JP2011259049A - データ取り込み装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】信号取り込み部1は、映像が含まれる信号から少なくとも映像データを含む1以上のデータを抽出し、映像が含まれる信号に基づいて所定のタイミングの区切りを示す情報である区切り情報を生成し、抽出されたデータ、時刻情報が含まれる信号から取得された時刻データに区切り情報を対応付ける。リアルタイムOS処理部3は、所定のタイミングで信号取り込み部1から区切り情報を取得して非リアルタイムOS処理部2へ通知する。非リアルタイムOS処理部2は、信号取り込み部1において得られた区切り情報に対応付けられたデータについて通知された区切り情報との一致を判定し、一致が判定された場合に所定の処理を実行する。
【選択図】 図1
Description
本明細書では、「映像信号」という語を、このような音声やTCなど各種のデータが含まれた信号という意味で説明に用いる。一方、本明細書では、映像単体を示す場合には、「映像」という語若しくは「映像データ」という語を用いる。
デジタル放送システム系の例であれば、映像信号はHD−SDIであり音声が重畳されている。また、TCについては、システム間で同じ時刻に合わせる必要から、HD−SDIとは別にTC用の時刻信号入力を用意して全てのシステム機器に分配する。映像信号入力と時刻信号入力をコンピュータで取り込むには、コンピュータに専用のハードウェアを搭載する必要があり、一般にキャプチャボードと呼ばれる種類の映像信号取り込みボードが用いられる。
本例の映像信号データ取り込み装置は、映像信号取り込みボード201、デバイスドライバ202、映像データ取り込みアプリケーション203、機器OS(Operating System:コンピュータの基本ソフトウェア)204を有している。
本例の映像信号データ取り込み装置の構成や動作を説明する。
装置の構成は大きく分けて、映像信号取り込みボード201と、映像データ取り込みアプリケーション203の2つから成る。
映像信号取り込みボード201の内部構成は、同期信号検出部211、映像信号分離部212、同期信号検出部213、タイミング制御部214、フレーム番号発生部215、フレーム番号多重部216、フレーム番号多重部217、フレーム番号多重部218、映像変換処理部219から成る。
同期信号検出部211は、入力された映像信号の内容を解析し、映像データと、音声データや各種データが重畳されている場合にはそれらのデータの位置を探し出し、映像データや音声データなどをデジタル映像信号303(デジタルデータ)として映像信号分離部212へ出力する。
映像信号分離部212は、入力されたデジタル映像信号303から映像データ304と音声データ(例えば、音声以外のデータが含まれてもよい)305を分離し、映像データ304はフレーム番号多重部216へ出力し、音声データ305はフレーム番号多重部217へ出力する。
同期信号検出部213は、入力された時刻信号の内容を解析し、デジタル時刻データ306としてTCをデジタル化してフレーム番号多重部218へ出力する。
タイミング制御部214は、入力された同期信号検出信号307から映像のフレームの変化点を管理する。
ここで、このフレームの区切りと時刻信号入力302から入力されるTCのフレームの区切りは同期している。これは、システム運用の観点からの大前提になる。このため、同期信号検出信号307とTCに含まれるフレーム時刻の変化点の位相も同期していることになる。
フレーム番号発生部215は、この入力信号(タイミング信号308)によりフレーム単位に1ずつ値を更新したフレーム番号309を、3つのフレーム番号多重部(フレーム番号多重部216、フレーム番号多重部217、フレーム番号多重部218)へ出力する。よって、3つのフレーム番号多重部216〜218には、映像信号のフレームの区切り毎に1ずつ更新された値が入力される。
映像変換処理部219は、入力された映像データに対して所定の処理を実行して、その結果をデバイスドライバ202へ出力する。この所定の処理としては、画像圧縮処理の実行や画像サイズの変更など、用途により様々な処理が考えられる。どのような処理が行われるかで異なるが、画像圧縮処理であれば、処理時間に1フレーム時間やそれ以上の時間を費やすことがあり、音声データ305や、デジタル時刻データ306と比べて、映像データの時間位相は遅れて出力されることになる。
このように、映像、音声、TCの各データは、後段のデバイスドライバ202に入力される。
映像データ取り込みアプリケーション203は、機器OS204の管理下におかれており、機器を構成する幾つかのソフトウェアのうちの1アプリケーションである。また、映像信号取り込みボード201と映像データ取り込みアプリケーション203の間にはデバイスドライバ202が介在している。デバイスドライバ202も、機器OS204の管理下にある。
