JP3649883B2 - 撮像装置及びネットワークシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークとの接続が可能なインタフェースを備えた撮像装置及びこの撮像装置を用いて構成したネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ機器のネットワーク化に伴い、複数のコンピュータの間で各種の画像データが頻繁に転送されるようになり、同時に、コンピュータに各種の画像データを取り込むようにする要求が高まっている。一般に、パーソナルコンピュータに画像情報を取り込む場合、ビデオキャプチャーと称される拡張ボードをコンピュータに装着し、この拡張ボードに接続したビデオカメラあるいは電子スチルカメラから供給される画像情報を所定のデータフォーマットに変換して取り込むように構成される。そして、コンピュータに取り込まれた画像データは、一旦内部の記憶装置に蓄えられ、必要に応じてネットワークを経由して別のコンピュータ機器へ転送される。
【０００３】
図６は、ネットワークシステムの構成例を示す模式図である。この図においては、クライアント／サーバー型の場合を示している。
通信回線Ｌは、同軸ケーブルやツイストペアケーブル、あるいは、光ファイバー等で構成され、サーバー機Ｃ０及び複数のクライアント機Ｃ１〜Ｃ５が接続される。サーバー機Ｃ０は、各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５からの要求に応じて各種の処理を実行すると同時に、ネットワークシステム全体の動作を管理する。各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５は、それぞれ独立に動作し、必要に応じてサーバー機Ｃ０あるいは各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５の別の１乃至複数との間で各種データの転送を行う。
【０００４】
サーバー機Ｃ０及び各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５には、それぞれ固有のネットワークアドレスが付されており、このネットワークアドレスを基にサーバー機Ｃ０あるいは各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５が互いに認識し合えるように構成される。これにより、クライアント機Ｃ１〜Ｃ５の各々は、サーバー機Ｃ０あるいは別のクライアント機Ｃ１〜Ｃ５との間で、データあるいは各種ハードウエアの共有が可能になる。
【０００５】
幾つかのクライアント機Ｃ１、Ｃ４については、画像データの入力装置としてのカメラＶ１、Ｖ２が接続され、画像データの取り込みが可能になっている。カメラＶ１、Ｖ２からクライアント機Ｃ１、Ｃ４に取り込まれた画像データは、クライアント機Ｃ１、Ｃ４に内蔵されるハードディスク等の記憶装置に一旦記憶される。この画像データは、クライアント機Ｃ１〜Ｃ５の任意の１つからの転送要求に応答して、所望のクライアント機Ｃ１〜Ｃ５またはサーバー機Ｃ０へ転送される。この画像データの転送は、ネットワークシステムの通信プロトコルに従い、１画面単位や１画面を分割したブロック単位で行われる。
【０００６】
また、ネットワーク上でカメラＶ１、Ｖ２を共有するような設定が成された場合には、カメラＶ１、Ｖ２が接続されていないクライアント機Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５から、クライアント機Ｃ１、Ｃ４を経由してカメラＶ１、Ｖ２の制御が可能になる。このような場合においても、画像データの転送は、上述の場合と同様に、ネットワークシステムの通信プロトコルに従って１画面単位や１画面を分割したブロック単位で行われる。
【０００７】
図７は、電子カメラから得られる画像情報をクライアント機（パーソナルコンピュータ）に取り込むためのビデオキャプチャーの構成を示すブロック図である。尚、この図においては、電子カメラが、画像情報をデジタルデータ（画像データ）として出力する場合を示している。
キャプチャーボード１０は、フレームメモリ１、同期検出回路２、タイミング制御回路３及びインタフェース回路４より構成され、電子カメラとクライアント機との間に接続される。フレームメモリ１は、電子カメラから入力される画像データを１画面単位で記憶する。このフレームメモリ１は、電子カメラからの画像データの入力レートとクライアント機への画像データの転送レートとの比に応じた枚数の画面を記憶できる容量が与えられる。同期検出回路２は、電子カメラから入力される画像データに含まれる同期成分を検出し、垂直走査及び水平走査の各タイミングに従うタイミングパルスを発生する。タイミング制御回路３は、同期検出回路２から供給されるタイミングパルスと、クライアント機側からの指示とに基づいて、フレームメモリ１に対する画像データの書き込み及び読み出しのタイミングを制御する。
【０００８】
インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路４は、フレームメモリ１とクライアント機との間に接続され、タイミング制御回路３の指示に従って、フレームメモリ１から読み出される画像データをクライアント機側へ転送する。また、インタフェース回路４は、タイミング制御回路３から出力される割り込み指示をクライアント機側へ送出すると共に、クライアント機側から送出される制御コマンドを受け取り、タイミング制御回路３に指示を与える。これにより、電子カメラから１画面単位で入力される画像データが１画面単位でフレームメモリ１に記憶されると共に、クライアント機からの要求に応答して、１画面単位でクライアント機に取り込まれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
カメラＶ１、Ｖ２が接続されるクライアント機Ｃ１、Ｃ４には、各カメラＶ１、Ｖ２及びそれぞれのビデオキャプチャーに対応した制御プログラムがインストールされる。このような場合、各カメラＶ１、Ｖ２の制御は、カメラＶ１、Ｖ２が接続されているクライアント機Ｃ１、Ｃ４でのみ可能となる。カメラＶ１、Ｖ２が接続されていないクライアント機Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５において、カメラＶ１、Ｖ２からの画像データを取り込む際には、カメラＶ１、Ｖ２が接続されたクライアント機Ｃ１、Ｃ４に一旦画像データを取り込み、そのクライアント機Ｃ１、Ｃ４から画像データを転送して取り込まれる。また、カメラＶ１、Ｖ２がネットワーク上で共有される場合には、その制御プログラムをクライアント機Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５にインストールすることにより、ネットワーク上の各クライアント機Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５からクライアント機Ｃ１、Ｃ４を経由してカメラＶ１、Ｖ２の制御が可能になる。
【００１０】
このようなネットワークシステムにおいては、各カメラＶ１、Ｖ２は、それぞれクライアント機Ｃ１、Ｃ４を介して通信回線Ｌに接続される。換言すれば、各カメラＶ１、Ｖ２をネットワークに接続するためには、クライアント機Ｃ１、Ｃ４が必要なる。従って、カメラＶ１、Ｖ４を接続したクライアント機Ｃ１、Ｃ４が立ち上がっていないときには、その他のクライアント機Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５にインストールされる制御プログラムに拘わらず、各カメラＶ１、Ｖ２の動作制御はできない。従って、各カメラＶ１、Ｖ２の設置場所がクライアント機Ｃ１、Ｃ４の周辺に制限されることになり、各カメラＶ１、Ｖ２の汎用性が低くなって、結果的にネットワークシステムのコストを増大させる要因となっている。
