JP4561452B2 - IMAGING DEVICE, VIDEO OUTPUT METHOD, AND VIDEO REPRODUCTION PROGRAM - Google Patents
IMAGING DEVICE, VIDEO OUTPUT METHOD, AND VIDEO REPRODUCTION PROGRAM Download PDFInfo
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Description
この発明は、可変速撮像可能な撮像装置、映像出力方法および映像再生プログラムに関する。 The present invention relates to an imaging device capable of variable speed imaging, a video output method, and a video reproduction program.
特殊撮影などでは、撮影した被写体が撮影時の速度よりも速く動いて見えることを想定して撮影する可変速撮影を行うことがある。例えば、フィルムを用いた撮影の場合、撮影時に、フィルムの回転速度を通常の撮影時よりも遅くした状態で撮影を行い、映写時に、通常の速度でフィルムを回転させることにより、高速映写を実現することができる。 In special shooting or the like, variable speed shooting may be performed in which shooting is performed on the assumption that the shot subject appears to move faster than the shooting speed. For example, when shooting with film, high-speed projection is realized by shooting with the film rotating at a slower speed than normal shooting and rotating the film at normal speed during projection. can do.
また、例えば、撮像映像をディジタルビデオデータにより記録する場合、撮影時の映像フレームのフレーム周波数を、再生時の映像フレームのフレーム周波数よりも低く設定して被写体を撮影し、再生時に規定のフレーム周波数の映像信号として再生することにより、高速再生を実現するようにした可変速撮像が可能な撮像装置が提案されている。 Also, for example, when recording captured video as digital video data, the subject is shot with the frame frequency of the video frame at the time of shooting set lower than the frame frequency of the video frame at the time of playback. There has been proposed an imaging apparatus capable of variable-speed imaging that realizes high-speed reproduction by reproducing as a video signal.
従来の撮像装置による可変速撮像方法について、概略的に説明する。被写体を所定のフレーム周波数で撮像し、撮像して得られた撮像フレームは、メモリに書き込まれる。メモリは、撮像フレームを書き込むための領域として複数のバンクを有し、各バンクに対して、それぞれ撮像フレームを書き込むことができるようになっている。メモリに書き込まれた撮像フレームは、外部から供給される同期基準信号に基づき、所定のフレーム周波数の映像フレームとして読み出される。 A variable speed imaging method using a conventional imaging apparatus will be schematically described. An object is imaged at a predetermined frame frequency, and an imaging frame obtained by imaging is written in a memory. The memory has a plurality of banks as areas for writing imaging frames, and can write imaging frames in each bank. The imaging frame written in the memory is read out as a video frame having a predetermined frame frequency based on a synchronization reference signal supplied from the outside.
この時、撮像フレームのフレーム周波数と、映像フレームのフレーム周波数が異なるため、撮像フレームが書き込まれている間に、当該撮像フレームを読み出すタイミングがくる場合がある。書き込まれている撮像フレームは、書き込みが完了するまで映像フレームとして読み出すことができないので、このような場合には、別のバンクに書き込まれた1つ前の撮像フレームを再度読み出すようにする。すなわち、タイミングによっては、同じ撮像フレームが重複して読み出される。 At this time, since the frame frequency of the imaging frame is different from the frame frequency of the video frame, there may be a timing for reading the imaging frame while the imaging frame is being written. The written imaging frame cannot be read out as a video frame until the writing is completed. In such a case, the immediately preceding imaging frame written in another bank is read out again. That is, depending on the timing, the same imaging frame is read out redundantly.
このように、撮像フレームをフレーム周波数の異なる映像フレームとして読み出すことにより、可変速撮像を可能とする撮像装置が特許文献1に記載されている。
As described above,
撮像映像をビューファインダで見る場合について考える。ビューファインダは、例えば30Hzの映像フレームに基づき、撮像映像が映出される。上述したように、映像フレームの読み出しは、タイミングによっては重複する部分が生じるため、このままビューファインダに表示した場合、映像フレームが時間軸に対応していないので、不自然な動きとなって見えてしまうという問題点があった。 Consider a case where a captured image is viewed with a viewfinder. The viewfinder displays captured images based on, for example, 30 Hz video frames. As described above, there is an overlapping part depending on the timing of reading out the video frame, so when displayed on the viewfinder as it is, the video frame does not correspond to the time axis, so it looks like an unnatural movement. There was a problem of end.
したがって、この発明の目的は、可変速撮像が可能な撮像装置により撮像された映像を、ビューファインダなどの表示部に表示させる際に、映像が違和感なく、滑らかに表示できる撮像装置、映像出力方法および映像再生プログラムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image pickup apparatus and a video output method capable of smoothly displaying an image without a sense of incongruity when an image taken by an image pickup apparatus capable of variable speed imaging is displayed on a display unit such as a viewfinder. And providing a video playback program.
上述した課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、被写体からの光を撮像する撮像部と、同期基準信号に基づくフレーム周波数よりも低いフレーム周波数の撮像フレームを撮像するように撮像部を駆動する撮像駆動部と、撮像部から出力された撮像フレームを順次格納する記憶部と、記憶部に格納された撮像フレームと撮像フレームの1つ前の撮像フレームとを所定の割合で混合させた再生映像フレームを生成して、同期基準信号に基づき出力する信号処理部とを有し、記憶部は、撮像フレームを格納するバンクを少なくとも3つ備え、撮像フレームは、撮像フレームのタイミングに同期して順次切り替えられた3バンクのうちの選択されたバンクに書き込まれ、同期基準信号に同期してバンクの切り替えを示すフレーム更新情報に基づき3バンクを所定に切り替え、再生映像フレームを生成する際に用いる撮像フレームおよび撮像フレームの1つ前の撮像フレームとをそれぞれ選択するようにした撮像装置である。
In order to solve the above-described problem, the invention described in
また、請求項3に記載の発明は、同期基準信号に基づくフレーム周波数よりも低いフレーム周波数の撮像フレームを撮像し、撮像フレームを格納するバンクを少なくとも3つ有する記憶部の、撮像フレームのタイミングに同期して順次切り替えられた3バンクのうちの選択されたバンクに、撮像された撮像フレームを順次格納し、同期基準信号に同期してバンクの切り替えを示すフレーム更新情報に基づき3バンクを所定に切り替え、再生映像フレームを生成する際に用いる撮像フレームおよび撮像フレームの1つ前の撮像フレームとをそれぞれ選択し、選択された撮像フレームと撮像フレームの1つ前の撮像フレームとを所定の割合で混合させた再生映像フレームを生成して、同期基準信号に基づき出力するようにした映像出力方法である。 According to a third aspect of the present invention, the timing of the imaging frame of the storage unit that captures an imaging frame having a frame frequency lower than the frame frequency based on the synchronization reference signal and has at least three banks for storing the imaging frames is provided. given the selected bank of the sequentially switched three banks in synchronization, storing sequential the captured imaged frame, the three banks on the basis of a frame update information indicating the switching of the banks in synchronism with the sync reference signal And the imaging frame used when generating the playback video frame and the imaging frame immediately before the imaging frame are respectively selected, and the selected imaging frame and the imaging frame immediately before the imaging frame are selected at a predetermined ratio. in to generate a mixed reproduced video frame was, are the movies image output method to output on the basis of the sync reference signal
