JP2014099794A - 撮像素子および信号処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチチャンネルの映像を伝送するシステムにおいて、チャンネルの接続誤りや、チャンネル間での同期ずれを検出し、または補正する。
【解決手段】信号処理装置１は、受信した映像信号をフレームメモリ１０１〜１０３に一時的に保持する。信号処理装置１が受信する映像信号の補助データ領域には、送出側で、チャンネルＩＤと時間ＩＤを予め付加している。チャンネルＩＤ比較部１３１〜１３３は、映像信号から読み出したチャンネルＩＤが正しいか否かを判断する。時刻比較部１２０は、映像信号から読み出した時間ＩＤがチャンネル間で正しく整合しているか否かを判断する。誤りがある場合には、エラー信号が出力される。
【選択図】図４

Description

本発明は、撮像素子および映像信号を処理するための信号処理装置に関する。

従来の技術として、撮像装置（カメラヘッド）が撮影した映像を、ＳＤＩ（Serial Digital Interface）信号フォーマットでＣＣＵ（カメラコントロールユニット、カメラ用信号処理装置）へ送る技術が存在する。このＳＤＩ信号フォーマットに関して、例えばＳＭＰＴＥ２９２Ｍ規格などでＨＤ−ＳＤＩ（High Definition Serial Digital Interface）伝送規格が規定されている。その規格において、ＬＮ(Line Number)はＨＤ−ＳＤＩ信号のライン番号監視用に使用され、またＡＮＣ(ANCillary data)はＳＤＩ信号の補助データ期間で任意の情報を挿入することが可能となっている。

非特許文献１のFig. 7には、ＲＧＢそれぞれの撮像素子から９６並列で出力された信号を、マルチチャンネル（ＲＧＢそれぞれ２０チャンネル）のＨＤ−ＳＤＩ形式の信号に統合して出力する撮像装置の構成が開示されている。

K. Kitamura, T. Watabe, H. Shimamoto, H. Ohtake, S. Kawahito, T. Kosugi, T. Watanabe, T. Yanagi, H. Kikuchi, T. Yoshida, N. Egami，"Development of 33 megapixel 120Hz CMOS image sensor and experimental colour camera system"， The Institution of Engineering and Technology， The Best of IET and IBC， 2012年， Vol.4, pp. 56-61

しかしながら、従来の技術では、チャンネル接続間違い（例えば、コネクタの接続間違い）があった場合にその誤りを容易に検出できないという問題があった。また、マルチチャンネルのデータをシリアル化して物理的に単一の伝送路で伝送する場合には、同期のずれによってチャンネルもずれてしまった場合、その誤りを容易に検出できないという問題があった。また、高精細な映像を伝送するために映像を複数の領域に分割してそれぞれの領域の映像データをチャンネルに割り当てる場合、全体の映像のフレーム同期のずれが発生した場合に、その同期ずれを補正できないという問題があった。

本発明は、上記の課題を考慮して為されたものであり、チャンネルの誤りの検出または自動補正を行なうことのできる映像処理システム（撮像素子および信号処理装置）を提供するものである。また、同期のずれの検出または自動補正を行なうことのできる映像処理システムを提供するものである。

［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様による信号処理装置は、マルチチャンネルの映像信号受信ポートと、マルチチャンネルの映像信号送出ポートと、チャンネルを識別するためのチャンネル識別情報を供給するチャンネル識別情報供給部と、前記映像信号受信ポートから受信したマルチチャンネルのＳＤＩ映像信号内の補助データ領域から、チャンネルを識別するチャンネル識別情報を読み出すとともに、前記ＳＤＩ映像信号から読み出した前記チャンネル識別情報と、前記ＳＤＩ映像信号に対応する前記チャンネル識別情報供給部から供給された前記チャンネル識別情報とを比較することにより、前記ＳＤＩ映像信号が正しいチャンネルの信号として受信されたか否かを判断するチャンネル識別情報比較部とを具備する。
この構成によれば、チャンネル識別情報が正しくない場合にその誤りを検出することが出来る。

［２］また、本発明の一態様による信号処理装置は、マルチチャンネルの映像信号受信ポートと、マルチチャンネルの映像信号送出ポートと、前記映像信号受信ポートから受信したＳＤＩ映像信号の補助データ領域からチャンネルを識別するチャンネル識別情報を読み出すとともに、前記ＳＤＩ映像信号から読み出した前記チャンネル識別情報に応じて、当該ＳＤＩ映像信号を送出するための映像信号送出ポートを切り替えるスイッチ回路とを具備する。
この構成によれば、チャンネル識別情報が正しくない場合であっても、スイッチ回路により、チャンネルに正しく対応した映像信号送出ポートからＳＤＩ映像信号を送出することが出来る。

