JP2011135201A - 伝送システム、撮像装置及び伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リファレンス信号に同期して撮像を行うカメラ装置を接続する場合に、カメラ装置の小型化を損なうことなく、接続に必要なケーブルの数を減らせるようにする。
【解決手段】撮像装置が出力するデジタル映像信号を、撮像装置からの映像信号を処理又は中継する処理装置に伝送するデジタル伝送路と、処理装置が出力するアナログのリファレンス信号を、撮像装置に伝送するアナログ伝送路とで伝送する構成とする。処理装置内に、リファレンス信号の同期信号成分が含まれる区間以外に、撮像装置に対して指示するコマンドデータの各ビットをアナログレベルで重畳するコマンド重畳部を設けて、アナログ伝送路で伝送する。撮像装置では、アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれる同期信号成分に同期したタイミングで撮像を行うと共に、重畳されたコマンドを判別して、その判別したコマンドに対応した処理を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置とその撮像装置からの映像信号を受信又は中継する装置との間の伝送に適用して好適な伝送システム、及びその伝送システムに適用される撮像装置、並びにその伝送システムに適用される伝送方法に関する。

従来、放送局や各種スタジオ，舞台などでの収録のような、複数台の撮像装置を使った収録システムにおいては、基準となる撮像タイミングを決めるリファレンス信号を作成し、そのリファレンス信号を全ての撮像装置に供給するのが一般的である。リファレンス信号は、映像信号の垂直同期信号や水平同期信号が含まれる。それぞれの撮像装置では、その供給されたリファレンス信号に同期した映像信号として、撮影して得た映像信号を出力する。このようにすることで、複数台の撮像装置から供給される映像信号が、全て同期したタイミングの映像信号となり、例えば映像の切り替えや編集などをスムーズに行うことが可能となる。

また、複数台の撮像装置を使って撮像を行う場合には、各撮像装置での撮影の制御を行うコントロール装置側から、それぞれの撮像装置に対してコマンドを送り、そのコマンドに基づいて撮像装置の各種調整などを行うことがある。

図７は、従来のカメラ装置とコントロール装置との接続例を示したものである。この例では、カメラ装置１０は、ＰＯＶ（Point of view）用カメラと称される比較的小型でモニタが取り付けられていないカメラ装置として構成してある。ＰＯＶ用カメラは、例えば小型のクレーンやパンティルタなどの駆動機構に取り付けたり、舞台やスタジオなどの目立たない位置に配置するなど、小型化を生かした位置に配置して使用されることが多い。このカメラ装置１０は、アダプタ装置２０を経由してコントロール装置３０と接続してある。アダプタ装置２０は、モニタ装置２１やインカム（ヘッドセット）２２などを接続すると共に、ＰＯＶ用カメラであるカメラ装置１０とコントロール装置３０との中継処理を行う。

図７の例では、カメラ装置１０とアダプタ装置２０との間は、デジタル伝送路１とアナログ伝送路２と制御コマンド伝送路３の３本のケーブルで接続してある。アダプタ装置２０とコントロール装置３０との間は、光ファイバーケーブル４で接続してある。カメラ装置１０とアダプタ装置２０との間は、例えば数ｍ程度の比較的短い距離である場合が多いのに対して、アダプタ装置２０とコントロール装置３０との間は、システム構成によっては非常に長い距離である場合が多々ある。

カメラ装置１０とアダプタ装置２０との間を接続したデジタル伝送路１は、カメラ装置１０が撮像して出力するデジタル映像信号を伝送する伝送路である。アナログ伝送路２は、コントロール装置３０からアダプタ装置２０に伝送されたリファレンス信号を、アナログリファレンス信号としてカメラ装置１０に伝送する伝送路である。制御コマンド伝送路３は、カメラ装置１０とアダプタ装置２０との間で制御コマンドを双方向に伝送する伝送路である。
アダプタ装置２０とコントロール装置３０を接続した光ファイバーケーブル４は、カメラ装置１０からのデジタル映像信号をコントロール装置３０に伝送し、コントロール装置３０からのリファレンス信号をデジタル信号としてアダプタ装置２０に伝送する。さらに、制御コマンドについても、デジタル映像信号やリファレンス信号と多重化して伝送する構成としてある。

この図７に示す接続構成とすることで、本来はモニタなどが接続されていないＰＯＶ用カメラに、アダプタ装置２０を介してモニタ装置２１やインカム２２などを接続でき、通常のビデオカメラと同様の操作性や使用感で使用できるようになる。

特開平５−２９２４４７号公報

図７の接続から判るように、カメラ装置１０とアダプタ装置２０との間は、３本の伝送路１，２，３で接続する必要があり、接続に必要なケーブルの数が多く、ケーブルの引き回しやカメラの取り回しを行う上で不便である。