また、請求項4に記載の発明は、同期基準信号に基づくフレーム周波数よりも低いフレーム周波数の撮像フレームを撮像し、撮像フレームを格納するバンクを少なくとも3つ有する記憶部の、撮像フレームのタイミングに同期して順次切り替えられた3バンクのうちの選択されたバンクに、撮像された撮像フレームを順次格納し、同期基準信号に同期してバンクの切り替えを示すフレーム更新情報に基づき3バンクを所定に切り替え、再生映像フレームを生成する際に用いる撮像フレームおよび撮像フレームの1つ前の撮像フレームとをそれぞれ選択し、選択された撮像フレームと撮像フレームの1つ前の撮像フレームとを所定の割合で混合させた再生映像フレームを生成して、同期基準信号に基づき出力するようにした映像出力方法をコンピュータ装置に実行させる映像出力プログラムである。
According to a fourth aspect of the present invention, the timing of the imaging frame of the storage unit that captures an imaging frame having a frame frequency lower than the frame frequency based on the synchronization reference signal and has at least three banks for storing the imaging frames is provided. given the selected bank of the sequentially switched three banks in synchronization, storing sequential the captured imaged frame, the three banks on the basis of a frame update information indicating the switching of the banks in synchronism with the sync reference signal And the imaging frame used when generating the playback video frame and the imaging frame immediately before the imaging frame are respectively selected, and the selected imaging frame and the imaging frame immediately before the imaging frame are selected at a predetermined ratio. A video output method that generates a playback video frame mixed in
上述したように、請求項1、3および4に記載の発明は、同期基準信号に基づくフレーム周波数よりも低いフレーム周波数の撮像フレームを撮像し、撮像フレームを格納するバンクを少なくとも3つ有する記憶部の、撮像フレームのタイミングに同期して順次切り替えられた3バンクのうちの選択されたバンクに、撮像された撮像フレームを順次格納し、同期基準信号に同期してバンクの切り替えを示すフレーム更新情報に基づき3バンクを所定に切り替え、再生映像フレームを生成する際に用いる撮像フレームおよび撮像フレームの1つ前の撮像フレームとをそれぞれ選択し、選択された撮像フレームと撮像フレームの1つ前の撮像フレームとを所定の割合で混合させた再生映像フレームを生成して、同期基準信号に基づき出力するようにしているため、ビューファインダなどの表示装置において、映像を滑らかに映出させることができる。 As described above, according to the first, third, and fourth aspects of the present invention, the storage unit that captures an imaging frame having a frame frequency lower than the frame frequency based on the synchronization reference signal and has at least three banks for storing the imaging frames. of the selected bank of the three banks are sequentially switched in synchronism with the timing of the image pickup frame, stores sequential the captured image pick-up frame, the frame update indicating the switching of the banks in synchronism with the sync reference signal Based on the information, the three banks are switched to a predetermined one, the imaging frame used when generating the playback video frame and the imaging frame immediately before the imaging frame are respectively selected, and the selected imaging frame and the imaging frame immediately before the imaging frame are selected . Generate a playback video frame that mixes the imaging frame with a predetermined ratio and output it based on the synchronization reference signal Therefore, the image can be smoothly displayed on a display device such as a viewfinder.
この発明は、可変速撮像を行う際に、ある時点における映像フレームと、1つ前の映像フレームを所定の割合で混合させて再生映像フレームを生成するようにしているため、映像を滑らかに映出させることができるという効果がある。 According to the present invention, when variable speed imaging is performed, a video frame at a certain time point and a previous video frame are mixed at a predetermined ratio to generate a playback video frame. There is an effect that can be made.
以下、この発明の実施の一形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の一形態に適用可能な撮像装置11の一例の構成を示す。撮像装置11は、例えば、撮像部21、A/D変換部22、ディジタル信号処理部23、メモリ24、タイミング信号発生部25、撮像タイミング信号発生部26、システムコントローラ27および表示装置28を有する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of the configuration of an
タイミング信号発生部25は、外部から供給された同期基準信号に基づき、タイミング信号を生成し、ディジタル信号処理部23に供給すると共に、撮像タイミング信号発生部26に供給する。この同期基準信号は、この撮像装置11が放送局内やスタジオ内で用いられる場合は、放送局内やスタジオ内の放送機器で共通に用いられる信号である。例えば、放送局内やスタジオ内では、この同期基準信号を用いて、映像フレームの同期をとることができる。
The timing signal generation unit 25 generates a timing signal based on the synchronization reference signal supplied from the outside, supplies the timing signal to the digital
システムコントローラ27は、例えばCPU(Central Processing Unit)からなり、図示されないROM(Read Only Memory)に予め記憶されたプログラムに従い、図示されないRAM(Random Access Memory)をプログラム実行の際のワークメモリとして用いて、この撮像装置11の各部を制御する。システムコントローラ27は、外部から供給された制御コマンドに基づき、撮像信号の撮像フレームのフレーム周波数を決定するための信号を生成し、撮像タイミング信号発生部26に供給する。
The
撮像タイミング信号発生部26は、タイミング信号発生部25から供給されたタイミング信号と、システムコントローラ27から供給された撮像フレームのフレーム周波数を決定するための信号とに基づき、撮像部21による撮像タイミングを決定する撮像タイミング信号を生成し、撮像部21およびディジタル信号処理部23に供給する。
The imaging timing
撮像部21は、例えば、CCD(Charge Coupled Devices)を撮像素子として用い、撮像素子に受光された光を光電変換により撮像信号に変換する。撮像素子は、例えば、2200画素×1125ラインを有効画素とする。撮像部21は、撮像タイミング信号発生部26から供給された撮像タイミング信号に基づき、1フレーム分の撮像信号を出力する。撮像部21から出力された撮像信号は、A/D変換部22に供給され、ディジタル撮像信号に変換され、ディジタル信号処理部23に供給される。
The
ディジタル信号処理部23は、供給されたディジタル撮像信号に対して、γ(ガンマ)補正やホワイトバランス調整といった所定の信号処理を施し、メモリ24に書き込む。メモリ24は、データを書き込む領域として、それぞれ少なくとも1フレーム分の映像信号を書き込むことができるバンクa、バンクbおよびバンクcの少なくとも3バンクを有する。ディジタル信号処理部23から供給されたディジタル撮像信号に基づく撮像フレームのデータは、3バンクのうち、所定に選択されたバンクに書き込まれる。メモリ24のバンクに書き込まれた撮像フレームのデータは、タイミング信号発生部25から供給されたタイミング信号に同期してメモリ24のバンクから読み出され、読み出されたデータが映像信号として外部に出力されると共に、表示装置28に供給される。
The digital
表示装置28は、例えば、ビューファインダとして用いられ、ディジタル信号処理部23から出力された映像信号を、同期基準信号に同期したフレーム周波数で表示する。
The
次に、撮像装置11により可変速撮像を行う方法について説明する。撮像部21でCCDに撮像され、所定の信号処理を施した後、A/D変換部22でディジタル撮像信号に変換された撮像フレームのデータがメモリ24のバンクに書き込まれる。このメモリ24に書き込まれた撮像フレームのデータは、1撮像フレーム分のデータが全て書き込まれ、当該撮像フレームのデータの書き込み完了後にくる、同期基準信号に同期した映像フレームの先頭の位置から読み出される。
Next, a method for performing variable speed imaging with the
なお、同期基準信号に同期した映像フレームは、フレーム周波数が30Hz(ヘルツ)、1フレームあたりのライン数が1125ライン、1ラインあたりの画素数が2200画素であるものとする。 It is assumed that the video frame synchronized with the synchronization reference signal has a frame frequency of 30 Hz (hertz), 1125 lines per frame, and 2200 pixels per line.
