JP6719994B2

JP6719994B2 - 通信システム、通信機器および通信方法

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Publication number: JP6719994B2
Application number: JP2016130162A
Authority: JP
Inventors: 哲岡村
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Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2020-07-08
Anticipated expiration: 2036-06-30
Also published as: JP2018006959A

Description

本発明は、特に、複数の機器間で同期信号を同期させるために用いて好適な通信システム、通信機器、通信方法、通信機器の制御方法及びプログラムに関する。

被写体を撮像して映像信号を生成する撮像装置は、一般的に撮像装置内部で生成された内部同期信号に従って撮像処理および映像信号処理を行う。ところが、複数の撮像装置間の内部同期信号は位相が合っているとは限らないため、複数の撮像装置を用いて同一の被写体を撮影すると、基準となる機器に対して映像の遅れや進みが発生し、良好な撮影結果が得られないという問題がある。

そこで放送局や映像制作の現場では、複数の撮像装置に対し、外部から基準となる外部同期信号を入力し、内部同期信号と位相を合わせることによって、複数の機器間の同期信号の位相のずれをなくす方法が知られている。この場合、外部同期信号の信号源の機器は、撮像装置とは別の同期信号発生器、または複数の撮像装置のうち一つの撮像装置である。

また、従来の同期信号の位相あわせ（以下、同期あわせ）では、外部同期信号の信号源の機器と同期させたい撮像装置との間を、同期信号を伝送する伝送ケーブルでつなぐ必要があった。しかしながら、上述の同期あわせの方法では、ケーブルを経由して同期信号を供給するため、同期あわせの度に撮像装置と外部同期信号の信号源の機器との間をケーブルで接続する必要があった。そのため、ケーブルを頻繁に取り付けたり取り外したりすることによって本体側の端子やケーブル側の接点の耐久性が劣化する問題がある。また、撮像装置を小型化させた場合に端子を設けると、本体の小型化とケーブル端子の設置とを両立することを困難としたり、本体形状が制約されたりする。

さらに、撮像装置と外部同期信号の信号源の機器との距離が離れている場合、上記伝送路において信号が遅延して同期信号のずれを含む。このため、同期信号のずれに対して信号遅延の値が十分小さくなる長さの伝送路でしか、同期あわせのためのケーブルを接続するができないという課題もあった。

そこで、上記課題を解決するために、外部同期信号の信号源の機器が撮像装置との間の信号遅延を測定し、測定結果に基づいて、撮像装置に供給する外部同期信号の位相調整を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３３２８０３号公報

しかし、上記の機器間の同期信号の位相調整方法では、同期あわせを行うために外部同期信号の入出力を必要としていたため、外部同期信号の入出力を制御する回路が必要であり、各々の機器の回路規模が大きくなるという課題がある。

本発明は前述の問題点に鑑み、回路規模が大きくならないようにして複数の機器間で生成する同期信号のずれを調整できるようにすることを目的としている。

本発明に係る通信システムは、所定の処理を行う基準となる第１の同期信号を生成する第１の通信機器と、前記所定の処理に該当する処理を行うための第２の同期信号を生成する第２の通信機器とがネットワークを介して接続された通信システムであって、前記第１の通信機器は、前記第２の通信機器との間で通信を行う第１の通信手段と、前記第１の同期信号を生成してから、前記第２の通信機器から前記第１の同期信号と同期させるための要求を受信するまでの間の受信待ち量を取得する第１の取得手段と、前記第２の通信機器から前記第１の同期信号と同期させるための要求を受信してから、前記要求に対する応答を送信するまでの送信待ち量を取得する第２の取得手段とを備え、前記第２の通信機器は、前記第１の通信機器との間で通信を行い、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させるための要求を前記第１の通信機器に送信する第２の通信手段と、前記第２の通信手段によって前記要求を送信してから、前記第１の通信機器から前記要求に対する応答を受信するまでの待ち量を取得する第３の取得手段と、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させる同期手段とを有し、前記第１の通信手段は、前記要求に対する応答として、前記第１の取得手段によって取得された受信待ち量と前記第２の取得手段によって取得された送信待ち量との情報を前記第２の通信機器へ送信し、前記同期手段は、前記第１の通信機器から受信された受信待ち量および送信待ち量と、前記第３の取得手段によって取得された待ち量とに基づいて、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させることを特徴とする。

本発明によれば、回路規模が大きくならないようにして複数の機器間で生成する同期信号のずれを調整することができる。

実施形態における撮像システムの概略構成を説明するための図である。実施形態に係る第１のカメラの内部構成例を示すブロック図である。２つのカメラ間で同期あわせを行う手順を説明するための図である。受信待ち期間の計測処理の一例を示すフローチャートである。送信待ち期間の計測処理の一例を示すフローチャートである。垂直同期信号待機処理の一例を示すフローチャートである。同期あわせ処理での表示画面の例を示す図である。カウンタの計測時期および同期あわせのタイミングを説明するための図である。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における通信システムの概略構成を説明するための図である。本撮像システムは、第１のカメラ１００と、第２のカメラ２００とで構成されている。第１のカメラ１００および第２のカメラ２００は、アンテナ１１１による無線伝送により互いに接続され、相互に通信が可能である。ここで、第１のカメラ１００及び第２のカメラ２００は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、スマートフォン、タブレットなど撮像機能を有する機器である。

