ビデオカメラのフレームタイミングに同期した同期タイミング信号生成器
【課題】実時間映像伝送・処理システムの撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期しているタイミング信号を、同期信号を授受することなく生成し出力することを可能にする。
【解決手段】タイミング信号生成器１は、撮影地Ａに配置の撮影ビデオカメラ９１と、可変周期信号発生器２と、点灯制御器３と、位相マーカ４と、提示地Ｂに配置の映像提示装置９３と、位相マーカ像ＰＭＰの点灯度ＭＶを検出する点灯センサ５あるいは人６１と、点灯度ＭＶを撮影地Ａに配置の可変周期信号発生器２に伝送するデータ伝送手段７２と、を備えている。位相マーカ像ＰＭＰの点灯のパターンＱＭＦおよびに点灯度ＭＶに従って基本周期信号ＸＯＳの周期を調整して、撮影ビデオカメラ９１の映像フレームＦＬＭに同期しているフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを、同期信号を授受することなく生成し出力する。
【解決手段】タイミング信号生成器１は、撮影地Ａに配置の撮影ビデオカメラ９１と、可変周期信号発生器２と、点灯制御器３と、位相マーカ４と、提示地Ｂに配置の映像提示装置９３と、位相マーカ像ＰＭＰの点灯度ＭＶを検出する点灯センサ５あるいは人６１と、点灯度ＭＶを撮影地Ａに配置の可変周期信号発生器２に伝送するデータ伝送手段７２と、を備えている。位相マーカ像ＰＭＰの点灯のパターンＱＭＦおよびに点灯度ＭＶに従って基本周期信号ＸＯＳの周期を調整して、撮影ビデオカメラ９１の映像フレームＦＬＭに同期しているフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを、同期信号を授受することなく生成し出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の実時間映像伝送システム、または、実時間映像処理システムにおける撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期しているタイミング信号を、当該システムとの間で同期信号の授受を行わずに独立に生成して出力するタイミング信号生成器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理技術の発達に伴い実時間映像の処理システムや伝送システムが広く用いられている。映像は、通常、実景を単位時間毎の画像フレーム（以下、フレームと呼ぶ）の時系列として撮影用のビデオカメラ（以下、撮影ビデオカメラと呼ぶ）で撮像して形成され、撮像したフレームもしくはインターレース走査においてはフィールド（以下、あわせて撮像フレームと呼ぶ）単位毎に、あるいは、複数の撮像フレーム毎にまとめて処理されて送受信され、提示装置画面上で描画されて提示される。そして、実時間映像処理を行う応用ソフトウェアも等価的には伝送路であるものとして扱われる。このようなシステムにおいては実景の撮像完了から描画完了までに総合遅延時間が経過する。
【０００３】
総合遅延時間は、実時間映像を扱うシステムではその大きさを知っておくことが要求される。たとえば、遠隔操作システム、遠隔会議システムのように実時間映像をユーザインターフェースとする対話的システムにおいては、総合遅延時間がシステムの使い勝手を決めるので、その特性を知っておくことは重要である。さらには、パケット伝送による映像データ伝送においてはバッファの存在が不可欠で、総合遅延時間の変化特性を把握した上で提示画面生成を行うことが必要であり、また、スレテオ映像の表示においては、左眼用と右眼用に描画する映像間の時間ずれを両映像の総合遅延時間から知ることができるならば、良好な視聴環境を構築できる。
【０００４】
ところで、一般的な実時間映像伝送システムの総合遅延時間特性を非侵襲で精度良く測定する方法として点滅マーカ付きタイマを用いる方法（以下、点滅マーカ法と呼ぶ）がある。
【先行技術文献】
【学術論文１】
新居ほか「点滅マーカ付きタイマを用いる総合映像伝送遅延時間計測」日本バーチャルリアリティ学会第１２回大会論文集、２１５頁（平成１９年）。
【０００５】
【学術論文２】
新居ほか「実時間映像伝送システムの総合遅延時間の一計測法」日本バーチャルリアリティ学会論文誌第１４巻第３号、３９９頁（平成２１年）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１７１３３４号公報
【０００７】
点滅マーカ法によると、計測するシステム（以下、計測システムと呼ぶ）と計測対象のシステム（以下、被計測システムと呼ぶ）との間で同期信号の授受を行わないので、撮影ビデオカメラのフレーム周期と点滅マーカの点滅周期が異なっていて非同期であり、撮影ビデオカメラが撮像したフレームのうちの一部が計測原理を満足しないために総合遅延時間が得られなかったり、得られても大きな誤りを含んでいたりする。
【０００８】
上述の点滅マーカ法に存在する課題は、撮影ビデオカメラのフレームタイミングを用いる点滅マーカ法（以下、同期式点滅マーカ法と呼ぶ）で解決されている。
【先行技術文献】
【学術論文３】
松尾ほか「撮影側でモニタ可能な場合の点滅マーカ法による実時間映像の総合遅延時間計測」日本バーチャルリアリティ学会第１４回大会論文集、３Ｃ４−２（平成２１年）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、同期式点滅マーカ法によれば、提示装置画面上で描画された全撮像フレームについて総合遅延時間を詳細に計測できるものの、計測システムと被計測システムとの間で同期信号の授受を行い撮影ビデオカメラのフレームタイミングを利用可能であることが計測を実施できる条件であって、同期信号の授受を行えなくて撮影ビデオカメラのフレームタイミングを利用することができない被計測システムを対象とすることができない（課題）。
【００１０】
本発明は、上記課題を解消するものであって、前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期しているタイミング信号（以下、フレーム同期タイミング信号と呼ぶ）を前記計測システムと前記被計測システムとの間で同期信号を授受することなく生成して出力できるようにしたものである。（課題の解決）
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題の解決を達成するために、請求項１の発明は、撮影地に配置された撮影ビデオカメラと、前記撮影ビデオカメラによって撮像された映像を処理し提示地に伝送する映像伝送手段と、提示地に配置され前記映像伝送手段によって伝送された映像を受信し処理して提示する映像提示装置とを備えた実時間映像伝送システムを対象とする、または、撮影地に配置された撮影ビデオカメラと、映像処理手段と、提示地に配置され前記映像処理手段によって処理された映像を提示する映像提示装置とを備えた実時間映像処理システムを対象とする、前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成するタイミング信号生成器において、撮影地に配置されて前記撮影ビデオカメラによって撮像される複数の光源で構築された位相マーカと、撮影地に配置されて同期タイミング信号を生成して出力する可変周期信号発生器と、撮影地に配置されて前記可変周期信号発生器の出力する同期タイミング信号に駆動されて前記位相マーカの点灯状態を制御する点灯制御器と、提示地に配置されて前記映像提示装置によって提示される前記位相マーカの像の点灯度を測定すると共に点灯度を出力する点灯センサと、提示地に配置されて前記点灯センサが出力する点灯度を撮影地に向けて送出するデータ送信器と、提示地と撮影地との間でデータを伝送する伝送路と、撮影地に配置されて前記データ送信器から前記伝送路を介して送られて来たデータを受信し前記可変周期信号発生器に入力するデータ受信器と、を備え、前記撮影ビデオカメラによって前記位相マーカを撮像し、その撮像された映像を前記実時間映像システムの映像伝送手段によって伝送するか前期実時間映像処理システムの映像処理手段によって処理するかした後、前記映像提示装置によって提示し、前記映像提示装置によって提示された前記位相マーカの像から前記位相マーカの点灯度を前記点灯センサで測定すると共に点灯度を出力して前記データ送信器で撮影地に前記伝送路で伝送し、前記データ受信器で受信して、受信した前記位相マーカ像の前記点灯度に依って前記可変周期信号発生器の出力する前記同期タイミング信号の周期を調整することにより前記実時間映像伝送システム、または、前記実時間映像処理システムとの間で同期信号を授受することなく前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力するようにしたものである。
【００１２】
請求項２の発明は、提示地に配置されて前記映像提示装置によって提示される前記位相マーカの像の点灯度を前記点灯センサに依らずに人が読み取って点灯度とし、提示地に配置されて前記点灯度を入力することができる点灯度入力器を用いて前記点灯度を入力し、前記データ送信器で撮影地に前記伝送路で伝送し、前記データ受信器で受信して、受信した前記位相マーカ像の前記点灯度に依って前記可変周期信号発生器の出力する前記同期タイミング信号の周期を調整することにより前記実時間映像伝送システム、または、前記実時間映像処理システムとの間で同期信号を授受することなく前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、撮影ビデオカメラによって前記位相マーカを撮像し、その撮像された映像を前記実時間映像システムの映像伝送手段によって伝送するか前期実時間映像処理システムの映像処理手段によって処理するかした後、前記映像提示装置によって提示し、前記映像提示装置によって提示された前記位相マーカの像から前記位相マーカの点灯度を前記点灯センサで測定すると共に点灯度を出力して前記データ送信器で撮影地に前記伝送路で伝送し、前記データ受信器で受信して、受信した前記位相マーカ像の前記点灯度に依って前記可変周期信号発生器の出力する前記同期タイミング信号の周期を調整することにより、前記実時間映像伝送システム、または、前記実時間映像処理システムとの間で同期信号を授受することなく前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力することができる。これによって既存の同期式点滅マーカ法を総合遅延時間の計測に採用する際に必須であった前記被計測システムとの間の同期信号の授受が不要になり、前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングを利用することができない被計測システム（以下、同期対象システムと呼ぶ）についても前記同期式点滅マーカ法による計測と同一の結果を得ることを期待できる総合遅延時間計測ができるようになる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明により可能とした前記同期対象システムとの間で同期信号の授受を行わずに独立に前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力する際に、前記位相マーカの像から前記位相マーカの点灯度を測定する前記点灯センサを用いることなく、人が前記可変周期信号発生器の出力する同期タイミング信号の周期を調整することができる。
【００１５】
請求項１及び請求項２の発明によれば、同期対象システムの撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期して前記可変周期信号発生器が生成するフレーム同期タイミング信号を、総合遅延時間計測を目的とすることの以外に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るタイミング信号生成器のブロック構成図。
【図２】位相マーカの光源素子の配置の例。
【図３】位相マーカ像の例を含めたタイミング信号生成器の模式的構成図。
【図４】可変周期信号発生器の構成図。
【図５】位相マーカの点灯信号を生成する点灯制御器の構成図。
【図６】シャッタ開口期間と位相マーカの点灯期間との関係で決まる位相マーカ像のパターンの説明図（シャッタ開口は１回）。
【図７】同期タイミング信号生成器を位相同期系として扱う時の位相比較器特性を表す図
【図８】位相誤差と点灯パターンの関係の説明図（位相マーカの点灯周期が短い）
【図９】位相誤差と点灯パターンの関係の説明図（位相マーカの点灯周期が長い）
【図１０】シャッタ開口期間と位相マーカの点灯期間との関係で決まる位相マーカ像のパターンの説明図（シャッタ開口は複数回）。