【００１１】
そこで本発明は、ネットワークに対応した汎用性の高いカメラを提供し、さらには、ネットワークシステムのコストを低減することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するために成されたものであり、第１の特徴は、受光した被写体画像に応じて情報電荷を発生する撮像素子と、所定のタイミング信号に応答して上記撮像素子を駆動し、上記被写体画像を１画面単位で表す画像信号を得る駆動回路と、上記画像信号に対して所定の信号処理を施し、信号処理された画像信号を生成する信号処理回路と、制御コマンドに応答して上記駆動回路及び上記信号処理回路の動作タイミングを制御するタイミング制御回路と、情報パケットが伝送される通信回線に接続され、その通信回線から制御コマンドを取り込んで上記タイミング制御回路に供給すると共に、上記信号処理された画像信号を通信回線に送出するインタフェース回路と、を備えた撮像装置にある。
【００１３】
本発明の撮像装置によれば、ネットワークの通信回線に直接接続し、通信回線から制御コマンドを取り込んで動作させると共に、被写体を撮像して得られた画像データを通信回線へ送出することができる。
そして、第２の特徴は、情報パケットを伝送する通信回線と、上記通信回線に接続され、上記通信回線から撮像制御情報を含む第１の情報パケットを取り込むと共に、上記第１の情報パケットの内容に応答して被写体を撮像し、被写体画像を表す画像情報を含む第２の情報パケットを上記通信回線上に送出する撮像装置と、上記通信回線に接続され、上記通信回線に上記第１の情報パケットを送出すると共に、上記通信回線上から上記第２の情報パケットを取り込んで表示または記憶する端末装置と、を含むネットワークシステムにある。
【００１４】
本発明のネットワークシステムによれば、ネットワークの通信回線に接続された撮像装置に対して、同一通信回線に接続したクライアント機からアクセスして撮像動作を制御できると共に、その撮像装置で得られる画像データを通信回線を介して取り込むことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の固体撮像素子の構成を示すブロック図であり、図２は、情報パケットの構成図である。
撮像素子としてのＣＣＤイメージセンサ１１は、受光面に複数の受光画素が行方向及び列方向に配列され、照射される光に応答して発生する情報電荷を各受光画素に蓄積する。また、ＣＣＤイメージセンサ１１の受光面には、例えば、モザイク状のカラーフィルタが装着され、各受光画素がそれぞれ特定の色成分に対応付けられる。駆動回路１２は、タイミング制御回路１３から供給される水平走査及び垂直走査の各タイミング信号に応答して多相のクロックパルスを発生し、ＣＣＤイメージセンサ１１の各受光画素に蓄積される情報電荷を所定の順序で転送出力する。転送出力される情報電荷は、ＣＣＤイメージセンサ１１の出力部分で電圧値に変換され、各受光画素に蓄積される情報電荷の量に対応した画像信号として出力される。尚、撮像装置に用いる撮像素子としては、ＣＣＤイメージセンサの他、ＭＯＳセンサ等の各種固体素子あるいは撮像管等を採用することが可能である。
【００１６】
アナログ信号処理部１４は、ＣＣＤイメージセンサ１１から入力される画像信号に対して、サンプルホールド、利得調整等の処理を施し、所定のフォーマットに従う画像信号として出力する。例えば、サンプルホールドでは、基準レベルと信号レベルとが交互に繰り返されるＣＣＤイメージセンサ１１の出力から、各レベルの差が取り出され、利得調整では、１画面内の平均レベルを所定の適正な範囲に納めるように画像信号に対する利得が調整される。アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１５は、アナログ信号処理部１４から入力される画像信号をＣＣＤイメージセンサ１１の出力動作に同期してＡ／Ｄ変換し、ＣＣＤイメージセンサ１の各受光画素に対応付けられる画像データを生成する。
【００１７】
デジタル信号処理部１６は、Ａ／Ｄ変換回路１５から入力される画像データに対して色成分の分離や各マトリクス演算等の処理を施し、輝度情報を表す輝度データ及び色情報を表す色差データを生成する。また、デジタル信号処理部１６では、生成された輝度データ及び色差データに対して、所定のアルゴリズムに従う圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成する。例えば、ＪＰＥＧ(Joint Photographic Expert Group)アルゴリズムに従う場合、１画面を８×８画素のブロックに分割し、各ブロック毎にＤＣＴ(Discrete Cosine Transform)変換、量子化及び符号化の処理を施すように構成される。
【００１８】
インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路１７は、通信回線Ｌ上を伝送される情報パケットを取り込み、タイミング制御回路１３に対して制御情報を供給する。このＩ／Ｆ回路１７においては、ネットワーク上で唯一となるように付されるネットワークアドレスが設定され、このアドレスと通信回線Ｌ上の情報パケットに付される送信先アドレスとの一致を検出して情報パケットを取り込むように構成される。また、Ｉ／Ｆ回路１７は、デジタル信号処理回路１６から入力される圧縮画像データを通信プロトコルに従うフォーマットに変換し、通信回線Ｌ上へ送出する。このとき、Ｉ／Ｆ回路１７は、情報パケットのヘッダ部分に、自らのアドレスを付すと共に、情報パケットの送信先のアドレスを付すように構成される。通信回線Ｌには、１乃至複数のクライアント機（パーソナルコンピュータ）が接続され、それぞれに付されるネットワークアドレスに基づいて、所定のクライアント機から撮像装置に対するアクセスを可能にしている。
【００１９】
Ｉ／Ｆ回路１７が通信回線Ｌから取り込む受信データ及び通信回線Ｌへ送出する送信データは、図２に示すように、それぞれ所定のバイト数にまとめられたヘッダとユーザーデータとで構成される。受信データのヘッダには、撮像装置にアクセスするクライアント機のアドレス（送信元アドレス）と撮像装置自体のアドレス（送信先アドレス）とが含まれ、ユーザーデータには、撮像装置の動作を制御する制御コマンドが含まれる。また、送信データのヘッダには、画像データを受ける１乃至複数のクライアント機のアドレス（送信先アドレス）と撮像装置自体のアドレス（送信元アドレス）とが含まれ、ユーザーデータには、画像情報が含まれる。これにより、クライアント機から送信される情報パケットが受信データとして撮像装置に取り込まれ、その受信データに含まれる制御コマンドに基づいて撮像装置の動作が制御される。そして、その撮像動作によって得られる画像データが、１乃至複数のクライアント機に対して送信される。この画像データの送信については、受信データのヘッダに含まれる送信元アドレスへ返信すること、ユーザーデータに含まれる制御コマンドにより指示される任意の１乃至複数のアドレスを指定することが可能である。
【００２０】
図３は、本発明の撮像装置の動作の一例を説明するタイミング図である。この図において、ＣＣＤイメージセンサ１１は、複数の受光画素が行列配置された撮像部及び撮像部の受光画素に対応して複数の蓄積画素が行列配置された蓄積部を有するフレーム転送方式である場合を示している。
