(57)【要約】    【課題】複数機器のタイムコードを一致させることができるので、編集時にタイムラインを用いて、複数の動画ファイルを精度良く並べることができ、タイムコードにオフセットを付ける必要がなくなり、編集が容易になること。    【解決手段】動画信号を出力する撮像手段と、タイムコードを生成する生成手段と、前記動画信号の複数のフレームに前記タイムコードを付加して記録する記録手段と、標準時間情報を受信し、前記受信した標準時間情報に基づいて前記タイムコードを修正する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記受信した標準時間情報が予め定めた時刻を示す場合に前記タイムコードを修正する。【選択図】  図１
2015023521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画信号を出力する撮像手段と、
タイムコードを生成する生成手段と、
前記動画信号の複数のフレームに前記タイムコードを付加して記録する記録手段と、
標準時間情報を受信し、前記受信した標準時間情報に基づいて前記タイムコードを修正する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記受信した標準時間情報が予め定めた時刻を示す場合に前記タイムコードを修正することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
標準時間情報として、長波標準電波を用いることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記タイムコードは、ＳＭＰＴＥ１２Ｍ−１に規定されるドロップフレームを含むことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記標準時間情報が示す時刻が、００分００秒から５分おき、あるいは１０分おきの間隔となった場合にタイムコードを修正することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記記録手段による動画信号の記録中以外の期間に前記タイムコードを修正することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録装置に関し、特に、動画信号にタイムコードを付加して記録する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放送用・業務用カメラには、外部で発生する基準信号に対し同期を合わせることで、複数の映像機器間で映像信号の位相と周波数を合わせる機能がある。これをゲンロック（Generater Lock）と呼ぶ。
【０００３】
また、放送用・業務用カメラでは、一度、外部基準信号に対し複数の映像機器間でゲンロックを行った後に、外部基準信号からの同期信号入力が引き抜かれた状態でも、映像信号の位相と周波数が、複数の映像機器間で数時間に渡ってずれていかないことが要求されることがある(特許文献１参照）。
【０００４】
これは、複数のビデオカメラにゲンロックをかけ、かつＳＭＰＴＥ１２Ｍ−１に準拠したタイムコード信号を与えることにより、複数のビデオカメラを共通のタイムコードで運用し、編集時にタイムコードを参照することで編集を容易にするためである。同期信号がずれていくと、オフセットを加えるなど編集が面倒になる。ここで言うずれが生じないレベルとは、例えば、数時間にわたってフレームのずれが発生しない程度の精度を指す。例えば９時間経過した際に１フレームずれるなら、約１ｐｐｍ程度の精度である。
【０００５】
複数機器を用いて共通のタイムコードで撮影しておいて、編集機でタイムコードを用いて編集するためには、複数機器のタイムコードが±２フレーム程度の範囲内で一致している必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−９４４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
