、74.25MHzをクロックとしたときのクロック数で示す。以下の図4(c)の説明中のクロック数も、この周波数のクロックを使った場合のクロック数である。
それぞれの水平同期信号h1,h2,・・・は、図4(c)に示すように、基準レベルから所定レベル低下した負極性区間の後、基準レベルから所定レベル高くなる正極性区間となる信号である。ここで、それぞれの水平同期信号h1,h2,・・・は、前半の負極性区間は88クロックとしてあり、後半の44クロックの正極性区間よりも長い区間としてある。各水平同期信号で決まる1水平周期1Hは、1650クロックの期間を有する。
それぞれの水平同期信号h1,h2,・・・は、図4(c)に示すように、基準レベルから所定レベル低下した負極性区間の後、基準レベルから所定レベル高くなる正極性区間となる信号である。ここで、それぞれの水平同期信号h1,h2,・・・は、前半の負極性区間は88クロックとしてあり、後半の44クロックの正極性区間よりも長い区間としてある。各水平同期信号で決まる1水平周期1Hは、1650クロックの期間を有する。
水平同期信号が配置される区間以外の区間には、制御コマンドなどの各データを重畳して配置する構成としてある。
図4(a)は、コントロール装置300側から光ファイバーケーブル93を介して伝送されるシリアルコマンドデータを示した図である。図4(a)に示すように、シリアルコマンドデータは、562.5kbpsのレートの信号としてある。図4(a)では、この受信したシリアルコマンドデータを、データd11,d12,d13,・・・,d1m(mは1水平走査期間内のデータ数)として示してある。
図4(a)は、コントロール装置300側から光ファイバーケーブル93を介して伝送されるシリアルコマンドデータを示した図である。図4(a)に示すように、シリアルコマンドデータは、562.5kbpsのレートの信号としてある。図4(a)では、この受信したシリアルコマンドデータを、データd11,d12,d13,・・・,d1m(mは1水平走査期間内のデータ数)として示してある。
この図4(a)のシリアルコマンドデータは、サンプリング周波数が37MHzのクロックでデジタル変換された後、74MHzのクロックでアナログ電圧に変換させる再サンプリングが行われることで、図4(b)に示したように圧縮されたデータとなる。即ち、図4(a)に示したd11,d12,d13,・・・,d1mが、図4(b)に示したように、1水平走査期間1Hごとに1/2のデータ長のデータd21,d22,d23,・・・,d2mに変換される。
変換されたデータd21〜d2mは、そのまま、図4(c)に示したように、各ビットがアナログの電圧値として示されるように、リファレンス信号に重畳させた電圧信号d41〜d4mとされる。即ち、各ビットが“0”データの場合の電圧値(ローレベル)と、“1”データの場合の電圧値(ハイレベル)とを変えて、リファレンス信号の非同期信号区間内に信号d41〜d4mとして配置してある。
変換されたデータd21〜d2mは、そのまま、図4(c)に示したように、各ビットがアナログの電圧値として示されるように、リファレンス信号に重畳させた電圧信号d41〜d4mとされる。即ち、各ビットが“0”データの場合の電圧値(ローレベル)と、“1”データの場合の電圧値(ハイレベル)とを変えて、リファレンス信号の非同期信号区間内に信号d41〜d4mとして配置してある。
データ配置区間d31,フレーム同期信号d32,反転前縁部分d33,前縁部分d34,後縁部分d35などの構成については、図3で説明した構成と同じである。
この図4に示したように、720−60pの映像信号の場合にも、アナログリファレンス信号に重畳した状態で、制御コマンドの伝送が可能であり、既に説明した1080−60iの映像信号の場合と同様の効果を有する。
この図4に示したように、720−60pの映像信号の場合にも、アナログリファレンス信号に重畳した状態で、制御コマンドの伝送が可能であり、既に説明した1080−60iの映像信号の場合と同様の効果を有する。
[4.別の例の伝送信号の構成]
次に、アダプタ装置200からアナログ伝送路92を介してカメラ装置100に伝送するアナログリファレンス信号の別の構成例を、図5及び図6を参照して説明する。
図5は、カメラ装置100が出力する映像信号及び入力するリファレンス信号が1080−60iの信号(即ち有効走査線数1080本、60フレーム/秒のインターレース信号)の例である。
図6は、カメラ装置100が出力する映像信号及び入力するリファレンス信号が720−60pの信号(即ち有効走査線数720本、60フレーム/秒のプログレッシブ信号)の例である。
この図5及び図6の例の場合には、水平同期信号h1,h2・・の他に垂直同期信号も所定水平ラインに配置したリファレンス信号の場合の例である。
