DE4108307A1

DE4108307A1 - Elektronische kamera

Info

Publication number: DE4108307A1
Application number: DE19914108307
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Nagasaki
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-03-16
Filing date: 1991-03-14
Publication date: 1991-09-19
Also published as: JPH03266567A

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft eine elektronische Ka mera. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine sogenannte elektronische Stillkamera oder Standbildkamera nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, bei der ein Bild ei nes Objektes aufgenommen wird und das sich ergebende elek tronische Stehbildsignal auf einem Aufzeichnungsmedium auf gezeichnet wird, sowie eine elektronische Kamera allgemein, nach dem Oberbegriff des Anspruches 7.

Es sind die unterschiedlichsten Typen von elektronischen Stillkameras oder Stehbildkameras entwickelt worden, welche ein Bildaufnahmeelement auf Halbleiterbasis, beispielsweise eine CCD verwenden. Bei diesen Kameratypen wird ein opti sches Bild eines Objektes oder Gegenstandes über ein opti sches Linsensystem auf die CCD gerichtet und dort elektro nisch aufgenommen. Ein elektronisches Standbildsignal, wel ches von der CCD ausgegeben wird, wird über einen Verstärker einem Videoprozessor zugeführt. Im Videoprozessor wird das eingegebene Signal einer bestimmten Signalverarbeitung un terworfen, beispielsweise einer Y/C-Trennung (Lumi nanz/Chrominanz-Trennung). Das sich ergebende Signal wird dann einer bestimmten Datenkompression in einer Datenkom pressionseinheit unterworfen und das verarbeitete Signal (komprimiertes Signal) wird auf einer magnetischen Platte oder dergleichen aufgezeichnet. Das auf der Magnetplatte aufgezeichnete elektronische Standbildsignal wird unter Ver wendung beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre oder der gleichen wiedergegeben. Hierbei wird für gewöhnlich eine so genannte Floppy Disk des 2-Zoll-Typs als Magnetplatte zur Aufzeichnung des elektronischen Standbildsignales verwendet.

Bei einer elektronischen Standbildkamera, welche eine Floppy Disk des 2-Zoll-Typs verwendet, können nur Bildsignale ent sprechend von ungefähr 20 Gesamtbildern aufgezeichnet wer den, da die Speicherkapazität einer derartigen Floppy Disk beschränkt ist. Wenn somit eine Mehrzahl von Bildern aufge nommen wird, beispielsweise auf einer Reise, ist es nötig, eine Anzahl von Floppy Disks mitzuführen und die Floppy Disk jedesmal durch eine neue zu ersetzen, wenn die Speicherkapa zität der eingesetzten Floppy Disk erschöpft ist. Die Hand habung der Kamera ist somit insgesamt umständlich.

Elektronische Standbildkameras sind herkömmlichen Standbild kameras oder Fotoapparaten, welche einen Silbersalzfilm ver wenden bezüglich der Möglichkeit der Sofortwiedergabe, der elektrischen Übertragung, der Editierungsmöglichkeiten, der Datenspeicherung etc. überlegen. Zusätzlich ist eine konti nuierliche Hochgeschwindigkeitsbildaufnahme möglich, d. h. eine Mehrzahl von unmittelbar aufeinanderfolgenden Aufzeich nungsvorgängen zur Zerlegung eines Bewegungsablaufes in Ein zelbilder. Da jedoch eine Floppy Disk nur eine Speicherkapa zität von ungefähr 20 Gesamtbildern hat, ist eine maximale Aufzeichnungsgeschwindigkeit von ungefähr 15 Bildern pro Se kunde realisierbar. Es ist somit auch nur möglich, für unge fähr eine Sekunde lang fortlaufende Einzelbildaufzeichnungen vorzunehmen. Die Zerlegung längerer Bewegungsabläufe in Ein zelbilder ist somit schwierig oder gar unmöglich. Als Bei spiel sei hier der Bewegungsablauf beim Abschlag eines Golf spielers angeführt.

Wenn weiterhin die Pixelanzahl pro Bild erhöht wird, um die Auflösung zu verbessern, wie dies in den sogenannten HDTV- Systemen (High Definition Television) der Fall ist, sinkt die Anzahl von auf einer Floppy Disk des 2-Zoll-Typs aufzei chenbarer Bilder auf ungefähr ein Fünftel, da die Datenmenge pro Einzelbild aufgrund der erhöhten Pixelanzahl steigt und somit die Speicherkapazität einer derartigen Floppy Disk schneller erschöpft ist. Auch hieraus ergeben sich in der Praxis Problem bzw. Unannehmlichkeiten.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elek tronische Kamera nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 7 zu schaffen, welche in der Lage ist, eine große Anzahl von Bildern ohne Wechsel des Aufzeichnungsmediums aufzunehmen, einfach zu handhaben ist und für schnelle Serienaufnahmen geeignet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 bzw. 7 angegebenen Merkmale.

