JP2020072300A - Imaging apparatus, control method of the same, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像の同期を行う撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus for synchronizing images, a control method for the image pickup apparatus, and a program.
近年、HD(High Definition)と呼ばれる高解像度および高フレームレートの映像が用いられようになっており、HDに対応した規格化も進んでいる。映像の同期に用いられるタイムコードについても、高フレームレート化に対応したタイムコードが用いられるようになっている。例えば、フレームレートが60p以上にも対応可能なタイムコードがSMPTE ST 12−3で規格化されている。 In recent years, high resolution and high frame rate images called HD (High Definition) have been used, and standardization corresponding to HD is also in progress. As for the time code used for video synchronization, the time code corresponding to the high frame rate is also used. For example, a time code capable of supporting a frame rate of 60p or more is standardized by SMPTE ST 12-3.
また、複数のビデオカメラを使用して、複数のビデオカメラが撮影した映像や音声を、所定のコンピュータで実行されるアプリケーションが、タイムコードにより同期させて編集する技術が用いられている。関連する技術として、特許文献1の撮像装置が提案されている。特許文献1の撮像装置では、外部装置から入力されている映像同期信号及びタイムコードを使用して位相を合わせる撮像装置において、外部装置から入力されている映像同期信号及びタイムコードの位相と、フレームレート変換情報の位相とを同期させている。
In addition, a technique is used in which, using a plurality of video cameras, an application executed by a predetermined computer synchronizes images and sounds captured by the plurality of video cameras with a time code to edit them. As a related technique, the imaging device of
撮像装置が撮影した映像と外部装置(他の撮像装置)が撮影した映像とを、同期信号およびタイムコードを用いて、複数の撮像装置が撮影した映像を同期させることが考えられる。この場合、外部装置から入力される同期信号の位相およびタイムコードの位相と、撮像装置内部の同期信号の位相およびタイムコードの位相との間にずれを生じる可能性がある。同期信号の位相またはタイムコードの位相にずれが生じていると、複数の映像同士を正常に同期させることができない。 It is conceivable to synchronize the video imaged by the imaging device with the video imaged by the external device (another imaging device) by using the synchronization signal and the time code. In this case, there is a possibility that the phase of the sync signal and the phase of the time code input from the external device may deviate from the phase of the sync signal and the time code in the imaging device. If the phase of the sync signal or the phase of the time code is deviated, the plurality of videos cannot be normally synchronized.
本発明の目的は、複数の映像の同期を行う際に、同期信号の位相およびタイムコードの位相がずれないようにする撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an imaging device, a method for controlling the imaging device, and a program that prevent the phase of a synchronization signal and the phase of a time code from shifting when synchronizing a plurality of images.
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、外部装置から入力した同期信号と前記撮像装置のシステムクロックとの間の第1位相ずれ量を取得する第1取得手段と、前記外部装置から入力した外部タイムコードに含まれるフレーム情報より精度が高いサブフレーム情報の位相と前記撮像装置の内部タイムコードの位相との間の第2位相ずれ量を取得する第2取得手段と、前記第1位相ずれ量および前記第2位相ずれ量に基づいて、前記撮像装置のシステムクロックを調整する調整手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the image pickup apparatus of the present invention includes a first acquisition unit that acquires a first phase shift amount between a synchronization signal input from an external apparatus and a system clock of the image pickup apparatus, and the external apparatus. Second acquisition means for acquiring a second phase shift amount between the phase of the sub-frame information having a higher accuracy than the frame information included in the external time code input from the input device and the phase of the internal time code of the imaging device; Adjusting means for adjusting the system clock of the imaging device based on the one phase shift amount and the second phase shift amount.
本発明によれば、複数の映像の同期を行う際に、同期信号の位相およびタイムコードの位相がずれないようにすることができる。 According to the present invention, when synchronizing a plurality of images, it is possible to prevent the phase of the synchronization signal and the phase of the time code from deviating from each other.
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の各実施の形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は各実施の形態に記載されている構成によって限定されることはない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the configurations described in the following respective embodiments are merely examples, and the scope of the present invention is not limited by the configurations described in the respective embodiments.