ここで、カメラ装置に直接、光ファイバーケーブルを接続できれば、１本の光ファイバーケーブルだけでアダプタとカメラ装置とを接続できるが、光ファイバーケーブルを接続するための接続部は、回路的にも機構的にも構成が複雑である問題がある。即ち、ＰＯＶ用カメラであるカメラ装置１０は、小型化のためにモニタなどを備えない構成としてあり、外部との入出力端子部についてもできるだけ小型かつ簡単な構成であることが好ましい。このため、図７の例では、それぞれの信号を分けてカメラ装置１０とアダプタ装置２０との間を伝送路１，２，３で個別に伝送する構成として、カメラ装置１０に光ファイバーケーブルの入出力部を設けないで、入出力部が小型に構成できるようにしてある。リファレンス信号をアナログ信号としてカメラ装置１０が受信する点も、主としてカメラ装置の入力部の構成の簡易化及び小型化のためである。

特許文献１などに記載のように、制御コマンドについては、アナログ映像信号の垂直ブランキング期間などに多重化することも従来から提案されている。しかしながら、図７のようなシステムの場合、コントロール装置３０とカメラ装置１０とは双方向でコマンドを伝送する必要があり、特許文献１に記載のような垂直ブランキング期間へのコマンドへの多重化では対処ができない。また、垂直ブランキング期間などのいわゆる映像内容が伝送されない期間だけを使って伝送できるデータ量には限りがあり、例えば常時コントロール装置から発生するシリアルデータとしてのコマンドを伝送するような用途には適さない。

本発明の目的は、この種のシステム構成でカメラ装置を接続する場合に、カメラ装置の小型化を損なうことなく、接続に必要なケーブルの数を減らせるようにすることを目的とする。

本発明は、撮像装置が出力するデジタル映像信号を、撮像装置からの映像信号を処理又は中継する処理装置に伝送するデジタル伝送路と、処理装置が出力するアナログのリファレンス信号を、撮像装置に伝送するアナログ伝送路とで伝送する構成とする。そして、処理装置内に、リファレンス信号の同期信号成分が含まれる区間以外に、撮像装置に対して指示するコマンドデータの各ビットをアナログレベルで重畳するコマンド重畳部を設ける。また、撮像装置内に、アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれるコマンドの各ビットのアナログレベルの信号をデジタル変換するデジタル変換部を設ける。さらに、撮像装置内に、アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれる同期信号成分に同期したタイミングで撮像を制御すると共に、デジタル変換部で変換されたコマンドを判別して、その判別したコマンドに対応した処理を行う制御部を備えた。

本発明によると、アナログ伝送路で伝送するアナログのリファレンス信号の同期信号成分が含まれる区間以外に、コマンドデータをアナログ電圧として重畳して伝送することで、比較的データ量の大きなシリアルデータとしてのコマンドデータを伝送できる。従って、処理装置側から撮像装置側にシリアルデータとしてのコマンドデータを、アナログのリファレンス信号を伝送する伝送路で伝送できるようになり、コマンドデータ専用の伝送路を設けることなく、撮像装置にコマンドを伝送できるようになる。撮像装置から外部へのコマンドの伝送については、例えばデジタル伝送路で伝送するデジタル映像信号の補助データなどとしてコマンドを付加させることで、対処できる。従って、アナログ伝送路とデジタル伝送路との２本の伝送路での接続で、双方向にコマンドを伝送できるようになる。

本発明によると、アナログ伝送路とデジタル伝送路との２本の伝送路で撮像装置と処理装置とを接続するだけで、双方向にコマンドを伝送できるようになる。しかも、撮像装置が入力する信号はアナログ信号であるため、撮像装置の入力部の構成を簡単にすることができ、リファレンス信号を必要とする撮像装置の接続を簡単にすることができる。

本発明の一実施の形態による接続構成例を示す説明図である。 本発明の一実施の形態による撮像装置とアダプタ装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態によるリファレンス信号の構成例（１０８０−６０ｉ信号の場合）を示す説明図である。 本発明の一実施の形態によるリファレンス信号の構成例（７２０−６０ｐ信号の場合）を示す説明図である。 本発明の一実施の形態によるリファレンス信号の別の構成例（１０８０−６０ｉ信号の場合）を示す説明図である。 本発明の一実施の形態によるリファレンス信号の別の構成例（７２０−６０ｐ信号の場合）を示す説明図である。 従来の撮像装置の接続構成の一例を示す説明図である。

以下の順序で本発明の一実施の形態の例及びその変形例について、図面を参照して説明する。
１．システム全体の構成（図１）
２．撮像装置とアダプタ装置の構成（図２）
３．伝送信号の構成（図３、図４）
４．別の例の伝送信号の構成（図５、図６）

［１．システム全体の構成］
まず、図１を参照して、一実施の形態の例のシステム全体の構成を説明する。
本実施の形態のシステム構成としては、ＰＯＶ（Point of view）用カメラと称される比較的小型な撮像装置であるカメラ装置１００を用意し、そのカメラ装置１００を、コントロール装置３００と接続する。コントロール装置３００は、例えばカメラ装置１００での撮像状態に関する各種制御などを行う。コントロール装置３００が映像処理機能を備えている場合には、カメラ装置１００から伝送された映像信号の変換，分配，モニタ出力などの作業も可能である。なお、図１ではコントロール装置３００は、カメラ装置を制御する操作を行うコントロールパネルとして図示してあるが、いわゆるＣＣＵ（Camera Control Unit）と称される制御ユニット本体も含まれる。また、コントロール以外のカメラ装置に接続される映像処理装置であれば、他の装置を接続してもよい。

