JP6016559B2 - 補助データ重畳装置及びそれを備える撮影システム - Google Patents

補助データ重畳装置及びそれを備える撮影システム Download PDF

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Description

本発明は、補助データ重畳装置に関し、特に、遠隔から撮像装置を制御する操作器から指定された情報を撮像装置からの映像信号に重畳して出力する補助データ重畳装置、及びそれを備える撮影システムに関するものである。
テレビ放送局では、放送局内での使用目的のためにテレビカメラから出力される映像信号のブランキング領域に機器IDや映像素材に関する情報(撮影日時、レンズデータ、カメラデータ等)の補助データを重畳することが行われている。
特許文献1では、撮像装置のCCU(カメラ・コントロール・ユニット)から出力される映像信号に、撮像装置からのメタデータ(レンズ設定メタデータやPCからのシーン情報メタデータ等)を重畳するメタデータ付加装置が開示されている。
特開2004−312281号公報
テレビ放送局には、遠隔に設置された撮像装置(電動雲台付きカメラ)を、編集室などに設置された操作器(コントローラ)を操作して被写体を撮影し、撮影映像を天気予報やニュース等で放送するリモコン撮像装置システムがある。
図8は、リモコン撮像装置システムの概略図である。撮像装置10は、ズーミングやフォーカシング機能等を有する撮影レンズ付きのカメラ1と、パンニング(横方向の駆動)及びチルティング(縦方向の駆動)等の旋回動作が可能な電動雲台2から構成されている。
操作器30は、撮像装置10とケーブルで接続され、カメラ1のズーム、ゲイン、シャッター等のカメラ制御、電動雲台2のパンニング、チルティング等の旋回動作をさせる制御信号を撮像装置10に送信している。また、操作器30は、撮像装置10から送信されるカメラ1のズーム、フォーカス等のレンズ位置情報、カメラ設定情報、電動雲台2のパン、チルトの角度情報等の補助データを受信し、操作器30の表示部に表示できるようになっている。
図9は、上述したリモコン撮像装置システムに、特許文献1で開示されているようなメタデータ付加装置50を組み合わせた構成図である。撮像装置10には、操作器30と信号の送受信を行う既存のインタフェースの他に、メタデータを出力する出力部60が必要となり、既存の撮像装置に組み合わせることが出来ない。また、メタデータ付加装置50の設定にPCも必要となり、構成が複雑かつコストアップとなる。
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、簡単な構成で操作器から既存の撮像装置の制御が可能、かつ、補助データ(メタデータ)の重畳及び設定ができる補助データ重畳装置及びそれを備える撮影装置システムを提供することである。
上記目的を達成するための本発明の補助データ重畳装置は、操作器からの信号に応じて撮像装置の動作を制御する制御信号を出力し、該撮像装置から映像信号を受信し、該操作器で指定された情報を該映像信号に重畳して出力する、補助データ重畳装置であって、前記操作器と信号を送受信する第1の通信部と、前記撮像装置と信号を送受信する第2の通信部と、前記撮像装置から映像信号を受信し、該映像信号に補助データを重畳する映像信号処理部と、前記映像信号処理部で補助データを重畳した映像信号を出力する映像信号出力部と、前記第1の通信部からの、映像信号への補助データの重畳に関するフォーマット及び重畳する補助データの項目に関する情報を含む補助データ設定情報、を前記映像信号処理部に出力し、前記第1の通信部からの信号及び前記第2の通信部からの信号のうち、映像信号に重畳する情報を前記補助データとして前記映像信号処理部に出力する制御部と、を備え、前記映像信号処理部は、前記補助データ設定情報に基づいて、映像信号に前記制御部から入力された補助データを重畳する、ことを特徴とする。
上記の本発明の構成を備える補助データ重畳装置及びそれを備える撮影装置システム、簡単な構成で操作器から既存の撮像装置の制御が可能、かつ、補助データ(メタデータ)の重畳及び設定を可能ならしめる、という効果を奏するものである。
実施例1の構成図である。 実施例1の撮像装置10の構成図 実施例1のCPU202の内部処理のフローチャート図 実施例1の操作器30の構成図 実施例1の操作器30の補助データ設定画面例 実施例2の構成図 実施例2の操作器30の補助データ設定画面例 撮影システムの概略図 撮影システムにメタデ−タ付加装置を組み合わせた概略図
