DE69634463T2

DE69634463T2 - Bildaufnahmegerät mit progressiver oder zeilensprungfreier Abtastungsbildaufnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE69634463T2
Application number: DE69634463T
Authority: DE
Inventors: Teruo Ohta-ku Hieda; Kousuke Ohta-ku Nobuoka; Izumi Ohta-ku Matsui; Yukinori Ohta-ku Yamamoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-09-08
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2016-09-07
Also published as: US6011583A; EP0762747B1; US6538696B2; DE69634463D1; EP0762747A3; EP0762747A2; US20020033887A1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bildaufnahmegerät, und insbesondere auf ein Bildaufnahmegerät, das ein Bild unter Verwendung einer stetig fortschreitenden oder zeilensprungfreien Abtastbildaufnahmevorrichtung verwendet.
Mit der verbesserten Signalverarbeitungstechnik vieler Bildaufnahmegeräte sind Videokameras mit einer Bildaufnahmeeinheit und einer digitalen Aufnahme- und Wiedergabeeinheit entwickelt worden.
In diesen Geräten werden Videonormsignale erzeugt von einer Bildaufnahmeeinheit, die mit einer Bildaufnahmevorrichtung vorgesehen ist, wie einer CCD, werden komprimiert durch eine diskrete Kosinustransformation (DCT) und durch Quantisierung, dann werden die komprimierten Videosignale in ein Format codiert, das zur digitalen Bandaufzeichnung geeignet ist. Danach werden die codierten Signale von einem Aufzeichnungskopf auf ein Band aufgezeichnet. Nach Abspielen des Bandes werden Fehler der Wiedergabesignale, die der Drehkopf liest, korrigiert, decodiert und dekomprimiert, in entgegengesetzter Weise zum Aufzeichnungsbetrieb, und dann werden dann als Videowiedergabesignale abgegeben.
Ein Beispiel des Bildaufnahmegerätes ist in 27 gezeigt.
In 27 bedeutet Bezugszeichen 1001 ein Objektiv; Bezugszeichen 1002 bedeutet eine CCD als Bildaufnahmevorrichtung mit Zeilensprungabtastung zum Umsetzen eines optischen Bildes von einem Gegenstand in elektrische Signale; Bezugszeichen 1003 bedeutet einen A/D-Umsetzer, der Analogsignale in Digitalsignale umsetzt; Bezugszeichen 1004 bedeutet eine Kamerasignalverarbeitungsschaltung, die das digitalisierte Ausgangssignal der CCD 1002 umsetzt in Videosignale in der Einheit eines Teilbildes; Bezugszeichen 1005 bedeutet eine Videosignalverarbeitungsschaltung zum Komprimieren der Videosignale und zum Transformieren der umgesetzten Videosignale in Aufzeichnungsdaten in einem Format, das zur Magnetaufzeichnung geeignet ist; Bezugszeichen 1006 bedeutet eine Aufzeichnungsschaltung, die Aufzeichnungsdaten magnetisch auf ein Magnetband oder dergleichen aufzeichnet; Bezugszeichen 1007 bedeutet einen CCD-Treiber, der die Zeitvorgabe des Ansteuerns der CCD 1002 steuert; Bezugszeichen 1008 bedeutet eine Bildspeicher, der Bilddaten speichert; und Bezugszeichen 1009 bedeutet eine Speicheradreßsteuerung zum Steuern von Schreib/Leseadressen zum Schreiben/Lesen von Bilddaten in/aus dem Bildspeicher 1008.
Ein optisches Bild des Gegenstands, das durch das Objektiv 1001 gekommen ist, wird umgesetzt in elektrische Signale des Teilbildes, welches zusammengesetzt ist aus ungeradzahligen Zeilen oder geradzahligen Zeilen, und dies geschieht durch die CCD 1002. Das Ausgangssignal aus der CCD 1002 wird umgesetzt in Digitalsignale vom A/D-Umsetzer 1003 und gelangt dann in die Kamerasignalverarbeitungsschaltung 1004. Die Kamerasignalverarbeitungsschaltung 1004 führt eine Öffnungskorrektur durch, eine Spitzenlichtfarbknickkorrektur, eine Weißabgleichkorrektur, eine Gamma-Korrektur, eine Matrixoperation, ein Hinzufügen eines Synchronisationssignals, eine AF-Vorverarbeitung, eine AE-Vorverarbeitung und anderes. Dann werden die Leuchtdichtesignale und die Farbdifferenzzeitmultiplexsignale zweier Arten unterschiedlicher Farbsignale vom Zeilensprungteilbild dem Multiplexverfahren unterzogen. Diese Leuchtdichtesignale und die Farbdifferenzzeitmultiplexsignale gelangen in die Signalverarbeitungsschaltung 1005.
Die Videosignalverarbeitungsschaltung 1005 erzeugt Vollbilddaten aus Bilddaten zweier aufeinanderfolgender Teilbilder unter Hinzuziehung des Bildspeichers 1008, gesteuert von der Speicheradreßsteuerung 1009, unterteilt dann die Vollbilddaten in Bilddatenblöcke. Danach werden die Bilddaten einem Umordnungsprozeß unterzogen, bei dem Bilddaten von Blöcken ausgelesen werden in einer Reihenfolge, die für die Progressivcodierung, die Orthogonaltransformation, wie DCT, zur Bildtransformation der Bilddaten von Blöcken geeignet sind in Orthogonaltransformationskoeffizienten, zum Quantisieren der Orthogonaltransformationskoeffizienten vom Block abhängig von der Neigung der Orthogonaltransformationskoeffizienten, wie DCT-Koeffizienten auf einen niedrigen Frequenzbereich oder einen hohen Frequenzbereich, wodurch der Datenumfang verringert wird, und einen Codierprozeß zum weiteren Reduzieren der Datenmenge, beispielsweise durch Huffmann-Codierung.
Der Neigungsaufhebungsprozeß zur Neigungsaufhebung der Neigungs- und Quantisierungsdaten von Blöcken erfolgt unter Verwendung des Bildspeichers 1008, der weiterhin von der Speicheradreßsteuerung 1009 gesteuert wird. Dadurch werden die Leuchtdichtesignale und die Farbdifferenzsignale in Codierdaten transformiert, deren Menge komprimiert ist.
Die Videosignalverarbeitungsschaltung 1005 setzt weiterhin die Codierdaten um in Aufzeichnungsdaten in eine Form, die zur Magnetaufzeichnung geeignet ist, und die Aufzeichnungsdaten werden der Aufzeichnungsschaltung 1006 eingegeben und dann auf ein Magnetmedium aufgezeichnet.
Die meisten der Bildaufnahmevorrichtungen, wie eine CCD als Beispiel, die in der allgemein üblichen Videokamera verwendet werden wie zuvor beschrieben, sind zusammengesetzt aus einer großen Anzahl photoelektrischer Umsetzer (Pixel), die zweidimensional in einem Mechanismus angeordnet sind, um elektrische Ladungen sequentiell zu übertragen, die die photoelektrischen Umsetzer erzeugen. Nach Übertragen der elektrischen Ladungen werden elektrische Ladungen ausgelesen, die in den photoelektrischen Umsetzern jedesmal bei einer Horizontalzeile erzeugt werden. Die Bildsignale einer Hälfte der Pixel bei der Bildaufnahmevorrichtung werden folglich als Bildsignale für jedes Teilbild abgegeben, um die Zeitmultiplexauflösung zu verbessern. Hinsichtlich einer Bildaufnahmevorrichtung, deren Oberfläche mit einem Komplementärfarbmosaikfilter abgedeckt ist, werden elektrische Ladungen von Pixeln in zwei horizontal benachbarten Zeilen einander addiert und nach Übertragen der elektrischen Ladungen ausgelesen, die photoelektrische Umsetzer erzeugt haben, wodurch sowohl die Multiplexauflösung als auch die Empfindlichkeit verbessert wird.
Die von der Bildaufnahmevorrichtung gewonnenen Bildsignale, wie zuvor beschrieben, sind Zeilensprungsignale, und ein herkömmliches allgemein übliches Bildaufnahmegerät wendet die Farbumsetzung und dergleichen an bezüglich der Bildsignale aus der Bildaufnahmevorrichtung, um Videosignale zu erzeugen, die der Fernsehnorm entsprechen, wie beispielsweise NTSC oder PAL.
Zwischenzeitlich gibt es den Vorschlag zur Abgabe von Bildsignalen, die eine zweidimensionale Bildaufnahmevorrichtung erzeugt, als Bewegungsbild für eine Fernsehmonitor der Fernsehnorm, wie beispielsweise NTSC oder PAL, sowie die Abgabe von Bildsignale an eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, wie ein Computer oder ein Drucker, und zwar als Stehbild.
Bildsignale, die in herkömmlicher Weise wie zuvor beschrieben erzeugt werden, haben jedoch keine gute Vertikalauflösung, da diese geopfert wird zur Verbesserung der Zeitmultiplexauflösung. Die Qualität einer Abbildung eines Teilbildes stört die Qualität eines von einer Stehbildeingabevorrichtung eingegebenen Bildes, wie bei einem Scanner. Im Falle des Druckens vom Bild eines Teilbildes durch einen Videodrucker oder unter Verwendung eines eingegebenen Bildes in einen Computer vermittelt einen unnatürlichen Eindruck, da die Horizontalauflösung des Bildes viel schwieriger aus der Vertikalauslösung des Bildes ist, wobei jedes Pixel des Bildes eine kürzere Breite und eine längere Länge hat, wodurch die gewonnenen Bilder verzerrt werden. Wenn insbesondere die Abbildung eines Teilbildes direkt verwendet wird von einem Computer, wird ein sich ergebendes Bild eine Rechteckgestalt mit längeren Seiten haben, da der Computer mit jedem Pixel als Quadratpunkt arbeitet. Die Abbildung eines Teilbildes, die verarbeitet wurde, wird jedoch folglich das verarbeitete Bild mit schlechterer Qualität liefern.
Wenn eine Abbildung eines geradzahligen Teilbildes von einem Bild eines nachfolgenden ungeradzahligen Teilbildes zusammengesetzt wird, um ein Vollbild zu schaffen, um das zuvor genannte Problem zu lösen, wird das zusammengesetzte Bild kein hochqualitatives Stehbild sein, wenn sich der Gegenstand bewegt, da das Objekt unterschiedlich aussieht, wenn die Bildaufnahme des geradzahligen Teilbildes und die Aufnahme des ungeradzahligen Teilbildes vorliegt. wenn Bildsignale eines Teilbildes durch Hinzufügen elektrischer Ladungen von Pixeln in zwei benachbarten Zeilen erfolgt (Pixeladditionsleseverfahren), wird auch die Vertikalauflösung verschlechtert. Die Auflösung eines Vollbildes durch Zusammensetzen eines Bildes eines ungeradzahligen Teilbildes und eines nachfolgenden geradzahligen Teilbildes verbessert nichts. Wenn das zusammengesetzte Bild von einem Videodrucker ausgedruckt wird, erscheint das Druckbild unnatürlich, weil die Auflösung in Horizontalrichtung und die Auflösung in Vertikalrichtung sich ziemlich voneinander unterscheiden, wodurch Verzerrungen eines jeden Pixels in Vertikalrichtung verursacht wird.
In einem Bildaufnahmegerät, das eine herkömmliche Bildaufnahmevorrichtung verwendet, die Bildsignale durch Addieren von Ladungen von Pixeln zweier benachbarter Horizontalzeilen addiert, wie zuvor beschrieben, ist es schwierig, Videosignale verschiedener Fernsehnormarten zu erzeugen und Signale für ein hochqualitatives Stehbild, das von einem Stehbildausgabemedium abzugeben ist, unter Verwendung eines einzigen Bildaufnahmegerätes.
Im Falle einer Bildaufnahmeeinrichtung, die alle Lichtaufnahmepixel durch sogenanntes zeilensprungfreies oder stetig fortschreitendes Abtasten ausliest, wird verwendet, Ausgabebildsignale haben ein unterschiedliches Format gegenüber den Fernsehnormsignalen. Folglich gibt es das Problem, bei dem die Ausgabesignale aus der Bildaufnahmeeinrichtung nicht auf einen elektronischen Sucher (EVF) oder an einen Fernsehmonitor abgegeben werden können.
Ein allgemeiner Videodrucker ist ausgelegt, Fernsehnichtnormsignale nicht anzunehmen, wodurch Bildsignale aus der Bildaufnahmevorrichtung, die alle Lichtempfangspixel durch zeilensprungfreie Abtastung liest, nicht direkt ausgedruckt werden können.
Das Dokument des Stands der Technik US 5 272 535 offenbart einen Bildsensor mit Belichtungssteuerung, Zeilensprungauswählbarkeit, Pseudozeilensprung oder zeilensprungfreies Auslesen und Videokompression, wobei die Pixelinformation eines Bildsensors zum Erzielen von Bilddaten und weiterhin zur Datenbewertung ausgelesen wird. Eine Vielzahl von Ladungsspeicherregistern sind vorgesehen, um die Pixelladung direkt aus dem Bildaufnahmemittel zu speichern, das über eine Vielzahl von speziellen Photodetektoren verfügt. Eine Bildverarbeitungseinheit führt die Bildsignalverarbeitungsfunktionen bezüglich der gespeicherten Pixelladungen aus. Basierend auf Befehlen und Steuersignalen, die die Bildverarbeitungseinheit empfängt, werden Signalverarbeitungsoperationen vor Eingabe des Bildsignals ausgeführt. Gemäß dem ersten Modus wird ein in der Abbildungseinrichtung verarbeitetes Bildsignal asynchron unter Steuerung der Bildverarbeitungseinheit abgegeben, und ein weiterer Modus ist vorgesehen zur gleichzeitigen Abgabe mit dem asynchronen Ausgangssignal eines unverarbeiteten Bildsignals, das mit dem Bild synchronisiert ist, das das Bildaufnahmemittel erfaßt hat.
Das Dokument US 4 719 644 offenbart einen Videodatenerfassungs- und Umlege-Camumsetzer und ein zugehöriges Verfahren zum Erfassen und Speichern von Videovollbildern mit einer ersten Rate und zum Lesen und Anzeigen dieser Vollbilder mit einer zweiten Rate, die eine auswählbare Ganzzahl mit der ersten Rate ist. Ein Bildaufnahmemittel nimmt ein Bild auf und gibt ein Digitalsignal ab, das zunächst in einem ersten Speicher mit einer ersten Rate gespeichert wird. Das Digitalsignal wird erneut aus dem ersten Speicher in einem Zeilensprungabtastformat ausgelesen, und das Vollbild dieses Digitalsignals wird in einem zweiten Speicher mit der ersten Rate gespeichert. Das im zweiten Speicher gespeicherte Digitalsignal wird dann mit einer zweiten Rate ausgelesen, und die Digitalinformation wird umgesetzt in ein Analogsignal und in einem Zeilensprungabtastformat abgegeben. Ein Steuermittel ist vorgesehen, das die Stellen steuert, in denen die Digitalsignale im ersten und zweiten Speicher geschrieben werden, und zum Steuern der Stellen, bei denen die Digitalsignale aus dem ersten und dem zweiten Speicher ausgelesen werden, und der Rate, mit der das Digitalsignalauslesen erfolgt.
Darüber hinaus offenbart das Dokument EP 0 630 159 A1 eine Moiré-Reduktionseinrichtung für ein Halbleiterfarbabbildungsgerät, wobei ein aufgenommenes Bild in der Form eines CCD-Umsetzers eine Vielzahl von Pixeln hat, die vertikal und horizontal vorgesehen sind. Farbtrennfilter mit einer Repetition einer Minimaleinheit von Farbtrennfiltern sind in vorbestimmter Weise angeordnet, und Signale werden aus einer Vielzahl von Pixeln ausgelesen, die sich in einem vorbestimmten Bereich einander benachbart befinden. Eine Vielzahl von Chrominanzsignalen gemäß einer Stelle des Pixels wird bearbeitet unter Verwendung einer Vielzahl von Signalen aus den vorbestimmten benachbarten Pixeln, und ein Leuchtdichtesignal der Stelle wird von einer Interpolationsverarbeitung dieser Chrominanzsignale entsprechend den Verhältnissen der Chrominanzsignale behandelt, so daß ein Leuchtdichtesignal mit geringerem Moiré in Horizontal- und Vertikalrichtung der zweidimensionalen Frequenz erzielbar ist.