<第1実施形態>
図面を参照して、第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る撮像装置100の構成例を示す図である。撮像装置100は、外部装置と接続されており、当該外部装置から同期信号およびタイムコード情報を含む外部信号が撮像装置100に入力される。撮像装置100および外部装置(他の撮像装置)は、例えば、ビデオカメラである。撮像装置100には、複数の外部装置が接続されていてもよい。撮像装置100は、外部装置と、任意の端子により接続される。例えば、撮像装置100と外部装置とは、SDI(Serial Digital Interface)端子やHDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface(登録商標))等により接続されてもよい。撮像装置100は、システム制御部101、撮像部102、撮像素子部103、動画像記憶部104、表示部105、表示用データ記憶部106、入力部107およびシステムクロック生成部108を有する。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the
システム制御部101は、撮像信号制御部109、動画像制御部110、表示制御部111、表示用データ制御部112、入力制御部113、タイムコード位相制御部114、タイムコード制御部115およびタイムコード生成部116を有する。また、システム制御部101は、外部タイムコード制御部117、外部タイムコード検出部118、外部信号検出部119、同期信号位相制御部120、外部同期信号制御部121、外部同期信号検出部122およびシステムクロック制御部123を有する。また、システム制御部101は、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を有する。システム制御部101の各部の機能は、CPUが、RAMを作業エリアとして、ROMに格納された制御プログラムを実行することで実現される。CPUは、システムクロック生成部108から入力されるクロックで動作する。
The
撮像部102は、フォーカスレンズやズームレンズ、絞り、シャッター等の光学部を含み、撮像対象から入射する光学像に対して所定の光学処理を行い、撮像素子部103に出力する。撮像素子部103は、撮像部102により光学処理された光学像を電気信号に変換する処理を行い、変換した電気信号を撮像信号制御部109に出力する。撮像素子部103は、CCD(Charge Coupled Device Image Sensor)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等が適用される。表示部105は、表示制御部111から送られてくる、表示形式に変換されたデータを表示する。表示部105は、LCD(Liquid Crystal Monitor)やEVF(Electronic View Finder)等の液晶画面が適用され得る。動画像記憶部104は、動画像データを記憶する記憶部である。表示用データ記憶部106は、表示用データを記憶する記憶部である。動画像記憶部104や表示用データ記憶部106は、HDD(Hard Disk Drive)やDVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクが適用されてもよいし、不揮発性のメモリーカードなどの記憶媒体が適用されてもよい。入力部107は、ユーザーによる各種の操作を受け付けることが可能であり、例えば、ジョグダイヤルやダイヤルスイッチ等が適用される。
The
撮像信号制御部109は、撮像素子部103から入力した電気信号に対してA/D変換処理や増幅処理等の画像処理を施し、映像信号を生成する。生成される映像信号は、記録方式によりフレームレート(1秒間のフレーム数)が異なる。フレームレートは、NTSC方式の場合は、120p、60p、60i、30pまたは24pの何れかである。、また、フレームレートは、PAL方式の場合は100p、50p、50iまたは25pの何れかである。また、動画像記憶部104に記憶されるデータの記録画像サイズは、4096×2160や3840×2160、2160×1080、1920×1080、1280×720、1440×1080等が設定可能である。フレームレートおよび記録画像サイズは、上述した値には限定されない。以下、撮像装置100における記録画像サイズは、1920×1080、フレームレートは30pに設定されているものとして説明する。撮像信号制御部109は、上記の映像信号を動画像制御部110に送る。
The imaging
動画像制御部110は、映像信号の圧縮(エンコード)や伸張(デコード)を行う機能を有している。動画像制御部110は、撮像信号制御部109から映像信号が送られてきた場合、映像信号を圧縮(エンコード)し、圧縮(エンコード)された動画像データを動画像記憶部104に送る。また、動画像制御部110は、入力制御部113により送られる指示により動画像記憶部104に対して所望の動画像データを取得するように指示を送る。そして、動画像制御部110は、動画像記憶部104から動画像データが送られてくると、動画像データの伸張(デコード)を行い、表示制御部111に送る。これにより、表示部105に動画像データの表示が行われる。さらに、動画像制御部110は、タイムコード位相制御部114からタイムコードが送られてきた場合は、映像信号にタイムコードを重畳してから圧縮(エンコード)を行う。
The moving
動画像記憶部104は、MPEG2(Moving Picture Experts Group)、H.264、H.265等の形式に基づいた動画像データとして記憶することが可能である。動画像記憶部104は、動画像制御部110から受けた指示により動画像データの書き込みや読み出しを行うことも可能である。入力制御部113は、入力部107を介して、入力操作(ユーザーによる入力操作)を受け付ける。入力制御部113が、動画像制御部110に指示を送ることで記録開始や記録停止、記録フレームレートの選択が可能である。また、入力制御部113が、表示用データ制御部112に指示を送ることで表示用データ記憶部106から所望の表示用データを選択することができる。また、入力制御部113が、タイムコード制御部115に指示を送ることでタイムコードの設定をユーザーが任意で設定することも可能である。
The moving
表示用データ制御部112は、入力制御部113より受けた指示により表示用データを表示用データ記憶部106から読み出すことができ、読み出した表示用データを表示制御部111に送る。表示用データ記憶部106は、表示用データを記憶しており、表示用データ制御部112から受けた指示により表示用データが読み出される。表示制御部111は、表示用データや映像信号、タイムコードの情報、同期信号の情報等を合成し、表示部105が表示可能な形式のデータに変換する。変換されたデータは、表示部105に送られる。
The display
タイムコード生成部116は、タイムコード制御部115より受けた指示によりタイムコードの生成を行う。タイムコードは、時、分、秒、フレーム情報、サブフレーム情報単位で生成可能であり、設定されている記録フレームレートによってフレーム数は変わる。サブフレーム情報は、フレーム情報より精度の高いタイムコードの拡張情報である。図2は、タイムコードおよび拡張タイムコードを示す図である。タイムコードに対するタイムコード設定値の詳細はSMPTE ST 12を参照とし、ここでの詳細な説明は省略する。図2(A)のように、SMPTE ST 12−1やSMPTE ST 12−2で定義されているタイムコード設定値は、時間(HH)201、分(MM)202、秒(SS)203、「00〜29」までのフレーム情報(FF)204で表現されていた。時間(HH)201は、「00〜23」の範囲であり、分(MM)202は、「00〜59」の範囲であり、フレーム情報(FF)204は、「00〜29」の範囲である。従って、図2(A)のタイムコードの場合、「0〜29」の30Pまで、各フレームに対して異なるタイムコードを付加することができ、各フレームを区別することができる。