Eine elektronische Stillkamera oder Standbildkamera gemäß der vorliegenden Erfindung nimmt über eine Bildaufnahmevor richtung Bilder zur Erzeugung elektronischer Standbildsi gnale auf. Diese Standbildsignale werden einer bestimmten Signalverarbeitung unterworfen und dann auf einer Aufzeich nungsvorrichtung hoher Kapazität, typischerweise einer Fest platte aufgenommen oder aufgezeichnet.

Bei der elektronischen Standbildkamera gemäß der vorliegen den Erfindung wird somit ein Aufzeichnungsmedium hoher Kapa zität, beispielsweise eine Festplatte als Aufzeichnungsme dium zur Aufzeichnung der elektronischen Standbildsignale verwendet. Es können daher viele Bilder aufgezeichnet werden und eine fortlaufende Serienaufnahme über eine relative lange Zeitdauer hinweg ist möglich.

Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1A und 1B zusammen ein schematisches Blockschaltbild der Schaltkreisstruktur einer digitalen elektronischen Stillkamera gemäß einer Aus führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Prozessoreinheit in einem digitalen Videoprozessor in der Ausführungsform von Fig. 1;

Fig. 3 schematisch den Prozeß der Ermittlung eines Luminaz signales aus einem Ausgangsfarbsignal von einer CCD in dem digitalen Videoprozessor;

Fig. 4 schematisch den Prozeß des Ermittelns eines Farbdif ferenzsignales aus dem Ausgangsfarbsignal der CCD in dem digitalen Videoprozessor;

Fig. 5 schematisch einen Filterprozeß für das Farbdiffe renzsignal in dem digitalen Videoprozessor;

Fig. 6 eine Filterfunktion in dem Filterprozeß; und

Fig. 7 Koeffizienten des Filterprozesses.

Gemäß den Fig. 1A und 1B ist ein optisches Linsensystem 11 mit einer Aperturblende (nicht dargestellt) zur Belich tungssteuerung an der Stirnseite eines Kameragehäuses 10 vorgesehen. Das optische Linsensystem 11 bildet ein Objekt bild auf der Bildaufnahmeoberfläche einer CCD 12 oder einem anderen geeigneten Bildaufnahmeelement auf Halbleiterbasis zur elektronischen Bildaufzeichnung ab. Hierbei ist die elektronische Bildaufnahmevorrichtung nicht auf eine Bild aufnahmevorrichtung auf Halbleiterbasis begrenzt, es ist auch möglich, eine Bildaufnahmeröhre oder dergleichen zu verwenden. Weiterhin ist das Bildaufnahmeelement nicht auf eine CCD begrenzt, sondern es ist auch möglich, ein MOS-Ele ment (Metal Oxide Semiconductor) oder dergleichen zu verwen den. Das optische Linsensystem 11 wird von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Treibersystem gesteuert, um die Fokussierung auf ein Objektbild, welches auf der Bild aufnahmeoberfläche der CCD 12 abzubilden ist und die Belich tungsstärke zu regeln. Diese Einstellvorgänge im Bereich des Linsensystemes 11 werden hier nicht näher erläutert, da sie nicht direkt mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu tun haben. Bekannte Bildaufnahme-Steuerprozesse für elek tronische Stillkameras oder Standbildkameras sind hierfür geeignet.

Die Bildaufnahmeoberfläche der CCD 12 weist eine Farbfil teranordnung auf, in der rote, grüne und blaue Filterele mente mosaikartig angeordnet sind. Es wird beispielsweise ein sogenanntes Bayerfilter oder ein sogenanntes Interline- Geometriefarbfilter verwendet. Die CCD 12 wird über Steuer signale von einem Treiber 13 betrieben, der wiederum von Bildaufnahmebefehlssignalen von einer Steuerung 14 betrieben wird. Abhängig von der Intensität des Lichtes entsprechend dem Objektbild auf der Bildaufnahmeoberfläche erzeugt die CCD 12 in Form von Signalladungen Pixelsignale entsprechend den Farbkomponenten.

Durch den Bildaufnahmevorgang der CCD 12 wird das Objektbild auf der Bildaufnahmeoberfläche elektronisch aufgezeichnet. Spannungssignale entsprechend den Signalladungen der Farb komponenten für jedes Pixel werden dann einer Linien-Trans fersteuerung oder einer Rahmen-Transfersteuerung unterworfen und als elektronische Still- oder elektronische Standbildsi gnale von der CCD 12 ausgegeben.

Die Ausgänge der CCD 12 werden einem Vorverstärker 15 zuge führt und auf einen bestimmten Signalprozeßpegel verstärkt. Der Ausgang vom Vorverstärker 15 wird in ein digitales Si gnal, beispielsweise in ein 8-Bit-Signal entsprechend den jeweiligen Farbkomponenten der Pixel durch einen A/D-Wandler 16 umgesetzt. Die Bildsignale von dem A/D-Wandler 16 werden in einem Rahmenspeicher 17 (frame memory) vorübergehend zwi schengespeichert. Der Rahmenspeicher 17 verzögert die Si gnale und ändert die Anordnung oder Reihenfolge der Pixelsi gnale innerhalb eines Rahmenbildes für die nachfolgenden verschiedenen Signalverarbeitungen. Beispielsweise erzeugt die CCD 12 Feldbildsignale und der Rahmenspeicher 17 erzeugt ein Rahmenbildsignal auf der Grundlage der geradzahligen und ungeradzahligen Feldbildsignale.