本発明の補助データ重畳装置及びそれを備える撮影システムの実施例を添付の図に基づいて詳細に説明する。
≪撮影システムの全体構成≫
図1は本発明の第1の実施例である補助データ重畳装置を含む撮影システムの構成図である。本実施形態の撮影システムは撮像装置を遠隔操作するリモコン撮影システムであって、操作器を使用して遠隔から撮像装置を制御して被写体を撮影するシステムである。本実施形態のシステムは、撮像装置10、補助データ重畳装置20、操作器30から構成される。
撮像装置10は、ズーミングやフォーカシングの機能等を有する撮影レンズ付きのカメラ1と、パンニング(横方向の駆動)及びチルティング(縦方向の駆動)等の旋回動作が可能な電動雲台2から構成されている。
操作器30は、ズーミングや画像のゲイン調整等のカメラ1の各種制御、パンニングやチルティング等の電動雲台2の各種制御が行えるようになっている。また、補助データ重畳装置20の設定、制御も行えるようになっている。
補助データ重畳装置20は、操作器30と撮像装置10と接続し、制御信号、データ信号の送受信を行う。具体的には、操作器30から撮像装置10を制御する制御信号は、補助データ重畳装置20を経由して、撮像装置10へ送信される。また、カメラ1、電動雲台2からの送信信号、具体的には、操作器30からの制御信号に対して返答するアンサー信号や、アラーム信号等も補助データ重畳装置20を経由して操作器30へ送信される。補助データ重畳装置20は、さらに、カメラ1から出力される映像信号3を受信し、操作器30によって設定された、カメラ1、電動雲台2、操作器30からの補助データを重畳して出力する。補助データとして具体的には、カメラ1の焦点距離、絞り等のレンズ情報データ、カメラ1のゲイン、シャッター等のカメラ設定データ、電動雲台2のパン、チルト角などの雲台角度データ、操作器30から設定されたカメラ設置場所情報等が設定される。
なお、本実施例では、撮像装置10には電動雲台2が構成されているが、電動雲台2が構成されていないカメラ1のみの装置でもかまわない。また、補助データ重畳装置20は、撮像装置10から離れた遠隔地、例えば、放送局内に設置されていてもよいし、撮像装置10の内部に構成されていてもかまわない。
次に上述した各装置について詳細に説明する。
≪撮像装置10≫
図2は、撮像装置10の構成図である。撮像装置10は、光学ブロック101、レンズ駆動部102、撮像部103、映像信号処理部104、映像信号出力部105、CPU106、パン・チルト駆動部107、送受信部108から構成されている。
光学ブロック101は、ズーム用、フォーカス用の複数枚のレンズと絞り等から構成され、被写体からの光を撮像部103に入射させる。
レンズ駆動部102は、光学ブロック101のズーム用レンズ、フォーカス用レンズ、絞り等をCPU106からの指令信号に応じて駆動する。また、レンズ駆動部102には、エンコーダ、ポテンショメータ等の位置センサ(図示せず)が搭載され、CPU106に現在のレンズ、絞りのレンズ情報データをCPU106に出力する。
撮像部103は、光学ブロック101からの被写体からの光をCCDやCMOSセンサー等の撮像素子(図示せず)で受光し、光電変換し、アナログ映像信号として出力する。
映像信号処理部104は、撮像部103からのアナログ映像信号をデジタル変換し、ゲイン、輝度、色等をCPU106からの指令信号に応じて調整しデジタル映像信号として映像信号出力部105へ出力する。
映像信号出力部105は、所定の映像フォーマット、例えばSMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers:米国映画テレビ技術者協会)、ARIB(Association of Radio Industries and Broadcast:社団法人電波産業会)で規定されているHD-SDI信号等に変換して出力する。
パン・チルト駆動部107は、CPU106からの指令信号に応じて電動雲台2をパン方向、チルト方向に駆動する。また、パン・チルト駆動部107には、エンコーダ、ポテンショメータ等の位置センサ(図示せず)が搭載され、現在の電動雲台2のパン、チルト角度情報データをCPU106に出力する。