映像データ取り込みアプリケーション203の内部構成は、制御命令解析部221、状態遷移制御部222、フレーム番号比較部223、格納データ配信部224から成る。
例えば、制御命令325が「映像収録開始」という命令であった場合などが該当する。映像取り込みボード制御信号323により、映像信号取り込みボード201からデバイスドライバ202を経由して、映像データ、音声データ、TCがボード読み出し(取り込み)データ321として、フレーム番号比較部223に入力される。
格納データ配信部224は、入力された映像データ、音声データ、TCをシステムの用途に合わせたデータフォーマットに変換する。例えば、多重化して1本のデータ列に並び替える場合や、映像、音声が独立したデータのままである場合など、色々なフォーマットの種類が考えられる。
なお、状態遷移制御部222からフレーム番号比較部223を制御する(例えば、制御命令325に応じた制御を行う)ことが可能である。
図4には、従来の映像信号データ取り込み装置におけるフレーム番号を付加した映像信号と時刻信号からのデータ取り込みの一例を示してある。
図4では、映像信号データ取り込み装置の構成として、映像信号取り込みボード201、デバイスドライバ202、映像データ取り込みアプリケーション203を示してある。なお、フレーム番号発生部215については、説明を分かり易くするために、映像信号取り込みボード201の外側に示してある。
このため、映像信号データ取り込み装置では、映像信号入力301と時刻信号入力302からデータを取り込んだ時点で、フレーム番号発生部215で生成したフレーム番号(F No)を、3つのデータに付加する。フレーム番号を付加する処理はハードウェアで並列で実行するため処理遅れの要素は無く、3つのデータの同じフレーム番号であれば、同じ時刻に入力されたデータとなる。つまり、信号入力時に各データにフレーム番号を付加することにより、同じ時間に入力されたデータは同じフレーム番号になる。
このように、映像データ、音声データ、デジタル時刻データの各々にフレーム番号をハードウェアで付加することで、後段のアプリケーションでは各データの同期をとることができる。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、高応答性を有するデータ取り込み装置を提供することを目的とする。
すなわち、当該データ取り込み装置は、信号取り込み部と、リアルタイムOS処理部と、非リアルタイムOS処理部を有している。
前記信号取り込み部は、映像が含まれる信号及び時刻情報が含まれる信号を入力する。
前記信号取り込み部では、抽出手段が、入力された前記映像が含まれる信号から少なくとも映像データを含む1以上のデータを抽出する。区切り情報生成手段が、入力された前記映像が含まれる信号に基づいて、所定のタイミングの区切りを示す情報である区切り情報を生成する。区切り情報対応付け手段が、前記抽出手段により抽出されたデータに前記区切り情報生成手段により生成された区切り情報を対応付けるとともに、入力された前記時刻情報が含まれる信号から取得された時刻データに前記区切り情報生成手段により生成された区切り情報を対応付ける。
前記非リアルタイムOS処理部では、一致判定手段が、前記信号取り込み部において得られた前記区切り情報に対応付けられた前記データ及び前記区切り情報に対応付けられた前記時刻データについて、前記リアルタイムOS処理部の前記区切り情報通知手段により通知された区切り情報との一致を判定する。処理実行手段が、前記一致判定手段により一致が判定された場合に、所定の処理を実行する。
また、リアルタイムOSや非リアルタイムOSとしては、それぞれ、種々なものが用いられてもよい。
また、映像が含まれる信号としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、映像以外の音声などが含まれてもよい。
また、時刻情報が含まれる信号としては、種々なものが用いられてもよい。
また、区切り情報としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、映像のフレームの区切りの情報を用いることができる。
また、リアルタイムOS処理部において信号取り込み部から区切り情報を取得するタイミングとしては、種々なタイミングが用いられてもよく、例えば、外部から所定の命令が入力されたタイミングを用いることができる。
また、所定の処理としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、データの配信(送信)の開始や停止などの処理を用いることができる。