【図１１】フレーム同期タイミング信号を生成できて総合遅延時間を測定した結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係る同期タイミング信号生成器および同期タイミング信号生成方法について、図面を参照して説明する。図１はタイミング信号生成器のブロック構成を示し、図２は位相マーカの光源素子の配置の例を示し、図３はタイミング信号生成器の模式的構成を示し、図４は可変周期信号発生器のブロック構成を示し、図５は点灯制御器のブロック構成を示し、図６ではシャッタ開口１回の場合のシャッタ開口期間と位相マーカの点灯期間との関係で決まる位相マーカ像の点灯パターンを示し、図７は同期タイミング信号生成器を位相同期系として扱う時の位相比較器特性を表し、図８、図９は位相誤差と点灯パターンの関係を示し、図１０ではシャッタ開口複数回の場合のシャッタ開口期間と位相マーカの点灯期間との関係で決まる位相マーカ像の点灯パターンを示し、図１１は同期タイミング信号生成器および同期タイミング信号生成方法を同期式点滅マーカ法に適用して総合遅延時間を計測できている例である。
【００１８】
また、図４、図５において、破線枠による囲いは信号および作用を示し、それを含有する機器（実線枠により囲ってある）の内部で発生するものである。図中の符号は、信号、作用、調整設定に注目したものである。図６、図１０において、信号、作用に関してその存在の順番に依って符号を変える必要のあるものは符号の前に文字「＃」を付与して記述することとする。（例、図６におけるシャッタ開口期間＃６ｓｕ、＃６ｓｙ、＃６ｓｗ）
【００１９】
図１に示すように、同期対象システム９０は、撮影地Ａに配置された撮影ビデオカメラ９１と、撮影ビデオカメラ９１によって撮像された映像のフレームを伝送する映像伝送手段または処理する映像処理手段９２（以下、映像伝送路９２とも称する）と、投影地Ｂに配置され映像伝送路９２によって伝えられた映像を提示する映像提示装置９３とを備えている。
【００２０】
この映像提示装置９３は、総合遅延時間を計る対象としての提示装置であってもよく、そうでなくてもよい。たとえば、ビデオカメラに付属しているモニタ画面や、ビデオカメラを内蔵しているノート型コンピュータのモニタ画面を、映像提示装置９３とすることができる。これらビデオカメラが撮った映像が映像提示装置９３とは別個の映像提示装置に映されていて、この別個の映像提示装置が総合遅延時間を計る対象とされていてもよい。このような場合には、映像伝送路９２はビデオカメラとモニタ画面を一体で有している機器内に存在し、同期対象システム９０はこのビデオカメラとモニタ画面を一体で有している単体の機器であることになる。
【００２１】
図１において、太い矢印は位相マーカ４の点灯状態を表す情報がタイミング信号生成器１と同期対象システム９０との間で同期対象システム９０が伝送する映像を介してやり取りされる様子を表す。
【００２２】
タイミング信号生成器１は、既存の同期対象システム９０との間で同期信号の授受を行わずに、同期対象システム９０の撮影ビデオカメラ９１のフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力する。
【００２３】
このために、タイミング信号生成器１は、前記位相マーカ４の点灯状態を調整することによって前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力するようにした負帰還制御系を構成している。
【００２４】
図１、図３、図４、図５に示すように、負帰還制御系を構成するためにタイミング信号生成器１は、撮影地Ａに配置されてデータ受信器７１によって受信した位相マーカの点灯程度の測定値（以下、点灯度と呼ぶ）ＭＶを調整し基本周期信号発振器２２に依って基本周期信号ＸＯＳを出力する可変周期信号発生器２と、基本周期信号ＸＯＳを基にして点灯信号ＰＭＳ並びにフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを生成する点灯制御器３と、点灯信号ＰＭＳに従って点灯する位相マーカ４と、提示地Ｂに設置されて同期対象システム９０の映像提示装置９３が提示する位相マーカ４の像から位相マーカ４ａの点灯度ＭＶを測定する点灯センサ５と、人６１が目視によって測定した点灯度ＭＶを入力する点灯度入力器６２と、点灯センサ５からの出力かもしくは点灯度入力器６２からの出力かのいずれかを選択してデータ送信器７３へ送る選択器６３と、データ送信器７３からのデータを撮影地Ａに配置されたデータ受信器７１に伝送する伝送路７２（以下、データ伝送手段７２とも称する）と、を備えている。
【００２５】
なお、同期対象システム９０の構造に依存して、単一機器内において同期対象システム９０を構成している場合や、撮影ビデオカメラ９１と映像提示装置９３とが近接して配置されている場合には、撮影地Ａと提示地Ｂは遠隔に存在することにはならない。
【００２６】
（位相マーカ）
次に、図２を参照して、位相マーカ４の構成と機能を説明する。図２には、個数Ｎの光源から成る光源群４２が横向きに配置されている様子を表してある。
【００２７】
光源群４２中の１個の光源の点灯は左端に配置されてある光源４１Ｌから時間とともに右端に配置されてある光源４１Ｒに順次移行して行く。光源４１Ａは点灯中であることを表してある。光源群４２の個々の光源は、点灯した後に送り時間間隔ＳＴＴが経過すると消灯する。したがって、位相マーカ４の光源群４２の光源がすべて点灯する延べ時間は、光源の個数Ｎと送り時間間隔ＳＴＴとの積に等しくなる。位相マーカ４の光源素子の点灯制御の詳細は後述する。（図５参照）
【００２８】
図３において、位相マーカ４は一方の端の光源４１Ｌから他方の端の光源４１Ｒまで、例として、２０個の光源から構成された光源群４２を持つとし、さらに例として、光源４１Ｂが点灯中であることを描いてある。
【００２９】
おなじく図３において、撮像フレームを構成するための走査の方向と平行に位相マーカ４が設置され、映像提示装置９３の画面には位相マーカ４の像４ａが表示されていて、位相マーカ４の光源の複数が点灯状態にあることを映像提示装置９３が提示している様子を表してある。また、点灯センサ５において、位相マーカ４の光源群４２の像（以下、位相マーカ像と呼ぶ）４２ａを点灯センサ５の入力部ビデオカメラ５１が感知して感知フレーム５２を取得し、この感知フレーム５２に写っている位相マーカ像４２ａの像４２ａａを画像処理して点灯状態にある光源の像の数を計数して点灯度ＭＶを算出し、この点灯度ＭＶを選択器６３に送っている様子を表してある。ただし、図３はタイミング信号生成器１の動作原理を模式的に示したものであり、人６１が目視によって点灯度ＭＶを測定し点灯度値入力器を介して選択器６３に送る場合の接続を略してある。
【００３０】
タイミング信号生成器１は、上述の構成のもとで、位相マーカ像４２ａにおいて点灯状態にある光源の像の数を点灯センサ５もしくは人６１によって測定して点灯度ＭＶとし、この点灯度ＭＶを可変周期信号発生器２に送り、点灯度ＭＶが変化しないようにするために可変周期信号発生器２が生成する基本周期信号ＸＯＳの周期を負帰還制御によって調整する。
【００３１】
また、タイミング信号生成器１は、点灯度ＭＶが時間経過によって変化しない状態にある間は、基本周期信号ＸＯＳの存在時刻から位相調整値ＰＣＶだけ遅れたフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを、撮影ビデオカメラ９１のフレームタイミングに同期している信号として点灯制御器３から出力する。位相調整値ＰＣＶの設定の詳細は後述する。（図５乃至図１０参照）
【００３２】
（可変周期信号発生器）
次に、図４を参照して、可変周期信号発生器２における基本周期信号ＸＯＳの周期を調整する方法について説明する。データ受信器７１は位相マーカ像４２ａの点灯度ＭＶを受信して、可変周期信号発生器２の制御特性調整器２１に入力する。制御特性調整器２１は負帰還制御によって基本周期信号ＸＯＳの周期を調整するための制御応答特性を調整するためのものであり、図１で示した閉ループを構成する際に安定な制御を行うことができるように制御特性ＣＴＶを設定できるようにしてある。
【００３３】
制御特性調整器２１は、生成周期調整信号ＤＡＳを出力して基本周期信号発振器２２の生成する基本周期信号ＸＯＳの周期を調整する。基本周期信号発振器２２は電圧制御発振器であって、基本周期信号ＸＯＳの周期の変化量は生成周期調整信号ＤＡＳの大きさに比例する。すなわち、生成周期調整信号ＤＡＳの大きさが時間経過とともに変化しなければ基本周期信号ＸＯＳの周期は変化しない。
【００３４】
（点灯制御器）
次に、図５を参照して、点灯制御器３における点灯信号ＰＭＳの生成方法とフレーム同期タイミング信号ＦＳＴの生成方法について説明する。
【００３５】
位相マーカ４が点灯を開始することの周期は、基本周期信号ＸＯＳの周期と等しく、基本周期信号ＸＯＳが存在する時刻から点灯開始遅れＳＯＴだけ経過した後に光源４１Ｌが点灯を開始するように、点灯制御器３の中の点灯信号生成器３１が点灯信号ＰＭＳを生成し、位相マーカ４を駆動する。点灯開始遅れＳＯＴは点灯制御器３において設定する。
【００３６】
そして、点灯信号ＰＭＳが位相マーカ４に向けて送出され、光源４１Ｌが点灯する。光源４１Ｌは送り時間間隔ＳＴＴの間は点灯が続き、その後に光源４１Ｌの右の光源が点灯を開始するように点灯信号ＰＭＳが変化する。以降、光源４１Ｒまで点灯状態にある光源が順次移っていく。
【００３７】
このとき、点灯開始遅れＳＯＴと送り時間間隔ＳＴＴを調整することで撮影ビデオカメラ９１のシャッタ開口と位相マーカ４の点灯との位相関係を調整することができる。（図６、図１０参照）
【００３８】
さらにまた、点灯制御器３は点灯信号ＰＭＳを生成することとは別に、基本周期信号ＸＯＳの存在時刻から位相調整値ＰＣＶだけ経過した時刻にフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを出力する。位相調整値ＰＣＶを調整することで、フレーム同期タイミング信号ＦＳＴの位相を撮影ビデオカメラ９１のフレームタイミングに合わせることができる。撮影ビデオカメラ９１のフレームタイミングとしては、撮影ビデオカメラ９１が出力しているであろう垂直同期タイミングを想定できる。
【００３９】
（撮影カメラが撮像フレームを１回のシャッタ開口で取得している場合）
図６を参照して、１回のシャッタ開口で撮像フレームを取得する撮影ビデオカメラ９１でもって位相マーカ４の光源群４２を撮像した場合について、撮影ビデオカメラ９１のシャッタ開口期間と光源群４２の全光源の点灯延べ時間ＳＰＭとの重なり状況に依存して、映像提示装置９３において光源群４２の各々の光源の像の点滅状態が異なることを説明する。１回のシャッタ開口で撮像フレームを取得するビデオカメラの例としてはＣＣＤ素子を撮像部に使用しているカメラがある。
【００４０】
図６においては、各機器の動作の相互関連を各機器に関連づけて説明するため、撮影ビデオカメラ９１をＱＭＡ、撮影ビデオカメラＱＭＡのシャッタをＳＨＴ、位相マーカ４をＰＭＫ、位相マーカ像４２ａをＰＭＰ、位相マーカ像ＰＭＰ中に見られるの光源群４２の像の点灯パターンをＱＭＦによって表してある。すなわち、これらの符号は、機器に関連して時間変化する様子に注目してつけられた符号である。
【００４１】
また、撮影ビデオカメラＱＭＡのシャッタ開口期間の長さはＳＱＭと表してあり、開口の周期、すなわち、フレームタイミングの周期はＰＱＭと表してある。＃６ｓｕ、＃６ｓｙ、＃６ｓｗは個々のシャッタ開口期間を区別するために付与した呼称である。またさらに、基本周期信号ＸＯＳの周期はＰＸＯと表してある。＃６ｍｕ、＃６ｍｙ、＃６ｍｗは光源群４２の全点灯期間（全点灯期間の長さは点灯延べ時間ＳＰＭに同じ）を区別するために付与した呼称である。
【００４２】
時間変化する様子に注目してつけられた符号は図１０においても同様である。
【００４３】
図６を再度参照して、シャッタ開口ＳＨＴの期間と光源群４２の全点灯期間との重なり方の違いに依存して、映像提示画面９３上に提示される位相マーカ像ＰＭＰは異なる点灯パターンＱＭＦになるので、図６における撮像フレーム出力＃６ｆｕで模式的に示した点灯パターンを左方光源像点灯パターンＰＴｕと、撮像フレーム出力＃６ｆｙで模式的に示した点灯パターンを中央部光源像点灯パターンＰＴｙと、撮像フレーム出力＃６ｆｗで模式的に示した点灯パターンを右方光源像点灯パターンＰＴｗと呼ぶことにする。
【００４４】
すなわち、左方光源像点灯パターンＰＴｕは左方に配置された光源素子が点灯し右方に配置された光源素子が消灯している像である。中央部光源像点灯パターンＰＴｙは中央付近に配置された光源素子が点灯し左方及び右方に配置された光源素子が消灯している像である。右方光源像点灯パターンＰＴｗは右方に配置された光源素子が点灯し左方に配置された光源素子が消灯している像である。
【００４５】
シャッタ開口期間＃６ｓｕにおいて、シャッタ開口後に光源４２の点灯期間＃６ｍｕが始まり、シャッタ閉口後に点灯期間＃６ｍｕが終了する。シャッタ閉口後に点灯する光源の像は、シャッタ開口期間中は消灯の状態が撮影ビデオカメラＱＭＡによって撮像されたものになる。したがって、映像提示装置９３において提示される位相マーカ像ＰＭＰは左方光源像点灯パターンＰＴｕを示すことになる。
【００４６】
