JP2017216616A - 撮像装置及び撮像装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、業務用のビデオカメラなどにおいては、記録される動画像の各フレームにタイムコードを付加して記録する構成が一般的である。
本発明は、複数の画像処理回路に動画像のフレームを振り分けて処理する場合に、簡単な構成で各フレームにタイムコードを付加することができるようにすることを目的とする。
図1は、本発明に係る撮像装置の一実施形態を実現するデジタルビデオカメラ100内部構成例を示すブロック図である。
図1において、デジタルビデオカメラ100は、レンズ101〜記録媒体C139により構成されている。
レンズ101は、集光のための固定レンズ群、変倍レンズ群、絞り、変倍レンズ群の動きで、移動した結像位置を補正する機能と焦点調節を行う機能とを兼ね備えた補正レンズ群により構成されている。レンズ101によって、最終的に後述のイメージセンサー102の結像面上に被写体像が結像される。
信号入力部103は、イメージセンサー102から入力された撮像信号に対して所定の処理を施す画像データ生成処理を行って画像データを生成し、カメラ信号処理部111、121、131へ出力する。
また、信号入力部103は、画像データと共に連続したカウント値も生成して、画像データを識別する識別情報を生成する識別情報生成処理を行い、識別情報を前述のカメラ信号処理部111、121、131に出力する。
パネル105は、液晶パネルで構成されており、出力処理部104から入力される映像信号を表示する表示部である。
SDI106は、出力処理部104から入力される映像信号をSDI信号として出力するブロックである。
HDMI107は、出力処理部104から入力される映像信号をHDMI信号として出力するブロックである。
画像処理部112は、カメラ信号処理部111から入力される画像データに対して、符号化処理部113、外部出力部115が扱えるようにリサイズ処理を行い、符号化処理用画像データと、外部出力用画像データを生成してRAM116へ出力する。
記録媒体A119や記録媒体B129、記録媒体C139が操作部117の操作によりデジタルビデオカメラ100を操作することで初期化されると、CONTENTSフォルダ201やCLIPS001フォルダ202が生成される。
操作部117が操作されることにより記録が開始されると、ストリームファイルであるA001C001_141120XX_CANON.MXF204や、編集情報を記載したA001C001_141120XX_CANON.XML205が記録される。
INDEX.MIF203があることでクリップ数が増えた場合にクリップ単位でフォルダ内を解析せずに一つのファイルを解析すればよいので、解析時間を軽減できる。また、フレーム単位に設定する必要があるフレーム番号やタイムコード等は、A001C001_141120XX_CANON.MXF204に記録される。
ヘッダ310はファイルの開始を示し、ファイルに関するメタ情報が記録されている。画像データを記録するにあたり、記録する解像度やフレームレートの情報等をこのヘッダ310の領域に記録する。
Frame311(以下、フレーム情報)は、各フレームのデータを表し、フレームのメタ情報313、画像データ314、音声データ315から構成されている。フッタ312はファイルの終了を示す情報である。
制御部114は、マイクロコンピュータであり、映像信号処理エンジン110の全体を制御する。なお、特に図示はしていないが制御部114と制御部124と制御部134は、SPI(Serial Peripheral Interface)で接続されており、情報のやりとりを行うことができる。例えば、操作部117からのユーザーの操作情報を制御部114を介して制御部124と制御部134に通知することが可能である。
外部出力部115は、RAM116に配置された外部出力用の画像データを読み込み、出力処理部104へ出力する。
操作部117は、ユーザーが操作入力するためのものである。
メディア制御部118は、符号化処理部113で生成されRAM116に配置された圧縮ビデオデータ(動画像データ)を、FATファイルシステムなどコンピュータで使用可能なフォーマットに従って、記録媒体A119に記録するためのものである。
通信部127は、映像信号処理エンジン130と後述する圧縮ビデオフレーム(エンコード後のデータ)や音声データ、メタデータを含む図3で説明したフレーム情報311を交換するためのものである。
通信部137は、映像信号処理エンジン120と圧縮ビデオフレームや音声データ、メタデータを含む図3で説明したフレーム情報311を交換するためのものである。
なお、401に示すように、図4中の各四角の中の数値は信号入力部103から、各映像信号処理エンジン110、120、130へ出力される映像データと関連づいた識別情報であるカウンタ値である。そして、各四角内の番号は、映像データと関連づいたカウンタ番号である。また、402に示すように、図4中の各四角の中の記載は信号入力部103から、各映像信号処理エンジン110、120、130へ出力される画像データ(フレーム)であり、各四角内の番号は、フレームの並び順序を表すフレーム番号である。
