JP6098824B2 - カメラシステムおよび切替装置 - Google Patents

Description

本開示は、ネットワーク機能を備えたカメラ装置を用いたカメラシステムに関する。

従来、複数のカメラの映像をネットワーク経由で伝送し、複数の映像から所望の映像を選択する装置の例が知られている。

特許文献１は、映像信号をパケット化して出力する複数のカメラ装置と、複数のカメラ装置から伝送される映像信号を中継する中継装置とを有し、中継装置が複数の映像から所望の映像を選択し出力する構成などを開示している。

特開２０１１−２５９３６５号公報

本開示は、ネットワークの帯域が映像信号送信に対して十分でない場合であっても、必要となる映像の画質低下を抑制するカメラシステムを提供する。

本開示におけるカメラシステムは、ネットワークに接続可能な複数のカメラ装置と、前記ネットワークを介して、前記複数のカメラ装置に映像信号を同期させるための基準信号を送信するとともに、前記複数のカメラ装置から送信された映像信号を受信する切替装置とを備え、前記複数のカメラ装置は、前記基準信号を受信したタイミングに従って、前記映像信号の送信を行うものであり、前記切替装置は、ユーザの操作に従って、前記複数のカメラ装置によってそれぞれ撮影される複数の映像の中から、映像信号の送信を優先させる優先映像を決定し、前記カメラシステムは、優先映像を撮影しない前記カメラ装置の映像信号の送信タイミングを、優先映像を撮影する前記カメラ装置の映像信号の送信タイミングよりも、遅らせる構成を備えている。

本開示は、ネットワークの帯域が映像信号送信に対して十分でない場合でも、必要となる映像の画質低下を抑制するのに有効である。

実施の形態１に係るカメラシステムの構成を示すブロック図 映像表示部の画面例 実施の形態１におけるカメラシステムの動作例を示すタイミングチャート 比較例としての動作を示すタイミングチャート 実施の形態１におけるユーザ操作に応じたカメラシステムの動作例を示すタイミングチャート 実施の形態２に係るカメラシステムの構成を示すブロック図 実施の形態２におけるカメラシステムの動作例を示すタイミングチャート 実施の形態２におけるユーザ操作に応じたカメラシステムの動作例を示すタイミングチャート 実施の形態の変形例に係るカメラシステムの構成を示すブロック図 実施の形態の変形例に係るカメラシステムの構成を示すブロック図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

従来のカメラシステムでは、各カメラ装置と切替装置とがそれぞれケーブルで接続されており、アナログの映像信号が各ケーブルを介してそれぞれ送られていた。このため、例えばライブやスポーツ中継等の場にカメラシステムを設置する場合には、多数のケーブルを会場内外に引き回してセッティングする必要があった。

一方、最近では、カメラ装置のデジタル化が進み、カメラ装置から圧縮符号化されたデジタルの映像信号を切替装置に送信し、切替装置で映像信号を復号化する構成が主流となっている。この構成では、各カメラ装置をネットワークに接続し、切替装置はネットワークを介して映像信号を受信する。この場合、切替装置は例えばＬＡＮケーブルと接続するだけでよい。これにより、多数のケーブルの引き回しが不要になり、カメラシステムの設置が容易になるとともに、装置のコストも大幅に削減される。

ところが、このような構成では、ネットワークの帯域が映像信号送信に対して必ずしも十分でない場合があり、これに起因して映像信号の品質が劣化する可能性がある。すなわち、このカメラシステムでは、複数のカメラ装置が同期して映像信号のパケットをネットワークに送信するため、多数のパケットが同一タイミングに集中する。このため、パケットの衝突や消失が発生しやすくなる。この結果、パケットの再送が発生するため、映像信号の伝送に大きな遅延時間が生じる。特に映像データのビットレートが高い場合やカメラ装置の台数が多い場合等には、ネットワークの限られた帯域に対して大量のパケットが同じタイミングに集中するため、この現象が頻繁に発生しやすくなる。

また今後、カメラシステムに用いるカメラ台数の増加やカメラの解像度のさらなる増加等が見込まれており、ネットワークで送信される映像信号のデータ量は益々増大することが予想される。もちろん、ネットワークの帯域も技術的には大きくなっていくものと考えられるが、上述した問題は、ネットワークの帯域と映像信号のデータ量との相対的な関係によって生じるものであるため、対策を講じることは将来的にも重要である。

本開示では、カメラシステムにおいて、ネットワークの帯域が映像信号送信に対して十分でない場合であっても、例えば切替装置から出力される映像のような、重要な映像の品質低下を抑制するものである。

