(57)【要約】【課題】電源オフした場合にも、タイムコードを正しく計測し続ける。【解決手段】ドロップフレームの場合は、タイムコードを当該タイムコード値に基づいて実時間に補正し、内蔵している時計の秒が変化した場合に上記補正済みタイムコードを、時刻とともに不揮発メモリーに格納して電源をオフし、電源再投入時には、読み出した上記補正済みタイムコード値に、電源オフした時刻と現在時刻から算出したパワーオフ期間分の時間を加算したのち、当該加算済みタイムコード値に基づいてドロップフレームのタイムコード値となるように補正し、ノンドロップフレームの場合はタイムコード値に基づく補正は行わず、電源オン時に、パワーオフ期間分の時間を１．００１倍し、不揮発メモリーから読み出したタイムコードに加算してタイムコード値を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドロップフレームの場合は、タイムコードを当該タイムコード値に基づいて実時間に補正し、内蔵している時計の秒が変化した場合に上記補正済みタイムコードを、時刻とともに不揮発メモリーに格納して電源をオフし、電源再投入時には、読み出した上記補正済みタイムコード値に、電源オフした時刻と現在時刻から算出したパワーオフ期間分の時間を加算したのち、当該加算済みタイムコード値に基づいてドロップフレームのタイムコード値となるように補正し、ノンドロップフレームの場合はタイムコード値に基づく補正は行わず、電源オン時に、パワーオフ期間分の時間を１．００１倍し、不揮発メモリーから読み出したタイムコードに加算してタイムコード値を算出することを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
操作部と時計関係の処理をつかさどるマイコンと、タイムコードを歩進させるマイコンとが機能分割されていて、装置の垂直周波数に同期してお互いに通信し合うことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
パワーオフ時は、ドロップフレームの処理に従い、毎１垂直期間は１÷（３０×１．００１）秒であり、１０分ごとに繰り返すパターンで０分を除く毎正分毎に００フレームと０１フレームを飛ばすことにより、１０分を１７９８２フレームとして扱うことによる、実時間との誤差を補正し、パワーオン時は、実時間をドロップフレームに変換する上記処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置に関する。
【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。
【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り、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からである。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。
【０００６】
特許文献１には、パワースイッチによる電源のオン／オフを繰り返えしても、常にタイムコードの連続記録を可能にする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−９３９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、さらに電源オフを経由した場合、それぞれの記録再生装置のタイムコードはずれてしまい、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。
【０００９】
本発明は、電源オフした場合にも、タイムコードを正しく計測し続けることができる装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の構成は、ドロップフレームの場合は、タイムコードを当該タイムコード値に基づいて実時間に補正し、内蔵している時計の秒が変化した場合に上記補正済みタイムコードを、時刻とともに不揮発メモリーに格納して電源をオフし、電源再投入時には、読み出した上記補正済みタイムコード値に、電源オフした時刻と現在時刻から算出したパワーオフ期間分の時間を加算したのち、当該加算済みタイムコード値に基づいてドロップフレームのタイムコード値となるように補正し、ノンドロップフレームの場合はタイムコード値に基づく補正は行わず、電源オン時に、パワーオフ期間分の時間を１．００１倍し、不揮発メモリーから読み出したタイムコードに加算してタイムコード値を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ゲンロックしたあと、抜かれて、電源オフを経由しても、タイムコードの連続性を保つことができ、複数機器の同期を精度良く合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】電源オフ、オン時のマイコン動作を説明するフローチャートである。