図１に示したように、カメラ装置１００は、アダプタ装置２００を介してコントロール装置３００に接続してある。カメラ装置１００とアダプタ装置２００との間は、デジタル伝送路９１とアナログ伝送路９２との２本のケーブルで接続してある。アダプタ装置２００とコントロール装置３００との間は、光ファイバーケーブル９３で接続してある。カメラ装置１００とアダプタ装置２００との間は、例えば数ｍ程度の比較的短い距離として、アダプタ装置２００をカメラ装置１００の近傍に配置する。アダプタ装置２００とコントロール装置３００との間は、システム構成によっては非常に長い距離である場合もある。

アダプタ装置２００には、カメラ装置１００で撮像した映像を表示させるモニタ装置２９１や、コントロール装置３００側の操作者と連絡するためのインカム（ヘッドセット）２９２などを接続してある。また、アダプタ装置２００が、カメラ装置１００を遠隔操作するための操作手段を備える構成としてもよい。

カメラ装置１００とアダプタ装置２００との間を接続したデジタル伝送路９１は、カメラ装置１０が撮像して出力するデジタル映像信号を伝送する伝送路である。アナログ伝送路９２は、コントロール装置３００からアダプタ装置２００に伝送されたリファレンス信号を、アナログリファレンス信号としてカメラ装置１０に伝送する伝送路である。デジタル伝送路９１とアナログ伝送路９２は、例えば同軸ケーブルを使った伝送路としてある。
本実施の形態の場合には、このアナログ伝送路２で伝送するリファレンス信号に、カメラ装置に伝送するコマンド信号を重畳してある。コマンド信号を重畳する構成については後述する。

また、カメラ装置１００からアダプタ装置２００に伝送するデジタル映像信号にも、コマンド信号を重畳してある。例えば、カメラ装置１００からデジタル伝送路９１で、ＨＤ−ＳＤＩ信号としてデジタル映像信号を伝送する構成としてあり、そのＨＤ−ＳＤＩ信号の付加情報を配置する領域に、カメラ装置１００からコントロール装置３００に対するコマンドを付加してある。

アダプタ装置２００とコントロール装置３００を接続した光ファイバーケーブル９３は、カメラ装置１００からのデジタル映像信号をコントロール装置３００に伝送し、コントロール装置３００からのリファレンス信号をデジタル信号としてアダプタ装置２００に伝送する。
また、コントロール装置３００からカメラ装置１００に対する制御コマンド、及びカメラ装置１００からコントロール装置３００への制御コマンドについても、光ファイバーケーブル９３に多重化して伝送する構成としてある。
なお、本実施の形態の場合には、これらの制御コマンドは、連続的に生成されて伝送されるシリアル通信コマンドとしてある。

［２．撮像装置とアダプタ装置の構成］
次に、図２を参照して、撮像装置１００とアダプタ装置２００の内部構成について説明する。図２は、主として撮像装置１００とアダプタ装置２００との間での信号の伝送に関する構成を示してあり、本実施の形態の処理を説明する上で必要ない構成については省略してある。

カメラ装置１００は、レンズ１０１を介してイメージャ１０２に入射した像光を撮像して電気的な撮像信号を得、その撮像信号を撮像処理部１０３に供給する。イメージャ１０２としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型イメージャ，ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージャなど各種方式の固体撮像素子が適用可能である。

撮像処理部１０３では、イメージャ１０２からの撮像信号に対して必要な処理を行い、処理された撮像信号をビデオプロセッサ１０４に供給する。ビデオプロセッサ１０４は、所定のフォーマットのデジタル映像信号（ここではＨＤ−ＳＤＩ信号）に変換し、その変換されたデジタル映像信号をデジタル出力部１０５に供給する。ここで、ビデオプロセッサ１０４には、中央制御ユニット（ＣＰＵ）１１９で生成されたコマンドについても供給され、ＨＤ−ＳＤＩ信号の補助データ領域にこのコマンドを付加させてデジタル出力部１０５に供給する。
デジタル出力部１０５では、接続されたデジタル伝送路９１に、デジタル映像信号であるＨＤ−ＳＤＩ信号を出力させる。
なお、イメージャ１０２での撮像からデジタル出力部１０５での出力までの処理タイミングは、後述するタイミングジェネレータ１１４からのタイミング制御信号により制御される構成としてある。

カメラ装置１００に接続されたアナログ伝送路９２は、アナログ入力部１１１で入力処理する。アナログ入力部１１１は、バッファアンプなどで構成される。アナログ入力部１１１でアナログ伝送路９２を介して受信したリファレンス信号は、分離部１１２に供給する。