複数の記録再生装置をゲンロックさせて、かつタイムコードを合わせたあと、外部同期を引き抜き、撮影する場合、それぞれの記録再生装置のタイムコードがずれてしまうことがある。それぞれの記録再生装置で記録したビデオストリームを、タイムコードを参照して編集する場合に、タイムコードに適宜オフセットを付ける必要が生じて面倒となってしまう課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ゲンロックのための同期信号とタイムコード信号が抜かれた場合、標準時間情報を受信し、予め定めた時刻にタイムコードを修正するようにした。標準時間情報として、ＧＰＳや時間情報を送出する同種の人工衛星、長波標準電波を用いるようにした。記録・再生する画像や音声に付属するタイムコードは、ＳＭＰＴＥ１２Ｍ−１に規定されるドロップフレームを含み、標準時間情報の００分００秒から５分おき、あるいは１０分おきの間隔でタイムコードを補正するようにした。また、記録待機中に補正するようにした。
【発明の効果】
【０００９】
複数機器のタイムコードを一致させることができるので、編集時にタイムラインを用いて、複数の動画ファイルを精度良く並べることができ、タイムコードにオフセットを付ける必要がなくなり、編集が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例における記録装置を示すブロック図である。
【図２】長波標準電波の信号形式を説明する図である。
【図３】システムコントローラ１２２の処理を説明するフローチャートである。
【図４】ドロップフレーム処理による実時間との誤差を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施例を説明する。図１は本発明の実施例としての記録装置の構成を示す図である。図１において、１０１はレンズ、１０２は撮像素子、１０３はＣＤＳ・ＡＤ、１０４は色分離手段、１０５はホワイトバランス設定手段、１０６はＡＧＣ手段、１０７はニー・ガンマ補正手段、１０８はマトリクス、１０９は描画手段、１１０・１１１はスイッチ、１１２はＤＡ変換器、１１３は液晶パネル。１１４はデジタル出力処理手段、１１５はアンプ、１１６はデジタル出力端子、１１７はメモリー、１１８は圧縮・伸張手段、１１９は記録用フラッシュメモリー、１２０は外部同期入力端子、１２１は同期分離手段、１２２はシステムコントローラ、１２３は位相比較手段、１２４はループフィルタ、１２５はスイッチ、１２６はＤ／Ａ変換器、１２７は電圧制御水晶発振器、１２８はタイミング生成手段、１２９は長波受信部、１３０はスイッチである。本実施形態では、ＮＴＳＣ方式に対応した、２９．９７フレーム／秒の動画信号を撮影し、記録する。
【００１２】
被写体を撮影した画像はレンズ１０１を通り撮像素子１０２上に結像する。撮像素子１０２は結像した画像を電気信号に変換し、結果をＣＤＳ・ＡＤ１０３に加える。ＣＤＳ・ＡＤ１０３は加えられた撮像素子の信号を、低域ノイズを除去しつつ多値のデジタル信号に変換し、結果を色分離手段１０４に加える。
【００１３】
色分離手段１０４は撮像素子１０２の各画素上に貼られている色フィルタの配置に基づきＲＧＢの３原色を分離し、結果をホワイトバランス設定手段１０５に加える。ホワイトバランス設定手段１０５は得られたＲＧＢの３原色信号から白やグレーに近い部分を検出し、当該部分が無彩色になるように色バランスを調整することでホワイトバランスを取り、結果をＡＧＣ手段１０６に加える。
【００１４】
ＡＧＣ手段１０６は、画像の輝度が所望の値になるように、ゲインを調整、あるいは図示しないレンズの絞りモーターを駆動することでゲインを調整し、結果をニー・ガンマ補正手段１０７に加える。ニー・ガンマ補正手段１０７は、加えられた画像信号にニー補正・ガンマ補正を施し、結果をマトリクス１０８に加える。マトリクス１０８は、加えられたＲＧＢ信号に演算を施すことにより、輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｐｂ・Ｐｒを算出し、結果を描画手段１０９とスイッチ１１０に加える。
