JP4091850B2 - 画像撮影装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影の際に、離れて位置する被写体が発する音声を記録することができる画像撮影装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、画像撮影装置は、動画像の撮影の際に、音声を録音するものが知られているが、このとき、装置本体にマイクを設置して被写体の発する音声を録音するものがある。しかし、被写体がこの装置から離れて位置するとき、この被写体が発する音声は録音しにくくなる。そのため、無線設備を備えて、この装置と外部のマイクロホンとを無線通信し、このマイクロホンを被写体に取り付けることで、装置から離れて位置する被写体の音声を録音することができる、たとえば、無線収音システム(特許文献1)およびリモートコントロールシステム(特許文献2)が知られている。
【0003】
しかし、上記の装置を使用して、この被写体の発する音声を無線伝送して録音しても、被写体の遠近にかかわらず一定の音量で再生されて、遠近感が損なわれる。これは、被写体が複数あるときや、ズーム撮影によって画角を拡大および縮小するときなどにおいて、顕著に感じられる。特許文献3に記載のビデオカメラは、無線伝送における受信レベル情報から被写体と撮影者との距離を検出し、この受信レベル情報からズーム撮影におけるズーム倍率を形成し、このズーム倍率情報に応じて自動的にズームが駆動するものである。さらに、このビデオカメラを用いた撮影では、受信した音声信号の減衰量をこのズーム倍率情報などから判断して制御することができ、再生の際に、画像における被写体の遠近に応じて音声の遠近を表現することができる。また、このビデオカメラは、単一方向の指向性を有して、外部のマイクロホンがこの指向性、つまり撮影方向にあるときに、音声信号を受信するため、撮影に関連した音声のみを録音することができる。
【0004】
このように離れた位置から電波が送信されるとき、受信側においてこの電波の発信源の位置を特定するのは困難である。そこで、たとえば、方探アンテナを少なくとも2組備えて、この電波の方位角および俯角の二次元方位測定を行うことにより、発信源の位置の高精度な測定を行う車両軌跡追尾装置(特許文献4)が知られている。
【0005】
【特許文献1】
特開平11-75280号公報
【特許文献2】
特開平11-338046号公報
【特許文献3】
特開平11-41507号公報
【特許文献4】
特開平9-282505号公報。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、特許文献1に記載の無線収音システムや特許文献2に記載のリモートコントロールシステムを用いて撮影すると、無線通信によって離れて位置する被写体の音声も記録することができる。しかし、被写体の遠近にかかわらず音量が一定で録音されるため、再生すると、遠近感がなく、画像と音声とが一致しない。また、この無線通信において、音声信号を受信する装置は、指向性を有していないため、被写体が撮影方向に位置しないときでも、音声が記録されてしまう。
【0007】
特許文献3に記載のビデオカメラを用いた撮影では、離れて位置する被写体の音声を記録し、さらにその被写体までの距離に応じて音量を変化させることができる。このビデオカメラは、受信アンテナを本体に備えて単一方向に固定の指向性を有し、無線電波を受信する方向を特定している。しかし、被写体がこの指向性の範囲内にあるときでも、ズーミングにより撮影する画角外にあるときには、撮影されない被写体の音声が記録されてしまう。一方、被写体が画角内にあっても、指向性の範囲で無線電波の受信が制限され、音声が記録されないことがある。
【0008】
また、これらの装置は、1つの外部マイクロホンにのみ対応しているため、複数の被写体を撮影するとき、それぞれの音声信号を受信することが難しい。さらに、特許文献3に記載のビデオカメラでは、特定の被写体に外部マイクロホンを備えて、その音声信号の受信レベルに応じて自動的にズーム撮影される。このため、たとえば、それ以外の被写体は、外部マイクロホンを備えても対応できず、ズーム撮影の対象にすることができない。また、特定の被写体が撮影されないときでも、この被写体を基準にズーム撮影されることがある。
【0009】
上記のように、これらの特許文献に記載の装置を用いて撮影した動画を再生すると、画像に被写体が再生されない場面で、音声が再生されたりズーム再生されたりし、また、画像に被写体が再生されていても、音声が再生されないことがある。その結果、画像と音声の対応が取れていない動画が再生されてしまい、この動画を見る者が混乱する可能性がある。