【図３】電源オフ、オン時のタイムコードの補正について説明する図である。
【図４】タイムコードと実時間との誤差を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は実施形態における信号処理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。
【００１５】
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。
【００１６】
１２０はマイコン、１２１は操作部、１２２は時計ＩＣ、１２３は水晶振動子、１２４はバックアップ電池、１２５は外部同期入力端子、１２６は同期分離手段、１２７はマイコンで説明の便宜上こちらをマイコンＡ、１２０をマイコンＢと呼ぶ。１２８は水平位相比較手段、１２９は垂直位相比較手段、１３０はループフィルタ、１３１はスイッチ、１３２はＤＡ変換器、１３３は電圧制御水晶発振器、１３４はタイミング生成手段、１３５はタイムコード入力端子、１３６はタイムコード解析手段、１３７はタイムコード生成手段、１３８はタイムコード出力端子である。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
スイッチ１１０は、マイコンＡ１２７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、タイムコードの他に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がマイコンＢ１２０の指令で重畳され、結果がスイッチ１１１に加えられる。
【００２１】
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が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。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。
【００２２】
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に表示されるとともに、出力端子１１６に出力される。
【００２３】
マイコンＢ１２０は主に記録・再生他の各種モードを保持し、時計を管理しているマイコンであり、操作部１２１より押しボタンやタッチパネルの操作によって与えられたユーザーの意思を解釈し、垂直同期ごとにマイコンＢと通信を行うことで、ユーザーの意思を装置全体に伝える役目を果たしている。また、記録・再生のモードや電池残量など、ユーザーに知らせたい情報を描画手段１０９に与えることでオンスクリーン表示させる。時計ＩＣ１２２には３２７６８Ｈｚの水晶振動子１２３が接続されており、年月日時分秒を数えて、マイコンＢ１２０に時刻を与える。バックアップ電池１２４により、装置の電源が切られても時計の計数は続けられる。
【００２４】
また、端子１２５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、外部同期が加えられる。加えられた外部同期信号に装置内部が同期して動作する。端子１２５に加えられた外部同期信号は同期分離手段１２６で、ＦＶＨ（フィールド信号、垂直同期信号、水平同期信号をそれぞれ表す）を分離し、水平同期信号を水平位相比較手段１２８に、フィールド信号を垂直位相比較手段１２９にそれぞれ与える。
【００２５】
同期分離手段１２６はさらに、外部同期が端子１２５から加えられているかどうかの情報をマイコンＡ１２７に加える。水平位相比較手段１２８のもう一方の入力端子にはタイミング生成手段１３４が生成した装置内部の水平同期信号が与えられており、水平位相比較手段１２８はそれぞれの間の位相誤差を算出し、結果をループフィルタ１３０に出力する。ループフィルタ１３０は、加えられた位相誤差情報を積分することで周波数誤差情報に変換し、結果をスイッチ１３１のＡ側の端子に加える。
【００２６】
スイッチ１３１はマイコンＡ１２７にて、外部同期信号がある時にはＡ側に切り替えられ、上記周波数誤差情報がＤＡ変換器１３２に与えられる。スイッチ１３１は外部同期信号が無い時にはＢ側に切り替えられ、マイコンＢが記憶している規定値がスイッチ１３１を経由してＤＡ変換器１３２に与えられる。ＤＡ変換器１３２はデジタル値の周波数誤差信号をアナログ値に変換し結果を電圧制御水晶発振器１３３に加える。