また、フレーム番号A1〜A12は連続的に並んだ画像データである。同様に、カウンタ値0〜11も画像データとの関係を表す連続的に並んだカウンタ値である。
映像信号処理エンジン120では、4K30Pで画像データをエンコードするモードである。
映像信号処理エンジン130も同様に、4K30Pで画像データをエンコードするモードである。なお、前述の動作状態では、記録媒体A119には、2K60Pの圧縮ビデオデータが記録される。また、記録媒体B129、記録媒体C139には後述するエンコード後のデータ交換により映像信号処理エンジン120と映像信号処理エンジン130でエンコードされた圧縮ビデオフレームが組み合わされ4K60Pの圧縮ビデオデータが記録される。ここで、圧縮ビデオデータは、圧縮ビデオフレームが連続的に並んだものである。
このように、デジタルビデオカメラ100は、映像信号処理エンジン120と映像信号処理エンジン130に対して、フレーム毎に振り分けて入力し別々の映像信号処理エンジンで映像信号処理するようにした。これにより、映像信号処理エンジンの性能限界である4K30Pを超えたフレームレートの処理を実現することができる。
図5(a)は、イメージセンサー102に結像した信号入力部103を介して入力された画像データを映像信号処理エンジン110が記録開始状態になるまでの処理の流れを示したフローチャートである。
S502において、信号入力部103より入力された画像データとカウンタ値は、カメラ信号処理部111で信号処理された後、画像処理部112で画像処理が行われてRAM116に配置される。制御部114は、操作部117により記録開始要求を受け付けた後、カウンタ値(記録開始する画像データ)とタイムコードを決定する。その後、S503へ進む。
S504において、制御部114は、現在の入力された画像データのカウンタ値がS503で決定した記録開始するカウンタ値以上か否かを判断する。YESの場合はS505に進む。NOの場合はS504で待機する。
S506において、制御部114は、後述する映像信号処理エンジン120や映像信号処理エンジン130を記録開始の状態に遷移させる必要があるため、映像信号処理エンジン110も記録開始状態に遷移させる。ただし、記録媒体A119は接続されていないため、制御部114はメディア制御部118に対して書き込み指示を行わない。
S512において、制御部124は、映像信号処理エンジン110の制御部114から通知されたカウンタ値(記録開始するフレーム)とタイムコードを取得する。その後、S513へ進む。
S514において、制御部124は、現在の入力されたフレームのカウンタ値とS512で取得した記録開始するカウンタ値の差分を算出する。そして、S512で取得した記録開始するタイムコードに対してカウンタ値の差分の量だけタイムコードを歩進させる歩進制御処理を行う。その後、S515へ進む。
S516において、制御部124は符号化処理部123を制御して、RAM126に配置された符号化用画像データをエンコードするように指示する。符号化処理部123は、符号化用画像データに対して圧縮を行い、圧縮ビデオフレームとして、RAM126に配置する。この処理は、ユーザーより記録停止指示があるまで信号入力部103より画像データが入力される毎に繰り返される。その後、S517へ進む。
S518において、制御部124は通信部127を制御して、映像信号処理エンジン130より転送されたデータをRAM126に保存する。その後、S519へ進む。
S520において、制御部124は、映像信号処理エンジン120を記録開始の状態に遷移させる。
S521において、制御部134は、映像信号処理エンジン110の制御部114から記録開始要求があったか否かを判断する。YESの時はS522へ進む。
S522において、制御部134は、映像信号処理エンジン110の制御部114から通知されたカウンタ値(記録開始する画像データ)とタイムコードを取得する。その後、S523へ進む。
S524において、制御部134は、現在の入力されたフレームのカウンタ値とS522で取得した記録開始するカウンタ値の差分を算出する。そして、S522で取得した記録開始するタイムコードに対してカウンタ値の差分の量だけタイムコードを歩進させる歩進制御処理を行う。その後、S525へ進む。
S526において、制御部134は符号化処理部133を制御して、RAM136に配置された符号化用画像データをエンコードするように指示する。符号化処理部133は、符号化用画像データに対して圧縮を行い、圧縮ビデオフレームとして、RAM136に配置する。この処理は、ユーザーより記録停止指示があるまで信号入力部103より画像データが入力される毎に繰り返される。その後、S527へ進む。
S528において、制御部134は通信部137を制御して、映像信号処理エンジン120より転送されたデータをRAM136に保存する。その後、S529へ進む。