シャッタ開口期間＃６ｓｙにおいて、シャッタ開口前に光源４２の点灯期間＃６ｍｙが始まり、シャッタ閉口後に点灯期間＃６ｍｙが終了する。したがって、映像提示装置９３において提示される位相マーカ像ＰＭＰは中央部光源像点灯パターンＰＴｙを示すことになる。
【００４７】
シャッタ開口期間＃６ｓｗにおいて、シャッタ開口前に光源４２の点灯期間＃６ｍｗが始まり、シャッタ閉口前に点灯期間＃６ｍｗが終了する。したがって、映像提示装置９３において提示される位相マーカ像ＰＭＰは右方光源像点灯パターンＰＴｗを示すことになる。
【００４８】
位相マーカ像４２ａには図６に示した点灯パターンＱＭＦの他に２パターンがある。その一つは、撮影ビデオカメラＱＭＡのシャッタ開口期間と位相マーカＰＭＫの点灯期間との重なりが無い撮像フレームにおいて発現する。このパターンでは位相マーカ像ＰＭＰは全ての光源が消灯状態にある。以下、これを全光源像消灯パターンＰＴｘと呼ぶことにする。また他の一つは、シャッタ開口期間内において位相マーカＰＭＫが点灯を開始し、かつ、全光源が点灯を終了するような撮像フレームにおいて発現する。このパターンでは位相マーカ像４２ａは全ての光源が点灯状態にある。以下、これを全光源像点灯パターンＰＴａと呼ぶことにする。
【００４９】
これらの５パターン、すなわち、左方光源像点灯パターンＰＴｕ、中央部光源像点灯パターンＰＴｙ、右方光源像点灯パターンＰＴｗ、全光源像点灯パターンＰＴａ及び全光源像消灯パターンＰＴｘに関して、点灯状態にある光源の像と消灯状態にある光源の像がパターン内に共に存在するのは左方光源像点灯パターンＰＴｕ、中央部光源像点灯パターンＰＴｙ、右方光源像点灯パターンＰＴｗのいずれかのみである。
【００５０】
したがって、基本周期信号ＸＯＳの位相と撮影ビデオカメラＱＭＡのフレームタイミングの位相が一致しているかどうかについて知ることができるのは、これら左方光源像点灯パターンＰＴｕ、中央部光源像点灯パターンＰＴｙ、右方光源像点灯パターンＰＴｗのいずれかである。全光源像点灯パターンＰＴａ及び全光源像消灯パターンＰＴｘは位相が一致していない状態においても発現する。
【００５１】
基本周期信号ＸＯＳの周期ＰＸＯと撮影ビデオカメラＱＭＡのフレームタイミングの周期ＰＱＭが等しくなければ、映像提示装置９３上において位相マーカ像ＰＭＰは時間経過に従って異なる上述の点灯パターンＱＭＦを順次示していくことになる。
【００５２】
しかし、基本周期信号ＸＯＳとフレームタイミングの周期ＰＱＭとが等しければ、点灯パターンＱＭＦが時間経過によっても変化しないだけでなく、位相マーカ像ＰＭＰにおいて点灯状態を示している光源の像の数、あるいは、消灯状態を示している光源の像の数も変化しない。
【００５３】
すなわち、位相マーカ像ＰＭＰにおいて点灯状態を示している光源の像の数が点灯度ＭＶとなる。このほか、点灯状態を示している光源の像の数と消灯状態を示している光源の像の数の比を点灯度ＭＶとすることができる。
【００５４】
（点灯センサ）
図３を再度参照して、点灯度ＭＶの取得を説明する。負帰還制御を行うために点灯センサ５は、入力部ビデオカメラ５１が映像提示装置９３の画面を撮って感知フレーム５２を取得し、この感知フレーム５２に写っている光源群４２の像４２ａの像４２ａａ、すなわち、位相マーカ像ＰＭＰの像を画像処理して点灯状態にある光源の像の数を計数し、点灯度ＭＶを算出する。
【００５５】
（負帰還制御）
そして、点灯センサ５もしくは人６１が位相マーカ像ＰＭＰから点灯度ＭＶを得て周期ＰＱＭと周期ＰＸＯとが一致するようにするには、シャッタ開口のタイミングに着目して中央部光源像点灯パターンＰＴｙもしくは右方光源像点灯パターンＰＴｗとなるようにするか、シャッタ閉口のタイミングに着目して左方光源像点灯パターンＰＴｕもしくは中央部光源像点灯パターンＰＴｙとなるようにし、かつ、映像提示装置９３において点灯度ＭＶが時間経過とともに変化することなく提示されるように負帰還制御する。
【００５６】
ところで、この負帰還制御においては、撮影ビデオカメラＱＭＡのシャッタ開口が位相マーカＰＭＫの光源点灯状況を標本化していること、すなわち、乗算していることに等しいので、乗算型位相比較器を持つ位相同期系（一般にＰＬＬとも称される）の負帰還制御と同一である。したがって、負帰還制御については位相同期系に使われている技術を利用できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】高橋豊「ＰＬＬを個別部品で組むための知識［１］〜［１０］」電子展望半導体技術、第１１巻１１号９３頁（昭和４９年）〜第１２巻１１号８４頁（昭和５０年）
【００５７】
（位相誤差）
図６、図７、図８、図９を参照して、撮影ビデオカメラＱＭＡのシャッタＳＨＴが開口する時刻から位相マーカＰＭＫの左端の光源４１Ｌが点灯開始する時刻までに経過する時間と点灯度ＭＶとの関係を説明する。この撮影ビデオカメラＱＭＡのシャッタＳＨＴの開口時刻から位相マーカＰＭＫの点灯時刻までに経過する時間は、撮影ビデオカメラＱＭＡのシャッタ開口繰返し周期と位相マーカ位相ＰＭＫの点灯繰返し周期に着目して取り扱うと、位相同期系における位相誤差にほかならない。図７における符号ＰＥＲが位相誤差であり、点灯度ＭＶは位相誤差ＰＥＲに対する位相比較器出力であって、図７は位相比較器特性を表していることになる。
【００５８】
そして、シャッタＳＨＴの開口期間と位相マーカＰＭＫの点灯期間が重なっている期間に点灯した位相マーカＰＭＫの光源の数が点灯度ＭＶで、点灯度ＭＶは位相比較器出力である。
【００５９】
図８は、シャッタＳＨＴの開口の周期ＰＱＭに比べて位相マーカＰＭＫの点灯周期ＰＸＯが短い場合の点灯パターンＱＭＦの変化の様子であり、時間経過とともに全光源像消灯パターンＰＴｘ、左方光源像点灯パターンＰＴｕ、全光源像点灯パターンＰＴａ、右方光源像点灯パターンＰＴｗ、そして、全光源像消灯パターンＰＴｘの順に変化する。このとき、シャッタＳＨＴの開口期間が位相マーカＰＭＫの点灯期間よりも短い場合には、全光源像点灯パターンＰＴａを経由せずに中央部光源像点灯パターンＰＴｙを経由する。
【００６０】
右方光源像点灯パターンＰＴｗとなるのは、図６におけるシャッタ開口期間＃６ｓｗと位相マーカ点灯期間＃６ｍｗで示した関係の状態にある場合で、位相誤差ＰＥＲは負の値となっている。
【００６１】
また一方、シャッタＳＨＴの開口の周期ＰＱＭに比べて位相マーカＰＭＫの点灯周期ＰＸＯが長い場合には、点灯パターンＱＭＦの変化の様子は図９となり、時間経過とともに全光源像消灯パターンＰＴｘ、右方光源像点灯パターンＰＴｗ、中央部光源像点灯パターンＰＴｙ、左方光源像点灯パターンＰＴｕ、そして、全光源像消灯パターンＰＴｘの順に変化する。このとき、シャッタＳＨＴの開口期間が位相マーカＰＭＫの点灯期間よりも長い場合には、中央部光源像点灯パターンＰＴｙを経由せずに全光源像点灯パターンＰＴａを経由する。
【００６２】
とくに、シャッタＳＨＴの開口期間が位相マーカＰＭＫの点灯期間に等しい場合には、中央部光源像点灯パターンＰＴｙは発現しない。
【００６３】
以上において説明した点灯度ＭＶを、データ送信器７３がデータ伝送手段７２を通じて可変周期信号発生器２に送り、点灯度ＭＶが定常的に一定であるように負帰還制御する。
【００６４】
位相同期系を構成するために必要なループフィルタの機能は、制御特性調整器２１において実装する。また、自動制御系としてのダンピングファクタと自然角周波数は制御特性ＣＴＶで設定する。この制御特性ＣＴＶは同期対象システム９０に依って異なるものにできる。
【００６５】
あるいは、人６１が映像提示装置９３の画面上で描かれる光源４２の像４２ａすなわち位相マーカ像ＰＭＰを目視して、左方光源像点灯パターンＰＴｕ、中央部光源像点灯パターンＰＴｙもしくは右方光源像点灯パターンＰＴｗとなるように、点灯度ＭＶを点灯度値入力器を介して可変周期信号発生器２に送り、負帰還制御が可能である。
【００６６】
（シャッタ開口期間が長い撮影ビデオカメラを対象とする場合）
ただし、シャッタＳＨＴの開口期間が長い撮影ビデオカメラＱＭＡに対しては、中央部光源像点灯パターンＰＴｙとなるように撮像フレームを撮るためには、位相マーカＰＭＫの光源の送り時間間隔ＳＴＴを長くする必要があり、負帰還制御のための分解能が悪くなるので現実的ではない。これを避けるために送り時間間隔ＳＴＴを短くして光源の数Ｎを多くすることは、位相マーカ像ＰＭＰの像を画像処理して点灯度ＭＶを算出する際に個々の光源像の識別が困難になる。そこで、シャッタＳＨＴの開口期間が長い撮影ビデオカメラＱＭＡを対象とする場合は、隣り合った撮像フレームに跨がった期間において位相マーカＰＭＫが点灯するようにし、特徴的な点灯パターンＱＭＦが発現するようにして負帰還制御を行うことにする。（図１０参照）
【００６７】
（撮影ビデオカメラの撮像フレームを複数回のシャッタ開口で取得している場合）
ところで、ＣＭＯＳ素子を撮像部に使っているビデオカメラでは、走査方向に等価的に分割線を引いて撮像フレームを複数葉に分割し、分割数に等しい回数の走査によってデータを読み出し、撮像フレーム１枚を構築しているものがある。
【００６８】
その上、この種類のビデオカメラの場合には、シャッタ開口期間の長さはフレームタイミングの周期ＰＱＭの値にほぼ等しいので、走査によるデータ読出しに要す期間を除いて常に開口していることと同じであるとして扱うことになる。すなわち、シャッタＳＨＴの開口期間が長い撮影ビデオカメラＱＭＡを対象とする場合と同じであり、隣り合った撮像フレームに跨がった期間において位相マーカＰＭＫが点灯するようにする。
【００６９】
図１０を参照して、複数回の走査によって撮像フレームを構築している撮影ビデオカメラＱＭＡが撮像フレームを構築する様子を説明し、併せて、隣り合った撮像フレームに跨がった期間において位相マーカＰＭＫが点灯するようにして特徴的な点灯パターンＱＭＦを発現させる様子を説明する。
【００７０】
撮像フレーム出力＃７ｆｕのためのシャッタ開口はシャッタ開口期間＃７ｓｕにおいて発生し、撮像フレームＦＬＭ上端から下端に向って撮像素子からデータを順次読み出して１枚の撮像フレームを構築する。
【００７１】
同様にして、撮像フレーム出力＃７ｆｙのためのシャッタ開口は期間＃７ｓｙにおいて発生し、そして、撮像フレーム出力＃７ｆｗのためのシャッタ開口は期間＃７ｓｗにおいて発生する。
【００７２】
撮影ビデオカメラＱＭＡのフレームタイミングと位相マーカＰＭＫの点灯期間の時間関係、すなわち、位相関係が同じであっても、位相マーカＰＭＫを写す際の撮像フレームＦＬＭ上の位置に依存して点灯パターンＱＦＭが異なる。図１０は撮像フレームＦＬＭの中央に写るように位相マーカＰＭＫを配置した場合で、この場合を表すために、位相マーカには符号ＰＭＫｃを付与してあり、撮像素子には符号ＣＭＳｃを付与してある。
【００７３】
撮像フレームＦＬＭの中央で位相マーカＰＭＫｃを写す撮影ビデオカメラＱＭＡの撮像素子ＣＭＳｃは、たとえば、シャッタ開口期間＃７ｓｙにおいては期間＃７ｓｙｃの間はシャッタを開いている。
【００７４】
したがって、位相マーカＰＭＫｃの点灯＃７ｍｙが期間＃７ｓｙｃと期間＃７ｓｗｃにまたがるように基本周期信号ＸＯＳの位相を調整できれば、期間の重なり＃７ｍｙｆの間に点灯した光源を撮影ビデオカメラＱＭＡが期間＃７ｓｙにおいて写し、撮像フレーム出力＃７ｆｙは左方光源像点灯パターンＰＴｕとなる。そして、期間の重なり＃７ｍｙｅの間に点灯した光源によって撮像フレーム出力＃７ｆｗは右方光源像点灯パターンＰＴｗとなる。結果として、映像提示装置９３の画面上では、位相マーカ像ＰＭＰは左方光源像点灯パターンＰＴｕと右方光源像点灯パターンＰＴｗの連続したひと組になって描かれ、特徴的な点灯パターンＱＭＦが発現する。
【００７５】
ところが、撮影ビデオカメラＱＭＡのすべてのフレームタイミングについて位相マーカＰＭＫｃが点灯すれば、上述の左方光源像点灯パターンＰＴｕと右方光源像点灯パターンＰＴｗは出現せず、すべての光源の像が点灯状態になっている全光源像点灯パターンＰＴａに必ずなってしまうので、シャッタ開口期間＃７ｓｕにおいては位相マーカＰＭＫｃが点灯しないようにしておかなければならない。
【００７６】
もし、位相マーカＰＭＫｃが点灯しないようにしておくことができれけば、映像提示装置９３の画面上では、左方光源像点灯パターンＰＴｕ、右方光源像点灯パターンＰＴｗが組となって連続して描画されるので、点灯度ＭＶを取得することができる。
【００７７】
また、この場合には人６１にとっては、左方光源像点灯パターンＰＴｕ、右方光源像点灯パターンＰＴｗの連続描画がチラついて見え、点灯度ＭＶを知ることができる。
【００７８】
そこで、位相マーカＰＭＫが点灯しないフレームタイミングが発生するように、図５における周期間引き数ＳＣＴを設定する。周期間引き数ＳＣＴを１に設定すれば、基本周期信号ＸＯＳの２回につき１回の点灯信号ＰＭＳ生成が行われ、左方光源像点灯パターンＰＴｕと右方光源像点灯パターンＰＴｗの連続した組が発現する。なおもし、周期間引き数ＳＣＴを２以上に設定すれば、左方光源像点灯パターンＰＴｕと右方光源像点灯パターンＰＴｗの組に加えて、全光源像消灯パターンＰＴｘが発現するようになる。
【００７９】