（実施の形態１）
以下、図１〜図５を用いて、実施の形態１を説明する。

［１−１．構成］
図１は実施の形態１に係るカメラシステムの構成を模式的に示すブロック図である。図１のカメラシステムは、複数のカメラ装置１０（カメラＡ，カメラＢ，カメラＣ，カメラＤ）と、中継部１５０と、切替装置１００とを備えている。カメラ装置１０は、ネットワークカメラすなわちネットワークに接続可能なカメラであり、ネットワークを介して中継部１５０に接続される。切替装置１００はネットワークを介して中継部１５０に接続される。ここでのネットワークは、例えばイーサネット（登録商標）が用いられる。

カメラ装置１０は、撮像した映像信号をパケット化してネットワークに出力する。映像データは、圧縮符号化されたデータであってもよいし、非圧縮データであってもよい。中継部１５０はスイッチングハブなどのネットワーク機器であり、複数のネットワーク機器を接続してネットワークを構成することができる。各カメラ装置１０からの映像信号は、中継部１５０からネットワークを介して、切替装置１００に伝送される。

切替装置１００は、インタフェース部１６０、マルチデコーダ部１６５、映像表示部１７０、切替部１７５、ユーザ操作部１８０、基準信号生成部１８５、および優先映像選択部１９０を備えている。

インタフェース部１６０は、ネットワークとのインタフェースを司るものであり、各カメラ装置１０から送信された映像信号と、音声信号、制御信号等のその他の信号をネットワークを介して受信する。受信した映像信号は、マルチデコーダ部１６５に伝送される。またインタフェース部１６０は、基準信号生成部１８５から送られた基準信号や、優先映像選択部１９０から送られた選択信号等の信号をネットワークを介して送信する。

マルチデコーダ部１６５は、カメラ装置１０毎に個別に設けられたバッファ（図示せず）を有しており、伝送された映像信号をそれぞれのバッファに一時的に蓄積する。マルチデコーダ部１６５は、いずれかのバッファに所定のデータ量または所定の映像データ単位が蓄積されると、デコード処理を実行する。このデコード処理は、カメラ装置１０におけるエンコード処理に対応するものであり、各バッファに対して並列に実行可能である。デコード処理が完了した映像データは、映像表示部１７０および切替部１７５に伝送される。

映像表示部１７０は、伝送された映像データを画面に表示する。図２は映像表示部１７０の画面例を示す図である。図２において、映像表示部１７０は４つの画面を有している。画面７１は切替装置１００から外部に出力するメイン映像を表示し、画面７２は次にメイン映像に切り替える候補である切替候補映像を表示する。また、画面７３，７４は予備の映像を表示する。図２では、画面７１，７２，７３，７４にはそれぞれ、カメラＣ，カメラＤ，カメラＡ，カメラＢの映像が表示されている。

切替部１７５はユーザ操作部１８０から出力された切替指令に基づいて、マルチデコーダ部１６５でデコードされた複数の映像の中から１つを選択する。選択された映像は、切替装置１００の映像出力として出力される。通常は、メイン映像が外部出力する映像として選択される。

ユーザ操作部１８０は、ユーザ（使用者）が、映像選択操作や切替操作を行えるように構成されている。図１では図示していないが、ユーザ操作部１８０にはボタンやスイッチなどのユーザインタフェースが設けられている。ユーザ操作部１８０の出力は、映像表示部１７０、切替部１７５および優先映像選択部１９０に送られる。ユーザは映像表示部１７０の画面を見ながら、ユーザ操作部１８０を操作し、所望のタイミングでメイン映像と切替候補映像とを切り替えることができる。また、ユーザは複数の予備の映像の中から１つを選択し、切替候補の映像と入れ替えることができる。

図２において、画面７１，７２，７３，７４に表示される映像は、ユーザ操作部１８０の操作によって切り替えることができる。画面７１に表示されているメイン映像は、切替装置１００から出力されて放送や収録等に用いられる。また、画面７２に表示されている切替候補映像は、ユーザ操作部１８０の操作によって、メイン映像に切り替えられる。ユーザは画面７１，７２を見ながら、所望のタイミングで画面７２の切替候補映像をメイン映像に切り替えることができる。この結果、図２の場合、画面７１の映像はカメラＤの映像に切り替えられ、メイン映像としてカメラＤの映像が切替装置１００から出力される。

また、ユーザは画面７３，７４に表示された予備の映像の中から、所望の映像を切替候補の映像にすることができる。ユーザ操作部１８０の操作によって、画面７２に表示された切替候補映像と画面７３，７４に表示された予備の映像とを入れ替えることができる。予備の映像は、ユーザの操作によって切替候補の映像となり、さらにユーザの操作によって、切替候補の映像がメイン映像と入れ替わって出力される。

基準信号生成部１８５は、映像信号の送信タイミングの基準となる基準信号を周期的に生成する。この基準信号は複数のカメラ装置１０から出力される映像信号を同期させるための信号である。基準信号はインタフェース部１６０からネットワーク経由で複数のカメラ装置１０に伝達される。この基準信号の例としては、映像のフレーム信号、フィールド信号、ライン信号、または、固定周期のタイミング信号などが挙げられる。ネットワークを介して基準信号を受け取った複数のカメラ装置１０は、基準信号を受信したタイミングに従って、映像信号をネットワークに出力する。これによって、複数のカメラ装置１０の映像は互いに同期され、切替装置１００で映像を切り替えることが容易になる。

