JP3991060B2 - 撮像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像した画像を処理しデジタルインターフェース手段を介して出力する撮像処理装置に関するものである。

まずデジタルインターフェースの一例として、ＩＥＥＥＰ１３９４シリアルバスを用いた通信システムについて概要を説明する。
このシステムは、例えば図５に示すように、デジタル機器としてＴＶ１、ＶＴＲ１、ＶＴＲ２及びデジタルカムコーダ（以下「ＤＶＣＲ１」という）を備えており、ＤＶＣＲ１とＴＶ１との間、ＴＶ１とＶＴＲ１との間及びＶＴＲ１とＶＴＲ２との間は上記Ｐ１３９４シリアルバスで接続される。なお上述の各機器はＰ１３９４バス上のデジタルデータ及び制御データを中継する機能を有している。またＰ１３９４のためのケーブルは３組のシールド付き対線を備えており、各組の対線はプロトコル信号転送用、データ転送用に用いられるとともに電力供給用にも用いられるようになっており、システム中に電源オフされた機器があってもシステムを動作し得るようにしている。

ところでＰ１３９４においては、図６に示すように、所定の通信サイクル（１２５μｓｅｃ）で通信が行われ、ビデオデータやオーディオデータのような時間軸を持ったデータは、一定のデータレートで転送帯域が保証されたアイソクロノス（同期）通信され、制御コマンドのような制御データは必要に応じて不定期にアシンクロナス（非同期）通信される。このような通信においては各通信サイクルのはじめにはサイクル・スタート・パケットがあり、それに続いてアイソクロノス通信のためのパケットを送信する期間が設定される。またアイソクロノス通信のためのパケットには各々チャンネル番号を付けることにより、複数チャンネルのアイソクロノス通信を同時に行うことができる。

すなわちＤＶＣＲ１への通信にチャンネル１を割り付けると、ＤＶＣＲ１はサイクルスタートパケットの直後にチャンネル番号１のアイソクロノス通信パケットをバス上に送出し、ＶＴＲ１はバス上のパケットを監視してチャンネル番号１が付されたパケットを取り込むことによってＤＶＣＲ１とＶＴＲ１との間でアイソクロノス通信が実行される。同様にＶＴＲ２からＴＶ１へのパケットにチャンネル番号２を割り付けることによってＶＴＲ２とＴＶ１との間でアイソクロノス通信が実行され、チャンネル１とチャンネル２とのアイソクロノス通信が並行して行われる。そして各通信サイクル中ですべてのアイソクロノス通信パケットの送信が完了した後で、次のサイクルパケットまでの期間がアシンクロナス通信に使用される。

上述のような通信システムにおいては電源投入時新たなデジタル機器を接続した際及び機器を切り離した際に、その接続形態に応じて各機器（ノード）に対して自動的にノードＩＤ（物理アドレス）（図５における＃０、＃１、＃２、＃３）が上記マイコン内のメモリに記憶されたアドレスプログラム及びアドレステーブルに基づく以下のような手順によって割り付けてトポロジを自動設定する。以下このノードＩＤの割り付け手順を簡単に説明するが、この手順はシステムの階層構造の決定、各ノードに対する物理アドレスの付与から成る。

まず上記各機器に対してＴＶ１をノードＡ、ＤＶＣＲ１をノードＢ、ＶＴＲ１をノードＣ、ＶＴＲ２をノードＤとすると、各ノードは自己が接続された相手ノードに対して相手が自分の親であることを互いに伝達し合い、先に相手に伝達した方を優先して最終的にこのシステムにおける各ノード間の親子関係、即ちシステムの階層構造及び他のノードに対して子にならないノードであるルートノードが決定される。具体的にはノードＤがノードＣに対して親であることを伝達し、ノードＢがノードＡに対して親であることを伝達する。また、ノードＡがノードＣに対して親であることを伝達するとともにノードＣがノードＡに対して親であることを伝達した場合には、先に相手に伝達した方を優先し、ノードＣによる伝達が早ければノードＡをノードＣの親とする。この結果、ノードＡは他のいずれのノードに対しても子になることがなく、この場合にはルートノードとなる。このようにして親子の関係が決定された後に物理アドレスの付与が行われる。この物理アドレスの付与は、基本的には親ノードが子ノードに対してアドレス付与を許可し、更に各子ノードはポート番号の若い方に接続された子ノードから順に許可することによって行われる。