分離部１１２は、リファレンス信号に含まれる同期信号成分を分離すると共に、リファレンス信号に多重化されたコマンドなどのデータを分離する。分離部１１２で分離される同期信号成分としては、水平同期信号成分と垂直同期信号成分とがあり、それぞれの成分を個別に分離する。分離部１１２で分離された水平同期信号成分は、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１１３に供給し、水平同期信号成分に同期した周波数信号を生成させ、その生成された周波数成分をタイミングジェネレータ１１４に供給する。分離部１１２で分離された垂直同期信号成分は、タイミングジェネレータ１１４に供給する。

分離部１１２で分離されたデータについては、アナログ／デジタル変換器１１５に供給してデジタルデータに変換し、変換されたデータをメモリ１１６に一旦蓄積させる。そのメモリ１１６に蓄積されたデータを、デジタル／アナログ変換器１１７でデータに基づいた電圧の信号に変換した後、インターフェース部１１８を介して中央制御ユニット１１９に供給する。なお、アナログ／デジタル変換器１１５は、例えば１ビット型のアナログ／デジタル変換器とし、ここでは７４ＭＨｚのサンプリング周波数で変換を行う。また、デジタル／アナログ変換器１１７は、例えば１ビット型のデジタル／アナログ変換器とし、ここでは３７ＭＨｚのサンプリング周波数で変換を行う。メモリ１１６への書き込み及び読み出しは、タイミングジェネレータ１１４により制御される。

中央制御ユニット１１９は、このカメラ装置１００での撮像などを制御する撮像制御部として機能する。この場合、インターフェース部１１８を介して供給される制御コマンドにより各種制御が行われる。
また、中央制御ユニット１１９が受信した制御コマンドに対する応答としてのコマンドやコントロール装置３００に送る制御コマンドを、インターフェース部１１８を介してアナログ／デジタル変換器１２１に供給してデジタルデータに変換し、変換されたデータをメモリ１２２に一旦蓄積させる。そのメモリ１２２に蓄積されたデータを、ビデオプロセッサ１０４に供給して、デジタル映像信号に付加させる。

次に、アダプタ装置２００の構成を、図２を参照して説明する。
アダプタ装置２００は、デジタル伝送路９１が接続されるデジタル入力部２０１を備え、デジタル入力部２０１に得られる信号を、ビデオプロセッサ２０２に供給する。ビデオプロセッサ２０２では、供給されたデジタル映像信号を、光伝送処理部２１０に供給して、光ファイバーケーブル９３で送出させる処理を行う。また、ビデオプロセッサ２０２に供給されたデジタル映像信号からコマンドなどのデータを抽出し、その抽出したデータをメモリ２０３に記憶させた後、デジタル／アナログ変換器２０４でデータに基づいた電圧信号に変換する。変換された信号は、インターフェース部２０５を介して中央制御ユニット２０６に供給する。中央制御ユニット２０６では、受信したデータがアダプタ装置２００に対するコマンドである場合には、対応した処理を実行する。また、受信したデータがコントロール装置３００に対するコマンドである場合には、そのコマンドをインターフェース部２０７を介して光伝送処理部２１０に供給して、光ファイバーケーブル９３で送出させる処理を行う。

また、光ファイバーケーブル９３を介して伝送された信号を光伝送処理部２１０で入力処理し、得られた信号（リファレンス信号）の同期信号成分をＰＬＬ回路２１１に供給して、リファレンス信号に同期したクロックを生成させる。得られたクロックは、タイミングジェネレータ２１２に供給して、受信したリファレンス信号の同期信号成分に同期したタイミング信号を生成させ、そのタイミング信号をリファレンス信号生成部２１３に供給する。

リファレンス信号生成部２１３では、供給されるタイミング信号に同期して、アナログリファレンス信号を生成させ、その生成されたリファレンス信号を、混合部２１４に供給する。混合部２１４では、デジタル／アナログ変換器２２３が出力する制御コマンドなどのデータをリファレンス信号に重畳する。重畳する際のタイミングは、タイミングジェネレータ２１２により制御される構成としてある。重畳されるタイミングなどの詳細は後述する。

また、光ファイバーケーブル９３を介して伝送されて光伝送処理部２１０で受信した信号の内の制御コマンドを、インターフェース部２０７を介して中央制御ユニット２０６に供給し、中央制御ユニット２０６で必要な処理を行う。光ファイバーケーブル９３を介してコントロール装置３００側から伝送される制御コマンドは、連続的に送出されるシリアルコマンドである。
また、中央制御ユニット２０６に供給されたコマンドなどのデータは、インターフェース部２０５を介してアナログ／デジタル変換器２２１に供給してデジタル変換し、その変換されたデータをメモリ２２２に一旦記憶させる。記憶されたデータは、メモリ２２２から読出してデジタル／アナログ変換器２２３でビット毎に電圧信号に変換して、その変換された電圧信号を混合部２１４に供給して、リファレンス信号の所定位置に重畳する。なお、アナログ／デジタル変換器２２１は、例えば１ビット型のアナログ／デジタル変換器とし、ここでは３７ＭＨｚのサンプリング周波数で変換を行う。また、デジタル／アナログ変換器２２３は、例えば１ビット型のデジタル／アナログ変換器とし、ここでは７４ＭＨｚのサンプリング周波数で変換を行う。