S530において、制御部134は、映像信号処理エンジン130を記録開始の状態に遷移させる。
図8(a)は、イメージセンサー102に結像した信号入力部103を介して入力された画像データを、映像信号処理エンジン110が記録開始状態になるまでの処理の流れを示した図である。
8002は、信号入力部103から入力されるカウンタ値、8003は信号入力部103から入力される画像データを表している。
8004では、記録開始するカウンタ値が2であるため、A3フレームからタイムコードの付加を開始する。
8011に示すように、制御部114から記録開始指示があり、制御部124がカウンタ値を2、タイムコードを00:00:00:00から開始する場合を表している。
8012は、信号入力部103から入力されるカウンタ値、8013は信号入力部103から入力される画像データを表している。
8014では記録開始するカウンタ値が2であるため、A3フレームからタイムコードの付加を開始する。また、記録開始のカウンタ値、タイムコードを決めることにより複数の映像信号処理エンジンを跨いでも同じ画像データから記録を開始することができる。このように本実施形態では、記録開始するタイムコードに対してカウンタ値の差分の量だけタイムコードを歩進させる。そのため、複数の画像処理回路に不規則にフレームが入力された場合でも、連続したタイムコードを付加することができる。
8021に示すように、制御部114から記録開始指示があり、制御部134がカウンタ値を2、タイムコードを00:00:00:00から開始する場合を表している。
8022は、信号入力部103から入力されるカウンタ値、8023は信号入力部103から入力される画像データを表している。
8024では、記録開始するカウンタ値が2であるため、2よりも大きいカウンタ値3であるA4フレームから画像データの記録を開始する。また、現在のカウンタ値が3、記録開始するカウンタ値が2のため、差分のカウンタ値が1である。そのため、記録開始のタイムコードに対して差分のカウンタ値である1だけタイムコード歩進してタイムコードの付加を開始する。
8031は、カウンタ情報を元に映像信号処理エンジン120と映像信号処理エンジン130に入力された画像データを時間的に連続した順序にフレーム単位で並べ替えている。
8032は、メタデータの一部であるタイムコードを並べ替えた図を表している。
図10(a)は、信号入力部103より映像信号処理エンジン120と映像信号処理エンジン130に入力される画像データを示した図である。各四角内の番号は、画と同期したカウンタ値、フレームの並び順序を表すフレーム番号である。
この図10(a)に示すように、映像信号処理エンジン120には、イメージセンサー102で取り込んだフレームのうち奇数フレームとカウンタ値が入力される。また、映像信号処理エンジン130には、イメージセンサー102で取り込んだフレームのうち偶数フレームとカウンタ値が入力される。
この図10(b)に示すように、自身の符号化処理部123で生成した圧縮ビデオフレームと、映像信号処理エンジン130の符号化処理部133で生成し、通信部137、通信部127を介して受信した圧縮ビデオフレームは領域が分かれて配置されている。
符号化処理部123でエンコードが完了する毎に、RAM126の符号化処理部123用の領域に圧縮ビデオフレームとカウンタ値、タイムコードが配置される。また、通信部127で圧縮ビデオフレームを受信する毎に、RAM126の通信部127の領域に圧縮ビデオフレームとカウンタ値、タイムコードが配置される。
このように配置することで、カウンタ値を元に連続した画像データとタイムコードを記録することが可能となる。
また、図10(c)に示すように、映像信号処理エンジン130側のRAM136も同様のデータ配置となっている。
図6のフローチャートにおいて、図5のフローチャートと同様の制御を行うステップには同じ番号を付して説明を省略する。
図6(a)は、イメージセンサー102に結像した信号入力部103を介して入力された画像データを映像信号処理エンジン110が記録中状態の処理の流れを示したフローチャートである。
S601では、制御部114は、現在入力された画像データのカウンタ値が前回入力された画像データのカウンタ値以上になったか否かを判断する。YESの時はS505へ進む。本実施形態では、記録媒体A119には記録を行わないが、パネル105へのタイムコードのOSD表示やSDI106やHDMI107へのタイムコード重畳を行うために必要である。
S611では、制御部124は、現在入力された画像データのカウンタ値が前回入力された画像データのカウンタ値以上になったか否かを判断する。YESの時はS514へ進む。NOの時はS515へ進む。