以上によって、シャッタＳＨＴの開口期間が長い撮影ビデオカメラＱＭＡを持つ同期対象システム９０であっても負帰還制御が可能である。
【００８０】
すなわち、位相マーカＰＭＫの写った撮像フレームＦＬＭを複数回のシャッタ開口で取得する撮影ビデオカメラＱＭＡを持つ同期対象システム９０であっても、位相マーカＰＭＫの配置に留意して負帰還制御が可能である。
【００８１】
（フレーム同期タイミング信号の生成）
撮影ビデオカメラＱＭＡのフレームタイミングと基本周期信号ＸＯＳについて位相が一致するように負帰還制御を行う際には、点灯開始遅れＳＯＴが位相マーカＰＭＫの点灯開始時刻の調整時に有用である。そして、位相が一致している状態にあると、この点灯開始遅れＳＯＴと送り時間間隔ＳＴＴを使ってシャッタ開口時刻及びシャッタ閉口時刻を算出することができる。
【００８２】
また、点灯制御器３が持っている位相調整器３２によって、基本周期信号ＸＯＳとは位相調整値ＰＣＶだけ位相の異なるフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを生成し、出力することができる。
【００８３】
図２を再度参照して、位相マーカ４の光源群４２において各光源の点灯が光源４１Ｒから始まって光源４１Ｌで終わるように点灯信号ＰＭＳを生成することができるが、この場合であってもフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを同様にして生成できる。
【００８４】
以上で説明した方法によって、同期タイミング信号生成器１は、撮影ビデオカメラＱＭＡのフレームタイミングに同期しているフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを、同期対象システムとの間で同期信号を授受することなく生成して出力することができる。フレーム同期タイミング信号ＦＳＴを用いることで同期式点滅マーカ法によって総合遅延時間を計測することができる。
【実施例】
【００８５】
次に、具体的な実施例を説明する。図１１は上述の同期タイミング信号生成器１によって撮影ビデオカメラ９１のフレームタイミングに同期しているフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを生成し、同期式点滅マーカ法における撮影ビデオカメラ９１のフレームタイミングに用いて、撮影ビデオカメラ９１が撮像した全撮影フレームについて総合遅延時間特性を詳細に測定できた例である。
【００８６】
図１１を得た実施例における同期対象システム９０の構成は、撮影ビデオカメラ９１をＮＴＳＣビデオカメラ（ただしディジタルテレビ仕様）とし、映像伝送路９２についは撮影から提示までの順に、ＩＥＥＥ１３９４ａ、ＬＩＮＵＸをオペレーティングシステムとするサーバコンピュータ上のＤＶＴＳ（ディジタルテレビ転送システム）送信ソフトウェア、１００ＢＡＳＥ−ＴＸイーサネット、ＬＩＮＵＸをオペレーティングシステムとするクライアントコンピュータ上のＤＶＴＳ受信ソフトウェア、ＤＶＴＳ−コンポジット信号変換器とし、映像提示装置９３は液晶ディスプレイとした。
【００８７】
この同期対象システム９０は同一の室内で構築し、同期タイミング信号生成器１も同じ室内に設置した。そして、総合遅延時間は同期対象システム９０を対象として計測した。すなわち、総合遅延時間を計測したシステムと同期対象システム９０とは同一とした。
【００８８】
基本周期信号ＸＯＳの周期ＰＸＯを調整して、その値を１６．６８３２ｍｓに設定できた。この値は同期対象システム９０においてはインターレース伝送が採用されていることを示している。また、総合遅延時間の計測時に取得できた同期対象システム９０フレームタイミングの周期ＰＱＭは１６．６８３５ｍｓであった。
【００８９】
上記の計測で得た基本周期信号ＸＯＳの周期ＰＸＯと同期対象システム９０フレームタイミングの周期ＰＱＭとの差は残留誤差であり、その大きさは０．０００３ｍｓであって正の値である。
【００９０】
図１１において、総合遅延時間が鋸歯状に変化しているのは、同期対象システム９０においてフレームタイミングが撮影ビデオカメラ９１から映像提示装置９３に向けて伝送されていないためである。また、総合遅延時間が全体的に時間経過とともに増加しているのは、基本周期信号ＸＯＳの周期ＰＸＯを撮影ビデオカメラＱＭＡのフレームタイミングの周期ＰＱＭに完全に一致することができておらず、正の値の残留誤差によって基本周期信号ＸＯＳの周期ＰＸＯの方が短くなったためである。同図において、傾きＩＮＬの大きさは残留誤差の大きさに起因していた。
【００９１】
以上で考察したように、基本周期信号ＸＯＳの周期ＰＸＯにわずかな残留誤差があったが、同期対象システム、すなわち、総合遅延時間の計測対象システムとの間で同期信号を授受することなくフレーム同期タイミング信号を生成して、総合遅延時間を計測できている。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上詳述したように、本発明は、既存の実時間映像伝送システム、または、実時間映像処理システムにおける撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期しているフレーム同期タイミング信号を、当該システムとの間で同期信号の授受を行わずに独立に生成して出力できるようにしたもので、総合遅延時間の詳細な特性取得のための非侵襲な計測を可能にするものである。総合遅延時間を計測することは、多くの実時間映像伝送システム、または、実時間映像処理システムの評価において重要であり、本発明はこれらシステムの発展・改良に寄与するものとして有用である。
【００９３】
また、総合遅延時間の計測のためだけでなく、フレーム同期タイミング信号を非侵襲に生成できる新しい技術を提供するものであるので、広範囲な利用が可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１ タイミング信号生成器
２ 可変周期信号発生器
２１ 制御特性調整器（可変周期信号発生器に存在の）
２２ 基本周期信号発振器（可変周期信号発生器に存在の）
３ 点灯制御器
３１ 点灯信号生成器（点灯制御器に存在の）
３２ 位相調整器（点灯制御器に存在の）
４ 位相マーカ
４ａ 像（位相マーカの）
４ａａ 像（位相マーカの像の）
４１Ａ 光源（位相マーカにおいて点灯中の）
４１Ｂ 光源（位相マーカにおいて点灯中の）
４１Ｌ 光源（位相マーカの左端の）
４１Ｌａ 像（位相マーカの左端の光源の）
４１Ｌａａ 像（位相マーカの左端の光源の像の）
４１Ｒ 光源（位相マーカの右端の）
４１Ｒａ 像（位相マーカの右端の光源の）
４１Ｒａａ 像（位相マーカの右端の光源の像の）
４２ 光源群（位相マーカとしての）
４２ａ 像（位相マーカとしての光源群の）
４２ａａ 像（位相マーカとしての光源群の像の）
５ 点灯センサ
５１ 入力部ビデオカメラ（点灯センサに存在の）
５２ 感知フレーム（点灯センサに存在の入力部ビデオカメラが出力する）
６１ 人（点灯センサにとって代わる）
６２ 点灯度入力器（人が点灯度を入力するのに使う）
６３ 選択器（点灯センサの出力か点灯度入力器の出力かを選択する）
７１ データ受信器（撮影地に存在の）
７２ 伝送路（提示地から撮影地へデータ伝送するための）
７３ データ送信器（提示地に存在の）
９０ 実時間映像伝送システムまたは実時間映像処理システム（同期対象システム）
９１ 撮影ビデオカメラ（同期対象システムの）
９２ 映像伝送手段または映像処理手段（同期対象システムの）
９３ 映像提示装置（同期対象システムの）
Ａ 撮影地
Ｂ 提示地
ＣＭＳｃ 撮像素子（撮影ビデオカメラの）
ＣＴＶ 制御特性（負帰還制御を行う制御特性調整器に設定の）
ＤＡＳ 生成周期調整信号（制御特性調整器が生成する）
ＦＬＭ 撮像フレーム（撮影ビデオカメラの）
ＦＳＴ フレーム同期タイミング信号（点灯制御器の出力としての）
ＩＮＬ 傾き（総合遅延時間の計測結果の時間経過による全体的な）
ＭＶ 点灯度（点灯センサもしくは人が出力する）
Ｎ 個数（位相マーカの光源の）
ＰＣＶ 位相調整値（位相調整器に設定の）
ＰＥＲ 位相誤差（タイミング信号生成器を位相同期系として扱った場合の）
ＰＭＫ 位相マーカ
ＰＭＫｃ 位相マーカ（フレーム中央に配置の）
ＰＭＰ 位相マーカ像（同期対象システムの映像提示装置の画面上の）
ＰＭＳ 点灯信号（点灯信号生成器が生成する）
ＰＱＭ 周期（撮影ビデオカメラのフレームタイミングの）
ＰＴａ 点灯パターン（位相マーカ像の）
ＰＴｕ 点灯パターン（位相マーカ像の）
ＰＴｗ 点灯パターン（位相マーカ像の）
ＰＴｘ 点灯パターン（位相マーカ像の）
ＰＴｙ 点灯パターン（位相マーカ像の）
ＰＸＯ 周期（基本周期信号の）
ＱＭＡ 撮影ビデオカメラ（同期対象システムの）
ＱＭＦ 撮影フレームにおける点灯パターン（同期対象システムの）
ＳＣＴ 周期間引き数（点灯信号生成器に設定の）
ＳＨＴ シャッタ（撮影ビデオカメラの）
ＳＯＴ 点灯開始遅れ（点灯信号生成器に設定の）
ＳＰＭ 点灯期間（位相マーカの）
ＳＱＭ シャッタ開口期間（撮影ビデオカメラの）
ＳＴＴ 送り時間間隔（点灯信号生成器に設定の）
ＸＯＳ 基本周期信号（可変周期信号発振器が生成する）
ｒ 選択器接点（選択器に存在の）
ｓ 選択器接点（選択器に存在の）
＃６ｆｕ 撮像フレーム出力（撮影ビデオカメラの）
＃６ｆｙ 撮像フレーム出力（撮影ビデオカメラの）
＃６ｆｗ 撮像フレーム出力（撮影ビデオカメラの）
＃６ｓｕ 開口期間（シャッタの）
＃６ｓｙ 開口期間（シャッタの）
＃６ｓｗ 開口期間（シャッタの）
＃６ｍｕ 点灯期間（位相マーカの）
＃６ｍｙ 点灯期間（位相マーカの）
＃６ｍｗ 点灯期間（位相マーカの）
＃７ｆｕ 撮像フレーム出力（撮影ビデオカメラの）
＃７ｆｙ 撮像フレーム出力（撮影ビデオカメラの）
＃７ｆｗ 撮像フレーム出力（撮影ビデオカメラの）
＃７ｓｕ 開口期間（シャッタの）
＃７ｓｙ 開口期間（シャッタの）
＃７ｓｙｃ 開口期間（中央の撮像素子のシャッタの）
＃７ｓｗ 開口期間（シャッタの）
＃７ｓｗｃ 開口期間（中央の撮像素子のシャッタの）
＃７ｍｙ 点灯期間（位相マーカの）
＃７ｍｙｆ 重なり（シャッタの開口期間と位相マーカの点灯期間との）
＃７ｍｙｅ 重なり（シャッタの開口期間と位相マーカの点灯期間との）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の実時間映像伝送システム、または、実時間映像処理システムにおける撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期しているタイミング信号を、当該システムとの間で同期信号の授受を行わずに独立に生成して出力するタイミング信号生成器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理技術の発達に伴い実時間映像の処理システムや伝送システムが広く用いられている。映像は、通常、実景を単位時間毎の画像フレーム（以下、フレームと呼ぶ）の時系列として撮影用のビデオカメラ（以下、撮影ビデオカメラと呼ぶ）で撮像して形成され、撮像したフレームもしくはインターレース走査においてはフィールド（以下、あわせて撮像フレームと呼ぶ）単位毎に、あるいは、複数の撮像フレーム毎にまとめて処理されて送受信され、提示装置画面上で描画されて提示される。そして、実時間映像処理を行う応用ソフトウェアも等価的には伝送路であるものとして扱われる。このようなシステムにおいては実景の撮像完了から描画完了までに総合遅延時間が経過する。
【０００３】
総合遅延時間は、実時間映像を扱うシステムではその大きさを知っておくことが要求される。たとえば、遠隔操作システム、遠隔会議システムのように実時間映像をユーザインターフェースとする対話的システムにおいては、総合遅延時間がシステムの使い勝手を決めるので、その特性を知っておくことは重要である。さらには、パケット伝送による映像データ伝送においてはバッファの存在が不可欠で、総合遅延時間の変化特性を把握した上で提示画面生成を行うことが必要であり、また、スレテオ映像の表示においては、左眼用と右眼用に描画する映像間の時間ずれを両映像の総合遅延時間から知ることができるならば、良好な視聴環境を構築できる。
【０００４】
ところで、一般的な実時間映像伝送システムの総合遅延時間特性を非侵襲で精度良く測定する方法として点滅マーカ付きタイマを用いる方法（以下、点滅マーカ法と呼ぶ）がある。
【先行技術文献】
【学術論文１】
新居ほか「点滅マーカ付きタイマを用いる総合映像伝送遅延時間計測」日本バーチャルリアリティ学会第１２回大会論文集、２１５頁（平成１９年）。
【０００５】
【学術論文２】
新居ほか「実時間映像伝送システムの総合遅延時間の一計測法」日本バーチャルリアリティ学会論文誌第１４巻第３号、３９９頁（平成２１年）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１７１３３４号公報
【０００７】