［３］また、本発明の一態様は、上記の信号処理装置において、受信したマルチチャンネルの前記ＳＤＩ映像信号のそれぞれの補助データ領域から読み出した時間識別情報を相互に比較することによりマルチチャンネルの前記ＳＤＩ映像信号が同期しているか否かを判断する時刻比較部をさらに具備する。
この構成によれば、複数のチャンネル間でＳＤＩ映像信号が正しく同期していない場合にその誤りを検出することが出来る。

［４］また、本発明の一態様は、上記の信号処理装置において、受信したマルチチャンネルの前記ＳＤＩ映像信号の補助データ領域から読み出した時間識別情報に基づいて、前記映像信号送出ポートから送出する前記ＳＤＩ映像信号がチャンネル間で同期するよう制御する同期制御部をさらに具備する。
この構成によれば、複数のチャンネル間でＳＤＩ映像信号が正しく同期しない状態で受信された場合にも、正しく同期した状態でそれらのＳＤＩ映像信号を送出することが出来るようになる。

［５］また、本発明の一態様による信号処理装置は、マルチチャンネルのＳＤＩ映像信号として映像を伝送するためのＳＤＩ映像信号の補助データ領域に、チャンネルを識別するためのチャンネル識別情報を付加するチャンネル識別情報付加部を具備し、前記チャンネル識別情報付加部によって付加された前記チャンネル識別情報を含む前記ＳＤＩ信号をマルチチャンネルで送出することを特徴とする。
この構成により、ＳＤＩ映像信号内に、チャンネルを識別する情報を付加することが出来る。このような信号処理装置の一例は、撮像装置である。

［６］また、本発明の一態様は、上記［５］の信号処理装置において、前記ＳＤＩ映像信号の補助データ領域に、映像フレームに対応する時刻を識別するための時間識別情報を付加する時間識別情報付加部をさらに具備し、前記時間識別情報付加部によって付加された前記時間識別情報を含む前記ＳＤＩ信号をマルチチャンネルで送出することを特徴とする。
この構成により、ＳＤＩ映像信号内に、映像フレームに対応付いた時間識別情報を付加することが出来る。

［７］また、本発明の一態様による撮像素子は、２次元マトリックス状に配置された画素を有し、受光した光に応じて画素ごとの画素値を電気信号として生成する画素回路と、チャンネルを識別するためのチャンネル識別情報を供給するチャンネル識別情報供給部と、前記画素回路によって得られる画素値のデータをシリアル化してシリアル化データを生成するシリアルデータ化回路と、前記チャンネル識別情報供給部から供給される前記チャンネル識別情報を前記シリアル化データに付加するチャンネル識別情報付加部と、前記チャンネル識別情報が付加された前記シリアル化データを出力する出力回路とを具備する。
この構成により、撮像素子が出力する映像信号内に、チャンネルを識別する情報を付加することが出来る。

［８］また、本発明の一態様は、上記の撮像素子において、映像フレームに対応する時刻を識別するための時間識別情報を供給する時間識別情報供給部と、前記時間識別情報供給部から供給される前記時間識別情報を前記シリアル化データに付加する時間識別情報付加部とをさらに具備する。
この構成により、撮像素子が出力する映像信号内に、映像フレームに対応付いた時間識別情報を付加することが出来る。

本発明によれば、マルチチャンネルＳＤＩ信号等を用いた撮影装置および映像処理システムにおいて、信号の同期不良や、接続不要や、コネクタの接続誤り等に起因するチャンネルの間違いを自動的に検出したり自動的に補正したりすることが出来る。また、フレーム同期のずれを自動的に検出したり自動的に補正したりすることが出来る。これにより、映像制作等の場において映像不良事故を防止することが出来る。

本発明の第１の実施形態による映像処理システムの構成を示すブロック図である。 同実施形態による信号フォーマットを示す概略図である。 同実施形態による撮像装置（カメラヘッド）の概略機能構成を示すブロック図である。 同実施形態による信号処理装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態による信号処理装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態による撮像装置（カメラヘッド）の概略機能構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施形態による撮像装置に含まれる撮像素子（イメージセンサ）の機能構成を示すブロック図である。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態による映像処理システムの構成を示すブロック図である。図示するように、映像処理システム１０は、撮像装置１１（カメラヘッド）と、信号処理装置１と、映像信号処理装置５１（ＣＣＵ，カメラコントロールユニット）と、表示装置５２とを含んで構成される。
撮像装置１１は、映像を撮影し、映像信号をＨＤ−ＳＤＩ規格の信号で信号処理装置１に向け、複数のチャンネルを介して送出する。このとき、撮像装置１１は、チャンネルＩＤと時間ＩＤを埋め込んだ信号を送出する。
信号処理装置１は、撮像装置１１から受信した複数のチャンネルの映像信号から、チャンネルＩＤを読み出し、チャンネルの誤りがないかどうかを判断する。また、信号処理装置１は、それらの映像信号から時間ＩＤを読み出し、チャンネル間での時間的なずれ（同期ずれ）がないかどうかを判断する。
映像信号処理装置５１は、信号処理装置１側からの映像信号を受信するとともに、各種の処理を行なう。例えば、映像信号処理装置５１は、マルチチャンネルで伝送された映像の画素再配置を行なったり、ＦＰＮ（固定パターンノイズ）の補正処理を行なったり、画素値レベルのコントロールを行なったり、ガンマ補正を行なったりする。また、映像信号処理装置５１は、戻り信号を撮像装置１１側に返す。
表示装置５２は、映像信号処理装置５１で処理された信号を受け、その映像を液晶等の画面に表示する。