The
しかし、120pなど、フレームレートが高くなるとSMPTE ST 12−1、SMPTE ST 12−2ではフレームの区別をすることができず、異なるフレームに同一のタイムコード値を設定しなくてはならない。そのため、SMPTE ST 12−3では、新たにサブフレーム情報が定義された。サブフレーム情報(SF)205は、「00〜31」の範囲であり、1つのフレーム情報(FF)204に、複数のサブフレーム情報(SF)205が割り当てられている。その結果、フレーム情報(FF)204とサブフレーム情報(SF)205との両者が用いられることで、「0〜959」の960pまで、各フレームに対して異なるタイムコードを付加することができ、各フレームを区別することが可能となる。 However, when the frame rate becomes high, such as 120p, the SMPTE ST 12-1 and the SMPTE ST 12-2 cannot distinguish the frames, and the same time code value must be set in different frames. Therefore, in SMPTE ST 12-3, subframe information is newly defined. The subframe information (SF) 205 is in the range of “00 to 31”, and one frame information (FF) 204 is assigned with a plurality of subframe information (SF) 205. As a result, by using both the frame information (FF) 204 and the subframe information (SF) 205, different time codes can be added to each frame up to 960p of “0 to 959”. It is possible to distinguish each frame.
図1に示されるように、タイムコード位相制御部114は、タイムコード制御部115から送られてくるタイムコード(内部タイムコード)と外部タイムコード制御部117から送られてくるタイムコード(外部タイムコード)との位相制御を行う。タイムコード位相制御部114は、第2取得手段に対応する。以下、内部タイムコードには、サブフレーム情報が定義されてなく、外部タイムコードにはサブフレーム情報が定義されているものとして説明する。
As shown in FIG. 1, the time code
タイムコード位相制御部114は、タイムコードに基づく位相をずらす必要がある場合、同期信号位相制御部120に位相をずらす量を送る。タイムコード位相制御部114は、外部タイムコード制御部117から外部タイムコードが送られてきた場合は、タイムコード制御部115に外部タイムコードを送ることで、撮像装置100の内部タイムコードが変更される。また、タイムコード位相制御部114は、動画像制御部110とタイムコードの入出力を行うことで、映像信号にタイムコードを重畳してから圧縮(エンコード)や伸張(デコード)を行う。これにより、映像信号からタイムコードを取得することができる。さらに、タイムコード位相制御部114は、位相制御したタイムコードを表示制御部111に送ることで表示部105にタイムコードを表示することが可能である。
When it is necessary to shift the phase based on the time code, the time code
タイムコード制御部115は、タイムコード生成部116により生成されるタイムコードを読み出しタイムコード位相制御部114に送る。また、タイムコード制御部115は、タイムコード位相制御部114から送られてきたタイムコードをタイムコード生成部116に送ることで撮像装置100のタイムコードを変更することも可能である。また、タイムコード制御部115は、入力制御部113より受けた指示によりタイムコード生成部116にタイムコードを送ることも可能である。
The time
外部タイムコード制御部117は、外部タイムコード検出部118から送られてくるタイムコードの周波数やサブフレーム情報の有無を検出し、検出結果をタイムコード位相制御部114に通知する。外部タイムコード検出部118は、外部信号検出部119によりタイムコードが入力されたか否かを、SDI端子やタイムコード端子等によりチェックする。外部タイムコード検出部118は、タイムコードの入力が検出された場合にタイムコードを抽出し、抽出されたタイムコードの情報を外部タイムコード制御部117に送る。外部信号検出部119は、外部装置からの入力信号の有無を検出し、入力信号を検出した場合、当該入力信号を、タイムコードを表す信号と外部同期信号(外部装置から入力した同期信号)とに分離する。外部信号検出部119は、分離された2つの信号のうち、タイムコードを外部タイムコード検出部118に送り、外部同期信号を外部同期信号検出部122に送る。
The external time
同期信号位相制御部120は、外部同期信号制御部121から送られてくる外部同期信号とシステムクロック制御部123から送られてくるシステムクロックとの位相のずれ量(第1位相ずれ量)を算出することにより、取得する。同期信号位相制御部120は、取得された第1位相ずれ量をシステムクロック制御部123に送り、撮像装置100のシステムクロックの位相をずらす要求を出す。同期信号位相制御部120は、第1取得手段に対応する。内部タイムコードと外部タイムコードとの位相がずれている場合、同期信号位相制御部120に、タイムコード位相制御部114からタイムコードの位相のずれ量(第2位相ずれ量)が送られてくる。同期信号位相制御部120は、第1位相ずれ量および第2位相ずれ量をシステムクロック制御部123に送る。これにより、外部装置の動作周波数と撮像装置100の内部の動作周波数とが異なる場合でも、同期信号位相制御部120は、タイムコードの位相のずれ量を加味して、システムクロックの位相をずらす要求をシステムクロック制御部123に出すことができる。また、同期信号位相制御部120は、表示制御部111に位相合わせが完了した通知を送ることで表示部105に位相合わせが完了したことを表示することができる。
The synchronization signal
外部同期信号制御部121は、外部同期信号検出部122が検出した外部同期信号から水平同期信号および垂直同期信号を抽出し、同期信号位相制御部120に送る。外部同期信号検出部122は、外部装置からSDI端子や同期信号入力端子等により同期信号が入力されたか否かをチェックする。外部同期信号検出部122は、外部同期信号の入力が検出された場合に垂直同期信号を抽出し、抽出された垂直同期信号の情報を外部同期信号制御部121に送る。システムクロック制御部123は、同期信号位相制御部120からシステムクロックの位相のずれ量が送られてきた場合に、位相のずれ量を調整する制御を行う。システムクロック制御部123は、調整手段に対応する。例えば、システムクロック制御部123は、システムクロック生成部108に対して位相のずれを吸収するようPLL(Phase Lock Loop)制御を行い、位相を合わせる制御を行う。