すなわち、前記映像が含まれる信号には、映像以外の情報(例えば、音声など)が含まれている。
前記信号取り込み部の前記抽出手段は、前記映像データを抽出するとともに、前記映像以外のデータを抽出する。前記信号取り込み部の前記区切り情報対応付け手段は、前記抽出手段により抽出された各々のデータに前記区切り情報生成手段により生成された区切り情報を対応付ける。
前記信号取り込み部の前記区切り情報生成手段は、前記区切り情報として、入力された前記映像が含まれる信号のフレームの区切りを示す番号であるフレーム番号を生成する。
前記非リアルタイムOS処理部では、データ取得制御手段が、前記リアルタイムOS処理部の前記命令通知手段により前記命令が通知されたことに応じて、前記信号取り込み部において得られた前記区切り情報に対応付けられた前記データ及び前記区切り情報に対応付けられた前記時刻データを取得する。
前記非リアルタイムOS処理部の前記処理実行手段は、前記所定の処理として前記データを外部へ配信する処理を実行する機能を有している。
当該データ取り込み装置は、前記リアルタイムOS処理部と前記非リアルタイムOS処理部との間の通信を中継する通信中継部を有している。
図1には、本発明の一実施例に係る映像信号データ取り込み装置の構成例を示してある。
本例の映像信号データ取り込み装置は、映像信号取り込みボード1、映像データ取り込みアプリケーション2、リアルタイムOS(RTOS)アプリケーション3、通信中継部4を有している。
映像データ取り込みアプリケーション2の内部構成は、デバイスドライバ22、状態遷移制御部23、フレーム番号比較部24、格納データ配信部25から成る。映像データ取り込みアプリケーション2は、機器OS21の管理下におかれている。
RTOSアプリケーション3の内部構成は、制御命令解析部32、フレーム番号取得部33から成る。RTOSアプリケーション3は、リアルタイムOS(RTOS)31の管理下におかれている。
ここで、本例の映像信号データ取り込み装置における一連の動作の例を示しておく。
映像信号取り込みボード1の動作を説明する。
映像信号は、外部から映像信号入力101として同期信号検出部11に入力する。
同期信号検出部11は、入力された映像信号の内容を解析し、映像データと、音声データや各種データが重畳されている場合にはそれらのデータの位置を探し出し、映像データや音声データなどをデジタル映像信号103(デジタルデータ)として映像信号分離部12へ出力する。
映像信号分離部12は、入力されたデジタル映像信号103から映像データ104と音声データ(例えば、音声以外のデータが含まれてもよい)105を分離し、映像データ104はフレーム番号多重部16へ出力し、音声データ105はフレーム番号多重部17へ出力する。
同期信号検出部13は、入力された時刻信号の内容を解析し、デジタル時刻データ106としてTCをデジタル化してフレーム番号多重部18へ出力する。
タイミング制御部14は、入力された同期信号検出信号107から映像のフレームの変化点を管理する。
ここで、このフレームの区切りと時刻信号入力102から入力されるTCのフレームの区切りは同期している。これは、システム運用の観点からの大前提になる。このため、同期信号検出信号107とTCに含まれるフレーム時刻の変化点の位相も同期していることになる。
フレーム番号発生部15は、この入力信号(タイミング信号108)によりフレーム単位に1ずつ値を更新したフレーム番号109を、3つのフレーム番号多重部(フレーム番号多重部16、フレーム番号多重部17、フレーム番号多重部18)へ出力する。よって、3つのフレーム番号多重部16〜18には、映像信号のフレームの区切り毎に1ずつ更新された値が入力される。
映像変換処理部19は、入力された映像データに対して所定の処理を実行して、その結果をデバイスドライバ22へ出力する。この所定の処理としては、画像圧縮処理の実行や画像サイズの変更など、用途により様々な処理が考えられる。どのような処理が行われるかで異なるが、画像圧縮処理であれば、処理時間に1フレーム時間やそれ以上の時間を費やすことがあり、音声データ105や、デジタル時刻データ106と比べて、映像データの時間位相は遅れて出力されることになる。
このように、映像、音声、TCの各データは、後段のデバイスドライバ22に入力される。
制御命令入力131がRTOSアプリケーション3の制御命令解析部32に入力される。
制御命令解析部32は、制御命令入力131により、その命令を解析して、その解析結果を制御命令125として、通信中継部4を介して、映像データ取り込みアプリケーション2内の状態遷移制御部23へ出力する。