第１のカメラ１００および第２のカメラ２００は、ともに撮像素子を備えた撮像装置であり、同一の構成をしている。以下、本通信システムを構成する撮像装置である第１のカメラ１００について、図２を用いて内部構成を説明する。

図２は、本実施形態に係る第１のカメラ１００の内部構成例を示すブロック図である。
光学部１０１は、被写体像を結像するレンズ群などから構成される光学系である。
撮像素子１０２は、光学部１０１の結像結果を光電変換し、映像信号として出力する。
映像信号処理部１０３は、撮像素子１０２から入力された映像信号に対し、画像処理を施して記録部１０４および表示部１０６に出力する。
記録部１０４は、入力された映像信号に対し所定の符号化処理を行い、符号化データに変換する。このとき、符号化に伴いデータの圧縮も行われる。そして、記録部１０４は、符号化データを記録メディア１０５へ記録する。
表示部１０６は、入力された映像信号に対しＧＵＩ（ＧｒａｐｈｉｃａｌＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）を構成するＯＳＤ（ＯｎＳｃｒｅｅｎＤｉｓｐｌａｙ）データの生成およびＯＳＤデータの映像信号への重畳、リサイズ処理などを行う。
ディスプレイ部１０７は、表示部１０６から出力された映像信号を表示する表示装置（例えば液晶ディスプレイ）である。
操作部１１３は、ユーザーの操作を受け付け、システムコントローラ１１２は、操作部１１３から入力信号を取得する。

映像同期信号発生部１０８は、撮像のための垂直同期信号および水平同期信号を生成し、撮像素子１０２、映像信号処理部１０３およびシステムコントローラ１１２へ上記同期信号の出力を制御する。さらに映像同期信号発生部１０８は、システムコントローラ１１２からの指示で生成する垂直同期信号および水平同期信号の位相調整と同期周期数の変更とを行う。

計測部１０９は、入力された所定周波数のクロックの数をカウントする。カウントした結果はシステムコントローラ１１２から取得する。
システムコントローラ１１２は、計測部１０９に対しカウンタ動作の開始、終了、リセットの指示を行う。

通信部１１０は、第２のカメラ２００を含む撮像装置と相互通信を行う無線通信処理部である。システムコントローラ１１２からの指示で通信部１１０は送信データの所定の変調方式で変調し、アンテナ１１１から送信する。一方で他装置からの通信データをアンテナ１１１で受信し、復調して受信データを得る。無線通信の規格はＩＥＥＥ８０２．１１ｎのように公知の規格であってもよい。

通信部１１０において、受信動作は所定周期でポーリング動作され、周期的に受信データの有無を検知し、その結果をシステムコントローラ１１２へ通知している。システムコントローラ１１２は、上述した映像同期信号発生部１０８、計測部１０９、通信部１１０に対する指示に加え、後述する同期あわせシーケンスの制御を行う。

次に、映像同期信号発生部１０８が生成する同期信号について説明する。映像同期信号発生部１０８は、内部の基準クロックを元に垂直同期信号および水平同期信号を生成する。そして、生成されたこれらの同期信号を撮像素子１０２および映像信号処理部１０３へ出力する。

撮像素子１０２は、素子の電荷蓄積、電荷転送、信号出力などのタイミング制御の基準として垂直同期信号および水平同期信号を利用する。映像信号処理部１０３は、入力された映像信号の各種画像処理の実行のタイミング制御の基準として垂直同期信号および水平同期信号を利用する。第１のカメラ１００および第２のカメラ２００は通常各々独立して動作しているため、本体内部の映像同期信号発生部１０８の基準クロックの位相と同期開始のタイミングとがずれている。その結果、第１のカメラ１００と第２のカメラ２００との間では垂直同期信号および水平同期信号の位相がずれている。

次に、第１のカメラ１００と第２のカメラ２００との間で同期信号の同期あわせを行う同期あわせシーケンスについて、図３〜図７を用いて説明する。本実施形態では、第１のカメラ１００の垂直同期信号を基準にして第２のカメラ２００の垂直同期信号を合わせていくシーケンスを挙げる。

同期あわせシーケンスでは、そのシーケンスの中で３つの通信を行う。
まず、１つ目の通信として、同期あわせ準備通信を行う。同期あわせ準備通信は、同期あわせの実行前段階において、第２のカメラ２００から第１のカメラ１００に各装置間で同期あわせが可能か状態かを否かを通知する。さらに第１のカメラ１００で以降の同期あわせ通信までの経過時間の計測を行う。

次に、２つ目の通信として、同期あわせ通信を行う。同期あわせ通信は、第１のカメラ１００と第２のカメラ２００との間の同期あわせ量と同期あわせタイミングとを決定するために通信遅延量を計測するための通信である。

最後に、３つ目の通信として、同期あわせ終了通信を行う。同期あわせ終了通信は、同期あわせシーケンスの終了を第２のカメラ２００から第１のカメラ１００へ通知する。結果の送信および受信により、第１のカメラ１００および第２のカメラ２００は同期あわせ状態を解除し、定常状態へ戻る。