Die vorliegende Erfindung ist entstanden unter Berücksichtigung der obigen Situation und der Technologie des Standes der Technik, und hat zur Aufgabe, ein Bildaufnahmegerät zu schaffen, das in der Lage ist, ein Stehbild hoher Auflösung zu erzeugen durch Verbessern der Vertikalauflösung unter Verwendung der Bildaufnahmeeinrichtung, die zum Aufnehmen sowohl eines Bewegungsbildes als auch eines Stehbildes verwendet wird.
Nach der vorliegenden Erfindung wird das Bildaufnahmegerät gelöst, wie es in den anliegenden Patentansprüchen angegeben ist.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich, wobei gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile in allen Figuren bedeuten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die beiliegende Zeichnung, die ein Teil der Beschreibung bildet, veranschaulicht Beispiele der Erfindung und dient gemeinsam mit der Beschreibung der Erläuterung des Erfindungsprinzips.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Bildaufnahmegerätes nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Pixelanordnung einer CCD zeigt;
3A bis 3E sind Zeitdiagramme, die den Betrieb vom ersten Ausführungsbeispiel darstellen;
4A bis 4G sind Zeitdiagramme, die die Arbeitsweise vom ersten Ausführungsbeispiel darstellen;
5 ist eine erläuternde Ansicht, die die Anordnung eines Mosaikfarbfilters zeigt;
6 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Kamerasignalverarbeitungsschaltung darstellt;
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Teils des Bildaufnahmegerätes nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
8A bis 8E sind Zeitdiagramme, die die Arbeitsweise im zweiten Ausführungsbeispiel darstellen;
9 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Aufzeichnungssignalverarbeitungseinheit darstellt und einen Speicher, der im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel Verwendung findet;
10 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Bildaufnahmegerätes nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Kamerasignalverarbeitungsschaltung darstellt;
12 ist eine erläuternde Ansicht, die Ausgangssignale aus der Kamerasignalverarbeitungsschaltung zeigt;
13 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Videosignalverarbeitungsschaltung darstellt;
14A und 14B sind Blockdiagramme, die Konfigurationen von Steuerschaltungen darstellen, die Eingabepuffer steuern;
15 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Bildaufnahmegerätes nach einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 ist ein Zeitdiagramm, das die Arbeitsweise im vierten Ausführungsbeispiel darstellt;
17 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Bildaufnahmegerätes darstellt, nach einer Abwandlung des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
18 ist ein Zeitdiagramm, das die Arbeitsweise der Abwandlung vom vierten Ausführungsbeispiel darstellt;
19 ist ein Blockdiagramm, das die Hauptelemente eines Bildaufnahmegerätes nach einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
20 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Bildaufnahmegerätes nach dem fünften Ausführungsbeispiel darstellt;
21A und 21B sind erläuternde Ansichten, die Signalformen erläutern;
22 ist eine erläuternde Ansicht für eine Umsetzung;
23 ist ein Blockdiagramm, das die erste Internkonfiguration einer Aufzeichnungssignalverarbeitungseinheit und eines Speichers zeigt, der in 20 gezeigt ist;
24A und 24B sind erläuternde Ansichten, die die Speicherarbeitsweise in der ersten Internkonfiguration gemäß 23 zeigen;
25 ist ein Blockdiagramm, das eine zweite Internkonfiguration einer Aufzeichnungssignalverarbeitungseinheit und eines in 20 gezeigten Speichers darstellt;
26 ist eine erläuternde Ansicht, die die Arbeitsweise vom Speicher in der zweiten, in 25 gezeigten Internkonfiguration, zeigt; und
27 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines herkömmlichen Bildaufnahmegerätes darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend detailliert anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
<Erstes Ausführungsbeispiel>
1 ist ein Blockdiagramm, das das Bildaufnahmegerät nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Form einer Videokamera zeigt. In 1 bedeutet Bezugszeichen 1 eine CCD, die alle Lichtempfangspixel durch eine einzelne zeilensprungsfreie Abtastoperation abtastet, Progressivabtastung genannt, oder Allpixelabtastung genannt; Bezugszeichen 2 bedeutet einen A/D-Umsetzer, der Ausgangssignale der CCD 1 in Digitalsignale umsetzt; Bezugszeichen 3 bedeutet eine Kamerasignalverarbeitungsschaltung zum Ausführen verschiedener Prozeßarten, wie beispielsweise Klammern, γ-Korrektur, Weiß- und Schwarzaustastung, bezüglich Ausgangssignalen aus dem A/D-Umsetzer 2; Bezugszeichen 4 bedeutet eine Aufzeichnungssignalverarbeitungseinheit, die Digitalvideosignale komprimiert und codiert zur Umsetzung in Digitalaufzeichnungssignale, die auf ein Band aufzuzeichnen sind; Bezugszeichen 5 bedeutet bedeutet einen Schalter zum Umschalten der Aufzeichnungsmodi der Aufzeichnungssignalverarbeitungseinheit 4; Bezugszeichen 6 bedeutet einen Speicher, der Bilddaten, die die Kamerasignalverarbeitungsschaltung 3 abgegeben hat, komprimierte Daten und codierte Daten in den Prozessen der Aufzeichnungssignalverarbeitungseinheit 4 zeitweilig speichert; Bezugszeichen 7 bedeutet einen Aufnahme-/Wiedergabekopf; und Bezugszeichen 8 bedeutet ein Band.
Bezugszeichen 9 bedeutet eine Wiedergabeverarbeitungseinheit zum Anwenden einer Fehlerkorrektur, eines Decodierens, eines Dekomprimierens und einer Fehlerkorrektur für Digitalsignale, die der Aufnahme-/Wiedergabekopf 7 wiedergegeben hat, um die Digitalvideosignale wiederzugeben; Bezugszeichen 10 bedeutet einen Speicher, der fehlerkorrigierte Bilddaten, decodierte Bilddaten und dekomprimierte Bilddaten in den Prozessen der Wiedergabeverarbeitungseinheit 9 zeitweilig speichert; Bezugszeichen 11 bedeutet einen Schalter zur Auswahl von Ausgangssignalen; Bezugszeichen 12 bedeutet einen D/A-Umsetzer, der Digitalvideosignale, die durch den Schalter 11 ausgewählt wurden, in analoge Videosignale umsetzt; Bezugszeichen 13 bedeutet einen elektronischen Sucher (EVF); Bezugszeichen 14 bedeutet einen Analogausgabeanschluß; und Bezugszeichen 15 bedeutet einen Digitalausgabeanschluß.
Als nächstes erläutert ist die Arbeitsweise der Videokamera mit dem zuvor genannten Aufbau.
Ein Bild eines nicht dargestellten Gegenstands wird von einem optischen Bildaufnahmesystem, das ebenfalls nicht dargestellt ist, auf einer Bildaufnahmeoberfläche der CCD 1 erzeugt. Danach wird das auf der Abtastoberfläche der CCD 1 erzeugte Bild photoelektrisch umgesetzt in elektrische Ladungen und sequentiell gemäß Ansteuerimpulsen ausgelesen, die ein nicht dargestellter CCD-Treiber erzeugt. Des weiteren werden die Ladungen in Spannungen transformiert und als Bildsignale SCCD abgegeben. Zu dieser Zeit werden alle Lichtempfangspixel der CCD sequentiell in einer einzigen Bildabtastoperation ohne Zeilensprung ausgelesen. Wenn beispielsweise die CCD 1 etwa 380.000 Pixel hat, dann werden Signale aus allen 380.000 Pixeln in einer normalen Ein-Teilbild-Periode ausgelesen, das heißt 1/60 Sekunden im Falle der NTSC-Norm ohne Hinzufügen zweier horizontal benachbarter Zeilen oder Zeilensprung.
Die von der CCD 1 abgegebenen Bildsignale werden vom A/D-Umsetzer 2 in Digitalbildsignale SDCCD umgesetzt, und die Digitalbildsignale SDCCD werden von der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 3 verarbeitet, wodurch zwei Digitalvideosignale SV1 und SV2 erzeugt werden.
SV1 sind Standarddigitalvideosignale, wie beispielsweise Digitalvideosignale, die zu SMPTE 125M passen. Dies sind Normsignale, folglich also Zeilensprungsignale der Fernsehnorm. Die CCD 1 tastet alle Lichtempfangspixel ab, jedoch enthält SV1 nicht alle Signale SCCD der Pixel in allen Zeilen. SV2 sind Signale zum Kompensieren von SV1, und Signale von Pixeln auf Zeilen, die nicht als SV1 ausgegeben werden, werden als SV2 abgegeben.
Die Aufzeichnungssignalverarbeitungseinheit 4 empfängt sowohl die Signale SV1 als auch SV2 und zeichnet die Signale entsprechend einem Modus um, den der Schalter 5 eingestellt hat.
In einem ersten Modus (Teilbildmodus) werden normale Zeilensprungvideosignale aufgezeichnet, erzeugt aus Digitalsignalen zur Aufzeichnung (sind nachstehend mit "Digitalaufzeichnungssignale" bezeichnet) aus lediglich SV1.
In einem zweiten Modus (Vollbildmodus) werden Digitalaufzeichnungssignale unter Verwendung sowohl von SV1 als auch von SV2 in den ersten 1/60 Sekunden (Teilbildperiode) erzeugt, dann werden beide Signale der nächsten 1/60 Sekunden fortgelassen, und diese Operationen werden wiederholt. Ein Stehbild kann folglich alle 1/30 Sekunden (eine Vollbildperiode) gewonnen werden durch Zusammensetzen von SV1 und SV2, das heißt von Signalen zweier Teilbilder, wenn die Bildwiedergabe läuft.
In einem dritten Modus werden sowohl SV1 als auch SV2 in den ersten 1/60 Sekunden verwendet, dann werden beide Signale in den nächsten 1/60 Sekunden ausgelassen, und diese Operationen werden im zweiten Modus wiederholt. Abweichend vom zweiten Modus werden Digitalaufzeichnungssignale jedoch nicht nach Ausführen der obigen Operationen erzeugt, und die nach Auslassung gewonnenen Signale werden im Speicher 6 gespeichert. Danach werden gespeicherte Signale in Zeilensprungform ausgelesen, um Signale SV3 zu erzeugen. Durch Zusammensetzen von SV3 zweier Teilbilder wie, wie im Falle der Wiedergabeoperation im zweiten Modus, ist es somit möglich, ein Stehbild alle 1/30 Sekunden ohne Aufzeichnen und Wiedergeben von Bilddaten zu erhalten.
Die Aufzeichnungssignalverarbeitungseinheit 4 komprimiert und codiert die eingegebenen Digitalvideosignale SV1 und SV2 unter Verwendung des Speichers 6, und die nach den obigen Prozessen erzeugten Digitalaufzeichnungssignale werden in einem Band 8 von einem Aufnahme-/Wiedergabekopf 7 aufgezeichnet.
Bei der Wiedergabe aufgezeichneter Daten werden im Band 8 gespeicherte Daten vom Aufnahme-/Wiedergabekopf 7 gelesen, und die Wiedergabeverarbeitungseinheit 9 führt eine Fehlerkorrektur, ein Decodieren, ein Dekomprimieren, eine Fehlerkorrektur bezüglich der gelesenen Daten aus, womit die Wiedergabevideosignale SV4 erzeugt werden.
Gemäß der Modusauswahl vom Schalter 5 wählt der Schalter 11 beim Aufzeichnen SV1, er wählt SV3, wenn der dritte Modus ausgewählt ist, oder er wählt SV4, wenn die Bildwiedergabe erfolgt. Die ausgewählten Signale werden vom Digitalausgabeanschluß 15 als Digitalausgabesignal abgegeben, vom D/A-Umsetzer 12 digital-analog-umgesetzt und auf dem EVF 13 dargestellt oder aus einem Analogausgabeanschluß 14 als Analogausgangssignal abgegeben.
2 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Pixelanordnung der Bildabtastoberfläche der CCD 1 zeigt.
Im ersten Ausführungsbeispiel setzt sich die CCD 1 normalerweise aus 640 Pixeln in jeder Zeile und etwa 480 Pixeln in jeder Spalte zusammen. In 2 ist jedoch ein Bereich von nur 8 Pixeln in Horizontalrichtung und von nur 8 Pixeln in Vertikalrichtung gezeigt, um so die Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels zu vereinfachen. Die Pixel in 2 sind mit den Bezugszeichen P00 bis P77 versehen.
3A bis 3E zeigen die Art und Weise zur Abtastung der CCD 1 gemäß 2.
3A zeigt Bildsignale SCCD aus der CCD 1. Wie zuvor beschrieben, werden Pixel der CCD durch zeilensprungfreie Abtastung abgetastet, und die Signale aller Lichtempfangspixel werden sequentiell ohne ausgelesen, ohne dem Zeilensprungverfahren oder der Addition unterzogen zu werden.
3B zeigt ein Ausgangssignal SV1 ungradzahliger Teilbilder. Aus Signalen SCCD werden nur Signale der gradzahligen Zeilen abgegeben.
3C zeigt ein Ausgangssignal SV1 gradzahliger Teilbilder. Aus Signalen SCCD werden nur Signale der ungradzahligen Zeilen abgegeben.
3D zeigt ein Ausgangssignal SV2 ungradzahliger Teilbilder. Aus Signalen SCCD werden Signale aus den ungradzahligen Zeilen ausgegeben, die nicht als SV1 ungradzahliger Teilbilder abgegeben werden.
3E zeigt ein Ausgangssignal SV2 gradzahliger Teilbilder. Aus Signalen SCCD werden Signale aus den gradzahligen Zeilen ausgegeben, die nicht als SV1 gradzahliger Teilbilder abgegeben werden.
4A bis 4G zeigen Zustände von SV1, SV2 und SV3, wenn das Schreiben oder Lesen mit dem Speicher 6 erfolgt.
4A zeigt SV1 in den 3B und 3C als Teilbild. Wie zuvor beschrieben, werden Signale gradzahliger Zeilen für ungradzahlige Teilbilder abgegeben, und Signale der ungradzahligen Zeilen werden für gradzahlige Teilbilder abgegeben.
4B zeigt SV2 in den 3D und 3E als Teilbild. Wie zuvor beschrieben, werden Signale ungradzahliger Zeilen für ungradzahlige Teilbilder abgegeben, und Signale gradzahliger Zeilen werden für gradzahlige Teilbilder abgegeben.
4C und 4D erläutern die Arbeitsweise des Bilddatenschreibens in den Speicher 6 im ersten Modus (Teilbildmodus). Im Teilbildmodus werden nur die Signale SV1 geschrieben.
4E und 4F erläutern die Arbeitsweise zum Bilddatenschreiben in den Speicher 6 im zweiten Modus (Vollbildmodus) und im dritten Modus. In diesen Modi werden sowohl SV1 als auch SV2 abwechselnd innerhalb von 1/60 Sekunde geschrieben oder ausgelassen.
4G zeigt SV3 im dritten Modus. Aus den in den Speicher 6 geschriebenen Signalen werden Signale der gradzahligen Zeilen für die ungradzahligen Teilbilder ausgelesen, und Signale der ungradzahligen Zeilen werden für die gradzahligen Teilbilder ausgelesen.
5 zeigt ein Beispiel eines Mosaikfarbfilters, das zur Farbtrennung dient, um ein Farbbild mit der CCD 1 abzutasten.
Wie in 5 gezeigt, werden Filterchips für Rot (R-Filterchips) und Filterchips für Grün (G-Filterchips) abwechselnd in den ungradzahligen Zeilen angeordnet, und G-Filterchips und Filterchips für Blau (B-Filterchips) werden abwechselnd in den gradzahligen Zeilen eingeordnet.
6 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Kamerasignalverarbeitungsschaltung 3 darstellt, die in 1 gezeigt ist.
