JP5928277B2

JP5928277B2 - タイムコード同期装置、及びタイムコード同期方法

Info

Publication number: JP5928277B2
Application number: JP2012210536A
Authority: JP
Inventors: 武木戸
Original assignee: JVCKenwood Corp
Current assignee: JVCKenwood Corp
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2032-09-25
Also published as: JP2014067462A

Description

本発明は、複数の映像記録装置に同時に記録される各映像信号に付加するタイムコードを同期させるタイムコード同期装置、及びタイムコード同期方法に関する。

映像信号を記録メディアに記録する場合、記録した映像信号の時間的位置を特定するために、映像信号にタイムコードを付加して記録することが一般的に行なわれる。タイムコードは、「時：分：秒：フレーム」で表される。フレームレートは通常３０フレーム／秒であるので、フレームの桁は、値が０から２９までの範囲で巡回カウントアップされる。例えば「０２：１４：３６：１９」
は、２時１４分３６秒１９フレームである。このタイムコードは、通常の場合、映像記録装置に内蔵されたタイムコード信号発生器により生成される。

ところで、複数台のカメラと映像記録装置を用いて同一被写体を撮像・記録し、後からタイムコードを用いて編集をするような用途がある。この場合、複数の映像記録装置のうちいずれか１台をマスターとし、このマスターとなった映像信号記録装置から他のスレーブとなる映像記録装置に映像同期信号とタイムコードとを供給する。スレーブ側の映像記録装置は、マスターの映像記録装置から供給された映像同期信号に自装置に記録する映像信号を同期させると共に、この同期させた映像信号に、同じくマスターの映像記録装置から供給されたタイムコードを付加して記録する。これにより、それぞれの映像記録装置に記録される映像信号は、互いに映像同期が取れ、かつ、タイムコードも同期がとれたものとなる。従って、記録されたそれぞれの映像信号は時間軸が一致するので、その後の編集作業が容易となる。

しかしながら、外部から供給される映像同期信号に自装置に記録する映像信号を同期させる機能（外部映像同期機能）を搭載するにはコストがかかる。映像信号の同期とタイムコードの同期とは一対の関係で運用される場合が多いが、映像信号の同期はとらずにタイムコードのみ同期させた場合であっても、その後の編集作業を容易とする点においては有効であり意味がある。コストダウンのため、外部映像同期機能を省き、タイムコードのみを同期させる技術が、例えば特許文献１に記載されている。

特開２００６−４５７５

しかしながら特許文献１記載の技術は、タイムコード同期開始の時点において正しくタイムコードが読み取れることを前提としたものである。また、タイムコードを読み取る際に、外乱などの異常が発生し、タイムコード値の更新値が０〜２の範囲外の異常値になった場合は、その異常値をタイムコード値として採用してしまい、その時点でタイムコード同期が不連続になってしまうという問題が残っていた。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、外部映像同期機能を省き、タイムコードのみを同期させる場合においても、不連続が発生しないタイムコード同期を取ることが可能なタイムコード同期装置、及びタイムコード同期方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、下記の装置、方法を提供するものである。
（１）外部より供給されるタイムコードを、前記タイムコードの更新タイミングに同期して第１の所定容量のＦＩＦＯメモリにＦＩＦＯ書き込みタイムコードとして書き込むとともに、このＦＩＦＯ書き込みタイムコードを前記ＦＩＦＯメモリに前記第１の所定容量より小さい第２の所定容量分書き込んだか否かを検出し、前記第２の所定容量分書き込んだことを検出したら、記録する映像信号に同期したタイミングで前記ＦＩＦＯメモリから前記ＦＩＦＯ書き込みタイムコードをＦＩＦＯ読み取りタイムコードとして読み取るタイムコード読み取り部（１０１）と、
前記ＦＩＦＯ読み取りタイムコードの値を前記第２の所定容量分の遅延に相当する値で補正するタイムコード補正部（１０２）と、
前記タイムコード補正部で補正されたタイムコードを前記記録する映像信号に付加するタイムコード設定部（１０３）と、
を備えることを特徴とするタイムコード同期装置。
（２）前記タイムコード設定部は、前記タイムコード補正部で補正されたタイムコードを前記記録する映像信号に付加する処理を所定回数行なった後は、前記タイムコード設定部自体が、タイムコードの値を所定数増加させて前記記録する映像信号に付加する処理を繰り返すことを特徴とする上記（１）記載のタイムコード同期装置。
（３）外部より供給されるタイムコードを、前記タイムコードの更新タイミングに同期して第１の所定容量のＦＩＦＯメモリにＦＩＦＯ書き込みタイムコードとして書き込むとともに、このＦＩＦＯ書き込みタイムコードを前記ＦＩＦＯメモリに前記第１の所定容量より小さい第２の所定容量分書き込んだか否かを検出し、前記第２の所定容量分書き込んだことを検出したら、記録する映像信号に同期したタイミングで前記ＦＩＦＯメモリから前記ＦＩＦＯ書き込みタイムコードをＦＩＦＯ読み取りタイムコードとして読み取るタイムコード読み取りステップと、
前記ＦＩＦＯ読み取りタイムコードの値を前記第２の所定容量分の遅延に相当する値で補正するタイムコード補正ステップと、
前記タイムコード補正ステップで補正されたタイムコードを前記記録する映像信号に付加するタイムコード設定ステップと、
を含むことを特徴とするタイムコード同期方法。