The external synchronization
次に、本実施形態に係る撮像装置100の位相合わせの処理について、説明する。図3および図4は、本実施形態に係る撮像装置100の処理の流れを示すフローチャートである。図3および図4のフローチャートは、撮像装置100に電源が入り、撮像装置100が起動している状態で実行されるフローチャートである。外部信号検出部119は、外部装置から外部同期信号が入力されたか否かを判定する(S301)。外部装置から外部同期信号が入力されていない場合、ステップS301でNOと判定される。この場合、フローは、ステップS301に戻る。外部装置から外部同期信号が入力されている場合、ステップS301でYESと判定される。この場合、システム制御部101は、外部装置から入力したタイムコード値を取得し、ハードウェアでデータを検知してから、ソフトウェアでタイムコード値が制御できるまでの遅延調整を行う(S302)。
Next, a phase matching process of the
図5は、外部信号検出部119が、外部入力信号を検出した場合の例を示す図である。外部装置から外部同期信号が入力されたときの水平同期信号、垂直同期信号およびタイムコードの関係は、図5に示される関係にある。上述したように、撮像装置100の記録画像サイズは1920×1080、フレームレートは30pに設定されているものとする。また、外部装置から入力した外部同期信号およびタイムコードは120Hzで入力されているものとする。図5において、外部装置からの水平同期信号4101は、外部装置から入力されている水平同期信号のパルスの例を表している。パルスの幅は1水平期間(=1H)で1ラインである。また、外部装置からの垂直同期信号4102は、外部装置から入力されている垂直同期信号のパルスの例を表している。パルスの幅は1垂直期間(=1V)で、1125ラインである。外部タイムコードの情報4103は外部装置から入力したタイムコード情報の例を表している。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which the external
図5の例では、タイムコードのフレーム情報およびサブフレーム情報が示されているが、上述したように、タイムコードには、他に、時間、分および秒が含まれる。また、外部タイムコードには、フレーム情報およびサブフレーム情報が含まれているが、内部タイムコードには、フレーム情報は含まれているが、サブフレーム情報は含まれていない。外部タイムコードの1フレーム情報には4つのサブフレーム情報が割り当てられている。 In the example of FIG. 5, the frame information and subframe information of the time code are shown, but as described above, the time code also includes hours, minutes, and seconds. The external time code includes frame information and sub-frame information, and the internal time code includes frame information but does not include sub-frame information. Four pieces of subframe information are assigned to one frame information of the external time code.
内部の水平同期信号4104は、撮像装置100の内部の水平同期信号のパルスの例を表している。パルスの幅は1水平期間(=1H)で1ラインである。内部の垂直同期信号4105は、撮像装置100の内部の垂直同期信号のパルスの例を表している。パルスの幅は1垂直期間(=1V)で、1125ラインである。内部タイムコードの情報4106は撮像装置100の内部のタイムコード情報の例を表している。システムクロック制御部123は、外部装置からの水平同期信号4101と内部の水平同期信号4104との位相合わせを行う(S303)。
The internal
図6は、図5の状態から水平同期信号の位相を合わせた場合の例を示す図である。図6に示されるように、外部装置からの水平同期信号4201と内部の水平同期信号4202とは、位相がずれている。システムクロック制御部123は、同期信号位相制御部120の制御により、水平同期信号の位相を合わせる調整制御を行う。これにより、図6の例に示されるように、外部装置からの水平同期信号4203と内部の水平同期信号4204とは、位相が合った状態になる。
FIG. 6 is a diagram showing an example in which the phases of the horizontal synchronizing signals are adjusted from the state of FIG. As shown in FIG. 6, the
同期信号位相制御部120は、外部装置からの垂直同期信号と内部の垂直同期信号との位相合わせを行うためのずれ量を算出することにより、取得する(S304)。そして、システムクロック制御部123は、取得したずれ量に基づいて、内部のシステムクロックを外部装置からの垂直同期信号の位相に合わせる制御を行う。本実施形態では、基本的に、撮像装置100の内部のシステムクロックは、外部装置からの垂直同期信号に位相が合わせられて処理が行われる。
The synchronization signal
システム制御部101は、外部同期信号の周波数と内部同期信号の周波数とが異なるか否かを判定する(S305)。上述したように、撮像装置100のフレームレートが30pに設定されており、且つ外部装置から入力した外部同期信号およびタイムコードの周波数が120Hzで入力されている場合、S305でYESと判定される。S305でYESと判定された場合、システム制御部101は、外部装置から入力されたタイムコードにサブフレーム情報があるか否かを判定する(S306)。外部装置から入力したタイムコードにサブフレーム情報がある場合、ステップ306はYESと判定される。この場合、タイムコード位相制御部114は、ステップS304で算出されたずれ量に加えて、タイムコードのサブフレーム情報が0でない部分に位相を合わせないようにずれ量を取得する(S307)。つまり、タイムコード位相制御部114は、フレーム情報に割り当てられた複数のサブフレーム情報のうち先頭のサブフレーム情報に位相を合わせるようなずれ量を取得する。
The
S305でNOと判定された場合、外部同期信号の周波数と内部同期信号の周波数とは同じである。外部同期信号の周波数と内部同期信号の周波数とが同じ場合、サブフレーム情報に起因する位相ずれを考慮する必要がないため、S306およびS307の処理は行われない。また、S306でNOと判定された場合、S307の処理を行うためのサブフレーム情報がないため、S307の処理は実施されない。 If NO is determined in S305, the frequency of the external synchronization signal and the frequency of the internal synchronization signal are the same. When the frequency of the external synchronization signal and the frequency of the internal synchronization signal are the same, there is no need to consider the phase shift caused by the subframe information, and therefore the processes of S306 and S307 are not performed. If NO in S306, the process of S307 is not performed because there is no subframe information for performing the process of S307.