【００１５】
スイッチ１１０は、システムコントローラ１２２で切換えられ、記録時はＲ側に切換えられることで、撮影された輝度と２つの色差信号がメモリー１１７に一旦蓄えられ、圧縮・伸張手段１１８でＭＰＥＧ２やＡＶＣＨＤ（Ｈ．２６４）などの動画像圧縮手段を用いて圧縮され、記録用フラッシュメモリー１１９に保存される。また、描画手段１０９に加えられた輝度と２つの色差信号は、電池残量や記録残量、記録中マークや中央マークなどのオンスクリーン表示を重畳され、結果がスイッチ１１１に加えられる。
【００１６】
スイッチ１１１はスイッチ１１０に連動しており、記録時はＲ側に切換えられることで、オンスクリーン表示を重畳された画像信号がＤＡＣ１１２とデジタル出力処理手段１１４に加えられる。ＤＡＣ１１２は加えられた画像信号をアナログ信号に変換し、液晶パネル１１３に表示させる。
【００１７】
デジタル出力処理手段１１４はＳＤＩ（シリアルデジタルインターフェース）やＨＤＭＩ（登録商標）などのデジタルインターフェース規格に従った処理を行い、アンプ１１５を介して出力端子１１６にデジタル画像を出力する。
【００１８】
再生時は、スイッチ１１０・１１１はＰ側に切換えられる。フラッシュメモリー１１９から読み出された画像信号が、圧縮・伸張手段１１８で伸張され、メモリー１１７に一旦蓄えられ、スイッチ１１０・１１１を経由して、ＤＡＣ１１２とデジタル出力処理手段１１４に加えられ、液晶パネル１１３に表示、出力端子１１６に出力される。
【００１９】
また、端子１２０に外部から、複数のビデオカメラを使う際に、同期を合わせるための基準として、外部同期が同期分離手段１２１に加えられる。同期分離手段１２１は加えられた外部同期から水平同期信号を抽出し、位相比較手段１２３に渡すと共に、外部同期が加えられているかどうかの信号をシステムコントローラ１２２に加える。
【００２０】
位相比較手段１２３は同期分離手段から加えられた外部の水平同期信号と、後述するタイミング生成手段１２８が生成する内部の水平同期信号より、両信号の位相差を検出し、結果をループフィルタ１２４に出力する。ループフィルタ１２４は、加えられた位相差信号にループ積分処理をすることにより、周波数信号を生成し、結果をスイッチ１２５に出力する。
【００２１】
スイッチ１２５はシステムコントローラ１２２により切り替えられ、外部同期信号が加えられている場合はループフィルタ１２４の出力を後述するＤ／Ａ変換器１２６に加え、外部同期信号が加えられていない場合は、予め定めた規定値をシステムコントローラ１２２からＤ／Ａ変換器１２６に加える。これは、外部同期信号が加えられている場合は位相比較手段１２３が出力する位相比較結果を算出できるが、外部同期信号が加えられていない場合は、位相比較ができないため、工場調整値などの規定値をＤ／Ａ変換器１２６に加えるためである。
【００２２】
Ｄ／Ａ変換器１２６は加えられたデジタル値をアナログ電圧に変換し、結果を電圧制御水晶発振器１２７に加える。電圧制御水晶発振器は、与えられた電圧に応じて、発振周波数を若干変更することができる水晶発振器であり、例えば、制御電圧の可変範囲が０~３．３Ｖであり、中心の１．６５Ｖの時に２７ＭＨｚのクロックを出力し、０Ｖの時に、２７ＭＨｚより１００ｐｐｍ低い周波数を、３．３Ｖの時に２７ＭＨｚより１００ｐｐｍ高い周波数を出力する。
【００２３】
本電圧制御水晶発振器１２７の出力はカメラ系全体のクロックとして配られるとともに、タイミング生成手段１２８に加えられる。タイミング生成手段１２８は、加えられた略２７ＭＨｚのクロックを分周することで、水平同期信号（ＨＤ）と垂直同期信号（ＶＤ）を生成し、カメラ内部にタイミングとして配るとともに、水平同期信号が位相比較手段１２３に、垂直同期信号がシステムコントローラ１２２に加えられる。
【００２４】
例えば、外部から加えられた同期信号が、カメラ内部の同期信号より高かった場合を想定すると、位相比較手段１２３の結果に位相差が検出され、ループフィルタ１２４で積分されて、Ｄ／Ａ変換器１２６でアナログ電圧に変換されて、電圧制御水晶発振器１２７の電圧を上昇させる。２７ＭＨｚのクロックが速くなるので、タイミング生成手段１２８が生成する水平同期信号が速くなり、結果として外部から加えられた同期信号に位相が一致するように動作する。