CPU106は、レンズ駆動部102、撮像部103、映像信号処理部104、パン・チルト駆動部107、送受信部108と各々接続され、各部の設定や制御、上述したカメラ設定情報、レンズ情報データ、雲台角度情報データ等の送受信を行っている。
送受信部108は、RS-232やRS-422等の所定の通信プロトコルで他の装置と信号の送受信を行うためのインタフェースである。本実施例では補助データ重畳装置20と信号の送受信を行っている。補助データ重畳装置20を使用しない場合は、操作器30や他の装置、モデムやRS-422/232変換装置等と接続できるインタフェースとなっている。
≪補助データ重畳装置20≫
次に、補助データ重畳装置20に関して図1を用いて説明する。補助データ重畳装置20は、映像信号処理部201、CPU202(制御部)、撮像装置側送受信部203(第2の通信部)、操作器側送受信部204(第1の通信部)、メモリ205(記憶部)、映像信号出力部206から構成されている。尚、「補助データ」は、ARIB TR−B23において、「デジタルインターフェースにおいて、映像信号のブランキング期間を用いて伝送される各種の信号をいう」と、定義されていることに準じ、本明細書内においても映像信号に重畳する情報を指してこの用語を用いることとする。
映像信号処理部201は、撮像装置10からの映像信号3(本実施例ではHD-SDI信号)をパラレル変換し、CPU202からの補助データ設定情報に基づいてCPU202から出力された補助データを重畳する。すなわち、映像信号処理部201は、補助データ設定情報に基づき、重畳することが指定された補助データを、指定された順序で指定された映像信号内の位置に(指定されたフォーマットで)、重畳する。補助データ設定情報とは、補助データを重畳する映像信号3のライン番号、SMPTEやARIBで規定されている補助データパケットに付加するADF(補助データフラグ)、DID(データ識別ワード)、SDID(第2データ識別ワード)等である。また、補助データ設定情報には、後述する補助データの項目のうち、どの項目を重畳するかの重畳項目フラグ情報も含まれる。CPU202から出力される補助データとは、撮像装置10からのレンズ情報データ、カメラ設定情報、電動雲台2の雲台角度情報データ、操作器30で設定されて補助データ重畳装置20に出力されるカメラ設置場所情報やコメント情報等である。
映像信号出力部206は、映像信号処理部201で映像信号に補助データが重畳されたパラレル信号をシリアル信号に変換し補助データが重畳された映像信号4、例えば、HD-SDI信号として出力する。
撮像装置側送受信部203は、RS-232やRS-422等の所定の通信プロトコルで、撮像装置10と信号の送受信を行うための通信インタフェースである。操作器側送受信部204は、RS-232やRS-422等の所定の通信プロトコルで、操作器30と信号の送受信を行うための通信インタフェースである。
補助データ重畳装置20は、撮像装置側送受信部203、操作器側送受信部204を備えていることで既存の撮像装置10、操作器30の間に挿入して接続可能である。また、他の装置、モデムやRS-422/232変換装置を、撮像装置10と補助データ重畳装置20の間、操作器30と補助データ重畳装置20の間に挿入することも可能である。なお、本実施例では、補助データ重畳装置20を、撮像装置10の外部に構成したが、撮像装置10の内部に構成してもよい。
補助データ重畳装置20のCPU202は、映像信号処理部201、撮像装置側送受信部203、操作器側送受信部204、メモリ205、映像信号出力部206と接続され、各部の設定や制御を行う。ここで、本実施例で特徴的であるCPU202の内部処理のフローに関して図3を参照しながら説明する。
CPU202は、撮像装置側送受信部203を介して撮像装置10から送信される信号、及び、操作器側送受信部204を介して操作器30から送信される信号(コマンド)を受信する(ステップS1)。
次に、ステップS2において、撮像装置10から信号を受信した場合はステップS10に進み、操作器30から信号(コマンド)を受信した場合はステップS3に進む。
ステップS3では、操作器30から受信した信号(コマンド)の種別を判断する。撮像装置10を制御する制御コマンドの場合はステップS4に進み、補助データ重畳装置20に設定する補助データ設定コマンドの場合はステップS5に進み、補助データ重畳装置20に設定されている補助データ設定情報の返信を要求する補助データステータスコマンドの場合はステップS6に進む。