本発明によれば、外部映像同期機能を省き、タイムコードのみを同期させる場合においても、不連続が発生しないタイムコード同期を取ることが可能となる。

タイムコード同期の様子を示すシステム構成図である。タイムコード同期の様子を示すタイミングチャートである。本実施例のタイムコード同期装置、及びこのタイムコード同期装置を搭載した映像記録装置の構成を示す構成図である。本実施例のタイムコード同期の様子を示すタイミングチャートである。本実施例のタイムコード同期方法のフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
＜システム構成＞
図１は、複数の映像記録装置間におけるタイムコード同期の様子を示すシステム構成図である。同図が示すように、複数の映像記録装置１には、カメラ５からそれぞれ映像信号が入力される。また、これらの映像記録装置１のうちいずれか１つがマスターとなり、このマスターとなった映像記録装置１から他のスレーブとなる映像記録装置１にタイムコードが供給される。タイムコードは、例えばＬＴＣ(Longitudinal Time Code)として８０bitのシリアルデータで送受信される。これには、エラー判定のためのエラーコレクションビットのような情報は含まれていない。従って、受信側であるスレーブの映像記録装置１ではエラー判定処理の実装が必要になる。
＜タイムコード同期＞
図２は上記システムのスレーブとなる映像記録装置１におけるタイムコード同期の様子を示すタイミングチャートである。マスターの映像記録装置１から入力されるタイムコード（入力タイムコード）は、スレーブの映像記録装置１と接続されたカメラ５から入力される映像信号から分離させた映像同期信号に基づいて発生させたトリガ信号のタイミングで読み取られる。なお、このトリガ信号は物理的に生成されたものでなくても良いことはいうまでもない。例えばＣＰＵで実行されるプログラムによってソフトウェア的にフレームに同期したタイミングでタイムコードを読み込む構成でも良い。この読み込むタイミングをタイミングチャート上で示すために本実施例ではトリガ信号というものを定義している。映像同期信号とトリガ信号とは実質的に同じものと考えて差し支えない。

このとき、入力タイムコードの更新タイミングは、マスターの映像記録装置１の映像信号に同期しており、トリガ信号の発生タイミングは、スレーブの映像記録装置１の映像信号に同期している。しかし、マスター側とスレーブ側との間では映像信号の同期を取っていないので、入力タイムコードの更新タイミングとトリガ信号の発生タイミングとの位置関係は不定となる。そして、この入力タイムコードの更新タイミングとトリガ信号の発生タイミングとの位置関係が図２（Ａ）のような関係となっている場合、入力タイムコードは安定して読み込まれる。

しかしながら、入力タイムコードの更新タイミングとトリガ信号の発生タイミングとの位置関係が図２（Ｂ）のようにほぼ一致する関係となった場合、トリガ信号の微妙な時間変動によって、入力タイムコードを２度読みしたり、読み飛ばしたりしてしまう問題が長時間にわたって発生する。図２（Ｂ）の読み取りタイムコードの斜線網掛け部分がその問題が発生した部分である。

本発明は、この図２（Ｂ）の問題を解決することを目的としたものである。
＜タイムコード同期装置＞
図３は、本実施の形態であるタイムコード同期装置１００を搭載した映像記録装置１の内部構成図である。

