JP2009130767A - Signal processing device - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の構成では、合焦の情報を用いて指向性マイクの指向特性を変化させることにより音声にフォーカシング(ズーム)をするように構成されているが、この構成では、ビデオカメラまでの映像の到達する時間と、音声の到達する時間の間に時差が生じる為、映像と音声とが同期しないという課題を持つ。
【解決手段】画像のズーム及び音声のズームの制御を行うズーム制御部5と、ズーム制御部5によるズーム制御信号を元に音声のズームを行う音声ズーム処理部2と、ズーム制御部5による画像のズームに応じてフォーカスの制御を行うフォーカス処理部6と、フォーカス処理部6によるフォーカス制御の結果から被写体までの距離を算出し、被写体までの距離に応じて音声信号を遅延させる音声信号遅延部3とを有している。
【選択図】図1The conventional configuration is configured to focus (zoom) on sound by changing the directional characteristics of a directional microphone using in-focus information. Since there is a time difference between the arrival time of the video and the arrival time of the audio, there is a problem that the video and the audio are not synchronized.
A zoom control unit that performs zoom control of an image and a zoom of an audio, an audio zoom processing unit that performs zooming of an audio based on a zoom control signal from the zoom control unit, and an image generated by the zoom control unit. A focus processing unit 6 that performs focus control according to the zoom, and an audio signal delay unit that calculates the distance to the subject from the focus control result by the focus processing unit 6 and delays the audio signal according to the distance to the subject 3.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、ビデオカメラやボイスレコーダなどに内蔵される信号処理装置に関する。 The present invention relates to a signal processing device built in a video camera, a voice recorder, or the like.
近年、指向特性を制御可能なマイクを用い、カメラの被写体への合焦に同期して、指向性マイクの指向特性を変化させ、被写体に対してフォーカシング(ズーム)をするようなマイクロホン装置が使用されている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, a microphone device that uses a microphone that can control the directional characteristics, changes the directional characteristics of the directional microphone in synchronization with the focus of the camera on the subject, and focuses (zooms) the subject is used. (For example, refer to Patent Document 1).
以下、従来のマイクロホン装置について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a conventional microphone device will be described with reference to the drawings.
図7のブロック図に示すように、カメラと被写体Aとの距離、すなわちフォーカス距離は、フォーカス距離測定用センサー41の出力に基づいてフォーカス距離検出部42で検出される。
As shown in the block diagram of FIG. 7, the distance between the camera and the subject A, that is, the focus distance, is detected by the focus
音声はマイクロフォンアレー43で収音され、マイクロフォンアレー43から出力される音声信号が、音声信号フォーカス処理部44でフォーカシング信号処理(ズーム処理)される。
The sound is collected by the
また、検出されたフォーカス距離に基づいて映像信号フォーカス処理部45がフォーカス制御信号を出力してレンズの焦点距離が被写体Aの位置になるようにズームモーターを制御し、レンズを介して映像信号を得るようにしている。この映像信号は必要に応じて映像信号フォーカス処理部45で電子ズーム処理を受けた後、映像信号フォーカス処理部45より記録媒体に出力される。
In addition, the video signal
ズームモーターにはその偏位量を検出する為のエンコーダ46が付設され、このエンコーダ46の出力に基づいてズーム倍率検出部47でズーム倍率が検出され、このズーム倍率に基づいてゲインコントロール信号検出部48がゲインコントロール信号を演算し、音声信号フォーカス処理部44でフォーカス処理された音声信号がその演算結果に基づいてAGC(オート・ゲイン・コントロール)回路49で自動ゲイン制御される。
The zoom motor is provided with an
このビデオカメラの録音装置によれば、ズーム倍率に対応してAGC回路49で自動ゲイン制御をし、遠くにある被写体の音声レベルを高くして、映像から受ける被写体への距離感と音声から受ける被写体への距離感との間のギャップを小さくでき、画像と音声レベルとの違和感を解消でき、一層臨場感に富んだ録音が出来る。
しかしながら、上記従来の構成では、合焦の情報を用いて指向性マイクの指向特性を変化させることにより、音声にフォーカシング(ズーム)をするように構成されているが、この構成では、ビデオカメラまでの映像の到達する時間と、音声の到達する時間の間に時差が生じる為、映像と音声とが同期しないという課題を持つ。 However, the conventional configuration is configured to focus (zoom) on the sound by changing the directivity characteristics of the directional microphone using the focus information. Since there is a time difference between the arrival time of the video and the arrival time of the audio, there is a problem that the video and the audio are not synchronized.