Bezugszeichen 101, 102, 103 und 104 bedeuten 1H-Verzögerungsleitungen, die Eingangssignale jeweils um eine Horizontalabtastperiode (1H) verzögern; Bezugszeichen 105 bedeutet ein Amplitudensieb, das vier Bildsignale S1H bis S4H trennt, die um 1 bis 4 Horizontalabtastzeilenperioden jeweils verzögert sind, in Primärfarbsignale von R, G und B gemäß Zeitvorgabesignalen, die ein nicht dargestellter Zeitsignalgenerator erzeugt; und Bezugszeichen 106, 107 und 108 bedeuten Tiefpaßfilter (LPF). Das Tiefpaßfilter 106 durchläuft einen relativ breiten Frequenzbereich, und die Tiefpaßfilter 107 und 108 durchlaufen Signale etwa im halben Bereich des Tiefpaßfilters 106. Bezugszeichen 109, 110 und 111 bedeuten Verarbeitungsschaltungen für G, R beziehungsweise B, um Verarbeitungen durchzuführen, wie Klammern, γ-Korrektur, Weißaustastung und Schwarzaustastung.
Bezugszeichen 112 bedeutet ein Hochpaßfilter (HPF), und Bezugszeichen 113 bedeutet ein Tiefpaßfilter (LPF). Das Tiefpaßfilter 113 hat fast dieselben Eigenschaften wie die Tiefpaßfilter 107 und 108. Das Hochpaßfilter 112 hat entgegengesetzte Eigenschaften gegenüber denen des Tiefpaßfilters 113, genauer gesagt, es hat dieselbe Grenzfrequenz wie das Tiefpaßfilter 113 und läßt die Signale durch, die das Tiefpaßfilter 113 nicht durchläßt. Bezugszeichen 114 bedeutet eine Matrixoperationsschaltung für eine Matrixoperation bezüglich der eingegebenen Signale für R, G und B, und erzeugt ein Leuchtdichtesignal YL und Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y. Bezugszeichen 115 bedeutet einen Addierer.
Bezugszeichen 116 bedeutet eine Zeitmultiplexschaltung, die Zeitmultiplexvideosignale erzeugt durch Umschalten der Y, R-Y und B-Y-Signale gemäß den Umschaltimpulsen, die ein nicht dargestellter Zeitsignalgenerator erzeugt. In einem 4:2:2-Format, das üblicherweise Verwendung findet, werden beispielsweise das Signal R-Y eines Pixels und das Signal B-Y eines Pixels ausgewählt, während Signale Y der beiden Pixel Verwendung finden, und die Signale werden sequentiell in der Reihenfolge von Y, R-Y, Y, Y-B, ... abgegeben, und zwar im Zeitmultiplexbetrieb. Angemerkt sei, daß die Frequenz vom Umschaltimpuls doppelt so hoch ist wie die Abtastfrequenz vom Y-Signal.
Bezugszeichen 117, 118, 120 und 121 bedeuten 1H-Verzögerungsleitungen, und Bezugszeichen 119 und 122 bis 126 bedeuten Schalter.
Als nächstes beschrieben ist die Arbeitsweise der Kamerasignalverarbeitungseinheit 3, die die obige Konfiguration aufweist.
Das eingegebene Digitalbildsignal SDCCD wird zunächst von den 1H-Verzögerungsleitungen 101 bis 104 um 1H von jeder Verzögerungsleitung verzögert. Die verzögerten Signale SH1 bis SH4 und das Eingangssignal SDCCD gelangen in das Farbtrennglied 105, in dem jene Signale in Signale von R, G und B getrennt werden gemäß Zeitsignalen aus einem nicht dargestellten Zeitsignalgenerator. Die getrennten Signale R, G und B gelangen in die Tiefpaßfilter 107, 106 beziehungsweise 108, und Niederfrequenzkomponenten werden für alle Signale R, G und B ausgelesen. Angemerkt sei, G-Filterchips treten in jeder Zeile auf, wie in 5 gezeigt, und die Frequenz der G-Signale liegt im Nyquist-Frequenzbereich der Abtastfrequenz der CCD 1. Der Frequenzbereich vom Tiefpaßfilter 106 ist fast derselbe wie der der Nyquist-Frequenz von der Abtastfrequenz der CCD 1. Hinsichtlich der R und B-Filterchips sind diese in jeder anderen Zeile angeordnet und haben eine Frequenz von etwa der halben Abtastfrequenz der G-Signale. Der Frequenzbereich vom Tiefpaßfilter 107 und vom Tiefpaßfilter 108 beträgt etwa die Hälfte der Nyquist-Frequenz von der Abtastfrequenz der CCD 1.
Die Ausgangssignale der Tiefpaßfilter 106 bis 108 werden verarbeitet durch Klammern, γ-Korrektur, Weißaustastung und Schwarzaustastung. Unter diesen Ausgangssignalen werden Niederfrequenzkomponenten der G-Signale vom Tiefpaßfilter 113 ausgelesen und an die Matrixoperationsschaltung 114 abgegeben, während die Signale R und B direkt in die Matrixoperationsschaltung 114 aus den R- und B-Verarbeitungsschaltungen 110 und 111 gelangen. Die Matrixoperationsschaltung 114 erzeugt Leuchtdichtesignale Y und Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y aus jedem der Signale R, G und B gemäß einem Standardverhältnis des Fernsehnormsignals durch Matrixoperation.
Beispielsweise ist bei der NTSC-Norm YL = 0,3R + 0,59G + 0,11B R-Y = 0,7R – 0,59G – 0,11B B-Y = 0,3R – 0,59G – 0.89B.
Von den obigen Ausgangssignalen wird das Signal YL einer Hochfrequenzkomponente GH hinzugefügt, die gewonnen ist durch Durchlassen des Ausgangssignals der G-Verarbeitungsschaltung 109 durch das Tiefpaßfilter 112, den Addierer 115, wodurch das Leuchtdichtesignal Y entsteht.
Die Signale Y, R-Y und B-Y werden abgegeben durch Umschalten gemäß eines Taktes mit der doppelten Frequenz derjenigen des Abtasttakts für Y und werden Videozeitmultiplexsignale.
Die 1H-Verzögerungsleitungen 117, 118, 120 und 121 verzögern Videozeitmultiplexsignale. Betriebstakte für diese Verzögerungsleitungen werden entweder mit CLK1 oder CLK2 gemäß den Zeitvorgabeimpulsen PSW1 erzeugt, die der nicht dargestellte Zeitsignalgenerator erzeugt. Genauer gesagt, gemäß den Zeitvorgabeimpulsen PSW1 werden entweder der Abtasttakt vom Videozeitmultiplexsignal CLK1 oder ein Ausgangstakt CLK2 mit der halben Frequenz von CLK1 abgegeben und in einer Periode umgeschaltet, die doppelt so lang wie eine Horizontalabtastzeilenperiode 1H ist, wie in 3A gezeigt, von der CCD1. Hinsichtlich der Umschaltreihenfolge können die ersten beiden 1H-Perioden (das heißt, 2H-Periode) die Verzögerungsleitungen 117 und 118 mit CLK1 verknüpfen, wohingegen die Verzögerungsleitungen 120 und 121 mit CLK2 verknüpfen, und in der nächsten 2H-Periode werden die Verzögerungsleitungen 117 und 118 mit CLK2 verknüpft, wohingegen die Verzögerungsleitungen 120 und 121 mit CLK1 verknüpft werden.
Schalter 123 und 124 wählen aus den Verzögerungsleitungen aus, die gemäß dem Takt CLK2 im Betrieb sind, und schaltet 125 und 126 Umschaltimpulse gemäß den Umschaltimpulsen PSW2, die eine Periode von zwei Halbbildern haben, erzeugt von einem nicht dargestellten Zeitsignalgenerator. Die Signale SV1 und SV2, die in den 3B bis 3E gezeigt sind, werden folglich erzeugt. Nur die Leuchtdichtesignalkomponenten sind in den 3B bis 3E gezeigt, jedoch werden die Ausgangssignale SV1 und SV2 im ersten Ausführungsbeispiel aktuell Zeitmultiplexsignale von Y, R-Y und B-Y durch eine Frequenz, die doppelt so hoch wie die Abtastfrequenz ist.
Da ein Primärfarbfilter vor der CCD 1 unter Rückgriff auf das erste Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, ist die Farbwiedergabe eines Bildes hoch. Da die Hochfrequenzkomponente der Leuchtdichtesignale Y auf der Grundlage der G-Signale allein erzeugt werden, selbst in einem Falle, bei dem ein Farbobjekt abgetastet wird, oder die Farbtemperatur einer Lichtquelle sich ändert, können Videosignale hoher Qualität mit geringem Moiré gewonnen werden, das im allgemeinen durch Ändern des Farbkomponentenverhältnisses erfolgt.
28 Da die Farbtrennung unter Verwendung von Signalen von fünf Horizontalzeilen erfolgt, kann ein Wechsel falscher Farbsignalerzeugung verringert werden, verursacht durch Partialänderung der Leuchtdichte.
Nach der Farbtrennung wird des weiteren die Frequenzbandbreite in Vertikalrichtung eingeschränkt, aber durch Einstellen der Frequenzkennlinien in schneller Folge können Videosignale mit wenigen Falschsignalen und mit hoher Auflösung erzielt werden. Leuchtdichtesignale werden des weiteren gewonnen durch eine Matrixoperation bezüglich γ-korrigierter Signale R, G und B, anders als beim üblichen Verfahren, verwendet für ein einziges CCD-Bildaufnahmeverfahren des Ausführens der γ-Korrektur bezüglich der Leuchtdichtesignale und Farbsignale in getrennter Weise. Eine Verschlechterung der Farbwiedergabe, wie der Farbdichteabfall und die Änderung des Farbtonwertes in einen Halbtonbereich bleibt folglich minimal. Unter Rückgriff auf das erste zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel werden zum Betrachten eines Bewegungsbildes auf einem Fernsehbildschirm die üblichen Zeilensprungbilder aufgenommen, und die Zeilensprungbildsignale werden aufgezeichnet oder abgespielt durch Einstellen auf den ersten Modus. Zum Betrachten eines Wiedergabebildes als Stehbild, zum Drucken eines Wiedergabebildes oder zur Eingabe eines Wiedergabebildes in einen Computer werden weiterhin Stehbilder Vollbild für Vollbild aufgenommen, aufgezeichnet und abgespielt durch Einstellen des zweiten Modus. Ein im zweiten Modus gewonnenes Bild hat eine höhere Vertikalauflösung, da keine Zeilen der CCD übersprungen werden und keine Signale der beiden benachbarten Zeilen miteinander addiert werden, wenn die CCD abgetastet wird. Wird ein Stehbild eingegeben in einen Videodrucker oder in einen Computer, muß folglich nicht jede Gestalt vom Pixel korrigiert werden, und das gewonnene Bild hat fast dieselbe Auflösung sowohl in Vertikal- als auch in Horizontalrichtung.
Weiterhin ist es möglich, ein Stehbild abzugeben durch ein Vollbild, ohne Bildsignale aufzuzeichnen und wiederzugeben, während die Bildaufnahme erfolgt durch Einstellen des dritten Modus. Folglich ist es möglich, eine Vorbildaufnahmeoperation durchzuführen, direktes Drucken eines aufgenommenen Bildes von einem Videodrucker und Eingeben aufgenommener Bilder mit hoher Auflösung in einen Computer mit Vollbild, ohne Verwendung eines Bandes.
<Zweites Ausführungsbeispiel>
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Teils der Bildaufnahmevorrichtung entsprechend dem A/D-Umsetzer 2 und der in 1 gezeigten Kamerasignalverarbeitungsschaltung 3 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 7 bedeutet Bezugszeichen 201 eine zeilensprungfreie oder stetig fortschreitend abtastende CCD, ähnlich der CCD 1, die im ersten Ausführungsbeispiel Verwendung findet, hat jedoch einen unterschiedlichen Aufbau beim Horizontalladungsübertragungsteil, wie später zu beschreiben ist. Bezugszeichen 202 bedeutet die Bildaufnahmeoberfläche der CCD 201, bei der ein optisches Bild umgesetzt wird in elektrische Ladungen. Bezugszeichen 203 und 204 bedeuten Horizontalschieberegister, und deren gibt es zwei, während es nur eines in der CCD 1 gibt. Bezugszeichen 205 und 206 bedeuten Ladungsspannungsumsetzverstärker; Bezugszeichen 207 und 208 bedeuten A/D-Umsetzer, die ein eingegebenes Bildsignal SCCD1 und SCCD2 in Digitalbildsignale SDCCD1 und SDCC2 umsetzen; Bezugszeichen 209 bis 212 bedeuten 1H-Verzögerungsleitungen; und Bezugszeichen 213 bedeutet ein Amplitudensieb, das die eingegebenen sechs Signale in Primärfarbsignale trennt, nämlich in Signale R, G und B gemäß den Zeitvorgabeimpulsen, die ein nicht dargestellter Zeitsignalgenerator erzeugt. Nach Trennen der Eingangssignale trennt das Amplitudensieb 213 Signale zweier Horizontalleitungen in Primärfarbsignale gleichzeitig und unterzieht die Ausgangssignale der getrennten Signale dem Multiplexverfahren.
Bezugszeichen 214 bis 216 bedeuten Tiefpaßfilter. Das Tiefpaßfilter 214 hat eine höhere Grenzfrequenz, und die Tiefpaßfilter 215 und 216 haben etwa die Hälfte der Grenzfrequenz vom Tiefpaßfilter 214. Angemerkt sei, daß aus derselben Zeile stammende Signale R, G und B gleichzeitig verarbeitet werden, da die Signale R, G und B für jedes Tiefpaßfilter als Zeitmultiplexsignale zweier Horizontalzeilen eingegeben werden. Wenn beispielsweise das Tiefpaßfilter 214 aufgebaut ist aus Stufenverzögerern vom Typ der D-Flipflops und eines endlichen Impulsansprechfilters an einen Addierer, ist das Tiefpaßfilter 214 so konfiguriert, daß die dem Addierer einzugebenden Signale der geradzahligen oder ungeradzahligen Art von Verzweigungspunkten sind.
Bezugszeichen 217 bis 219 bedeuten Verarbeitungsschaltungen G, R beziehungsweise B, um Klammern, eine γ-Korrektur, eine Weißaustastung und eine Schwarzaustastung auszuführen. Diese Verarbeitungsschaltung für G, R und B ist so konfiguriert, daß sie in der Lage ist, Zeitmultiplexsignale zu verarbeiten, wie das Tiefpaßfilter 214 als Beispiel. Um ein Schwarzbezugssignal unter Verwendung der Klammerschaltung zu erfassen, sind beispielsweise Integratoren eines optischen Schwarzsignals für die ungeradzahligen Zeilen und geradzahligen Zeilen unabhängig voneinander vorgesehen, dann werden jeweilige Ausgangssignale aus den Integratoren von den Bildsignalen subtrahiert, die von Pixeln ungeradzahliger Zeilen beziehungsweise geradzahliger Zeilen kommen.
Bezugszeichen 220 bedeutet ein Hochpaßfilter, und Bezugszeichen 221 bedeutet ein Tiefpaßfilter. Das Tiefpaßfilter 221 hat fast dieselben Eigenschaften wie die Tiefpaßfilter 215 und 216, und sind ebenfalls so konfiguriert, daß sie mit Zeitmultiplexsignalen zu Rande kommen. Das Hochpaßfilter 220 hat gegenüber dem Tiefpaßfilter 221 entgegengesetzte Eigenschaften, genauer gesagt, hat dieselbe Grenzfrequenz wie das Tiefpaßfilter 221 und läßt Signale, die das Tiefpaßfilter 221 nicht durchläßt, hindurch, und ist auch so aufgebaut, daß es mit Zeitmultiplexsignalen zu Rande kommt. Bezugszeichen 222 bedeutet eine Matrixoperationsschaltung, die bezüglich der Signale R, G und B eine Matrixoperation ausführt, um Leuchtdichtesignale YL und Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y zu erzeugen. Bezugssignal 223 bedeutet einen Addierer.