点滅マーカ法によると、計測するシステム（以下、計測システムと呼ぶ）と計測対象のシステム（以下、被計測システムと呼ぶ）との間で同期信号の授受を行わないので、撮影ビデオカメラのフレーム周期と点滅マーカの点滅周期が異なっていて非同期であり、撮影ビデオカメラが撮像したフレームのうちの一部が計測原理を満足しないために総合遅延時間が得られなかったり、得られても大きな誤りを含んでいたりする。
【０００８】
上述の点滅マーカ法に存在する課題は、撮影ビデオカメラのフレームタイミングを用いる点滅マーカ法（以下、同期式点滅マーカ法と呼ぶ）で解決されている。
【先行技術文献】
【学術論文３】
松尾ほか「撮影側でモニタ可能な場合の点滅マーカ法による実時間映像の総合遅延時間計測」日本バーチャルリアリティ学会第１４回大会論文集、３Ｃ４−２（平成２１年）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、同期式点滅マーカ法によれば、提示装置画面上で描画された全撮像フレームについて総合遅延時間を詳細に計測できるものの、計測システムと被計測システムとの間で同期信号の授受を行い撮影ビデオカメラのフレームタイミングを利用可能であることが計測を実施できる条件であって、同期信号の授受を行えなくて撮影ビデオカメラのフレームタイミングを利用することができない被計測システムを対象とすることができない（課題）。
【００１０】
本発明は、上記課題を解消するものであって、前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期しているタイミング信号（以下、フレーム同期タイミング信号と呼ぶ）を前記計測システムと前記被計測システムとの間で同期信号を授受することなく生成して出力できるようにしたものである。（課題の解決）
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題の解決を達成するために、請求項１の発明は、撮影地に配置された撮影ビデオカメラと、前記撮影ビデオカメラによって撮像された映像を処理し提示地に伝送する映像伝送手段と、提示地に配置され前記映像伝送手段によって伝送された映像を受信し処理して提示する映像提示装置とを備えた実時間映像伝送システムを対象とする、または、撮影地に配置された撮影ビデオカメラと、映像処理手段と、提示地に配置され前記映像処理手段によって処理された映像を提示する映像提示装置とを備えた実時間映像処理システムを対象とする、前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成するタイミング信号生成器において、撮影地に配置されて前記撮影ビデオカメラによって撮像される複数の光源で構築された位相マーカと、撮影地に配置されて同期タイミング信号を生成して出力する可変周期信号発生器と、撮影地に配置されて前記可変周期信号発生器の出力する同期タイミング信号に駆動されて前記位相マーカの点灯状態を制御する点灯制御器と、提示地に配置されて前記映像提示装置によって提示される前記位相マーカの像の点灯度を測定すると共に点灯度を出力する点灯センサと、提示地に配置されて前記点灯センサが出力する点灯度を撮影地に向けて送出するデータ送信器と、提示地と撮影地との間でデータを伝送する伝送路と、撮影地に配置されて前記データ送信器から前記伝送路を介して送られて来たデータを受信し前記可変周期信号発生器に入力するデータ受信器と、を備え、前記撮影ビデオカメラによって前記位相マーカを撮像し、その撮像された映像を前記実時間映像システムの映像伝送手段によって伝送するか前期実時間映像処理システムの映像処理手段によって処理するかした後、前記映像提示装置によって提示し、前記映像提示装置によって提示された前記位相マーカの像から前記位相マーカの点灯度を前記点灯センサで測定すると共に点灯度を出力して前記データ送信器で撮影地に前記伝送路で伝送し、前記データ受信器で受信して、受信した前記位相マーカ像の前記点灯度に依って前記可変周期信号発生器の出力する前記同期タイミング信号の周期を調整することにより前記実時間映像伝送システム、または、前記実時間映像処理システムとの間で同期信号を授受することなく前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力するようにしたものである。
【００１２】
請求項２の発明は、提示地に配置されて前記映像提示装置によって提示される前記位相マーカの像の点灯度を前記点灯センサに依らずに人が読み取って点灯度とし、提示地に配置されて前記点灯度を入力することができる点灯度入力器を用いて前記点灯度を入力し、前記データ送信器で撮影地に前記伝送路で伝送し、前記データ受信器で受信して、受信した前記位相マーカ像の前記点灯度に依って前記可変周期信号発生器の出力する前記同期タイミング信号の周期を調整することにより前記実時間映像伝送システム、または、前記実時間映像処理システムとの間で同期信号を授受することなく前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、撮影ビデオカメラによって前記位相マーカを撮像し、その撮像された映像を前記実時間映像システムの映像伝送手段によって伝送するか前期実時間映像処理システムの映像処理手段によって処理するかした後、前記映像提示装置によって提示し、前記映像提示装置によって提示された前記位相マーカの像から前記位相マーカの点灯度を前記点灯センサで測定すると共に点灯度を出力して前記データ送信器で撮影地に前記伝送路で伝送し、前記データ受信器で受信して、受信した前記位相マーカ像の前記点灯度に依って前記可変周期信号発生器の出力する前記同期タイミング信号の周期を調整することにより、前記実時間映像伝送システム、または、前記実時間映像処理システムとの間で同期信号を授受することなく前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力することができる。これによって既存の同期式点滅マーカ法を総合遅延時間の計測に採用する際に必須であった前記被計測システムとの間の同期信号の授受が不要になり、前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングを利用することができない被計測システム（以下、同期対象システムと呼ぶ）についても前記同期式点滅マーカ法による計測と同一の結果を得ることを期待できる総合遅延時間計測ができるようになる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明により可能とした前記同期対象システムとの間で同期信号の授受を行わずに独立に前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力する際に、前記位相マーカの像から前記位相マーカの点灯度を測定する前記点灯センサを用いることなく、人が前記可変周期信号発生器の出力する同期タイミング信号の周期を調整することができる。
【００１５】
請求項１及び請求項２の発明によれば、同期対象システムの撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期して前記可変周期信号発生器が生成するフレーム同期タイミング信号を、総合遅延時間計測を目的とすることの以外に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るタイミング信号生成器のブロック構成図。
【図２】位相マーカの光源素子の配置の例。
【図３】位相マーカ像の例を含めたタイミング信号生成器の模式的構成図。
【図４】可変周期信号発生器の構成図。
【図５】位相マーカの点灯信号を生成する点灯制御器の構成図。
【図６】シャッタ開口期間と位相マーカの点灯期間との関係で決まる位相マーカ像のパターンの説明図（シャッタ開口は１回）。
【図７】同期タイミング信号生成器を位相同期系として扱う時の位相比較器特性を表す図
【図８】位相誤差と点灯パターンの関係の説明図（位相マーカの点灯周期が短い）
【図９】位相誤差と点灯パターンの関係の説明図（位相マーカの点灯周期が長い）
【図１０】シャッタ開口期間と位相マーカの点灯期間との関係で決まる位相マーカ像のパターンの説明図（シャッタ開口は複数回）。
【図１１】フレーム同期タイミング信号を生成できて総合遅延時間を測定した結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係る同期タイミング信号生成器および同期タイミング信号生成方法について、図面を参照して説明する。図１はタイミング信号生成器のブロック構成を示し、図２は位相マーカの光源素子の配置の例を示し、図３はタイミング信号生成器の模式的構成を示し、図４は可変周期信号発生器のブロック構成を示し、図５は点灯制御器のブロック構成を示し、図６ではシャッタ開口１回の場合のシャッタ開口期間と位相マーカの点灯期間との関係で決まる位相マーカ像の点灯パターンを示し、図７は同期タイミング信号生成器を位相同期系として扱う時の位相比較器特性を表し、図８、図９は位相誤差と点灯パターンの関係を示し、図１０ではシャッタ開口複数回の場合のシャッタ開口期間と位相マーカの点灯期間との関係で決まる位相マーカ像の点灯パターンを示し、図１１は同期タイミング信号生成器および同期タイミング信号生成方法を同期式点滅マーカ法に適用して総合遅延時間を計測できている例である。
【００１８】
また、図４、図５において、破線枠による囲いは信号および作用を示し、それを含有する機器（実線枠により囲ってある）の内部で発生するものである。図中の符号は、信号、作用、調整設定に注目したものである。図６、図１０において、信号、作用に関してその存在の順番に依って符号を変える必要のあるものは符号の前に文字「＃」を付与して記述することとする。（例、図６におけるシャッタ開口期間＃６ｓｕ、＃６ｓｙ、＃６ｓｗ）
【００１９】
図１に示すように、同期対象システム９０は、撮影地Ａに配置された撮影ビデオカメラ９１と、撮影ビデオカメラ９１によって撮像された映像のフレームを伝送する映像伝送手段または処理する映像処理手段９２（以下、映像伝送路９２とも称する）と、投影地Ｂに配置され映像伝送路９２によって伝えられた映像を提示する映像提示装置９３とを備えている。
【００２０】
この映像提示装置９３は、総合遅延時間を計る対象としての提示装置であってもよく、そうでなくてもよい。たとえば、ビデオカメラに付属しているモニタ画面や、ビデオカメラを内蔵しているノート型コンピュータのモニタ画面を、映像提示装置９３とすることができる。これらビデオカメラが撮った映像が映像提示装置９３とは別個の映像提示装置に映されていて、この別個の映像提示装置が総合遅延時間を計る対象とされていてもよい。このような場合には、映像伝送路９２はビデオカメラとモニタ画面を一体で有している機器内に存在し、同期対象システム９０はこのビデオカメラとモニタ画面を一体で有している単体の機器であることになる。
【００２１】
図１において、太い矢印は位相マーカ４の点灯状態を表す情報がタイミング信号生成器１と同期対象システム９０との間で同期対象システム９０が伝送する映像を介してやり取りされる様子を表す。
【００２２】
タイミング信号生成器１は、既存の同期対象システム９０との間で同期信号の授受を行わずに、同期対象システム９０の撮影ビデオカメラ９１のフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力する。
【００２３】
このために、タイミング信号生成器１は、前記位相マーカ４の点灯状態を調整することによって前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力するようにした負帰還制御系を構成している。
【００２４】
図１、図３、図４、図５に示すように、負帰還制御系を構成するためにタイミング信号生成器１は、撮影地Ａに配置されてデータ受信器７１によって受信した位相マーカの点灯程度の測定値（以下、点灯度と呼ぶ）ＭＶを調整し基本周期信号発振器２２に依って基本周期信号ＸＯＳを出力する可変周期信号発生器２と、基本周期信号ＸＯＳを基にして点灯信号ＰＭＳ並びにフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを生成する点灯制御器３と、点灯信号ＰＭＳに従って点灯する位相マーカ４と、提示地Ｂに設置されて同期対象システム９０の映像提示装置９３が提示する位相マーカ４の像から位相マーカ４ａの点灯度ＭＶを測定する点灯センサ５と、人６１が目視によって測定した点灯度ＭＶを入力する点灯度入力器６２と、点灯センサ５からの出力かもしくは点灯度入力器６２からの出力かのいずれかを選択してデータ送信器７３へ送る選択器６３と、データ送信器７３からのデータを撮影地Ａに配置されたデータ受信器７１に伝送する伝送路７２（以下、データ伝送手段７２とも称する）と、を備えている。
【００２５】
なお、同期対象システム９０の構造に依存して、単一機器内において同期対象システム９０を構成している場合や、撮影ビデオカメラ９１と映像提示装置９３とが近接して配置されている場合には、撮影地Ａと提示地Ｂは遠隔に存在することにはならない。
【００２６】
（位相マーカ）