図7は、図6の状態からタイムコードのサブフレーム情報が0でない部分に位相を合わせないようにして垂直同期信号の位相を合わせる場合の例を説明する図である。上述したように、外部装置からの水平同期信号と内部の水平同期信号との位相は合っている。一方、図7に示されるように、外部装置からの垂直同期信号4301と内部の垂直同期信号4303との位相がずれており、さらに内部の垂直同期信号4303の位相とタイムコード情報4302のサブフレーム情報との位相もずれている。図7に示される2つの内部の垂直同期信号4303に対応するフレーム情報は「13」であるとする。以下、サブフレーム情報の位相ずれも含めた位相ずれ量が1425ラインであるものとする。また、システムクロック制御部123は、位相ずれの調整を行う際に、システムクロック周期を短くする方向にずらすものとして説明する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which the phase of the vertical synchronizing signal is adjusted so as not to match the phase of the subframe information of the time code from 0 in the state of FIG. As described above, the horizontal synchronizing signal from the external device and the internal horizontal synchronizing signal are in phase with each other. On the other hand, as shown in FIG. 7, the
上述したように、撮像装置100のフレームレートは30pに設定されており、外部装置から入力した外部同期信号およびタイムコードは120Hzである。従って、外部装置からの垂直同期信号4301の1周期(1垂直期間)は、内部の垂直同期信号4303の1周期(1垂直期間)の4分の1になっている。外部装置からのタイムコード情報4302において、1つのフレーム情報には、4つのサブフレーム情報が割り当てられており、各サブフレーム情報には、番号「0〜3」が割り当てられている。先頭のサブフレーム情報は、「0」である。1つのサブフレーム情報は、外部装置からの垂直同期信号4301の1周期に対応し、1つのフレーム情報は、内部の垂直同期信号4303の1周期に対応する。図7の例では、内部の垂直同期信号4303は、12番のフレーム情報のうち2番のフレーム情報に対応する部分にある。従って、垂直同期信号のみに基づく位相合わせが行われると、内部の垂直同期信号4303は、12番のフレーム情報のうち3番のサブフレーム情報に対応する外部装置からの垂直同期信号4301に、位相が合わせられる可能性がある。この場合、外部装置からの垂直同期信号4301と内部の垂直同期信号4303との間でサブフレーム情報に対応する位相ずれが生じる。図7の例では、外部装置からの垂直同期信号4301と内部の垂直同期信号4303との間で位相が合う位置は、13番のフレーム情報のうち0番のサブフレーム情報に外部装置からの垂直同期信号4301である。
As described above, the frame rate of the
本実施形態では、システムクロック制御部123は、内部の垂直同期信号の位相を、所定量ずつずらす。以下、所定量は、250ラインであるものとして説明するが、所定量は、250ラインには限定されない。システムクロック制御部123は、外部装置からの垂直同期信号4301と内部の垂直同期信号4303との位相のずれ量が、所定量(250ライン)より小さくなるまで、内部の垂直同期信号の位相を、所定量ずらす制御を行う。図7に示されるように、外部装置からの垂直同期信号4301と内部の垂直同期信号4303との位相のずれ量は、1425ラインである。システムクロック制御部123は、内部の垂直同期信号の位相を所定量(250ライン)ずらす制御を5回繰り返すと、内部の垂直同期信号の位相をすらした量は、合計で1250ラインとなる。図7における内部の垂直同期信号4306は、内部の垂直同期信号4303の位相が1250ラインずらされた場合を示す。この場合、外部装置からの垂直同期信号4304と内部の垂直同期信号4303との残りの位相のずれ量は、175ラインとなっている。なお、外部装置からの垂直同期信号は変化しないため、図7の外部装置からの垂直同期信号4301と4304と4307とに変化はない。上記位相のずれ量の175ラインは、所定量(250ライン)より小さい。システムクロック制御部123は、内部の垂直同期信号4306を、残りの175ライン分ずらす制御を行う。これにより、外部装置からの垂直同期信号4307の位相と内部の垂直同期信号4309の位相と一致するため、位相合わせが完了する。
In the present embodiment, the system
図3のフローチャートにおいて、システム制御部101は、撮像装置100のシステムクロック周期を短くする方向にずらす設定がされているか否かを判定する(S308)。撮像装置100のシステムクロック周期を短くする方向にずらす設定がされていない場合、S308でNOと判定される。撮像装置100のシステムクロック周期を短くする方向にずらす設定がされている場合、S308でYESと判定される。システム制御部101は、S308でYESと判定された場合、S304で算出されたずれ量が所定量より大きいか否かを判定する(S309)。S309の判定は、S308でYESと判定された場合に行われるため、システムクロック制御部123は、システムクロック周期を短くする方向にずらす。ここで、システムクロック制御部123が、システムクロック周期を短くする方向に大きくずらす場合、システムクロック周期で制御している処理が破綻する可能性がある。そこで、システムクロック制御部123は、内部の垂直同期信号の位相をずらす量に所定量(閾値)を設定し、内部の垂直同期信号の位相を所定量ずらす制御を行う(S310)。上述した所定量(250ライン)は、システムクロック周期で制御している処理を破綻させないライン数である。例えば、撮像装置100のシステムクロックに同期している処理は、業務用端子やパネルへの映像表示等があり、これらの処理を破綻させないために、所定量が設定される。
In the flowchart of FIG. 3, the