上記課題を解決する為に、本発明の信号処理装置は、被写体を撮影する撮像部と、音声の集音を行うマイクロホンと、前記被写体までの距離を算出する距離算出部と、前記距離算出部で算出した距離に基づき、前記撮像部が出力する映像信号、又は前記マイクロホンが出力する音声信号を、遅延させる信号遅延部と、を備える。 In order to solve the above problems, the signal processing device of the present invention includes an imaging unit that captures a subject, a microphone that collects sound, a distance calculation unit that calculates a distance to the subject, and the distance calculation unit. And a signal delay unit that delays the video signal output from the imaging unit or the audio signal output from the microphone based on the distance calculated in (1).
被写体までの距離を算出し、その距離に応じて、信号処理装置内に実装された信号遅延部においてデータの遅延量の調整をすることにより、映像と音声とを同期させることが可能であるという利点を持つ。 It is possible to synchronize video and audio by calculating the distance to the subject and adjusting the amount of data delay in the signal delay unit mounted in the signal processing device according to the distance. With advantages.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による信号処理装置の実施形態を説明する。 Embodiments of a signal processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(実施形態1)
図1は、本実施形態によるビデオカメラ100の外観を示す。ビデオカメラ100は、映像および音声をデータ化して映像情報および音声情報として記録媒体10に記録することが可能である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an appearance of the
映像および音声は、ビデオカメラ100に設けられた撮像光学系(図示せず)およびマイクロホンユニット1によって取得される。
Video and audio are acquired by an imaging optical system (not shown) and the microphone unit 1 provided in the
図2は本実施形態によるビデオカメラ100の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
ビデオカメラ100は、マイクロホンユニット1と、音声ズーム処理部2と、音声信号遅延部3と、撮像部4と、ズーム制御部5と、フォーカス処理部6と、操作部7とを備えている。
The
以下、各構成要素を説明する。 Hereinafter, each component will be described.
マイクロホンユニット1は、音声を取得する。モノラル、ステレオ、マルチチャンネル対応のいずれのマイクロホンであってもよい。 The microphone unit 1 acquires sound. The microphone may be any of monaural, stereo, and multichannel.
音声ズーム処理部2は、ズーム制御部5からのズーム制御信号に対応して、マイクロホンユニット1からの音声信号を、ズーム操作に応じた音声レベルに制御する。
The audio
音声信号遅延部3は、フォーカス処理部6が算出した被写体までの距離に応じて音声信号を遅延させた後、音声信号処理部(図示せず)に音声信号を出力する。
The audio
撮像部4は、被写体を撮影し、映像信号を出力する。
The
操作部7は、撮影者がズーム等の各種操作を行う際に用いられる。
The
ズーム制御部5は、撮影者が操作部7を用いて行ったズーム操作に対応して、ズーム制御信号を音声ズーム処理部2、撮像部4、及びフォーカス処理部6に出力する。
The
フォーカス処理部6は、ズーム制御部5からのズーム制御信号を受けて、映像のズームに応じたフォーカス制御信号を撮像部4に出力し、撮像部4からの映像信号を、映像信号処理部(図示せず)に出力する。
The
以上の構成要素からなるビデオカメラ100について、その動作を説明する。
The operation of the