【００２５】
システムコントローラ１２２は加えられた垂直同期信号を用いて、内部でソフトウェア的にカウントしているタイムコードを歩進させる。尚、本実施例では、複数台の記録再生装置で同じ現場を撮影し、撮影されたファイルを編集機にてタイムコードを用いて編集することを想定しているので、タイムコードとしては、常に歩進するフリーランタイムコードを想定する。本実施形態では、タイムコードとして、時：分：秒：フレームを示すタイムコードを生成する。システムコントローラ１２２により生成されたタイムコードは、フラッシュメモリ１１９に送られ、動画信号の各フレームに付加されて記録される。
【００２６】
１２９は長波受信部であり、長波帯で送られている標準電波を受信し、時間情報とタイミングをシステムコントローラ１２２に加える。１３０はスイッチであり、システムコントローラ１２２により長波受信部１２３の電源を入り切りする。後述するように、標準時間情報は５分毎あるいは１０分毎に必要になるので、標準時間が必要になる少し前まで電源をオフすることで省電力を行い、電池の寿命を延ばす。
【００２７】
長波標準電波の信号形式を図２を用いて説明する。長波の標準電波は、パルス信号レベルを１００％出力から１０％の出力に切り替わるように変化させたパルス列で表され、６０秒間かけて、基準マーカー位置の時刻を知らせる。０．８秒間の１００％信号が２進数の０を、０．５秒間の１００％信号が２進数の１を、０．２秒間の１００％信号が、マーカーやポジション信号を表し、図２に示すようにそれぞれの情報を送っている。この例では、１９９９年６月１０日（通算１６１日目）木曜日、１４時２６分を表している。
【００２８】
長波受信部１２３はこの標準電波を受信し、送信されてくる時・分をデコードしてシステムコントローラ１２２に渡すと共に、基準マーカーから得られる５９秒から０秒への切り替わりタイミングを、割り込み信号としてシステムコントローラ１２２に加える。
【００２９】
システムコントローラ１２２の処理を図３を用いて説明する。同図においては、３０１で割り込み判定が成立すると３０７で囲まれたフローが実行され、３０３での割り込み判定が成立すると３０６が実行され、３０１に戻る割り込み処理ループを示している。３０１において、長波受信部１２９より、基準マーカーのタイミング割り込みが入ったかどうかが判定され、入った場合は３０２に分岐する。３０２では、現在本機録再生装置が録画中かどうかが判定され、録画中でない場合は３０４に進む。
【００３０】
次に３０４にて今回の基準マーカー時間の分の単位（０〜５９分）が５分あるいは１０分で割り切れる値であるかどうかが判定され、割り切れる値の場合は３０５にて、システムコントローラ１２２内部で計数しているフリーランタイムコードが実時間に合わせられる。３０２で録画中にフリーランタイムコードを修正しないのは、録画中にタイムコードを修正すると、タイムコードの連続性が失われたり、ダブったりしたタイムコードが画像や音声と同時に記録されてしまうためである。
【００３１】
３０１での割り込み判定により処理が行われると、次に３０３でタイミング生成手段１２８よりフレームタイミング割り込みが入ったかどうか判定され、入った場合は３０６にて、システムコントローラ１２２内部で計数しているフリーランタイムコードを１フレーム歩進させる処理が施される。以下に示すＮＴＳＣ圏でのドロップフレーム処理も３０６で行われる。
【００３２】
ドロップフレーム処理
・５９秒２９フレームの次は２フレーム飛ばして００秒０２フレームにする
・ただし、００分、１０分、２０分、３０分、４０分、５０分は飛ばさず連続させる。
【００３３】
ドロップフレーム処理による実時間との誤差を、図４（ａ）を用いて説明する。横軸が時間であり、００分から１０分までを表している。１０分毎に繰り返すので、例えば１０分から２０分でも同様である。１〜９分の００秒で２フレーム飛ばすので、同図に示すようにタイムコードの誤差が補正され、鋸波形上の誤差特性となる。０分、１０分など１０分おきには２フレーム飛ばしをしないことで、１０分間＝１８０００フレームに対して１０００／１００１補正分に相当する１８フレームを飛ばすことができる。