Weiterhin bedeutet Bezugszeichen 224 eine Zeitmultiplexschaltung, die die Eingangssignale Y, R-Y und B-Y auf der Grundlage der Umschaltimpulse umschaltet, die der nicht dargestellte Zeitsignalgenerator erzeugt, wodurch Zeitmultiplexsignale entstehen, ebenso wie bei der Zeitmultiplexschaltung 116 im ersten Ausführungsbeispiel. Angemerkt sei, daß die Eingangssignale für die Zeitmultiplexschaltung 224 Zeitmultiplexsignale sind, und folglich sind die Frequenz des Abtasttakts zur Eingabe der Signale und der Ausgabesignale dieselben.
Bezugszeichen 225 und 226 sind Schalter.
Als nächstes beschrieben ist die Arbeitsweise der obigen Konfiguration.
Ein optisches Bild von einem nicht dargestellten Gegenstand wird auf der Bildaufnahmeoberfläche 202 der CCD 201 erzeugt. Das vom Gegenstand in der CCD 201 erzeugte Bild bezüglich der Bildaufnahmeoberfläche 202 wird umgesetzt in elektrische Ladungen. Danach werden diese Ladungen einer ungeradzahligen Zeile auf das Horizontalschieberegister 203 übertragen, und Ladungen der geradzahligen Zeile werden auf das Horizontalschieberegister 204 gemäß Ansteuerimpulsen übertragen, die ein nicht dargestellter CCD-Treiber erzeugt. Dann werden die Ladungen in den Horizontalschieberegistern 203 und 204 sequentiell ausgelesen durch Übertragen in Horizontalrichtung, umgesetzt in Spannungssignale von Ladungsspannungsumsetzverstärkern 205 und 206, dann ausgegeben als Bildsignale SCCD1 beziehungsweise SCCD2. Signale zweier Horizontalzeilen werden nämlich in einer einzelnen Horizontalabtastzeilenperiode abgegeben. Die Abtasttaktfrequenz zum Verschieben beträgt die Hälfte der Abtastfrequenz zum Ansteuern einer CCD mit einem einzigen Horizontalschieberegister, wie in 1 gezeigt.
Diese beiden Bildsignale SCCD1 und SCCD2 werden analog-digital-umgesetzt von den A/D-Umsetzern 207 beziehungsweise 208 und werden Digitalbildsignale SDCCD1 und SDCCD2. Die Abtasttaktfrequenz der Digitalsignale ist die Hälfte der Abtasttaktfrequenz des in 1 gezeigten A/D-Umsetzers 2, wie im Falle der Abtastung der CCD 201. Die beiden A/D-umgesetzten Digitalbildsignale SDCCD1 und SDCCD2 werden um eine Horizontalabtastzeilenperiode (1H) von den 1H-Verzögerungsleiten 209 beziehungsweise 211 verzögert. Die Ausgangssignale aus den 1H-Verzögerungsleitungen 209 und 211 werden weiterhin verzögert von den 1H-Verzögerungsleitungen 210 beziehungsweise 212. Danach werden Signale, die die 1H-Verzögerungsleitungen verzögert haben, und die Signale, die diesen primär eingegeben sind, in Signale R, G und B gemäß den Zeitsignalen aus einem nicht dargestellten Zeitsignalgenerator getrennt. Nach Trennen in Primärfarbsignale trennt das Amplitudensieb 213 Signale zweier Horizontalzeilen und unterzieht die getrennten Signale im Zeitmultiplexverfahren, und gibt dann die Zeitmultiplexsignale in der zuvor beschriebenen Weise ab.
Die getrennten Signale G, R und B gelangen jeweils in die Tiefpaßfilter 214 bis 216, in denen Niederfrequenzkomponenten ausgelesen werden. Angemerkt sei, daß jedes Tiefpaßfilter Niederfrequenzkomponenten eines jeden der Zeitmultiplexsignale von zwei Horizontalzeilen separat ausliest und als Zeitmultiplexsignale abgibt. Das Tiefpaßfilter 214 hat fast denselben Frequenzbereich wie die Nyquist-Frequenz der Abtastfrequenz von der CCD 201, und die Tiefpaßfilter 215 und 216 haben Frequenzbereiche von etwa der halben Nyquist-Frequenz des Abtasttakts der CCD 201.
Die Ausgangssignale aus den Tiefpaßfilter 214 bis 216 werden der Klammerung, der γ-Korrektur, der Weißaustastung und der Schwarzaustastung von den Verarbeitungsschaltung 217, 218 beziehungsweise 219 für G, R beziehungsweise B unterzogen. Angemerkt sei, daß jede der Verarbeitungsschaltungen für G, R und B ebenfalls auch so aufgebaut ist, in der Lage zu sein, mit Zeitmultiplexsignalen zu Rande zu kommen. Unter diesen Ausgangssignalen werden die Niederfrequenzkomponenten der G-Signale vom Tiefpaßfilter 221 ausgelesen und an die Matrixoperationsschaltung 222 abgegeben, und die Signale R und B gelangen in die Matrixoperationsschaltung 222 direkt aus den R- und B-Verarbeitungsschaltung 218 und 219. Die Matrixoperationsschaltung 222 erzeugt Leuchtdichtesignale YL und Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y aus den Signalen R, G und B gemäß einem Verhältnis der Fernsehnorm durch Matrixoperation. Aus den Signalen, die die Matrixoperationsschaltung 222 erzeugt, werden die Signale YL den Hochfrequenzkomponenten GH hinzugefügt, die man erhält durch Durchlassen des Ausgangssignals aus der G-Verarbeitungsschaltung 217 durch das Hochpaßfilter 220 in den Addierer 223, womit die Leuchtdichtesignale Y erzeugt werden.
Die Signale Y, R-Y und B-Y, gewonnen wie oben beschrieben, werden aus der Zeitmultiplexschaltung durch Umschalten von Eingangsanschlüssen gemäß der Zeitsignale abgegeben, die der nicht dargestellte Zeitsignalgenerator erzeugt, und werden Videozeitmultiplexsignale.
Die Videozeitmultiplexsignale werden von den Schaltern 225 und 226 gemäß Schaltimpulsen PSW2 umgeschaltet, die zwei Teilbildperioden haben, erzeugt von einem nicht dargestellten Zeitsignalgenerator, wodurch die Signale SV1 und SV2 gemäß den 3B bis 3E gewonnen werden.
Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel sind Taktfrequenzen für die Horizontalschieberegister 203 und 204 der CCD 201, die Ladungs-Spannungs-Umsetzverstärker 205 und 206, die A/D-Umsetzer 207 und 208 und 1H-Verzögerungszeilen die Hälfte der Frequenzen vom ersten Ausführungsbeispiel, und es ist möglich, das Bildaufnahmegerät mit einfachen Schaltungen zu realisieren, die wenig Energie erfordern. Die Anzahl der 1H-Verzögerungsleitungen, die im zweiten Ausführungsbeispiel erforderlich sind, beträgt 4, wodurch es des weiteren möglich ist, den Umfang des Bildaufnahmegerätes und den Stromverbrauch zu reduzieren.
8A und 8E dienen der Erläuterung der Arbeitsweise vom zweiten Ausführungsbeispiel.
8A zeigt die Ausgangssignale SCCD1, und 8B zeigt die Ausgangssignale SCCD2. Die in den Pixeln gespeicherten Daten, die in der in 2 gezeigten Weise angeordnet sind, werden in den gradzahligen Zeilen wie SCCD1 ausgelesen, und die in den Pixeln der ungradzahligen Zeilen gespeicherten Ladungen werden wie SCCD2 ausgelesen. Diese Beziehung wird in der nächsten Teilbildperiode beibehalten. Der Abtasttakt beträgt die Hälfte des Abtasttaktes von der in 3A gezeigten SCCD.
8C zeigt G Signale aus dem Farbtrennglied 213. Signale zweier Horizontalzeilen werden im Zeitmultiplexbetrieb abgegeben, wie in der Reihenfolge G00, G10, G01, G11 und so weiter. Angemerkt sei, daß die beiden Zahlen nach dem Buchstaben "G" der Zahl nach dem Buchstaben P entsprechen, der die Pixelpositionen in 2 zeigt.
8D zeigt SV1, das vom Schalter 225 kommt, und 8E zeigt SV2, das von Schalter 226 kommt. SV1 ist ein Zeitmultiplexsignal der Leuchtdichtesignale Y und der Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y, und das Verhältnis der Abtasttaktfrequenzen dieser Signale ist 2:1:1. Darüber hinaus sind SV1 Zeilensprungsignale, die durch abwechselndes Ausgeben der Signale von den gradzahligen Zeilen der CCD201 oder den Signalen der ungradzahligen Zeilen in jeder Teilbildperiode abgegeben werden. SV2 sind Restsignale, die nicht als SV1 abgegeben werden. Wenn Signale der gradzahligen Zeilen als SV1 abgegeben werden, dann werden folglich die Signale der ungradzahligen Zeilen als SV2 abgegeben. Wenn gleichermaßen Signale der gradzahligen Zeilen als SV1 abgegeben werden, dann werden die Signale der gradzahligen Zeilen als SV2 abgegeben.
9 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Aufzeichnungssignalverarbeitungseinheit 4 und des Speichers 6 zeigt, die im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel Verwendung finden.
In 9 bedeutet Bezugszeichen 301 einen Schalter; Bezugszeichen 302 bedeutet ein Tor; Bezugszeichen 303 bedeutet eine Modussteuerung; Bezugszeichen 304 bedeutet einen Frequenzteiler; Bezugszeichen 305 bedeutet einen Schalter; Bezugszeichen 306 bedeutet eine Schreibsteuerung; Bezugszeichen 307 bedeutet eine Lesesteuerung; Bezugszeichen 308 bedeutet einen Inverter; Bezugszeichen 309 bedeutet einen Schalter; Bezugszeichen 310 bedeutet eine Kompressionsschaltung zum Anlegen einer diskreten Kosinustransformation zum Anwenden; Bezugszeichen 311 bedeutet einen Speicher zum Speicher komprimierter Daten; Bezugszeichen 312 bedeutet einen Codierer zum Codieren von Eingangssignalen in Codes, die zur Bandaufzeichnung geeignet sind; und Bezugszeichen 313 bedeutet einen Kopfverstärker. Bezugszeichen 6a und 6b zeigen den Speicher 6 in geteilter Weise.
Als nächstes beschrieben ist die Arbeitsweise der zuvor aufgeführten Konfiguration.
Die Signale SV1 und SV2 werden zunächst dem Schalter 301 eingegeben. Wenn der Schalter 5 zum Einstellen eines Modus, gezeigt in 1, in den ersten Modus geschaltet ist, hält die Modussteuerung 303 den Zustand bei, in dem der Schalter 301 SV1 auswählt, in dem das Tor 302 gesperrt wird. Wenn im Gegensatz dazu der Schalter 5 auf den zweiten Modus oder auf den dritten Modus versetzt ist, steuert die Modussteuerung 303 zur Bereitstellung eines Ausgangssignals aus dem Frequenzteiler 304 an den Schalter 301 durch Öffnen des Gates 302, womit SV1 und SV2 im Zeitmultiplex eingegeben werden, wenn der Schalter 301 die Eingangssignale abwechselnd für SV1 und SV2 umschaltet. Das Ausgangssignal vom Schalter 301 gelangt in die Dateneingangsanschlüsse WD zum Schreiben in die Speicher 6a und 6b.
Der vom Schalter 305 ausgewählte Takt wird den Taktanschlüssen zugeführt, zum Schreiben, WCK, der Speicher 6a und 6b. Im ersten Modus steuert die Modussteuerung 303 den Schalter 305 zur Auswahl des Taktes, der vom Frequenzteiler 304 geteilt ist, wodurch der ausgewählte geteilte Takt an die Speicher 6a und 6b als Takt zum Schreiben (Schreibtakt) geliefert wird. Das Ausgangssignal vom Schalter 305 wird auch an die Schreibsteuerung 306 im ersten Modus geliefert, und die Schreibsteuerung 306 erzeugt Schreibadressen gemäß dem geteilten Takt und liefert dann die erzeugten Schreibadressen an die Speicher 6a und 6b.
Ist der zweite oder dritte Modus ausgewählt, dann steuert die Modussteuerung 303 den Schalter 305 zur Auswahl des Taktes, der nicht vom Frequenzteiler 304 geteilt ist, und der ungeteilte Takt wird an die Speicher 6a und 6b als Schreibtakt geliefert. Zur selben Zeit erzeugt die Schreibsteuerung 306 Schreibadressen gemäß dem ungeteilten Takt im zweiten und dritten Modus, und erzeugt dann Schreibadressen, die an die Speicher 6a und 6b geliefert werden.
Ein Schreib/Lesesteuersignal WR/RD mit zwei Vollbildperioden (einer Vollbildperiode), erzeugt von einem nicht dargestellten Zeitsignalgenerator, wird einem Schreib/Lesesteueranschluß WR/RD vom Speicher 6a eingegeben, und ein invertiertes Signal des Schreib/Lesesteuersignals WR/RD wird einem Schreib/Lesesteueranschluß WR/RD des Speichers 9b durch den Inverter 308 eingegeben. Dadurch werden die Speicher, denen die Daten eingeschrieben sind, oder die Speicher, aus denen die Daten ausgelesen sind, abwechselnd durch das Vollbild gewechselt.
Zum Lesen von Taktanschlüssen RCK der Speicher 6a und 6b wird des weiteren der geteilte Takt aus dem Frequenzteiler 304 ungeachtet einer Moduswahl abgegeben.
Um Adreßanschlüsse RAD der Speicher 6a und 6b zu lesen, werden Adreßsignale geliefert, die die Lesesteuerung 307 erzeugt. Im ersten und zweiten Modus steuert die Modussteuerung 303 die Lesesteuerung 307, um so ein Vollbild auszulesen durch Mischen in einer vorbestimmten Blockreihenfolge, die erforderlich ist zur Aufzeichnung auf ein Band, auf der Grundlage des geteilten Taktes aus dem Frequenzteiler 304. Dann werden bei dieser Operation erzeugte Adressen verwendet zum Auslesen von Daten aus dem ausgewählten Speicher unter den Speichern 6a und 6b. Im dritten Modus steuert die Modussteuerung 303 die Lesesteuerung 307, um so Adressen für eine Normalzeilensprungrasterabtastung auf der Grundlage des geteilten Takts zu erzeugen, der vom Frequenzteiler 304 kommt, dann werden Daten aus einem ausgewählten Speicher in gleicher Weise wie bei der obigen Operation ausgelesen.
Die Daten vom Speicher 6a und 6b werden vom Schalter 309 ausgewählt und dann als SV3 in den Schalter 11 abgegeben, wie in 1 gezeigt. Gleichzeitig werden die aus dem Speicher 6a und 6b ausgelesenen Daten mit der diskreten Kosinustransformation und der Quantisierung von der Kompressionsschaltung 310 komprimiert, zeitweilig im Speicher 311 gespeichert, und danach erfolgt die Codierung in Kodes, die für die Bandaufzeichnung geeignet sind, vom Codierer 312. Dann verstärkt der Kopfverstärker 313 die Kodes auf eine geeignete Amplitude und stellt diese dem Kopf 7 als Aufzeichnungssignale SREC bereit.
Wenn im zweiten Ausführungsbeispiel eine Bedienperson einen externen Knopf zum Ausführen einer sogenannten Stehbildoperation betätigt, beispielsweise durch Stoppen der Schreib/Lesesignale WR/RD zum Ändern des Ein- und Ausschaltzustands alle zwei Vollbildperioden, womit entweder der Speicher 6a oder der Speicher 6d zum Datenlesen herangezogen wird, ist es möglich, eine Stehbildoperation auszuführen, die ein Bild zeitweilig einfriert.
Durch Stoppen der Schreiboperation in den Speicher 311 in entsprechender Weise und durch Veranlassen der Lesesteuerung 307 zur Adreßerzeugung für Zeilensprungrasterabtastung, wie im dritten Modus, ist es des weiteren möglich, ein Stehbild aufzuzeichnen, während dasselbe Bild von SV3 dargestellt wird.