ここで、例えば、再生時の速度が撮像時の速度の1.5倍となるようにする場合について考える。これは、例えば、20Hzのフレーム周波数で撮像した映像を、30Hzのフレーム周波数で再生することで実現できる。したがって、撮像フレームのフレーム周波数と、同期基準信号に同期した映像フレームのフレーム周波数との比をフレーム比とするとき、この値が2/3になる。CCDを駆動するクロック周波数と1フレームあたりのライン数とが固定的であるとき、撮像フレームの1ラインあたりの画素数は、撮像フレームのフレーム周波数が30Hzの場合の1ラインあたりの画素数である2200画素に、フレーム比の逆数である3/2を乗じて、3300画素となる。 Here, for example, let us consider a case where the playback speed is 1.5 times the imaging speed. This can be realized, for example, by reproducing an image captured at a frame frequency of 20 Hz at a frame frequency of 30 Hz. Therefore, when the ratio of the frame frequency of the imaging frame and the frame frequency of the video frame synchronized with the synchronization reference signal is used as the frame ratio, this value is 2/3. When the clock frequency for driving the CCD and the number of lines per frame are fixed, the number of pixels per line of the imaging frame is the number of pixels per line when the frame frequency of the imaging frame is 30 Hz. Multiply 2200 pixels by 3/2, which is the reciprocal of the frame ratio, to obtain 3300 pixels.
すなわち、再生時の速度が撮像時の速度のX倍となるようにする場合には、フレーム比を1/Xとすればよいので、1ラインあたりの画素数は、同期基準信号に基づく撮像フレームのフレーム周波数における1ラインあたりの画素数である2200画素に、フレーム比の逆数であるXを乗じて、「2200×X」画素となる。 That is, when the reproduction speed is X times the imaging speed, the frame ratio may be 1 / X. Therefore, the number of pixels per line is determined based on the synchronization reference signal. Multiply 2200 pixels, which is the number of pixels per line at the frame frequency, by X, which is the reciprocal of the frame ratio, to obtain “2200 × X” pixels.
一方、CCDを駆動するクロック周波数が固定的であると共に、CCDの1ラインあたりの有効画素数がフレーム周波数によらず固定的である。そのため、図2に示すように、撮像フレームのフレーム周波数に対応した1ラインあたりの画素数(この例では、3300画素)と、CCDの1ラインあたりの画素数との差分である1100画素分の時間については、例えば、何も撮像されないようにして、ブランキング部分とする。メモリ24のバンクには、ブランキング部分を除いた、2200画素×1125ラインの撮像フレームのデータが書き込まれる。
On the other hand, the clock frequency for driving the CCD is fixed, and the number of effective pixels per line of the CCD is fixed regardless of the frame frequency. Therefore, as shown in FIG. 2, the difference between the number of pixels per line (3300 pixels in this example) corresponding to the frame frequency of the imaging frame and the number of pixels per line of the CCD is 1100 pixels. As for time, for example, the blanking portion is set so that nothing is captured. In the bank of the
撮像装置11により可変速撮像を行う方法について、図3を参照して、より具体的に説明する。図3Aは、バンクaのデータの書き込みおよび読み出しのタイミングを示し、図3Bは、バンクbのデータの書き込みおよび読み出しのタイミングを示し、図3Cは、バンクcのデータの書き込みおよび読み出しのタイミングを示す。図3Dは、同期基準信号に基づくフレーム先頭位置に対応するタイミングを示す。
A method for performing variable speed imaging by the
撮像フレームのデータは、例えば、メモリ24の3つのバンクに順に書き込まれ、書き込みが完了した撮像フレームのデータは、映像フレームの先頭の位置で、データの読み出しが行われる。なお、映像フレームのデータの読み出しが終わっても、次の撮像フレームの書き込みが完了していない場合は、次の映像フレームの先頭で、当該映像フレームのデータが再度読み出される。
For example, the data of the imaging frame is sequentially written in three banks of the
図3において、撮像フレーム#1のデータがメモリ24のバンクaに書き込まれる(図3A)。バンクaに書き込まれた撮像フレーム#1のデータは、撮像フレーム#1のデータの書き込み完了後にくる、同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から映像フレーム#11として、同期基準信号に基づき読み出される。
In FIG. 3, the data of the
撮像フレーム#1のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#2のデータがメモリ24のバンクbに書き込まれる(図3B)。映像フレーム#11の読み出しが完了した時点では、撮像フレーム#2のデータの書き込みが完了していないので、バンクaに書き込まれている撮像フレーム#1のデータが、同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から、映像フレーム#12として再度読み出される。バンクbに書き込まれた撮像フレーム#2のデータは、撮像フレーム#2のデータの書き込み完了後にくる、同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から映像フレーム#13として、同期基準信号に基づき読み出される。
When the writing of the data of the
撮像フレーム#2のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#3のデータがメモリ24のバンクcに書き込まれる(図3C)。バンクcに書き込まれた撮像フレーム#3のデータは、撮像フレーム#3のデータの書き込み完了後にくる、同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から映像フレーム#14として、同期基準信号に基づき読み出される。
When the writing of the data of the
撮像フレーム#3のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#4のデータがメモリ24のバンクaに書き込まれる。映像フレーム#14の読み出しが完了した時点では、撮像フレーム#4のデータの書き込みが完了していないので、バンクcに書き込まれている撮像フレーム#3のデータが、同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から、映像フレーム#15として再度読み出される。
When the writing of the data of the
映像フレーム#15の読み出しが完了した後、バンクaに書き込まれた撮像フレーム#4のデータは、撮像フレーム#4のデータの書き込み完了後にくる、同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から映像フレーム#16として、同期基準信号に基づき読み出される。
After the reading of the
以下、上述と同様にして、メモリ24の各バンクへの撮像フレームの書き込みおよび映像フレームの読み出しが行われる。
Thereafter, in the same manner as described above, the imaging frame is written into each bank of the
このように、フレーム周波数が20Hzの撮像フレームを、フレーム周波数が30Hzの映像フレームとして読み出し、重複した映像フレームを取り去ることにより、この映像信号を再生した場合に、被写体の速度が撮影時の速度よりも1.5倍速く見えるようにすることができる。 In this way, when an imaging frame with a frame frequency of 20 Hz is read out as a video frame with a frame frequency of 30 Hz and this video signal is reproduced by removing the duplicated video frame, the speed of the subject is higher than the speed at the time of shooting. Can also be seen 1.5 times faster.
次に、フレーム比を4/5とした場合の可変速撮像法について、図4を参照して説明する。この場合、24Hzのフレーム周波数で撮像した映像を、30Hzのフレーム周波数で再生することにより、撮像時の速度の1.25倍で再生することができる。図4Aは、バンクaのデータの書き込みおよび読み出しのタイミングを示し、図4Bは、バンクbのデータの書き込みおよび読み出しのタイミングを示し、図4Cは、バンクcのデータの書き込みおよび読み出しのタイミングを示す。図4Dは、同期基準信号に基づくフレーム先頭位置に対応するタイミングを示す。 Next, the variable speed imaging method when the frame ratio is 4/5 will be described with reference to FIG. In this case, an image captured at a frame frequency of 24 Hz can be reproduced at 1.25 times the speed at the time of imaging by reproducing at a frame frequency of 30 Hz. 4A shows the timing for writing and reading data in bank a, FIG. 4B shows the timing for writing and reading data in bank b, and FIG. 4C shows the timing for writing and reading data in bank c. . FIG. 4D shows the timing corresponding to the frame head position based on the synchronization reference signal.