圧縮符号化部２は、カメラ５から供給される映像信号を例えばＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)−２で圧縮符号化して符号化映像ストリームを生成する。タイムコード付加部３は、生成された符号化映像ストリームの所定領域に後述するタイムコード同期装置１００から供給されるタイムコードを付加する。映像記録部４は、タイムコードが付加された符号化映像ストリームを所定の記録メディアに記録する。

タイムコード同期装置１００は、例えば映像記録装置１の内部に搭載され、タイムコード読み取り部１０１、タイムコード補正部１０２、書き込みタイムコード設定部１０３を含んで構成される。

タイムコード読み取り部１０１は、所定容量のＦＩＦＯ(First In First Out)メモリを含んで構成される。所定容量とは、タイムコードを所定フレーム数記憶する容量である。この容量は上記した入力タイムコードの更新タイミングとトリガ信号の発生タイミングとのずれ量、および映像信号の記録時間との関係で決定される。詳細は後述するが、以降はこれを４フレーム分（第１の所定容量）として説明する。
マスターの映像記録装置１からタイムコードが送信されると、タイムコード読み取り部１０１は、送信される順番に沿って順次ＦＩＦＯメモリにタイムコードを記憶する。記憶するタイミングは、タイムコードの更新タイミングと同期させる。これは、送信されるタイムコードのシンクヘッダ等を検出し、これをＦＩＦＯ書き込み信号とすることで実現できる。

また、タイムコード読み取り部１０１は、ＦＩＦＯメモリにタイムコードがＦＩＦＯメモリの約半分の容量である２フレーム分記録されたか否かを監視する。そして、２フレーム分（第２の所定容量）記憶されたことを検出したら、カメラ５から供給される映像信号から分離した映像同期信号に同期したＦＩＦＯ読み取り信号（上記のトリガ信号に相当）を用いて、タイムコードをＦＩＦＯに記憶された順番に沿って読み出す。

タイムコード補正部１０２は、タイムコード読み取り部１０１から読み出されたタイムコードの値に、ＦＩＦＯメモリを介したことで発生した遅延フレーム数に相当する値を加算した補正タイムコードを生成する。今回の場合、２フレーム分遅延するので２を加算する。これによりマスターの映像記録装置１に記録されるタイムコードと、スレーブの映像記録装置１に記録されるタイムコードとの時間軸を一致させる。

書き込みタイムコード設定部１０３は、タイムコード加算部１０２から供給された補正タイムコードを、書き込みタイムコードとしてタイムコード付加部３へ供給する。

図４は、上記タイムコード同期装置１００によるタイムコード同期の様子を説明するタイミングチャートである。

マスターの映像記録装置１から供給される入力タイムコードは、このタイムコードに付加されたシンクヘッダ等から生成されるＦＩＦＯ書き込み信号によってＦＩＦＯメモリにＦＩＦＯ書き込みタイムコードとして記憶される。

タイムコード読み取り部１０１は、ＦＩＦＯ書き込みタイムコードがＦＩＦＯメモリに２フレーム分記憶されたことを検出したら読み取りを開始する。読み出されたタイムコード（ＦＩＦＯ読み取りタイムコード）は、マスターの映像記録装置１に記録されるタイムコード、すなわち図４のＦＩＦＯ書き込みタイムコードの値から２フレーム分遅延した値となっている。従って、これをタイムコード補正部１０２によって、２を加算することにより補正し、補正タイムコードとして出力する。ＦＩＦＯ書き込み信号とＦＩＦＯ読み取り信号とは上記で説明したとおり、同期が取れていないので徐々に位置関係が前後にずれることになる。本発明によれば、この位置関係のずれをＦＩＦＯメモリが吸収するので、読み込みエラーを回避しタイムコードが不連続になることを防ぐことが可能となる。

なお、映像の記録を長期間継続すると、このズレがＦＩＦＯメモリに記憶可能なフレーム数を越えるケース（バッファフル又はバッファエンピティ）が発生する。しかしながら、マスター側、スレーブ側、それぞれの映像記録装置が扱う映像同期信号の周期は水晶発信器の精度（例えば±３０ppm程度）で同等である。従って、本実施例の２フレーム分のズレを許容するＦＩＦＯメモリを用いれば、例えば結婚式や野球の試合などを数時間程度撮影するような使用状況においては全く問題がない。