コマンド重畳部である混合部２１４で制御コマンドなどが混合されたリファレンス信号は、アナログ出力部２１５に供給し、接続されたアナログ伝送路９２に出力し、カメラ装置１００側に伝送する。

［３．伝送信号の構成］
次に、アダプタ装置２００からアナログ伝送路９２を介してカメラ装置１００に伝送するアナログリファレンス信号の構成と、その構成で伝送するための処理について、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、カメラ装置１００が出力する映像信号が１０８０−６０ｉの信号（即ち有効走査線数１０８０本、６０フレーム／秒のインターレース信号）の例であり、リファレンス信号についても同じタイミングの信号としてある。

図３（ｃ）に示す電圧波形がアナログ伝送路９２で伝送されるリファレンス信号であり、このリファレンス信号には、水平同期信号ｈ１，ｈ２，・・・が一定周期で配置してある。なお、図３（ｃ）に示す各区間の長さを示す値は、７４．２５ＭＨｚをクロックとしたときのクロック数で示す。以下の図３（ｃ）の説明中のクロック数も、この周波数のクロックを使った場合のクロック数である。
それぞれの水平同期信号ｈ１，ｈ２，・・・は、図３（ｃ）に示すように、基準レベルから所定レベル低下した負極性区間の後、基準レベルから所定レベル高くなる正極性区間となる信号である。ここで、それぞれの水平同期信号ｈ１，ｈ２，・・・は、前半の負極性区間は８８クロックとしてあり、後半の４４クロックの正極性区間よりも長い区間としてある。各水平同期信号で決まる１水平周期１Ｈは、２２００クロックの期間を有する。

水平同期信号が配置される区間以外の区間には、制御コマンドなどの各データを重畳して配置する構成としてある。
図３（ａ）は、コントロール装置３００側から光ファイバーケーブル９３を介して伝送されるシリアルコマンドデータを示した図である。図３（ａ）に示すように、シリアルコマンドデータは、５６２．５ｋｂｐｓのレートの信号としてある。このシリアルコマンドデータは、クロック周波数を２７ＭＨｚとしたとき、１つのデータ（１ビットデータ）が４８クロックであり、クロック周波数を７４ＭＨｚとしたとき、１２６．５クロックの、連続的に伝送されるデータである。図３（ａ）では、この受信したシリアルコマンドデータを、データｄ１_１，ｄ１_２，ｄ１_３，・・・，ｄ１_ｎ（ｎは１水平走査期間内のデータ数）として示してある。

この図３（ａ）のシリアルコマンドデータは、サンプリング周波数が３７ＭＨｚのクロックでデジタル変換された後、７４ＭＨｚのクロックでアナログ電圧に変換させる再サンプリングが行われることで、図３（ｂ）に示したように圧縮されたデータとなる。即ち、図３（ａ）に示したｄ１_１，ｄ１_２，ｄ１_３，・・・，ｄ１_ｎが、図３（ｂ）に示したように、１水平走査期間１Ｈごとに１／２のデータ長のデータｄ２_１，ｄ２_２，ｄ２_３，・・・，ｄ２_ｎに変換される。
変換されたデータｄ２_１〜ｄ２_ｎは、そのまま、図３（ｃ）に示したように、各ビットがアナログの電圧値として示されるように、リファレンス信号に重畳させた電圧信号ｄ４_１〜ｄ４_ｎとされる。即ち、各ビットが“０”データの場合の電圧値（ローレベル）と、“１”データの場合の電圧値（ハイレベル）とを変えて、リファレンス信号の非同期信号区間内に信号ｄ４_１〜ｄ４_ｎとして配置してある。
このリファレンス信号のシリアルコマンドデータ配置区間の直前には、最初のデータｄ２_１の電圧値をそのまま延長した前縁部分ｄ３_４を設けてあり、さらにその前縁部分ｄ３_４のレベルを反転させた反転前縁部分ｄ３_３を設けてある。反転前縁部分ｄ３_３は、前縁部分ｄ３_４よりも長い期間としてある。
さらに、シリアルコマンドデータ配置区間の直後には、最後のデータｄ２_ｎの電圧値をそのまま延長した後縁部分ｄ３_５を設けてある。

また、シリアルコマンドデータ配置区間の前縁部分ｄ３_４及び反転前縁部分ｄ３_３よりも前には、フレームの先頭位置を示すフラグである、フレーム同期信号ｄ３_２の配置区間を設定してある。このフレーム同期信号ｄ３_２の配置区間は、１フレームの先頭の水平走査期間の１ライン前でハイレベルとなり、それ以外の水平走査期間ではローレベルとなる。このフレーム同期信号ｄ３_２が垂直同期信号として使用される。なお、この図３の例のリファレンス信号の場合には、フレーム同期信号ｄ３_２を垂直同期信号として使用し、従来のアナログ映像信号に含まれる垂直同期信号については配置させてない。従って、リファレンス信号の全ての水平ラインで、図３（ｃ）に示したシリアルコマンドデータの配置が可能である。

さらに、水平同期信号ｈ１とフレーム同期信号ｄ３_２との間には、所定ビット数のデータ配置区間ｄ３_１を用意してある。このデータ配置区間ｄ３_１には、必要により、フラグやＩＤなどの各種データを配置する。