垂直走査タイミング信号ＶＴは、ＣＣＤイメージセンサ１１の垂直走査のタイミングを設定し、水平走査タイミング信号ＨＴは、水平走査のタイミングを設定する。この実施形態において、垂直走査及び水平走査の各タイミングは、それぞれ一定の周期で設定され、垂直走査タイミング信号ＶＴの１周期が１垂直走査期間（１Ｖ）となり、水平走査タイミング信号ＨＴの１周期が１水平走査期間（１Ｈ）となる。これら垂直走査タイミング信号ＶＴ及び水平走査タイミング信号ＨＴは、タイミング制御回路１３において、Ｉ／Ｆ回路１７に取り込まれる制御コマンド及び一定周期の基準クロックに基づいて生成される。そして、排出タイミング信号ＤＴは、１垂直走査期間の途中でＣＣＤイメージセンサ１１の各受光画素に蓄積される情報電荷を排出するタイミングを設定する。この排出タイミング信号ＤＴについても、タイミング制御回路１３において、Ｉ／Ｆ回路１７に取り込まれる制御コマンドに基づいて生成される。
【００２１】
垂直転送クロックφvは、排出タイミング信号ＤＴに応答して、所定の時間幅を有する排出パルスｃｄを発生すると共に、垂直走査タイミング信号ＶＴに応答して、ＣＣＤイメージセンサ１１の垂直画素数に応じた数の読み出しパルス群ｖｒを発生する。排出クロックφdは、排出タイミング信号ＤＴに応答して、所定の時間幅を有する排出パルスｄｄを発生する。この排出パルスｄｄは、読み出し駆動クロックφvの排出パルスｃｄと同一の時間幅を有している。ＣＣＤイメージセンサ１１の撮像部においては、各排出パルスｃｄ、ｄｄの作用により、各受光画素に蓄積された情報電荷が排出される。例えば、各受光画素に隣接して配置される過剰電荷吸収用のドレインに排出クロックφdを印加し、情報電荷の蓄積を制御する電極に垂直転送クロックφvを印加するようにして、情報電荷の排出動作、いわゆる、電子シャッタ動作が達成される。また、ＣＣＤイメージセンサ１１の撮像部及び蓄積部においては、各受光画素に蓄積される情報電荷が、読み出しパルス群ｖｒ及び後述する読み出しパルス群ｓｒの作用により、蓄積部の蓄積画素へ転送される。これにより、排出パルスｃｄ、ｄｄの終わりから読み出しパルス群ｖｒの始まりまでの期間Ｔで各受光画素に蓄積された情報電荷が、蓄積部の各蓄積画素に蓄積される。
【００２２】
蓄積転送クロックφsは、垂直転送クロックφvの読み出しパルス群ｖｒに対応する読み出しパルス群ｓｒを発生すると共に、垂直走査タイミング信号ＨＴに応答して、ライン送りパルスｌｔを発生する。そして、水平転送クロックφhは、垂直走査タイミング信号ＨＴに応答して、ＣＣＤイメージセンサ１１の水平画素数に応じた数の読み出しパルス群ｈｒを発生する。ＣＣＤイメージセンサ１１の蓄積部では、ライン送りパルスｌｔの作用により、蓄積部に隣接する水平転送部へ情報電荷が１行ずつ読み出され、その１行分の情報電荷が、読み出しパルス群ｈｒの作用によってシリアルに読み出される。これにより、１行単位で連続する画像信号がＣＣＤイメージセンサ１１から出力される。
【００２３】
このようなＣＣＤイメージセンサ１１の動作において、Ｉ／Ｆ回路１７からタイミング制御回路１３に供給される制御コマンドは、垂直走査タイミング信号ＶＴの周期や、排出タイミング信号ＤＴの発生のタイミング等を設定する。例えば、垂直走査タイミング信号ＶＴの周期により単位時間当たりの画面数（フレームレート）が設定され、垂直走査タイミング信号ＶＴに対する排出タイミング信号ＤＴの位相差によって受光画素の情報電荷の蓄積時間（露光時間）が設定される。
【００２４】
ＣＣＤイメージセンサ１１から出力される画像信号は、アナログ信号処理回路１４において、ＣＣＤイメージセンサ１１の出力動作に同期したタイミングで所定の信号処理が施された後、Ａ／Ｄ変換器１５において画像データに変換され、デジタル信号処理回路１６に入力される。そして、画像データは、デジタル信号処理回路１６において、画像データが圧縮処理された後に、Ｉ／Ｆ回路１７へ入力される。このデジタル信号処理回路１６の処理動作において、制御コマンドは、圧縮処理の条件、即ち、圧縮処理の方式や圧縮率等を設定する。
【００２５】
Ｉ／Ｆ回路１７に入力された画像データは、ネットワークの通信プロトコルに対応した所定のバイト数毎にまとめられ、さらに、転送先のアドレスや自らのアドレスを示すヘッダが付されて情報パケットを形成する。この情報パケットの形成において、制御コマンドは、情報パケットのフォーマットや転送先の各アドレス等を設定する。
【００２６】
以上の撮像装置によれば、クライアント機を経由することなく直接の通信回線Ｌとの接続が可能になり、ネットワーク上の任意のクライアント機から動作を制御できるようになると共に、任意のクライアント機に対して画像データを送信できるようになる。
図４は、本発明のネットワークシステムの構成を示す模式図である。この図においては、図６と同一のクライアント／サーバー型の例を示している。
【００２７】
通信回線Ｌは、同軸ケーブルやツイストペアケーブル、あるいは、光ファイバー等で構成され、サーバー機Ｃ０、複数のクライアント機Ｃ１〜Ｃ５及び複数のカメラＶ１〜Ｖ３が接続される。さらに、通信回線Ｌには、インタフェースを内蔵したディスプレイＤ１が接続される。
サーバー機Ｃ０は、図６と同様に、各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５からの要求に応じて所定の処理を実行すると同時に、ネットワーク全体を管理する。各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５は、それぞれ独立に動作し、必要に応じてサーバー機Ｃ０との間で各種データの受け渡しを行う。各カメラＶ１〜Ｖ３は、それぞれ図１に示す構成を有し、撮像した画像を表す画像データを所定の情報パケット単位で通信回線Ｌ上へ送出する。表示装置としてのディスプレイＤ１は、ネットワークインタフェースを内蔵し、クライアント機Ｃ１〜Ｃ５あるいはサーバー機Ｃ０の指示に応答してカメラＶ１〜Ｖ３から伝送されてくる画像データを取り込んで１画面単位で表示する。
【００２８】
サーバー機Ｃ０、各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５、各カメラＶ１〜Ｖ３及びディスプレイＤ１には、それぞれ固有のネットワークアドレスが付されており、このネットワークアドレスを基にサーバー機Ｃ０、クライアント機Ｃ１〜Ｃ５、カメラＶ１〜Ｖ３あるいはディスプレイＤ１が任意に指定される。これにより、クライアント機Ｃ１〜Ｃ５の各々は、サーバー機Ｃ０あるいは別のクライアント機Ｃ１〜Ｃ５に対して所望のデータの転送を要求することができると共に、カメラＶ１〜Ｖ３に対して撮像動作の制御及び画像データの転送を要求することができるようになる。さらには、離れて配置されるディスプレイＤ１に対して、カメラＶ１〜Ｖ３からの画像データを転送し、表示させることができる。
【００２９】
以上のネットワークシステムにおいては、各カメラＶ１〜Ｖ３が各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５と並列に接続されるため、全てのクライアント機Ｃ１〜Ｃ５から各カメラＶ１〜Ｖ３へアクセスすることが可能になる。さらには、ディスプレイＤ１がカメラＶ１〜Ｖ３と同様に、クライアント機Ｃ１〜Ｃ５と並列に接続されるため、任意の位置に配置されるディスプレイＤ１の表示を離れた位置から制御することができる。
【００３０】
図５は、本発明のネットワークシステムに用いる表示装置としてのディスプレイＤ１の構成を示すブロック図である。このディスプレイＤ１は、ネットワークインタフェースを内蔵した点に特徴がある。
インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路２１は、図１に示すＩ／Ｆ回路１７と同様に、ネットワーク上で唯一となるように付されるネットワークアドレスを保持し、このアドレスと情報パケットに付される送信先アドレスとの一致を検出して情報パケットを取り込む。情報パケットには、画像を表す画像データと各種の制御コマンドを表す制御データとが含まれており、この内、画像データが画像メモリ２２へ供給され、制御データがタイミング制御回路２８へ供給される。
【００３１】
画像メモリ２２は、適当なフレーム数分の画像データを記憶できる容量を有し、Ｉ／Ｆ回路２１から入力される画像データを順次記憶すると共に、記憶された画像データを所定のタイミングで読み出し、デジタル信号処理部２３へ供給する。デジタル信号処理部２３は、画像メモリ２２から入力される画像データに対して、画素密度変換や誤差拡散等の処理を施す。また、画像データが圧縮処理されている場合には、その圧縮方式に対応した伸長処理を施すと共に、データ配列を表示系に対応するように変換する。例えば、画像データにＪＰＥＧアルゴリズムに従う圧縮処理が施されている場合には、圧縮された画像データに対して復号化、逆量子化及びＩＤＣＴ(Inversed Discrete Cosine Transform)変換の処理を施して８×８画素単位で伸長画像データを生成する。
【００３２】
Ｄ／Ａ変換回路２４は、デジタル信号処理部２３から供給される画像データをアナログ値に変換することにより、画像信号を生成する。アナログ信号処理部２５は、Ｄ／Ａ変換回路２４から入力される画像信号に対して、歪み補正やブランキング等の処理を施し、所定のフォーマットに従う画像信号を生成する。駆動回路２６は、アナログ信号処理部２５から入力される画像信号をタイミング制御回路２８から供給される各種の同期信号に従うタイミングでＬＣＤパネル２７に供給する。表示デバイスとしてのＬＣＤパネル２７は、行列配置される複数の表示画素を有し、各表示画素に画像信号に応じた映像を表示する。尚、表示デバイスとしては、ＬＣＤパネルに限らず、ＣＲＴやプラズマディスプレイ等のその他の表示機器に置き換えることも可能である。
【００３３】
タイミング制御回路２８は、Ｉ／Ｆ回路２１から入力される制御データに基づいて、ＬＣＤパネル２７の同期信号を生成して駆動回路に供給すると共に、その同期信号に同期した各種のタイミング信号を各部２２〜２５に供給し、それぞれの動作を同期させる。また、タイミング制御回路２８においては、制御データによって指示される各種の信号処理の条件をデジタル信号処理部２３やアナログ信号処理部２５の信号処理の条件を指示する。例えば、画像データの圧縮の方式やフレームレートを指定し、画像データを正しく伸長して所定の周期で表示できるようにしている。
【００３４】
以上の表示装置によれば、通信回線Ｌに直接接続してクライアント機または撮像装置から供給される画像データを表示することができる。このとき、表示装置の配置位置をクライアント機の配置位置とは無関係に選択することができるようになる。
以上の実施形態においては、クライアント／サーバー型のネットワークを例示したが、その他の方式、例えば、ピアツウピア型においても適用は容易である。また、ブリッジやゲートウェイによって複数のネットワークが相互に接続される場合において、異なるネットワーク間でコンピュータを撮像装置との接続も可能である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の撮像装置によれば、ネットワークの通信回線に直接接続できるようになり、ネットワーク上のクライアント機からネットワーク経由で撮像動作の制御が可能になる。また、本発明のネットワークシステムによれば、ネットワークの通信回線に接続される１乃至複数のクライアント機と、同じく通信回線に並列に接続される１乃至複数のカメラまたはディスプレイとの間で、任意に撮像動作の制御及び画像データの転送を行うことができる。
【００３６】
ネットワークの通信回線が接続可能な位置であれば、カメラあるいはディスプレイを単独で設置し、離れた場所に置かれたクライアント機からそれぞれの動作を制御することができると共に、任意のクライアント機に対して画像データを供給することができる。例えば、インターネットにおいて、カメラにＩＰアドレスを付しておけば、インターネット上のあらゆる端末からそのカメラに対してアクセスが可能になる。
【００３７】
従って、撮像装置の汎用性が広がると共に、ネットワークシステムの簡略が図れ、コストの低減が望める。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の撮像装置の受信データ及び送信データのフォーマットを示す図である。
【図３】本発明の撮像装置の動作を説明するタイミング図である。
【図４】本発明のネットワークシステムの構成を示す模式図である。
【図５】本発明のネットワークシステムに用いられるディスプレイの構成を示すブロック図である。
【図６】従来のネットワークシステムの構成を示す模式図である。
【図７】ビデオキャプチャの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ｃ０ サーバー機
Ｃ１〜Ｃ５ クライアント機（パーソナルコンピュータ）
Ｖ１〜Ｖ３ カメラ
Ｄ１ ディスプレイ
１ フレームメモリ
２ 同期検出回路
３ タイミング制御回路
４ インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路
１０ キャプチャーボード
１１ ＣＣＤイメージセンサ
１２ 駆動回路
１３ タイミング制御回路
１４ アナログ信号処理回路
１５ アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路
１６ デジタル信号処理回路
１７ インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークとの接続が可能なインタフェースを備えた撮像装置及びこの撮像装置を用いて構成したネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ機器のネットワーク化に伴い、複数のコンピュータの間で各種の画像データが頻繁に転送されるようになり、同時に、コンピュータに各種の画像データを取り込むようにする要求が高まっている。一般に、パーソナルコンピュータに画像情報を取り込む場合、ビデオキャプチャーと称される拡張ボードをコンピュータに装着し、この拡張ボードに接続したビデオカメラあるいは電子スチルカメラから供給される画像情報を所定のデータフォーマットに変換して取り込むように構成される。そして、コンピュータに取り込まれた画像データは、一旦内部の記憶装置に蓄えられ、必要に応じてネットワークを経由して別のコンピュータ機器へ転送される。
【０００３】
図６は、ネットワークシステムの構成例を示す模式図である。この図においては、クライアント／サーバー型の場合を示している。
通信回線Ｌは、同軸ケーブルやツイストペアケーブル、あるいは、光ファイバー等で構成され、サーバー機Ｃ０及び複数のクライアント機Ｃ１〜Ｃ５が接続される。サーバー機Ｃ０は、各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５からの要求に応じて各種の処理を実行すると同時に、ネットワークシステム全体の動作を管理する。各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５は、それぞれ独立に動作し、必要に応じてサーバー機Ｃ０あるいは各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５の別の１乃至複数との間で各種データの転送を行う。