優先映像選択部１９０は、ユーザ操作部１８０の出力を受けて、複数のカメラ装置１０に、撮影中の映像が優先映像であるか否かを通知するための選択信号を生成する。ここで、優先映像とは、複数のカメラ装置１０で撮影中の映像の中で、重要度が高く、映像信号の送信を優先させる映像のことをいう。選択信号はインタフェース部１６０からネットワーク経由で複数のカメラ装置１０に伝達される。複数のカメラ装置１０は、この選択信号によって、現在撮影中の映像が優先映像であるか否かが通知される。

本実施形態では、優先映像選択部１９０は、メイン映像および切替候補映像を、優先映像として決定するものとする。例えば図２の場合には、カメラＣ，Ｄで撮影中の映像が優先映像として決定される。また、選択信号の形態は様々なものが考えられる。例えば、優先映像を撮影するカメラ装置と、優先映像を撮影していないカメラ装置とに、異なる信号値を送るようにすればよい。また、優先映像を撮影していないカメラ装置にのみ、特定の信号を送るようにしてもよい。また、送信タイミングも様々なものが考えられる。例えば、基準信号と同じタイミングで選択信号を周期的に送信してもよいし、優先映像が切り替わった場合にのみ選択信号を送信するようにしてもよい。

また、本実施形態では、複数のカメラ装置１０は、撮影中の映像が優先映像であるか否かによって、映像信号の送信のタイミングを変えるように構成されている。すなわち、複数のカメラ装置１０は、撮影中の映像が優先映像でないことを通知されたとき、撮影中の映像が優先映像であることを通知されたときと比べて、基準信号を受信してから映像信号の送信を開始するまでの時間を、長く設定する。すなわち、複数のカメラ装置１０は、撮影中の映像が優先映像でないときは、映像信号の送信タイミングを遅らせるように構成されている。

［１−２．動作］
図３は実施の形態１におけるカメラシステムの動作例を示すタイミングチャートである。ここでは、カメラＣがメイン映像を撮影中であり、カメラＤが切替候補映像を撮影中であり、これらカメラＣ，Ｄで撮影中の映像が優先映像として決定されているものとする。また、カメラ装置１０（カメラＡ〜Ｄ）は、撮影中の映像が優先映像でないとき、映像信号の伝送を所定時間Ｔｄだけ遅延させるものとする。図３において、Ｔ１，Ｔ２は基準信号のタイミングを表している。図の上側（Schedule timing）は映像信号の送信に要する予定時間、下側（Actual timing）は実際の送信に要した時間を表している。

カメラＡ〜Ｄは、基準信号のタイミングＴ１から次の基準信号のタイミングＴ２までの時間内に、所定の単位の映像信号をネットワークに出力し、受信側の機材に伝送する必要がある。ここで、カメラＡ〜Ｄの映像ビットレートの合計値に対して、ネットワークの帯域が充分に大きい場合には、カメラＡ〜Ｄから同じタイミングで映像信号を送信しても特に問題は生じない。

しかし、カメラＡ〜Ｄの映像ビットレートの合計値よりもネットワークの帯域が不足しているような状況下において、カメラＡ〜Ｄが同一のタイミングで映像信号をネットワークに出力することを試みると、多数のパケットが同一タイミングに集中して、パケットの衝突や消失が発生しやすくなる。この結果、パケットの再送が発生するため、映像信号の伝送に大きな遅延時間が発生する。ネットワークの帯域が不足している状況とは、高画質で映像ビットレートが高いカメラを用いた場合、接続するカメラの台数を増やした場合、または、ネットワークの帯域が元々小さい場合などに生じる。

そこで、図３に示すように、撮影中の映像が優先映像でないことを通知されたカメラＡ，Ｂは、映像信号の送信を所定時間Ｔｄだけ遅らせる。すなわち、優先映像を撮影しているカメラＣ，Ｄのみの映像信号が、基準信号のタイミングＴ１に従って、ネットワークに出力される。

これにより、図３に示すように、カメラＣ，Ｄの映像信号は、タイミングＴ２までの時間内に受信側の機材に伝送される。したがって、メイン映像や切替候補映像には映像の乱れは発生しない。一方、カメラＡ，Ｂの映像信号は、所定時間Ｔｄだけ遅れて送信が開始されるため、図３に示すように、次の基準信号のタイミングＴ２までに送信が完了しない場合がある。この場合、映像の乱れが発生するが、カメラＡ，Ｂの映像は予備映像であるため、影響は少ない。したがって、優先映像すなわち重要な映像信号の送信が、パケット衝突等に起因するネットワーク遅延によって時間内に完了しないという問題を回避することができる。