この図３（ｃ）に示すリファレンス信号は、アダプタ装置２００内の中央制御ユニット２０６の制御に基づいて、混合部２１４で各データが電圧値として重畳される処理が行われ、アナログ伝送路９２で伝送される。そして、この図３（ｃ）に示すリファレンス信号を受信するカメラ装置１００では、分離部１１２で同期信号成分と各データとが分離され、図３（ｂ）に示したデータｄ２_１〜ｄ２_ｎが取り出される。
分離されたデータは、アナログ／デジタル変換器１１５で７４ＭＨｚのサンプリング周波数で変換した後、デジタル／アナログ変換器１１７で３７ＭＨｚのサンプリング周波数で変換が行われる。この変換が行われることで、図３（ｂ）に示した圧縮されたデータｄ２_１〜ｄ２_ｎが、図３（ａ）に示した元の連続したシリアルコマンドデータｄ１_１〜ｄ１_ｎとなって、中央制御ユニット１１９に供給されることになる。

このようにしてリファレンス信号に重畳してコマンドなどのデータをアダプタ装置２００からカメラ装置１００に伝送することで、デジタル伝送路９１とアナログ伝送路９２の２本のケーブルで、カメラ装置１００とアダプタ装置２００とを接続できるようになる。
即ち、従来は図７に示したように必要であった制御コマンドの伝送路をなくすことができ、それだけカメラ装置と周辺機器との接続構成が簡単になり、ケーブルの引き回しやカメラの取り回しを行う上で、使い勝手が向上する。
また、カメラ装置１００からアダプタ装置２００へのコマンドなどのデータの伝送は、デジタル映像信号の補助領域を使って伝送するので、コマンドデータの双方向通信が可能となる。

しかも本実施の形態の場合には、カメラ装置１００が受信するリファレンス信号は、アナログ信号であるため、カメラ装置１００内のＰＬＬ回路１１３などの比較的簡単な構成の回路で、そのリファレンス信号で示されるタイミングに同期させる処理が可能である。このため、コントロール装置３００側から指示されたタイミングで撮像すると共に供給される制御コマンドに基づいて制御されながら撮像を行うカメラ装置１００を、簡単に構成できるようになる。

この場合、コントロール装置３００側からは連続して出力されるシリアルコマンドを、圧縮してリファレンス信号の同期信号区間以外の区間に配置して、受信側で圧縮された状態から復元することで、リファレンス信号に影響を与えずに良好に伝送できる。
また、シリアルコマンドの各ビットの電圧信号が重畳された区間の前縁と後縁には、それぞれ最初のデータと最後のデータを延長した区間を設けたので、各水平ライン中のコマンド配置区間を受信側であるカメラ装置で簡単に検出できる効果を有する。

また、図３の例の場合、フレーム同期信号ｄ３_２を配置して、フレーム周期のタイミングを示すようにしたことで、従来の垂直同期信号をリファレンス信号に配置する必要がない。このため、全ての水平ラインで、コマンドデータなどを重畳でき、シリアルコマンドの連続的な伝送を良好に行うことができる。

図４は、カメラ装置１００が出力する映像信号が７２０−６０ｐの信号（即ち有効走査線数７２０本、６０フレーム／秒のプログレッシブ信号）の例であり、リファレンス信号についても同じタイミングの信号としてある。図４は、図３の例と比較して、各データのデータ長や配置数が異なるだけで、基本的な構成は図３の例と同じであり、１水平走査期間１Ｈの長さが異なるため、1水平ラインのリファレンス信号に配置するデータの数が異なる。

図４（ｃ）に示す電圧波形が、この場合にアナログ伝送路９２で伝送されるリファレンス信号であり、このリファレンス信号には、水平同期信号ｈ１，ｈ２，・・・が一定周期で配置してある。なお、図３（ｃ）に示す各区間の長さを示す値は、７４．２５ＭＨｚをクロックとしたときのクロック数で示す。以下の図４（ｃ）の説明中のクロック数も、この周波数のクロックを使った場合のクロック数である。
それぞれの水平同期信号ｈ１，ｈ２，・・・は、図４（ｃ）に示すように、基準レベルから所定レベル低下した負極性区間の後、基準レベルから所定レベル高くなる正極性区間となる信号である。ここで、それぞれの水平同期信号ｈ１，ｈ２，・・・は、前半の負極性区間は８８クロックとしてあり、後半の４４クロックの正極性区間よりも長い区間としてある。各水平同期信号で決まる１水平周期１Ｈは、１６５０クロックの期間を有する。

水平同期信号が配置される区間以外の区間には、制御コマンドなどの各データを重畳して配置する構成としてある。
図４（ａ）は、コントロール装置３００側から光ファイバーケーブル９３を介して伝送されるシリアルコマンドデータを示した図である。図４（ａ）に示すように、シリアルコマンドデータは、５６２．５ｋｂｐｓのレートの信号としてある。図４（ａ）では、この受信したシリアルコマンドデータを、データｄ１_１，ｄ１_２，ｄ１_３，・・・，ｄ１_ｍ（ｍは１水平走査期間内のデータ数）として示してある。