Die elektronischen Standbildsignale von dem Rahmenspeicher 17 werden einem nachfolgend noch näher zu erläuternden digi talen Videoprozessor 18 zugeführt. Der digitale Videoprozes sor 18 führt an den elektronischen Bildsignalen bestimmte Signalverarbeitungen durch, beispielsweise eine Y/C-Trennung und eine Ausfilterung des Farbdifferenzsignales.

Nach der Signalverarbeitung in dem digitalen Videoprozessor 18 werden die digitalen Bildsignale einem Datenkompressor 19 als Bilddaten für jeden Block von 8×8 Pixeln zugeführt. Der Datenkompressor 19 verwendet ein ADCT-System (Adaptive Dis crete Cosine Transform), welches hohe Bildqualität und hohe Kompressionsrate ermöglicht. Eine detaillierte Beschreibung der Datenkompression oder der Datenkomprimierung durch das ADCT-System erfolgt hier nicht, da es allgemein bekannt ist.

Die elektronischen digitalen Bildsignale aus dem Datenkom pressor 19 werden einem Fehlerkorrektur-Codierer 20 zuge führt, um eine Fehlerkorrektur-Codierung durchzuführen. Der Fehlerkorrektur-Codierprozeß verwendet beispielsweise einen sogenannten Reed-Solomon-Product-Codierprozeß, der frei von Burst-Fehlern ist, die Codelänge frei wählen kann und für eine LSI-Verarbeitung geeignet ist.

Die codierten Standbildsignale werden einem Aufzeichnungsmo dulator 21 zugeführt, um das Signal zur Aufzeichnung einer Code-Modulation zu unterwerfen, beispielsweise einer soge nannten Scrambled NRZ-Modulation (Non-Return to Zero), wel che geeignet ist für magnetische Aufzeichnung, da das Code- modulierte Signal keine Gleichspannungskomponenten mehr be inhaltet. Die Code-modulierten Bildsignale werden einem Auf zeichnungsverstärker 22 zugeführt, und auf einen bestimmten Signalverarbeitungspegel verstärkt und dann über einen er sten Anschluß eines Umschalters 23 einer Plattenaufzeich nungseinheit 24 zugeführt.

Der Umschalter 23 wählt die Aufzeichnung der Standbildsi gnale auf der Plattenaufzeichnungseinheit 24 oder deren Wie dergabe. Wie aus Fig. 1A hervorgeht, wird, wenn der Schalter 23 mit dem ersten Anschluß in Verbindung steht, der Modus ausgewählt, in dem das Standbildsignal von dem Aufzeich nungsverstärker 22 kommend aufgezeichnet wird.

Gemäß Fig. 1B umfaßt die Plattenaufzeichnungseinheit 24 eine Festplatteneinheit, in der eine Mehrzahl von Magnetplatten 242 und Magnetköpfen 243 innerhalb eines versiegelten Gehäu ses 241 angeordnet ist. Durch das versiegelte Gehäuse 241 sind die Magnetplatten 242 gegenüber Staub und ähnlichen Um welteinflüssen geschützt, was die Fehlerrate verringert, die Möglichkeit der Spurdichtenerhöhung gibt und die Aufzeich nungskapazität verbessert. Die Magnetplatten 242 sind aus einem metallischen Dünnfilmmedium, wie beispielsweise Co-Cr gebildet und eine doppelseitige Aufnahme ist möglich. Die Platten 242 werden über einen Motor 244 in schnelle Drehung versetzt und die Drehzahl wird über eine bekannte (nicht dargestellte) Servosteuerung konstant gehalten. Die Magnet köpfe 243 sind aus einem magnetischen Dünnfilmmedium gefer tigt. Während die Magnetplatten 242 drehen, "schwimmen" die einzelnen Magnetköpfe 243 auf der Datenoberfläche der Plat ten 242 in einem Abstand von etwa 0,4 mm oder weniger auf grund des allgemein bekannten Prinzips des Luftkissenef fekts. Beschädigungen der Magnetplatten 242 aufgrund eines direkten physischen Kontaktes mit den Köpfen 243 wird ver hindert, so daß hohe Datenrate und beliebiger Zugriff hoher Geschwindikgeit möglich ist. Die Magnetköpfe 243 verwenden eine horizontale magnetische Aufzeichnungsmethode oder eine vertikale magnetische Aufzeichnungsmethode als Methode oder Verfahren zur Aufzeichnung von Daten auf den Magnetplatten 242. Spursuche und Spurverfolgung auf den Magnetplatten 242 wird durch einen Linearmotor 245 gesteuert. Die Servosteue rung des Linearmotors 245 ist in zwei Typen klassifiziert, nämlich in eine Servo-Ebenen-Servosteurung und in eine Da ten-Ebenen-Servosteuerung. In der Spursuche- und Spurverfol gungssteuerung des Servo-Ebenen-Servos durch den Linearmotor 245 ist eine besondere Magnetplatte 246 zur Aufzeichnung ei nes Spursignals und ein besonderer Magnetkopf 247 zur Ausle sen des Spursignals von der besonderen Magnetplatte 246 vor gesehen. Bei der Spurverfolgungs- und Spursuchesteuerung des Daten-Ebenen-Servos, wird ein Spurverfolgungssignal auf ei nem Sektor einer jeden Spur der Magnetplatten 242 aufge zeichnet und besondere Magnetplatten und Magnetköpfe sind nicht nötig. Das Spursignal oder Trackingsignal wird einem Lagesignaldetektor 25 zugeführt. Ein Detektionssignal von dem Lagesignaldetektor 25 wird einer Spurverfolgungs /Spursuche-Steuerung 26 zugeführt, welche wiederum den Spur verfolgungsvorgang und Spursuchevorgang des Linearmotors 245 regelt.