【0010】
このとき、撮影画像と記録音声を対応させるために、外部マイクロホンを取り付けた被写体を撮影する場合と、そうでない場合について、音声を記録するか否かを手動で選択する方法も考えられようが、撮影画角が頻繁に変わる場合には作業が煩雑であり、音声と画像を正確に一致させることは難しい。
【0011】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、被写体側から音声信号を送信する装置を複数備え、これらの装置と無線接続して撮影画像と記録音声とを対応させた動画またはスチル動画を記録することができる画像撮影装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、被写界を撮像してこの被写界を表わす画像信号を形成する撮像部と、この被写界側の音声を示す第1の音声信号を無線によって受信する無線通信部と、この画像信号と第1の音声信号とを出力する出力手段とを含む画像撮影装置は、第1の音声信号を形成し、第1の音声信号を無線によって送信する複数の音声送信部を含み、この無線通信部は、この複数の音声送信部のうち、この撮像部の形成する画角内に位置する音声送信部を判断し、この出力手段は、この画角内の被写界を表わすこの画像信号に、この画角内に位置する音声送信部が送信する第1の音声信号を関係づけて出力することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明による画像撮影装置の実施例を詳細に説明する。
【0014】
実施例の画像撮影装置10は、図1に示すように、シャッターボタン12の操作に応じて制御装置16が撮影を制御して、撮像装置18で画像を撮像し、マイクロホン20で本装置10付近の音声を集音し、無線通信装置22で外部から送信される音声信号を受信するもので、さらに、画角変更指示装置14の操作に応じて、画角調節装置24を制御して撮像装置18における画角を調整し、これとともに通信指向性調節装置26を制御して無線通信装置22における指向性を調整する装置である。なお、本発明の理解に直接関係のない部分は、図示を省略し、冗長な説明を避ける。
【0015】
シャッターボタン12は、操作者の手操作状態に応じて、動画像もしくは静止画像の撮影の開始および停止を指示する機能を有し、これらの指示を示す操作信号102を制御装置16に出力する。なお、以下の説明において、各信号はその現れる接続線の参照番号で特定する。
【0016】
画角変更指示装置14は、撮影する被写界の範囲を表わす画角の変更を操作者が指示するもので、この画角の変更を示す操作信号104を出力する。本実施例では、画角変更指示装置14は、ズームインやズームアウトなどのズーム操作をするものでよく、撮影する画像が所望の倍率に拡大または縮小するように操作する。たとえば、このズームインにより撮影する範囲が狭まって画角は小さくなり、ズームアウトにより撮影する範囲が広がって画角が大きくなる。
【0017】
制御装置16は、本装置全体の動作を制御、統括する制御機能部である。本実施例では、シャッターボタン12からの操作信号102に応じて撮影の開始および停止を制御する。また、撮影における画角情報を保持して、画角変更指示装置14からの操作信号104に示される画角の変更に応じて、この画角情報を再設定する。さらに、この画角情報を示す制御信号106および110を、それぞれ画角調節装置24および通信指向性調節装置26に出力する機能を有する。
【0018】
この制御装置16では、画像信号および音声信号の伝送を制御する。本実施例では、撮像装置18から入力される画像信号114を画像処理装置28に供給し、画像処理装置28から入力される画像信号122を記録装置32および表示装置34に供給する。また、無線通信装置22から入力される受信信号118を復調装置30に供給する。さらに、マイクロホン20から入力される音声信号116、および復調装置30から入力される音声信号126、すなわち本装置10付近の音声と被写体側の音声とを記録装置32に供給して記録する。このとき、制御装置16において、音声信号116および126を、たとえばミキシング処理し、音声を混合してから記録装置32に供給して記録してもよい。
【0019】