図５の場合には、ノードＡがノードＢに対してアドレス付与を許可し、この結果ノードＢは自己に物理アドレス＃０を付してこのことをバス上に送出することにより「ノード＃０は割当済」であることを他のノードに通知する。次にノードＡがノードＣに対してアドレス付与を許可すると、同じくノードＣの子ノードであるノードＤにアドレス付与を許可し、この結果ノードＤは自己に物理アドレスとして＃０の次の物理アドレスである＃１を付してこのことをバス上に送出する。その後ノードＣは自己に物理アドレス＃２を付してこのことをバス上に送出し、最後にノードＡが自己に物理アドレス＃３を付してこのことをバス上に送出する。尚、このノードＩＤの割り付け手順を含むＰ１３９４シリアルバスの詳細は「ＩＥＥＥ１３９４シリアルバス仕様書」として公開されている。

次にデータ転送の手順について説明する。上述のようなアドレスが付与されることによってデータ転送が可能となるが、Ｐ１３９４のシステムではデータ転送に先立って上記ルートノードによるバス使用権の調停が行われる。即ちＰ１３９４では図６に示したようにあるタイミングでは１チャンネルのデータのみの転送が行われるために先ず調停する必要があり、各ノードは転送を行いたい時には自己の親ノードに対してバス使用権を要求し、結果としてルートノードが各ノードからの使用権を調停する。この結果バス使用権を得たノードはデータ転送を始める前に伝送速度の指定を行い、１００Ｍｂｐｓか２００Ｍｂｐｓ又は４００Ｍｂｐｓか等を送信先ノードに通知する。

この後アイソクロナス転送の場合には、送信元ノードは上記ルートノードであるサイクル・マスタが上記通信サイクルに同期して送出するサイクル・スタート・パケットを受信した後、直ちに指定したチャンネルでデータ転送を開始する。尚、上記サイクル・マスタは上記サイクル・スタート・パケットをバス上に送出するとともに、各ノードの時刻合わせを行う。一方コマンドの制御データの転送を行うアシンクロナス転送の場合には、各通信サイクル内の同期転送が終了した後にアシンクロナス通信のための調停が行われ、送信元ノードから送信先ノードへデータ転送が開始される。
以上がＰ１３９４シリアルバスを用いた通信システムについての概要である。

図７に従来の画像撮影処理装置であるＤＶＣＲ７０１が接続されたシステムの構成例を示す。ＤＶＣＲ７０１は撮影した画像を圧縮してテープ上に記録する。また撮影中もしくは再生中の圧縮された画像はＰ１３９４バスを通してＶＴＲ７０２に送られる。ＶＴＲ７０２は送られてきた圧縮画像をテープ上にダビング記録する。またＶＴＲ７０２は送られてきた圧縮画像を伸張してＤ／Ａ変換を施し、アナログインターフェースでつながれたＴＶ７０３に送る。

一方デジタルカメラ７０４はいわゆるＶＧＡと呼ばれる正方格子のデジタル画像データをＰ１３９４バスを通してコンピュータ７０５に送る。従って、コンピュータ７０５のモニタでこの画像を見ることができる。更にＤＶＣＲ７０１からは例えばＮＴＳＣのアナログ画像信号がコンピュータ７０５のビデオ入力手段に送られている。送られてきたアナログＮＴＳＣ信号はコンピュータ７０５でＡ／Ｄ変換が施され、ＶＧＡ画像としてコンピュータ７０５のモニタで見ることができる。尚、ＤＶＣＲ７０１の画像をコンピュータ７０５で見る場合は、ＤＶＣＲ７０１とコンピュータ７０５とをアナログインターフェースで接続する。

しかしながら従来の構成では、ＴＶ７０３で画像を見るため及びコンピュータ７０５で画像を見るためにＤＶＣＲ７０１とデジタルカメラ７０４との２つの撮像処理装置を用意しなければならないという問題があった。
あるいはコンピュータ７０５で画像を見るための撮像処理装置をＤＶＣＲ７０１だけにした場合には、ＤＶＣＲ７０１とコンピュータ７０５を図７のようにアナログインターフェースでつないでいたので、画像の品質が劣化するという問題があった。
あるいはＤＶＣＲ７０１とデジタルカメラ７０４とを１つのノード内に混在させた場合には、出力する画像データの形式が異なるので、それらを切り換えて使用しなければならないという問題があった。