撮像装置１１と信号処理装置１との間、および信号処理装置１と映像信号処理装置５１との間は、マルチチャンネル化されている。つまり、複数のチャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号により、これらの装置相互間のデータの伝送を行なう。例えば、ＲＧＢの各々の色成分の信号を１つチャンネルで伝送したり、ＹＰｂＰｒの輝度信号および色差信号のそれぞれを１つのチャンネルで伝送したりする。また、高精細な映像を複数の領域に分割し、各領域の映像信号をチャンネルに割り当てて伝送したりする。
なお、映像処理システム１０の構成として、表示装置５２の代わりに、編集装置や媒体記録装置や伝送装置等の装置を接続するようにしても良い。

図２は、本実施形態におけるＨＤ−ＳＤＩ信号（ＳＤＩ映像信号）のフォーマットを示す概略図である。なお、同図中において信号内におけるデータの位置を示すために「ａ」から「ｋ」の文字を便宜的に付している。撮像装置１１から信号処理装置１へは、ここに示すフォーマットの信号により映像信号の伝送が行なわれる。また、信号処理装置１から映像信号処理装置５１へも、ここに示すフォーマットの信号により映像信号の伝送が行なわれる。

図示する信号フォーマットは、ＳＭＰＴＥ２９２ＭのＨＤ−ＳＤＩ信号規格に適合するものであり、１ライン分のデータ構成である。そして、アンシラリデータ（ＡＮＣ）の領域内に、本実施形態独自の情報を含めるようにしている。位置ａから始まるデータはＥＡＶ（End of Active Video）であり、水平期間または垂直期間の終了を示す。位置ｂから始まるデータはＬＮ（Line Number）であり、当該ラインの番号を示す。位置ｃから始まるデータはＣＲＣＣ（巡回冗長チェックコード）であり、伝送エラーを検出または訂正するためのデータである。位置ｄから位置ｈの直前までは、ＡＮＣ（Ancillary Data）、つまり補助データ用の期間である。ＡＮＣ内において、位置ｅから始まるデータは時間ＩＤ（時間識別情報）であり、これは映像フレームの時刻を識別する情報である。具体的には、時間ＩＤとして、フレームに対応するタイムコードや、フレーム識別番号などを用いる。また、ＡＮＣ内において、位置ｆから始まるデータはチャンネルＩＤ（チャンネル識別情報）であり、これは映像内での特定のチャンネルを識別する情報である。具体的には、チャンネルＩＤとして、チャンネルに対応する番号などを用いる。位置ｈから始まるデータはＳＡＶ（Start of Active Video）であり、有効映像期間開始点を示す。位置ｉから始まるデータはビデオデータ（映像信号）である。位置ｊから始まるデータは前記と同様のＥＡＶである。そして、位置ｋからは次のラインのデータが始まる。
以上のように、本実施形態では、ＨＤ−ＳＤＩ信号のアンシラリデータ（補助データ）の中に、時間ＩＤとチャンネルＩＤを設定する領域を設けて使用する。

図３は、撮像装置１１の内部の機能構成を示すブロック図である。図示するように、撮像装置１１は、撮像用光学系３５１と、プリズム３５２と、撮像素子３０１〜３０３と、ヘッドボード３１１〜３１３と、ＨＤ−ＳＤＩドライバ３２１〜３２３（チャンネル識別情報付加部、時間識別情報付加部）と、時間ＩＤ供給部３３０と、チャンネルＩＤ供給部３４０とを含んで構成される。

撮像用光学系３５１は、複数のレンズから構成され、集光する作用を有する。プリズム３５２は、撮像用光学系３５１からの光をＲＧＢ（赤・緑・青）の三原色に分光する。
撮像素子３０１〜３０３は、プリズム３５２によって分光された光をその撮像面で受光し、それぞれ、赤色成分、緑色成分、青色成分の画像を撮像し、その信号をマルチチャンネルで出力する。例えば、撮像素子３０１〜３０３の各々が９６並列の信号を出力する。撮像素子３０１〜３０３の各々は、画素回路、走査回路、シリアルデータ化回路、出力回路などを内部に備える。
ヘッドボード３１１〜３１３の各々は、撮像素子を駆動する回路を内部に備える。そして、ヘッドボード３１１〜３１３は、それぞれ、撮像素子３０１〜３０３からの映像信号を受信し、７６８０画素×４３２０画素、１２０フレーム毎秒、量子化ビット数１２ビットの映像信号としてＨＤ−ＳＤＩドライバ３２１〜３２３に送る。そして、ＨＤ−ＳＤＩドライバ３２１〜３２３の各々は、２０チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号として映像信号を外部に出力する。