次に、図２を参照して、位相マーカ４の構成と機能を説明する。図２には、個数Ｎの光源から成る光源群４２が横向きに配置されている様子を表してある。
【００２７】
光源群４２中の１個の光源の点灯は左端に配置されてある光源４１Ｌから時間とともに右端に配置されてある光源４１Ｒに順次移行して行く。光源４１Ａは点灯中であることを表してある。光源群４２の個々の光源は、点灯した後に送り時間間隔ＳＴＴが経過すると消灯する。したがって、位相マーカ４の光源群４２の光源がすべて点灯する延べ時間は、光源の個数Ｎと送り時間間隔ＳＴＴとの積に等しくなる。位相マーカ４の光源素子の点灯制御の詳細は後述する。（図５参照）
【００２８】
図３において、位相マーカ４は一方の端の光源４１Ｌから他方の端の光源４１Ｒまで、例として、２０個の光源から構成された光源群４２を持つとし、さらに例として、光源４１Ｂが点灯中であることを描いてある。
【００２９】
おなじく図３において、撮像フレームを構成するための走査の方向と平行に位相マーカ４が設置され、映像提示装置９３の画面には位相マーカ４の像４ａが表示されていて、位相マーカ４の光源の複数が点灯状態にあることを映像提示装置９３が提示している様子を表してある。また、点灯センサ５において、位相マーカ４の光源群４２の像（以下、位相マーカ像と呼ぶ）４２ａを点灯センサ５の入力部ビデオカメラ５１が感知して感知フレーム５２を取得し、この感知フレーム５２に写っている位相マーカ像４２ａの像４２ａａを画像処理して点灯状態にある光源の像の数を計数して点灯度ＭＶを算出し、この点灯度ＭＶを選択器６３に送っている様子を表してある。ただし、図３はタイミング信号生成器１の動作原理を模式的に示したものであり、人６１が目視によって点灯度ＭＶを測定し点灯度値入力器を介して選択器６３に送る場合の接続を略してある。
【００３０】
タイミング信号生成器１は、上述の構成のもとで、位相マーカ像４２ａにおいて点灯状態にある光源の像の数を点灯センサ５もしくは人６１によって測定して点灯度ＭＶとし、この点灯度ＭＶを可変周期信号発生器２に送り、点灯度ＭＶが変化しないようにするために可変周期信号発生器２が生成する基本周期信号ＸＯＳの周期を負帰還制御によって調整する。
【００３１】
また、タイミング信号生成器１は、点灯度ＭＶが時間経過によって変化しない状態にある間は、基本周期信号ＸＯＳの存在時刻から位相調整値ＰＣＶだけ遅れたフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを、撮影ビデオカメラ９１のフレームタイミングに同期している信号として点灯制御器３から出力する。位相調整値ＰＣＶの設定の詳細は後述する。（図５乃至図１０参照）
【００３２】
（可変周期信号発生器）
次に、図４を参照して、可変周期信号発生器２における基本周期信号ＸＯＳの周期を調整する方法について説明する。データ受信器７１は位相マーカ像４２ａの点灯度ＭＶを受信して、可変周期信号発生器２の制御特性調整器２１に入力する。制御特性調整器２１は負帰還制御によって基本周期信号ＸＯＳの周期を調整するための制御応答特性を調整するためのものであり、図１で示した閉ループを構成する際に安定な制御を行うことができるように制御特性ＣＴＶを設定できるようにしてある。
【００３３】
制御特性調整器２１は、生成周期調整信号ＤＡＳを出力して基本周期信号発振器２２の生成する基本周期信号ＸＯＳの周期を調整する。基本周期信号発振器２２は電圧制御発振器であって、基本周期信号ＸＯＳの周期の変化量は生成周期調整信号ＤＡＳの大きさに比例する。すなわち、生成周期調整信号ＤＡＳの大きさが時間経過とともに変化しなければ基本周期信号ＸＯＳの周期は変化しない。
【００３４】
（点灯制御器）
次に、図５を参照して、点灯制御器３における点灯信号ＰＭＳの生成方法とフレーム同期タイミング信号ＦＳＴの生成方法について説明する。
【００３５】
位相マーカ４が点灯を開始することの周期は、基本周期信号ＸＯＳの周期と等しく、基本周期信号ＸＯＳが存在する時刻から点灯開始遅れＳＯＴだけ経過した後に光源４１Ｌが点灯を開始するように、点灯制御器３の中の点灯信号生成器３１が点灯信号ＰＭＳを生成し、位相マーカ４を駆動する。点灯開始遅れＳＯＴは点灯制御器３において設定する。
【００３６】
そして、点灯信号ＰＭＳが位相マーカ４に向けて送出され、光源４１Ｌが点灯する。光源４１Ｌは送り時間間隔ＳＴＴの間は点灯が続き、その後に光源４１Ｌの右の光源が点灯を開始するように点灯信号ＰＭＳが変化する。以降、光源４１Ｒまで点灯状態にある光源が順次移っていく。
【００３７】
このとき、点灯開始遅れＳＯＴと送り時間間隔ＳＴＴを調整することで撮影ビデオカメラ９１のシャッタ開口と位相マーカ４の点灯との位相関係を調整することができる。（図６、図１０参照）
【００３８】
さらにまた、点灯制御器３は点灯信号ＰＭＳを生成することとは別に、基本周期信号ＸＯＳの存在時刻から位相調整値ＰＣＶだけ経過した時刻にフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを出力する。位相調整値ＰＣＶを調整することで、フレーム同期タイミング信号ＦＳＴの位相を撮影ビデオカメラ９１のフレームタイミングに合わせることができる。撮影ビデオカメラ９１のフレームタイミングとしては、撮影ビデオカメラ９１が出力しているであろう垂直同期タイミングを想定できる。
【００３９】
（撮影カメラが撮像フレームを１回のシャッタ開口で取得している場合）
図６を参照して、１回のシャッタ開口で撮像フレームを取得する撮影ビデオカメラ９１でもって位相マーカ４の光源群４２を撮像した場合について、撮影ビデオカメラ９１のシャッタ開口期間と光源群４２の全光源の点灯延べ時間ＳＰＭとの重なり状況に依存して、映像提示装置９３において光源群４２の各々の光源の像の点滅状態が異なることを説明する。１回のシャッタ開口で撮像フレームを取得するビデオカメラの例としてはＣＣＤ素子を撮像部に使用しているカメラがある。
【００４０】
図６においては、各機器の動作の相互関連を各機器に関連づけて説明するため、撮影ビデオカメラ９１をＱＭＡ、撮影ビデオカメラＱＭＡのシャッタをＳＨＴ、位相マーカ４をＰＭＫ、位相マーカ像４２ａをＰＭＰ、位相マーカ像ＰＭＰ中に見られるの光源群４２の像の点灯パターンをＱＭＦによって表してある。すなわち、これらの符号は、機器に関連して時間変化する様子に注目してつけられた符号である。
【００４１】
また、撮影ビデオカメラＱＭＡのシャッタ開口期間の長さはＳＱＭと表してあり、開口の周期、すなわち、フレームタイミングの周期はＰＱＭと表してある。＃６ｓｕ、＃６ｓｙ、＃６ｓｗは個々のシャッタ開口期間を区別するために付与した呼称である。またさらに、基本周期信号ＸＯＳの周期はＰＸＯと表してある。＃６ｍｕ、＃６ｍｙ、＃６ｍｗは光源群４２の全点灯期間（全点灯期間の長さは点灯延べ時間ＳＰＭに同じ）を区別するために付与した呼称である。
【００４２】
時間変化する様子に注目してつけられた符号は図１０においても同様である。
【００４３】
図６を再度参照して、シャッタ開口ＳＨＴの期間と光源群４２の全点灯期間との重なり方の違いに依存して、映像提示画面９３上に提示される位相マーカ像ＰＭＰは異なる点灯パターンＱＭＦになるので、図６における撮像フレーム出力＃６ｆｕで模式的に示した点灯パターンを左方光源像点灯パターンＰＴｕと、撮像フレーム出力＃６ｆｙで模式的に示した点灯パターンを中央部光源像点灯パターンＰＴｙと、撮像フレーム出力＃６ｆｗで模式的に示した点灯パターンを右方光源像点灯パターンＰＴｗと呼ぶことにする。
【００４４】
すなわち、左方光源像点灯パターンＰＴｕは左方に配置された光源素子が点灯し右方に配置された光源素子が消灯している像である。中央部光源像点灯パターンＰＴｙは中央付近に配置された光源素子が点灯し左方及び右方に配置された光源素子が消灯している像である。右方光源像点灯パターンＰＴｗは右方に配置された光源素子が点灯し左方に配置された光源素子が消灯している像である。
【００４５】
シャッタ開口期間＃６ｓｕにおいて、シャッタ開口後に光源４２の点灯期間＃６ｍｕが始まり、シャッタ閉口後に点灯期間＃６ｍｕが終了する。シャッタ閉口後に点灯する光源の像は、シャッタ開口期間中は消灯の状態が撮影ビデオカメラＱＭＡによって撮像されたものになる。したがって、映像提示装置９３において提示される位相マーカ像ＰＭＰは左方光源像点灯パターンＰＴｕを示すことになる。
【００４６】
シャッタ開口期間＃６ｓｙにおいて、シャッタ開口前に光源４２の点灯期間＃６ｍｙが始まり、シャッタ閉口後に点灯期間＃６ｍｙが終了する。したがって、映像提示装置９３において提示される位相マーカ像ＰＭＰは中央部光源像点灯パターンＰＴｙを示すことになる。
【００４７】
シャッタ開口期間＃６ｓｗにおいて、シャッタ開口前に光源４２の点灯期間＃６ｍｗが始まり、シャッタ閉口前に点灯期間＃６ｍｗが終了する。したがって、映像提示装置９３において提示される位相マーカ像ＰＭＰは右方光源像点灯パターンＰＴｗを示すことになる。
【００４８】
位相マーカ像４２ａには図６に示した点灯パターンＱＭＦの他に２パターンがある。その一つは、撮影ビデオカメラＱＭＡのシャッタ開口期間と位相マーカＰＭＫの点灯期間との重なりが無い撮像フレームにおいて発現する。このパターンでは位相マーカ像ＰＭＰは全ての光源が消灯状態にある。以下、これを全光源像消灯パターンＰＴｘと呼ぶことにする。また他の一つは、シャッタ開口期間内において位相マーカＰＭＫが点灯を開始し、かつ、全光源が点灯を終了するような撮像フレームにおいて発現する。このパターンでは位相マーカ像４２ａは全ての光源が点灯状態にある。以下、これを全光源像点灯パターンＰＴａと呼ぶことにする。
【００４９】
これらの５パターン、すなわち、左方光源像点灯パターンＰＴｕ、中央部光源像点灯パターンＰＴｙ、右方光源像点灯パターンＰＴｗ、全光源像点灯パターンＰＴａ及び全光源像消灯パターンＰＴｘに関して、点灯状態にある光源の像と消灯状態にある光源の像がパターン内に共に存在するのは左方光源像点灯パターンＰＴｕ、中央部光源像点灯パターンＰＴｙ、右方光源像点灯パターンＰＴｗのいずれかのみである。
【００５０】
したがって、基本周期信号ＸＯＳの位相と撮影ビデオカメラＱＭＡのフレームタイミングの位相が一致しているかどうかについて知ることができるのは、これら左方光源像点灯パターンＰＴｕ、中央部光源像点灯パターンＰＴｙ、右方光源像点灯パターンＰＴｗのいずれかである。全光源像点灯パターンＰＴａ及び全光源像消灯パターンＰＴｘは位相が一致していない状態においても発現する。
【００５１】
基本周期信号ＸＯＳの周期ＰＸＯと撮影ビデオカメラＱＭＡのフレームタイミングの周期ＰＱＭが等しくなければ、映像提示装置９３上において位相マーカ像ＰＭＰは時間経過に従って異なる上述の点灯パターンＱＭＦを順次示していくことになる。
【００５２】
しかし、基本周期信号ＸＯＳとフレームタイミングの周期ＰＱＭとが等しければ、点灯パターンＱＭＦが時間経過によっても変化しないだけでなく、位相マーカ像ＰＭＰにおいて点灯状態を示している光源の像の数、あるいは、消灯状態を示している光源の像の数も変化しない。
【００５３】
すなわち、位相マーカ像ＰＭＰにおいて点灯状態を示している光源の像の数が点灯度ＭＶとなる。このほか、点灯状態を示している光源の像の数と消灯状態を示している光源の像の数の比を点灯度ＭＶとすることができる。
【００５４】
（点灯センサ）
図３を再度参照して、点灯度ＭＶの取得を説明する。負帰還制御を行うために点灯センサ５は、入力部ビデオカメラ５１が映像提示装置９３の画面を撮って感知フレーム５２を取得し、この感知フレーム５２に写っている光源群４２の像４２ａの像４２ａａ、すなわち、位相マーカ像ＰＭＰの像を画像処理して点灯状態にある光源の像の数を計数し、点灯度ＭＶを算出する。
【００５５】
（負帰還制御）
そして、点灯センサ５もしくは人６１が位相マーカ像ＰＭＰから点灯度ＭＶを得て周期ＰＱＭと周期ＰＸＯとが一致するようにするには、シャッタ開口のタイミングに着目して中央部光源像点灯パターンＰＴｙもしくは右方光源像点灯パターンＰＴｗとなるようにするか、シャッタ閉口のタイミングに着目して左方光源像点灯パターンＰＴｕもしくは中央部光源像点灯パターンＰＴｙとなるようにし、かつ、映像提示装置９３において点灯度ＭＶが時間経過とともに変化することなく提示されるように負帰還制御する。
【００５６】
ところで、この負帰還制御においては、撮影ビデオカメラＱＭＡのシャッタ開口が位相マーカＰＭＫの光源点灯状況を標本化していること、すなわち、乗算していることに等しいので、乗算型位相比較器を持つ位相同期系（一般にＰＬＬとも称される）の負帰還制御と同一である。したがって、負帰還制御については位相同期系に使われている技術を利用できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】高橋豊「ＰＬＬを個別部品で組むための知識［１］〜［１０］」電子展望半導体技術、第１１巻１１号９３頁（昭和４９年）〜第１２巻１１号８４頁（昭和５０年）
【００５７】
（位相誤差）