なお、所定時間Ｔｄは、例えば基準信号の周期の１／２や１／３などの固定値でも良い。また、切替装置１００が、ネットワーク帯域、カメラ台数または映像ビットレートなどのパラメータに応じて、所定時間Ｔｄの値を調整しても良い。あるいは、切替装置１００が、所定時間Ｔｄを、ユーザの操作によって調整可能なように構成されていてもよい。この場合例えば、ユーザが画質を見ながら、ユーザ操作部１８０によって所定時間Ｔｄを微調整できるように構成されていてもよい。さらに、所定時間Ｔｄは、カメラ装置１０同士で同じ値にする必要は必ずしもなく、例えば、互いに異なる値にしてもよい。

図４は比較例としての動作例を示すタイミングチャートである。図４の例では、カメラＡ〜Ｄは、基準信号に同期して同じタイミングで映像信号をネットワークに出力している。このため、多数のパケットが同じタイミングでネットワークに出力され、ネットワークの帯域の制約から、パケットの消失や衝突によるパケットの再送などが繰り返される。この結果、映像信号の送信に予定時間よりも数倍の時間を要しており、カメラＡ〜Ｄはいずれも、次の基準信号のタイミングＴ２までの間に、所定の単位の映像信号を受信側の機材に伝送することに失敗している。したがって、全ての映像が基準信号に同期できず、メイン映像や切替候補映像においても映像の乱れが生じることになる。

一方、図３の動作例では、優先映像を撮影していないカメラＡ，Ｂは、映像信号の送信を所定時間Ｔｄだけ遅らせている。これにより、優先映像を撮影しているカメラＣ，Ｄは、図４と比較して、より短い時間で映像信号の伝送が完了している。したがって、メイン映像や切替候補映像については、映像の乱れが生じず、高画質を保つことができる。

図５はユーザ操作に応じたカメラシステムの動作の変化を模式的に示すタイミングチャートである。図５において、Ｔ１１〜Ｔ１５は基準信号のタイミングを表している。図５の下側には映像表示部１７０の画面の状態を示している。なお、実際の動作では、映像信号の送信周期は、映像表示部１７０の画面切替に比べて格段に短いが、図５では模式的に示している。

状態（１）では、ユーザ操作によって、メイン映像としてカメラＣの映像が選択され、切替候補映像としてカメラＤの映像が選択されている。このとき、カメラＣ，Ｄの映像が優先映像として決定される。したがって、タイミングＴ１１では、撮影中の映像が優先映像でないことを通知されたカメラＡ，Ｂが、映像信号の送信を遅らせている。

その後、ユーザが、メイン映像をカメラＤの映像に切り替え、切替候補をカメラＢの映像に切り替えたとする（状態（２））。このとき、カメラＢ，Ｄの映像が優先映像として決定される。したがって、タイミングＴ１２では、撮影中の映像が優先映像でないことを通知されたカメラＡ，Ｃが、映像信号の送信を遅らせている。この動作は、ユーザが次に映像を切り替えるまで継続される。

その後、ユーザが、メイン映像をカメラＢの映像に切り替え、切替候補をカメラＣの映像に切り替えたとする（状態（３））。すると、カメラＢ，Ｃの映像が優先映像として決定される。したがって、タイミングＴ１４では、撮影中の映像が優先映像でないことを通知されたカメラＡ，Ｄが、映像信号の送信を遅らせている。この動作は、ユーザが次に映像を切り替えるまで継続される。

このように本実施形態では、ユーザの操作に従って、映像信号の送信を優先させる優先映像が動的に変化し、これに伴って、映像信号の送信を遅らせるカメラの選択も動的に変化する。これにより、ネットワーク混雑に起因する重要映像の画質低下を、未然に抑制することができる。

［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、カメラシステムは、複数のカメラ装置１０と、切替装置１００とを備えている。切替装置１００はネットワークを介して、複数のカメラ装置１０に映像信号を同期させるための基準信号を送信するとともに、複数のカメラ装置から送信された映像信号を受信する。複数のカメラ装置１０は、基準信号を受信したタイミングに従って、映像信号の送信を行う。切替装置１００はユーザの操作に従って、複数のカメラ装置１０によってそれぞれ撮影される複数の映像の中から、映像信号の送信を優先させる優先映像を決定する。そして切替装置１００は、複数のカメラ装置１０に、撮影中の映像が優先映像であるか否かを通知する。複数のカメラ装置１０は、撮影中の映像が優先映像でないことを通知されたとき、撮影中の映像が優先映像であることを通知されたときと比べて、基準信号を受信してから映像信号の送信を開始するまでの時間を長く設定する。すなわち、カメラシステムは、優先映像を撮影しないカメラ装置１０の映像信号の送信タイミングを、優先映像を撮影するカメラ装置１０の映像信号の送信タイミングよりも、遅らせる構成を備えている。