撮像装置18は、被写界を撮像した画像信号114を出力する装置である。たとえば、図示をしないが、被写界に応じた光学像を光電変換して電気信号を出力する撮像素子と、この画像信号を増幅してその信号レベルや画像の階調等を調整するアナログ信号処理回路と、画像信号をディジタル値の画像信号に変換するアナログ・ディジタル変換回路とを含むものでよい。
【0020】
本実施例では、この撮像装置18において、撮像素子の前面に光学式ズームの機能を有するレンズ(図示せず)を備えて、このレンズを駆動してズーム撮影する。この光学式ズームレンズは、画角調節装置24が供給する制御信号108に応じて駆動するものでよい。
【0021】
マイクロホン20は、本装置10付近の音声を集音して音声信号116に変換し、制御装置16に出力する機能を有する。また、マイクロホン20を本装置10の左右に配置して左音声および右音声を集音し、ステレオで録音してもよい。マイクロホン20は、本装置10に固定されてもよく、これによって本装置10付近の音声を効率よく集音することができる。一方、本装置10では、マイクロホン20が設置されなくてもよく、この場合でも、本発明の特徴を有することができる。
【0022】
無線通信装置22は、外部からの無線電波を受信し、指向性を有して受信する範囲を制限する機能を有する。たとえば、無線通信装置22は、FMに変調された音声信号を受信して、制御装置16に出力するものでよい。このとき、通信指向性調節装置26から入力する制御信号112に応じて指向性が変化する受信アンテナを用いて受信範囲を制限する。
【0023】
たとえば、図2に示すように、本装置10が画角202で被写界を撮影するとき、音声送信部52および54が画角202に示される範囲内に、また音声送信部56は画角202の範囲外に位置する。これらの音声送信部52、54および56は、マイクロホンを含んで周囲の音声を集音し、その音声信号をFM変調した無線電波として送信するものでよい。このとき、無線通信装置22の指向性は、音声送信部52および54からは音声信号を受信し、音声送信部56からは音声信号を受信しないように受信範囲が制限される。また、画角202を図3に示すように狭めると、音声送信部54が画角202外に位置する。そこで、音声送信部54から音声信号を受信しないように無線通信装置22の指向性を変化させて受信範囲を制限する。このように、無線通信装置22では、複数の音声送信部のうち、画角内に位置する音声送信部と、この画角外に位置する音声送信部とを判断することができる。
【0024】
無線通信として、本実施例では、電波による通信が用いられ、無線通信装置22にはフェーズドアレイアンテナが備えられる。フェーズドアレイアンテナは、複数の素子アンテナを有し、それぞれの励振電力や励振位相が制御信号112によって調節されて、アンテナ全体としての指向性が制御される。
【0025】
また、赤外線による通信が用いられるとき、無線通信装置22には、たとえば、図示はしないが、赤外線を集光するレンズ、絞り機構および赤外線検出素子を含む赤外線検出装置が用いられる。このとき、レンズに集光された赤外線は、絞り機構の状態により受信可能な範囲が制限されて、赤外線検出素子で受光されるが、この絞り機構を制御信号112によって調節することで指向性が制御される。
【0026】
画角調節装置24は、ズーム撮影における画像の倍率の拡大および縮小を制御する機能を有する。本実施例では、制御信号106に示される画角情報に応じて、撮像装置18の光学式ズームレンズの駆動を制御する制御信号108を供給する。また、ズーム撮影に電子式ズームを用いるときには、電子式ズーム処理を制御する制御信号を生成して、たとえば、画像処理装置28に出力して電子式ズーム処理をしてもよい。
【0027】
通信指向性調節装置26は、制御信号110に示される画角情報に応じて、無線通信装置26の指向性を調節する制御信号112を出力する。この制御信号112は、無線通信装置22にフェーズドアレイアンテナが用いられるときには、各素子アンテナの励振電力や励振位相を調節する信号でよい。また、絞り機構を有する赤外線検出装置が用いられるときには、この絞りを調節する信号でよい。
【0028】
画像処理装置28は、画像信号の信号処理の機能を有し、制御装置16から入力される画像信号120に対して、たとえば、白バランス調整、ガンマ処理および輝度・色差信号変換(YC)などの処理を施す。また、このように処理された画像信号122を制御装置16に出力する。
【0029】
また、画像処理装置28では、ズーム撮影において電子式ズームが用いられるとき、画素補間処理や画素間引き処理による電子式ズーム処理を行う。このとき、図示しないが、画角調節装置24から電子式ズーム処理に要する情報を示す制御信号が供給され、この情報に応じて画像信号120に示される画像を拡大もしくは縮小処理する。