Die Plattenaufzeichnungseinheit 24 kann vollständig in das Kameragehäuse integriert sein bzw. als entfernbare Einheit eingebaut sein, oder extern an dem Gehäuse 10 befestigt sein.

Das in der Plattenaufzeichnungseinheit 24 aufgezeichnete Standbildsignal kann in ein sogenanntes "elektronisches Al bum" 29 übertragen werden. In diesem Falle wird das von der Plattenaufzeichnungseinheit 24 ausgelesene Bildsignal einem Wiedergabeverstärker 27 über einen zweiten Anschluß des Um schalters 23 zugeführt. Der Wiedergabeverstärker 27 führt an dem Bildsignal von der Plattenaufzeichnungseinheit 24 eine Verstärkung, eine Wellenformanpassung und eine Wellenform- Formung durch. Der Ausgang vom Wiedergabeverstärker 27 wird dann dem elektronischen Album 29 über eine Datenausgangs steuerung 28 mit Interface-Funktion zugeführt, wobei ein Bildausgabesteuersignal von dem elektronischen Album 29 in die Steuerung 28 rückgekoppelt wird. Das elektronische Album 29 ist ein Massenspeicher, der von der Aufzeichnungseinheit 24 getrennt bzw. trennbar ausgeführt ist und zur längerfri stigen Bilddatenlagerung geeignet ist. Beispiele hierfür sind Magnetplatten, Magnetbänder oder optische Aufzeich nungsmedien.

Der charakteristische Verarbeitungsvorgang der beschriebenen elektronischen Stehbildkamera wird nachfolgend beschrieben:

Der Verarbeitungsvorgang oder Prozeßvorgang beginnt bei Emp fang eines Bildaufnahmebefehls von einem nicht dargestellten Bedienungsfeld, welches auch einen Auslöseschalter beinhal tet. Der Auslöseschalter ist hierbei ein zweihubiger Schal ter und als Antwort auf ein erstes Freigabesignal, welches durch einen ersten Schalthub des Auslöseschalters erzeugt wird führt die Steuerung 14 eine Fokuseinstellung und Be lichtungseinstellung in dem Linsensystem 11 durch. Danach wird der Auslöseschalter weiter niedergedrückt, um das zweite Auslösesignal zu erzeugen. Bei Erzeugung dieses zwei ten Auslösesignales legt die Steuerung 14 einen Steuerbefehl an den Treiber 13 der CCD 12, so daß es der CCD 12 möglich wird, ein Bild des Objektes elektronisch aufzunehmen. Wenn hierbei der Einzelbild-Aufnahmemodus gesetzt ist, nimmt die CCD 12 ein einzelnes elektronisches Standbild bei Betätigung des Auslöseschalters auf. Wenn der fortlaufende Bildaufnah memodus gesetzt ist, nimmt die CCD 12 eine Mehrzahl von elektronischen Standbildern fortlaufend mit einem bestimmten zeitlichen Bildabstand auf.

Die elektronischen Standbildsignale von der CCD 12 werden dem Vorverstärker 15 zugeführt und dort auf einen bestimmten Prozeßpegel verstärkt. Der Verstärkerausgang wird dem A/D- Wandler 16 zugeführt, um beispielsweise 8-Bit-Signale ent sprechend den jeweiligen Farbkomponenten der Pixel digital zu erzeugen. Die digitalisierten Ausgänge werden in dem Speicher 17 zeitweilig zwischengespeichert und einer Zeit verzögerung und Datensequenzumwandlung für die nachfolgenden unterschiedlichen Signalverarbeitungen unterworfen.

Die elektronischen Standbildsignale aus dem Rahmenspeicher 17 werden dann dem digitalen Videoprozessor 18 zugeführt und bestimmten Signalverarbeitungen unterworfen, beispielsweise einer Y/C-Trennung und einem Filtervorgang.

Die bestimmten Signalverarbeitungen in dem digitalen Video prozessor 18 können durch eine Prozessoreinheit 18A mit ein fachem Aufbau durchgeführt werden, wie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt.