なおこのとき、ＨＤ−ＳＤＩドライバ３２１〜３２３は、各信号のアンシラリデータ領域内の所定の箇所に時間ＩＤおよびチャンネルＩＤを付加する。そのために、時間ＩＤ供給部３３０は、映像信号処理装置５１から供給されるリターン信号から時間情報を抽出し、フレームを識別するための時間ＩＤを作成し、ＨＤ−ＳＤＩドライバ３２１〜３２３に供給する。また、チャンネルＩＤ供給部３４０は、各チャンネル用のチャンネルＩＤを予め記憶しておき、ＨＤ−ＳＤＩドライバ３２１〜３２３に供給する。

図４は、信号処理装置１の機能構成を示すブロック図である。図示するように、信号処理装置１は、フレームメモリ１０１〜１０３と、チャンネルＩＤ供給部１１１〜１１３（チャンネル識別情報供給部）と、時刻比較部１２０と、チャンネルＩＤ比較部１３１〜１３３（チャンネル識別情報比較部）とを含んで構成される。この信号処理装置１は、撮像装置１１から出力されたＨＤ−ＳＤＩによるマルチチャンネルの信号を、映像信号受信ポート（図中ではこれらのポートを四角形で示す）を介して受信し、所定数分のフレームの信号をＦＩＦＯ（First In, First Out、先入れ先出し）の形で一時的にフレームメモリ１０１〜１０３に記憶するとともに、時刻ＩＤおよびチャンネルＩＤの確認を行なう。そして、信号処理装置１は、フレームメモリ１０１〜１０３から読み出された信号を、映像信号送出ポート（同じく、これらのポートを四角形で示す）を介して映像信号処理装置５１に向け出力する。

信号処理装置１における信号処理の詳細を以下に説明する。
フレームメモリ１０１〜１０３は、それぞれ、撮像装置１１から出力されたＲＧＢの各色に対応する映像の信号を一時的に記憶する。フレームメモリ１０１〜１０３は、先入れ先出しで、映像信号をフレーム単位で格納するとともに、先頭のフレーム（次に出力されるフレーム）のアンシラリデータ内にある時間ＩＤとチャンネルＩＤとを読み出すことが出来るように構成されている。時刻比較部１２０は、フレームメモリ１０１〜１０３のそれぞれから、同期しているべきフレームの時間ＩＤを読み出し、それらを比較する。そして、時刻比較部１２０は、全てのチャンネルの時間ＩＤが一致しているか否かを判断し、その判断結果を出力する。全てのチャンネルの時間ＩＤが一致する場合には、各チャンネルの入力信号が正しく同期していると判断できる。全てのチャンネルの時間ＩＤが一致していない場合（不一致のチャンネルが１個以上ある場合）には、時間ＩＤ不一致を示すエラー信号を出力する。また、チャンネルＩＤ供給部１１１〜１１３は、各チャンネルに対応したチャンネルＩＤを出力する。なお、ＲＧＢ各色の映像信号が複数のチャンネルによって構成されている場合には、チャンネルＩＤ供給部１１１〜１１３は、それらの複数のチャンネルの各々に対応するチャンネルＩＤを供給する。チャンネルＩＤ比較部１３１〜１３３は、それぞれ、フレームメモリ１０１〜１０３から読み出したチャンネルＩＤとチャンネルＩＤ供給部１１１〜１１３から供給されるチャンネルＩＤとを比較する。そして、チャンネルＩＤ比較部１３１〜１３３は、それら両者が一致しているか否かを判断し、その判断結果を出力する。コネクタの接続誤り（ＲＧＢの各色で、形状が同じケーブルおよびコネクタを用いた場合には、人為的ミスによるコネクタの接続間違いが起こり得る）や、同期のずれ（伝送路上で時間をずらして複数のチャンネルの信号を伝送させている場合）などといったエラーが起こっている場合には、チャンネルＩＤが一致しない。そのような場合には、チャンネルＩＤ比較部１３１〜１３３が出力する信号によってエラーを検知できる。