Angemerkt sei, im zweiten Ausführungsbeispiel gibt es drei Speicher: 6a, 6b und 311, die verwendet werden, jedoch ist es auch möglich, die drei Speicher durch einen Einzelspeicher zu ersetzen, der eine große Kapazität aufweist, dessen Steuerleitungen, wie Adreßleitungen, im Zeitmultiplexbetrieb umgeschaltet werden können. Folglich ist es möglich, die Anzahl von zu verwendenden Halbleiterspeichern zu reduzieren, womit auch die Abmessungen des Bildaufnahmegerätes verringert werden.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, das zuvor beschrieben wurde, ist es auch möglich, dieselben Vorteile wie jene beim ersten Ausführungsbeispiel verbuchen zu können. Da die Taktfrequenz für die 1H-Verzögerungsleitungen die Hälfte der im ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Frequenz ist, ist es des weiteren möglich, das Bildaufnahmegerät mit relativ einfachen Schaltungen aufzubauen, die weniger Strom verbrauchen. Nur vier 1H-Verzögerungsleitungen sind erforderlich, wodurch das Gerät umfangsmäßig verkleinert und auch die erforderliche Energie zum Betrieb des Gerätes verringert wird.
<Drittes Ausführungsbeispiel>
Um gemäß dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispielsignale aller der Lichtempfangspixel der Bildaufnahmeeinheit abzugeben, die durch zeilensprungfreie Abtastung abgetastet wurden, um die Bildauflösung eines Stehbildes wie auch eines Bewegungsbildes zu verbessern, müssen die gewonnenen Bildsignale verarbeitet werden, um für ein Bewegungsbild geeignet zu sein. Dies erfordert beträchtliche nutzlose Verarbeitungen, womit mehr Energie verbraucht wird. Im dritten Ausführungsbeispiel sind Prozesse erläutert für ein Bildaufnahmegerät, das keine unnützen Prozesse ausführt.
10 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Bildaufnahmegerätes nach dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt. In 10 bedeutet Bezugszeichen 31 ein Objektiv; Bezugszeichen 32 bedeutet eine CCD als Bildaufnahmeelement zum Umsetzen von optischen Bildsignalen eines Gegenstands in elektrische Signale; Bezugszeichen 33 bedeutet einen A/D-Umsetzer, der Analogsignale in Digitalsignale umsetzt; Bezugszeichen 34 bedeutet eine Kamerasignalverarbeitungsschaltung zum Transformieren digital umgesetzter Bildsignale aus dem A/D-Umsetzer 33 in Videosignale durch Teilbilder; Bezugszeichen 35 bedeutet eine Videosignalverarbeitungsschaltung zum Komprimieren der Videosignale sowie zum Transformieren komprimierter Videosignale in Aufzeichnungsdaten, die zur Magnetaufzeichnung geeignet sind; Bezugszeichen 36 bedeutet eine Aufnahmeschaltung zur Magnetaufzeichnung der Aufzeichnungsdaten auf ein Magnetband oder dergleichen; Bezugszeichen 37 bedeutet einen CCD-Treiber zur Zeitvorgabensteuerung der CCD 32 für die Bildaufnahmeoperation; Bezugszeichen 38 bedeutet einen Bildspeicher zum Speichern von Bilddaten; und Bezugszeichen 39 bedeutet eine Speicheradreßsteuerung zum Steuern von Schreib/Leseadressen des Bildspeichers 38.
Weiterhin bedeutet Bezugszeichen 40 einen Speichereingabepuffer, der eine Speiche Speichereingabepuffersteuerung zum Steuern der Videosignalverarbeitungsschaltung 34 gemäß einem Modus, den ein Modusauswahlschalter 41 bestimmt hat, und Bezugszeichen 41 bedeutet den Modusauswahlschalter zur Auswahl entweder eines Bewegungsbildaufzeichnungsmodus oder eines Stehbildaufzeichnungsmodus.
Hinsichtlich der CCD 32 wird ein Abtasttyp der stetig fortschreitenden Abtastart oder der Alle-Pixel-Abtastart (das heißt, zeilensprungfreie Abtastung) von der Bildaufnahmeeinrichtung verwendet, die der CCD-Treiber 37 ansteuert, der in der Lage ist, Vollbilder aufzunehmen, die in Teilbildperioden verwendet werden.
Als nächstes erläutert ist die Arbeitsweise eines Bildaufnahmegerätes mit der obigen Konfiguration.
Eine Bild eines Gegenstands, das das Objektiv 31 durchläuft, wird fotoelektrisch umgesetzt von der CCD 32, und es werden elektrische Bildsignale erzeugt, die Träger der Bildinformation sind.
Die Zeilensprung frei abtastende CCD 32 hat zwei Ausgabesysteme, eines dient der Signalausgabe gradzahliger Zeilen, und das andere dient der Ausgabe ungradzahliger Zeilen. Die von der CCD 32 kommenden Signale werden in digitale Signale vom A/D-Umsetzer 33 umgesetzt und gelangen dann in die Kamerasignalverarbeitungsschaltung 34. Die Kamerasignalverarbeitungsschaltung 34 führt eine Öffnungskorrektur durch, eine Spitzenlichtfarbknickkorrektur, einen Weißabgleich, eine γ Korrektur, eine Matrixoperation, eine Addition vom Synchronisationssignal, eine AF-Vorverarbeitung, eine AE-Vorverarbeitung usw. bezüglich eingegebener Signale, und trennt auch die Eingangsdigitalsignale vollbildweise in zwei Ströme von Videosignalen, die Zeitmultiplexsignale der Leuchtdichtesignale und der Farbdifferenzsignale durch ein Zeilensprungteilbild sind, und diese werden abgegeben. Diese beiden Videosignalströme gelangen dann in die Videosignalverarbeitungsschaltung 35. Die Videosignalverarbeitungsschaltung 35 steuert die Speichereingangspuffersteuerung 40, die in einen Pufferspeicher einzuschreibende Daten steuert, wie später zu erläutern ist, gemäß einem Auswahlmodus, den der Modusauswahlschalter 41 ausgewählt hat.
Die Videosignalverarbeitungsschaltung 35 führt aus: Mischen, Orthogonaltransformation, Quantisierung, Codierung, Modulation usw., abhängig vom Aufzeichnungsmodus, den der Modusauswahlschalter 41 ausgewählt hat. Die modulierten Aufzeichnungsdaten gelangen in die Aufzeichnungsschaltung 36 und werden auf ein Magnetmedium aufgezeichnet.
11 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration von der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 34 darstellt. In 11 bedeuten Bezugszeichen 3401 und 3402 1H-Verzögerungsleitungen; Bezugszeichen 3403 bedeutet eine Farbtrenn- und Zeitmultiplexschaltung zum Trennen der beiden Ströme aus den Ausgangssignalen von der CCD 32 in Leuchtdichtesignale und in Signale für R, G und B, wonach diese Signale der beiden Ströme dem Zeitmultiplexverfahren unterzogen werden; Bezugszeichen 3404 bedeutet eine Blendenkorrekturschaltung; Bezugszeichen 3405 bedeutet eine γ-Korrekturschaltung; Bezugszeichen 3406 bedeutet eine Synchronisationsaddierschaltung; Bezugszeichen 3407 bedeutet eine Weißabgleichkorrekturschaltung; Bezugszeichen 3408 bedeutet eine γ-Korrekturschaltung; Bezugszeichen 3409 bedeutet eine Matrixoperationsschaltung; Bezugszeichen 3410 bedeutet eine Spitzenlichtfarbknickschaltung; Bezugszeichen 3411 bedeutet eine Zeitmultiplexschaltung; und Bezugszeichen 3412 und 2413 bedeuten Wähler.
Als nächstes beschrieben ist die Arbeitsweise vom dritten Ausführungsbeispiel.
Der A/D-Umsetzer 33 gibt Signale aus zwei Ausgangsanschlüssen ab, die gleichzeitig Daten zweier Zeilen der CCD 32 abgeben. Die beiden Ausgangssignalströme werden getrennt in Leuchtdichtesignale Y- und R-, G- und B-Signale, und diese Signale der beiden Ströme zweier Zeilen werden dem Zeitmultiplexverfahren von den 1H-Verzögerungsleitungen 3401 und 3402 und der Farbtrenn- und Zeitmultiplexschaltung 3403 unterzogen. Die Leuchtdichtesignale Y werden hinsichtlich ihrer Hochfrequenzkomponente korrigiert, und zwar von der Blendenkorrekturschaltung 3404, weiterhin mit der γ-Korrektur von der γ-Korrekturschaltung 3408 unterzogen und mit einem Synchronisationssignal von der Synchronisationssignaladdierschaltung 3406 addiert, und gelangen dann in den Wähler 3412.
Zwischenzeitlich werden Signale R, G und B mit Weißabgleichkorrektur von der Weißabgleichkorrekturschaltung 3407 und der γ-Korrektur von der γ-Korrekturschaltung 3408 angelegt und werden dann Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y durch die Matrixoperationsschaltung 3409. Diese Farbdifferenzsignale werden verwendet zum Einstellen des Weißabgleichs von Signalen, die in die Weißabgleichkorrekturschaltung 3407 gelangen. Wenn die zuvor genannten Farbdifferenzsignale eine hohe Leuchtdichte haben, dann wird ihnen von der Spitzenlichtfarbknickschaltung 3410 gemäß dem Leuchtdichtesignal Y der Zugang versperrt. Die Signale aus der Spitzenlichtfarbknickschaltung 3410 werden danach dem Zeitmultiplexverfahren von der Zeitmultiplexschaltung 3411 unterzogen und dem Wähler 3413 eingegeben.
Die Leuchtdichtesignale Y und das Zeitmultiplexfarbdifferenzsignal werden von den Wählern 3412 und 3413 dem Multiplexverfahren unterzogen, so daß die Ausgangssignale aus jedem Wähler Signale geradzahliger Zeilen oder Signale ungeradzahliger Zeilen sind, die bei jedem Teilbild abwechselnd abgegeben werden. Beide Ströme der Ausgangssignale Y1, C1 und Y2, C2 sind folglich Teilbildsignale, die zu unterschiedlichen Aufnahmezeiten aufgenommen wurden, die fortgesetzt abgegeben werden.
12 ist ein Zeitdiagramm, das ein Ausgangssignal aus der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 34 zeigt.
In 12 gezeigt sind Vollbilder F1, F2 und F3, die zu aufeinanderfolgenden Bildaufnahmezeiten aufgenommen wurden. Die Zeitvorgabe der aufgenommenen Vollbilder ist dieselbe wie die herkömmliche Zeitvorgabe von Teilbildaufnahmen (beispielsweise etwa 60 Hz bei NTSC). Zu dieser Zeit werden als ein Ausgangssignal der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 34 Daten Y1, C1 ungeradzahliger Zeilen des Vollbildes F1, nämlich 01 (Leuchtdichtesignale Y und Zeitmultiplexfarbsignale) Daten geradzahliger Zeilen des Vollbildes F2, nämlich e2 (''), und Daten ungeradzahliger Zeilen des Vollbildes F3, nämlich 03 ('') werden abgegeben. Als anderes Ausgangssignal werden weiterhin Daten Y2, C2 geradzahliger Zeilen des Vollbildspeichers F1, nämlich e1 (''), Daten ungeradzahliger Zeilen des Vollbildes F2, nämlich 02 ('') und Daten geradzahliger Zeilen des Vollbildes F3, nämlich e3 ('') werden abgegeben.
13 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Videosignalverarbeitungsschaltung 35 darstellt.
In 13 bedeuten Bezugszeichen 35, 38, 39, 40 und 41 dasselbe Element wie jene in 10.
Bezugszeichen 501 bis 504 und 509 bedeuten Eingangspuffer, die für Schreibdaten des Bildspeichers 38 verwendet werden; Bezugszeichen 505 und 510 bedeuten Ausgabepuffer zum Lesen von Daten aus dem Bildspeicher 38; Bezugszeichen 506 bedeutet eine Orthogonaltransformationsschaltung zum Ausführen einer diskreten Kosinustransformation (DCT) und dergleichen; Bezugszeichen 507 bedeutet eine Quantisierschaltung; Bezugszeichen 508 bedeutet einen Codierer; und Bezugszeichen 511 bedeutet eine Modulator.
Als nächstes erläutert ist die Arbeitsweise der Videosignalverarbeitungsschaltung 35 mit dem zuvor genannten Aufbau.
Ist der Stehbildaufzeichnungsmodus vom Modusauswahlschalter 41 ausgewählt, werden beide Videosignalströme (Leuchtdichtesignale Y und Zeitmultiplexfarbdifferenzsignale) abgegeben per Teilbild aus der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 34 und der Videosignalverarbeitungsschaltung 35 zugeführt. Ein Stehbildaufzeichnungsmodussignal aus dem Modusauswahlschalter 41 gelangt in die Speichereingangspuffersteuerung 40. Die Speichereingangspuffersteuerung 40 steuert die Eingangspuffer 501 bis 504, um so die Daten zu schreiben, die gleichzeitig aufgenommen wurden, nämlich Daten zweier als Y1, C1, Y2 und C2 gleichzeitig eingegebener Teilbilder in den Bildspeicher 38.
Das Stehbildaufzeichnungsmodussignal gelangt auch in die Speicheradreßsteuerung 39, und Schreibadressen werden so gesteuert, daß Einzelbilddaten aus Daten zweier als Y1, C1, Y2 und C2 gleichzeitig eingegebener Teilbilder erzeugt werden. Leseadressen werden so gegeben, daß Leuchtdichtesignale Y und Farbdifferenzsignale in den Vollbilddaten in Blöcke unterteilt werden, dann werden die Blockdaten aus dem Vollbildspeicher in vorbestimmter Reihenfolge durch Umordnen gelesen.
Die aus dem Bildspeicher 38 gelesenen Blockdaten werden der Orthogonaltransformation, wie DCT, von der Orthogonaltransformationsschaltung 506 unterzogen, und Koeffizientendaten der Orthogonaltransformation kommen zur Abgabe. Die sich aus der Orthogonaltransformation ergebenden Koeffizienten werden auf der Grundlage vorbestimmter Quantisierungskoeffizienten quantisiert, entsprechend dem Versatz der Koeffizientendaten, der sich aus der Orthogonaltransformation ergibt, so daß sich beim Unterziehen der Aufzeichnungsdaten der inversen Transformation und Decodierung keine Verschlechterung für die erzielten Daten einstellt. Die Quantisierungsdaten werden dem Codierer 508 eingegeben, wobei eine Zickzackabtastung und Huffmann-Codierung ausgeführt wird, als Beispiel, um die Datenmenge eines jeden Blockes zu verringern.
Die codierten Daten werden in dem Bildspeicher 38 erneut eingeschrieben und aus dem Bildspeicher 38 ausgelesen, so daß die umgeordneten Codierdaten gemischt werden, um eine neue Ursprungsanordnung der Vollbilddaten zu schaffen. Die umgeordneten Bilddaten werden moduliert in eine passende Form zur Aufzeichnung der Aufzeichnungsschaltung 36, so daß sie mit hoher Genauigkeit geschrieben und gelesen werden.
Ist der Bewegungsbildaufzeichnungsmodus vom Auswahlschalter 41 ausgewählt, werden zwei Bildsignalströme (Leuchtdichtesignale Y und Zeitmultiplexfarbsignale) aus der Kamerasignalverarbeitungsschaltung teilbildweise ausgewählt und in die Videosignalverarbeitungsschaltung 35 eingegeben. Ein Bewegungsbildaufzeichnungsmodussignal aus dem Modusauswahlschalter 41 kommt in die Speichereingangspuffersteuerung 40. Die Speichereingangspuffersteuerung 40 steuert die Eingangspuffer 501 bis 504, um so Bilddaten aufeinanderfolgender zweier Teilbilder zu schreiben, die zu unterschiedlichen Bildaufnahmezeiten aufgenommen wurden, aufeinanderfolgende zwei Teilbilder von Signalen (Y1, C1) oder (Y2, C2) in den Bildspeicher 38.