【０００４】
サーバー機Ｃ０及び各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５には、それぞれ固有のネットワークアドレスが付されており、このネットワークアドレスを基にサーバー機Ｃ０あるいは各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５が互いに認識し合えるように構成される。これにより、クライアント機Ｃ１〜Ｃ５の各々は、サーバー機Ｃ０あるいは別のクライアント機Ｃ１〜Ｃ５との間で、データあるいは各種ハードウエアの共有が可能になる。
【０００５】
幾つかのクライアント機Ｃ１、Ｃ４については、画像データの入力装置としてのカメラＶ１、Ｖ２が接続され、画像データの取り込みが可能になっている。カメラＶ１、Ｖ２からクライアント機Ｃ１、Ｃ４に取り込まれた画像データは、クライアント機Ｃ１、Ｃ４に内蔵されるハードディスク等の記憶装置に一旦記憶される。この画像データは、クライアント機Ｃ１〜Ｃ５の任意の１つからの転送要求に応答して、所望のクライアント機Ｃ１〜Ｃ５またはサーバー機Ｃ０へ転送される。この画像データの転送は、ネットワークシステムの通信プロトコルに従い、１画面単位や１画面を分割したブロック単位で行われる。
【０００６】
また、ネットワーク上でカメラＶ１、Ｖ２を共有するような設定が成された場合には、カメラＶ１、Ｖ２が接続されていないクライアント機Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５から、クライアント機Ｃ１、Ｃ４を経由してカメラＶ１、Ｖ２の制御が可能になる。このような場合においても、画像データの転送は、上述の場合と同様に、ネットワークシステムの通信プロトコルに従って１画面単位や１画面を分割したブロック単位で行われる。
【０００７】
図７は、電子カメラから得られる画像情報をクライアント機（パーソナルコンピュータ）に取り込むためのビデオキャプチャーの構成を示すブロック図である。尚、この図においては、電子カメラが、画像情報をデジタルデータ（画像データ）として出力する場合を示している。
キャプチャーボード１０は、フレームメモリ１、同期検出回路２、タイミング制御回路３及びインタフェース回路４より構成され、電子カメラとクライアント機との間に接続される。フレームメモリ１は、電子カメラから入力される画像データを１画面単位で記憶する。このフレームメモリ１は、電子カメラからの画像データの入力レートとクライアント機への画像データの転送レートとの比に応じた枚数の画面を記憶できる容量が与えられる。同期検出回路２は、電子カメラから入力される画像データに含まれる同期成分を検出し、垂直走査及び水平走査の各タイミングに従うタイミングパルスを発生する。タイミング制御回路３は、同期検出回路２から供給されるタイミングパルスと、クライアント機側からの指示とに基づいて、フレームメモリ１に対する画像データの書き込み及び読み出しのタイミングを制御する。
【０００８】
インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路４は、フレームメモリ１とクライアント機との間に接続され、タイミング制御回路３の指示に従って、フレームメモリ１から読み出される画像データをクライアント機側へ転送する。また、インタフェース回路４は、タイミング制御回路３から出力される割り込み指示をクライアント機側へ送出すると共に、クライアント機側から送出される制御コマンドを受け取り、タイミング制御回路３に指示を与える。これにより、電子カメラから１画面単位で入力される画像データが１画面単位でフレームメモリ１に記憶されると共に、クライアント機からの要求に応答して、１画面単位でクライアント機に取り込まれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
カメラＶ１、Ｖ２が接続されるクライアント機Ｃ１、Ｃ４には、各カメラＶ１、Ｖ２及びそれぞれのビデオキャプチャーに対応した制御プログラムがインストールされる。このような場合、各カメラＶ１、Ｖ２の制御は、カメラＶ１、Ｖ２が接続されているクライアント機Ｃ１、Ｃ４でのみ可能となる。カメラＶ１、Ｖ２が接続されていないクライアント機Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５において、カメラＶ１、Ｖ２からの画像データを取り込む際には、カメラＶ１、Ｖ２が接続されたクライアント機Ｃ１、Ｃ４に一旦画像データを取り込み、そのクライアント機Ｃ１、Ｃ４から画像データを転送して取り込まれる。また、カメラＶ１、Ｖ２がネットワーク上で共有される場合には、その制御プログラムをクライアント機Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５にインストールすることにより、ネットワーク上の各クライアント機Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５からクライアント機Ｃ１、Ｃ４を経由してカメラＶ１、Ｖ２の制御が可能になる。
【００１０】
このようなネットワークシステムにおいては、各カメラＶ１、Ｖ２は、それぞれクライアント機Ｃ１、Ｃ４を介して通信回線Ｌに接続される。換言すれば、各カメラＶ１、Ｖ２をネットワークに接続するためには、クライアント機Ｃ１、Ｃ４が必要なる。従って、カメラＶ１、Ｖ４を接続したクライアント機Ｃ１、Ｃ４が立ち上がっていないときには、その他のクライアント機Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５にインストールされる制御プログラムに拘わらず、各カメラＶ１、Ｖ２の動作制御はできない。従って、各カメラＶ１、Ｖ２の設置場所がクライアント機Ｃ１、Ｃ４の周辺に制限されることになり、各カメラＶ１、Ｖ２の汎用性が低くなって、結果的にネットワークシステムのコストを増大させる要因となっている。
【００１１】
そこで本発明は、ネットワークに対応した汎用性の高いカメラを提供し、さらには、ネットワークシステムのコストを低減することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するために成されたものであり、第１の特徴は、受光した被写体画像に応じて情報電荷を発生する撮像素子と、所定のタイミング信号に応答して上記撮像素子を駆動し、上記被写体画像を１画面単位で表す画像信号を得る駆動回路と、上記画像信号に対して所定の信号処理を施し、信号処理された画像信号を生成する信号処理回路と、制御コマンドに応答して上記駆動回路及び上記信号処理回路の動作タイミングを制御するタイミング制御回路と、情報パケットが伝送される通信回線に接続され、その通信回線から制御コマンドを取り込んで上記タイミング制御回路に供給すると共に、上記信号処理された画像信号を通信回線に送出するインタフェース回路と、を備えた撮像装置にある。
【００１３】
本発明の撮像装置によれば、ネットワークの通信回線に直接接続し、通信回線から制御コマンドを取り込んで動作させると共に、被写体を撮像して得られた画像データを通信回線へ送出することができる。
そして、第２の特徴は、情報パケットを伝送する通信回線と、上記通信回線に接続され、上記通信回線から撮像制御情報を含む第１の情報パケットを取り込むと共に、上記第１の情報パケットの内容に応答して被写体を撮像し、被写体画像を表す画像情報を含む第２の情報パケットを上記通信回線上に送出する撮像装置と、上記通信回線に接続され、上記通信回線に上記第１の情報パケットを送出すると共に、上記通信回線上から上記第２の情報パケットを取り込んで表示または記憶する端末装置と、を含むネットワークシステムにある。