つまり、時刻比較部１２０は、受信したマルチチャンネルのＨＤ−ＳＤＩ映像信号のそれぞれの補助データ領域から読み出した時間識別情報を相互に比較することによりマルチチャンネルのＨＤ−ＳＤＩ映像信号が同期しているか否かを判断する、
また、チャンネルＩＤ比較部１３１〜１３３は、映像信号受信ポートから受信したマルチチャンネルのＨＤ−ＳＤＩ映像信号内の補助データ領域から、チャンネルを識別するチャンネル識別情報を読み出すとともに、ＨＤ−ＳＤＩ映像信号から読み出した前記チャンネル識別情報と、ＨＤ−ＳＤＩ映像信号に対応するチャンネル識別情報供給部から供給されたチャンネル識別情報とを比較することにより、ＨＤ−ＳＤＩ映像信号が正しいチャンネルの信号として受信されたか否かを判断する。

なお、時刻比較部１２０が、時間ＩＤだけでなくライン番号（図２で示したＬＮのデータ）の比較も同時に行うようにしても良い。この場合、時刻比較部１２０は、フレームの同期ずれがあるか否かを判断するだけでなく、ラインずれがあるか否かを判断することも出来る。

以上のように、信号処理装置１では、チャンネルの接続および同期ずれを確認することが出来る。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態における信号処理装置１の代わりに、信号処理装置２を用いる。なお、本実施形態に特有の事項以外については、既に述べた実施形態と同様であるため説明を省略する。
図５は、本実施形態による信号処理装置２の機能構成を示すブロック図である。図示するように、信号処理装置２は、フレームメモリ２０１〜２０３と、フレーム同期制御部２１０（同期制御部）と、スイッチ回路２２０とを含んで構成される。この信号処理装置２は、撮像装置１１から出力されたＨＤ−ＳＤＩによるマルチチャンネルの信号を受信し、所定数分のフレームの信号をＦＩＦＯの形で一時的にフレームメモリ２０１〜２０３に記憶するとともに、時刻ＩＤまたはチャンネルＩＤに誤りがある場合には誤りを補正する。そして、信号処理装置２は、必要に応じて補正された信号を映像信号処理装置５１に向け出力する。

信号処理装置２における信号処理の詳細を以下に説明する。
フレームメモリ２０１〜２０３は、それぞれ、撮像装置１１から出力されたＲＧＢの各色に対応する映像信号をフレーム単位の先入れ先出しにより格納する。また、各フレームのアンシラリデータ内にある時間ＩＤとチャンネルＩＤとを読み出すことが出来るように構成されている。また、フレームメモリ２０１〜２０３に対して外部から制御信号を入力することにより、フレーム単位での出力のタイミングを制御することができるように構成されている。

フレームメモリ２０１〜２０３には、撮像装置１１側から受信したデータが各チャンネルのタイミングで書き込まれる。そして、フレーム同期制御部２１０は、フレームメモリ２０１〜２０３のそれぞれから時間ＩＤを読み出す。そして、フレーム同期制御部２１０は、必要な処理のための所定の遅延時間の経過後に、その時間ＩＤのフレームを読み出すための制御信号をフレームメモリ２０１〜２０３に対して送る。その制御信号に応じて、フレームメモリ２０１〜２０３からそれぞれのフレームのデータが読み出され出力される。これにより、各チャンネルの入力でタイミングがそろっていない場合であっても、フレームメモリからの読み出しの段階で全チャンネルの同期が自動的に補正されることになる。

またこのとき、スイッチ回路２２０は、フレームメモリ２０１〜２０３のそれぞれからチャンネルＩＤを読み出すとともに、読み出された値に応じて各出力の経路を切り替える制御を行なう。例えば、フレームメモリ２０１〜２０３に書き込まれるデータのチャンネルＩＤがそれぞれ「１」、「２」、「３」であるべきところ、誤ってそれぞれ「２」、「１」、「３」のチャンネルＩＤを有するデータが入力された場合には、スイッチ回路２２０は信号処理装置２からの出力が本来の「１」、「２」、「３」になるようにスイッチの切替を行なう。

つまり、フレーム同期制御部２１０は、受信したマルチチャンネルのＨＤ−ＳＤＩ映像信号の補助データ領域から読み出した時間識別情報に基づいて、映像信号送出ポートから送出するＨＤ−ＳＤＩ映像信号がチャンネル間で同期するよう制御する。
また、スイッチ回路２２０は、映像信号受信ポートから受信したＨＤ−ＳＤＩ映像信号の補助データ領域からチャンネルを識別するチャンネル識別情報を読み出すとともに、ＨＤ−ＳＤＩ映像信号から読み出した前記チャンネル識別情報に応じて、当該ＨＤ−ＳＤＩ映像信号を送出するための映像信号送出ポートを切り替える。
これにより、例えば入力信号の接続間違い等があった場合でも、自動的に正しいチャンネル番号の出力ポートへ信号の出力先を補正することが可能となる。