ビデオカメラ100で、映像・音声を記録する際、映像は撮像部4で撮像された映像信号が、また音声についてはマイクロホンユニット1で取得された音声信号が、それぞれビデオカメラ100の信号処理部に入力される。
When video / audio is recorded by the
ビデオカメラ100の内部処理において、音声信号処理に要する処理時間が無視できるのに対して、映像信号処理の要する処理時間は、撮像部4、フォーカス処理部6、及びその後段の映像信号処理部における映像信号処理により、映像信号に、約45ms程度の遅延が生じる。
In the internal processing of the
なお、遅延量の45msは、ビデオカメラ100の内部処理速度に依存するものであり、この値に限るものではない。
Note that the delay amount of 45 ms depends on the internal processing speed of the
この遅延分をキャンセルし、映像と音声とのズレを無くす為、音声信号遅延部3では音声信号を映像信号と同じ、約45ms程度遅延させることにより、映像信号と音声信号とを同期させている。
In order to cancel this delay and eliminate the gap between the video and the audio, the audio
ここで、撮影者から遠方に有る被写体の撮影を行う際、撮影者はビデオカメラ100のズーム機能を用いることにより、被写体を拡大して記録することが可能であるが、その際、撮影者の操作部7を用いた操作により、ズーム制御部5から拡大する倍率が、撮像部4、音声ズーム処理部2、およびフォーカス処理部6に入力される。
Here, when shooting a subject far away from the photographer, the photographer can use the zoom function of the
撮像部4でズーム処理をされた映像信号は、フォーカス処理部6に入力され、フォーカス処理部6は、検出されたフォーカス距離に基づいてフォーカス制御信号を出力し、撮像部4の焦点距離が被写体の位置になるように制御し、撮像部4を介して映像信号を得て、後段の映像信号処理部へ出力される。
The video signal zoomed by the
フォーカス処理部6はフォーカス処理を実行する際、撮像部4から被写体までの距離を同時に算出する。
The
一方、音声信号については、音声ズーム処理部2にてマイクロホンユニット1から入力された音声の音声レベルを高くし、音声信号遅延部3へと入力される。
On the other hand, the audio signal is input to the audio
但し、映像信号と音声信号との速度には大きな速度差がある為、被写体までの距離が離れるほど、撮影しているビデオカメラ100に到達する映像信号と音声信号とは時間差が生じる為、記録されたものは映像と音声にズレが生じることになる。
However, since there is a large speed difference between the speed of the video signal and the audio signal, a time difference occurs between the video signal and the audio signal that reaches the
一般に空気中の音声信号の速度は、温度をtとした場合、(数式1)で表すことができ、通常、約340m/sであることが知られている。 In general, the speed of an audio signal in the air can be expressed by (Equation 1) when the temperature is t, and is generally known to be about 340 m / s.
音速[m/s]=331.5+0.61×t(数式1)
一方、映像信号の速度は、299792458[m/s]であり、通常のビデオカメラ100での撮影距離を考えると、ほぼ時間差を考える必要はない為、音声信号の遅延時間分が映像信号と音声信号との遅延時間と考えることが出来る。
Speed of sound [m / s] = 331.5 + 0.61 × t (Formula 1)
On the other hand, the speed of the video signal is 299792458 [m / s], and considering the shooting distance with the
従って、例えば約10m先の被写体を撮影しようとした場合、音速を340m/sとすると、ビデオカメラまでの到達時間に、約29msの時間遅れが生じることになる。 Therefore, for example, when shooting a subject about 10 m away, if the sound speed is set to 340 m / s, a time delay of about 29 ms occurs in the arrival time to the video camera.