図６、図７、図８、図９を参照して、撮影ビデオカメラＱＭＡのシャッタＳＨＴが開口する時刻から位相マーカＰＭＫの左端の光源４１Ｌが点灯開始する時刻までに経過する時間と点灯度ＭＶとの関係を説明する。この撮影ビデオカメラＱＭＡのシャッタＳＨＴの開口時刻から位相マーカＰＭＫの点灯時刻までに経過する時間は、撮影ビデオカメラＱＭＡのシャッタ開口繰返し周期と位相マーカ位相ＰＭＫの点灯繰返し周期に着目して取り扱うと、位相同期系における位相誤差にほかならない。図７における符号ＰＥＲが位相誤差であり、点灯度ＭＶは位相誤差ＰＥＲに対する位相比較器出力であって、図７は位相比較器特性を表していることになる。
【００５８】
そして、シャッタＳＨＴの開口期間と位相マーカＰＭＫの点灯期間が重なっている期間に点灯した位相マーカＰＭＫの光源の数が点灯度ＭＶで、点灯度ＭＶは位相比較器出力である。
【００５９】
図８は、シャッタＳＨＴの開口の周期ＰＱＭに比べて位相マーカＰＭＫの点灯周期ＰＸＯが短い場合の点灯パターンＱＭＦの変化の様子であり、時間経過とともに全光源像消灯パターンＰＴｘ、左方光源像点灯パターンＰＴｕ、全光源像点灯パターンＰＴａ、右方光源像点灯パターンＰＴｗ、そして、全光源像消灯パターンＰＴｘの順に変化する。このとき、シャッタＳＨＴの開口期間が位相マーカＰＭＫの点灯期間よりも短い場合には、全光源像点灯パターンＰＴａを経由せずに中央部光源像点灯パターンＰＴｙを経由する。
【００６０】
右方光源像点灯パターンＰＴｗとなるのは、図６におけるシャッタ開口期間＃６ｓｗと位相マーカ点灯期間＃６ｍｗで示した関係の状態にある場合で、位相誤差ＰＥＲは負の値となっている。
【００６１】
また一方、シャッタＳＨＴの開口の周期ＰＱＭに比べて位相マーカＰＭＫの点灯周期ＰＸＯが長い場合には、点灯パターンＱＭＦの変化の様子は図９となり、時間経過とともに全光源像消灯パターンＰＴｘ、右方光源像点灯パターンＰＴｗ、中央部光源像点灯パターンＰＴｙ、左方光源像点灯パターンＰＴｕ、そして、全光源像消灯パターンＰＴｘの順に変化する。このとき、シャッタＳＨＴの開口期間が位相マーカＰＭＫの点灯期間よりも長い場合には、中央部光源像点灯パターンＰＴｙを経由せずに全光源像点灯パターンＰＴａを経由する。
【００６２】
とくに、シャッタＳＨＴの開口期間が位相マーカＰＭＫの点灯期間に等しい場合には、中央部光源像点灯パターンＰＴｙは発現しない。
【００６３】
以上において説明した点灯度ＭＶを、データ送信器７３がデータ伝送手段７２を通じて可変周期信号発生器２に送り、点灯度ＭＶが定常的に一定であるように負帰還制御する。
【００６４】
位相同期系を構成するために必要なループフィルタの機能は、制御特性調整器２１において実装する。また、自動制御系としてのダンピングファクタと自然角周波数は制御特性ＣＴＶで設定する。この制御特性ＣＴＶは同期対象システム９０に依って異なるものにできる。
【００６５】
あるいは、人６１が映像提示装置９３の画面上で描かれる光源４２の像４２ａすなわち位相マーカ像ＰＭＰを目視して、左方光源像点灯パターンＰＴｕ、中央部光源像点灯パターンＰＴｙもしくは右方光源像点灯パターンＰＴｗとなるように、点灯度ＭＶを点灯度値入力器を介して可変周期信号発生器２に送り、負帰還制御が可能である。
【００６６】
（シャッタ開口期間が長い撮影ビデオカメラを対象とする場合）
ただし、シャッタＳＨＴの開口期間が長い撮影ビデオカメラＱＭＡに対しては、中央部光源像点灯パターンＰＴｙとなるように撮像フレームを撮るためには、位相マーカＰＭＫの光源の送り時間間隔ＳＴＴを長くする必要があり、負帰還制御のための分解能が悪くなるので現実的ではない。これを避けるために送り時間間隔ＳＴＴを短くして光源の数Ｎを多くすることは、位相マーカ像ＰＭＰの像を画像処理して点灯度ＭＶを算出する際に個々の光源像の識別が困難になる。そこで、シャッタＳＨＴの開口期間が長い撮影ビデオカメラＱＭＡを対象とする場合は、隣り合った撮像フレームに跨がった期間において位相マーカＰＭＫが点灯するようにし、特徴的な点灯パターンＱＭＦが発現するようにして負帰還制御を行うことにする。（図１０参照）
【００６７】
（撮影ビデオカメラの撮像フレームを複数回のシャッタ開口で取得している場合）
ところで、ＣＭＯＳ素子を撮像部に使っているビデオカメラでは、走査方向に等価的に分割線を引いて撮像フレームを複数葉に分割し、分割数に等しい回数の走査によってデータを読み出し、撮像フレーム１枚を構築しているものがある。
【００６８】
その上、この種類のビデオカメラの場合には、シャッタ開口期間の長さはフレームタイミングの周期ＰＱＭの値にほぼ等しいので、走査によるデータ読出しに要す期間を除いて常に開口していることと同じであるとして扱うことになる。すなわち、シャッタＳＨＴの開口期間が長い撮影ビデオカメラＱＭＡを対象とする場合と同じであり、隣り合った撮像フレームに跨がった期間において位相マーカＰＭＫが点灯するようにする。
【００６９】
図１０を参照して、複数回の走査によって撮像フレームを構築している撮影ビデオカメラＱＭＡが撮像フレームを構築する様子を説明し、併せて、隣り合った撮像フレームに跨がった期間において位相マーカＰＭＫが点灯するようにして特徴的な点灯パターンＱＭＦを発現させる様子を説明する。
【００７０】
撮像フレーム出力＃７ｆｕのためのシャッタ開口はシャッタ開口期間＃７ｓｕにおいて発生し、撮像フレームＦＬＭ上端から下端に向って撮像素子からデータを順次読み出して１枚の撮像フレームを構築する。
【００７１】
同様にして、撮像フレーム出力＃７ｆｙのためのシャッタ開口は期間＃７ｓｙにおいて発生し、そして、撮像フレーム出力＃７ｆｗのためのシャッタ開口は期間＃７ｓｗにおいて発生する。
【００７２】
撮影ビデオカメラＱＭＡのフレームタイミングと位相マーカＰＭＫの点灯期間の時間関係、すなわち、位相関係が同じであっても、位相マーカＰＭＫを写す際の撮像フレームＦＬＭ上の位置に依存して点灯パターンＱＦＭが異なる。図１０は撮像フレームＦＬＭの中央に写るように位相マーカＰＭＫを配置した場合で、この場合を表すために、位相マーカには符号ＰＭＫｃを付与してあり、撮像素子には符号ＣＭＳｃを付与してある。
【００７３】
撮像フレームＦＬＭの中央で位相マーカＰＭＫｃを写す撮影ビデオカメラＱＭＡの撮像素子ＣＭＳｃは、たとえば、シャッタ開口期間＃７ｓｙにおいては期間＃７ｓｙｃの間はシャッタを開いている。
【００７４】
したがって、位相マーカＰＭＫｃの点灯＃７ｍｙが期間＃７ｓｙｃと期間＃７ｓｗｃにまたがるように基本周期信号ＸＯＳの位相を調整できれば、期間の重なり＃７ｍｙｆの間に点灯した光源を撮影ビデオカメラＱＭＡが期間＃７ｓｙにおいて写し、撮像フレーム出力＃７ｆｙは左方光源像点灯パターンＰＴｕとなる。そして、期間の重なり＃７ｍｙｅの間に点灯した光源によって撮像フレーム出力＃７ｆｗは右方光源像点灯パターンＰＴｗとなる。結果として、映像提示装置９３の画面上では、位相マーカ像ＰＭＰは左方光源像点灯パターンＰＴｕと右方光源像点灯パターンＰＴｗの連続したひと組になって描かれ、特徴的な点灯パターンＱＭＦが発現する。
【００７５】
ところが、撮影ビデオカメラＱＭＡのすべてのフレームタイミングについて位相マーカＰＭＫｃが点灯すれば、上述の左方光源像点灯パターンＰＴｕと右方光源像点灯パターンＰＴｗは出現せず、すべての光源の像が点灯状態になっている全光源像点灯パターンＰＴａに必ずなってしまうので、シャッタ開口期間＃７ｓｕにおいては位相マーカＰＭＫｃが点灯しないようにしておかなければならない。
【００７６】
もし、位相マーカＰＭＫｃが点灯しないようにしておくことができれけば、映像提示装置９３の画面上では、左方光源像点灯パターンＰＴｕ、右方光源像点灯パターンＰＴｗが組となって連続して描画されるので、点灯度ＭＶを取得することができる。
【００７７】
また、この場合には人６１にとっては、左方光源像点灯パターンＰＴｕ、右方光源像点灯パターンＰＴｗの連続描画がチラついて見え、点灯度ＭＶを知ることができる。
【００７８】
そこで、位相マーカＰＭＫが点灯しないフレームタイミングが発生するように、図５における周期間引き数ＳＣＴを設定する。周期間引き数ＳＣＴを１に設定すれば、基本周期信号ＸＯＳの２回につき１回の点灯信号ＰＭＳ生成が行われ、左方光源像点灯パターンＰＴｕと右方光源像点灯パターンＰＴｗの連続した組が発現する。なおもし、周期間引き数ＳＣＴを２以上に設定すれば、左方光源像点灯パターンＰＴｕと右方光源像点灯パターンＰＴｗの組に加えて、全光源像消灯パターンＰＴｘが発現するようになる。
【００７９】
以上によって、シャッタＳＨＴの開口期間が長い撮影ビデオカメラＱＭＡを持つ同期対象システム９０であっても負帰還制御が可能である。
【００８０】
すなわち、位相マーカＰＭＫの写った撮像フレームＦＬＭを複数回のシャッタ開口で取得する撮影ビデオカメラＱＭＡを持つ同期対象システム９０であっても、位相マーカＰＭＫの配置に留意して負帰還制御が可能である。
【００８１】
（フレーム同期タイミング信号の生成）
撮影ビデオカメラＱＭＡのフレームタイミングと基本周期信号ＸＯＳについて位相が一致するように負帰還制御を行う際には、点灯開始遅れＳＯＴが位相マーカＰＭＫの点灯開始時刻の調整時に有用である。そして、位相が一致している状態にあると、この点灯開始遅れＳＯＴと送り時間間隔ＳＴＴを使ってシャッタ開口時刻及びシャッタ閉口時刻を算出することができる。
【００８２】
また、点灯制御器３が持っている位相調整器３２によって、基本周期信号ＸＯＳとは位相調整値ＰＣＶだけ位相の異なるフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを生成し、出力することができる。
【００８３】
図２を再度参照して、位相マーカ４の光源群４２において各光源の点灯が光源４１Ｒから始まって光源４１Ｌで終わるように点灯信号ＰＭＳを生成することができるが、この場合であってもフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを同様にして生成できる。
【００８４】
以上で説明した方法によって、同期タイミング信号生成器１は、撮影ビデオカメラＱＭＡのフレームタイミングに同期しているフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを、同期対象システムとの間で同期信号を授受することなく生成して出力することができる。フレーム同期タイミング信号ＦＳＴを用いることで同期式点滅マーカ法によって総合遅延時間を計測することができる。
【実施例】
【００８５】
次に、具体的な実施例を説明する。図１１は上述の同期タイミング信号生成器１によって撮影ビデオカメラ９１のフレームタイミングに同期しているフレーム同期タイミング信号ＦＳＴを生成し、同期式点滅マーカ法における撮影ビデオカメラ９１のフレームタイミングに用いて、撮影ビデオカメラ９１が撮像した全撮影フレームについて総合遅延時間特性を詳細に測定できた例である。
【００８６】
図１１を得た実施例における同期対象システム９０の構成は、撮影ビデオカメラ９１をＮＴＳＣビデオカメラ（ただしディジタルテレビ仕様）とし、映像伝送路９２についは撮影から提示までの順に、ＩＥＥＥ１３９４ａ、ＬＩＮＵＸをオペレーティングシステムとするサーバコンピュータ上のＤＶＴＳ（ディジタルテレビ転送システム）送信ソフトウェア、１００ＢＡＳＥ−ＴＸイーサネット、ＬＩＮＵＸをオペレーティングシステムとするクライアントコンピュータ上のＤＶＴＳ受信ソフトウェア、ＤＶＴＳ−コンポジット信号変換器とし、映像提示装置９３は液晶ディスプレイとした。
【００８７】
この同期対象システム９０は同一の室内で構築し、同期タイミング信号生成器１も同じ室内に設置した。そして、総合遅延時間は同期対象システム９０を対象として計測した。すなわち、総合遅延時間を計測したシステムと同期対象システム９０とは同一とした。
【００８８】
基本周期信号ＸＯＳの周期ＰＸＯを調整して、その値を１６．６８３２ｍｓに設定できた。この値は同期対象システム９０においてはインターレース伝送が採用されていることを示している。また、総合遅延時間の計測時に取得できた同期対象システム９０フレームタイミングの周期ＰＱＭは１６．６８３５ｍｓであった。
【００８９】
上記の計測で得た基本周期信号ＸＯＳの周期ＰＸＯと同期対象システム９０フレームタイミングの周期ＰＱＭとの差は残留誤差であり、その大きさは０．０００３ｍｓであって正の値である。
【００９０】
図１１において、総合遅延時間が鋸歯状に変化しているのは、同期対象システム９０においてフレームタイミングが撮影ビデオカメラ９１から映像提示装置９３に向けて伝送されていないためである。また、総合遅延時間が全体的に時間経過とともに増加しているのは、基本周期信号ＸＯＳの周期ＰＸＯを撮影ビデオカメラＱＭＡのフレームタイミングの周期ＰＱＭに完全に一致することができておらず、正の値の残留誤差によって基本周期信号ＸＯＳの周期ＰＸＯの方が短くなったためである。同図において、傾きＩＮＬの大きさは残留誤差の大きさに起因していた。
【００９１】