S310の処理により、内部の垂直同期信号の位相は、250ラインずらされる(S311)。このため、外部装置からの垂直同期信号と内部の垂直同期信号との位相のずれ量から、250ライン分が差し引かれる。システムクロック制御部123は、250ライン分が差し引かれた上記の位相のずれ量が正の値であるか否かを判定する(S312)。つまり、S312の判定は、位相のずれ量が「0」以下であるか否かの判定である。例えば、図7の例では、外部装置からの垂直同期信号と内部の垂直同期信号との位相のずれ量は、1425ラインであった。この場合、1425ラインから250ラインが差し引かれた値は、1175であり、正の値であるため、S312でYESと判定される。S312でYESと判定されると、フローはS304に移行する。フローがS304に移行すると、繰り返し、S310の処理が行われる。これにより、外部装置からの垂直同期信号と内部の垂直同期信号との位相のずれ量から、250ラインずつ差し引かれていく。S310の処理が5回繰り返されると、外部装置からの垂直同期信号と内部の垂直同期信号との位相合わせを行うためのずれ量は、175ラインになる。この場合、S312でYESと判定される。ずれ量が175ラインになった場合、ずれ量は、所定量(250ライン)より小さいため、S309でNOと判定される。従って、S310の処理は行われない。S311において、システムクロック制御部123は、内部の垂直同期信号を、ずれ量である175ラインずらす制御を行う。この場合、ずれ量は「0」になるため、S312でNOと判定される。
By the processing of S310, the phase of the internal vertical synchronizing signal is shifted by 250 lines (S311). Therefore, 250 lines are subtracted from the phase shift amount between the vertical synchronization signal from the external device and the internal vertical synchronization signal. The system
同期信号位相制御部120は、外部装置からの垂直同期信号と内部の垂直同期信号との位相があっているか否かを判定する(S313)。位相が合っている場合はS313でYESと判定され、フローは、「A」に進む。位相が合っていない場合はステップS313でNOと判定され、フローは、ステップS302へ進む。「A」以降の処理について、図4のフローチャートを用いて説明する。システム制御部101は、外部同期信号と内部同期信号とで周波数が異なるか否かを判定する(S314)。外部装置からの垂直同期信号の周波数と内部の垂直同期信号の周波数とが異なる場合、S314でYESと判定される。この場合、システム制御部101は、外部タイムコード検出部118により検出された外部タイムコードにサブフレーム情報が含まれているか否かを判定する(S315)。外部タイムコードにサブフレーム情報が含まれている場合、S315でYESと判定される。
The synchronization
S315でYESと判定された場合、表示制御部111は、位相合わせが完了したことを示す画面を、表示部105に表示させる。図8(A)は、位相合わせが完了したことを示す画面4501の例である。画面4501が表示部105に表示されることで、正常に位置合わせが完了したことをユーザーに通知することができる。画面4501は、記録画像サイズやフレームレート、動画像記憶部104の記録可能容量等の情報4502、および位置合わせが完了したことを示す情報4503を含む。S314でNOと判定された場合、外部装置の垂直同期信号の周波数と内部の垂直同期信号の周波数とが同じであるため、フローは、S316に移行する。
If YES is determined in S315, the
外部装置から入力されているタイムコードにサブフレーム情報が含まれていない場合、S315でNOと判定される。この場合、外部装置の垂直同期信号の周波数と内部の垂直同期信号の周波数とが異なっているが、タイムコードのサブフレーム情報に基づく位相合わせは行われていないことになる。従って、タイムコードに基づく位相がずれている可能性がある。表示制御部111は、表示部105に、位相合わせは完了したが、位相がずれている可能性があることを示す警告を表示させる(S317)。図8(B)は、位相合わせは完了したが、位相がずれている可能性があることを示す画面4601の例である。画面4601が表示部105に表示されることで、位相合わせは完了したが、位相がずれている可能性があることをユーザーに通知することができる。画面4601は、記録画像サイズやフレームレート、動画像記憶部104の記録可能容量等の情報4602、および位相合わせは完了したが、位相がずれている可能性があることを示す情報4603を含む。
If the subframe information is not included in the time code input from the external device, NO is determined in S315. In this case, the frequency of the vertical synchronizing signal of the external device and the frequency of the internal vertical synchronizing signal are different, but the phase matching based on the subframe information of the time code is not performed. Therefore, the phase based on the time code may be out of phase. The
そして、タイムコード制御部115は、外部装置から入力されたタイムコードに内部のタイムコードの位相を合わせる制御を、タイムコード生成部116に対して行う(S318)。以上により、第1実施形態の処理が終了する。図9は、外部装置から入力されているサブフレーム情報も含めたタイムコードと撮像装置100の内部との位相ずれが調整され、外部装置から入力されているタイムコードの位相が内部のタイムコードに合った状態の例を示す図である。上述した処理により、外部装置からの水平同期信号4401と内部の水平同期信号4404との位相は合っている。また、外部装置からのタイムコード情報4403のフレームと撮像装置100の内部のフレーム4406とは一致しており、外部装置からの垂直同期信号4402と内部の垂直同期信号4405とも一致している。上述したように、外部装置からの垂直同期信号およびタイムコードの周波数は120Hzであり、内部の同期信号およびタイムコードの周波数は30Hzである。このように、外部装置からの同期信号およびタイムコードの周波数と、撮像装置100の内部の同期信号およびタイムコードの周波数とが異なる場合でも、位相を合わせることができる。
Then, the time
<第2実施形態>
図10は、第2実施形態に係る撮像装置500の構成例を示す図である。第2実施形態に係る撮像装置500は、第1実施形態に係る撮像装置100と、外部タイムコード検出部501および外部同期信号検出部502が異なる。第2実施形態に係る撮像装置500は、外部装置から入力された外部同期信号のみを見て、位相合わせを行い、その後にタイムコード情報も含めて位相がずれていた場合は、再度位相合わせの制御を行う。そして、図10に示されるように、タイムコード情報と外部同期信号とは、分離して撮像装置500に入力される。タイムコード情報は、外部タイムコード検出部501により検出され、外部同期信号は、外部同期信号検出部502により検出される。タイムコード情報と外部同期信号とは、それぞれ異なる端子から撮像装置500に入力されるものとする。また、撮像装置500のシステムクロック制御部123は、システムクロックを短くする方向にのみ位相をずらすことができるものとする。撮像装置500のうち、外部タイムコード検出部501および外部同期信号検出部502以外の各部は、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of the