そこで、本発明は、圧縮された第１の形式（例えば、ＮＴＳＣ形式）のデジタル映像信号をデジタルインターフェース手段から送出する機能と、第２の形式（例えば、ＶＧＡ形式）のデジタル映像信号をデジタルインターフェース手段から出力する機能とを、外部からの制御情報に従って切り換えることができるようにし、１つの装置にＤＶＣＲとデジタルカメラとを混在させた場合に生ずる問題を解決することを目的とする。

本発明に係る撮像処理装置は、例えば、被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の出力を処理して第１の方式のデジタル画像信号を出力する信号処理手段と、前記第１の方式のデジタル画像信号を圧縮する圧縮手段と、前記第１の方式のデジタル画像信号を第２の方式のデジタル画像信号に変換する変換手段と、前記圧縮手段により圧縮された前記第１の方式のデジタル画像信号、または、前記変換手段により得られた前記第２の方式のデジタル画像信号を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された前記第１の方式のデジタル画像信号または前記第２の方式のデジタル画像信号を送出するデジタルインターフェース手段とを有し、前記デジタルインターフェース手段を介して入力された制御情報に従って前記選択手段を制御することを特徴とする。

本発明に係る他の撮像処理装置は、例えば、被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の出力を処理して第１の方式のデジタル画像信号を出力する信号処理手段と、前記第１の方式のデジタル画像信号を圧縮する圧縮手段と、前記圧縮手段により圧縮された前記第１の方式のデジタル画像信号を記録媒体に記録する記録手段と、前記記録媒体から前記第１の方式のデジタル画像信号を再生する再生手段と、前記記録媒体から再生された前記第１の方式のデジタル画像信号を伸張する伸張手段と、前記圧縮手段により圧縮される前の前記第１の方式のデジタル画像信号、または、前記伸張手段により伸張された前記第１の方式のデジタル画像信号を第２の方式のデジタル画像信号に変換する変換手段と、前記圧縮手段により圧縮された前記第１の方式のデジタル画像信号、または、前記変換手段により得られた前記第２の方式のデジタル画像信号を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された前記第１の方式のデジタル画像信号または前記第２のデジタル画像信号を送出するデジタルインターフェース手段とを有し、前記デジタルインターフェース手段を介して入力された制御情報に従って前記選択手段を制御することを特徴とする。

本発明によれば、圧縮された第１の形式（例えば、ＮＴＳＣ形式）のデジタル映像信号をデジタルインターフェース手段から送出する機能と、第２の形式（例えば、ＶＧＡ形式）のデジタル映像信号をデジタルインターフェース手段から出力する機能とを、外部からの制御情報に従って切り換えることができ、１つの装置にＤＶＣＲとデジタルカメラとを混在させた場合に生ずる問題を解決することができる。

図１は本発明によるＤＶＣＲ等の撮影処理装置の実施の形態を示すブロック図である。レンズ１０１を通してＣＣＤ１０２で撮影された画像信号はカメラ信号処理部１０３に送られ、デジタルＮＴＳＣ信号が生成される。このデジタルＮＴＳＣ信号は圧縮処理部１０４、スイッチ１０５、スイッチ１０６に入力される。圧縮処理部１０４では所定のデータ圧縮（例えばＳＤフォーマットの圧縮）が施される。そして圧縮された画像信号は記録処理部１０７で変調処理等が施された後、スイッチ１０９がＲＥＣ側になっているとき磁気テープ１０８にヘッド１１０によって記録される。同時に圧縮された画像信号はスイッチ１１５に入力される。

一方スイッチ１０５に入力されたデジタルＮＴＳＣ信号はスイッチ１０５がＲＥＣ側になっているときに、Ｄ／Ａ変換器１１１でアナログ信号となった後、アナログインターフェース１１２を通して外部につながれたケーブル１１３に出力される。
またスイッチ１０６に入力されたデジタルＮＴＳＣ信号はスイッチ１０６がＲＥＣ側になっているときに、ＮＴＳＣ／ＶＧＡ変換部１１４でデジタルＶＧＡ信号となった後、スイッチ１１５に入力される。

