JP2000092443A - 記録装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フレーム単位の記録画像を滑らかな動きの連
続画像として再生できようにする。 【解決手段】 撮像素子１０は毎秒６０フレームの画像
を出力する。撮像素子１０の出力は、ＣＤＳ回路１２、
ＡＧＣ回路１４、Ａ／Ｄ変換器１６、カメラ信号処理回
路１８及びフレームメモリ２０を介して、毎秒３０フレ
ームで記録再生回路２６により磁気テープＴに書き込ま
れる。動きベクトル算出回路２４は、記録されないフレ
ームの、記録されたフレームに対する動きベクトルを算
出する。磁気テープＴには回路２４の算出結果も記録さ
れる。分離回路２８は、磁気テープＴから読み出された
フレーム信号をフレームメモリ３０に、動きベクトル信
号をメモリアドレス発生回路３４にそれぞれ供給する。
回路３４は、毎秒６０フレームに不足するフレームにつ
いて、分離回路２８からの動きベクトル信号で指示され
た前フレームのブロック画像がその動きベクトルだけ移
動した画面位置でメモリ３０から読み出されるようにメ
モリ制御回路３２に読み出しアドレスを供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録装置及び撮像
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の画像記録機器の発展は目覚まし
く、ディジタル信号処理を利用した電子スチルカメラ及
びディジタルビデオカメラなどが登場してきている。

【０００３】また、半導体製造プロセスの進化も急速で
あり、半導体撮像素子の小型化及び高密度化が進むと同
時に、従来のＣＣＤ撮像素子のように垂直方向の２画素
の電荷信号を加算して読み出す方式ではなく、加算無し
で１フレーム分全ての画素を読み出せる、所謂、プログ
レッシブスキャンタイプＣＣＤ（以下、全画素読み出し
ＣＣＤ）が登場した。

【０００４】図１１は、全画素読み出しＣＣＤを用いた
単板式ビデオカメラの概略構成ブロック図を示す。撮像
素子１１０は、１ライン読み出しで毎秒６０フレームの
画像を出力できる。撮像素子１１０の出力は、ＣＤＳ回
路１１２により相関二重サンプリングされ、ＡＧＣ回路
１１４により利得調整された後、Ａ／Ｄ変換器１１６に
よりディジタル信号に変換される。

【０００５】カメラ信号処理回路１１８は、Ａ／Ｄ変換
器１１６の出力画像データに、色分離処理、ホワイトバ
ランス調整、輪郭強調及びガンマ変換等の処理を施した
後、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ，Ｃｒに変換し、例えば
点順次化して出力する。この時の出力画像の時間レート
は、毎秒６０フレームである。

【０００６】カメラ信号処理回路１１８から出力される
画像データは、メモリ制御回路１２２からの書き込み制
御信号に従ってフレームメモリ１２０に書き込まれる。
フレームメモリ１２０に記憶された画像データは、メモ
リ制御回路１２２からの読み出し制御信号に従って読み
出され、記録再生回路１２４より磁気テープＴ上にフレ
ーム単位で記録される。

【０００７】図１２に示す装置では、記録レートが毎秒
３０フレームであるので、メモリ制御回路１２２は、図
１２に示すように、カメラ信号処理回路１１８から出力
される毎秒６０フレームの画像信号をコマ落としし、毎
秒３０フレームにしてフレーム・メモリ１２０に書き込
む。例えば、奇数フレームのみを記録する場合には、奇
数フレームがカメラ信号処理回路１１８から出力されて
いる期間、メモリ制御回路１２２はフレームメモリ１２
０に書き込み制御信号を印加して、カメラ信号処理回路
１１８の出力する画素データを順次、フレームメモリ１
２０に書き込ませる。他方、メモリ制御回路１２２は、
偶数フレームがカメラ信号処理回路１２２から出力され
ている期間、フレームメモリ１２０に読み出し制御信号
を印加してフレームメモリ１２０から記憶画素データを
順次、読み出させ、記録再生回路１２４に出力する。

【０００８】ここで、記録再生回路１２４は、ＤＣＴ及
び可変長符号化等、周知のブロック符号化を用いて画像
データを圧縮符号化し、磁気テープＴ上に形成した多数
のトラックに記録する。