図4において、撮像フレーム#1のデータがメモリ24のバンクaに書き込まれる(図4A)。バンクaに書き込まれた撮像フレーム#1のデータは、撮像フレーム#1のデータの書き込み完了後にくる、同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から映像フレーム#11として、同期基準信号に基づき読み出される。
In FIG. 4, the data of the
撮像フレーム#1のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#2のデータがメモリ24のバンクbに書き込まれる(図4B)。映像フレーム#11の読み出しが完了した時点では、撮像フレーム#2のデータの書き込みが完了していないので、バンクaに書き込まれている撮像フレーム#1のデータが、同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から、映像フレーム#12として再度読み出される。バンクbに書き込まれた撮像フレーム#2のデータは、撮像フレーム#2のデータの書き込み完了後にくる、同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から映像フレーム#13として、同期基準信号に基づき読み出される。
When the writing of the data of the
撮像フレーム#2のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#3のデータがメモリ24のバンクcに書き込まれる(図4C)。バンクcに書き込まれた撮像フレーム#3のデータは、撮像フレーム#3のデータの書き込み完了後にくる、同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から映像フレーム#14として、同期基準信号に基づき読み出される。
When the writing of the data of the
撮像フレーム#3のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#4のデータがメモリ24のバンクaに書き込まれる。バンクaに書き込まれた撮像フレーム#4のデータは、撮像フレーム#4のデータの書き込み完了後にくる、同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から映像フレーム#15として、同期基準信号に基づき読み出される。
When the writing of the data of the
撮像フレーム#4のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#5のデータがメモリ24のバンクbに書き込まれる。バンクbに書き込まれた撮像フレーム#5のデータは、撮像フレーム#5のデータの書き込み完了後にくる、同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から映像フレーム#16として、同期基準信号に基づき読み出される。
When the writing of the data of the
以下、上述と同様にして、メモリ24の各バンクへの撮像フレームの書き込みおよび映像フレームの読み出しが行われる。
Thereafter, in the same manner as described above, the imaging frame is written into each bank of the
このように、フレーム周波数が24Hzの撮像フレームを、フレーム周波数が30Hzの映像フレームとして読み出し、重複した映像フレームを取り除くことにより、この映像信号を再生した場合に、被写体の速度が撮影時の速度よりも1.25倍速く見えるようにすることができる。 In this way, when an image frame with a frame frequency of 24 Hz is read out as a video frame with a frame frequency of 30 Hz and this video signal is reproduced by removing duplicate video frames, the speed of the subject is higher than the speed at the time of shooting. Can also appear 1.25 times faster.
例えば、出力される映像信号を記録媒体に記録し、後に映像フレームの重複分を取り除いて出力する。こうすることにより、撮像フレームのフレーム周波数と異なるフレーム周波数の映像フレームを再生することができる。 For example, the output video signal is recorded on a recording medium, and then the video frame overlap is removed and output. By doing so, a video frame having a frame frequency different from the frame frequency of the imaging frame can be reproduced.
ここで、この映像信号を表示装置28に映出させる場合について考える。表示装置28に映像信号を表示するときは、ディジタル信号処理部23から供給された映像がそのまま表示されるので、重複した映像フレームが取り除かれない。そのため、映像フレームが重複する部分については、映像が止まって見えることになり、滑らかに映出することができない。この映像フレームが重複する部分は、例えば、上述の図3の例では、映像フレーム#11および#12と、映像フレーム#14および#15と、映像フレーム#17および#18とにあたる部分であり、図4の例では、映像フレーム#11および#12と、映像フレーム#16および#17とにあたる部分である。
Here, a case where this video signal is displayed on the
そこで、この発明の実施の一形態では、撮像装置11で可変速撮像して映像をビューファインダなどの表示装置で映出させる際に、ある時点での映像フレームと1つ前の映像フレームとを所定の割合で混合させた再生映像フレームを生成し、このようにして得られた再生映像フレームを表示装置28で映出することにより、表示装置28に表示される映像が滑らかに見えるようにした。
Therefore, in the embodiment of the present invention, when the
図5は、この発明の実施の一形態によるディジタル信号処理部23の一例の構成を示す。メモリコントローラ30は、A/D変換部22から供給される撮像フレームのメモリ24への書き込みおよび読み出しを制御する。A/D変換部22から供給された撮像フレームは、メモリコントローラ30の制御により、バンクa、バンクbおよびバンクcの3つのバンクを、撮像フレームに同期して所定に切り替えられて書き込まれる。メモリコントローラ30は、メモリ24の3つのバンクを、映像フレームに同期してそれぞれ所定に切り替え、あるタイミングの撮像フレームと、その撮像フレームの1つ前の撮像フレームとを、同期基準信号に同期して、それぞれ映像フレーム(n)および映像フレーム(n−1)として読み出す。
FIG. 5 shows an example of the configuration of the digital
メモリ24のバンクから読み出された映像フレーム(n)は、乗算器31に供給されると共に、出力の映像信号として外部に出力される。乗算器31は、供給された映像フレーム(n)の画素毎に係数kを乗じ、加算器33に供給する。なお係数kは、0以上1以下の値である。
The video frame (n) read from the bank of the
一方、メモリ24の別のバンクから読み出された映像フレーム(n−1)は、乗算器32に供給される。乗算器32は、供給された映像フレーム(n−1)の画素毎に係数(1−k)を乗じ、加算器33に供給する。加算器33は、供給された2つの映像フレームを画素毎に加算し、2つの映像フレームが混合された再生映像フレームを得る。得られた再生映像フレームは、表示装置28に供給される。表示装置28は、供給された再生映像フレームを表示する。
On the other hand, the video frame (n−1) read from another bank of the
次に、上述した係数kについて説明する。係数kは、フレーム比およびフレームシーケンス番号に応じて決定される。図6にフレーム比とフレームシーケンス番号と係数kとの対応関係の一例を示す。 Next, the coefficient k described above will be described. The coefficient k is determined according to the frame ratio and the frame sequence number. FIG. 6 shows an example of the correspondence between the frame ratio, the frame sequence number, and the coefficient k.
なお、フレームシーケンス番号は、撮像フレームの先頭の位置と、映像フレームの先頭の位置とが一致する映像フレームから、次に撮像フレームの先頭の位置と映像フレームの先頭の位置とが一致する映像フレームまでの時間を1周期として考え、1周期内の先頭の撮像フレームが最初に読み出される映像フレームを先頭として、1周期の時間内の映像フレームに対して割り当てられる番号を示す。 Note that the frame sequence number is a video frame in which the start position of the imaging frame and the start position of the video frame match from the video frame in which the start position of the imaging frame and the start position of the video frame match. The number assigned to the video frame within the time of one cycle is shown with the video frame from which the first imaging frame within the cycle is read first as the head.
係数kは、再生映像フレームを生成する際に用いられる映像フレーム(n)と映像フレーム(n−1)とを混合する際の割合を決定する。この割合は、映像フレーム(n)および映像フレーム(n−1)として読み出したそれぞれの撮像フレームの時間比に基づき、決定される。この例では、係数kは、フレーム比を2/3とした場合において、フレームシーケンス番号が「0」、「1」および「2」の時は、それぞれ「1」、「0.5」および「1」となる。また、フレーム比を4/5とした場合において、フレームシーケンス番号が「0」、「1」、「2」、「3」および「4」の時は、それぞれ「1」、「0.75」、「0.5」、「0.25」および「1」となる。 The coefficient k determines the ratio at the time of mixing the video frame (n) and the video frame (n−1) used when generating the playback video frame. This ratio is determined based on the time ratio of the respective imaging frames read out as the video frame (n) and the video frame (n−1). In this example, the coefficient k is “1”, “0.5”, and “0.5” when the frame ratio is “2/3” and the frame sequence numbers are “0”, “1”, and “2”, respectively. 1 ". When the frame ratio is 4/5 and the frame sequence numbers are “0”, “1”, “2”, “3”, and “4”, “1” and “0.75”, respectively. , “0.5”, “0.25”, and “1”.