なお、タイムコードは常に読み取る必要はない。書き込みタイムコード設定部１０３は、タイムコード補正部１０２から供給されたタイムコードを所定回数（４回程度）タイムコード付加部３へ供給した後は、読み取りタイムコード判断部１０２からのタイムコードの供給を受けずに、タイムコードの値を自身でカウントアップさせてタイムコード付加部３へ供給する構成としても良い。

また、本説明ではＦＩＦＯメモリの容量を４フレーム分としたが、これに限らず、例えば１週間など非常に長期間連続して映像を記録するような場合は、適宜容量を増やしても良い。
＜タイムコード同期方法＞
以上説明したタイムコード同期装置１００におけるタイムコード同期方法の処理の流れを図５のフローチャートを用いて説明する。

マスターの映像記録装置１からタイムコードが送信されると、タイムコード読み取り部１０１は、ＦＩＦＯメモリへのタイムコードの記憶を開始する（ステップＳ１）。

次に、タイムコード読み取り部１０１は、ＦＩＦＯメモリへ２フレーム分タイムコードを記憶したかどうかを検出する。２フレーム分記憶していない場合は、２フレーム分記憶するまで待つ（ステップＳ２：Ｎｏ）。２フレーム分記憶したことを検出したら（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ＦＩＦＯメモリから、タイムコードを読み出す（ステップＳ３）。

タイムコード補正部１０２は、読み取ったタイムコード（ＦＩＦＯ読み取りタイムコード）の値に２を加算して、ＦＩＦＯを介することによる遅延を補正する（ステップＳ４）。

書き込みタイムコード設定部１０３は、補正されたタイムコード（補正タイムコード）をタイムコード付加部３へ供給し、映像符号化ストリームの所定領域に付加させる。

本発明は上記した装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを含むものである。これらのプログラムは、記録媒体から読み取られてコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して伝送されてコンピュータに取り込まれてもよい。

１：映像記録装置
２：圧縮符号化部
３：タイムコード付加部
４：映像記録部
５：カメラ
１００：タイムコード同期装置
１０１：タイムコード読み取り部
１０２：タイムコード補正部
１０３：書き込みタイムコード設定部

Claims

外部より供給されるタイムコードを、前記タイムコードの更新タイミングに同期して第１の所定容量のＦＩＦＯメモリにＦＩＦＯ書き込みタイムコードとして書き込むとともに、このＦＩＦＯ書き込みタイムコードを前記ＦＩＦＯメモリに前記第１の所定容量より小さい第２の所定容量分書き込んだか否かを検出し、前記第２の所定容量分書き込んだことを検出したら、記録する映像信号に同期したタイミングで前記ＦＩＦＯメモリから前記ＦＩＦＯ書き込みタイムコードをＦＩＦＯ読み取りタイムコードとして読み取るタイムコード読み取り部と、
前記ＦＩＦＯ読み取りタイムコードの値を前記第２の所定容量分の遅延に相当する値で補正するタイムコード補正部と、
前記タイムコード補正部で補正されたタイムコードを前記記録する映像信号に付加するタイムコード設定部と、
を備えることを特徴とするタイムコード同期装置。
前記タイムコード設定部は、前記タイムコード補正部で補正されたタイムコードを前記記録する映像信号に付加する処理を所定回数行なった後は、前記タイムコード設定部自体が、タイムコードの値を所定数増加させて前記記録する映像信号に付加する処理を繰り返すことを特徴とする請求項１記載のタイムコード同期装置。
外部より供給されるタイムコードを、前記タイムコードの更新タイミングに同期して第１の所定容量のＦＩＦＯメモリにＦＩＦＯ書き込みタイムコードとして書き込むとともに、このＦＩＦＯ書き込みタイムコードを前記ＦＩＦＯメモリに前記第１の所定容量より小さい第２の所定容量分書き込んだか否かを検出し、前記第２の所定容量分書き込んだことを検出したら、記録する映像信号に同期したタイミングで前記ＦＩＦＯメモリから前記ＦＩＦＯ書き込みタイムコードをＦＩＦＯ読み取りタイムコードとして読み取るタイムコード読み取りステップと、
前記ＦＩＦＯ読み取りタイムコードの値を前記第２の所定容量分の遅延に相当する値で補正するタイムコード補正ステップと、
前記タイムコード補正ステップで補正されたタイムコードを前記記録する映像信号に付加するタイムコード設定ステップと、
を含むことを特徴とするタイムコード同期方法。