本実施形態において、第１のカメラ１００および第２のカメラ２００の垂直同期信号、水平同期信号の周期は同じであり、垂直同期信号の周期をｆ_VSYNCとする。計測部１０９が計測する各種計測カウンタの基準クロックは、第１のカメラ１００と第２のカメラ２００とで同じであり、１カウントあたりのクロック周波数をｆ_CLKとする。この時、計測時間ｔと計測カウンタの値Ｃとの間には、以下の式（１）の関係がある。
ｔ＝Ｃ×（１／ｆ_CLK）・・・（１）

すなわち、クロック周波数と計測カウンタの値とから時間を計測することが可能である。

同期あわせシーケンス実行前の第１のカメラ１００および第２のカメラ２００の状態は、装置間で無線通信の接続がすでに行われて通信リンクが確立している状態である。また第１のカメラ１００および第２のカメラ２００は、それぞれ異なる第１のユーザー、第２のユーザーが操作しているものとする。

例えば、第１のユーザーが操作部１１３を操作して、第１のカメラ１００の同期あわせのメニュー項目が選択されると、ディスプレイ部１０７に図７（ａ）に示す画面が表示される。この時、第１のカメラ１００と第２のカメラ２００とで同期あわせ準備通信を開始する。同期あわせ準備通信終了後に第２のカメラ２００からの応答を待って同期あわせを行う場合、第１のユーザーは第１のカメラ１００の操作部１１３でＧＵＩ画面を操作して同期あわせの開始を指示する。

一方、第２のカメラ２００は、第１のカメラ１００からの同期あわせ準備通信の通知を受けると、ディスプレイ部１０７に図７（ｂ）に示す画面を表示して、同期あわせの許可あるいは不許可の選択操作の要求を第２のユーザーに促す。第２のユーザーが図７（ｂ）に示す画面で同期あわせの不許可を選択した場合は、同期あわせシーケンスに入らず、第１のカメラ１００、第２のカメラ２００とも通常撮影の状態を維持する。一方、第２のユーザーが許可を選択した場合は、同期あわせシーケンスを実行する。その後、同期あわせが終了するまでの期間、第１のカメラ１００および第２のカメラ２００は、ディスプレイ部１０７に図７（ｃ）に示す画面を表示し、第１のユーザー、第２のユーザーに同期あわせが実行中であることを知らせる。

次に、図３を参照しながら第１のカメラ１００および第２のカメラ２００のシステムコントローラ１１２がそれぞれ同期あわせシーケンスで実行する処理について、以下に説明する。

まず、第１のカメラ１００の処理について説明する。
ステップＳ３０１では、システムコントローラ１１２は、第１のカメラ１００の映像同期信号発生部１０８から垂直同期信号の入力待機状態となる。垂直同期信号が入力されるとステップＳ３０２へ進む。

ステップＳ３０２では、システムコントローラ１１２は、通信部１１０に第２のカメラ２００へ同期あわせ準備通信の要求データを生成し、送信を指示する。また、システムコントローラ１１２は、計測部１０９に対して、受信待ち期間計測カウンタのリセットと計測開始とを指示する。また、システムコントローラ１１２内部には、受信待ち期間計測カウンタをリセットした回数を計測するカウンタとしてリセット回数カウンタが設けられており、かかるリセット回数カウンタの値を０にリセットする。通信部１１０および計測部１０９への指示が終了すると、第２のカメラ２００から受信データの受信待機状態となりステップＳ３０３へ進む。

ステップＳ３０３では、システムコントローラ１１２は、第２のカメラ２００から受信データを受信検知するまで後述の図４に示す受信待機処理を行う。本実施形態のシーケンスでは、受信データの受信を検出しているため、受信データを受信すると受信待機状態を解除し、ステップＳ３０６へ進む。

ステップＳ３０６では、システムコントローラ１１２は、第２のカメラ２００から同期あわせ準備通信の応答データを受信する。受信が完了すると第２のカメラ２００から受信データの受信待機状態となり、ステップＳ３０７へ進む。
ステップＳ３０７では、システムコントローラ１１２は、第２のカメラ２００から受信データを受信検知するまで後述の図４に示す受信待機処理を行う。ステップＳ３０７が終了すると、第２のカメラ２００から受信データを受信検知するまで受信待機状態となる。本実施形態のシーケンスでは、受信データの受信を検出しているため、受信データを受信すると受信待機状態を解除し、ステップＳ３１０へ進む。

ステップＳ３１０では、システムコントローラ１１２は、第２のカメラ２００から同期あわせ通信の要求データを受信する。受信が完了すると、ステップＳ３１１へ進む。
ステップＳ３１１では、システムコントローラ１１２は、同期あわせに必要な処理である後述の図５に示す同期あわせ計測処理を行う。処理が終了するとステップＳ３１２へ進む。
ステップＳ３１２では、システムコントローラ１１２は、第２のカメラ２００への同期あわせ通信の応答データを生成し、通信部１１０に対し送信の指示を行う。送信が終了すると、第２のカメラ２００から受信データを受信検知するまで受信待機状態となる。受信データの受信を検出すると受信待機状態を解除し、ステップＳ３１７へ進む。