【００１４】
本発明のネットワークシステムによれば、ネットワークの通信回線に接続された撮像装置に対して、同一通信回線に接続したクライアント機からアクセスして撮像動作を制御できると共に、その撮像装置で得られる画像データを通信回線を介して取り込むことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の固体撮像素子の構成を示すブロック図であり、図２は、情報パケットの構成図である。
撮像素子としてのＣＣＤイメージセンサ１１は、受光面に複数の受光画素が行方向及び列方向に配列され、照射される光に応答して発生する情報電荷を各受光画素に蓄積する。また、ＣＣＤイメージセンサ１１の受光面には、例えば、モザイク状のカラーフィルタが装着され、各受光画素がそれぞれ特定の色成分に対応付けられる。駆動回路１２は、タイミング制御回路１３から供給される水平走査及び垂直走査の各タイミング信号に応答して多相のクロックパルスを発生し、ＣＣＤイメージセンサ１１の各受光画素に蓄積される情報電荷を所定の順序で転送出力する。転送出力される情報電荷は、ＣＣＤイメージセンサ１１の出力部分で電圧値に変換され、各受光画素に蓄積される情報電荷の量に対応した画像信号として出力される。尚、撮像装置に用いる撮像素子としては、ＣＣＤイメージセンサの他、ＭＯＳセンサ等の各種固体素子あるいは撮像管等を採用することが可能である。
【００１６】
アナログ信号処理部１４は、ＣＣＤイメージセンサ１１から入力される画像信号に対して、サンプルホールド、利得調整等の処理を施し、所定のフォーマットに従う画像信号として出力する。例えば、サンプルホールドでは、基準レベルと信号レベルとが交互に繰り返されるＣＣＤイメージセンサ１１の出力から、各レベルの差が取り出され、利得調整では、１画面内の平均レベルを所定の適正な範囲に納めるように画像信号に対する利得が調整される。アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１５は、アナログ信号処理部１４から入力される画像信号をＣＣＤイメージセンサ１１の出力動作に同期してＡ／Ｄ変換し、ＣＣＤイメージセンサ１の各受光画素に対応付けられる画像データを生成する。
【００１７】
デジタル信号処理部１６は、Ａ／Ｄ変換回路１５から入力される画像データに対して色成分の分離や各マトリクス演算等の処理を施し、輝度情報を表す輝度データ及び色情報を表す色差データを生成する。また、デジタル信号処理部１６では、生成された輝度データ及び色差データに対して、所定のアルゴリズムに従う圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成する。例えば、ＪＰＥＧ(Joint Photographic Expert Group)アルゴリズムに従う場合、１画面を８×８画素のブロックに分割し、各ブロック毎にＤＣＴ(Discrete Cosine Transform)変換、量子化及び符号化の処理を施すように構成される。
【００１８】
インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路１７は、通信回線Ｌ上を伝送される情報パケットを取り込み、タイミング制御回路１３に対して制御情報を供給する。このＩ／Ｆ回路１７においては、ネットワーク上で唯一となるように付されるネットワークアドレスが設定され、このアドレスと通信回線Ｌ上の情報パケットに付される送信先アドレスとの一致を検出して情報パケットを取り込むように構成される。また、Ｉ／Ｆ回路１７は、デジタル信号処理回路１６から入力される圧縮画像データを通信プロトコルに従うフォーマットに変換し、通信回線Ｌ上へ送出する。このとき、Ｉ／Ｆ回路１７は、情報パケットのヘッダ部分に、自らのアドレスを付すと共に、情報パケットの送信先のアドレスを付すように構成される。通信回線Ｌには、１乃至複数のクライアント機（パーソナルコンピュータ）が接続され、それぞれに付されるネットワークアドレスに基づいて、所定のクライアント機から撮像装置に対するアクセスを可能にしている。
【００１９】
Ｉ／Ｆ回路１７が通信回線Ｌから取り込む受信データ及び通信回線Ｌへ送出する送信データは、図２に示すように、それぞれ所定のバイト数にまとめられたヘッダとユーザーデータとで構成される。受信データのヘッダには、撮像装置にアクセスするクライアント機のアドレス（送信元アドレス）と撮像装置自体のアドレス（送信先アドレス）とが含まれ、ユーザーデータには、撮像装置の動作を制御する制御コマンドが含まれる。また、送信データのヘッダには、画像データを受ける１乃至複数のクライアント機のアドレス（送信先アドレス）と撮像装置自体のアドレス（送信元アドレス）とが含まれ、ユーザーデータには、画像情報が含まれる。これにより、クライアント機から送信される情報パケットが受信データとして撮像装置に取り込まれ、その受信データに含まれる制御コマンドに基づいて撮像装置の動作が制御される。そして、その撮像動作によって得られる画像データが、１乃至複数のクライアント機に対して送信される。この画像データの送信については、受信データのヘッダに含まれる送信元アドレスへ返信すること、ユーザーデータに含まれる制御コマンドにより指示される任意の１乃至複数のアドレスを指定することが可能である。
【００２０】
図３は、本発明の撮像装置の動作の一例を説明するタイミング図である。この図において、ＣＣＤイメージセンサ１１は、複数の受光画素が行列配置された撮像部及び撮像部の受光画素に対応して複数の蓄積画素が行列配置された蓄積部を有するフレーム転送方式である場合を示している。
垂直走査タイミング信号ＶＴは、ＣＣＤイメージセンサ１１の垂直走査のタイミングを設定し、水平走査タイミング信号ＨＴは、水平走査のタイミングを設定する。この実施形態において、垂直走査及び水平走査の各タイミングは、それぞれ一定の周期で設定され、垂直走査タイミング信号ＶＴの１周期が１垂直走査期間（１Ｖ）となり、水平走査タイミング信号ＨＴの１周期が１水平走査期間（１Ｈ）となる。これら垂直走査タイミング信号ＶＴ及び水平走査タイミング信号ＨＴは、タイミング制御回路１３において、Ｉ／Ｆ回路１７に取り込まれる制御コマンド及び一定周期の基準クロックに基づいて生成される。そして、排出タイミング信号ＤＴは、１垂直走査期間の途中でＣＣＤイメージセンサ１１の各受光画素に蓄積される情報電荷を排出するタイミングを設定する。この排出タイミング信号ＤＴについても、タイミング制御回路１３において、Ｉ／Ｆ回路１７に取り込まれる制御コマンドに基づいて生成される。
【００２１】
垂直転送クロックφvは、排出タイミング信号ＤＴに応答して、所定の時間幅を有する排出パルスｃｄを発生すると共に、垂直走査タイミング信号ＶＴに応答して、ＣＣＤイメージセンサ１１の垂直画素数に応じた数の読み出しパルス群ｖｒを発生する。排出クロックφdは、排出タイミング信号ＤＴに応答して、所定の時間幅を有する排出パルスｄｄを発生する。この排出パルスｄｄは、読み出し駆動クロックφvの排出パルスｃｄと同一の時間幅を有している。ＣＣＤイメージセンサ１１の撮像部においては、各排出パルスｃｄ、ｄｄの作用により、各受光画素に蓄積された情報電荷が排出される。例えば、各受光画素に隣接して配置される過剰電荷吸収用のドレインに排出クロックφdを印加し、情報電荷の蓄積を制御する電極に垂直転送クロックφvを印加するようにして、情報電荷の排出動作、いわゆる、電子シャッタ動作が達成される。また、ＣＣＤイメージセンサ１１の撮像部及び蓄積部においては、各受光画素に蓄積される情報電荷が、読み出しパルス群ｖｒ及び後述する読み出しパルス群ｓｒの作用により、蓄積部の蓄積画素へ転送される。これにより、排出パルスｃｄ、ｄｄの終わりから読み出しパルス群ｖｒの始まりまでの期間Ｔで各受光画素に蓄積された情報電荷が、蓄積部の各蓄積画素に蓄積される。