また、制御命令解析部32は、命令の内容により、フレーム番号取得命令132をフレーム番号取得部33へ出力する。例えば、入力される映像信号のフレーム番号と同期した処理が必要になった場合に、フレーム番号取得命令132が発行される。
状態遷移制御部23の動作のきっかけは、制御命令入力131から入力されて制御命令解析部32で取り出した制御命令125が入力されることであり、これにより、状態遷移制御部23とデバイスドライバ22との映像取り込みボード制御信号123のやりとりが始まる。
例えば、制御命令125が「映像収録開始」という命令であった場合などが該当する。映像取り込みボード制御信号123により、映像信号取り込みボード1からデバイスドライバ22を経由して、映像データ、音声データ、TCがボード読み出しデータ121として、フレーム番号比較部24に入力される。
格納データ配信部25は、フォーマット変換したデータを、格納データ出力126として、外部の例えばハードディスクやネットワークなどに配信(送信)する。この格納データ配信部25の配信制御は、例えば、状態遷移制御部23から格納データ配信部25へ出力される格納データ配信制御信号124を使用して制御されることが可能である。
なお、状態遷移制御部23からフレーム番号比較部24を制御する(例えば、制御命令125に応じた制御を行う)ことが可能である。
(以上、本例の映像信号データ取り込み装置における一連の動作の説明)
図2には、本例の映像信号データ取り込み装置におけるフレーム番号を付加した映像信号と時刻信号からのデータ取り込みの一例を示してある。
図2では、映像信号データ取り込み装置の構成として、映像信号取り込みボード1、フレーム番号発生部15、ボードバスインタフェース151、機器OS21、デバイスドライバ22、映像データ取り込みアプリケーション2、比較同期部161、RTOS31、通信中継部4を示してある。
映像信号取り込みボード1に入力した映像信号(映像データV、音声データA)と時刻信号(時刻データTC)の各々にフレーム番号(F No)を付加する処理は、従来と同様である。また、映像データ取り込みアプリケーション2がデバイスドライバ22を介して映像信号を取り込む処理も、従来と同様である。この動作は機器OS21上で管理する。
すなわち、映像信号取り込みボード1に、装置内の2つのOSから独立してアクセスし動作することが可能な映像信号取り込みボード部を有する。
すなわち、RTOS31から映像信号取り込みボード1にアクセスして入力された映像信号に付加しているフレーム番号を即時に他のOS(本例では、機器OS21)の処理とは独立して取り出すことが可能な専用入出力部と、RTOS31から汎用OS(本例では、機器OS21)へ情報を渡すことが可能な通信中継部4と、汎用OSによりデバイスドライバ22経由で映像信号や時刻信号と一緒にフレーム番号を取り込んでRTOS31から通信中継部4を経由して取り込んだフレーム番号と比較して番号が一致することで処理を開始等するフレーム番号比較部24を有する。
また、RTOS31が取得したフレーム番号を機器OS21へ通知する機能を設けている。フレーム番号を受け取った機器OS21は、映像データ取り込みアプリケーション2で取得したフレーム番号と比較して、制御命令131で指示されたタイミングのフレーム番号と同じフレーム番号が現れるまでフレーム番号の比較を続け、フレーム番号が一致したら収録開始や配信停止などの処理を開始する。
本例では、通常のOS(機器OS21)とRTOS31を同時に動作させて、RTOS31上でフレーム番号の取得や制御命令の解析を行って通常OS上のアプリケーションへ通知する。
本例の映像信号取り込みボード1については、デバイスドライバ22がWindows(登録商標)の配下であるため、INtime(商標)からはアクセスできないが、INtime(商標)の特徴として、物理メモリアドレスを取得することができる。Windows(登録商標)だと仮想アドレスになってしまうことから、ハードウェアの本当のメモリ上の位置はわからないが、INtime(商標)の場合にはアクセスが可能である。
また、INtime(商標)用にコンパイルしたアプリケーションは、Windows(登録商標)のAPIにより使用することができない。専用の似たAPIが用意されている。このため、Windows(登録商標)のアプリケーションはWindows(登録商標)の配下だけで動作し、INtime(商標)のアプリケーションはINtime(商標)の配下だけで動作する。
また、本例のRTOSアプリケーション3(リアルタイムOS処理部の一例)では、制御命令解析部32の機能により命令通知手段が構成されており、フレーム番号取得部33の機能により区切り情報取得手段や区切り情報通知手段が構成されている。