ステップＳ３１７では、システムコントローラ１１２は、第２のカメラ２００から同期あわせ終了通信の要求データを受信する。受信が完了すると同期あわせシーケンスが完了する。

図４は、ステップＳ３０３およびステップＳ３０７で第１のカメラ１００で行われる受信待機処理の一例を示すフローチャートである。なお、受信待機中に、映像同期信号発生部１０８から垂直同期信号が入力される度に、この受信待機処理を繰り返す。

まず、ステップＳ４０１では、システムコントローラ１１２は、映像同期信号発生部１０８から垂直同期信号が入力されるまで待機状態となる。垂直同期信号が入力されると、ステップＳ４０２へ進む。
ステップＳ４０２では、システムコントローラ１１２は、受信待ち期間計測カウンタのリセットを計測部１０９に指示する。この指示が終わるとステップＳ４０３へ進む。
ステップＳ４０３では、システムコントローラ１１２は、受信待ち期間計測カウンタの計測開始を計測部１０９に指示する。この指示が終わるとステップＳ４０４へ進む。
ステップＳ４０４では、システムコントローラ１１２は、内部に設けたリセット回数カウンタの値を「１」加算し、処理を終了する。

図５は、ステップＳ３１１で第１のカメラ１００で行われる送信待ち期間の計測処理の一例を示すフローチャートである。
ステップＳ５０１では、システムコントローラ１１２は、計測部１０９に対し受信待ち期間計測カウンタの計測終了を指示する。受信待ち期間計測カウンタは垂直同期信号の入力から同期あわせ通信の要求データを受信するまでの期間を計測する。処理が終わるとステップＳ５０２へ進む。

ステップＳ５０２では、システムコントローラ１１２は、計測部１０９に対し送信待ち期間計測カウンタによる計測開始を指示し、ステップＳ５０３へ進む。
ステップＳ５０３では、システムコントローラ１１２は、計測部１０９に対し送信待ち期間計測カウンタによる計測終了を指示し、処理を終了する。送信待ち期間計測カウンタは第１のカメラ１００が受信完了してからその応答までの期間を計測する。

次に、第２のカメラ２００の処理について説明する。
ステップＳ３０４では、システムコントローラ１１２は、通信部１１０において受信データの受信を検知するまで受信待機状態となる。また、システムコントローラ１１２には、同期あわせを開始してからの経過フレーム数を計測する同期あわせ経過フレームカウンタが設けられており、かかる同期あわせ経過フレームカウンタの値を０にリセットする。受信を検知すると受信待機状態を解除し、ステップＳ３０５へ進む。

ステップＳ３０５では、システムコントローラ１１２は、第１のカメラ１００から同期あわせ準備通信の要求データを受信する。受信が完了すると、図７（ｂ）に示す通知画面の描画を表示部１０６に指示する。指示が終わると通信部１１０に対し第１のカメラ１００へ同期あわせ準備通信の応答データの生成と送信とを指示し、ステップＳ３０８へ進む。

ステップＳ３０８では、システムコントローラ１１２は、後述の図６に示す垂直同期信号待機処理を行う。処理が終わるとステップＳ３０９へ進む。
ステップＳ３０９では、システムコントローラ１１２は、通信部１１０に対し第１のカメラ１００へ同期あわせ通信の要求データを生成して送信する指示を出す。送信後は第１のカメラ１００から同期あわせ通信の応答の受信データの受信待機状態となり、ステップＳ３１３へ進む。

ステップＳ３１３では、システムコントローラ１１２は、第１のカメラ１００からの同期あわせ通信の応答データの受信を行い、ステップＳ３１４へ進む。
ステップＳ３１４では、システムコントローラ１１２は、第１のカメラ１００から通知されたカウンタの値とステップＳ３０８で得られる値とから同期あわせ量と同期あわせタイミングとの各データを決定する。ここで、第１のカメラ１００から通知されたカウンタの値とは、リセット回数カウンタ、受信待ち期間計測カウンタおよび送信待ち期間計測カウンタの値である。また、詳細は後述するが、ステップＳ３０８で得られる値とは、同期あわせ経過フレームカウンタの値である。また、同期あわせ量は、第１のカメラ１００と第２のカメラ２００との間の垂直同期信号の同期のずれの量であり、同期あわせタイミングの値は、第２のカメラ２００が第１のカメラ１００に同期をあわせるタイミングである。これらのデータの決定が終わると、ステップＳ３１５へ進む。

ステップＳ３１５では、システムコントローラ１１２は、決定された同期あわせ量および同期あわせタイミングのデータに基づき同期あわせを実行する。まず、システムコントローラ１１２は、同期あわせタイミングのデータから計測部１０９に対し同期あわせタイミング計測カウンタの計測結果が所定の値となるまで待つ。計測が終了するとシステムコントローラ１１２は、映像同期信号発生部１０８に垂直同期信号および水平同期信号のリセットを指示する。同期信号がリセットされると撮像素子１０２の駆動タイミングと映像信号処理部１０３の映像信号処理のタイミングとが第１のカメラ１００と同じ、すなわち同期がとれた状態となる。リセットの指示が終わるとステップＳ３１６へ進む。
ステップＳ３１６では、システムコントローラ１１２は、第１のカメラ１００に同期あわせ終了通信の要求データを送信する。送信が完了すると同期あわせシーケンスが完了する。