再生時は、磁気テープ１０８からヘッド１１０によって再生された信号は、スイッチ１０９を通して再生処理部１１６に入力される。再生処理部１１６で復調された圧縮画像信号は伸張処理部１１７でデジタルＮＴＳＣ信号に戻され、スイッチ１０５及びスイッチ１０６に入力される。

スイッチ１０５に入力された再生デジタルＮＴＳＣ信号はスイッチ１０５がＰＢ側になっているときに、Ｄ／Ａ変換器１１１でアナログ信号となった後、アナログインターフェース１１２を通して外部につながれたケーブル１１３に出力される。
またスイッチ１０６に入力された再生デジタルＮＴＳＣ信号は、スイッチ１０６がＰＢ側になっているときに、ＮＴＳＣ／ＶＧＡ変換部１１４でデジタルＶＧＡ信号となった後、スイッチ１１５に入力される。

スイッチ１１５に入力された圧縮画像信号もしくはデジタルＶＧＡ信号はデジタルインターフェース１１８を通して、ＩＥＥＥＰ１３９４シリアルバス規格のパケットとして外部につながれたケーブル１１９に出力される。一方外部につながれたケーブル１１９からデジタルインターフェース１１８に入力された制御情報のパケットは、判別部１２０に送られる。判別部１２０は入力された制御情報の内容によってスイッチ１１５を切り換える。

次に判別部１２０について説明する。図２に判別部１２０の構成を示す。
図２において、前記デジタルインターフェース１１８から送られてきた制御情報のパケットは、宛先アドレス抽出部２０１で宛先オフセットアドレスが取り出される。

制御情報のパケットの例を図３に示す。図３において、横１列は３２ビット幅である。フィールド３０１は宛先ＩＤで、従来例でＩＥＥＥＰ１３９４シリアルバス規格として述べたように、バスの各ノードに対する物理アドレスの付与で決まる宛先ノードのノードＩＤである。同様にフィールド３０２はパケットを送り出したソースノードのノードＩＤである。フィールド３０３は送り手ノードと受け手ノードとでやり取りされるトランザクションのラベルやコード等である。

そしてフィールド３０４は宛先ノードＩＤに対する４８ビットの宛先オフセットアドレスである。宛先ＩＤと宛先オフセットアドレスとで６４ビットのアドレスを構成し、バス上の特定のノードの中の特定のレジスタやＲＯＭのアドレスを示すことができる。これらバス上のレジスタ規格の詳細はＩＥＥＥ１２１２規格として公開されている。そしてフィールド３０５は上記６４ビットのアドレスに対して向けられる制御情報やステータス情報等のデータフィールドである。

図４に本実施の形態の撮影処理装置のレジスタベースを示す。図４は４８ビットのオフセットアドレスで示されるレジスタベースの"ＦＦＦＦＦ０００００００"から"ＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦ"を表す。ＲＯＭ領域４０１はこの装置（ノード）が実装しているバスのプロトコルやメーカーのＩＤ、そしてこの装置（ノード）が実装しているユニットに関する情報等が書かれている。ユニットはノード内に存在する機能を示し、本装置は、それぞれ異なる制御プロトコルを実装している２つのユニットを持っている。その１つは他のＤＶＣＲに圧縮された画像データをダビングしたり、伸張した後アナログに戻してＴＶで画像を見るための、圧縮されたデジタル画像信号を出力するＤＶＣＲの機能である。もう１つはコンピュータのモニタで画像を見るための、デジタルＶＧＡ画像を出力するデジタルカメラとしての機能である。

レジスタ領域４０２はそれぞれのユニットの制御情報やステータス、データ等を他の装置とやりとりするレジスタである。レジスタ領域４０２はＤＶＣＲの機能のユニットで使用されるレジスタの領域４０３とデジタルカメラの機能のユニットで使用されるレジスタの領域４０４とに分かれている。本装置とケーブルでつながれている他の装置は、上記ＲＯＭ領域の内容を読み出すことによって、各ユニットが制御情報のやり取りに使用するレジスタのアドレスを知ることができる。