Wenn die Teilbilddaten von (Y1, C1) Verwendung finden, können die Eingangspuffer 503 und 504 in einer der folgenden Arten aufgebaut sein. ➀ Empfangen eines Signals zum Abschalten des Betriebs von den Eingangspuffern 503 und 504 aus der Speichereingangspuffersteuerung 40. ➁ Die Eingangspuffer 503 und 504 sind konfiguriert zum Ein- und Ausschalten als Reaktion auf ein Taktsignal, das mit einem Ausgangssignal aus der Speichereingangspuffersteuerung 40 gesteuert wird, und wenn das Taktsignal den Puffern 503 und 504 nicht eingegeben wird, erfolgt in diesem Falle das Abschalten der Eingangspuffer 503 und 504.
Die Eingangspuffer 501 bis 504 werden von der Speichereingangspuffersteuerung 40 nach einem der zuvor aufgeführten Verfahren ➀ oder ➁ gesteuert.
Das Bewegungsbildaufzeichnungsmodussignal wird ebenfalls der Speicheradreßsteuerung 39 eingegeben, und Schreibadressen werden so gespeichert, daß Vollbilddaten aus Daten zweier aufeinanderfolgender Teilbilder erzeugt werden, die vom Ausgangsanschluß (Y1 und C1 im Beispiel) eingegeben werden.
Leseadressen werden so eingegeben, daß Leuchtdichtesignale Y und Farbdichtesignale bei Vollbilddaten in Blöcke unterteilt werden, dann werden die Blockdaten des weiteren aus den Vollbilddaten in einer vorbestimmten Reihenfolge durch Umordnen ausgelesen. Die Prozesse, wie Orthogonaltransformation, Quantisierung, Codierung und Modulation, die ausgeführt werden, nachdem die Daten durch Umordnen derselben gelesen sind, sind wie dieselben im Stehbildaufzeichnungsmodus.
14A und 14B sind Blockdiagramme, die Steuerschaltungen zum Steuern der Eingangspuffer 501 bis 504 darstellen. 14A ist ein Blockdiagramm der Steuerschaltung zum Realisieren des Verfahrens ➀, und 14B ist ein Blockdiagramm für die Steuerschaltung zum Realisieren des Verfahrens ➁. Bezugszeichen 512 und 513 in 14A bedeuten eine Stromsteuerung, und Bezugszeichen 514 und 515 in 14B bedeuten Takttore. Wenn die Halbbilddaten aus dem Anschluß (Y1, C1) wie im obigen Beispiel verwendet werden, wird die Leistung (14A) oder der Takt (14B), die das Tor passiert haben, den Eingangspuffern 501 und 502 eingegeben. Zu dieser Zeit arbeiten die Leistungssteuerungen 512 und 513 oder die Takttore 514 und 515 so, daß Leistung oder Takt nicht in die Eingangspuffer 503 und 504 gelangt.
Wenn gemäß dem zuvor beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel ein Bewegungsbild aufgenommen und aufgezeichnet wird unter Verwendung eines Bildaufnahmeelements der zeilensprungfreien Abtastung, das in der Lage ist, Knoten oder Kanten und Störungen der Auflösung in Vertikalrichtung nach Aufnahme eines Stehbildes zu reduzieren, wird es möglich, die zeitaufwendige Verarbeitung von Bildsignalen zu vermeiden. Dadurch wird es möglich, den Stromverbrauch zu reduzieren, und bei der Verwendung einer Batterie zum Antrieb des Bildaufnahmegerätes kann die Lebensdauer mit der zuvor beschriebenen Konfiguration verlängert werden.
Angemerkt sei, daß eine CCD, die Signale von zwei Horizontalzeilen abgibt (eine ungeradzahlige und eine geradzahlige Zeile) im dritten Ausführungsbeispiel Verwendung findet, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, eine CCD zu verwenden, die Signale durch eine Einzelhorizontalzeile abgibt, um Signalströme durch Trennen der Ausgangssignale in Teilbildsignale ungeradzahliger und Teilsignale geradzahliger Zeilen zu erhalten.
<Viertes Ausführungsbeispiel>
Nachstehend erläutert ist ein viertes Ausführungsbeispiel bei einem Fall, bei dem eine zeilensprungfreie CCD bei einem Bildaufnahmegerät der NTSC-Norm angewandt wird. Zur Videosignalerzeugung für die Fernsehnorm werden Bildsignale geradzahliger Zeilen zum Erzeugen des ersten Teilbildes und Bildsignale ungeradzahliger Zeilen zum Erzeugen des zweiten Teilbildes verwendet; oder Bildsignale zweier benachbarter Zeilen werden kombiniert, um das erste Teilbild zu erzeugen, und Bildsignale zweier unterschiedlicher Abtastzeilen werden zusammengesetzt, um das zweite Teilbild zu erzeugen. Auf dieselbe Weise werden Bildsignale nachfolgender Teilbilder sequentiell erzeugt, verwendet mit den vorbestimmten Bildprozessen und als Videosignale verschiedener Arten von Fernsehnormen abgegeben. Diese Operation erfolgt unter Bildabtastmodus A. Um als nächstes ein Stehbild zu erzeugen, werden alle Bilddaten eines Vollbildes von der zeilensprungfreien CCD verarbeitet und abgegeben, wodurch die Auflösung in Vertikalrichtung mit 100% beibehalten wird. Diese Operation erfolgt im Bildaufnahmemodus B.
Entweder der Bildaufnahmemodus A oder der Bildaufnahmemodus B wird des weiteren entsprechend den Bildaufnahmebedingungen ausgewählt. Genauer gesagt, beim Aufnehmen eines Bewegungsbildes wird der Bildaufnahmemodus A eingestellt, und wenn eine Bedienperson, ein Stehbild aufzunehmen, oder wenn ein aufzunehmender Gegenstand ein vollständiges Stehbild ist, wie im Falle der Aufnahme eines Negativfilms zum Erzeugen eines positiven Bildes, wird der Bildaufnahmemodus B gemäß externer Steuerung eingestellt.
15 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Bildaufnahmegerätes nach dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Unter Bezug auf 15 bedeutet Bezugszeichen 401 eine zeilensprungfrei abtastende CCD; Bezugszeichen 402 bedeutet einen A/D-Umsetzer; und Bezugszeichen 403 bedeutet einen Synchronsignalgenerator (SSG), der ein Teilbildidentifikationssignal (Teilbild-ID-Signal) oder ein Zeilenidentifikationssignal (Zeilen-ID-Signal) abgibt. Des weiteren bedeutet Bezugszeichen 404 ein ODER-Glied, bei dem ein Steuersignal STILL verwendet wird, um ein Stehbild aufzunehmen, und ein Steuersignal N/P, das zur Aufnahme eines Negativ-Positiv-Aufnahmeeingangssignals verwendet wird und das ein Schaltsignal SW abgibt. Bezugszeichen 405 bedeutet einen Inverter zum Invertieren des Zeilen-ID-Signals; Bezugszeichen 406 bedeutet ein Tor, das das Teilbild-ID-Signal steuert, dem das Ausgangssignal vom A/D-Umsetzer 402 eingegeben wird; Bezugszeichen 407 bedeutet einen Schalter zum Umschalten zwischen dem Zeilen-ID-Signal und dem Ausgangssignal aus dem Inverter 405 gemäß der Steuerung des Teilbild-ID-Signals; Bezugszeichen 408 bedeutet ein Tor, das vom Ausgangssignal des Schalters 407 gesteuert wird, dem das Ausgangssignal aus dem A/D-Umsetzer eingegeben ist; und Bezugszeichen 409 bedeutet einen Schalter zum Umschalten zwischen dem Ausgangssignal aus dem Tor 406 und dem Ausgangssignal aus dem Tor 408 gemäß dem SW-Signal.
Des weiteren bedeutet Bezugszeichen 410 einen Vollbildspeicher, der das Ausgangssignal aus dem Schalter 409 speichert; Bezugszeichen 411 bedeutet eine Signalverarbeitungseinheit, die unter dem Bildaufnahmemodus A Verwendung findet; Bezugszeichen 412 bedeutet eine Signalverarbeitungseinheit, die unter dem Bildaufnahmemodus B verwendet wird; Bezugszeichen 413 bedeutet einen Schalter, der das Ausgangssignal aus dem Bildspeicher 410 entweder an die Signalverarbeitungsschaltung 411 oder an die Signalverarbeitungsschaltung 412 abgibt, um die Umschaltung zwischen den Ausgangssignalen aus den Signalverarbeitungseinheiten 411 und 412 gemäß dem SW-Signal zu bewerkstelligen; Bezugszeichen 415 bedeutet eine Signalverarbeitungseinheit zum Verarbeiten des Ausgangssignals aus dem Schalter 414; und Bezugszeichen 416 bedeutet einen Ausgangsanschluß.
Als nächstes beschrieben ist die Arbeitsweise vom vierten Ausführungsbeispiel anhand der 15 und 16.
Aus der CCD 401 der zeilensprungfreien Abtastungsart werden Bildsignale aller Lichtempfangspixel mit einer Rate von 60 Vollbildern/s ausgelesen, die zweimal schneller sind als bei der herkömmlichen CCD, aus der addierte Bildsignale abgegeben werden. Die gelesenen Bildsignale werden umgesetzt in Digitalbildsignale vom A/D-Umsetzer 402. Im Falle der Aufnahme eines Gegenstands im Bildaufnahmemodus A wird das STILL-Signal und die N/P-Signale zu L. Das SW-Signal aus dem ODER-Glied 404 wird ebenfalls zu L, wodurch die Schalter 409, 413 und 414 mit dem Anschluß 0 verbunden sind (bezieht sich auf 15). Zwischenzeitlich gibt SSG 403 das Teilbild-ID-Signal und das Zeilen-ID-Signal zu einer Zeit ab, wie in 16 gezeigt. Genauer gesagt, das Teilbild-ID-Signal ergänzt alle 1/60 Sekunden, und das Zeilen-ID-Signal ergänzt jede Zeile.
Das Tor 408, das das in den Anschluß 0 des Schalters 409 einzugebende Signal steuert, arbeitet in der in 16 gezeigten Weise. Das Lesen der Schreiboperation vom Ausgangssignal aus der CCD 401 in den Vollbildspeicher 410, wenn Bildsignale eines ersten Vollbildes aus der CCD 401 zu gewinnen sind (eine Teilbildperiode), werden folglich die Signale der geradzahligen Zeilen geschrieben, und wenn Bildsignale des nächsten Vollbildes aus der CCD 401 zu bekommen sind, werden die Signale der ungeradzahligen Zeilen geschrieben, wie im "Speichereingang (Modus A)" in 16 gezeigt. Dann werden alle anderen Zeilen der Bildsignale aus der CCD 401 in den Vollbildspeicher 410 geschrieben und ausgelesen aus dem Bildspeicher 410, womit Zeilensprungbildsignale mit einer Rate von 60 Teilbildern/s erzielt werden.
Im Falle des Aufnehmens im Bildaufnahmemodus B werden sowohl das STILL-Signal als auch das N/P-Signal den Pegel H annehmen. Das SW-Signal wird H, und folglich sind die Schalter 409, 413 und 414 mit den Anschlüssen 1 verbunden. Wie des weiteren in "Teilbild-ID (Tor 406)" in 16 gezeigt, wird das Tor 406 vom Teilbild-ID-Signal gesteuert. Im Ergebnis, wie es in 16 in "Speichereingabe ("Modus B") gezeigt ist, wird im Ergebnis, wenn das erste Vollbild aus der CCD 401 in einer 1-Teilbildperiode zu erzielen ist, dies nicht in den Vollbildspeicher 410 geschrieben, und wenn das nächste Vollbild aus der CCD 401 erzielt werden soll, werden alle Ausgangssignal aus der CCD 401 geschrieben. Durch Lesen der geschriebenen Daten aus dem Vollbildspeicher 410 in sequentieller Weise werden dann die zeilensprungfreien Bildsignale gewonnen.
Im Bildaufnahmemodus A werden Ausgangssignale aus der CCD 401 in den Vollbildspeicher 410 geschrieben und zur Signalverarbeitungseinheit 411 und auch zur Signalverarbeitungseinheit B gesandt, wenn der Bildaufnahmemodus B gewählt ist. Dies liegt daran, daß sich der Korrelationsabstand in Vertikalrichtung im Bildabtastmodus A von demjenigen des Bildabtastmodus B unterscheidet und die Verarbeitungen, die vom Korrelationsabstand in Vertikalrichtung abhängen, wie beispielsweise die Farbtrennung und die Vertikalübersichtskorrektur, erforderlich sind und abhängig vom Bildaufnahmemodus ausgeführt werden. Danach werden Prozesse, wie die γ-Korrektur, die Weißabgleichskorrektur und das Klammern, gemeinsam in der Signalverarbeitungseinheit 415 ungeachtet des ausgewählten Bildabtastmodus A oder B ausgeführt, und die verarbeiteten Signale werden vom Ausgangsanschluß 416 abgegeben. In diesem Falle gibt die Signalverarbeitungseinheit 415 Bewegungsbildsignale, beispielsweise NTSC-Normvideosignale, im Bildaufnahmemodus A ab, und gibt Bildsignale eines beliebigen Vollbildes als hochqualitative Stehbildsignale im Bildaufnahmemodus B ab.
Im Falle des Aufnehmens eines Bewegungsbildes werden gemäß dem vierten oben beschriebenen Ausführungsbeispiel Bewegungsbildsignale, wie Videosignale verschiedener Arten von Fernsehnormen, abgegeben und können auf einem Fernsehstandardmonitor dargestellt werden. Im Falle der Ausgabe aufgenommener Bildsignale an ein anderes Medium als eine Einrichtung einer Fernsehnorm und im Falle der Aufnahme eines Stehbildes ist es des weiteren möglich, ein Stehbild hoher Qualität zu erzielen, das für das Medium geeignet ist.
<Abwandlung vom vierten Ausführungsbeispiel>
17 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Bildaufnahmegerätes nach einer Abwandlung des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt. 17 zeigt auch einen Fall, bei dem die vorliegende Erfindung bei einem Bildaufnahmegerät der NTSC-Norm verwendet wird.
In 17 bedeutet Bezugszeichen 420 eine CCD des zeilensprungfreien Abtasttyps mit einem Komplementärfarbmosaikfilter; Bezugszeichen 417 bedeutet einen Zeilenspeicher zum Verzögern des Ausgangssignals aus dem A/D-Umsetzer um eine 1H-Periode; Bezugszeichen 418 bedeutet einen Addierer zum Addieren der analog-digital-umgesetzten Signale und der verzögerten Ausgangssignale, deren Summe dem Tor 408 eingegeben wird; und Bezugszeichen 419 bedeutet einen Teilbildspeicher zum Speichern des Ausgangssignals aus dem Tor 406 und Senden dieses Ausgangssignals an die Signalverarbeitungseinheit 412. In 17 sind die Einheiten und Elemente wie jene in 15 mit denselben Bezugszeichen versehen und eine Erläuterung dieser ist hier fortgelassen.
Als nächstes ist nachstehend eine Arbeitsweise des Bildaufnahmegerätes beschrieben, das den obigen Aufbau aufweist, anhand der 17 und 18.
Aus der CCD 420 des zeilensprungfreien Abtasttyps werden Bildsignale mit einer Rate von 60 Vollbildern/s ausgelesen und umgesetzt in Digitalbildsignale vom A/D-Umsetzer 402. Die Digitalbildsignale werden den Digitalsignalen einer früheren Horizontalzeile hinzugefügt, die der Zeilenspeicher 417 abgegeben hat, wobei die in 18 gezeigte "Summe" gewonnen wird. Diese Summe wird an das Tor 408 gesandt. Das von SSG 403 erzeugte Teilbild-ID-Signal ergänzt jedes in 18 gezeigte Teilbild, und das Zeilen-ID-Signal ergänzt jede in 18 gezeigte Zeile. Das Tor 408 wird gesteuert entweder mit dem Zeilensprung-ID-Signal, das der Schalter 407 ausgewählt hat, welcher gesteuert wird gemäß dem Teilbild-ID-Signal, oder mit einem invertierten Zeilen-ID-Signal, das der Inverter 405 invertiert hat, und dies wird in der in 18 gezeigten Weise ausgeführt. Die an die Signalverarbeitungseinheit 411 gesandten CCD-Signale sind folglich wie die in 18 gezeigte "Signalverarbeitung (Modus A)". Diese Signale entsprechen den üblichen Signalen, die mit einer herkömmlichen CCD gewonnen werden, die benachbarte Zeilen addiert.