尚、本フローでは、撮像装置10を制御する制御コマンドの場合は、ステップS4に進んでいるが、ステップS4と同時に、後述するステップS12に進み、重畳する項目の制御コマンドを補助データとして、補助データ重畳装置20で重畳するようにしても良い。これにより、撮像装置10がレンズ情報データ、カメラ設定情報、電動雲台2の雲台角度情報データ等を出力する機能がない場合でも、撮像装置10の状態を把握することが可能となる。
ここで、制御コマンドとは、具体的には、カメラ1のズーミング、フォーカシング等のレンズ制御、ゲイン、シャッター等のカメラ制御、パンニング、チルティング等の電動雲台2を制御するコマンドである。補助データ設定コマンドとは、前述した補助データ設定情報、カメラ設置場所情報、コメント情報、重畳項目フラグ情報等を設定するコマンドである。補助データステータスコマンドとは、現在重畳されている補助データの項目、設定情報等の情報の返信を要求するコマンドである。
ステップS4では、撮像装置側送受信部203に制御コマンドを出力し、ステップS1に戻る。
ステップS5では、メモリ205へ補助データ設定情報を書き込み、ステップS7へ進む。ステップS7では、映像信号処理部201へ補助データ設定情報を出力した後、ステップS1へ戻る。
ステップS6では、メモリ205から補助データ設定情報、及び、撮像装置の固有情報であるカメラ設置場所情報やコメント情報等を読み出し、ステップS8へ進む。ステップS8では、読み出した情報を操作器側送受信部204へ出力し、ステップS1へ戻る。また、補助データステータスコマンドを受信した時は、撮像装置10から入力された補助データの項目を認識し、重畳可能な補助データの項目を操作器側送受信部204へ出力してもよい。これにより、撮像装置10が出力できる補助データの項目が事前に分からない時に、操作器30で確認することが可能となる。
ステップS10では、撮像装置10から受信した信号を、操作器30へ送信するために操作器側送受信部204へ出力し、ステップS11へ進む。ステップS11では、撮像装置10から受信した信号が、補助データ情報か否か、具体的には、レンズ情報データ、カメラ設定情報、電動雲台2の雲台角度情報データ等である否か、を判断する。受信コマンドが補助データ情報の場合はステップS12に進む。ステップS11において、補助データ情報でない場合、例えば、操作器からの制御コマンドに対するアンサーバックや撮像装置10からのアラーム信号等である場合は、ステップS1に戻る。
ステップS12では、どのデータを重畳するかの情報を含む重畳項目フラグ情報と受信した補助データ情報とを比較して、受信した補助データ情報が重畳する項目の場合は、当該補助データ情報を映像信号処理部201へ出力し(ステップS13)、ステップS1に戻る。受信した補助データ情報が重畳する項目でない場合は、映像信号処理部201へ補助データ情報を出力することなく、ステップS1に戻る。
このように、図3を参照しながら述べたフローに従って、CPU202は、受信したコマンドに応じて適宜、撮像装置側送受信部203、操作器側送受信部204、映像信号処理部201、メモリ205へデータやコマンドを出力すべきか否かを判断している。
以上説明してきたように補助データ重畳装置20は、撮像側送受信部203、操作器側送受信部204を備え、CPU202で撮像装置10または操作器30から入力された信号を識別し、ケースに応じた情報やコマンドを送信すべき構成部に出力している。これにより、本発明の補助データ多重装置を、既存の撮像装置や操作器と組み合わせて、操作器から撮像装置の制御や、撮像装置、操作器からの補助データを撮像装置からの映像信号に重畳して出力することが可能となる。
≪操作器30≫
次に、操作器30に関して図4を用いて説明する。操作器30は、操作パネル部301、CPU302、送受信部303、メモリ304、タッチパネル付き表示部305から構成されている。
操作パネル部301は、カメラ1のズーム、フォーカス等のレンズ制御、ゲイン、シャッター速度等のカメラ制御を行う複数のハードキー(図示せず)と、電動雲台2をパンニング、チルティングするためのジョイスティックや十字キー等(図示せず)の操作部材で構成されている。