次に、アダプタ装置200からアナログ伝送路92を介してカメラ装置100に伝送するアナログリファレンス信号の別の構成例を、図5及び図6を参照して説明する。
図5は、カメラ装置100が出力する映像信号及び入力するリファレンス信号が1080−60iの信号(即ち有効走査線数1080本、60フレーム/秒のインターレース信号)の例である。
図6は、カメラ装置100が出力する映像信号及び入力するリファレンス信号が720−60pの信号(即ち有効走査線数720本、60フレーム/秒のプログレッシブ信号)の例である。
この図5及び図6の例の場合には、水平同期信号h1,h2・・の他に垂直同期信号も所定水平ラインに配置したリファレンス信号の場合の例である。
垂直同期信号を配置した水平ラインについては、図示はしないが、その垂直同期信号パターンが配置されているため、制御コマンドは配置しない。このため、そのままでは垂直同期信号を配置した水平ラインの分だけ、制御コマンドの伝送量が不足する。
このため、図5の例では、リファレンス信号として、例えば図5(c)に示すように、コマンドをアナログの電圧値として示した電圧信号d41〜d4nの直後に、延長区間d36を設けてある。そして、各水平ラインの延長区間d36で、制御コマンドの1ビット分の電圧信号を配置するようにして、垂直同期信号を配置した水平ラインの分の不足分を補う構成としてある。
このため、図5の例では、リファレンス信号として、例えば図5(c)に示すように、コマンドをアナログの電圧値として示した電圧信号d41〜d4nの直後に、延長区間d36を設けてある。そして、各水平ラインの延長区間d36で、制御コマンドの1ビット分の電圧信号を配置するようにして、垂直同期信号を配置した水平ラインの分の不足分を補う構成としてある。
図6の例でも、リファレンス信号として、例えば図6(c)に示すように、コマンドをアナログの電圧値として示した電圧信号d41〜d4mの直後に、延長区間d36を設けてある。そして、各水平ラインの延長区間d36で、制御コマンドの1ビット分の電圧信号を配置するようにして、垂直同期信号を配置した水平ラインの分の不足分を補う構成としてある。
なお、垂直同期信号の伝送を行うために、図5(c)の例及び図6(c)の例では、図3(c)に示したフレーム同期信号d32は配置していない。
この図5及び図6に示したその他の部分は、図3又は図4に示した信号と同様に構成する。
なお、垂直同期信号の伝送を行うために、図5(c)の例及び図6(c)の例では、図3(c)に示したフレーム同期信号d32は配置していない。
この図5及び図6に示したその他の部分は、図3又は図4に示した信号と同様に構成する。
このようにリファレンス信号として垂直同期信号と水平同期信号を配置した構成のアナログ映像信号である場合にも対処が可能である。
なお、上述した実施の形態では、カメラ装置としてPOV用カメラ装置としたが、モニタ(ファインダ)などを備えた通常のカメラ装置にも適用が可能である。
また、上述した実施の形態では、カメラ装置と伝送を行う相手としてアダプタ装置としたが、カメラ装置が出力する映像信号を受信又は中継する装置であれば、その他の構成の処理装置とカメラ装置との間で伝送を行う場合に適用してもよい。例えば、図1に示したカメラ装置100とコントロール装置300との間を、直接、デジタル伝送路91とアナログ伝送路92とで接続する構成としてもよい。
或いは、図1に示したアダプタ装置200とコントロール装置300との間の伝送を、デジタル伝送路91とアナログ伝送路92とで接続する構成としてもよい。
また、上述した実施の形態では、カメラ装置と伝送を行う相手としてアダプタ装置としたが、カメラ装置が出力する映像信号を受信又は中継する装置であれば、その他の構成の処理装置とカメラ装置との間で伝送を行う場合に適用してもよい。例えば、図1に示したカメラ装置100とコントロール装置300との間を、直接、デジタル伝送路91とアナログ伝送路92とで接続する構成としてもよい。
或いは、図1に示したアダプタ装置200とコントロール装置300との間の伝送を、デジタル伝送路91とアナログ伝送路92とで接続する構成としてもよい。
また、図3〜図6に示したリファレンス信号の構成はそれぞれ好適な例を示したものであり、具体的な配置位置やデータ長などの値は図示のものに限定されるものではない。