以上のように、信号処理装置２では、チャンネルの接続誤りや、チャンネル間の同期ずれがあった場合にも、それらを自動的に補正することが出来る。

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態について説明する。本実施形態では、前述の実施形態における撮像装置１１の代わりに、撮像装置１２を用いる。なお、本実施形態に特有の事項以外については、既に述べた実施形態と同様であるため説明を省略する。
図６は、本実施形態による撮像装置１２の機能構成を示すブロック図である。図示するように、撮像装置１２は、撮像用光学系３５１と、プリズム３５２と、撮像素子３０１〜３０３と、ヘッドボード４１１〜４１３（チャンネル識別情報付加部、時間識別情報付加部）と、ＨＤ−ＳＤＩドライバ４２１〜４２３と、時間ＩＤ供給部４３０と、チャンネルＩＤ供給部４４０とを含んで構成される。

ヘッドボード４１１〜４１３の各々は、撮像素子を駆動する回路を内部に備える。そして、ヘッドボード４１１〜４１３は、それぞれ、図３に示したヘッドボード３１１〜３１３と同様に、映像信号の処理を行い、それらの映像信号をＨＤ−ＳＤＩドライバ４２１〜４２３に送る。なおこのとき、ヘッドボード４１１〜４１３は、各信号のアンシラリデータ領域内の所定の箇所に時間ＩＤおよびチャンネルＩＤを付加する。そのために、時間ＩＤ供給部４３０は、映像信号処理装置５１から供給されるリターン信号から時間情報を抽出し、フレームを識別するための時間ＩＤを作成し、ヘッドボード４１１〜４１３に供給する。また、チャンネルＩＤ供給部４４０は、各チャンネル用のチャンネルＩＤを予め記憶しておき、ヘッドボード４１１〜４１３に供給する。
そして、ＨＤ−ＳＤＩドライバ４２１〜４２３は、それぞれ、ヘッドボード４１１〜４１３から受けた信号を、信号処理装置１側へ送出する。

［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態について説明する。本実施形態では、撮像装置内のＨＤ−ＳＤＩドライバ（図３の符号３２１〜３２３）やヘッドボード（図６の符号４１１〜４１３）において時間ＩＤやチャンネルＩＤを付加するのではなく、撮像素子において時間ＩＤとチャンネルＩＤを付加するようにする。なお、本実施形態に特有の事項以外については、既に述べた実施形態と同様であるため、以下での説明を省略する。
図７は、本実施形態による撮像装置に設けられた撮像素子の機能構成を示すブロック図である。図示するように、撮像素子３００は、画素回路５０１と、走査回路５０２と、シリアルデータ化回路５０３（チャンネル識別情報付加部、時間識別情報付加部）と、出力回路５０４と、時間ＩＤ供給部５３０と、チャンネルＩＤ供給部５４０とを含んで構成される。画素回路５０１は、受光素子が受光した光量に応じた電荷量を信号（電気信号）として取り出せるようにした画素を、２次元マトリックス状に配列した回路である。画素回路５０１には、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）を用いる。走査回路５０２は、２次元マトリックス状に配置された画素を走査することによって、画素回路から画素値を読み取るものである。シリアルデータ化回路５０３は、走査回路５０２で得られた画素値をシリアル化データにするとともに、時間ＩＤ供給部５３０から供給される時間ＩＤとチャンネルＩＤ供給部５４０から供給されるチャンネルＩＤとを、そのデータに付加する。出力回路５０４は、時間ＩＤとチャンネルＩＤが付加された画素値のデータをＨＤ−ＳＤＩの規格の信号として出力する。

なお、ＨＤ−ＳＤＩの信号のアンシラリデータの領域内に時間ＩＤとチャンネルＩＤを設定する処理は、シリアルデータ化回路５０３または出力回路５０４のいずれかで行なう。また、時間ＩＤ供給部５３０は、外部から入力される時間情報を用いて、時間ＩＤを生成し、シリアルデータ化回路５０３に渡す。また、チャンネルＩＤ供給部５４０は、固定値として予めチャンネルＩＤを保持している。なお、設定により、チャンネルＩＤ供給部５４０が供給するチャンネルＩＤを変えることができるようにしても良い。

本実施形態では、このような撮像素子３００を、例えばＲＧＢそれぞれの各色画像を撮像するために用いて撮像装置（不図示）を構成する。また、その撮像装置は、各撮像素子３００を駆動するヘッドボードと、ヘッドボードから出力されるデータを外部に出力するためのＨＤ−ＳＤＩドライバとを含んで構成するようにする。