図６は、ステップＳ３０８で第２のカメラ２００により行われる垂直同期信号待機処理の一例を示すフローチャートである。
ステップＳ６０１では、システムコントローラ１１２は、同期あわせ待ち期間計測カウンタのリセットと計測開始とを計測部１０９に指示する。指示が終わるとステップＳ６０２へ進む。

ステップＳ６０２では、システムコントローラ１１２は、通信部１１０に対し同期あわせ通信の送信可能な状態か否かを問い合わせる。その結果、送信可能な状態であれば処理を終了し、送信可能な状態でない場合はステップＳ６０３へ進む。
ステップＳ６０３では、システムコントローラ１１２は、第１のカメラ１００の映像同期信号発生部１０８からの垂直同期信号の入力待機状態となる。垂直同期信号が入力されるとステップＳ６０４へ進む。
ステップＳ６０４では、システムコントローラ１１２は、同期あわせ経過フレームカウンタの値を「１」加算する。加算を行うとステップＳ６０２へ戻る。

図８は、第１のカメラ１００と第２のカメラ２００との間で同期あわせを行う場合の通信部１１０の通信状態、計測部１０９が計測するカウンタ類の動作、システムコントローラ１１２が計測する各種カウンタを示したタイミング図である。この図８を用いて同期あわせ量と同期あわせタイミングとの決定について説明する。

まず、第１のカメラ１００に対し第２のカメラ２００の垂直同期信号は同期ずれ量ｔＤの時間だけ遅れているものとする。同期あわせ処理において、この同期ずれ量ｔＤだけ同期信号のタイミングを変更する必要がある。すなわち、同期ずれ量ｔＤは同期あわせ量ｔＤに等しい。

任意のフレームＩＤ「ｎ」のタイミングで、第１のカメラ１００が同期あわせ準備通信を始める。この時、受信待ち期間計測カウンタでは、第１のカメラ１００が第２のカメラ２００から同期あわせ通信の要求データを受信するまで計測する。同時にフレームカウンタであるリセット回数カウンタも加算される。受信待ち期間計測カウンタは垂直同期信号の入力ごとに０にリセットして計測を行う。一方、第２のカメラ２００は同期あわせ準備通信の受信及び送信処理を行う。

フレームＩＤ「ｎ＋１」のタイミングで、第２のカメラ２００は、第１のカメラ１００へ同期あわせ通信を行うとともに計測部１０９で同期あわせ待ち期間計測カウンタを用いて第１のカメラ１００と第２のカメラ２００との間の通信遅延量の計測を始める。さらに同期あわせ経過フレームカウンタを加算し、通信遅延量の測定に要するフレーム数の計測を行う。

フレームＩＤ「ｎ＋２」のタイミングで、第１のカメラ１００は、第２のカメラ２００からの同期あわせ通信の要求を受信し、受信待ち期間計測カウンタの計測を停止する。この時の受信待ち期間計測カウンタの計測結果をＷ１とする。また、受信待ち期間計測カウンタの計測停止に合わせてリセット回数カウンタの計測も停止する。この時のリセット回数カウンタの計測結果をＲＣとする。
受信待ち期間計測カウンタの停止後、第１のカメラ１００は、送信待ち期間計測カウンタによる送信待ち期間の計測を始める。通信部１１０の通信動作モードを切り替えて送信可能な状態となるまでの期間を計測する。計測結果をＷ２とする。

フレームＩＤ「ｎ＋３」のタイミングで第１のカメラ１００は、同期あわせ通信の要求に対する応答データを送信する。送信するデータは、受信待ち期間計測カウンタの値Ｗ１、送信待ち期間計測カウンタの値Ｗ２、リセット回数カウンタの値ＲＣである。

フレームＩＤ「ｎ＋４」のタイミングで第２のカメラ２００は、第１のカメラ１００からの同期あわせ通信の応答データを受信し、同期あわせ待ち期間計測カウンタの計測を停止する。また、同期あわせ待ち期間計測カウンタの計測を停止に合わせて同期あわせ経過フレームカウンタの計測も停止する。同期あわせ待ち期間計測カウンタの計測結果をＲＴＴ、同期あわせ経過フレームカウンタの計測結果をＦＣとする。

第２のカメラ２００は、同期あわせ待ち期間計測カウンタ、同期あわせ経過フレームカウンタの測定を終えた段階で、第１のカメラ１００の受信待ち期間計測カウンタ、送信待ち期間計測カウンタ、リセット回数カウンタの値を受信できている。したがって、同期あわせ待ち期間ｔＲＴＴ、受信待ち期間ｔＷ１、送信待ち期間ｔＷ２はそれぞれ、下記式（２）〜式（４）により算出できる。
ｔＲＴＴ＝ＲＴＴ×（１／ｆ_CLK）・・・式（２）
ｔＷ１＝Ｗ１×（１／ｆ_CLK）・・・式（３）
ｔＷ２＝Ｗ２×（１／ｆ_CLK）・・・式（４）