図10で説明したように、映像信号処理エンジン120には奇数フレームが入力され、映像信号処理エンジン130には偶数フレームが入力される。そのため、画像データに連続性を持たせるためには、映像信号処理エンジン120内では、圧縮ビデオフレームをフレーム番号順に連続して記録媒体B129に書き込む必要がある。映像信号処理エンジン120内では、RAM126上で、符号化処理部123がエンコードした圧縮ビデオフレームと、通信部127を介して映像信号処理エンジン130より受信した圧縮ビデオフレームをフレーム番号順に連続して記録媒体B129に書き込む。そのためには、RAM126内に、所定量連続した圧縮ビデオフレームがたまっている必要がある。映像信号処理エンジン130内も同様である。所定量たまっていたらS613へ進む。所定量たまっていなかったらS612にて待機する。
S621では、制御部134は、現在入力された画像データのカウンタ値が前回入力された画像データのカウンタ値以上になったか否かを判断する。YESの時はS524へ進む。NOの時はS525へ進む。
図7(a)は、イメージセンサー102に結像した信号入力部103を介して入力された画像データを映像信号処理エンジン110が記録停止状態の処理の流れを示したフローチャートである。
S702では、信号入力部103より入力された画像データとカウンタ値は、カメラ信号処理部111で信号処理された後、画像処理部112で画像処理が行われてRAM116に配置される。制御部114は、操作部117により記録停止要求を受け付けた後、カウンタ値(記録停止する画像データ)とタイムコードを決定する。その後、S703へ進む。
S704では、制御部114は、現在の入力された画像データのカウンタ値がS703で決定した記録停止するカウンタ値以下になったか否かを判断する。YESの場合はS505へ進む。NOの場合はS705へ進む。
S711では、制御部124は、映像信号処理エンジン110の制御部114から記録停止要求があったか否かを判断する。YESの時はS712へ進む。
S712では、制御部124は、映像信号処理エンジン110の制御部114から通知されたカウンタ値(記録停止する画像データ)とタイムコードを取得する。その後、S713へ進む。
S714では、制御部124は、映像信号処理エンジン120を記録停止の状態に遷移させる。
S721では、制御部134は、映像信号処理エンジン110の制御部114から記録停止要求があったか否かを判断する。YESの時はS722へ進む。
S722では、制御部134は、映像信号処理エンジン110の制御部114から通知されたカウンタ値(記録停止する画像データ)とタイムコードを取得する。その後、S723へ進む。
S724では、制御部134は、映像信号処理エンジン130を記録停止の状態に遷移させる。
図9(a)は、イメージセンサー102に結像した信号入力部103を介して入力された画像データを映像信号処理エンジン110が記録停止状態になるまでの処理の流れを示した図である。
9002は信号入力部103から入力されるカウンタ値、9003は信号入力部103から入力される画像データを表している。
9004では、記録停止するカウンタ値が58であるため、A59フレームに00:00:00:29のタイムコードを付加して記録停止する。また、操作部117から次回の記録開始指示があった場合に記録開始時のタイムコードをパネル105やSDI106やHDMI107に出力することでユーザーに対して次回に記録される開始時のタイムコード通知することができる。
9011に示すように、制御部114から記録停止指示があり、制御部124がカウンタ値を58、タイムコードを00:00:00:29で停止する場合を表している。
9012は、信号入力部103から入力されるカウンタ値、9013は信号入力部103から入力される画像データを表している。
9014では、記録停止するカウンタ値が58であるため、58より小さいカウント値の画像データであるA57フレームに00:00:00:29のタイムコードを付加して記録停止する。また、記録停止のカウンタ値、タイムコードを決めることにより複数の映像信号処理エンジンを跨いでも同じ画像データまでの記録を停止することができる。
9021に示すように、制御部114から記録停止指示があり、制御部134がカウンタ値を58、タイムコードを00:00:00:29で停止する場合を表している。
9022は、信号入力部103から入力されるカウンタ値、9023は信号入力部103から入力される画像データを表している。
9024では、記録停止するカウンタ値が58であるため、58以下のカウンタ値であるA59フレームまでの画像データの記録を行い、停止する。また、現在のカウンタ値が60、記録停止するカウンタ値が58になった場合、現在のカウンタ値のほうが大きいため記録される画像データに対するタイムコードの歩進は行わない。
また、9032は、メタデータの一部であるタイムコードを並べ替えた図を表している。
1111に示すように、解像度4096×2160、フレームレート60pやフレームレート30pやフレームレート24pで記録するモードを選択することができる。
操作者が記録するモードを選択すると、図11(b)のUI表示に遷移する。
1121に示すように、SDカードを示す記録媒体A119、CFカードを示す記録媒体B129と記録媒体C139の残記録時間を表示する。
また、1122に示すように、デジタルビデオカメラ100の動作状況(●は記録中、●が表示されてなければ非記録中)を表示する。