フレーム更新は、映像フレーム(n)および映像フレーム(n−1)を読み出すバンクを次の映像フレームの周期で切り替えるか否かを示す。映像フレームのフレーム更新のタイミングは、フレーム比およびフレームシーケンス番号に応じて決定される。図6中の「○」は、フレーム更新を行うことを示し、フレーム更新を行う場合は、同期基準信号に同期した1つ前のフレームに基づき、映像フレーム(n)の読み出しを行ったバンクの次のバンクに格納されている撮像フレームのデータを映像フレーム(n)として読み出すようにする。すなわち、フレーム更新を行う場合は、読み出すバンクを次のバンクに切り替える。映像フレーム(n−1)についても同様である。 The frame update indicates whether or not the bank from which the video frame (n) and the video frame (n−1) are read is switched at the cycle of the next video frame. The frame update timing of the video frame is determined according to the frame ratio and the frame sequence number. “◯” in FIG. 6 indicates that the frame is updated. When the frame is updated, the bank of the bank from which the video frame (n) is read based on the previous frame synchronized with the synchronization reference signal. The imaging frame data stored in the next bank is read out as a video frame (n). That is, when performing frame update, the bank to be read is switched to the next bank. The same applies to the video frame (n−1).
一方、図6中の「×」は、フレーム更新を行わないことを示し、フレーム更新を行わない場合は、同期基準信号に同期した1つ前のフレームに基づき、映像フレーム(n)の読み出しを行ったバンクと同じバンクに格納されている撮像フレームのデータを映像フレーム(n)として再度読み出すようにする。すなわち、フレーム更新を行わない場合は、読み出すバンクを切り替えない。映像フレーム(n−1)についても同様である。 On the other hand, “x” in FIG. 6 indicates that the frame is not updated. When the frame is not updated, the video frame (n) is read based on the previous frame synchronized with the synchronization reference signal. The data of the imaging frame stored in the same bank as the performed bank is read again as the video frame (n). That is, when the frame is not updated, the bank to be read is not switched. The same applies to the video frame (n−1).
なお、図6に示す、フレーム比とフレームシーケンス番号と係数kとの対応関係は、例えば、システムコントローラ27に接続された図示されないROMに、予めテーブルとして記憶するようにしてもよい。システムコントローラ27は、制御コマンドが供給されたときに、制御コマンドに重畳されたフレーム比とフレームシーケンス番号とに基づき、このテーブルを参照し、係数kを決定する。
The correspondence relationship among the frame ratio, the frame sequence number, and the coefficient k shown in FIG. 6 may be stored in advance as a table in a ROM (not shown) connected to the
また、係数kは、これに限らず、ユーザにより独自に決定してもよい。さらに、例えば、所定の計算により算出されるようにしてもよい。例えば、最初のフレームシーケンス番号と、後述するフレーム更新が行われないフレームシーケンス番号とに対応する映像フレームの係数kは、フレーム比の分子の値の逆数分づつ変化するような値とすることができる。 The coefficient k is not limited to this, and may be determined uniquely by the user. Further, for example, it may be calculated by a predetermined calculation. For example, the coefficient k of the video frame corresponding to the first frame sequence number and a frame sequence number that will not be updated as described later may be set to a value that changes by the reciprocal of the numerator value of the frame ratio. it can.
また、この例では、係数kは、フレームシーケンス番号に応じて、1次関数的に変化する値をとるようにしているが、これに限らず、例えば、2次関数的に変化する値としてもよい。 In this example, the coefficient k takes a value that varies in a linear function according to the frame sequence number. However, the coefficient k is not limited to this, and may be a value that varies in a quadratic function, for example. Good.
次に、メモリコントローラ30により、映像フレーム(n)および映像フレーム(n−1)をメモリ24の各バンクから読み出す際の動作について説明する。メモリコントローラ30は、フレーム比およびフレームシーケンス番号に基づくフレーム更新を示す情報から、撮像フレームのデータを読み出すバンクを選択し、同期基準信号に同期した映像フレーム(n)および映像フレーム(n−1)として読み出すようにしている。
Next, an operation when the
図7は、メモリコントローラ30の一例の構成を示す。メモリコントローラ30は、例えば、スイッチ40、スイッチ41およびスイッチ42を有し、フレーム更新を示す情報に基づき、それぞれのスイッチの出力端子が選択される。
FIG. 7 shows an exemplary configuration of the
スイッチ40、41および42は、それぞれ3つの出力端子を有する。出力端子40a、41aおよび42aは、映像フレーム(n)を出力する端子である。出力端子40b、41bおよび42bは、映像フレーム(n−1)を出力する端子である。また、出力端子40c、41cおよび42cは、何も出力しない端子である。スイッチ40、41および42は、それぞれ異なる出力端子が選択され、同期基準信号に基づき、出力端子が切り替えられる。
Each of the
図8は、フレーム比を2/3とした場合の、図6の例に示すフレームシーケンス番号に応じた各バンクに対応するスイッチの選択状態の一例を示す。なお、図8中の「n」は、そのバンクに対応するスイッチの映像フレーム(n)を出力する端子が選択されたことを示し、「n−1」は、映像フレーム(n−1)を出力する端子が選択されたことを示す。また、「x」は、何も出力されない端子が選択されていることを示す。この例では、便宜上、最初にバンクbに対応するスイッチ41の、映像フレーム(n)を出力する端子が選択されている。 FIG. 8 shows an example of a selection state of switches corresponding to each bank according to the frame sequence number shown in the example of FIG. 6 when the frame ratio is 2/3. Note that “n” in FIG. 8 indicates that the terminal that outputs the video frame (n) of the switch corresponding to the bank is selected, and “n−1” indicates the video frame (n−1). Indicates that the output terminal has been selected. “X” indicates that a terminal from which nothing is output is selected. In this example, for convenience, the terminal for outputting the video frame (n) of the switch 41 corresponding to the bank b is first selected.
フレームシーケンス番号が0の時、スイッチ41の出力端子41aが選択され、バンクbに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n)として出力されると共に、スイッチ40の出力端子40bが選択され、バンクaに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n−1)として出力される。この時、バンクcに対応するスイッチ42では、出力端子42cが選択され、バンクcに書き込まれている撮像フレームのデータは、出力されない。
When the frame sequence number is 0, the output terminal 41a of the switch 41 is selected, the imaging frame data written in the bank b is output as a video frame (n), and the
フレームシーケンス番号が1の時、フレーム更新されるので、スイッチ40、41および42において、それぞれ出力端子が1つずつ切り替えられる。すなわち、スイッチ42の出力端子42aが選択され、バンクcに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n)として読み出されると共に、スイッチ41の出力端子41bが選択され、バンクbに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n−1)として読み出される。この時、バンクaに対応するスイッチ40では、出力端子40cが選択され、バンクaに書き込まれている撮像フレームのデータは、出力されない。
Since the frame is updated when the frame sequence number is 1, the output terminals of the
フレームシーケンス番号が2の時、フレーム更新されないので、各スイッチ40、41および42の出力端子の選択状態が保持され、スイッチ42の出力端子42aが選択され、バンクcに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n)として再度読み出されると共に、スイッチ41の出力端子41bが選択され、バンクbに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n−1)として再度読み出される。この時、バンクaに対応するスイッチ40では、出力端子40cが選択され、バンクaに書き込まれている撮像フレームのデータは、出力されない。
When the frame sequence number is 2, since the frame is not updated, the selection state of the output terminals of the
以下、上述と同様に、フレームシーケンス番号に応じて、各スイッチ40、41および42の出力端子が順次選択され、各バンクに書き込まれた撮像フレームのデータが映像フレーム(n)または映像フレーム(n−1)として読み出される。
Hereinafter, in the same manner as described above, the output terminals of the
図9は、フレーム比を4/5とした場合の、図6の例に示すフレームシーケンス番号に応じた各バンクに対応するスイッチの選択状態の一例を示す。なお、図9中の「n」は、そのバンクに対応するスイッチの、映像フレーム(n)を出力する端子が選択されることを示し、「n−1」は、映像フレーム(n−1)を出力する端子が選択されることを示す。また、「x」は、何も出力されない端子が選択されていることを示す。この例では、便宜上、最初にバンクbに対応するスイッチ41の、映像フレーム(n)を出力する端子が選択されている。 FIG. 9 shows an example of the selection state of switches corresponding to each bank corresponding to the frame sequence number shown in the example of FIG. 6 when the frame ratio is 4/5. Note that “n” in FIG. 9 indicates that the terminal that outputs the video frame (n) of the switch corresponding to the bank is selected, and “n−1” indicates the video frame (n−1). Indicates that the terminal to output is selected. “X” indicates that a terminal from which nothing is output is selected. In this example, for convenience, the terminal for outputting the video frame (n) of the switch 41 corresponding to the bank b is first selected.