CPU302は、操作パネル部301と接続され、操作パネル部301の操作部材で操作された信号を受信し、送受信部303を介して他の装置、本実施例では補助データ重畳装置20にカメラ1、電動雲台2の制御信号(コマンド)を送信する。また、補助データ重畳装置20から送信されてきたカメラ1、電動雲台2からのレンズデータ、カメラ設定情報、電動雲台2の雲台角度情報等の補助データを受信し、表示部305に表示している。さらに、CPU302は、表示部305のタッチパネルから設定された補助データ設定情報を補助データ重畳装置20へ送信している。
図5は、補助データ設定情報を設定する設定画面例である。図5の表示画面例のように、補助データを重畳する映像信号のライン番号、補助データパケットに付加するDID(データ識別ワード)、SDID(第2データ識別ワード)、カメラ設置場所情報、コメント情報、重畳項目有無等が設定出来るようになっている。特に、重畳したい補助データ項目の選択ができることにより、補助データ重畳装置20から出力される映像信号4を利用するシステムに応じて重畳項目を容易に変更することが可能となる。例えば、撮影映像の地名を表示したいシステムの場合は、図5のカメラ設置場所名の欄の左欄の重畳有無を「有」に設定にすれば良い。また、電子地図上で現在の撮影範囲を表示したい場合は、図5のパン・チルトデータ、ズーム、フォーカス、エクステンダーの左欄の重畳有無を「有」と設定すれば良い。別の方法として、補助データ重畳装置20が、操作器30からのコマンドを受信した時のみ、補助データを重畳するようにして補助データ重畳装置20のCPU202の負荷を軽減するようにしても良い。
メモリ304は、カメラ1の設定データや、補助データ重畳装置20の補助データ設定情報、操作器30の設定情報等を記憶する。本実施例では、図5の補助データ設定画面で設定された補助データ設定情報をファイル化し、メモリ304に補助データ設定情報ファイルとして複数保存できるようにしてある。そして、必要に応じて表示部305のタッチパネルを操作して、メモリ304から所望の補助データ設定情報ファイル読み出し、補助データ重畳装置20へ補助データ設定情報を送信している。
一方、補助データ重畳装置20のメモリ205に設定した補助データ設定情報を、操作器30から補助データステータスコマンドを送信することで取得し、表示部305に表示することも行っている。
送受信部303は、補助データ重畳装置20とRS-232やRS-422等の所定の通信プロトコルで送受信するためのインタフェースである。補助データ重畳装置20を使用しない時は、撮像装置10や他の装置、モデムやRS-422/232変換装置等と接続可能なインタフェースとなっている。
以上説明してきたように操作器30は、撮像装置10の制御を行うだけの操作器だけではなく、補助データ重畳装置20に補助データの設定を行う機能も兼備している。これにより、補助データ重畳装置20の設定を行うためのPCが不要となる。
実施例1では、撮像装置10、補助データ重畳装置20、操作器30が接続されたシステムであったが、実施例2では、他の外部機器40を接続できるようにしたことが実施例1とは異なる。また、操作器30に補助データ重畳装置20が外部機器40とデータの送受信を行うための通信フォーマットの設定項目を新たに設けたことも実施例1と異なる。
図6は、気象計(温度計、湿度計、気圧計、風向風速計、雨量計)などの他の外部機器40を補助データ重畳装置20に接続できるようにしたシステムの構成図である。補助データ重畳装置20に外部機器用送受信部207(第3の通信部)が新たに構成された以外は図1と同じであり、実施例1と異なる箇所のみ以下に説明する。
図6において、外部機器用送受信部207は、外部機器40とRS-232やRS-422等の所定の通信プロトコルで送受信するためのインタフェースである。外部機器40から入力されたデータは、CPU202に出力される。CPU202では、外部機器からのコマンドと判断し、映像信号処理部201に送信する。映像信号処理部201では、CPU202の補助データ設定情報に基づいて外部機器40からのデータを映像信号3に重畳する。
操作器30では、CPU202が外部機器40と通信を行うために、図5の補助データ設定画面に図7のような通信フォーマット設定項目を新たに設けている。具体的には、ボーレート、データ長、パリティ有無、ストップビット等が設定できるようになっている。また、外部機器40からのデータを重畳するか否かの重畳有無の設定項目も追加になっている。
本実施例では、補助データ重畳装置20に外部機器との送受信部を一つだけ構成しているが、複数の送受信部を設け、操作器30に複数の外部機器との通信フォーマット設定項目を設けてもかまわない。