【００２２】
蓄積転送クロックφsは、垂直転送クロックφvの読み出しパルス群ｖｒに対応する読み出しパルス群ｓｒを発生すると共に、垂直走査タイミング信号ＨＴに応答して、ライン送りパルスｌｔを発生する。そして、水平転送クロックφhは、垂直走査タイミング信号ＨＴに応答して、ＣＣＤイメージセンサ１１の水平画素数に応じた数の読み出しパルス群ｈｒを発生する。ＣＣＤイメージセンサ１１の蓄積部では、ライン送りパルスｌｔの作用により、蓄積部に隣接する水平転送部へ情報電荷が１行ずつ読み出され、その１行分の情報電荷が、読み出しパルス群ｈｒの作用によってシリアルに読み出される。これにより、１行単位で連続する画像信号がＣＣＤイメージセンサ１１から出力される。
【００２３】
このようなＣＣＤイメージセンサ１１の動作において、Ｉ／Ｆ回路１７からタイミング制御回路１３に供給される制御コマンドは、垂直走査タイミング信号ＶＴの周期や、排出タイミング信号ＤＴの発生のタイミング等を設定する。例えば、垂直走査タイミング信号ＶＴの周期により単位時間当たりの画面数（フレームレート）が設定され、垂直走査タイミング信号ＶＴに対する排出タイミング信号ＤＴの位相差によって受光画素の情報電荷の蓄積時間（露光時間）が設定される。
【００２４】
ＣＣＤイメージセンサ１１から出力される画像信号は、アナログ信号処理回路１４において、ＣＣＤイメージセンサ１１の出力動作に同期したタイミングで所定の信号処理が施された後、Ａ／Ｄ変換器１５において画像データに変換され、デジタル信号処理回路１６に入力される。そして、画像データは、デジタル信号処理回路１６において、画像データが圧縮処理された後に、Ｉ／Ｆ回路１７へ入力される。このデジタル信号処理回路１６の処理動作において、制御コマンドは、圧縮処理の条件、即ち、圧縮処理の方式や圧縮率等を設定する。
【００２５】
Ｉ／Ｆ回路１７に入力された画像データは、ネットワークの通信プロトコルに対応した所定のバイト数毎にまとめられ、さらに、転送先のアドレスや自らのアドレスを示すヘッダが付されて情報パケットを形成する。この情報パケットの形成において、制御コマンドは、情報パケットのフォーマットや転送先の各アドレス等を設定する。
【００２６】
以上の撮像装置によれば、クライアント機を経由することなく直接の通信回線Ｌとの接続が可能になり、ネットワーク上の任意のクライアント機から動作を制御できるようになると共に、任意のクライアント機に対して画像データを送信できるようになる。
図４は、本発明のネットワークシステムの構成を示す模式図である。この図においては、図６と同一のクライアント／サーバー型の例を示している。
【００２７】
通信回線Ｌは、同軸ケーブルやツイストペアケーブル、あるいは、光ファイバー等で構成され、サーバー機Ｃ０、複数のクライアント機Ｃ１〜Ｃ５及び複数のカメラＶ１〜Ｖ３が接続される。さらに、通信回線Ｌには、インタフェースを内蔵したディスプレイＤ１が接続される。
サーバー機Ｃ０は、図６と同様に、各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５からの要求に応じて所定の処理を実行すると同時に、ネットワーク全体を管理する。各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５は、それぞれ独立に動作し、必要に応じてサーバー機Ｃ０との間で各種データの受け渡しを行う。各カメラＶ１〜Ｖ３は、それぞれ図１に示す構成を有し、撮像した画像を表す画像データを所定の情報パケット単位で通信回線Ｌ上へ送出する。表示装置としてのディスプレイＤ１は、ネットワークインタフェースを内蔵し、クライアント機Ｃ１〜Ｃ５あるいはサーバー機Ｃ０の指示に応答してカメラＶ１〜Ｖ３から伝送されてくる画像データを取り込んで１画面単位で表示する。
【００２８】
サーバー機Ｃ０、各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５、各カメラＶ１〜Ｖ３及びディスプレイＤ１には、それぞれ固有のネットワークアドレスが付されており、このネットワークアドレスを基にサーバー機Ｃ０、クライアント機Ｃ１〜Ｃ５、カメラＶ１〜Ｖ３あるいはディスプレイＤ１が任意に指定される。これにより、クライアント機Ｃ１〜Ｃ５の各々は、サーバー機Ｃ０あるいは別のクライアント機Ｃ１〜Ｃ５に対して所望のデータの転送を要求することができると共に、カメラＶ１〜Ｖ３に対して撮像動作の制御及び画像データの転送を要求することができるようになる。さらには、離れて配置されるディスプレイＤ１に対して、カメラＶ１〜Ｖ３からの画像データを転送し、表示させることができる。
【００２９】
以上のネットワークシステムにおいては、各カメラＶ１〜Ｖ３が各クライアント機Ｃ１〜Ｃ５と並列に接続されるため、全てのクライアント機Ｃ１〜Ｃ５から各カメラＶ１〜Ｖ３へアクセスすることが可能になる。さらには、ディスプレイＤ１がカメラＶ１〜Ｖ３と同様に、クライアント機Ｃ１〜Ｃ５と並列に接続されるため、任意の位置に配置されるディスプレイＤ１の表示を離れた位置から制御することができる。
【００３０】
図５は、本発明のネットワークシステムに用いる表示装置としてのディスプレイＤ１の構成を示すブロック図である。このディスプレイＤ１は、ネットワークインタフェースを内蔵した点に特徴がある。
インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路２１は、図１に示すＩ／Ｆ回路１７と同様に、ネットワーク上で唯一となるように付されるネットワークアドレスを保持し、このアドレスと情報パケットに付される送信先アドレスとの一致を検出して情報パケットを取り込む。情報パケットには、画像を表す画像データと各種の制御コマンドを表す制御データとが含まれており、この内、画像データが画像メモリ２２へ供給され、制御データがタイミング制御回路２８へ供給される。
【００３１】
画像メモリ２２は、適当なフレーム数分の画像データを記憶できる容量を有し、Ｉ／Ｆ回路２１から入力される画像データを順次記憶すると共に、記憶された画像データを所定のタイミングで読み出し、デジタル信号処理部２３へ供給する。デジタル信号処理部２３は、画像メモリ２２から入力される画像データに対して、画素密度変換や誤差拡散等の処理を施す。また、画像データが圧縮処理されている場合には、その圧縮方式に対応した伸長処理を施すと共に、データ配列を表示系に対応するように変換する。例えば、画像データにＪＰＥＧアルゴリズムに従う圧縮処理が施されている場合には、圧縮された画像データに対して復号化、逆量子化及びＩＤＣＴ(Inversed Discrete Cosine Transform)変換の処理を施して８×８画素単位で伸長画像データを生成する。
【００３２】
Ｄ／Ａ変換回路２４は、デジタル信号処理部２３から供給される画像データをアナログ値に変換することにより、画像信号を生成する。アナログ信号処理部２５は、Ｄ／Ａ変換回路２４から入力される画像信号に対して、歪み補正やブランキング等の処理を施し、所定のフォーマットに従う画像信号を生成する。駆動回路２６は、アナログ信号処理部２５から入力される画像信号をタイミング制御回路２８から供給される各種の同期信号に従うタイミングでＬＣＤパネル２７に供給する。表示デバイスとしてのＬＣＤパネル２７は、行列配置される複数の表示画素を有し、各表示画素に画像信号に応じた映像を表示する。尚、表示デバイスとしては、ＬＣＤパネルに限らず、ＣＲＴやプラズマディスプレイ等のその他の表示機器に置き換えることも可能である。