外部タイムコード検出部501は、外部装置から入力された外部タイムコードを検出し、検出した外部タイムコードを外部タイムコード制御部117に通知する。外部同期信号検出部502は、外部装置から入力された外部同期信号を検出し、検出した外部同期信号を外部同期信号制御部121に通知する。図11および図12は、第2実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。図11のフローチャートのS301〜S313は、第1実施形態と同様であり、撮像装置500に電源が入り、起動している状態で行われる。ただし、図11のフローチャートにおいて、S304の後に、S305ではなく、S308〜S313の処理が行われる点が、第1実施形態と異なる。S313の処理の後、フローは「B」から、図12のS305に移行する。
The external time
図12のフローチャートに示されるように、S306の処理の後、タイムコード位相制御部114は、外部タイムコードと内部タイムコードとの位相が合っているか否かを判定する(S601)。外部タイムコードと内部タイムコードとの位相が合っている場合は、ステップ601でYESと判定される。この場合、外部タイムコードのフレーム情報の位相と内部タイムコードのフレーム情報の位相とが一致する。そして、内部タイムコードのフレーム情報の切り替わりのタイミングも、外部タイムコードのフレーム情報のうち先頭のフレーム情報の切り替わりのタイミングと一致している。従って、図11のS311の処理により垂直同期信号の位置合わせが行われており、且つタイムコードの位相も一致している。このため、S601でYESと判定された場合、位相合わせが完了しているため、S316の処理が行われる。
As shown in the flowchart of FIG. 12, after the process of S306, the time code
外部タイムコードと内部タイムコードとの位相が合っていない場合はステップ601でNOと判定される。この場合、タイムコード位相制御部114は、外部装置から入力されるタイムコードのサブフレーム情報が0ではない部分に内部の位相を合わせないようにずれ量を取得する。外部タイムコードと内部タイムコードとの位相がずれている場合の例を、図13に示す。図13の例の場合、外部のタイムコードの位相と内部のタイムコードの位相とは、3Vずれている。これは、内部の垂直同期信号7105が、外部装置からのタイムコード情報7103の13番のフレーム情報のうち1番のサブフレーム情報の垂直同期信号7102に対応していることから認識できる。外部タイムコードと内部タイムコードとの位相がずれていることが認識された場合、当該位相が合うまで、図11のS303〜S313の処理が行われる。これにより、外部装置からの水平同期信号7101と内部の水平同期信号7104とは合った状態になり、且つ外部装置からの垂直同期信号7102と内部の垂直同期信号7105とは合った状態になる。
When the phases of the external time code and the internal time code do not match, it is determined as NO in step 601. In this case, the time code
タイムコード位相制御部114は、タイムコード情報から、上述したようにタイムコードの位相ずれを取得する(S602)。そして、フローは「C」からS302に移行する。システムクロック制御部123は、S302〜S313の処理を繰り返し行うことにより、外部タイムコードと内部タイムコードとの位相を合わせる。これにより、外部装置からの垂直同期信号およびタイムコードと、撮像装置100の内部の垂直同期信号およびタイムコードとは、位相が合った状態になる。
The time code
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した各実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。本発明は、上述の各実施の形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークや記憶媒体を介してシステムや装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータの1つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。また、本発明は、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist thereof. The present invention supplies a program that implements one or more functions of each of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors of a computer of the system or apparatus execute the program. It can also be realized by a process of reading and executing. The present invention can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
100 撮像装置
101 システム制御部
105 表示部
111 表示制御部
114 タイムコード位相制御部
120 同期信号位相制御部
123 システムクロック制御部
500 撮像装置
100
Claims (11)
外部装置から入力した同期信号と前記撮像装置のシステムクロックとの間の第1位相ずれ量を取得する第1取得手段と、
前記外部装置から入力した外部タイムコードに含まれるフレーム情報より精度が高いサブフレーム情報の位相と前記撮像装置の内部タイムコードの位相との間の第2位相ずれ量を取得する第2取得手段と、
前記第1位相ずれ量および前記第2位相ずれ量に基づいて、前記撮像装置のシステムクロックを調整する調整手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 An imaging device,
First acquisition means for acquiring a first phase shift amount between a synchronization signal input from an external device and the system clock of the imaging device;
Second acquisition means for acquiring a second phase shift amount between the phase of the sub-frame information, which is more accurate than the frame information included in the external time code input from the external device, and the phase of the internal time code of the imaging device; ,
Adjusting means for adjusting the system clock of the imaging device based on the first phase shift amount and the second phase shift amount;