Gemäß Fig. 2 weist die Einheit 18A ein ROM (Lesespeicher) 31 auf, in welchem Koeffizienten unterschiedlicher Bildverar beitungsvorgänge gespeichert sind. Weiterhin umfaßt die Pro zessoreinheit 18A einen Multiplizierer 34 zur Durchführung bestimmter digitaler Operationen an den von dem ROM 31 aus gegebenen Koeffizienten und der Bildsignale, einen Addierer 35, und ein Latch oder einen Haltespeicher 36 zur Speiche rung des Ergebnisses der Addition. Der Zugriff auf das ROM 31 erfolgt über einen Gatterschaltkreis 32 über ein Adreßsi gnal von der Steuerung 14 und bestimmte Operationskoeffizi enten werden synchron mit den Bildsignalen von dem Rahmen speicher 17 über einen Gatterschaltkreis 33 sequentiell aus gelesen. Der Multiplizierer 34 multipliziert die von dem ROM 31 ausgelesenen Koeffizienten und die eingegebenen Bildsi gnale. Die sich ergebenden Produkte werden akkumulativ in dem Latch 36 durch den Addierer 35 addiert, so daß ein be stimmter Bildprozeßvorgang an den elektronischen Standbild signalen durchgeführt wird.

Das Latch 36 empfängt einen Latchpuls LP von der Steuerung 14 und speichert den addierten Ausgang vom Addierer 35 zwi schen. Der Ausgang vom Latch 36 wird dem Eingang des Addie rers 35 rückgekoppelt. Das Latch 36 empfängt weiterhin einen Rücksetzpuls RP von der Steuerung 14 zu bestimmten Zeitpunk ten und setzt die akkumulativ addierten Produktwerte zurück. Die bestimmte Bildverarbeitung für die elektronischen Steh bildsignale wird sequentiell und wiederholt durch die Ab laufsteuerung des Latches 36 und den Auslesevorgang zum Aus lesen der Operationskoeffizienten für die Bildverarbeitung synchron mit dem Ausgang der Bildsignale vom Speicher 17 aus dem ROM 31 durchgeführt. Die Operationsergebnisse (elektro nische Stehbildsignale nach der Bildverarbeitung), die in dem Latch 36 erhalten werden, werden über einen Gatter schaltkreis 37 ausgegeben. Ein Eingabe/Ausgabe-Steuersignal I/O CONT von der Steuerung 14 steuert den Gatterschaltkreis 37 und die Gatterschaltkreise 32 und 33 durch einen Inverter 38, so daß Dateneingabe und Datenausgabe komplementär ge schaltet werden.

Ein Beispiel der Bildsignalverarbeitung im digitalen Video prozessor 18 mit der obigen Prozessoreinheit 18A wird nun näher beschrieben:

Der digitale Videoprozessor 18 führt beispielsweise auf der Grundlage der Farbsignalkomponenten entsprechend der Pixel der elektronischen Bildsignale von der CCD 12 eine Erzeu gungsverarbeitung für das Luminanzsignal, eine Erzeugungs verarbeitung für das Farbdifferenzsignal (Chrominanzsignal) R-Y oder B-Y und einen Filtervorgang für das Farbdifferenz signal R-Y oder B-Y durch.

Fig. 3 zeigt schematisch den Prozeß, in welchem der digitale Videoprozessor 18 das Luminanzsignal Y aus den Farbsignal komponenten entsprechend der Pixel der elektronischen Steh bildsignale erzeugt. Die Symbole R_n, G_n und B_n bezeichnen die roten, grünen und blauen Farbsignalkomponenten entspre chend den Pixeln n des elektronischen Standbildsignals von der CCD 12. Die Erzeugungsverarbeitung für das Luminanzsi gnal Y wird durch sequentielles Übertragen der Farbsignal komponenten R_n, G_n und B_n entsprechend den Pixeln von dem Rahmenspeicher 17 zu dem digitalen Videoprozessor 18 und durch synchronen Zugriff auf das ROM 31 zum Auslesen der Operationskoeffizienten 0.30, 0.59 und 0.11 entsprechend den Farbkomponenten R, G und B zur Erzeugung des Luminanzsignals durchgeführt.

Genauer gesagt, Produkte der Farbsignalkomponenten R_n, G_n und B_n und der Operationskoeffizienten 0.30, 0.59 und 0.11 werden sukzessive in dem Multiplizierer 34 erhalten und die Produkte werden sequentiell unter Verwendung des Addierers 35 und des Latches 36 addiert. Das Latch 36 wird beim Zwi schenspeichern des Produktes der blauen Komponente gelöscht. Somit ist die arithmetische Operation für die Luminanzkompo nente Y_n zugehörig zu dem Pixel n wie folgt:

Y_n=0.3 R_n+0.59 G_n+0.11 B_n.

Auf diese Art und Weise kann, wenn die Farbsignalkomponenten R_n, G_n und B_n der Prozessor 118A eingegeben werden und die Koeffizienten in dem ROM 31 wie oben beschrieben gesetzt sind die Luminanzkomponenten Y, welche für jedes Pixel be rechnet worden ist als Luminanzsignalkomponente Y des elek tronischen Standbildes ausgegeben werden.