これにより、優先映像を撮影中のカメラ装置１０の映像信号が、優先映像を撮影していないカメラ装置１０の映像信号よりも先に、送信される。したがって、たとえネットワークの帯域が映像信号送信に対して十分でない場合であっても、優先映像の映像信号が確実に送信される可能性が高まり、映像の乱れが生じる可能性が低くなる。したがって、必要となる映像の画質低下を抑制することが可能となる。

なお、本実施形態において、切替装置１００は、撮影中の映像が優先映像でないカメラ装置１０に対して、所定時間Ｔｄすなわち、基準信号を受信してから映像信号の送信を開始するまでの待ち時間を示す信号を送信するようにしてもかまわない。例えば、この信号は、切替装置１００からカメラ装置１０に送信する選択信号に含ませてもよい。

（実施の形態２）
以下、図６〜図８を用いて、実施の形態２を説明する。

［２−１．構成］
図６は実施の形態２に係るカメラシステムの構成を模式的に示すブロック図である。図６の構成について、図１と実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。図６のカメラシステムは、複数のカメラ装置１５（カメラＡ，カメラＢ，カメラＣ，カメラＤ）と、中継部１５０と、切替装置２００とを備えている。カメラ装置１５は、ネットワークカメラすなわちネットワークに接続可能なカメラであり、ネットワークを介して中継部１５０に接続される。切替装置２００はネットワークを介して中継部１５０に接続される。ここでのネットワークは、例えばイーサネット（登録商標）が用いられる。

カメラ装置１５は、撮像した映像信号をパケット化してネットワークに出力する。映像データは、圧縮符号化されたデータであってもよいし、非圧縮データであってもよい。中継部１５０はスイッチングハブなどのネットワーク機器であり、複数のネットワーク機器を接続してネットワークを構成することができる。各カメラ装置１５からの映像信号は、中継部１５０からネットワークを介して、切替装置２００に伝送される。

切替装置２００は、インタフェース部２６０、マルチデコーダ部１６５、映像表示部１７０、切替部１７５、ユーザ操作部１８０、基準信号生成部２８５、および優先映像選択部２９０を備えている。

実施の形態１では、切替装置１００は、複数のカメラ装置１０に、撮影中の映像が優先映像であるか否かを通知した。そして、各カメラ装置１０は、通知された内容、すなわち、撮影中の映像が優先映像であるか否かに応じて、映像信号の出力タイミングを変更するものとした。実施の形態２では、切替装置２００は、複数のカメラ装置１５に、撮影中の映像が優先映像であるかを通知しない。すなわち、実施の形態１で示した選択信号はカメラ装置１５には送信されない。これに代えて、切替装置２００は、各カメラ装置１５に送信する基準信号について、撮影中の映像が優先映像であるか否かに応じて、そのタイミングを制御する。

図６の構成において、優先映像選択部２９０は、ユーザ操作部１８０の出力を受けて、複数のカメラ装置１５の中から、撮影中の映像が優先映像であるカメラ装置１５を特定するための選択信号を生成する。選択信号は、基準生成部２８５に送られる。なお、本実施形態でも実施の形態１と同様に、優先映像選択部２９０は、メイン映像および切替候補映像を、優先映像として決定するものとする。例えば図２の場合には、カメラＣ，Ｄで撮影中の映像が優先映像として決定される。

基準信号生成部２８５は、図１の基準信号生成部１８５と同様に、映像信号の送信タイミングの基準となる基準信号を周期的に生成する。また、本実施形態では、基準信号生成部２８５は、優先映像選択部２９０から出力された選択信号を受ける。この選択信号から、基準信号生成部２８５は、撮影中の映像が優先映像であるカメラ装置１５と、撮影中の映像が優先映像でないカメラ装置１５とを認識することが可能となる。

そして、基準信号生成部２８５は、撮影中の映像が優先映像であるカメラ装置１５（図２の場合にはカメラＣ，Ｄ）には、通常の基準信号を送信する。一方、基準信号生成部２８５は、撮影中の映像が優先映像でないカメラ装置１５（図２の場合にはカメラＡ，Ｂ）には、所定の時間Ｔｄだけ遅延させた基準信号を送信する。これらの基準信号は、インタフェース部２６０に伝達され、ネットワーク経由で各カメラ装置１５に伝達される。

なお、所定時間Ｔｄは、例えば基準信号の周期の１／２や１／３などの固定値でも良い。また、切替装置２００が、ネットワーク帯域、カメラ台数、または映像ビットレートなどのパラメータに応じて、所定時間Ｔｄの値を調整しても良い。あるいは、切替装置２００が、所定時間Ｔｄを、ユーザの操作によって調整可能なように構成されていてもよい。この場合例えば、ユーザが画質を見ながら、ユーザ操作部１８０によって所定時間Ｔｄを微調整できるように構成されていてもよい。さらに、所定時間Ｔｄは、カメラ装置１５同士で同じ値にする必要は必ずしもなく、例えば、互いに異なる値にしてもよい。