【００２７】
電圧制御水晶発振器１３３は加えられた電圧値によって、発振周波数が調整可能な発振器であり、例えば１．６５Ｖ±１．６５Ｖの電圧で、発振周波数を２７ＭＨｚ±１５０ｐｐｍ程度調整できる。本発振器の出力が装置全体の基準クロックとして各部で用いられるとともに、タイミング生成手段１３４に加えられる。
【００２８】
タイミング生成手段１３４は加えられた基準クロックを分周することで、装置内部用のＦＶＨ（フィールド信号、垂直同期信号、水平同期信号をそれぞれ表す）を生成し、装置各部に分配するとともに、水平同期信号を水平位相比較手段１２８に、垂直同期信号を垂直位相比較手段１２９に加える。このようにタイミング生成手段１３４は、端子１２５から外部同期が加えられた場合は当該同期信号に従い、加えられない場合は自走で内部同期信号を発生させて当該ビデオカメラ全体のタイミングを発生させる。さらにタイミング生成手段１３４は、装置内部のフィールド信号をマイコンＡ１２７に加えることで、後述するタイムコードの歩進を行う。タイミング生成手段１３４に加えられた装置内部の水平同期信号が同期分離手段１２６が出力した外部からの水平同期信号に位相が合うように、電圧制御水晶発振器１３３の電圧を制御するフィードバックループを構成している。
【００２９】
垂直位相比較手段１２９は外部同期のフィールド信号と、装置内部のフィールド信号のライン数の差異を算出し、結果をマイコンＡ１２７に加える。マイコンＡは外部から加えられた垂直同期信号に内部の垂直同期信号の位相を一致させるようにタイミング生成手段１３４の垂直カウンタを調整する。端子１３５に加えられたＳＭＰＴＥ１２−Ｍ準拠のタイムコードは、タイムコード解析手段１３６でバイフェーズマークのその内容が解析され、結果のタイムコード値がマイコンＡ１２７に加えられる。また、マイコンＡ１２７が出力したタイムコード情報が、タイムコード生成手段１３７にてＳＭＰＴＥ１２−Ｍ準拠のタイムコードに変換され、端子１３８に出力される。
【００３０】
マイコンＡとマイコンＢの間は、毎垂直期間ごとに通信（以下、Ｖ通信と省略する）を行っており、端子１３５に加えられたタイムコードにロックして本装置が動作している場合は、マイコンＡが当該ロックしているタイムコードを計数しており、上記マイコン間通信を経由して、マイコンＢがタイムコードを受け取り、描画手段１０９に描画の指示をすることで液晶パネル１１３上にタイムコードを表示させる。また、端子１３５にタイムコード入力が加えられていない際に、操作部１２１からのメニュー操作で、タイムコードを手動で設定する場合、ユーザーが設定したタイムコードを、マイコンＢが上記マイコン間通信を経由して、マイコンＡに渡すことで、マイコンＡは保持するタイムコードを更新して計数を継続する。
【００３１】
タイムコードには、レックラン（Ｒｅｃ  Ｒｕｎ）とフリーラン（Ｆｒｅｅ  Ｒｕｎ）、リジェネ（Ｒｅｇｅｎ．）の３種類の歩進方式がある。レックランでは、タイムコードは記録している時だけ歩進し、同一のメディアに記録している間、タイムコードは記録したクリップの順で連続する。フリーランではタイムコードは記録状態に関係なく常に歩進する。リジェネでは、タイムコードは記録時に歩進するのはレックランと同様だが、記録メディアに記録されている最後のタイムコードを読み出し、その続きから歩進する。ここでは着目するフリーランを主に説明する。フリーランでは、タイムコードは記録状態に関係なく常に歩進し、電源がオフされても以下に説明するように時計を用いてタイムコードをバックアップし、電源が再投入された時に、あたかもフリーランタイムコードが連続しているようにタイムコードを再設定する。その制御を図２のフローチャートを用いて説明する。
【００３２】
電源オフする際のマイコンＢの処理を、図２（ａ）のフローチャートを用いて説明する。Ｓ２０１にてマイコンＡからのＶ通信を待ち、タイムコードを受け取る。次にＳ２０２において、フリーランモードであるかどうか判断し、フリーランモードでない場合は、後述するＳ２０６に直接移行する。フリーランモードの場合は、Ｓ２０３にてドロップフレームかどうか判定され、ドロップフレームの時は、Ｓ２０５に直接移行する。Ｓ２０４にてマイコンＡからもらったタイムコードを実時間に変換する。具体的には、図４（ａ）に示すように、ドロップフレームは、１０分ごとに、００分を除く０１〜０９分の００フレームと０１フレームを飛ばして計数することで、１０分間が１７９８２フレームとなるようにしているので、最大６０ｍｓの誤差が生じる。この誤差を補償し実時間に変換する。具体的には、最大６０ｍｓの誤差をそのまま数値で演算する方法でももちろん良いが、その他に、１フレーム未満の誤差は残るが、フレームの時間で割って四捨五入する方法もある。次にＳ２０５にて時計ＩＣ１２２の秒の切り替わり目を待ち、Ｓ２０６にて以下の情報を図示しない不揮発メモリーに収納し、電源をオフする。