【0030】
復調装置30は、変調信号を復調する機能を有し、本実施例では、制御装置16から入力した音声信号124を復調処理して、音声信号126として制御装置16に出力する。
【0031】
記録装置32は、情報記録媒体(図示せず)を有して、制御装置16から入力した画像および音声信号を情報記録媒体へ書き込む機能と、情報記録媒体から画像および音声信号を読み込み制御装置16へ出力する機能を有する。情報記録媒体は、半導体メモリが搭載されたメモリカードや光磁気ディスク等の回転記録体を収容したパッケージなどを用い、着脱可能でもよい。
【0032】
表示装置34は、画像信号を可視画像として表示する可視表示装置で たとえば、液晶表示(Liquid Crystal Display: LCD)パネルなどが用いられる。本実施例では、表示装置34は、撮像装置28で撮像された被写界画像を表わすビューファインダの機能を有する。
【0033】
次に、この実施例における画像撮影装置10の動作を、図4のフローチャートを参照して、とくに動画の撮影について説明する。また、本実施例では、動画の撮影の際、撮影開始および撮影停止の撮影状態がシャッターボタン12を押すごとに切り替わる。
【0034】
まず、画像撮影装置10では、たとえば操作者が電源ボタン(図示せず)を押して電源投入すると(ステップ402)、撮影停止の状態で起動する。ステップ404に進むと、シャッターボタン12の操作状態が判断され、シャッターボタン12が押された場合、撮影開始の状態になり、操作信号102が制御装置16に供給されてステップ406に進み、シャッターボタン12が押されない場合、撮影停止状態のまま、後述で説明するステップ422に進む。
【0035】
ステップ406では、撮像装置18においてある画角で被写界の画像が撮像され、その画像信号114は、制御装置16に出力される。このときの画角は、制御装置16に設定されているデフォルト値、または前回の撮像動作で制御装置16に保持された画角をとる。このとき、この撮像と同時に音声が集音されて、本装置10付近の音声は、マイクロホン20で集音され、また本装置10から離れた位置の音声は、たとえば、音声送信部52などで集音される。
【0036】
次にステップ408に進んで、この画像信号114は、制御装置16に制御されて、画像信号120として画像処理装置28に伝送される。この画像信号120は、画像処理装置28において画像処理が施され、処理された画像信号122は、制御装置16に出力される。
【0037】
ステップ410に進むと、この画像信号122は、制御装置16に制御され、画像信号128として記録装置32に伝送され、ここで情報記録媒体に記録される。他方、画像信号122は、画像信号132として表示装置34に伝送されて可視表示されることがある。
【0038】
また、マイクロホン20で集音された音声は、ステップ412において、音声信号116として制御装置16に出力される。一方、音声送信部で集音された音声は、無線通信装置22に送信され、音声信号118として制御装置16に出力される。さらに、音声信号118は、制御装置16に制御されて、音声信号124として復調装置30に伝送される。復調装置30では、復調処理が施され、処理された音声信号126が制御装置16に出力される。これらの音声信号116および音声信号126は、制御装置16に制御されて記録装置32に伝送され、ステップ410で記録された画像信号に関係づけて情報記録媒体に記録される。
【0039】
次にステップ414に進んで、画角変更指示装置14の操作が判断される。画角変更指示装置14が操作された場合、操作信号104が制御装置16に供給され、ステップ416に進む。一方、画角変更指示装置14が操作されない場合、制御装置16に操作信号104は供給されず、ステップ420に進む。通常、この画角変更指示装置14の操作は、操作者によって、表示装置34で可視表示される画像を参照しながら行なわれる。
【0040】
ステップ416では、制御装置16において、操作信号104が示す画角の変更に応じて、保持する画角情報が再設定され、この画角情報を示す制御信号106が画角調節装置24に供給される。このとき、画角調節装置24において、制御信号106が示す画角情報に応じて、撮像装置18を制御する制御信号108が供給される。本実施例では、撮像装置18における光学式ズームレンズの駆動を制御するように、制御信号108が供給される。
【0041】