フレームシーケンス番号が0の時、スイッチ41の出力端子41aが選択され、バンクbに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n)として読み出されると共に、スイッチ40の出力端子40bが選択され、バンクaに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n−1)として読み出される。この時、バンクcに対応するスイッチ42では、出力端子42cが選択され、バンクcに書き込まれている撮像フレームのデータは、出力されない。
When the frame sequence number is 0, the output terminal 41a of the switch 41 is selected, the imaging frame data written in the bank b is read out as a video frame (n), and the
フレームシーケンス番号が1の時、フレーム更新されるので、スイッチ42の出力端子42aが選択され、バンクcに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n)として読み出されると共に、スイッチ41の出力端子41bが選択され、バンクbに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n−1)として読み出される。この時、バンクaに対応するスイッチ40では、出力端子40cが選択され、バンクaに書き込まれている撮像フレームのデータは、出力されない。
Since the frame is updated when the frame sequence number is 1, the output terminal 42a of the
フレームシーケンス番号が2の時、フレーム更新されるので、スイッチ40の出力端子40aが選択され、バンクaに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n)として読み出されると共に、スイッチ42の出力端子42bが選択され、バンクcに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n−1)として読み出される。この時、バンクbに対応するスイッチ41では、出力端子41cが選択され、バンクbに書き込まれている撮像フレームのデータは、出力されない。
Since the frame is updated when the frame sequence number is 2, the output terminal 40a of the
フレームシーケンス番号が3の時、フレーム更新されるので、スイッチ41の出力端子41aが選択され、バンクbに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n)として読み出されると共に、スイッチ40の出力端子40bが選択され、バンクaに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n−1)として読み出される。この時、バンクcに対応するスイッチ42では、出力端子42cが選択され、バンクcに書き込まれている撮像フレームのデータは、出力されない。
Since the frame is updated when the frame sequence number is 3, the output terminal 41a of the switch 41 is selected, and the data of the imaging frame written in the bank b is read as the video frame (n) and the output of the
フレームシーケンス番号が4の時、フレーム更新されないので、各スイッチ40、41および42の出力端子の選択状態が保持され、スイッチ41の出力端子41aが選択され、バンクbに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n)として再度読み出されると共に、スイッチ40の出力端子40bが選択され、バンクaに書き込まれている撮像フレームのデータが映像フレーム(n−1)として再度読み出される。この時、バンクcに対応するスイッチ42では、出力端子42cが選択され、バンクcに書き込まれている撮像フレームのデータは、出力されない。
When the frame sequence number is 4, since the frame is not updated, the selection state of the output terminals of the
以下、上述と同様に、フレームシーケンス番号に応じて、各スイッチ40、41および42の出力端子が順次選択され、各バンクに書き込まれた撮像フレームのデータが映像フレーム(n)または映像フレーム(n−1)として読み出される。
Hereinafter, in the same manner as described above, the output terminals of the
このように、図6に示すフレームシーケンス番号に応じてフレーム更新が行われ、各バンクに書き込まれた撮像フレームのデータは、フレーム更新が行われない場合を除いて、同期基準信号に基づくフレームに同期して、映像フレーム(n)、映像フレーム(n−1)、「なし」の順に、順次読み出される。 As described above, the frame update is performed according to the frame sequence number shown in FIG. 6, and the data of the imaging frame written in each bank is converted into a frame based on the synchronization reference signal except when the frame update is not performed. In synchronism, video frames (n), video frames (n−1), and “none” are sequentially read out in this order.
なお、上述したメモリコントローラ30におけるスイッチ構成およびスイッチの切り替え制御は、この実施の一形態による動作を実施可能とするための一例であり、これに限定されるものではない。
The above-described switch configuration and switch switching control in the
次に、図6に示すフレーム比とフレームシーケンス番号と係数kとの対応関係を用いて、フレーム比が2/3である場合の再生映像フレームを生成する方法について、図10を参照して説明する。図10Aは、バンクaのデータの書き込みおよび読み出しのタイミングを示し図10Bは、バンクbのデータの書き込みおよび読み出しのタイミングを示し、図10Cは、バンクcのデータの書き込みおよび読み出しのタイミングを示す。また、図10Dは、撮像フレームのタイミングを示し、図10Eは、再生映像フレームのタイミングを示す。 Next, a method of generating a playback video frame when the frame ratio is 2/3 using the correspondence relationship between the frame ratio, the frame sequence number, and the coefficient k shown in FIG. 6 will be described with reference to FIG. To do. FIG. 10A shows the timing of writing and reading data in bank a, FIG. 10B shows the timing of writing and reading data in bank b, and FIG. 10C shows the timing of writing and reading data in bank c. FIG. 10D shows the timing of the imaging frame, and FIG. 10E shows the timing of the playback video frame.