以上説明してきたように、本実施例2では、補助データ重畳装置20に外部機器との送受信部207を新たに構成し、操作器30には、外部機器との通信フォーマットを設定できるようにした。これにより、補助データ重畳装置20は、撮像装置10、操作器30の補助データを重畳するだけではなく、他の外部機器のデータも補助データとして映像信号に重畳出来るようになりシステム拡張も容易となる。
3 映像信号
10 撮像装置
20 補助データ重畳装置
30 操作器
201 映像信号処理部
202 CPU(制御部)
203 撮像装置側送受信部(第2の通信部)
204 操作器側送受信部(第1の通信部)
206 映像信号出力部

Claims (9)

  1. 操作器からの信号に応じて撮像装置の動作を制御する制御信号を出力し、該撮像装置から映像信号を受信し、該操作器で指定された情報を該映像信号に重畳して出力する、補助データ重畳装置であって、
    前記操作器と信号を送受信する第1の通信部と、
    前記撮像装置と信号を送受信する第2の通信部と、
    前記撮像装置から映像信号を受信し、該映像信号に補助データを重畳する映像信号処理部と、
    前記映像信号処理部で補助データを重畳した映像信号を出力する映像信号出力部と、
    前記第1の通信部からの、映像信号への補助データの重畳に関するフォーマット及び重畳する補助データの項目に関する情報を含む補助データ設定情報、を前記映像信号処理部に出力し、前記第1の通信部からの信号及び前記第2の通信部からの信号のうち、映像信号に重畳する情報を前記補助データとして前記映像信号処理部に出力する制御部と、
    を備え、
    前記映像信号処理部は、前記補助データ設定情報に基づいて、映像信号に前記制御部から入力された補助データを重畳する、
    ことを特徴とする補助データ重畳装置。
  2. 前記制御部は、前記第1の通信部から入力された前記撮像装置を制御するための制御信号を前記第2の通信部に出力する、ことを特徴とする請求項1に記載の補助データ重畳装置。
  3. 外部機器と通信する第3の通信部を備え、
    前記制御部が前記映像信号処理部に出力する前記補助データは、前記第1の通信部からの信号、前記第2の通信部からの信号及び該第3の通信部からの信号の中から設定される、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の補助データ重畳装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の補助データ重畳装置と、
    前記第1の通信部と信号を送受信する操作器と、
    前記第2の通信部と信号を送受信し、前記映像信号処理部に映像信号を出力する前記撮像装置と、
    を備える撮影システム。
  5. 前記操作器は、映像信号に重畳する情報の項目及び前記映像信号への補助データの重畳に関するフォーマットを設定する手段を備える、ことを特徴とする請求項4に記載の撮影システム。
  6. 前記操作器は、映像信号に重畳する情報の項目及び前記映像信号への補助データの重畳に関するフォーマットを記憶する手段及び呼び出す手段、を備えることを特徴とする請求項4又は5に記載の撮影システム。
  7. 前記補助データ重畳装置は、前記補助データ設定情報及び前記撮像装置の固有情報を記憶する記憶部を有し、
    前記制御部は、前記第1の通信部を介した前記操作器からのコマンドに応じて、該記憶部に記憶されている該補助データ設定情報及び該撮像装置の固有情報を、該第1の通信部を介して前記操作器に出力する、
    ことを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の撮影システム。
  8. 前記制御部は、前記第1の通信部を介した前記操作器からのコマンドに応じて、補助データとして映像信号に重畳可能な情報の項目を、該第1の通信部を介して前記操作器に出力する、
    ことを特徴とする請求項4乃至7のいずれか1項に記載の撮影システム。
  9. 前記撮像装置は、ズーム、パン及びチルトの機能を備え、前記撮像装置の動作は、ズーム、ゲイン、シャッター速度、パンニング、チルティングを含む、請求項4乃至8のいずれか1項に記載の撮影システム。
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