また、本例の映像データ取り込みアプリケーション2(非リアルタイムOS処理部の一例)では、状態遷移制御部23の機能によりデータ取得制御手段が構成されており、フレーム番号比較部24の機能により一致判定手段が構成されており、格納データ配信部25の機能により処理実行手段が構成されている。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウェア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウェア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
101、301・・映像信号入力、 102、302・・時刻信号入力、 103、303・・デジタル映像信号、 104、304・・映像データ、 105、305・・音声データ、 106、306・・デジタル時刻データ、 107、307・・同期信号検出信号、 108、308・・タイミング信号、 109、309・・フレーム番号、 110・・フレーム番号付き時刻信号、 121、321・・ボード読み出しデータ、 122、322・・格納データ、 123、323・・映像取り込みボード制御信号、 124、324・・格納データ配信制御信号、 125、325・・制御命令、 126、326・・格納データ出力、 131、331・・制御命令入力、 132・・フレーム番号取得命令、 133・・比較フレーム番号、
151・・ボードバスインタフェース、 161・・比較同期部、
Claims (2)
- 映像が含まれる信号から映像データを取り込むデータ取り込み装置において、
信号取り込み部と、リアルタイムOS処理部と、非リアルタイムOS処理部を有しており、
前記信号取り込み部は、映像が含まれる信号及び時刻情報が含まれる信号を入力し、
前記信号取り込み部は、入力された前記映像が含まれる信号から少なくとも映像データを含む1以上のデータを抽出する抽出手段と、入力された前記映像が含まれる信号に基づいて所定のタイミングの区切りを示す情報である区切り情報を生成する区切り情報生成手段と、前記抽出手段により抽出されたデータに前記区切り情報生成手段により生成された区切り情報を対応付けるとともに入力された前記時刻情報が含まれる信号から取得された時刻データに前記区切り情報生成手段により生成された区切り情報を対応付ける区切り情報対応付け手段と、を備え、
前記リアルタイムOS処理部は、所定のタイミングで前記信号取り込み部から前記区切り情報を取得する区切り情報取得手段と、前記区切り情報取得手段により取得された区切り情報を前記非リアルタイムOS処理部へ通知する区切り情報通知手段と、を備え、
前記非リアルタイムOS処理部は、前記信号取り込み部において得られた前記区切り情報に対応付けられた前記データ及び前記区切り情報に対応付けられた前記時刻データについて前記リアルタイムOS処理部の前記区切り情報通知手段により通知された区切り情報との一致を判定する一致判定手段と、前記一致判定手段により一致が判定された場合に所定の処理を実行する処理実行手段と、を備えた、
ことを特徴とするデータ取り込み装置。 - 請求項1に記載のデータ取り込み装置において、
前記映像が含まれる信号には、映像以外の情報が含まれており、
前記信号取り込み部の前記抽出手段は、前記映像データを抽出するとともに前記映像以外のデータを抽出し、
前記信号取り込み部の前記区切り情報対応付け手段は、前記抽出手段により抽出された各々のデータに前記区切り情報生成手段により生成された区切り情報を対応付け、
前記信号取り込み部の前記区切り情報生成手段は、前記区切り情報として、入力された前記映像が含まれる信号のフレームの区切りを示す番号であるフレーム番号を生成し、
前記リアルタイムOS処理部は、外部から入力される命令を前記非リアルタイムOS処理部へ通知する命令通知手段を備え、
前記リアルタイムOS処理部の前記区切り情報取得手段は、前記外部から入力される命令があったときのタイミングで前記信号取り込み部から前記区切り情報を取得し、
前記非リアルタイムOS処理部は、前記リアルタイムOS処理部の前記命令通知手段により前記命令が通知されたことに応じて前記信号取り込み部において得られた前記区切り情報に対応付けられた前記データ及び前記区切り情報に対応付けられた前記時刻データを取得するデータ取得制御手段を備え、
前記非リアルタイムOS処理部の前記処理実行手段は、前記所定の処理として前記データを外部へ配信する処理を実行する機能を有しており、
当該データ取り込み装置は、前記リアルタイムOS処理部と前記非リアルタイムOS処理部との間の通信を中継する通信中継部を有している、
ことを特徴とするデータ取り込み装置。
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