1…デジタル伝送路、2…アナログ伝送路、3…制御コマンド伝送路、4…光ファイバーケーブル、10…カメラ装置、20…アダプタ装置、21…モニタ装置、22…インカム、30…コントロール装置、91…デジタル伝送路、92…アナログ伝送路、93…光ファイバーケーブル、100…カメラ装置、101…レンズ、102…イメージャ、103…撮像処理部、104…ビデオプロセッサ、105…デジタル出力部、111…アナログ入力部、112…分離部、113…PLL回路、114…タイミングジェネレータ、115…アナログ/デジタル変換器、116…メモリ、117…デジタル/アナログ変換器、118…インターフェース部、119…中央制御ユニット、121…アナログ/デジタル変換器、122…メモリ、200…アダプタ装置、201…デジタル入力部、202…ビデオプロセッサ、203…メモリ、204…デジタル/アナログ変換器、205…インターフェース部、206…中央制御ユニット、207…インターフェース部、210…光伝送処理部、211…PLL回路、212…タイミングジェネレータ、213…リファレンス信号生成部、214…混合部、215…アナログ出力部、221…アナログ/デジタル変換器、222…メモリ、223…デジタル/アナログ変換器、291…モニタ装置、292…インカム、300…コントロール装置
Claims (7)
- 撮像装置が出力するデジタル映像信号を、前記撮像装置からの映像信号を処理又は中継する処理装置に伝送するデジタル伝送路と、
前記処理装置が出力するアナログのリファレンス信号を、前記撮像装置に伝送するアナログ伝送路と、
前記リファレンス信号の同期信号成分が含まれる区間以外に、前記撮像装置に対して指示するコマンドデータの各ビットをアナログレベルで重畳する前記処理装置内のコマンド重畳部と、
前記アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれるコマンドの各ビットのアナログレベルの信号をデジタル変換する前記撮像装置内のデジタル変換部と、
前記アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれる同期信号成分に同期したタイミングで撮像を制御すると共に、前記デジタル変換部で変換されたコマンドを判別して、その判別したコマンドに対応した処理を行う前記撮像装置内の撮像制御部とを備えた
伝送システム。 - 前記アナログのリファレンス信号は、周期的に配置される水平同期信号を有すると共に、その水平同期信号で規定される1水平周期期間内の所定位置に、映像フレームの先頭位置を示すフラグを配置する位置を設けた信号であり、
1水平周期期間内の前記水平同期信号とフラグが配置される区間以外の特定期間に、前記コマンドデータの各ビットをアナログレベルで示す信号を配置した
請求項1記載の伝送システム。 - 前記処理装置内のコマンド重畳部が重畳するコマンドは、所定のデータレートで連続的に得られるシリアルコマンドであり、前記シリアルコマンドを1水平周期期間単位でデータレートを圧縮した後、前記特定期間に配置した
請求項2記載の伝送システム。 - 前記特定期間内の最初のビット及び最後のビットが配置される区間を、他のビット位置の区間よりも延長した
請求項3記載の伝送システム。 - さらに前記特定期間内の最初のビットが配置される区間の直前に、その最初のビットを反転したアナログレベルを配置した
請求項4記載の伝送システム。 - 撮像して映像信号を得る撮像処理部と、
前記撮像処理部が得た映像信号をデジタル伝送路に出力するデジタル映像信号出力部と、
アナログのリファレンス信号を入力するアナログリファレンス信号入力部と、
前記アナログリファレンス信号入力部に入力したリファレンス信号に含まれるコマンドの各ビットのアナログレベルの信号をデジタル変換するデジタル変換部と、
前記アナログリファレンス信号入力部に入力したリファレンス信号に含まれる同期信号成分に同期したタイミングで前記撮像処理部での撮像を制御すると共に、前記デジタル変換部で変換されたコマンドを判別して、その判別したコマンドに対応した撮像の制御処理を行う制御部とを備えた
撮像装置。 - 前記撮像装置が出力するデジタル映像信号を、前記撮像装置からの映像信号を処理又は中継する処理装置に伝送するデジタル伝送路と、
前記処理装置が出力するアナログのリファレンス信号を、前記撮像装置に伝送するアナログ伝送路とを使って伝送を行う伝送方法であって、
前記処理装置で、前記リファレンス信号の同期信号成分が含まれる区間以外に、前記撮像装置に対して指示するコマンドデータの各ビットをアナログレベルで重畳するコマンド重畳処理を行い、
前記撮像装置で、前記アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれるコマンドの各ビットのアナログレベルの信号をデジタル変換処理し、
前記アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれる同期信号成分に同期したタイミングで撮像を制御すると共に、前記デジタル変換処理で変換されたコマンドを判別して、その判別したコマンドに対応した処理を行う
伝送方法。
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