また、上記計測結果から同期あわせ量ｔＤは以下の式（５）により算出できる。
ｔＤ＝（１／ｆ_VSYNC）×（ＲＣ−２）｝＋ｔＷ１−Ｔ・・・式（５）

ここで、Ｔは同期あわせ待ち期間計測カウンタで計測した第２のカメラ２００から第１のカメラ１００への送受信の通信遅延量のうち、実際の通信に要する時間である。送受信の時間が等しいとすると、ＴとｔＲＴＴとの間には以下の式（６）の関係がある。
ｔＲＴＴ＝Ｔ＋ｔＷ２＋Ｔ・・・式（６）

よって式（５）および式（６）から同期あわせ量ｔＤは、以下の式（７）により算出できる。
ｔＤ＝｛（１／ｆ_VSYNC）×（ＲＣ−２）｝＋ｔＷ１
−｛（ｔＲＴＴ−ｔＷ２）×（１／２）｝
＝｛（１／ｆ_VSYNC）×（ＲＣ−２）｝
＋｛Ｗ１×（１／ｆ_CLK）｝
−｛（ＲＴＴ−Ｗ２）×（１／ｆ_CLK）×（１／２）｝・・・式（７）

また、同期あわせタイミングは、その計測開始から目標までの時間をｔＲＳＴとすると以下の式（８）の関係がある。
｛（１／ｆ_VSYNC）×ＦＣ｝
＝ｔＤ＋｛ｔＲＴＴ×（１／ｆ_CLK）｝＋ｔＲＳＴ・・・式（８）

一方、同期あわせ実行までの計測部１０９の同期あわせタイミング計測カウンタの目標値をＲＳＴとすると、以下の式（９）の関係がある。
ｔＲＳＴ＝ＲＳＴ×（１／ｆ_CLK）・・・式（９）

同期あわせタイミング計測カウンタの値ＲＳＴは、以下の式（１０）により算出できる。
ＲＳＴ＝ｔＲＳＴ×ｆ_CLK
＝｛（１／ｆ_VSYNC）×ＦＣ｝−ｔＤ−ｔＲＴＴ｝×ｆ_CLK
＝｛（ｆ_CLK／ｆ_VSYNC）×ＦＣ｝
−｛（ｆ_CLK／ｆ_VSYNC）×（ＲＣ−２）｝
−Ｗ１＋｛Ｗ２×（１／２）｝−｛ＲＴＴ×（３／２）｝・・・式（１０）

第２のカメラ２００のシステムコントローラ１１２は、第１のカメラ１００から同期あわせ通信の応答データを受信すると、同期あわせの目標値ＲＳＴの値を決定し、計測部１０９で同期あわせタイミング計測カウンタの計測を開始する。目標値に達したところで、映像同期信号発生部１０８に対し垂直同期信号と水平同期信号とのリセットを指示し、垂直同期信号と水平同期信号との第１のカメラ１００への同期を行う。

以上のように本実施形態によれば、通信機器間の通信遅延量を考慮して機器間の映像同期信号のずれ量および同期あわせのタイミングを決定するようにした。これにより、同期あわせ処理において同期信号そのものを外部に出力することを不要にし、装置内部の信号端子や回路規模の大型化を低減することができる。さらに同期信号の入力端子および出力端子を不要にできるため、装置を小型化することが可能となり、小型の装置でも同期あわせを行うことが可能となる。

また、本実施形態では、さらに受信待ち期間計測カウンタのリセット回数も計測するようにしている。例えば通信品質が悪く通信遅延が発生する環境で同期あわせを行う場合であっても、同期あわせ量と同期あわせタイミングとを決定することができ、通信品質に依らない同期あわせ処理が可能となる。

また、本実施形態では、各種期間の計測に装置内部の計測部を用いたが、装置内にＧＰＳ（ＧｒｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）や電波時計など外部の基準時計からの信号を受信する受信部を備えるようにしてもよい。このように各装置の時刻の同期があっている場合に、計測結果の代わりに時刻情報を通信で送受信する方法であってもよく、同期のずれ量および同期あわせタイミングの決定はどのような方法であってもよい。

また、本実施形態では、無線通信による装置間の通信を例に挙げたが、もちろん装置間を各種有線通信インターフェースで接続した有線通信であってもよい。また、同期あわせに用いる装置は撮像装置同士でなくとも、撮像機能を備えた通信端末と撮像装置、あるいは撮像機能を備えた通信端末同士の同期あわせであっても有効である。さらには３つ以上の装置間の同期あわせを行うようにしてもよい。また、撮像機能に関する同期信号に限らず、その他の機能に関する同期信号を対象としてもよい。

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。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、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。