外部からシステムコントローラ27に対してフレーム比およびフレームシーケンス番号が供給され、同期基準信号の1フレーム内の任意のタイミングで、1フレームシーケンス番号毎に1つ送られる。または、フレーム比およびフレームシーケンス番号は、撮像装置11のシステムコントローラ27により、同期基準信号に基づき生成される。システムコントローラ27は、フレーム比およびフレームシーケンス番号に基づき、上述のテーブルを参照して係数kおよび撮像フレームの1ラインあたりの画素数を決定する。撮像フレームの1ラインあたりの画素数に基づき、撮像フレームのフレームサイズが設定されて撮像が開始される。なお、バンクa、バンクbおよびバンクcの読み出しと出力との関係は、図8および図9で説明したようなスイッチ40、41および42のシーケンスに従う。
A frame ratio and a frame sequence number are supplied from the outside to the
撮像された撮像フレーム#1のデータがメモリ24のバンクaに書き込まれる(図10A)。撮像フレーム#1のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#2のデータがバンクbに書き込まれる(図10B)。撮像フレーム#2のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#3のデータがバンクcに書き込まれる(図10C)。
Data of the captured
フレーム比およびフレームシーケンス番号(フレーム比=2/3、フレームシーケンス番号=0)がシステムコントローラ27に供給される。バンクbに書き込まれた撮像フレーム#2のデータおよびバンクaに書き込まれた撮像フレーム#1のデータは、このフレーム比およびフレームシーケンス番号が供給された直後の同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から読み出され、撮像フレーム#2のデータに係数k(=1)が乗じられると共に、撮像フレーム#1のデータに係数1−k(=0)が乗じられ、2つのデータが画素毎に混合され、再生映像フレーム#14として出力される。
The frame ratio and the frame sequence number (frame ratio = 2/3, frame sequence number = 0) are supplied to the
撮像フレーム#3のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#4のデータがバンクaに書き込まれる。フレーム比およびフレームシーケンス番号(フレーム比=2/3、フレームシーケンス番号=1)がシステムコントローラ27に供給される。バンクcに書き込まれた撮像フレーム#3のデータおよびバンクbに書き込まれた撮像フレーム#2のデータは、このフレーム比およびフレームシーケンス番号が供給された直後の同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から読み出され、撮像フレーム#3のデータに係数k(=0.5)が乗じられると共に、撮像フレーム#2のデータに係数1−k(=0.5)が乗じられ、2つのデータが画素毎に混合され、再生映像フレーム#15として出力される。
When the writing of the data of the
フレーム比およびフレームシーケンス番号(フレーム比=2/3、フレームシーケンス番号=2)がシステムコントローラ27に供給される。フレームシーケンスがCの場合、フレーム更新されないので、バンクcに書き込まれた撮像フレーム#3のデータおよびバンクbに書き込まれた撮像フレーム#2のデータが、このフレーム比およびフレームシーケンス番号が供給された直後の同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から再度読み出され、撮像フレーム#3のデータに係数k(=1)が乗じられると共に、撮像フレーム#2のデータに係数1−k(=0)が乗じられ、2つのデータが画素毎に混合され、再生映像フレーム#16として出力される。撮像フレーム#4のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#5のデータがバンクbに書き込まれる。なお、撮像フレーム#3のデータに乗じられる係数kの値が1となるのは、フレーム更新されず、係数kが乗じられる撮像フレームが、1フレームシーケンス番号前と同じ撮像フレームが読み出されるためである。
The frame ratio and the frame sequence number (frame ratio = 2/3, frame sequence number = 2) are supplied to the
ここで、撮像フレーム#2のデータがバンクbから読み出されている最中に、バンクbに対して撮像フレーム#5のデータが書き込まれることになる。この場合、例えば、撮像フレームのデータの読み出しが完了している部分に書き込まれるようにする。
Here, the data of the imaging frame # 5 is written to the bank b while the data of the
以下、上述と同様にして、メモリ24の各バンクへの撮像フレームの書き込みおよび読み出しが行われ、再生映像フレームが生成される。
Thereafter, in the same manner as described above, the imaging frame is written to and read from each bank of the
次に、フレーム比が4/5である場合の再生映像フレームの生成方法について、図11を参照して説明する。図11Aは、バンクaのデータの書き込みおよび読み出しのタイミングを示し図11Bは、バンクbのデータの書き込みおよび読み出しのタイミングを示し、図11Cは、バンクcのデータの書き込みおよび読み出しのタイミングを示す。また、図11Dは、撮像フレームのタイミングを示し、図11Eは、再生映像フレームのタイミングを示す。 Next, a method for generating a playback video frame when the frame ratio is 4/5 will be described with reference to FIG. FIG. 11A shows data write and read timings for bank a, FIG. 11B shows data write and read timings for bank b, and FIG. 11C shows data write and read timings for bank c. FIG. 11D shows the timing of the imaging frame, and FIG. 11E shows the timing of the playback video frame.
撮像された撮像フレーム#1のデータがメモリ24のバンクaに書き込まれる(図11A)。撮像フレーム#1のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#2のデータがバンクbに書き込まれる(図11B)。撮像フレーム#2のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#3のデータがバンクcに書き込まれる(図11C)。
Data of the imaged
フレーム比およびフレームシーケンス番号(フレーム比=2/3、フレームシーケンス番号=0)がシステムコントローラ27に供給される。バンクbに書き込まれた撮像フレーム#2のデータおよびバンクaに書き込まれた撮像フレーム#1のデータは、このフレーム比およびフレームシーケンス番号が供給された直後の同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から読み出され、撮像フレーム#2のデータに係数k(=1)が乗じられると共に、撮像フレーム#1のデータに係数1−k(=0)が乗じられ、2つのデータが画素毎に混合され、再生映像フレーム#14として出力される。
The frame ratio and the frame sequence number (frame ratio = 2/3, frame sequence number = 0) are supplied to the
撮像フレーム#3のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#4のデータがバンクaに書き込まれる。フレーム比およびフレームシーケンス番号(フレーム比=2/3、フレームシーケンス番号=1)がシステムコントローラ27に供給される。バンクcに書き込まれた撮像フレーム#3のデータおよびバンクbに書き込まれた撮像フレーム#2のデータは、このフレーム比およびフレームシーケンス番号が供給された直後の同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から読み出され、撮像フレーム#3のデータに係数k(=0.75)が乗じられると共に、撮像フレーム#2のデータに係数1−k(=0.25)が乗じられ、2つのデータが画素毎に混合され、再生映像フレーム#15として出力される。
When the writing of the data of the
撮像フレーム#4のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#5のデータがバンクbに書き込まれる。フレーム比およびフレームシーケンス番号(フレーム比=2/3、フレームシーケンス番号=2)がシステムコントローラ27に供給される。バンクaに書き込まれた撮像フレーム#4のデータおよびバンクcに書き込まれた撮像フレーム#3のデータは、このフレーム比およびフレームシーケンス番号が供給された直後の同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から読み出され、撮像フレーム#4のデータに係数k(=0.5)が乗じられると共に、撮像フレーム#3のデータに係数1−k(=0.5)が乗じられ、2つのデータが画素毎に混合され、再生映像フレーム#16として出力される。
When the writing of the data of the
フレーム比およびフレームシーケンス番号(フレーム比=2/3、フレームシーケンス番号=3)がシステムコントローラ27に供給される。バンクbに書き込まれた撮像フレーム#5のデータおよびバンクaに書き込まれた撮像フレーム#4のデータは、このフレーム比およびフレームシーケンス番号が供給された直後の同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から読み出され、撮像フレーム#5のデータに係数k(=0.25)が乗じられると共に、撮像フレーム#4のデータに係数1−k(=0.75)が乗じられ、2つのデータが画素毎に混合され、再生映像フレーム#17として出力される。
The frame ratio and the frame sequence number (frame ratio = 2/3, frame sequence number = 3) are supplied to the
撮像フレーム#5のデータの書き込みが完了すると、撮像フレーム#6のデータがバンクcに書き込まれる。フレーム比およびフレームシーケンス番号(フレーム比=2/3、フレームシーケンス番号=4)がシステムコントローラ27に供給される。フレームシーケンスがEの場合、フレーム更新されないので、バンクbに書き込まれた撮像フレーム#5のデータおよびバンクaに書き込まれた撮像フレーム#4のデータが、このフレーム比およびフレームシーケンス番号が供給された直後の同期基準信号に基づくフレームの先頭の位置から再度読み出され、撮像フレーム#5のデータに係数k(=1)が乗じられると共に、撮像フレーム#4のデータに係数1−k(=0)が乗じられ、2つのデータが画素毎に混合され、再生映像フレーム#18として出力される。なお、撮像フレーム#3のデータに乗じられる係数kの値が1となるのは、フレーム更新されず、係数kが乗じられる撮像フレームが、1フレームシーケンス番号前と同じ撮像フレームが読み出されるためである。
When the writing of the data of the imaging frame # 5 is completed, the data of the imaging frame # 6 is written to the bank c. The frame ratio and the frame sequence number (frame ratio = 2/3, frame sequence number = 4) are supplied to the
ここで、バンクbに書き込まれた撮像フレーム#2のデータが読み出されている最中に、撮像フレーム#5のデータが書き込まれることになる。この場合、例えば、読み出しが完了している部分に書き込まれるようにする。
Here, the data of the imaging frame # 5 is written while the data of the
以下、上述と同様にして、メモリ24の各バンクへの撮像フレームの書き込みおよび読み出しが行われ、再生映像フレームが生成される。
Thereafter, in the same manner as described above, the imaging frame is written to and read from each bank of the
このように、ある時点における映像フレームと1つ前の映像フレームとに所定の係数を乗じ、2つのフレームのデータを画素毎に混合して得られた再生映像フレームを連続的に表示することにより、映像信号を滑らかに見せることができる。 In this way, by continuously multiplying the video frame at a certain point and the previous video frame by a predetermined coefficient, the reproduced video frame obtained by mixing the data of the two frames for each pixel is displayed. The video signal can be shown smoothly.