Fig. 4 zeigt schematisch den Prozeß zur Erzeugung zweier Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y aus den Farbsignalkomponen ten, welche den Pixeln des elektronischen Standbildsignales zugehörig sind. Die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y werden beispielsweise durch abwechselndes Lesen der Operationskoef fizienten 0.70, -0.59 und -0.11 (ungeradzahlige Linien) und der Operationskoeffizienten -0.30f, -0.59 und 0.89 (geradzah lige Linien), während des Farbdifferenzsignal-Erzeugungspro zesses aus dem ROM 31 in Einheiten von Linien des elektroni schen Standbildes erzeugt. Beispielsweise, und was die unge radzahligen Linien betrifft, wird das Farbdifferenzsignal R- Y, welches durch die nachfolgende Gleichung gegeben ist, durch die Multiplikationsverarbeitung der Farbsignalkompo nenten R_n, G_n und B_n durch den Multiplizierer 34 und die ak kumulative Addition der Produkte im Addierer 35 und Latch 36 erhalten:

R-Y = 0.7 R-0.59 G-0.11 B.

Was die geradzahligen Linien betrifft, wird ein Farbdiffe renzsignal B-Y wie folgt erhalten:

B-Y = -0.3 R-0.59 G +0.89 B.

Auf diese Art und Weise werden die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y abwechselnd linienweise erhalten.

Unter Verwendung der Prozessoreinheit 18A kann der Filter prozeß für die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y ebenfalls durchgeführt werden, wie beispielsweise in Fig. 5 darge stellt. Wenn beispielsweise der Filterkoeffizient für das Farbdifferenzsignal R-Y oder B-Y als 1+cos(2Tπf) gegeben ist, wie in Fig. 6 dargestellt, sind die Koeffizienten des digitalen Filters zur Erzielung einer Tiefpaßfilterung als 0.25, 0.50 und 0.25 gegeben, wie in Fig. 7 dargestellt für die drei aufeinanderfolgenden Pixel (das Zielpixel ist in der Mitte). In den Fig. 6 und 7 ist mit T das Pixelinter vall dargestellt. Durch Auslesen dieser Koeffizienten aus dem ROM 31 aufeinanderfolgend und wiederholt kann somit der Filterprozeß durchgeführt werden.

Das Konzept des Filterprozesses ist in Fig. 5 dargestellt. Das Farbdifferenzsignal wird der Prozessoreinheit 18A einge geben und die obigen Koeffizienten wirken auf das Farbdiffe renzsignal R-Y oder B-Y der drei Pixel (wovon die Mitte das Zielpixel ist). Somit kann der Filtervorgang effektiv durch geführt werden und das bandbegrenzte Farbdifferenzsignal R-Y oder B-Y kann erhalten werden.

Das elektronische Stehbildsigial, welches durch die Bildsi gnalverarbeitung in dem digitalen Videoprozessor 18 als Farbkomponentendaten zugehörig zu den Pixeln der CCD 12 er halten wird, wird als elektronisches Stehbildsignal beste hend aus der Y-C-getrennten Luminanzsignalkomponente Y und dem Farbdifferenzsignal R-Y oder B-Y ausgegeben.

Wie sich aus dem Beispiel des Prozeßablaufes im digitalen Videoprozessor 18 gemäß den Fig. 3 bis 5 ergibt, kann der digitale Videoprozessor 18 eine sehr einfache Hardware- Struktur haben und kann unterschiedliche Bildsignalverarbei tungen für das elektronische Stehbildsignal durchführen.

Das von dem digitalen Videoprozessor 18 kommende verarbei tete elektronische Stehbildsignal wird dem Datenkompressor 19 als Bilddaten eines jeden Blockes von 8×8 Pixeln zuge führt. Im Datenkompressor 19 werden die Bilddaten durch den ADCT-Prozeß mit hoher Bildqualität und hoher Kompressionsrate komprimiert. Das Daten-komprimierte Bildsignal vom Datenkom pressor 19 wird dem Fehlerkorrektur-Codierer 20 zugeführt, wo ein Fehlerkorrektursignal dem Bildsignal hinzuaddiert wird. Der Fehlerkorrektur-Codiervorgang verwendet einen Reed-Solomon-Multiplikationscodierprozeß, der frei von Burst-Fehlern ist, die Codelänge frei wählen kann und für eine LSI-Realisierung geeignet ist.

Die codierten Standbildsignale werden dem Aufzeichnungsmodu lator 21 zugeführt, um eine Codemodulation durchzuführen, welche für eine magnetische Aufzeichnung geeignet ist, bei spielsweise eine "Scrambled-NRZ-Modulation". Die Code-modu lierten Bildsignale werden dem Aufzeichnungsverstärker 22 zugeführt, dort um einen bestimmten Wert verstärkt und dann über den Umschalter 23 der Plattenaufzeichnungseinheit 24 zugeführt.