［２−２．動作］
図７は実施の形態２におけるカメラシステムの動作例を示すタイミングチャートである。ここでは、カメラＣがメイン映像を撮影中であり、カメラＤが切替候補映像を撮影中であり、これらカメラＣ，Ｄで撮影中の映像が優先映像として決定されているものとする。また、基準信号生成部２８５は、撮影中の映像が優先映像でないカメラ装置１５に対して、基準信号を所定時間Ｔｄだけ遅延させるものとする。図７において、Ｔ１，Ｔ２は基準信号のタイミング、Ｔ１Ｘは遅延させた基準信号のタイミングを表している。図の上側（Schedule timing）は映像信号の送信に要する予定時間、下側（Actual timing）は実際の送信に要した時間を表している。

カメラＡ〜Ｄは、基準信号のタイミングＴ１から次の基準信号のタイミングＴ２までの時間内に、所定の単位の映像信号をネットワークに出力し、受信側の機材に伝送する必要がある。ここで、カメラＡ〜Ｄの映像ビットレートの合計値に対して、ネットワークの帯域が充分に大きい場合には、カメラＡ〜Ｄから同じタイミングで映像信号を送信しても特に問題は生じない。

しかし、カメラＡ〜Ｄの映像ビットレートの合計値よりもネットワークの帯域が不足しているような状況下において、カメラＡ〜Ｄが同一のタイミングで映像信号をネットワークに出力することを試みると、多数のパケットが同一タイミングに集中して、パケットの衝突や消失が発生しやすくなる。この結果、パケットの再送が発生するため、映像信号の伝送に大きな遅延時間が発生する。ネットワークの帯域が不足している状況とは、高画質で映像ビットレートが高いカメラを用いた場合、接続するカメラの台数を増やした場合、または、ネットワークの帯域が元々小さい場合などに生じる。

そこで、図７に示すように、撮影中の映像が優先映像でないカメラＡ，Ｂには、切替装置２００から、所定時間Ｔｄだけ遅らせた基準信号を送る。すなわち、優先映像を撮影しているカメラＣ，Ｄのみの映像信号が、基準信号のタイミングＴ１に従って、ネットワークに出力される。

これにより、図７に示すように、カメラＣ，Ｄの映像信号は、タイミングＴ２までの時間内に受信側の機材に伝送される。したがって、メイン映像や切替候補映像には映像の乱れは発生しない。一方、カメラＡ，Ｂの映像信号は、所定時間Ｔｄだけ遅れて送信が開始されるため、図７に示すように、次の基準信号のタイミングＴ２までに送信が完了しない場合がある。この場合、映像の乱れが発生するが、カメラＡ，Ｂの映像は予備映像であるため、影響は少ない。したがって、優先映像すなわち重要な映像信号の送信が、パケット衝突等に起因するネットワーク遅延によって、時間内に完了しないという問題を回避することができる。

図８はユーザ操作に応じたカメラシステムの動作例を模式的に示すタイミングチャートである。図８において、Ｔ１１〜Ｔ１５は基準信号のタイミング、Ｔ１１Ｘ〜Ｔ１４Ｘは遅延させた基準信号のタイミングを表している。図８の下側には映像表示部１７０の画面の状態を示している。なお、実際の動作では、映像信号の送信周期は、映像表示部１７０の画面切替に比べて格段に短いが、図８では模式的に示している。

状態（１）では、ユーザ操作によって、メイン映像としてカメラＣの映像が選択され、切替候補映像としてカメラＤの映像が選択されている。このとき、カメラＣ，Ｄの映像が優先映像として決定される。したがって、撮影中の映像が優先映像でないカメラＡ，Ｂに対して、通常のタイミングＴ１１から遅れて、タイミングＴ１１Ｘで、遅延させた基準信号が送られている。

その後、ユーザが、メイン映像をカメラＤの映像に切り替え、切替候補をカメラＢの映像に切り替えたとする（状態（２））。このとき、カメラＢ，Ｄの映像が優先映像として決定される。したがって、撮影中の映像が優先映像でないカメラＡ，Ｃに対して、通常のタイミングＴ１２から遅れて、タイミングＴ１２Ｘで、遅延させた基準信号が送られている。この動作は、ユーザが次に映像を切り替えるまで継続される。

その後、ユーザが、メイン映像をカメラＢの映像に切り替え、切替候補をカメラＣの映像に切り替えたとする（状態（３））。すると、カメラＢ，Ｃの映像が優先映像として決定される。したがって、撮影中の映像が優先映像でないカメラＡ，Ｄに対して、通常のタイミングＴ１４から遅れて、タイミングＴ１４Ｘで、遅延させた基準信号が送られている。この動作は、ユーザが次に映像を切り替えるまで継続される。