An imaging device comprising:
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 The second acquisition unit acquires the second phase shift amount only when the frequency of the synchronization signal input from the external device and the frequency of the synchronization signal inside the imaging device are different.
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein
前記第2取得手段は、前記フレーム情報に含まれる複数の前記サブフレーム情報のうち先頭のサブフレーム情報の位相と前記内部タイムコードの位相との間の位相ずれ量を前記第2位相ずれ量として取得する、
ことを特徴とする請求項1または2記載の撮像装置。 A plurality of the subframe information is assigned to one frame information,
The second acquisition means sets a phase shift amount between the phase of the first subframe information and the phase of the internal time code among the plurality of subframe information included in the frame information as the second phase shift amount. get,
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus is provided.
ことを特徴とする請求項1乃至3のうち何れか1項に記載の撮像装置。 The adjusting means performs an adjustment for shortening the cycle of the system clock,
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus is an image pickup apparatus.
ことを特徴とする請求項4記載の撮像装置。 The adjustment unit adjusts the phase shift amount between the synchronization signal input from the external device and the synchronization signal inside the imaging device for each predetermined amount, and the adjusted phase shift amount is greater than the predetermined amount. When it becomes small, adjust the remaining phase shift amount,
The imaging device according to claim 4, wherein
ことを特徴とする請求項5記載の撮像装置。 The predetermined amount is an amount by which processing inside the imaging device does not fail,
The imaging device according to claim 5, wherein
を備えることを特徴とする請求項1乃至6のうち何れか1項に記載の撮像装置。 If the external time code does not include the sub-frame information, display control means for performing control to display a warning,
The imaging device according to claim 1, further comprising:
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 After adjusting the first phase shift amount, the adjusting unit adjusts the second phase shift amount only when the phase of the sub-frame information and the phase of the internal time code of the imaging device are shifted. ,
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein
を特徴とする請求項1乃至8のうち何れか1項に記載の撮像装置。 The subframe information is information defined in SMPTE ST 12-3,
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus is provided.
外部装置から入力した同期信号と前記撮像装置のシステムクロックとの間の第1位相ずれ量を取得する工程と、
前記外部装置から入力した外部タイムコードに含まれるフレーム情報より精度が高いサブフレーム情報の位相と前記撮像装置の内部タイムコードの位相との間の第2位相ずれ量を取得する工程と、
前記第1位相ずれ量および前記第2位相ずれ量に基づいて、前記撮像装置のシステムクロックを調整する工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。 A method of controlling an imaging device, comprising:
Acquiring a first phase shift amount between a synchronization signal input from an external device and a system clock of the imaging device;
Acquiring a second phase shift amount between the phase of the sub-frame information that is more accurate than the frame information included in the external time code input from the external device and the phase of the internal time code of the imaging device;
Adjusting a system clock of the imaging device based on the first phase shift amount and the second phase shift amount;
A method for controlling an imaging device, comprising:
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