【００３３】
１．日付と時間
２．フォーマット（ＳＤ／ＨＤ、２９．９７Ｈｚ／２５Ｈｚ、１０８０ｉ／７２０ｐ）
３．モード（レックラン、フリーラン、リジェネ）
４．タイムコード（フリーランの場合、上記実時間に変換後のもの）
電源を再投入する際のマイコンＢの処理を、図２（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。電源が再投入されると、Ｓ２５１にて、Ｓ２０６にて収納した各情報を図示しない不揮発メモリーから読み出す。次にＳ２５２にて、フリーランモードであるか判断を行い、否の場合はＳ２５３にて規定値でタイムコードの初期化を行い終了する。フリーランモードの場合は、Ｓ２５４にてドロップフレームであるか判断を行い、ドロップフレームの場合はＳ２５５に、ノンドロップフレームの場合はＳ２５６に分岐する。Ｓ２５５では不揮発メモリーから読み出された日時・時間と、時計ＩＣ１２２から読み出した日時・時間とから電源がオフされていた期間を算出しタイムコードに加算し、更にＳ２５７にて前記算出したタイムコードに、図４（ｂ）に示すドロップフレームによる実時間からタイムコードへの補正を行い、次の秒の切り替わり目でのタイムコードを求め、Ｓ２６０に遷移する。
【００３４】
Ｓ２５６では不揮発メモリーに収納されていたフォーマットからＮＴＳＣ圏なのかＰＡＬ圏なのかを判断し、ＮＴＳＣ圏の場合はＳ２５８に移行し、読み出された日時・時間と、現在の時計ＩＣ１２２から読み出した日時・時間とから電源がオフされていた期間を算出し、上記電源オフ期間を１．００１倍することで、ノンドロップフレームのタイムコードへの補正を行い、次の秒の切り替わり目でのタイムコードを求め、Ｓ２６０に遷移する。
【００３５】
ＰＡＬ圏の場合は、タイムコードの補正は必要ないので、Ｓ２５９に移行し、読み出された日時・時間と、現在の時計ＩＣ１２２から読み出した日時・時間とから電源がオフされていた期間を算出し、次の秒の切り替わり目でのタイムコードを求め、Ｓ２６０に遷移する。Ｓ２６０では時計ＩＣ１２２の秒の切り替わり目を待ち、Ｓ２６１にて得られたタイムコードをマイコンＡに送り、マイコンＡはマイコンＢから得られたタイムコードを基に歩進を進める。
【００３６】
ドロップフレームの場合の、電源オフ時と電源オン時のフリーランタイムコードの補正について、典型的な場合を図３を用いて説明する。図３（ａ）では、電源をオフする時の状況を示しており、タイムコードは００：０１：００．００になる寸前の００：００：５９．２１で時計ＩＣ１２２の秒が切り替わる様子を示している。ここでタイムコードは、図４（ａ）を参照すると、１分に２フレーム間引かれる前で、誤差がほぼ２フレーム遅れとなっているので、Ｓ２０４にて、２フレーム補正して００：００：５９．１９というタイムコードとして、不揮発メモリーに収納して電源をオフする。図３（ｂ）では、電源を再投入する時の状況を示しており、Ｓ２５５にて、ここでは、電源をオフした時に不揮発メモリーに収納しておいた時計ＩＣ１２２の値と、電源を再投入された時の時計ＩＣ１２２の値との差から、電源オフされていた期間が８分１０秒と算出されたものと仮定する。その期間を不揮発メモリーに収納しておいたタイムコード値００：００：５９．１９に加えると、００：０９：００．１９というフリーランタイムコード値が得られる。Ｓ２５７にて図４（ｂ）を参照すると、００：０９：００のタイムコードはほぼ２フレーム進んでいるので、００：０９：００．１７というタイムコード値を、時計ＩＣ１２２の秒の切り替わり目でマイコンＡに送ることで、誤差の少ないフリーランタイムコードを実現することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０１  レンズ、１０２  撮像素子、１０３  ＣＤＳ／ＡＤ、１０４  色分離手段、
１０５  ホワイトバランス設定手段、１０６  ＡＧＣ手段、
１０７  ニー／ガンマ補正手段、１０８  マトリクス、１０９  描画手段、
１１０，１１１  スイッチ、１１２  ＤＡ変換器、１１３  液晶パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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