１０８映像同期信号発生部
１０９計測部
１１０通信部
１１２システムコントローラ

Claims

所定の処理を行う基準となる第１の同期信号を生成する第１の通信機器と、前記所定の処理に該当する処理を行うための第２の同期信号を生成する第２の通信機器とがネットワークを介して接続された通信システムであって、
前記第１の通信機器は、
前記第２の通信機器との間で通信を行う第１の通信手段と、
前記第１の同期信号を生成してから、前記第２の通信機器から前記第１の同期信号と同期させるための要求を受信するまでの間の受信待ち量を取得する第１の取得手段と、
前記第２の通信機器から前記第１の同期信号と同期させるための要求を受信してから、前記要求に対する応答を送信するまでの送信待ち量を取得する第２の取得手段とを備え、
前記第２の通信機器は、
前記第１の通信機器との間で通信を行い、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させるための要求を前記第１の通信機器に送信する第２の通信手段と、
前記第２の通信手段によって前記要求を送信してから、前記第１の通信機器から前記要求に対する応答を受信するまでの待ち量を取得する第３の取得手段と、
前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させる同期手段とを有し、
前記第１の通信手段は、前記要求に対する応答として、前記第１の取得手段によって取得された受信待ち量と前記第２の取得手段によって取得された送信待ち量との情報を前記第２の通信機器へ送信し、
前記同期手段は、前記第１の通信機器から受信された受信待ち量および送信待ち量と、前記第３の取得手段によって取得された待ち量とに基づいて、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させることを特徴とする通信システム。
前記第１の取得手段、前記第２の取得手段および前記第３の取得手段は、それぞれ前記受信待ち量、前記送信待ち量、前記待ち量として、測定を開始してから終了するまでの経過時間を計測することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
前記第１の取得手段、前記第２の取得手段および前記第３の取得手段は、それぞれ前記受信待ち量、前記送信待ち量、前記待ち量として、測定を開始した時刻と測定を終了した時刻との情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
前記第１の取得手段は、前記第１の同期信号が生成される度に前記受信待ち量をリセットすることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の通信システム。
前記第１の取得手段は、前記受信待ち量のリセットの回数をも取得し、
前記第１の通信手段は、前記要求に対する応答として、さらに前記リセットの回数の情報を前記第２の通信機器に送信し、
前記同期手段は、さらに前記リセットの回数の情報に基づいて前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させることを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
前記同期手段は、前記第１の通信機器から受信された受信待ち量および送信待ち量と、前記第３の取得手段によって取得された待ち量とに基づいて、前記第１の同期信号と前記第２の同期信号との位相のずれと同期を行うタイミングとを算出し、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の通信システム。
前記所定の処理は、撮像処理であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の通信システム。
所定の処理を行う基準となる第１の同期信号を生成する機器であって、前記所定の処理に該当する処理を行うための第２の同期信号を生成して前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させる外部の通信機器とネットワークを介して接続された通信機器であって、
前記外部の通信機器との間で通信を行う通信手段と、
前記第１の同期信号を生成してから、前記外部の通信機器から前記第１の同期信号と同期させるための要求を受信するまでの間の受信待ち量を取得する第１の取得手段と、
前記外部の通信機器から前記第１の同期信号と同期させるための要求を受信してから、前記要求に対する応答を送信するまでの送信待ち量を取得する第２の取得手段とを備え、
前記通信手段は、前記要求に対する応答として、前記第１の取得手段によって取得された受信待ち量と前記第２の取得手段によって取得された送信待ち量との情報を前記外部の通信機器へ送信し、
前記外部の通信機器は、前記外部の通信機器が取得する、前記要求を送信してから前記通信機器から前記要求に対する応答を受信するまでの待ち量と、前記受信待ち量と前記送信待ち量に基づいて、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させる機器であることを特徴とする通信機器。
所定の処理を行う基準となる第１の同期信号を生成する外部の通信機器とネットワークを介して接続されており、前記所定の処理に該当する処理を行うための第２の同期信号を生成する通信機器であって、
前記外部の通信機器との間で通信を行い、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させるための要求を前記外部の通信機器に送信する通信手段と、
前記通信手段によって前記要求を送信してから、前記外部の通信機器から前記要求に対する応答を受信するまでの待ち量を取得する取得手段と、
前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させる同期手段とを有し、
前記通信手段は、前記要求に対する応答として、前記第１の同期信号を生成してから前記要求を受信するまでの間の受信待ち量と前記要求を受信してから前記要求に対する応答を送信するまでの送信待ち量との情報を前記外部の通信機器から受信し、
前記同期手段は、前記外部の通信機器から受信された受信待ち量および送信待ち量と、前記取得手段によって取得された待ち量とに基づいて、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させることを特徴とする通信機器。
所定の処理を行う基準となる第１の同期信号を生成する第１の通信機器と、前記所定の処理に該当する処理を行うための第２の同期信号を生成する第２の通信機器とがネットワークを介して接続された通信システムの通信方法であって、
前記第１の通信機器の制御方法として、
前記第２の通信機器との間で通信を行う第１の通信工程と、