この図４（ａ）のシリアルコマンドデータは、サンプリング周波数が３７ＭＨｚのクロックでデジタル変換された後、７４ＭＨｚのクロックでアナログ電圧に変換させる再サンプリングが行われることで、図４（ｂ）に示したように圧縮されたデータとなる。即ち、図４（ａ）に示したｄ１_１，ｄ１_２，ｄ１_３，・・・，ｄ１_ｍが、図４（ｂ）に示したように、１水平走査期間１Ｈごとに１／２のデータ長のデータｄ２_１，ｄ２_２，ｄ２_３，・・・，ｄ２_ｍに変換される。
変換されたデータｄ２_１〜ｄ２_ｍは、そのまま、図４（ｃ）に示したように、各ビットがアナログの電圧値として示されるように、リファレンス信号に重畳させた電圧信号ｄ４_１〜ｄ４_ｍとされる。即ち、各ビットが“０”データの場合の電圧値（ローレベル）と、“１”データの場合の電圧値（ハイレベル）とを変えて、リファレンス信号の非同期信号区間内に信号ｄ４_１〜ｄ４_ｍとして配置してある。

データ配置区間ｄ３_１，フレーム同期信号ｄ３_２，反転前縁部分ｄ３_３，前縁部分ｄ３_４，後縁部分ｄ３_５などの構成については、図３で説明した構成と同じである。
この図４に示したように、７２０−６０ｐの映像信号の場合にも、アナログリファレンス信号に重畳した状態で、制御コマンドの伝送が可能であり、既に説明した１０８０−６０ｉの映像信号の場合と同様の効果を有する。

［４．別の例の伝送信号の構成］
次に、アダプタ装置２００からアナログ伝送路９２を介してカメラ装置１００に伝送するアナログリファレンス信号の別の構成例を、図５及び図６を参照して説明する。
図５は、カメラ装置１００が出力する映像信号及び入力するリファレンス信号が１０８０−６０ｉの信号（即ち有効走査線数１０８０本、６０フレーム／秒のインターレース信号）の例である。
図６は、カメラ装置１００が出力する映像信号及び入力するリファレンス信号が７２０−６０ｐの信号（即ち有効走査線数７２０本、６０フレーム／秒のプログレッシブ信号）の例である。
この図５及び図６の例の場合には、水平同期信号ｈ１，ｈ２・・の他に垂直同期信号も所定水平ラインに配置したリファレンス信号の場合の例である。

垂直同期信号を配置した水平ラインについては、図示はしないが、その垂直同期信号パターンが配置されているため、制御コマンドは配置しない。このため、そのままでは垂直同期信号を配置した水平ラインの分だけ、制御コマンドの伝送量が不足する。
このため、図５の例では、リファレンス信号として、例えば図５（ｃ）に示すように、コマンドをアナログの電圧値として示した電圧信号ｄ４_１〜ｄ４_ｎの直後に、延長区間ｄ３_６を設けてある。そして、各水平ラインの延長区間ｄ３_６で、制御コマンドの１ビット分の電圧信号を配置するようにして、垂直同期信号を配置した水平ラインの分の不足分を補う構成としてある。

図６の例でも、リファレンス信号として、例えば図６（ｃ）に示すように、コマンドをアナログの電圧値として示した電圧信号ｄ４_１〜ｄ４_ｍの直後に、延長区間ｄ３_６を設けてある。そして、各水平ラインの延長区間ｄ３_６で、制御コマンドの１ビット分の電圧信号を配置するようにして、垂直同期信号を配置した水平ラインの分の不足分を補う構成としてある。
なお、垂直同期信号の伝送を行うために、図５（ｃ）の例及び図６（ｃ）の例では、図３（ｃ）に示したフレーム同期信号ｄ３_２は配置していない。
この図５及び図６に示したその他の部分は、図３又は図４に示した信号と同様に構成する。

このようにリファレンス信号として垂直同期信号と水平同期信号を配置した構成のアナログ映像信号である場合にも対処が可能である。

なお、上述した実施の形態では、カメラ装置としてＰＯＶ用カメラ装置としたが、モニタ（ファインダ）などを備えた通常のカメラ装置にも適用が可能である。
また、上述した実施の形態では、カメラ装置と伝送を行う相手としてアダプタ装置としたが、カメラ装置が出力する映像信号を受信又は中継する装置であれば、その他の構成の処理装置とカメラ装置との間で伝送を行う場合に適用してもよい。例えば、図１に示したカメラ装置１００とコントロール装置３００との間を、直接、デジタル伝送路９１とアナログ伝送路９２とで接続する構成としてもよい。
或いは、図１に示したアダプタ装置２００とコントロール装置３００との間の伝送を、デジタル伝送路９１とアナログ伝送路９２とで接続する構成としてもよい。