【００３３】
タイミング制御回路２８は、Ｉ／Ｆ回路２１から入力される制御データに基づいて、ＬＣＤパネル２７の同期信号を生成して駆動回路に供給すると共に、その同期信号に同期した各種のタイミング信号を各部２２〜２５に供給し、それぞれの動作を同期させる。また、タイミング制御回路２８においては、制御データによって指示される各種の信号処理の条件をデジタル信号処理部２３やアナログ信号処理部２５の信号処理の条件を指示する。例えば、画像データの圧縮の方式やフレームレートを指定し、画像データを正しく伸長して所定の周期で表示できるようにしている。
【００３４】
以上の表示装置によれば、通信回線Ｌに直接接続してクライアント機または撮像装置から供給される画像データを表示することができる。このとき、表示装置の配置位置をクライアント機の配置位置とは無関係に選択することができるようになる。
以上の実施形態においては、クライアント／サーバー型のネットワークを例示したが、その他の方式、例えば、ピアツウピア型においても適用は容易である。また、ブリッジやゲートウェイによって複数のネットワークが相互に接続される場合において、異なるネットワーク間でコンピュータを撮像装置との接続も可能である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の撮像装置によれば、ネットワークの通信回線に直接接続できるようになり、ネットワーク上のクライアント機からネットワーク経由で撮像動作の制御が可能になる。また、本発明のネットワークシステムによれば、ネットワークの通信回線に接続される１乃至複数のクライアント機と、同じく通信回線に並列に接続される１乃至複数のカメラまたはディスプレイとの間で、任意に撮像動作の制御及び画像データの転送を行うことができる。
【００３６】
ネットワークの通信回線が接続可能な位置であれば、カメラあるいはディスプレイを単独で設置し、離れた場所に置かれたクライアント機からそれぞれの動作を制御することができると共に、任意のクライアント機に対して画像データを供給することができる。例えば、インターネットにおいて、カメラにＩＰアドレスを付しておけば、インターネット上のあらゆる端末からそのカメラに対してアクセスが可能になる。
【００３７】
従って、撮像装置の汎用性が広がると共に、ネットワークシステムの簡略が図れ、コストの低減が望める。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の撮像装置の受信データ及び送信データのフォーマットを示す図である。
【図３】本発明の撮像装置の動作を説明するタイミング図である。
【図４】本発明のネットワークシステムの構成を示す模式図である。
【図５】本発明のネットワークシステムに用いられるディスプレイの構成を示すブロック図である。
【図６】従来のネットワークシステムの構成を示す模式図である。
【図７】ビデオキャプチャの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ｃ０ サーバー機
Ｃ１〜Ｃ５ クライアント機（パーソナルコンピュータ）
Ｖ１〜Ｖ３ カメラ
Ｄ１ ディスプレイ
１ フレームメモリ
２ 同期検出回路
３ タイミング制御回路
４ インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路
１０ キャプチャーボード
１１ ＣＣＤイメージセンサ
１２ 駆動回路
１３ タイミング制御回路
１４ アナログ信号処理回路
１５ アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路
１６ デジタル信号処理回路
１７ インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路
Claims (7)
- 受光した被写体画像に応じて情報電荷を発生する撮像素子と、所定のタイミング信号に応答して上記撮像素子を駆動し、上記被写体画像を１画面単位で表す画像信号を得る駆動回路と、上記画像信号に対して所定の信号処理を施し、信号処理された画像信号を生成する信号処理回路と、制御コマンドに応答して上記駆動回路及び上記信号処理回路の動作タイミングを制御するタイミング制御回路と、上記信号処理回路及び情報パケットが伝送される通信回線に接続され、その通信回線から制御コマンドを取り込んで上記タイミング制御回路に供給すると共に、上記信号処理された画像信号を通信回線に送出するインタフェース回路と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
- 上記インタフェース回路は、固有のアドレスを保持し、このアドレスと上記通信回線上を伝送される制御コマンドに付されるアドレスとの一致を検出して制御コマンドの取り込みを許可することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
- 上記信号処理回路は、上記画像信号を上記制御コマンドにより指定される所定のデータフォーマットに変換して上記インタフェース回路へ供給することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
- 情報パケットを伝送する通信回線と、上記通信回線に接続され、上記通信回線から撮像制御情報を含む第１の情報パケットを取り込むと共に、上記第１の情報パケットの内容に応答して被写体を撮像し、被写体画像を表す画像情報を含む第２の情報パケットを上記通信回線上に送出する撮像装置と、上記通信回線に接続され、上記通信回線に上記第１の情報パケットを送出すると共に、上記通信回線上から上記第２の情報パケットを取り込んで表示または記憶する端末装置と、を含むネットワークシステムにおいて、上記撮像装置は、撮像素子で生成された画像信号に対して所定の信号処理を施し、信号処理された画像信号を生成する信号処理回路と、上記信号処理回路及び上記通信回線に接続され、上記信号処理された画像信号を上記通信回線に送出するインタフェース回路と、を備えたことを特徴とするネットワークシステム。
- 上記通信回線に、それぞれ固有のアドレスを付した上記撮像装置及び上記端末装置を１乃至複数台並列に接続し、上記撮像装置の１つと上記端末装置の少なくとも１つとの間で上記アドレスに基づいて上記第１及び第２の情報パケットの伝送を行うことを特徴とする請求項４に記載のネットワークシステム。
- 上記通信回線に接続され、上記第２の情報パケットを取り込んで表示する表示装置をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のネットワークシステム。
- 上記通信回線に、それぞれに固有のアドレスを付した上記撮像装置、上記端末装置及び上記表示装置を１乃至複数台並列に接続し、上記撮像装置の１つと上記端末装置の少なくとも１つとの間で上記アドレスに基づいて上記第１及び第２の情報パケットの伝送を行うと共に、上記撮像装置の１つから上記表示装置の１つへ上記第２の情報パケットの伝送を行うことを特徴とする請求項６に記載のネットワークシステム。
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| US10/177,993 US6988131B2 (en) | 1997-12-08 | 2002-06-21 | Imaging apparatus and network system using the same |
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