以上、複数の実施形態について説明したが、さらに、以下に述べる変形例として実施しても良い。
（変形例１）第１実施形態では、信号処理装置１が、時間ＩＤの誤りの検出と、チャンネルＩＤの誤りの検出を行なうようにした。また、第２実施形態では、信号処理装置２が、時間ＩＤの誤りの検出と、チャンネルＩＤの誤りの検出を行なうようにした。変形例１では、これらの、時間ＩＤまたはチャンネルＩＤの検出または自動補正の機能を別の組合せとする。例えば、以下の（ａ）〜（ｆ）の６通りの組合せのうちのいずれかとする。（ａ）撮像装置から信号を受けた信号処理装置が、時間ＩＤについては誤りの検出または自動補正のいずれも行なわず、チャンネルＩＤについては誤りの検出のみを行なう。（ｂ）撮像装置から信号を受けた信号処理装置が、時間ＩＤについては誤りの検出または自動補正のいずれも行なわず、チャンネルＩＤについては誤りの自動補正を行なう。（ｃ）撮像装置から信号を受けた信号処理装置が、時間ＩＤについては誤りの検出のみを行い、チャンネルＩＤについては誤りの検出または自動補正のいずれも行なわない。（ｄ）撮像装置から信号を受けた信号処理装置が、時間ＩＤについては誤りの検出のみを行い、チャンネルＩＤについては誤りの自動補正を行なう。（ｅ）撮像装置から信号を受けた信号処理装置が、時間ＩＤについては誤りの自動補正を行い、チャンネルＩＤについては誤りの検出または自動補正のいずれも行なわない。（ｆ）撮像装置から信号を受けた信号処理装置が、時間ＩＤについては誤りの自動補正を行い、チャンネルＩＤについては誤りの検出のみを行なう。これら（ａ）〜（ｆ）の組合せを実現するためには、第１実施形態または第２実施形態で述べた各ＩＤの誤りの検出または自動補正を実現するための回路（または機能部）を適宜組み合わせる。

（変形例２）実施形態１、３、４では、撮像装置側で時間ＩＤとチャンネルＩＤの両方を撮像装置からの出力信号に付加することとした。これに対して、本変形例では、撮像装置側で時間ＩＤとチャンネルＩＤのいずれか一方のみを付加するようにする。これに対応して、後段の信号処理装置側では、付加されている時間ＩＤまたはチャンネルＩＤのいずれかについてのみ、誤りの検出または自動補正を行なうようにする。

（変形例３）実施形態１〜４では、ＲＧＢの各色に対応したチャンネルを用いることとした。本変形例では、その代わりに、異なる色空間（例えば、ＹＰｂＰｒや、ＣＭＹや、ＣＭＹＫなど）に対応するチャンネルを用いるようにする。また、チャンネル数も３などに限定されず、任意である。

（変形例４）実施形態１、２では、信号処理装置（符号１、２）と映像信号処理装置５１とを別装置として構成したが、本変形例では、映像信号処理装置５１の内部に信号処理装置の機能を設けるようにする。

（変形例５）本変形例では、撮像装置（符号１１、１２）において、時間ＩＤやチャンネルＩＤを付加する機能の全部または一部を、コンピュータプログラムにより実現する。または、信号処理装置（符号１、２）において、時間ＩＤやチャンネルＩＤの誤りを検出する機能や自動補正する機能の全部または一部を、コンピュータプログラムにより実現する。これらの場合、装置内に設けたコンピューターがプログラムを記録媒体から読み出して実行する。

（変形例６）実施形態１〜４では、撮像装置（符号１１、１２）において時間ＩＤやチャンネルＩＤを付加し、映像信号処理装置（ＣＣＵ）の前段に設けられた信号処理装置（符号１、２）においてそれらの誤りを検出ないしは自動補正することとした。本変形例ではそのような装置に限らず、映像信号を送出する側となる装置一般において時間ＩＤやチャンネルＩＤを付加し、その映像信号を受信する側となる装置一般においてそれらの誤りを検出ないしは自動補正する。

（変形例７）実施形態１〜４ではＨＤ−ＳＤＩによる信号の規格に則ってアンシラリデータの領域に時間ＩＤおよびチャンネルＩＤを挿入することとしたが、他の規格の信号に適宜、時間ＩＤやチャンネルＩＤを付加して誤りを検出または自動補正するようにしても良い。

以上、この発明の実施形態およびその変形例について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

本発明は、映像信号を処理する装置およびシステムに利用できる。特に、テレビ番組の制作のための装置に利用できる。またさらに特に、高精細な映像を撮像してマルチチャンネルで伝送するための映像処理システムに利用できる。