In der Plattenaufzeichnungseinheit 24 werden die Standbild signale durch die Magnetköpfe 243 auf die Magnetplatten 242 geschrieben, welche durch den Motor 244 mit konstanter hoher Geschwindigkeit servogesteuert rotieren. Hierbei wird die Spursuche und Spurverfolgung der Magnetköpfe 243 durch den Linearmotor 245 durchgeführt. Die Steuerung des Linearmotors 245 wiederum wird durch eine Spurverfolgungs- und Spursuch signal von der besonderen Magnetplatte 246 unter Verwendung des besonderen Magnetkopfes 247 durchgeführt, so daß ein Lese-Spurhaltesignal dem Lagesignal des Detektors 25 zur La gedetektion und das Detektionssignal der Steuerung 26 zuge führt wird.

Die Bildsignale werden in der Festplattenstruktur der Plat tenaufzeichnungseinheit 24 geschrieben, wo die Magnetplatten 242 und die Magnetköpfe 243 in dem versiegelten Gehäuse 241 vorgesehen sind. Die Datenfehlerrate kann so verbessert wer den, die Spurdichte läßt sich erhöhen und insbesondere wird die Aufzeichnungskapazität vergrößert. Da zusätzliche eine Mehrzahl von paarweisen Magnetplatten 242 und Magnetköpfen 243 vorgesehen ist, läßt sich die Speicherkapazität weiter verbessern. Wenn die Magnetköpfe 243 parallel betrieben wer den, ist ein Hochgeschwindigkeitsantrieb möglich.

Wenn die auf der Plattenaufzeichnungseinheit 24 abgespeicher ten Datenbildsignale dem elektronischen Album 29 zugeführt werden, wird der Umschalter 23 betätigt, um die von den Ma gnetplatten 242 ausgelesenen Bildsignalen dem Wiedergabever stärker 27 zuzuführen. Die Bildsignale werden verstärkt, in ihrer Wellenform angeglichen und in ihrer Wellenform geformt und über die Datenausgangssteuerung 28 (Interface) dem elek tronischen Album 29 zugeführt und dort abgespeichert.

Da als Aufzeichnungsmedium zur Aufzeichnung der elektroni schen Stehbildsignale, welche elektronisch von einer Bild aufnahmevorrichtung erzeugt werden die Festplatteneinheit verwendet wird, wo die Magnetplatten 242 und Magnetköpfe 243 völlig in dem Gehäuse 241 versiegelt sind, so daß kein Staub oder ähnliche Luftverschmutzungen die Magnetplatten 242 und/oder die Magnetköpfe 243 beeinflussen kann, kann die Da tenfehlerrate verbessert werden und die Spurdichte läßt sich erhöhen.

Die Aufzeichnungskapazität kann um das zehnfache oder noch mehr erhöht werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Kameravor richtungen, welche in der Lage sind, Stehbildsignale von un gefähr 20 Bildrahmen gleichzeitig aufzunehmen aufgrund einer beschränkten Speicherkapazität der Magnetplatten, läßt sich mit der vorliegenden Erfindung die Menge von aufzuzeichnen den Stehbildsignalen beachtlich erhöhen. Wenn somit eine große Anzahl von Bildern, beispielsweise auf einer Reise, aufgezeichnet werden soll, wird die Aufzeichnungskapazität bei den Magnetplatten gemäß der vorliegenden Erfindung kaum voll ausgeschöpft werden, so daß auf die umständliche Proze dur beim Wechseln der vollen Magnetplatten verzichtet werden kann. Da weiterhin die aufzeichenbare Stehbildsignalmenge beachtlich erhöht ist, ist bei der vorliegenden Erfindung ein fortlaufendes Bildaufzeichnen über eine relative lange Zeitdauer möglich. Die Zerlegung einer Bewegung in viele Einzelbildabschnitte ist somit bei der vorliegenden Erfin dung besonders gut möglich, beispielsweise das fortlaufende Aufzeichnen des Abschlagvorganges beim Golf. Da nebenbei die Pixelanzahl zur Auflösungsverbesserung in dem HDTV-System erhöht ist, ist eine Abnahme in der Menge von aufzeichenba ren Signalen aufgrund der erhöhten Datenmenge für jedes Rah menbild unvermeidlich; in der Praxis bereitet dies jedoch aufgrund der kaum auszuschöpfenden Speicherkapazität der Plattenaufzeichnungseinheit 24 keine Probleme.

Da eine Mehrzahl von Paaren von Magnetplatten 242 und Ma gnetköpfen 243 verwendet wird, kann die Aufzeichnungskapazi tät erhöht werden und die oben beschriebenen Vorteile werden noch besser ausgenutzt. Wenn zusätzlich die Magnetköpfe 243 parallel betrieben werden, ist eine Hochgeschwindigkeitsauf zeichnung und Hochgeschwindigkeitswiedergabe möglich. Wenn als Aufzeichnungssystem der Magnetplatten 242 ein vertikales Magnetaufzeichnungssystem verwendet wird, läßt sich die Speicherkapazität noch weiter verbessern und die obigen Vor teile kommen noch besser zum tragen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist eine Mehrzahl von Abwandlungen möglich, die jedoch alle im Bereich des fach männischen Handelns liegen. So wurde beispielsweise eine Festplatteneinheit mit einer Mehrzahl von Magnetplatten als Aufzeichnungsvorrichtung zur Aufzeichnung der elektronischen Stehbildsignale beschrieben; es ist jedoch möglich, die Festplatteneinheit durch eine optische Platte hoher Spei cherkapazität oder durch einen Halbleiterspreicher zu erset zen.