このように本実施形態でも、実施の形態１と同様に、ユーザの操作に従って、映像信号の送信を優先させる優先映像が動的に変化し、これに伴って、映像信号の送信を遅らせるカメラの選択も動的に変化する。これにより、ネットワーク混雑に起因する重要映像の画質低下を、未然に抑制することができる。

また、本実施形態では、カメラ装置１５は、基準信号を受信したら映像信号を送信するという従来と同様の動作を行えばよい。したがって、本実施形態を実施するために、カメラ装置１５の構成を変更する必要はなく、既存のカメラ装置を活用することができる。

［２−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、カメラシステムは、複数のカメラ装置１５と、切替装置２００とを備えている。切替装置２００はネットワークを介して、複数のカメラ装置１５に映像信号を同期させるための基準信号を送信するとともに、複数のカメラ装置１５から送信された映像信号を受信する。複数のカメラ装置１５は、基準信号を受信したタイミングに従って、映像信号の送信を行う。切替装置２００は、ユーザの操作に従って、複数のカメラ装置１５によってそれぞれ撮影される複数の映像の中から、映像信号の送信を優先させる優先映像を決定する。そして切替装置２００は、撮影中の映像が優先映像でないカメラ装置１５に対して、撮影中の映像が優先映像であるカメラ装置１５と比べて、基準信号を送信するタイミングを遅らせる。すなわち、カメラシステムは、優先映像を撮影しないカメラ装置１５の映像信号の送信タイミングを、優先映像を撮影するカメラ装置１５の映像信号の送信タイミングよりも、遅らせる構成を備えている。

これにより、優先映像を撮影中のカメラ装置１５の映像信号が、優先映像を撮影していないカメラ装置１５の映像信号よりも先に、送信される。したがって、たとえネットワークの帯域が映像信号送信に対して十分でない場合であっても、優先映像の映像信号が確実に送信される可能性が高まり、映像の乱れが生じる可能性が低くなる。したがって、必要となる映像の画質低下を抑制することが可能となる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１〜２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

実施の形態１〜２では、複数のカメラ装置と切替装置とが有線ネットワークで接続された構成例について説明したが、この構成に限られるものでなく、例えば、図９に示すようなワイヤレスネットワークを用いた構成であってもよい。図９において、カメラ装置１７はワイヤレスのネットワークを介して中継部２５０に接続される。中継部２５０は例えば無線ネットワークのアクセスポイントなどのワイヤレスネットワーク機材によって構成される。なお、図９の構成は実施の形態２に対応しているが、実施の形態１についても同様に、ワイヤレスネットワークを用いた構成で実現可能である。

また、実施の形態１において、中継部１５０と切替装置１００とは一体化した構成であってもよいし、実施の形態２において、中継部１５０と切替装置２００とは一体化した構成であってもよい。また、映像表示部１７０やユーザ操作部１８０は、切替装置１００，２００と一体に構成されていてもよいし、切替装置１００，２００と別個に構成され、切替装置１００，２００と信号線で接続されていてもかまわない。

また、実施形態１〜２では、メイン映像および切替候補映像を優先映像として決定するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、メイン映像のみを優先映像として決定してもよい。あるいは、複数の切替候補映像を優先映像に含めるようにしてもよい。また、メイン映像や切替候補映像の選択操作とは別途、ユーザが、送信を優先させる優先映像を設定できるようにしてもかまわない。

また、実施の形態１〜２では、切替装置１００，２００から出力するメイン映像や、切替候補映像を優先映像として決定するものとした。ただし、優先映像の決定方法はこれに限られるものではない。例えば、ユーザがカメラアングルの調整を行う映像を、優先映像として決定してもよい。一部のカメラシステムでは、切替装置から、あるいは、切替装置近傍のカメラ操作部から、遠方に設置されたカメラのアングル（パン、チルト）を調整可能に構成されている。このよう構成でアングルを調整している際には、カメラの画質が低下すると、調整が困難になるため好ましくない。そこで、ユーザがカメラアングルの調整を行う調整対象映像を選択したとき、その調整対象映像を、優先映像として決定するようにしてもかまわない。

図１０は実施の形態１の変形例に係るカメラシステムの構成を模式的に示すブロック図である。図１０において、切替装置１１０は、カメラを遠隔操作するためのカメラ操作部１９５を備えている。なお、カメラ操作部１９５は、切替装置１１０とは別個に構成されており、切替装置１１０と信号線で接続されていてもかまわない。優先映像選択部１９０は、カメラ操作部１９５の操作出力を受ける。ユーザがカメラ操作部１９５を操作して遠方のカメラのアングルを調整しているとき、優先映像選択部１９０は、調整されているカメラの映像を優先映像として決定する。以降は、実施の形態１と同様に動作すればよい。なお、実施の形態２についても、同様の変形例を実現できる。