以上で考察したように、基本周期信号ＸＯＳの周期ＰＸＯにわずかな残留誤差があったが、同期対象システム、すなわち、総合遅延時間の計測対象システムとの間で同期信号を授受することなくフレーム同期タイミング信号を生成して、総合遅延時間を計測できている。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上詳述したように、本発明は、既存の実時間映像伝送システム、または、実時間映像処理システムにおける撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期しているフレーム同期タイミング信号を、当該システムとの間で同期信号の授受を行わずに独立に生成して出力できるようにしたもので、総合遅延時間の詳細な特性取得のための非侵襲な計測を可能にするものである。総合遅延時間を計測することは、多くの実時間映像伝送システム、または、実時間映像処理システムの評価において重要であり、本発明はこれらシステムの発展・改良に寄与するものとして有用である。
【００９３】
また、総合遅延時間の計測のためだけでなく、フレーム同期タイミング信号を非侵襲に生成できる新しい技術を提供するものであるので、広範囲な利用が可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１ タイミング信号生成器
２ 可変周期信号発生器
２１ 制御特性調整器（可変周期信号発生器に存在の）
２２ 基本周期信号発振器（可変周期信号発生器に存在の）
３ 点灯制御器
３１ 点灯信号生成器（点灯制御器に存在の）
３２ 位相調整器（点灯制御器に存在の）
４ 位相マーカ
４ａ 像（位相マーカの）
４ａａ 像（位相マーカの像の）
４１Ａ 光源（位相マーカにおいて点灯中の）
４１Ｂ 光源（位相マーカにおいて点灯中の）
４１Ｌ 光源（位相マーカの左端の）
４１Ｌａ 像（位相マーカの左端の光源の）
４１Ｌａａ 像（位相マーカの左端の光源の像の）
４１Ｒ 光源（位相マーカの右端の）
４１Ｒａ 像（位相マーカの右端の光源の）
４１Ｒａａ 像（位相マーカの右端の光源の像の）
４２ 光源群（位相マーカとしての）
４２ａ 像（位相マーカとしての光源群の）
４２ａａ 像（位相マーカとしての光源群の像の）
５ 点灯センサ
５１ 入力部ビデオカメラ（点灯センサに存在の）
５２ 感知フレーム（点灯センサに存在の入力部ビデオカメラが出力する）
６１ 人（点灯センサにとって代わる）
６２ 点灯度入力器（人が点灯度を入力するのに使う）
６３ 選択器（点灯センサの出力か点灯度入力器の出力かを選択する）
７１ データ受信器（撮影地に存在の）
７２ 伝送路（提示地から撮影地へデータ伝送するための）
７３ データ送信器（提示地に存在の）
９０ 実時間映像伝送システムまたは実時間映像処理システム（同期対象システム）
９１ 撮影ビデオカメラ（同期対象システムの）
９２ 映像伝送手段または映像処理手段（同期対象システムの）
９３ 映像提示装置（同期対象システムの）
Ａ 撮影地
Ｂ 提示地
ＣＭＳｃ 撮像素子（撮影ビデオカメラの）
ＣＴＶ 制御特性（負帰還制御を行う制御特性調整器に設定の）
ＤＡＳ 生成周期調整信号（制御特性調整器が生成する）
ＦＬＭ 撮像フレーム（撮影ビデオカメラの）
ＦＳＴ フレーム同期タイミング信号（点灯制御器の出力としての）
ＩＮＬ 傾き（総合遅延時間の計測結果の時間経過による全体的な）
ＭＶ 点灯度（点灯センサもしくは人が出力する）
Ｎ 個数（位相マーカの光源の）
ＰＣＶ 位相調整値（位相調整器に設定の）
ＰＥＲ 位相誤差（タイミング信号生成器を位相同期系として扱った場合の）
ＰＭＫ 位相マーカ
ＰＭＫｃ 位相マーカ（フレーム中央に配置の）
ＰＭＰ 位相マーカ像（同期対象システムの映像提示装置の画面上の）
ＰＭＳ 点灯信号（点灯信号生成器が生成する）
ＰＱＭ 周期（撮影ビデオカメラのフレームタイミングの）
ＰＴａ 点灯パターン（位相マーカ像の）
ＰＴｕ 点灯パターン（位相マーカ像の）
ＰＴｗ 点灯パターン（位相マーカ像の）
ＰＴｘ 点灯パターン（位相マーカ像の）
ＰＴｙ 点灯パターン（位相マーカ像の）
ＰＸＯ 周期（基本周期信号の）
ＱＭＡ 撮影ビデオカメラ（同期対象システムの）
ＱＭＦ 撮影フレームにおける点灯パターン（同期対象システムの）
ＳＣＴ 周期間引き数（点灯信号生成器に設定の）
ＳＨＴ シャッタ（撮影ビデオカメラの）
ＳＯＴ 点灯開始遅れ（点灯信号生成器に設定の）
ＳＰＭ 点灯期間（位相マーカの）
ＳＱＭ シャッタ開口期間（撮影ビデオカメラの）
ＳＴＴ 送り時間間隔（点灯信号生成器に設定の）
ＸＯＳ 基本周期信号（可変周期信号発振器が生成する）
ｒ 選択器接点（選択器に存在の）
ｓ 選択器接点（選択器に存在の）
＃６ｆｕ 撮像フレーム出力（撮影ビデオカメラの）
＃６ｆｙ 撮像フレーム出力（撮影ビデオカメラの）
＃６ｆｗ 撮像フレーム出力（撮影ビデオカメラの）
＃６ｓｕ 開口期間（シャッタの）
＃６ｓｙ 開口期間（シャッタの）
＃６ｓｗ 開口期間（シャッタの）
＃６ｍｕ 点灯期間（位相マーカの）
＃６ｍｙ 点灯期間（位相マーカの）
＃６ｍｗ 点灯期間（位相マーカの）
＃７ｆｕ 撮像フレーム出力（撮影ビデオカメラの）
＃７ｆｙ 撮像フレーム出力（撮影ビデオカメラの）
＃７ｆｗ 撮像フレーム出力（撮影ビデオカメラの）
＃７ｓｕ 開口期間（シャッタの）
＃７ｓｙ 開口期間（シャッタの）
＃７ｓｙｃ 開口期間（中央の撮像素子のシャッタの）
＃７ｓｗ 開口期間（シャッタの）
＃７ｓｗｃ 開口期間（中央の撮像素子のシャッタの）
＃７ｍｙ 点灯期間（位相マーカの）
＃７ｍｙｆ 重なり（シャッタの開口期間と位相マーカの点灯期間との）
＃７ｍｙｅ 重なり（シャッタの開口期間と位相マーカの点灯期間との）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影地に配置された撮影ビデオカメラと、前記撮影ビデオカメラによって撮像された映像を処理し提示地に伝送する映像伝送手段と、提示地に配置され前記映像伝送手段によって伝送された映像を受信し処理して提示する映像提示装置とを備えた実時間映像伝送システムを対象とする、または、撮影地に配置された撮影ビデオカメラと、映像処理手段と、提示地に配置され前記映像処理手段によって処理された映像を提示する映像提示装置とを備えた実時間映像処理システムを対象とする、前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成するタイミング信号生成器において、
撮影地に配置されて前記撮影ビデオカメラによって撮像される複数の光源で構築された位相マーカと、
撮影地に配置されて同期タイミング信号を生成して出力する可変周期信号発生器と、
撮影地に配置されて前記可変周期信号発生器の出力する同期タイミング信号に駆動されて前記位相マーカの点灯状態を制御する点灯制御器と、
提示地に配置されて前記映像提示装置によって提示される前記位相マーカの像の点灯度を測定すると共に点灯度を出力する点灯センサと、
提示地に配置されて前記点灯センサが出力する点灯度を撮影地に向けて送出するデータ送信器と、
提示地と撮影地との間でデータを伝送する伝送路と、
撮影地に配置されて前記データ送信器から前記伝送路を介して送られて来たデータを受信し前記可変周期信号発生器に入力するデータ受信器と、を備え、
前記撮影ビデオカメラによって前記位相マーカを撮像し、その撮像された映像を前記実時間映像システムの映像伝送手段によって伝送するか前期実時間映像処理システムの映像処理手段によって処理するかした後、前記映像提示装置によって提示し、
前記映像提示装置によって提示された前記位相マーカの像から前記位相マーカの点灯度を前記点灯センサで測定すると共に点灯度を出力して前記データ送信器で撮影地に前記伝送路で伝送し、
前記データ受信器で受信して、
受信した前記位相マーカ像の前記点灯度に依って前記可変周期信号発生器の出力する前記同期タイミング信号の周期を調整することにより前記実時間映像伝送システム、または、前記実時間映像処理システムとの間で同期信号を授受することなく前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力するようにしたことを特徴とするタイミング信号生成器。
【請求項２】
提示地に配置されて前記映像提示装置によって提示される前記位相マーカの像の点灯度を前記点灯センサに依らずに人が読み取って点灯度とし、
提示地に配置されて前記点灯度を入力することができる点灯度入力器を用いて前記点灯度を入力し、
前記データ送信器で撮影地に前記伝送路で伝送し、
前記データ受信器で受信して、
受信した前記位相マーカ像の前記点灯度に依って前記可変周期信号発生器の出力する前記同期タイミング信号の周期を調整することにより前記実時間映像伝送システム、または、前記実時間映像処理システムとの間で同期信号を授受することなく前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力するようにしたことを特徴とするタイミング信号生成器。
【請求項１】
撮影地に配置された撮影ビデオカメラと、前記撮影ビデオカメラによって撮像された映像を処理し提示地に伝送する映像伝送手段と、提示地に配置され前記映像伝送手段によって伝送された映像を受信し処理して提示する映像提示装置とを備えた実時間映像伝送システムを対象とする、または、撮影地に配置された撮影ビデオカメラと、映像処理手段と、提示地に配置され前記映像処理手段によって処理された映像を提示する映像提示装置とを備えた実時間映像処理システムを対象とする、前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成するタイミング信号生成器において、
撮影地に配置されて前記撮影ビデオカメラによって撮像される複数の光源で構築された位相マーカと、
撮影地に配置されて同期タイミング信号を生成して出力する可変周期信号発生器と、
撮影地に配置されて前記可変周期信号発生器の出力する同期タイミング信号に駆動されて前記位相マーカの点灯状態を制御する点灯制御器と、
提示地に配置されて前記映像提示装置によって提示される前記位相マーカの像の点灯度を測定すると共に点灯度を出力する点灯センサと、
提示地に配置されて前記点灯センサが出力する点灯度を撮影地に向けて送出するデータ送信器と、
提示地と撮影地との間でデータを伝送する伝送路と、
撮影地に配置されて前記データ送信器から前記伝送路を介して送られて来たデータを受信し前記可変周期信号発生器に入力するデータ受信器と、を備え、
前記撮影ビデオカメラによって前記位相マーカを撮像し、その撮像された映像を前記実時間映像システムの映像伝送手段によって伝送するか前期実時間映像処理システムの映像処理手段によって処理するかした後、前記映像提示装置によって提示し、
前記映像提示装置によって提示された前記位相マーカの像から前記位相マーカの点灯度を前記点灯センサで測定すると共に点灯度を出力して前記データ送信器で撮影地に前記伝送路で伝送し、
前記データ受信器で受信して、
受信した前記位相マーカ像の前記点灯度に依って前記可変周期信号発生器の出力する前記同期タイミング信号の周期を調整することにより前記実時間映像伝送システム、または、前記実時間映像処理システムとの間で同期信号を授受することなく前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力するようにしたことを特徴とするタイミング信号生成器。
【請求項２】
提示地に配置されて前記映像提示装置によって提示される前記位相マーカの像の点灯度を前記点灯センサに依らずに人が読み取って点灯度とし、
提示地に配置されて前記点灯度を入力することができる点灯度入力器を用いて前記点灯度を入力し、
前記データ送信器で撮影地に前記伝送路で伝送し、
前記データ受信器で受信して、
受信した前記位相マーカ像の前記点灯度に依って前記可変周期信号発生器の出力する前記同期タイミング信号の周期を調整することにより前記実時間映像伝送システム、または、前記実時間映像処理システムとの間で同期信号を授受することなく前記撮影ビデオカメラのフレームタイミングに同期したフレーム同期タイミング信号を生成して出力するようにしたことを特徴とするタイミング信号生成器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−５９０１４（Ｐ２０１３−５９０１４Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１５５７３（Ｐ２０１１−２１５５７３）
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｌｉｎｕｘ
２．イーサネット
【出願人】（５９４１８５４５５）
【出願人】（５１００７４４７２）
【出願人】（５１００７４４８３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｌｉｎｕｘ
２．イーサネット
【出願人】（５９４１８５４５５）
【出願人】（５１００７４４７２）
【出願人】（５１００７４４８３）
【Ｆターム（参考）】
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