この関係を図3に示す。図3で示すように、被写体までの距離に応じて音声の遅延時間が変化する為、この遅延量に合わせて、音声信号遅延処理部3における音声遅延量を操作することが必要となる。
This relationship is shown in FIG. As shown in FIG. 3, since the audio delay time changes according to the distance to the subject, it is necessary to manipulate the audio delay amount in the audio signal
図4は、音声信号遅延部3における、フォーカス処理部6で算出した被写体までの距離に基づき、音声の遅延量を算出する制御の一例を示す。
FIG. 4 shows an example of control for calculating the audio delay amount based on the distance to the subject calculated by the
例えば、被写体までの距離が10mである場合、前記の通り音声の遅延時間は約29msとなるため、音声信号遅延部3においては、元来映像信号処理により発生する遅延時間(約45ms)から、音声の遅延時間分(約29ms)を引いた、約16ms分だけ音声を遅延させることにより、映像信号と音声信号とのズレを一致させることが可能となり、映像信号と音声信号のズレを一致させた信号を記録することにより、再生時にも映像信号と音声信号とにズレのない信号を再生できる。
For example, when the distance to the subject is 10 m, the audio delay time is about 29 ms as described above. Therefore, in the audio
(実施形態2)
図5は、他の実施形態におけるビデオカメラ100の構成を示すブロック図である。図5において、実施形態1と同じ構成要素については同じ番号を付与し、説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a
信号遅延部8は、フォーカス処理部6が算出した被写体までの距離に応じて、映像信号、もしくは音声信号を遅延させた後、映像信号処理部(図示せず)、および音声信号処理部(図示せず)に映像信号、及び音声信号を出力する。
The
ビデオカメラ100について、実施形態1との差異を中心に、その動作を説明する。
The operation of the
図6は、信号遅延部8における、フォーカス処理部6で算出した被写体までの距離に基づき、遅延制御の一例を示す。
FIG. 6 shows an example of delay control based on the distance to the subject calculated by the
図6において、被写体までの距離がTm以下の場合、距離による音声信号の遅延量より、ビデオカメラ100の内部の映像信号処理の遅延量の方が大きく、その差分について、信号遅延部8は、入力された音声信号を遅延させ、音声信号処理部に出力する。一方、映像信号については、遅延させることなく、映像信号処理部に出力する。
In FIG. 6, when the distance to the subject is Tm or less, the delay amount of the video signal processing inside the
被写体までの距離がTmを超える場合、距離による音声信号の遅延量が、ビデオカメラ100の内部の映像信号処理の遅延量より大きくなるため、その差分について、信号遅延部8は、入力された映像信号を遅延させ、映像信号処理部に出力する。一方、音声信号については、遅延させることなく、音声信号処理部に出力する。
When the distance to the subject exceeds Tm, the delay amount of the audio signal due to the distance becomes larger than the delay amount of the video signal processing inside the
以上のように、信号遅延部8は、被写体までの距離に応じて、映像信号または音声信号を遅延させることにより、映像信号と音声信号とのズレを一致させることが可能となり、映像信号と音声信号のズレを一致させた信号を記録することにより、再生時にも映像信号と音声信号とにズレのない信号を再生できる。
As described above, the
本発明の信号処理装置は、ビデオカメラ等の音声信号収音装置として有用である。 The signal processing apparatus of the present invention is useful as an audio signal sound collection apparatus such as a video camera.
1 マイクロホンユニット
2 音声ズーム処理部
3 音声信号遅延部
4 撮像部
5 ズーム制御部
6 フォーカス処理部
7 操作部
10 記録媒体
100 ビデオカメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
音声の集音を行うマイクロホンと、
前記被写体までの距離を算出する距離算出部と、
前記距離算出部で算出した距離に基づき、前記撮像部が出力する映像信号、又は前記マイクロホンが出力する音声信号を、遅延させる信号遅延部と、
を備えた信号処理装置。 An imaging unit for photographing a subject;
A microphone that collects audio,
A distance calculation unit for calculating a distance to the subject;
A signal delay unit that delays a video signal output from the imaging unit or an audio signal output from the microphone based on the distance calculated by the distance calculation unit;
A signal processing apparatus comprising:
前記信号遅延部は、前記撮像部が出力する映像信号、又は前記音声ズーム処理部が出力する音声信号を、遅延させる請求項1記載の信号処理装置。 An audio zoom processing unit for emphasizing audio from the subject collected by the microphone based on the distance calculated by the distance calculation unit;
The signal processing device according to claim 1, wherein the signal delay unit delays a video signal output from the imaging unit or an audio signal output from the audio zoom processing unit.
前記ズーム制御部による前記被写体のズームに対応したフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを備え、
前記距離算出部は、前記フォーカス制御部によるフォーカス制御の結果から、前記被写体までの距離を算出する請求項1又は2記載の信号処理装置。 A zoom control unit for zooming the subject;
A focus control unit that performs focus control corresponding to the zoom of the subject by the zoom control unit,
The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the distance calculation unit calculates a distance to the subject from a result of focus control by the focus control unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007305410A JP2009130767A (en) | 2007-11-27 | 2007-11-27 | Signal processing device |
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Country Status (1)
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2007
- 2007-11-27 JP JP2007305410A patent/JP2009130767A/en active Pending
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