図２において、宛先アドレス抽出部２０１で得られたアドレスは、アドレス比較部２０２に入力され、アドレス範囲１・２０３と比較される。同時に比較部２０４にも入力され、アドレス範囲２・２０５と比較される。アドレス範囲１・２０３は図４で示したレジスタの領域４０３のアドレス範囲を示し、アドレス範囲２・２０５は図４で示したレジスタの領域４０４のアドレス範囲を示す。そしてこれら２つの比較結果に応じてスイッチ制御部２０６が図１に示したスイッチ１１５を切り換える。具体的には宛先アドレス抽出部２０１で得られたアドレスがアドレス範囲１・２０３の範囲に含まれていれば、ＤＶＣＲの機能のユニットに向けられたパケットであると判断して、図１に示したスイッチ１１５を"ＤＶＣＲ"側に切り換える。また、宛先アドレス抽出部２０１で得られたアドレスがアドレス範囲２・２０５の範囲に含まれていれば、デジタルカメラの機能のユニットに向けられたパケットであると判断して、図１に示したスイッチ１１５を"ＤＣＡＭ"側に切り換える。

以上述べた構成及び動作によって、１つの装置（ノード）でＤＶＣＲの機能とデジタルカメラの機能との両方に対応でき、しかもそれらの機能をユーザからいちいち切り換えなくても、送られてきたパケットがどの機能のユニットに向けられたものであるかを判別して、外部に出力するデータの形式を切り換えることができる。

本発明の実施の形態による撮像処理装置を示すブロック図である。 判別部を示すブロック図である。 デジタルインターフェースのパケットを示す構成図である。 デジタルインターフェースのアドレスベースを示す構成図である。 デジタルインターフェースの概要を示す構成図である。 デジタルインターフェースの動作を示すタイミングチャートである。 従来のシステムを示すブロック図である。

符号の説明

１０２ ＣＣＤ
１０３ カメラ信号処理部
１０４ 圧縮処理部
１０７ 記録処理部
１０８ 磁気テープ
１１０ ヘッド
１１４ ＮＴＳＣ／ＶＧＡ変換部
１１５ スイッチ
１１６ 再生処理部
１１７ 伸張処理部
１１８ デジタルインターフェース
１１９ ケーブル
１２０ 判別部

Claims (5)

1. 被写体を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段の出力を処理して第１の方式のデジタル画像信号を出力する信号処理手段と、
   前記第１の方式のデジタル画像信号を圧縮する圧縮手段と、
   前記第１の方式のデジタル画像信号を第２の方式のデジタル画像信号に変換する変換手段と、
   前記圧縮手段により圧縮された前記第１の方式のデジタル画像信号、または、前記変換手段により得られた前記第２の方式のデジタル画像信号を選択する選択手段と、
   前記選択手段により選択された前記第１の方式のデジタル画像信号または前記第２の方式のデジタル画像信号を送出するデジタルインターフェース手段とを有し、
   前記デジタルインターフェース手段を介して入力された制御情報に従って前記選択手段を制御することを特徴とする撮像処理装置。
2. 被写体を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段の出力を処理して第１の方式のデジタル画像信号を出力する信号処理手段と、
   前記第１の方式のデジタル画像信号を圧縮する圧縮手段と、
   前記圧縮手段により圧縮された前記第１の方式のデジタル画像信号を記録媒体に記録する記録手段と、
   前記記録媒体から前記第１の方式のデジタル画像信号を再生する再生手段と、
   前記記録媒体から再生された前記第１の方式のデジタル画像信号を伸張する伸張手段と、
   前記圧縮手段により圧縮される前の前記第１の方式のデジタル画像信号、または、前記伸張手段により伸張された前記第１の方式のデジタル画像信号を第２の方式のデジタル画像信号に変換する変換手段と、
   前記圧縮手段により圧縮された前記第１の方式のデジタル画像信号、または、前記変換手段により得られた前記第２の方式のデジタル画像信号を選択する選択手段と、
   前記選択手段により選択された前記第１の方式のデジタル画像信号または前記第２のデジタル画像信号を送出するデジタルインターフェース手段とを有し、
   前記デジタルインターフェース手段を介して入力された制御情報に従って前記選択手段を制御することを特徴とする撮像処理装置。
3. 前記第２の方式のデジタル画像信号は、コンピュータのモニタに表示可能なデジタル画像信号であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像処理装置。
4. 前記第２の方式のデジタル画像信号は、ＶＧＡ形式のデジタル画像信号であることを特徴とする請求項３に記載の撮像処理装置。
5. 前記第１の方式のデジタル画像信号は、ＮＴＳＣ形式のデジタル画像信号であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像処理装置。

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