なお、この例では、フレーム比を2/3および4/5とした場合の可変速撮像の方法について説明したが、これはこの例に限られない。例えば、フレーム比は、1/30〜30/30の間の任意の整数比で表されるフレーム比に対して適用可能である。すなわち、1〜30倍速撮影に対応できる。また、映像フレームのフレームサイズが2200画素×1125ラインである場合について説明したが、これは一例であって、他のフレームサイズである場合にも適用できる。 In this example, the variable speed imaging method in the case where the frame ratio is 2/3 and 4/5 has been described, but this is not limited to this example. For example, the frame ratio is applicable to a frame ratio represented by an arbitrary integer ratio between 1/30 and 30/30. That is, it can cope with 1 to 30 times speed shooting. Further, the case where the frame size of the video frame is 2200 pixels × 1125 lines has been described, but this is an example, and the present invention can be applied to other frame sizes.
さらに、係数kおよびフレーム更新を示す情報は、コントローラ10からシステムコントローラ27に送られるフレーム比とフレームシーケンス番号とに基づき、決定されるように説明したが、これに限らず、例えば、外部からシステムコントローラ27に、係数kおよびフレーム更新を示す情報を直接供給するようにしてもよい。
Further, the coefficient k and the information indicating the frame update are described based on the frame ratio and the frame sequence number sent from the controller 10 to the
11 撮像装置
23 ディジタル信号処理部
24 メモリ
25 タイミング信号発生部
26 撮像タイミング信号発生部
27 システムコントローラ
28 表示装置
30 メモリコントローラ
31、32 乗算器
33 加算器
40、41、42 スイッチ
11
Claims (4)
同期基準信号に基づくフレーム周波数よりも低いフレーム周波数の撮像フレームを撮像するように上記撮像部を駆動する撮像駆動部と、
上記撮像部から出力された撮像フレームを順次格納する記憶部と、
上記記憶部に格納された上記撮像フレームと該撮像フレームの1つ前の撮像フレームとを所定の割合で混合させた再生映像フレームを生成して、上記同期基準信号に基づき出力する信号処理部と
を有し、
上記記憶部は、上記撮像フレームを格納するバンクを少なくとも3つ備え、
上記撮像フレームは、該撮像フレームのタイミングに同期して順次切り替えられた上記3バンクのうちの選択されたバンクに書き込まれ、
上記同期基準信号に同期して上記バンクの切り替えを示すフレーム更新情報に基づき上記3バンクを所定に切り替え、上記再生映像フレームを生成する際に用いる上記撮像フレームおよび該撮像フレームの1つ前の撮像フレームとをそれぞれ選択するようにした撮像装置。 An imaging unit for imaging light from a subject;
An imaging drive unit that drives the imaging unit to capture an imaging frame having a frame frequency lower than the frame frequency based on the synchronization reference signal;
A storage unit for sequentially storing imaging frames output from the imaging unit;
A signal processing unit that generates a reproduction video frame obtained by mixing the imaging frame stored in the storage unit and the imaging frame immediately before the imaging frame at a predetermined ratio, and outputs the frame based on the synchronization reference signal; I have a,
The storage unit includes at least three banks for storing the imaging frames,
The imaging frame is written to a selected bank among the three banks sequentially switched in synchronization with the timing of the imaging frame,
Based on frame update information indicating the bank switching in synchronization with the synchronization reference signal, the three banks are switched to a predetermined value, and the imaging frame used when generating the reproduced video frame and the imaging immediately before the imaging frame An image pickup apparatus that selects a frame .
上記信号処理部は、出力される上記再生映像フレームと、該再生映像フレームに用いられる上記撮像フレームとの時間比に基づき混合して、上記再生映像フレームを生成するようにしたことを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 1,
The signal processing unit is configured to generate the reproduced video frame by mixing based on a time ratio between the output reproduced video frame and the imaging frame used for the reproduced video frame. Imaging device.
撮像フレームを格納するバンクを少なくとも3つ有する記憶部の、撮像フレームのタイミングに同期して順次切り替えられた上記3バンクのうちの選択されたバンクに、上記撮像された撮像フレームを順次格納し、
上記同期基準信号に同期して上記バンクの切り替えを示すフレーム更新情報に基づき上記3バンクを所定に切り替え、上記再生映像フレームを生成する際に用いる上記撮像フレームおよび該撮像フレームの1つ前の撮像フレームとをそれぞれ選択し、
選択された上記撮像フレームと該撮像フレームの1つ前の撮像フレームとを所定の割合で混合させた再生映像フレームを生成して、上記同期基準信号に基づき出力するようにした映像出力方法。 Capture an imaging frame with a frame frequency lower than the frame frequency based on the synchronization reference signal,
The storage portion having at least three banks for storing image pickup frame, the selected bank of the sequentially switched the three banks in synchronization with the timing of the image pickup frame, stores sequential the imaged captured frame ,
Based on frame update information indicating the bank switching in synchronization with the synchronization reference signal, the three banks are switched to a predetermined value, and the imaging frame used when generating the reproduced video frame and the imaging immediately before the imaging frame Select each frame and
Generate one previous playback video frame and an image pickup frame obtained by mixing a predetermined ratio of selected said image pickup frame and the image pickup frame, film image output method configured to output on the basis of the sync reference signal.
撮像フレームを格納するバンクを少なくとも3つ有する記憶部の、撮像フレームのタイミングに同期して順次切り替えられた上記3バンクのうちの選択されたバンクに、上記撮像された撮像フレームを順次格納し、
上記同期基準信号に同期して上記バンクの切り替えを示すフレーム更新情報に基づき上記3バンクを所定に切り替え、上記再生映像フレームを生成する際に用いる上記撮像フレームおよび該撮像フレームの1つ前の撮像フレームとをそれぞれ選択し、
選択された上記撮像フレームと該撮像フレームの1つ前の撮像フレームとを所定の割合で混合させた再生映像フレームを生成して、上記同期基準信号に基づき出力する
ようにした映像出力方法をコンピュータ装置に実行させる映像出力プログラム。 Capture an imaging frame with a frame frequency lower than the frame frequency based on the synchronization reference signal,
The storage portion having at least three banks for storing image pickup frame, the selected bank of the sequentially switched the three banks in synchronization with the timing of the image pickup frame, stores sequential the imaged captured frame ,
Based on frame update information indicating the bank switching in synchronization with the synchronization reference signal, the three banks are switched to a predetermined value, and the imaging frame used when generating the reproduced video frame and the imaging immediately before the imaging frame Select each frame and
A video output method for generating a reproduction video frame in which the selected imaging frame and the imaging frame immediately before the imaging frame are mixed at a predetermined ratio and outputting the generated video frame based on the synchronization reference signal Film image output program that is executed devices.
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