【００３４】
ドロップフレームでは、１０分間は１７８９２フレームで構成される。縦軸が実時間とタイムコードとの誤差であり、０分０秒丁度で００秒００フレームが始まったとすると、１分０秒丁度の時は、１７８９．２フレームであり、タイムコードは１．８フレーム、時間にして１．８÷３０＝６０ｍｓ遅れている。
【００３５】
ドロップフレームにおける１分毎の実際の時間と、その時のフレームと当該フレームのタイムコードの位置の関係を、図４（ｂ）に示す。縦の点線が実際の時間における１分毎の丁度の時点を示し、横軸はそこからの時間経過を表し、四角はフレーム、中に書かれた数値は当該フレームのタイムコードを表す。
【００３６】
同図に示すように、実際の時間が１分０秒丁度の時には、タイムコード＝００分５９秒２８のフレームを約１／５進んだところであり、次のフレームである００分５９秒２９を経過後、タイムコードは２フレーム飛ばされて０１分００秒０２となり、その時点で実際の時間との誤差は、−６．７ｍｓとなる。ここでは、タイムコードが実時間より進んでいる場合に誤差の符号をマイナスと表記し、タイムコードが実時間より遅れている場合は誤差の符号をプラスと表記している。同様に、２分丁度、３分丁度、４分丁度では実時間とフレームは一致しないが、５分丁度ではフレームの切れ目は実際の時間と一致し、当該フレームのタイムコードは０４分５９秒２９となる。
【００３７】
このように、０分、５分、１０分のような５分毎の丁度の時間に、実際の時間とタイムコードとが一致するので、本時間に実際の時間を用いてタイムコードに補正をかけることができる。
【００３８】
１０分毎、あるいは５分毎にタイムコードを修正する理由だが、ＰＡＬ圏のタイミングの場合はいつ修正しても問題は無いが、ＮＴＳＣ圏でドロップフレームを用いている場合は、以上説明したように、１０００／１００１の修正が入るため、実際の時間とビデオ上のフレームが一致するのが５分毎であり、ＰＡＬ圏においての修正の間隔を兼用しても誤差的には問題にならないこと、長波受信部１２９に間欠的に電源を加えることで省電力化できること、逆に１０分よりあまり長い間隔で修正すると、電源が入っていない、電波が届かないなどの理由で、修正ができず、他の記録再生装置とタイムコードがずれてしまう可能性が高くなるためである。
【００３９】
フリーランタイムコードはカメラの同期に合わせて常に歩進している。本特許では、録画待ちの時に、カメラの同期が乱れないように、カメラ系の同期はいじらず、受信した標準電波から得られた標準時間情報の００分００秒から５分おき、あるいは１０分おきの間隔でフリーランタイムコードを修正する。それでも複数の記録再生装置全てが標準電波を受信して修正する限り、他機とのタイムコードの誤差は１フレーム未満が保たれる。
【００４０】
以上述べてきたように、本構成を用いることにより、複数台のビデオカメラを用いて撮影しても、複数機器のタイムコードを精度良く合わせることができるので、その後編集する際にも、複数の動画ファイルを精度良く並べることができ、フレームずれによる編集のしにくさを解消できる。
【００４１】
本実施例では、長波の標準電波を用いて説明したが、ＧＰＳなど複数の機器で同時に受信でき、００分００秒から５分おき、あるいは１０分おきの間隔で時刻が把握できる標準時間情報であれば本提案を応用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１２０  外部同期端子
１２１  同期分離手段
１２２  システムコントローラ
１２７  電圧制御周波数発振器
１２８  タイミング生成手段
１２９  長波受信部
【図１】
2015023521.tif 000003
【図２】
2015023521.tif 000004
【図３】
2015023521.tif 000005
【図４】
2015023521.tif 000006