Zwischenzeitlich werden die aus dem A/D-Umsetzer 402 abgegebenen Digitalbildsignale auch an das Tor 406 abgegeben. Das Tor 406 wird wie in 18 in "Teilbild-ID (Tor 406)" gesteuert und läßt die Signale im ersten Vollbild nicht durch, sendet dann die Signale an den Teilbildspeicher 419 im nächsten Vollbild, wie in 18 in "Signalverarbeitung (Modus B)" gezeigt. Der Teilbildspeicher 419 steuert gleichzeitig das Schreiben und Lesen in/aus dem Speicher gemäß einem Schreibsteuersignal W und einem Lesesteuersignal R. Da die Frequenz des Schreibsteuersignals W doppelt so hoch ist wie die Frequenz des Lesesteuersignals R, werden Signale eines einzelnen von der CCD 420 ausgegebenen Vollbildes vom Teilbildspeicher 419 gepuffert und an die Signalverarbeitungseinheit 412 gesandt.
Signale zweier Zeilensprungvollbilder, nämlich eines einzelnen Vollbildes aus der CCD 420, werden an die Signalverarbeitungseinheit 412 gesandt, wie zuvor beschrieben. Die jeweiligen Signalverarbeitungseinheiten 411 und 412 führen unterschiedliche Prozesse aus, die vom Korrelationsabstand in Vertikalrichtung abhängen, wie beispielsweise Farbtrennung und Außenlinienkorrektur in Vertikalrichtung. Dies liegt daran, daß die in die Signalverarbeitungseinheit 411 eingegebenen Signale Zeilensprungsignale sind, entsprechend den Signalen, die durch Hinzufügen zweier benachbarter Zeilen abgetastet werden, und Signale, die in die Signalverarbeitungseinheit 412 eingegeben sind, sind zeilensprungfreie und additionsfreie Signale, wodurch sich die Korrelationsabstände in Vertikalrichtung der früheren Signale von denjenigen der späteren Signalen unterscheiden. Darüber hinaus unterscheidet sich die Farbinformation eines jeden Pixels zwischen den früheren und den späteren Signalen, womit eine Matrixoperationseinheit zur Farbwiedergabe in jeder der Signalverarbeitungseinheiten 411 und 412 ebenfalls vorgesehen ist.
Angemerkt sei, daß im Falle des Aufnehmens im Bildaufnahmemodus A sowohl das STILL-Signal als auch das N/P-Signal auf L-Pegel sind. Das SW-Signal bekommt ebenfalls den L-Pegel, und der Schalter 414 ist mit dem Anschluß 0 verbunden, womit Zeilensprungbildsignale entsprechend den Signalen, die durch Addition zweier Horizontalzeilen abgetastet werden, an die Signalverarbeitungseinheit 415 gesendet werden. Im Falle des Aufnehmens einer Stehbildes oder des Aufnehmens durch Negativ-Positiv-Umsetzung im Bildaufnahmemodus B wird des weiteren das SW-Signal ebenfalls den H-Pegel annehmen und der Schalter 414 wird mit dem Anschluß 1 verbunden, da entweder das STILL-Signal oder das N/P-Signal den H-Pegel annehmen. Zeilensprungfreie und additionsfreie Bildsignale werden folglich an die Signalverarbeitungseinheit 415 gesendet. Die Signalverarbeitungseinheit 415 führt Prozesse aus, wie die γ-Korrektur, die Weißabgleichkorrektur und das Klammern, die gemeinsam für die Signale angewandt werden, die sowohl im Bildaufnahmemodus A als auch im Bildaufnahmemodus B aufgenommen wurden, und die verarbeiteten Signale werden vom Ausgangsanschluß 416 abgegeben. Die Signalverarbeitungseinheit 415 gibt in diesem Falle Bewegungsbildsignale, wie NTSC-Normvideosignale, im Bildaufnahmemodus A ab, und gibt Bildsignale beliebiger Vollbilder als hochqualitative Stehbildsignale im Bildaufnahmemodus B ab.
Gemäß der zuvor beschriebenen Abwandlung vom vierten Ausführungsbeispiel ist es möglich, dieselben Vorteile wie jene im vierten Ausführungsbeispiel im Falle des Aufnehmens eines Farbbildes zu erzielen.
<Fünftes Ausführungsbeispiel>
Ein Bildaufnahmegerät gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben.
19 ist ein Blockdiagramm, das den Hauptteil eines Bildaufnahmegerätes nach dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. In 19 bedeutet Bezugszeichen 601 eine Bildaufnahmeeinheit; Bezugszeichen 602 bedeutet eine Signalverarbeitungseinheit; Bezugszeichen 603 bedeutet einen A/D-Umsetzer; Bezugszeichen 604 bedeutet einen Bildsignalwähler; Bezugszeichen 605 bedeutet eine Schreibeinheit; Bezugszeichen 606 bedeutet einen Vollbildspeicher; Bezugszeichen 607 bedeutet eine Leseeinheit; und Bezugszeichen 608 bedeutet eine Aufnahme-/Wiedergabeeinheit.
Die Bildaufnahmeeinheit 601 gibt sequentiell in den Vollbildspeicher 606 zu schreibende Signale durch zeilensprungfreie Abtastung ab.
Die Signalverarbeitungseinheit 602 wendet vorbestimmte Prozesse auf zeilensprungfreie Signale S1 an, die aus der Bildaufnahmeeinheit 601 kommen, erzeugt Digitalbildsignale S2 auf der Grundlage der zeilensprungfreien Signale S1 (nachstehend bezeichnet als "digitale Kameraeingangsbildsignale") und gibt diese ab.
Der A/D-Umsetzer 603 dient der Umsetzung von Analogbildsignalen S3, die über den Signaleingangsanschluß J hereinkommen (nachstehend als "analoge Zeileneingangsbildsignale bezeichnet), in Digitalbildsignale S4 (nachstehend als "digitale Zeileneingangsbildsignale" bezeichnet).
Der Bildsignalwähler 604 dient der Auswahl entweder der digitalen Kameraeingangsbildsignale S2 aus der Signalverarbeitungseinheit 602 oder der Digitalzeileneingangsbildsignale S4 aus dem A/D-Umsetzer 603, und der Ausgabe der ausgewählten Bildsignale.
Die Schreibeinheit 605 dient dem Schreiben der ausgewählten Bildsignale S2 oder S4, die der Bildsignalwähler 604 ausgewählt hat, in den Vollbildspeicher 606.
Die Leseeinheit 607 dient dem Lesen der digitalen Kameraeingangsbildsignale S2 in einer Zeilensprungform, wenn die digitalen Kameraeingangsbildsignale S2 in den Vollbildspeicher 606 in zeilensprungfreier Form geschrieben werden, und dem Ausgeben der gelesenen Signale als Standardfernsehsignale S_OUT an eine externe Einrichtung.
Die Aufnahme-/Wiedergabeeinheit 608 komprimiert und codiert Bilddaten, die der Vollbildspeicher 606 speichert, und zeichnet diese auf ein Aufzeichnungsmedium auf, liest die aufgezeichneten Daten, und die gewonnen Bildsignalen werden wiederhergestellt, dekomprimiert, decodiert und abgegeben.
Wenn gemäß dem oben beschriebenen Bildaufnahmegerät die digitalen Kameraeingangsbildsignale S2 in den Vollbildspeicher 606 in zeilensprungfreier Form geschrieben werden, liest die Leseeinheit 607 die geschriebenen Bildsignale in Zeilensprungform aus dem Vollbildspeicher 606 aus und gibt sie an die externe Einrichtung ab. Somit ist es möglich, Standardfernsehsignale S_OUT als Vollbild unter Verwendung vollständiger Bilddaten zu erzeugen, die in einem Vollbild aus der Bildaufnahmeeinheit 601 in zeilensprungfreier Form enthalten sind.
Nach Aufnehmen eines Bewegungsgegenstands oder nach Aufnehmen eines Gegenstands beim Schwenken des Bildaufnahmegerätes wird es möglich, durch Zusammensetzen zweier Teilbilder der Standardfernsehsignale S_OUT, die gewonnen werden durch Auslesen der gespeicherten Bildsignale aus dem Vollbildspeicher 606 in Zeilensprungform, ein hochqualitatives Stehbild ohne Einschnitte und ohne Verzerrung an Kanten aufzuzeichnen sowie ein aufgezeichnetes Bild oder ein Bild, das aufgezeichnet werden soll, auf einem elektronischen Sucher (EVF) oder auf einer allgemeinen Fernsehanzeige darzustellen.
Die Standardfernsehsignale S_OUT können somit erzeugt werden durch Auslesen aus dem Vollbildspeicher 606 durch die Leseeinheit 607, ohne von der Aufnahme-/Wiedergabeeinheit 608 verarbeitet zu werden, und somit kann, wenn die Signale nicht aufgezeichnet werden müssen, ein hochqualitatives Bild direkt ausgegeben werden, das nicht durch Verarbeitungen, wie beispielsweise die Kompression durch die Aufnahme-/Wiedergabeeinheit 608, verschlechtert ist. Folglich ist es auch möglich, ein hochqualitatives Stehbild unter Verwendung dieser Ausgangssignale auszudrucken. Angemerkt sei, daß die Leseeinheit 607, die Bildsignale in Zeilensprungform aus dem Vollbildspeicher 606 ausliest, so gesteuert werden kann, daß sie nicht arbeitet, wenn die Bildsignale aufgezeichnet werden. Indem dies geschieht, ist es möglich, ein Stehbild ohne Verwendung eines Hochgeschwindigkeitszugriffspeichers auszudrucken oder anzuzeigen.
Einzelheiten des Bildaufnahmegerätes nach dem fünften Ausführungsbeispiel sind nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. 20 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Bildaufnahmegerätes nach dem fünften Ausführungsbeispiel darstellt. In 20 bedeutet Bezugszeichen 701 eine CCD, die zeilensprungfreie Bildsignale durch sequentielles Abtasten von Pixeln bei zeilensprungfreier Abtastung abgibt.
Eine Kamerasignalverarbeitungseinheit 702 dient dem Ausführen von Prozessen, wie der Analog-Digital-Umsetzung, der γ-Korrektur, dem Überspringen und der Transformation in Leuchtdichte- und Farbdifferenzsignale, bezüglich der zeilensprungfreien Bildsignale aus der CCD 701.
Bezugszeichen 703 bedeutet einen A/D-Umsetzer zum Umsetzen von Zeileneingangssignalen aus einer externen Einrichtung in Digitalsignale, und Bezugszeichen 704 bedeutet einen Schalter zum Umschalten zwischen Ausgangssignalen aus der Kamerasignalverarbeitungseinheit 702 und den Ausgangssignalen aus dem A/D-Umsetzer 703.
Bezugszeichen 705 bedeutet eine Aufzeichnungsverarbeitungseinheit zum Komprimieren und Codieren digitalumgesetzter Bildsignale und zum Aufzeichnen dieser auf ein Magnetband 707; und Bezugszeichen 706 bedeutet einen Vollbildspeicher, der von der Aufzeichnungsverarbeitungseinheit 705 und einer Wiedergabeverarbeitungseinheit 708 verwendet wird, die später zu erläutern ist.
Bezugszeichen 707 bedeutet ein Magnetband zum Aufzeichnen der Bildsignale, die die Aufzeichnungsverarbeitungseinheit 705 komprimiert und codiert hat; Bezugszeichen 708 bedeutet die Wiedergabeverarbeitungseinheit zum Auslesen der Aufzeichnungsbildsignale sowie zum Ausführen der Dekompression und der Decodierung; Bezugszeichen 709 bedeutet einen Schalter zum selektiven Umschalten zwischen den Wiedergabebildsignalen aus der Wiedergabeverarbeitungseinheit 708 und den eingegebenen Bildsignalen; und Bezugszeichen 710 bedeutet einen D/A-Umsetzer zur Digital-Analog-Umsetzung von Digitalbildsignalen aus dem Schalter 709, um ein Zeilenausgangssignal zu erhalten.
Des weiteren bedeutet Bezugszeichen 711 einen EVF zum Überwachen von Bildsignalen, die als Zeilenausgangssignal abzugeben sind; Bezugszeichen 712 bedeutet digitale Kameraeingangsbildsignale, nachdem diese durch die Kamerasignalverarbeitungseinheit 702 vorbestimmten Prozessen unterzogen wurden; Bezugszeichen 713 bedeutet digitale Zeileneingangsbildsignale, die gewonnen werden durch Analog-Digital-Umsetzung der analogen Zeileneingangsbildsignale; Bezugszeichen 714 bedeutet Eingangsbildsignale, die der Schalter 704 ausgewählt hat; und Bezugszeichen 715 bedeutet Überwachungssignalen zum Bestätigen der digitalen Kameraeingangsbildsignale.
Als nächstes erläutert wird der Betrieb des Bildaufnahmegerätes, das in der oben beschriebenen Weise gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel konfiguriert ist. Bildsignale werden zunächst sequentiell von einem Vollbild aus der CCD 701 mit einer Rate von 30 Vollbildern/s abgegeben und gelangen in die Kamerasignalverarbeitungseinheit 702.
Danach werden die Bildsignale von der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 702 umgesetzt in digitale Kameraeingangsbildsignale 712 und gelangen dann in den Schalter 704. Wenn Bildsignale aus einer externen Einrichtung eingegeben werden, gelangen die eingegebenen Bildsignale in den A/D-Umsetzer 703 und dann als digitale Zeileneingangsbildsignale 713 in den Schalter 704.
Diese beiden Arten von Eingangsbildsignalen sind in den 21A und 21B gezeigt. 21A zeigt die digitalen Kameraeingangsbildsignale 712 aus der Kamerasignalverarbeitungseinheit 702, und alle Bildsignale eines Vollbildes, das heißt von der ersten Zeile bis zur 480-sten Zeile, werden sequentiell durch zeilensprungfreie Abtastung in einer Vollbildperiode ausgelesen (1/30 Sekunden).
21B zeigt die digitalen Zeileneingangsbildsignale 713, die von einer externen Einrichtung kommen. Die digitalen Zeileneingangsbildsignale 713 sind im allgemeinen Fernsehnormsignale, die in Zeilensprungform vorliegen.
Genauer gesagt, hinsichtlich der digitalen Zeileneingangsbildsignale werden Bildsignale ungradzahliger Zeilen (das heißt ungradzahlige Zeilen unter der ersten bis 479-sten Zeile) in einer Teilbildperiode (1/60 Sekunden) gesendet, dann werden die restlichen Bildsignale der gradzahligen Zeilen (das heißt gradzahlige Zeilen unter der zweiten bis 480-sten Zeile) in der nächsten Teilbildperiode gesendet. Angemerkt sei, daß Perioden, die in den 21A und 21B kein Signal enthalten, Austastperioden sind.
Entweder die digitalen Kameraeingangsbildsignale 712 oder die digitalen Zeileneingangsbildsignale 713, die auf den Schalter 704 gelangen, werden von diesem Schalter 704 ausgewählt, und die ausgewählten Bildsignale werden an die Aufzeichnungsverarbeitungseinheit 705 abgegeben. Die Aufzeichnungssignalverarbeitungseinheit 705 schreibt die ausgewählten Bildsignale eines Vollbildes in den Vollbildspeicher 706 und liest dann die Bildsignale beispielsweise mit Blöcken von 8 × 8 Pixeln aus. Danach werden die gelesenen Bildsignale mit DCT, längenvariabler Codierung, Hinzufügen eines Fehlerkorrekturcodes, Modulation zur Aufzeichnung und so weiter verarbeitet und dann auf das Magnetband 707 aufgezeichnet.
Angemerkt sei, daß es erforderlich ist, Blöcke von Bilddaten an verteilten Stellen im Vollbild aus dem Vollbildspeicher 706 auszulesen, um die Codierung (Umordnung) in effizienter Weise auszuführen. Daher muß der Vollbildspeicher 706 die Speicherkapazität zweier Vollbilder aufweisen.