また、図３〜図６に示したリファレンス信号の構成はそれぞれ好適な例を示したものであり、具体的な配置位置やデータ長などの値は図示のものに限定されるものではない。

１…デジタル伝送路、２…アナログ伝送路、３…制御コマンド伝送路、４…光ファイバーケーブル、１０…カメラ装置、２０…アダプタ装置、２１…モニタ装置、２２…インカム、３０…コントロール装置、９１…デジタル伝送路、９２…アナログ伝送路、９３…光ファイバーケーブル、１００…カメラ装置、１０１…レンズ、１０２…イメージャ、１０３…撮像処理部、１０４…ビデオプロセッサ、１０５…デジタル出力部、１１１…アナログ入力部、１１２…分離部、１１３…ＰＬＬ回路、１１４…タイミングジェネレータ、１１５…アナログ／デジタル変換器、１１６…メモリ、１１７…デジタル／アナログ変換器、１１８…インターフェース部、１１９…中央制御ユニット、１２１…アナログ／デジタル変換器、１２２…メモリ、２００…アダプタ装置、２０１…デジタル入力部、２０２…ビデオプロセッサ、２０３…メモリ、２０４…デジタル／アナログ変換器、２０５…インターフェース部、２０６…中央制御ユニット、２０７…インターフェース部、２１０…光伝送処理部、２１１…ＰＬＬ回路、２１２…タイミングジェネレータ、２１３…リファレンス信号生成部、２１４…混合部、２１５…アナログ出力部、２２１…アナログ／デジタル変換器、２２２…メモリ、２２３…デジタル／アナログ変換器、２９１…モニタ装置、２９２…インカム、３００…コントロール装置

Claims (7)

1. 撮像装置が出力するデジタル映像信号を、前記撮像装置からの映像信号を処理又は中継する処理装置に伝送するデジタル伝送路と、
   前記処理装置が出力するアナログのリファレンス信号を、前記撮像装置に伝送するアナログ伝送路と、
   前記リファレンス信号の同期信号成分が含まれる区間以外に、前記撮像装置に対して指示するコマンドデータの各ビットをアナログレベルで重畳する前記処理装置内のコマンド重畳部と、
   前記アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれるコマンドの各ビットのアナログレベルの信号をデジタル変換する前記撮像装置内のデジタル変換部と、
   前記アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれる同期信号成分に同期したタイミングで撮像を制御すると共に、前記デジタル変換部で変換されたコマンドを判別して、その判別したコマンドに対応した処理を行う前記撮像装置内の撮像制御部とを備えた
   伝送システム。
2. 前記アナログのリファレンス信号は、周期的に配置される水平同期信号を有すると共に、その水平同期信号で規定される１水平周期期間内の所定位置に、映像フレームの先頭位置を示すフラグを配置する位置を設けた信号であり、
   １水平周期期間内の前記水平同期信号とフラグが配置される区間以外の特定期間に、前記コマンドデータの各ビットをアナログレベルで示す信号を配置した
   請求項１記載の伝送システム。
3. 前記処理装置内のコマンド重畳部が重畳するコマンドは、所定のデータレートで連続的に得られるシリアルコマンドであり、前記シリアルコマンドを１水平周期期間単位でデータレートを圧縮した後、前記特定期間に配置した
   請求項２記載の伝送システム。
4. 前記特定期間内の最初のビット及び最後のビットが配置される区間を、他のビット位置の区間よりも延長した
   請求項３記載の伝送システム。
5. さらに前記特定期間内の最初のビットが配置される区間の直前に、その最初のビットを反転したアナログレベルを配置した
   請求項４記載の伝送システム。
6. 撮像して映像信号を得る撮像処理部と、
   前記撮像処理部が得た映像信号をデジタル伝送路に出力するデジタル映像信号出力部と、
   アナログのリファレンス信号を入力するアナログリファレンス信号入力部と、
   前記アナログリファレンス信号入力部に入力したリファレンス信号に含まれるコマンドの各ビットのアナログレベルの信号をデジタル変換するデジタル変換部と、
   前記アナログリファレンス信号入力部に入力したリファレンス信号に含まれる同期信号成分に同期したタイミングで前記撮像処理部での撮像を制御すると共に、前記デジタル変換部で変換されたコマンドを判別して、その判別したコマンドに対応した撮像の制御処理を行う制御部とを備えた
   撮像装置。
7. 前記撮像装置が出力するデジタル映像信号を、前記撮像装置からの映像信号を処理又は中継する処理装置に伝送するデジタル伝送路と、
   前記処理装置が出力するアナログのリファレンス信号を、前記撮像装置に伝送するアナログ伝送路とを使って伝送を行う伝送方法であって、
   前記処理装置で、前記リファレンス信号の同期信号成分が含まれる区間以外に、前記撮像装置に対して指示するコマンドデータの各ビットをアナログレベルで重畳するコマンド重畳処理を行い、
   前記撮像装置で、前記アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれるコマンドの各ビットのアナログレベルの信号をデジタル変換処理し、
   前記アナログ伝送路を介して受信したリファレンス信号に含まれる同期信号成分に同期したタイミングで撮像を制御すると共に、前記デジタル変換処理で変換されたコマンドを判別して、その判別したコマンドに対応した処理を行う
   伝送方法。

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