また実施の形態１では、切替装置１００がカメラ装置１０に撮影中の映像が優先映像であるか否かを通知し、優先映像を撮影していないカメラ装置１０は映像信号の送信を遅らせるものとした。また実施の形態２では、切替装置１５０が、優先映像を撮影していないカメラ装置１５への基準信号の送信を遅らせるものとした。本開示の内容は、これらに限られるものではなく、すなわち、切替装置がユーザの操作に従って優先映像を決定し、カメラシステムが、優先映像を撮影しないカメラ装置の映像信号の送信タイミングを、優先映像を撮影するカメラ装置の映像信号の送信タイミングよりも、遅らせる構成を備えていればよい。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、必要となる映像の画質低下を抑制するカメラシステムに適用可能である。具体的には例えば、スポーツやライブ等の中継・記録など行うカメラシステム等に有効である。

１０，１５，１７ カメラ装置
１００，１１０ 切替装置
１７０ 映像表示部
１８０ ユーザ操作部
１８５ 基準信号生成部
１９０ 優先映像選択部
１９５ カメラ操作部
２００ 切替装置
２８５ 基準信号生成部
２９０ 優先映像選択部

Claims (6)

1. カメラシステムであって、
   ネットワークに接続可能な複数のカメラ装置と、
   前記ネットワークを介して、前記複数のカメラ装置に映像信号を同期させるための基準信号を送信するとともに、前記複数のカメラ装置から送信された映像信号を受信する切替装置とを備え、
   前記複数のカメラ装置は、前記基準信号を受信したタイミングに従って、前記映像信号の送信を行うものであり、
   前記切替装置は、ユーザの操作に従って、前記複数のカメラ装置によってそれぞれ撮影される複数の映像の中から、映像信号の送信を優先させる優先映像を決定し、
   前記カメラシステムは、
   優先映像を撮影しない前記カメラ装置の映像信号の送信タイミングを、優先映像を撮影する前記カメラ装置の映像信号の送信タイミングよりも、遅らせる構成を備えた
   ことを特徴とするカメラシステム。
2. 請求項１記載のカメラシステムにおいて、
   前記切替装置は、前記複数のカメラ装置に、撮影中の映像が優先映像であるか否かを通知し、
   前記複数のカメラ装置は、撮影中の映像が優先映像でないことを通知されたとき、撮影中の映像が優先映像であることを通知されたときと比べて、前記基準信号を受信してから映像信号の送信を開始するまでの時間を長く設定する
   ことを特徴とするカメラシステム。
3. 請求項１記載のカメラシステムにおいて、
   前記切替装置は、撮影中の映像が優先映像でない前記カメラ装置に対して、撮影中の映像が優先映像である前記カメラ装置と比べて、前記基準信号を送信するタイミングを遅らせる
   ことを特徴とするカメラシステム。
4. 請求項１記載のカメラシステムにおいて、
   前記切替装置は、
   ユーザの操作によって、前記複数のカメラ装置によってそれぞれ撮影される複数の映像の中から、外部に出力するメイン映像と、メイン映像に切り替える候補である切替候補映像とを、選択可能に構成されており、
   前記メイン映像および前記切替候補映像を、前記優先映像として決定する
   ことを特徴とするカメラシステム。
5. カメラシステムに用いられる切替装置であって、
   ネットワークを介して、前記ネットワークに接続された複数のカメラ装置に映像信号を同期させるための基準信号を送信するとともに、前記複数のカメラ装置から送信された映像信号を受信するものであり、
   前記複数のカメラ装置は、前記基準信号を受信したタイミングに従って、前記映像信号の送信を行うものであり、
   前記切替装置は、
   ユーザの操作に従って、前記複数のカメラ装置によってそれぞれ撮影される複数の映像の中から、映像信号の送信を優先させる優先映像を決定し、
   前記複数のカメラ装置に、撮影中の映像が優先映像であるか否かを通知する
   ことを特徴とする切替装置。
6. カメラシステムに用いられる切替装置であって、
   ネットワークを介して、前記ネットワークに接続された複数のカメラ装置に映像信号を同期させるための基準信号を送信するとともに、前記複数のカメラ装置から送信された映像信号を受信するものであり、
   前記複数のカメラ装置は、前記基準信号を受信したタイミングに従って、前記映像信号の送信を行うものであり、
   前記切替装置は、
   ユーザの操作に従って、前記複数のカメラ装置によってそれぞれ撮影される複数の映像の中から、映像信号の送信を優先させる優先映像を決定し、
   撮影中の映像が優先映像でない前記カメラ装置に対して、撮影中の映像が優先映像である前記カメラ装置と比べて、前記基準信号を送信するタイミングを遅らせる
   ことを特徴とする切替装置。

Images