なお、ステップ406で撮影する際、制御装置16から撮像装置18のズームレンズの状態を検出し、これと画角変更指示装置14の出力信号104の状態とを比較して、前者が後者に一致するように画角調節装置24を制御するように構成してもよい。
【0042】
また、ステップ418に進むと、制御装置16において、再設定された画角情報を示す制御信号110が、通信指向性調節装置26に供給される。このとき、通信指向性調節装置26では、制御信号110が示す画角情報に応じて、無線通信装置22の指向性を調節する制御信号112が無線通信装置22に供給される。本実施例では、無線通信装置22における受信アンテナの指向性の変化を制御するように、制御信号112が供給される。
【0043】
次にステップ420に進んで、再度シャッターボタン12の操作状態が判断される。ここでは、シャッターボタン12が押された場合、撮影停止の状態になり、操作信号102が制御装置16に供給されてステップ422に進み、シャッターボタン12が押されない場合、撮影開始状態のまま、上述のステップ406に進む。ステップ406に進んだ場合、上述と同じフローで次の撮影が行なわれる。
【0044】
ステップ422では、撮影停止の状態であり、電源ボタンが押されない場合、ステップ404に進み、シャッターボタン12の操作が判断されるが、電源ボタンが押された場合、ステップ424に進み、本装置10の電源が切られて各部への電源供給が停止する。
【0045】
他の実施例として、画像撮影装置10は、撮影における画角にかかわらず複数の音声送信部が送信する音声信号を受信するように構成してもよい。このとき、無線通信装置22において、それらの音声信号から各音声送信部の位置を判断して、画角内にあるときはその音声信号を出力し、画角外にあるときはその音声信号を出力しない。このとき、画角よりも指向性の範囲を広くすることを要する。
【0046】
また、他の実施例として、画像撮影装置10は、無線通信装置22から無線電波を伝送し、複数の音声送信部のオン/オフをそれぞれ設定するように構成してもよい。たとえば、無線通信装置22は、画角内にのみ設定信号の無線電波を伝送するものでよく、音声送信部は、通常オフに設定され、この設定信号を受信するとオンに設定されるものでよい。
【0047】
たとえば、図5に示すように、音声送信部60は、主電源62により起動し、主制御部64が制御するもので、マイクロホン66で音声を集音して送信部68で音声信号を生成し、この音声信号をアンテナ70により送信する装置である。この送信部60では、とくに、受信部72および送信スイッチ74を含んでいる。受信部72は、アンテナ70で受信した設定信号512を信号処理する機能を有し、処理した設定信号514を主制御部64に供給する。送信スイッチ74は、供給される設定信号516に応じてオン/オフを切り換える機能を有し、このスイッチ74がオンの場合、入力の音声信号508を出力の音声信号510に伝送し、オフの場合、伝送しない。
【0048】
このとき、主制御部64において、設定信号514が供給されるとき、設定信号516をオンにして送信スイッチ74に供給し、設定信号514が供給されないとき、設定信号516をオフにして送信スイッチ74に供給する。送信スイッチ74がオンに設定される場合に限り、音声信号510がアンテナ70を介して送信される。このように、音声送信部60は、無線通信装置22からの設定信号を受信するとき、すなわち、画角内にあるときに、音声信号を送信することができる。
【0049】
この音声送信部60では、送信スイッチ74を送信部68とアンテナ70との間に備えているが、音声信号の送信のオン/オフを設定できる配置であればよい。また、この実施例では、受信する設定信号に応じてマイクロホン66の電源を切り換えてもよく、このとき送信スイッチ74は備えなくてよい。
【0050】
【発明の効果】
このように本発明によれば、画像撮影装置は、動画を撮影する際に、画角の情報に応じて無線通信装置の指向性を調節し、音声信号を送信する音声送信部のうちで画角内に含まれるもの、つまり撮影されるものを判断することができる。とくに、被写体が複数あるとき、それぞれの被写体に音声送信部を取り付けることによって、画角内に入る被写体の音声のみを判断して処理することができるので有利である。このように撮影対象外の音声送信部の音声を除外して、画像と音声との対応をとって動画を記録することにより、この動画を再生する際に視聴者の混乱を防止することができる。
【0051】