１，２ 信号処理装置
１０ 映像処理システム
１１，１２ 撮像装置（カメラヘッド、信号処理装置）
５１ 映像信号処理装置（ＣＣＵ）
５２ 表示装置
１０１，１０２，１０３ フレームメモリ
１１１，１１２，１１３ チャンネルＩＤ供給部
１２０ 時刻比較部
１３１，１３２，１３３ チャンネルＩＤ比較部（チャンネル識別情報比較部）
２０１，２０２，２０３ フレームメモリ
２１０ フレーム同期制御部（同期制御部）
２２０ スイッチ回路
３００，３０１，３０２，３０３ 撮像素子（イメージセンサ）
３１１，３１２，３１３ ヘッドボード
３２１，３２２，３２３ ＨＤ−ＳＤＩドライバ（チャンネル識別情報付加部、時間識別情報付加部）
３３０ 時間ＩＤ供給部
３４０ チャンネルＩＤ供給部
３５１ 撮像用光学系
３５２ プリズム
４１１，４１２，４１３ ヘッドボード（チャンネル識別情報付加部、時間識別情報付加部）
４２１，４２２，４２３ ＨＤ−ＳＤＩドライバ
４３０ 時間ＩＤ供給部
４４０ チャンネルＩＤ供給部
５０１ 画素回路
５０２ 走査回路
５０３ シリアルデータ化回路（チャンネル識別情報付加部、時間識別情報付加部）
５０４ 出力回路
５３０ 時間ＩＤ供給部
５４０ チャンネルＩＤ供給部

Claims (8)

1. マルチチャンネルの映像信号受信ポートと、
   マルチチャンネルの映像信号送出ポートと、
   チャンネルを識別するためのチャンネル識別情報を供給するチャンネル識別情報供給部と、
   前記映像信号受信ポートから受信したマルチチャンネルのＳＤＩ映像信号内の補助データ領域から、チャンネルを識別するチャンネル識別情報を読み出すとともに、前記ＳＤＩ映像信号から読み出した前記チャンネル識別情報と、前記ＳＤＩ映像信号に対応する前記チャンネル識別情報供給部から供給された前記チャンネル識別情報とを比較することにより、前記ＳＤＩ映像信号が正しいチャンネルの信号として受信されたか否かを判断するチャンネル識別情報比較部と、
   を具備することを特徴とする信号処理装置。
2. マルチチャンネルの映像信号受信ポートと、
   マルチチャンネルの映像信号送出ポートと、
   前記映像信号受信ポートから受信したＳＤＩ映像信号の補助データ領域からチャンネルを識別するチャンネル識別情報を読み出すとともに、前記ＳＤＩ映像信号から読み出した前記チャンネル識別情報に応じて、当該ＳＤＩ映像信号を送出するための映像信号送出ポートを切り替えるスイッチ回路と、
   を具備することを特徴とする信号処理装置。
3. 受信したマルチチャンネルの前記ＳＤＩ映像信号のそれぞれの補助データ領域から読み出した時間識別情報を相互に比較することによりマルチチャンネルの前記ＳＤＩ映像信号が同期しているか否かを判断する時刻比較部、
   をさらに具備することを特徴とする請求項１または２に記載の信号処理装置。
4. 受信したマルチチャンネルの前記ＳＤＩ映像信号の補助データ領域から読み出した時間識別情報に基づいて、前記映像信号送出ポートから送出する前記ＳＤＩ映像信号がチャンネル間で同期するよう制御する同期制御部、
   をさらに具備することを特徴とする請求項１または２に記載の信号処理装置。
5. マルチチャンネルのＳＤＩ映像信号として映像を伝送するためのＳＤＩ映像信号の補助データ領域に、チャンネルを識別するためのチャンネル識別情報を付加するチャンネル識別情報付加部を具備し、
   前記チャンネル識別情報付加部によって付加された前記チャンネル識別情報を含む前記ＳＤＩ信号をマルチチャンネルで送出することを特徴とする信号処理装置。
6. 前記ＳＤＩ映像信号の補助データ領域に、映像フレームに対応する時刻を識別するための時間識別情報を付加する時間識別情報付加部をさらに具備し、
   前記時間識別情報付加部によって付加された前記時間識別情報を含む前記ＳＤＩ信号をマルチチャンネルで送出することを特徴とする請求項５に記載の信号処理装置。
7. ２次元マトリックス状に配置された画素を有し、受光した光に応じて画素ごとの画素値を電気信号として生成する画素回路と、
   チャンネルを識別するためのチャンネル識別情報を供給するチャンネル識別情報供給部と、
   前記画素回路によって得られる画素値のデータをシリアル化してシリアル化データを生成するシリアルデータ化回路と、
   前記チャンネル識別情報供給部から供給される前記チャンネル識別情報を前記シリアル化データに付加するチャンネル識別情報付加部と、
   前記チャンネル識別情報が付加された前記シリアル化データを出力する出力回路と、
   を具備することを特徴とする撮像素子。
8. 映像フレームに対応する時刻を識別するための時間識別情報を供給する時間識別情報供給部と、
   前記時間識別情報供給部から供給される前記時間識別情報を前記シリアル化データに付加する時間識別情報付加部と、
   をさらに具備することを特徴とする請求項７に記載の撮像素子。

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