Genauer gesagt, während die ausgewählten Bildsignale 714 in den ersten Vollbildspeicherbereich (Bank 0) vom Speicher 706 eingeschrieben werden, wird ein Bild eines Vollbildes, das im zweiten Vollbildspeicherbereich (Bank 1) gespeichert ist, durch Umordnen ausgelesen. Das in der Bank 1 gespeicherte Bild wird ausgelesen, bevor die nächste Vollbildperiode beginnt, und die Bank 1 wird geleert. Danach werden andere Bildsignale eines Vollbildes in die Bank 1 des nächsten Vollbildes geschrieben, und die Bildsignale, die in die Bank 0 in der vorherigen Vollbildperiode geschrieben wurden, werden durch Umordnen ausgelesen. Die zuvor beschriebene Operation wird wiederholt.
Werden auf das Magnetband 707 geschriebene Bildsignale ausgelesen, führt die Wiedergabeverarbeitungseinheit 708 eine Operation durch, die der Aufzeichnungsoperation entgegengesetzt ist. Zu dieser Zeit wird der Vollbildspeicher 706 als Wiedergabespeicher verwendet, indem er von den Einheiten zur Aufzeichnungsoperation abgetrennt wird.
Die Bildsignale, die Digitalsignale sind, wiedergegeben von der Wiedergabeverarbeitungseinheit 708, gelangen in den D/A-Umsetzer 710 über den Schalter 709 und werden vom D/A-Umsetzer 710 in Analogbildsignale umgesetzt. Danach werden die Analogbildsignale an eine externe Einrichtung abgegeben oder einem EVF zur Anzeige als Beispiel bereitgestellt.
Der Schalter 709 dient dem Umschalten zwischen den wiedergegebenen Bildsignalen, den ausgewählten Bildsignalen 714 und den Monitorbildsignalen 715 und wird festgelegt auf einen Anschluß c, wenn das Lesen aus dem Magnetband 707 erfolgt, und festgelegt auf Anschluß a oder auf Anschluß b, wenn die Aufzeichnung erfolgt oder in anderen Fällen.
Angemerkt sei, daß in einem herkömmlichen Bildaufnahmegerät es grundsätzlich erforderlich ist, einen Signalstrom entsprechend dem zum Schalter 709 eingegebenen Bild einzugeben. Da jedoch die Bildsignale aus der Kamerasignalverarbeitungseinheit 702 (Bildsignale aus der CCD 701) im fünften Ausführungsbeispiel zeilensprungfreie Signale sind, werden die ausgewählten Bildsignale 714, die dem Schalter 709 zugeführt werden, nicht immer direkt auf einem allgemeinen Monitor oder einem EVF darstellbar sein.
Werden die von der CCD 701 aufgenommenen Bildsignale ausgewählt, wird eine Operation ausgeführt, in der die Aufzeichnungsverarbeitungsschaltung 705 aufgewählte Bildsignale ausliest, die in den Vollbildspeicher 706 in der Zeilensprungform geschrieben worden sind, und die ausgelesenen Bildsignale werden dem Anschluß b vom Schalter 709 eingegeben, womit die Monitorsignale 715 beobachtet werden können. Angemerkt sei, daß hinsichtlich der Wiedergabesignale diese immer als Zeilensprungsignale ausgelesen werden, ungeachtet des Formats der Aufzeichnungssignale, womit das obige Problem nicht auftritt.
23 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Konfiguration der Aufzeichnungssignalverarbeitungseinheit 705 und des Vollbildspeichers 706 darstellt. In 23 bedeutet Bezugszeichen 720 einen ersten Schreibadreßgenerator (Zeilensprungform); Bezugszeichen 721 bedeutet einen zweiten Schreibadreßgenerator (zeilensprungfreie Form); Bezugszeichen 722 bedeutet einen ersten Adreßgenerator (Block); und Bezugszeichen 723 bedeutet einen zweiten Leseadreßgenerator (Zeilensprungform).
Schalter 724 dient der Auswahl entweder des Ausgangssignals vom ersten Schreibadreßgenerator 720 oder des Ausgangssignals vom zweiten Schreibadreßgenerator 721.
Ein Multiplexer 725 dient der Auswahl eines der Ausgangssignale vom Schalter 724 aus dem ersten Leseadreßgenerator 722 und aus dem zweiten Leseadreßgenerator 723.
Ein Demultiplexer 726 dient der Verzweigung von Signalen aus dem Vollbildspeicher 706 in Signale, die einer Codierverarbeitungseinheit 727 einzugeben sind, sowie Monitorsignale.
Die Codierverarbeitungseinheit 727 führt Prozesse aus, wie Komprimieren, Codieren, Fehler korrigieren und Demodulieren bezüglich Signalen aus dem Demultiplexer 726.
Der erste Schreibadreßgenerator 720 beziehungsweise der zweite Schreibadreßgenerator 721 erzeugt Adressen für die Zeileneingangsbildsignale und für die Kameraeingangsbildsignale. Eine der obigen Adressen wählt dann der Schalter 724 gemäß der Art der Bildsignale aus, die in den Vollbildspeicher 706 zu speichern sind.
Der erste Leseadreßgenerator 722 erzeugt weiterhin Umordnungs- und Blockadressen zum Codieren und Aufzeichnen, und der zweite Leseadreßgenerator 723 erzeugt Zeilensprungadressen, die zum Auslesen von Bildsignalen aus dem Vollbildspeicher 706 als Monitorsignale dienen.
Diese drei Adressen werden dem Speicher 706 über den Zeitmultiplexer 725 zugeführt, und eine Schreiboperation für den Speicher 706 oder eine Leseoperation aus dem Speicher 706 erfolgt gemäß einer jeden Adresse.
Da im fünften Ausführungsbeispiel zweierlei Arten von Adressen (Block zum Aufzeichnen und Zeilensprungform für Monitorsignale) werden aus den beiden Leseadreßgeneratoren 722 und 723 eingegeben, die Auslesedaten werden getrennt in Daten, die der Codierverarbeitungsschaltung 722 zuzuführen sind, und in Daten der Monitorsignale, vom Demultiplexer 726.
Die zuvor beschriebenen Operationen bezüglich des Speichers sind in den 24A und 24B gezeigt. 24A zeigt einen Fall von Zeileneingangssignalen (Bildsignale werden von einer externen Einrichtung eingegeben), und 24B zeigt einen Fall von Kameraeingangssignalen (Bildsignale werden von der CCD 701 gewonnen). In den 24A und 24B zeigt die Horizontalachse die Zeit, und t0, t1, ... zeigen die Zeit per Teilbild.
Die Vertikalachse zeigt Adressen des Bildspeichers 706 mit der Kapazität zum Speichern von Bildsignalen zweier Vollbilder in zwei Bänken, in die Bank 0 und in die Bank 1.
24A wird zuerst erläutert. Während Eingangssignale in die Bank 0 während einer Vollbildperiode zwischen t0 und t2 geschrieben werden, erfolgt das Umordnen und Unterteilen der Daten in Blöcke zum Codieren, die aus der Bank 1 ausgelesen werden.
In 24A sind die Adressen der umgeordneten Daten ausgedrückt mit einem Schrägstreifenmuster. Angemerkt sei, daß der Grund, weswegen die Adressen in der Bank 0 mit gebrochenen Linien dargestellt sind, darin besteht, daß die Eingangssignale in Zeilensprungform sind und nur Signale der ungeradzahligen Zeilen in der ersten Teilbildperiode zwischen t0 und t1 geschrieben werden, und nur die Signale geradzahliger Zeilen werden in der zweiten Teilbildperiode zwischen t1 und t2 geschrieben. In der nächsten Vollbildperiode zwischen t2 und t4 werden dann die Bänke umgeschaltet, und in gleicher Weise werden Schreib- und Leseoperationen bezüglich der Bänke ausgeführt.
Da unter Bezug auf 24B die Eingangsbildsignale aus der CCD 701 zeilensprungfreie Signale sind, werden Signale eines Vollbildes sequentiell in die Bank 0 geschrieben.
Die Bildsignale werden gleichzeitig aus der Bank 1 in zwei unterschiedlichen Lesearten gelesen. Eine Lesart ist das Umordnen, wie die Leseoperation, die anhand 24A erläutert wurde, und die andere ist das Zeilensprunglesen zum Erzielen der Monitorsignale. Es ist nicht erforderlich, Signale durch Umordnen auszulesen, wenn keine Aufzeichnungsoperation erfolgt.
Angemerkt sei, daß sowohl der erste Schreibadreßgenerator 720 und als auch der zweite Schreibadreßgenerator 723, gezeigt in 23, Zeilensprungadressen erzeugen, und diese werden üblicherweise nicht gleichzeitig verwendet. Folglich ist es möglich, entweder den ersten Schreibadreßgenerator 720 oder den zweiten Leseadreßgenerator 723 fortzulassen und den restlichen sowohl für Zwecke des Schreibens als auch des Lesens zu verwenden.
Ein Innenaufbau der Wiedergabeverarbeitungseinheit 708 ist nicht dargestellt, jedoch sei angemerkt, daß entweder ein Schreibadreßgenerator oder ein Leseadreßgenerator, vorgesehen in der Wiedergabeverarbeitungseinheit 708, entfallen kann, und der restliche dient sowohl dem Zwecke des Schreibens als auch dem Zwecke des Lesens, ebenso wie bei der Aufzeichnungsverarbeitungseinheit 705. Entsprechend dem zuvor beschriebenen Aufbau ist es möglich, ein Stehbild zu überwachen, während gleichzeitig ein Stehbild aufgezeichnet wird.
<Abwandlung vom fünften Ausführungsbeispiel>
25 ist ein Blockdiagramm, das einen Innenaufbau darstellt, der sich von dem in 23 unterscheidet, von der Aufzeichnungssignalverarbeitungseinheit 705 und vom Speicher 706. In der in 23 gezeigten Konfiguration sind ein Datenschreibsystem, ein Datenlesesystem und ein anderes Datenlesesystem erforderlich, wodurch ein Speicher mit hoher Zugriffsgeschwindigkeit erforderlich ist.
Im in 25 gezeigten Aufbau sind ein zweiter Schalter 728 und ein dritter Schalter 729 vorgesehen, und Daten werden entweder zur Aufzeichnung oder zum Erzielen von Monitorsignalen ausgelesen, nicht aber für beides im fünften Ausführungsbeispiel.
Durch Konfigurieren in der zuvor beschriebenen Weise wird die Zugriffsrate auf den Vollbildspeicher 706 in der Aufzeichnungsverarbeitungsschaltung 705 konstant gehalten, wie in 25 gezeigt. Andere Einheiten und Elemente in 25 sind dieselben wie die in 23 gezeigten, und eine Erläuterung dieser entfällt hier.
Nachstehend anhand 26 beschrieben ist der Vollbildspeicher.
26 zeigt ein Beispiel, wenn eine Aufzeichnungsoperation in einer Periode zwischen t2 und t6 ausgeführt wird, und während der Aufzeichnung wird kein Monitorsignal gewonnen. Jedoch wird angenommen, daß die Aufzeichnung eines Stehbildes der Hauptzweck ist, wie ein aus der CCD 701 eingegebenes Bild aussieht, kann von einem Monitor oder einem elektronischen Sucher direkt vor der Aufzeichnung des Stehbildes bestätigt werden, das heißt, bis zur Zeit t2 in diesem Ausführungsbeispiel. Diese Konfiguration ist folglich hinreichend zur Verwendung des Bildaufnahmegerätes in der Praxis. Durch Konfigurieren der Aufzeichnungssignalverarbeitungseinheit 705 wie oben, ist es möglich, Stehbilder ohne Verwendung eines Speichers mit hoher Zugriffsgeschwindigkeit aufzuzeichnen und zu überwachen.
Nach dem fünften Ausführungsbeispiel und dessen zuvor beschriebener Abwandlung werden Signale, die die Bildaufnahmeeinheit durch zeilensprungfreies Abtasten abgegeben hat, sequentiell in einen Vollbildspeicher geschrieben, und zeilensprungfreie, in den Vollbildspeicher geschriebene Signale werden in Zeilensprungform ausgelesen, wodurch es möglich ist, die Lesesignale an eine externe Einrichtung als Fernsehnormsignale abzugeben. Folglich ist es möglich, Bildsignale zu überwachen beim Aufzeichnen oder aufzuzeichnen auf einem elektronischen Sucher oder einem üblichen Fernseher durch effektives Verwenden aller Bilddaten eines Vollbildes aus der Bildaufnahmeeinheit durch zeilensprungfreie Abtastung. Folglich ist es möglich, ein hochqualitatives Stehbild ohne Einschnitte an Kanten und ohne Verzerrung aufzuzeichnen, wenn ein Bewegungsgegenstand aufgenommen wird oder eine Kamera während der Bildaufnahme geschwenkt wird, und ein hochqualitatives Bild auszudrucken, das direkt vom Bildaufnahmegerät ohne Aufzeichnen und Wiedergeben des Bildes bereit steht.
Wie viele weitestgehend unterschiedliche Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung möglich sind, ohne vom Umfang derselben abzuweichen, ergibt sich daraus, daß die Erfindung nicht auf die speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern der Umfang ist in den anliegenden Patentansprüchen festgelegt.
Eine CCD setzt ein auf der Bildoberfläche erzeugtes optisches Bild eines Gegenstands in elektrische Ladungen um und gibt die elektrischen Ladungen aller Lichtempfangspixel sequentiell in einer Abtastoperation in zeilensprungfreier Form ab. Diese Ausgangssignale aus der CCD werden von einem Analog-Digital-Umsetzer in Digitalbildsignale umgesetzt. Eine Kamerasignalverarbeitungseinheit verarbeitet die Digitalbildsignale, wodurch zwei Signalströme erzeugt werden; einer davon hat Digitalvideosignale SV1, die Digitalnormfernsehsignale in Zeilensprungform sind, und der andere Strom hat Signale SV2, die nicht als Digitalvideosignale SV1 aus den Digitalbildsignalen aller Lichtempfangspixel abgegeben werden. Diese beiden Signalströme SV1 und SV2 werden unterschiedlich verarbeitet, abhängig vom Modus, den ein Schalter ausgewählt hat.

Claims

Bildaufnahmegerät, mit: einem Bildaufnahmemittel (1, 201, 401), das eine Vielzahl von Pixeln enthält; einem Ansteuermittel zum Ansteuern des Bildaufnahmemittels zur sequentiellen Abgabe von Signalen einer Vielzahl von Pixeln nach einem zeilensprungfreien Verfahren; und mit einem Moduseinstellmittel (5, 403) zur selektiven Einstellung eines ersten oder eines zweiten Bildaufnahmemodus, gekennzeichnet durch ein Steuermittel (3, 4, 11, 406–414) zum sequentiellen Erzeugen von Bildsignalen eines ungeradzahligen Teilbildes und eines geradzahligen Teilbildes durch Zeilensprung der Signale aus dem Bildaufnahme nach dem zeilensprungfreien Verfahren, wenn das Bildaufnahmemoduseinstellmittel den ersten Bildaufnahmemodus eingestellt hat, und wenn das Moduseinstellmittel den zweiten Bildaufnahmemodus eingestellt hat, Erzeugen von zeilensprungfreien Bildsignalen aus den Signalen des Bildaufnahmemittels nach dem zeilensprungfreien Verfahren.
Bildaufnahmegerät nach Anspruch 1, bei dem der erste Bildaufnahmemodus ein solcher zum Erzielen eines Bewegungsbildes und der zweite Bildaufnahmemodus ein solcher zum Erzielen eines Stehbildes ist.
Bildaufnahmegerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Steuermittel die Bildsignale des ungeradzahligen Teilbildes, erzeugt durch Zeilensprung der Bildsignale im ersten im ersten Bildaufnahmemodus, komprimiert, codiert und im Speicher (6) speichert und die zeilensprungfreien Bildsignale im zweiten Bildaufnahmemodus speichert.
Bildaufnahmegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das weiterhin über ein Anzeigemittel (13) verfügt.