本発明は、完全な動画の撮影だけでなく、スチル動画や連写による撮影にも有効に適用することができ、複数の連続した静止画像に合わせて撮影対象外の音声送信部からの音声を除外して記録することができる。
【0052】
これによって、本装置は、ビデオカメラやスチルカメラに有利に適用することができ、撮影される被写体からの音声信号を自動的に選択して記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像撮影装置の一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1に示す実施例の画像撮影装置において、通常の撮影範囲における画角および各音声送信部の例を示す説明図である。
【図3】図1に示す実施例の画像撮影装置において、ズームアップした撮影範囲における画角および各音声送信部の例を示す説明図である。
【図4】図1に示す実施例の画像撮影装置の動作例を示すフローチャートである。
【図5】本発明に係る音声送信部の一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 画像撮影装置
12 シャッターボタン
14 画角変更指示装置
16 制御装置
18 撮像装置
20 マイクロホン
22 無線通信装置
24 画角調節装置
26 通信指向性調節装置
28 画像処理装置
30 復調装置
32 記録装置
34 表示装置
Claims (7)
- 被写界を撮像して該被写界を表わす画像信号を形成する撮像部と、
前記被写界側の音声を示す第1の音声信号を無線によって受信する無線通信部と、
前記画像信号と第1の音声信号とを出力する出力手段とを含む画像撮影装置において、該装置は、
第1の音声信号を形成し、第1の音声信号を無線によって送信する複数の音声送信部を含み、
前記無線通信部は、前記複数の音声送信部のうち、前記撮像部の形成する画角内に位置する音声送信部を判断し、
前記出力手段は、前記画角内の被写界を表わす前記画像信号に、前記画角内に位置する音声送信部が送信する第1の音声信号を関係づけて出力し、
また、前記出力手段は、第1の音声信号を前記画像信号に関連づけて記録する記録手段を含み、
該装置は、該装置付近の音声を集音して第2の音声信号を形成するマイクロホンと、
前記画角内に位置する音声送信部が送信する第1の音声信号と、第2の音声信号とをミキシング処理して第3の音声信号を形成する音声混合手段とを含み、
前記記録手段は、第3の音声信号を記録することを特徴とする画像撮影装置。 - 請求項1に記載の画像撮影装置において、該装置は、前記画角を変更する画角変更手段を含み、前記無線通信部は、前記画角に応じて、前記複数の音声送信部を判断する範囲を変えることを特徴とする画像撮影装置。
- 請求項1または2に記載の画像撮影装置において、前記撮像部は、光学式ズームレンズを含み、前記画角に応じて、前記光学式ズームレンズを駆動させ、画像を拡大および縮小して前記画像信号を形成することを特徴とする画像撮影装置。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の画像撮影装置において、該装置は、電子式ズーム処理手段を含み、該電子式ズーム処理手段は、前記画角に応じて、前記画像信号における画像を拡大または縮小して画像処理することを特徴とする画像撮影装置。
- 請求項1ないし4のいずれかに記載の画像撮影装置において、前記無線通信部は、指向性を有し、前記画角に応じて前記指向性を調節して、前記複数の音声送信部のうち、前記画角内に位置する音声送信部が送信する第1の音声信号を受信し、前記画角外に位置する音声送信部が送信する第1の音声信号を受信しないことを特徴とする画像撮影装置。
- 請求項1ないし4のいずれかに記載の画像撮影装置において、前記無線通信部は、前記複数の音声送信部から第1の音声信号を受信し、前記画角内に位置する音声送信部が送信する第1の音声信号のみを出力することを特徴とする画像撮影装置。
- 請求項1ないし4のいずれかに記載の画像撮影装置において、前記複数の音声送信部は、それぞれ、スイッチがオンのとき第1の音声信号を送信し、オフのとき第1の音声信号を送信しない送信スイッチを含み、
前記無線通信部は、前記送信スイッチを設定する設定信号を無線電波によって伝送し、前記複数の音声送信部のうち、前記画角内に位置する音声送信部の送信スイッチをオンにし、前記画角外に位置する音声送信部の送信スイッチをオフにすることを特徴とする画像撮影装置。
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