前記第１の同期信号を生成してから、前記第２の通信機器から前記第１の同期信号と同期させるための要求を受信するまでの間の受信待ち量を取得する第１の取得工程と、
前記第２の通信機器から前記第１の同期信号と同期させるための要求を受信してから、前記要求に対する応答を送信するまでの送信待ち量を取得する第２の取得工程とを備え、
前記第２の通信機器の制御方法として、
前記第１の通信機器との間で通信を行い、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させるための要求を前記第１の通信機器に送信する第２の通信工程と、
前記第２の通信工程において前記要求を送信してから、前記第１の通信機器から前記要求に対する応答を受信するまでの待ち量を取得する第３の取得工程と、
前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させる同期工程とを有し、
前記第１の通信工程においては、前記要求に対する応答として、前記第１の取得工程において取得された受信待ち量と前記第２の取得工程において取得された送信待ち量との情報を前記第２の通信機器へ送信し、
前記同期工程においては、前記第１の通信機器から受信された受信待ち量および送信待ち量と、前記第３の取得工程において取得された待ち量とに基づいて、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させることを特徴とする通信方法。
所定の処理を行う基準となる第１の同期信号を生成する機器であって、前記所定の処理に該当する処理を行うための第２の同期信号を生成して前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させる外部の通信機器とネットワークを介して接続された通信機器の制御方法であって、
前記外部の通信機器との間で通信を行う通信工程と、
前記第１の同期信号を生成してから、前記外部の通信機器から前記第１の同期信号と同期させるための要求を受信するまでの間の受信待ち量を取得する第１の取得工程と、
前記外部の通信機器から前記第１の同期信号と同期させるための要求を受信してから、前記要求に対する応答を送信するまでの送信待ち量を取得する第２の取得工程とを備え、
前記通信工程においては、前記要求に対する応答として、前記第１の取得工程において取得された受信待ち量と前記第２の取得工程において取得された送信待ち量との情報を前記外部の通信機器へ送信し、
前記外部の通信機器は、前記外部の通信機器が取得する、前記要求を送信してから前記通信機器から前記要求に対する応答を受信するまでの待ち量と、前記受信待ち量と前記送信待ち量に基づいて、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させる機器であることを特徴とする通信機器の制御方法。
所定の処理を行う基準となる第１の同期信号を生成する外部の通信機器とネットワークを介して接続されており、前記所定の処理に該当する処理を行うための第２の同期信号を生成する通信機器の制御方法であって、
前記外部の通信機器との間で通信を行い、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させるための要求を前記外部の通信機器に送信する通信工程と、
前記通信工程において前記要求を送信してから、前記外部の通信機器から前記要求に対する応答を受信するまでの待ち量を取得する取得工程と、
前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させる同期工程とを有し、
前記通信工程においては、前記要求に対する応答として、前記第１の同期信号を生成してから前記要求を受信するまでの間の受信待ち量と前記要求を受信してから前記要求に対する応答を送信するまでの送信待ち量との情報を前記外部の通信機器から受信し、
前記同期工程においては、前記外部の通信機器から受信された受信待ち量および送信待ち量と、前記取得工程において取得された待ち量とに基づいて、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させることを特徴とする通信機器の制御方法。
所定の処理を行う基準となる第１の同期信号を生成する機器であって、前記所定の処理に該当する処理を行うための第２の同期信号を生成して前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させる外部の通信機器とネットワークを介して接続された通信機器を制御するためのプログラムであって、
前記外部の通信機器との間で通信を行う通信工程と、
前記第１の同期信号を生成してから、前記外部の通信機器から前記第１の同期信号と同期させるための要求を受信するまでの間の受信待ち量を取得する第１の取得工程と、
前記外部の通信機器から前記第１の同期信号と同期させるための要求を受信してから、前記要求に対する応答を送信するまでの送信待ち量を取得する第２の取得工程とをコンピュータに実行させ、
前記通信工程においては、前記要求に対する応答として、前記第１の取得工程において取得された受信待ち量と前記第２の取得工程において取得された送信待ち量との情報を前記外部の通信機器へ送信し、
前記外部の通信機器は、前記外部の通信機器が取得する、前記要求を送信してから前記通信機器から前記要求に対する応答を受信するまでの待ち量と、前記受信待ち量と前記送信待ち量に基づいて、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させる機器であることを特徴とするプログラム。
所定の処理を行う基準となる第１の同期信号を生成する外部の通信機器とネットワークを介して接続されており、前記所定の処理に該当する処理を行うための第２の同期信号を生成する通信機器を制御するためのプログラムであって、
前記外部の通信機器との間で通信を行い、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させるための要求を前記外部の通信機器に送信する通信工程と、
前記通信工程において前記要求を送信してから、前記外部の通信機器から前記要求に対する応答を受信するまでの待ち量を取得する取得工程と、
前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させる同期工程とをコンピュータに実
行させ、
前記通信工程においては、前記要求に対する応答として、前記第１の同期信号を生成してから前記要求を受信するまでの間の受信待ち量と前記要求を受信してから前記要求に対する応答を送信するまでの送信待ち量との情報を前記外部の通信機器から受信し、
前記同期工程においては、前記外部の通信機器から受信された受信待ち量および送信待ち量と、前記取得工程において取得された待ち量とに基づいて、前記第２の同期信号を前記第１の同期信号と同期させることを特徴とするプログラム。