さらに、1123に示すように、タイムコードを表示する。
1131に示すように残記録時間は1分減っている。
また、1132に示すように、デジタルビデオカメラ100が記録中である表示が追加表示される。また、1133に示すように、タイムコードは記録時間に応じて加算されていく。
1141に示すように、残時間は図11(c)の記録前から1分減っている。
また、1142に示すように、デジタルビデオカメラ100は非記録中である旨が表示される。
また、1143に示すようにタイムコードは記録時間に応じて加算されていく。
また、本実施形態では、信号入力部103は、動画像のフレーム毎にカウンタ値(識別情報)を1ずつ増加したが、これに限らず、所定の値ずつ増加させる構成としてもよい。
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。前述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(コンピュータプログラム)を、ネットワーク又は各種のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
101 レンズ
102 イメージセンサー
103 信号入力部
104 出力処理部
105 パネル
106 SDI
107 HDMI
110 映像信号処理エンジン
120 映像信号処理エンジン
130 映像信号処理エンジン
Claims (9)
- 撮像手段と、
複数の画像処理回路と、
前記撮像手段からの動画像データの各フレームに対し、フレーム毎に所定の値ずつ増加する識別情報を付加し、前記複数の画像処理回路に対してフレーム毎に振り分けて出力するとともに、処理の開始のフレームに対応した前記識別情報を前記複数の画像処理回路に出力する出力手段とを有し、
前記複数の画像処理回路はそれぞれ、
前記出力手段から入力される各フレームに付加された前記識別情報と、前記出力手段から出力された前記処理の開始のフレームに対応した前記識別情報との差分に基づいて、各フレームのタイムコードを生成する生成手段を有する
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記画像処理回路は、操作部により記録開始要求を受け付けた場合、記録を開始するフレームの識別情報とタイムコードとを決定することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記複数の画像処理回路はそれぞれ、前記出力手段によって出力されたフレームを圧縮し、前記圧縮されたフレームを記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
- 前記複数の画像処理回路はそれぞれ、前記複数の画像処理回路の中の他の画像処理回路から、振り分けられていないフレームを取得する取得手段を有することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の撮像装置。
- 前記複数の画像処理回路はそれぞれ、前記フレーム毎の識別情報に基づいて、前記出力手段によって出力されたフレームと前記取得手段によって取得されたフレームとの順序を並び替えることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
- 前記複数の画像処理回路は、情報のやりとりを行うことができるSPIで互いに接続されていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の撮像装置。
- 前記複数の画像処理回路は、接続される記録媒体に動画像データを記録する記録手段をそれぞれ有することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の撮像装置。
- 撮像手段と、複数の画像処理回路と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像手段からの動画像データの各フレームに対し、フレーム毎に所定の値ずつ増加する識別情報を付加し、前記複数の画像処理回路に対してフレーム毎に振り分けて出力するとともに、処理の開始のフレームに対応した前記識別情報を前記複数の画像処理回路に出力する出力工程を有し、
前記複数の画像処理回路における制御方法として、
前記出力工程において入力される各フレームに付加された前記識別情報と、前記出力工程において出力された前記処理の開始のフレームに対応した前記識別情報との差分に基づいて、各フレームのタイムコードを生成する生成工程を有する
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 請求項1〜7の何れか1項に記載の撮像装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
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