Bei der vorliegenden Erfindung werden somit Stehbildsignale, welche elektronisch von einer Bildaufnahmevorrichtung er zeugt werden einer bestimmten Signalverarbeitung unterworfen und dann in einem Aufzeichnungsmedium hoher Speicherkapazi tät aufgezeichnet, typischerweise einer Festplatteneinheit. Es lassen sich somit Stehbildsignale von vielen Einzelbil dern aufzeichnen und ein fortlaufendes Bildaufzeichnen über eine relative lange Zeitdauer hinweg kann durchgeführt wer den.

Claims

1. Elektronische Standbildkamera, gekennzeichnet durch:
Bildaufnahmevorrichtungen (12) zur elektronischen Auf nahme eines Objektbildes und zur Erzeugung eines Steh bildsignales;
Signalverarbeitungsvorrichtungen (18), um an den Steh bildsignalen von den Bildaufnahmevorrichtungen (12) eine bestimmte Signalverarbeitung durchzuführen; und
Aufzeichnungsvorrichtungen (24) hoher Kapazität zur Aufzeichnung der Signale, welche durch die Signalverar beitungsvorrichtungen (18) erzeugt werden.

2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsvorrichtungen (24) hoher Kapazität eine Festplatteneinheit mit magnetischen Aufzeichnungsmedien ist.

3. Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Festplatteneinheit (24) eine Mehrzahl von Paaren von magnetischen Platten (242, 246) aus einem metallischen Dünnfilmmedium um Magnetköpfen (243, 247) aus magneti schem Dünnfilm aufweist, welche innerhalb eines abge dichteten Gehäuses (241) angeordnet sind, wobei eine (246) der Magnetplatten eine ausschließliche Spurver folgungsplatte zur Aufzeichnung eines Spursignales ist und wobei die Magnetköpfe (243, 247) auf den Oberflä chen der Magnetplatten (242, 246) mit einem bestimmten Luftspalt dazwischen schwimmen, während die Magnetplat ten in Drehung versetzt werden.

4. Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Festplatteneinheit (24) eine Mehrzahl von Paaren von magnetischen Platten (242, 246) aus einem metallischen Dünnfilmmedium und Magnetköpfen (243, 247) aus magneti schem Dünnfilm aufweist, welche innerhalb eines abge dichteten Gehäuses (241) angeordnet sind, wobei ein Spurverfolgungssignal auf einem Sektor jeder Spur der magnetischen Platten (242) hinterlegt ist und wobei die Magnetköpfe (243, 247) auf den Oberflächen der Magnet platten (242, 246) mit einem bestimmten Luftspalt da zwischen schwimmen, während die Magnetplatten in Dre hung versetzt werden.

5. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsvorrichtungen (24) hoher Kapazität eine optische Platte zur optischen Datenaufzeichnung aufwei sen.

6. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsvorrichtungen (24) hoher Kapazität einen Halbleiterspeicher aufweisen.

7. Elektronische Kamera, gekennzeichnet durch:
Bildaufnahmevorrichtungen (12) auf Halbleiterbasis zur Aufnahme eines Objektbildes und zur Bereitstellung von Farbsignalen mit mehreren Farbkomponentendaten entspre chend den jeweiligen Pixeln des Objektbildes;
Wandlervorrichtungen (16) zur Umwandlung der Farbsi gnale von den Bildaufnahmevorrichtungen auf Halbleiter basis in digitale Signale;
Verarbeitungsvorrichtungen (18) zum Multiplizieren der Farbkomponentendaten entsprechend den jeweiligen Pixeln von den Wandlervorrichtungen (16) mit vorherbestimmten Koeffizienten und zum Addieren eines Produktes der Farbkomponentendaten und der bestimmten Koeffizienten; und
eine magnetische Festplatteneinheit (24) zum Speichern der Ausgänge von den Verarbeitungsvorrichtungen (18).

8. Kamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtungen (18) einen Speicher (31) zur Speicherung der Koeffizienten, einen Multiplizierer (34) zum Multiplizieren des Ausgangs vom Speicher (31) mit den Farbkomponentendaten und einen Akkumulator (35, 36) aufweisen zum Akkumulieren der Ausgänge von dem Multiplizierer (34).

9. Kamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (18) Vorrichtungen aufweisen zum Erzeugen von Luminanzsignalen und Farbdifferenzsi gnalen aus den Farbkomponentendaten.

10. Kamera nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtungen (18) Filtereinrichtungen zum Bandbegrenzen der Farbdifferenzsignale aufweisen.

11. Kamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Festplatteneinheit (24) integral in einem Gehäuse (10) der Kamera angeordnet ist.

12. Kamera nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine ex terne Speichereinrichtung (29) außerhalb des Kamerage häuses (10) zum Speichern des Ausgang von der magneti schen Festplatteneinheit (24).