【０００９】このように記録された画像情報は、再生さ
れ、記録時に対応した方法で復号され、図１３に示すよ
うに、１／６０秒に１フレーム分を１／６０秒おきに順
次読み出され、メモリ制御回路１２８による書き込み制
御の下でフレームメモリ１２６に書き込まれる。メモリ
制御回路１２８は、フレームメモリ１２６に記憶される
各フレームを、毎秒６０フレームのレートで、２回ず
つ、テレビ信号生成回路１３０に読み出す。即ち、フレ
ーム・メモリ１２６により、毎秒３０フレームの動画信
号を毎秒６０フレームの動画信号に変換する。テレビ信
号生成回路１３０は、フレームメモリ１２６からの画像
信号を順次、ＮＴＳＣ方式のような標準テレビジョン方
式に変換して出力端子１３２から外部に出力する。

【００１０】図１４は、図１１に示す従来例で、毎秒６
０フィールドのインターレース画像を記録する場合のタ
イミング図を示す。インターレース画像の場合は、奇数
番目のフレームの奇フィールド及び偶フィールドをフレ
ーム画像として記録する。

【００１１】メモリ制御回路１２２は、カメラ信号処理
回路１１８から奇フレームが出力されている期間は、フ
レームメモリ１２０にその奇フレームの奇フィールド及
び偶フィールドを順次書き込ませる。逆に、カメラ信号
処理回路１１８から奇フレームが出力されている期間、
メモリ制御回路１２２は、フレームメモリ１２０に読み
出し制御信号を出力して、記憶されているフィールド信
号を順次読み出させ、記録する。

【００１２】このように記録されたフィールド画像は、
再生され、図１５に示すように、毎秒６０フィールドの
レートで順次、読み出され、メモリ制御回路１２８によ
る書き込み制御の下でフレームメモリ１２６に書き込ま
れる。メモリ制御回路１２８は、フレームメモリ１２６
に記憶される各フィールドを、毎秒６０フィールドのレ
ートでテレビ信号生成回路１３０に読み出す。テレビ信
号生成回路１３０は、フレームメモリ１２６からの画像
信号を順次、ＮＴＳＣ方式のような標準テレビジョン方
式に変換して出力端子１３２から外部に出力する。

【００１３】このように、全画素読み出し撮像素子を用
いたビデオカメラ及び再生装置は、従来の１フィールド
期間である１／６０秒に１フレームの画像を得ることが
でき、毎秒３０フレームの動画を再生できる。これによ
り、垂直解像度が高く、動きぶれの無い又は少ない動画
像を記録再生できるようになった

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のビデオ
カメラでは、カメラ出力は毎秒６０フレームであるのに
も関わらず、記録側のフォーマットで毎秒３０フレーム
としなければならないので、毎秒６０フレームの再生を
するには同じフレームを２度繰り返さなければならず、
動画としての滑らかさに欠けるという欠点があった。

【００１４】また、インターレース画像としてフレーム
画をフィールド画に分割して記録した場合、垂直解像度
は高くなるものの、再生時に、特に動きの大きい被写体
がぎくしゃくとしてしまい、動画としての滑らかさに欠
けるという欠点があった。

【００１５】本発明は、このような不都合を解消した記
録装置及び撮像装置を提示することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決のための手段】本発明に係る記録装置は、
プログレッシブスキャンタイプの撮像素子を用いて得ら
れた画像信号を入力する入力手段と、前記入力画像信号
中所定の画面の画像信号と前記所定の画面以外の他の画
面の画像信号との間の動きベクトルを検出する動きベク
トル検出手段と、前記所定のフレームの画像信号と前記
動きベクトル検出手段により検出された動きベクトルと
を記録媒体に記録する記録手段とを備えることを特徴と
する。

【００１７】本発明に係る撮像装置は、プログレッシブ
スキャンタイプの撮像素子を用いて画像信号を発生する
撮像手段と、前記入力画像信号中所定の画面の画像信号
と前記所定の画面以外の他の画面の画像信号との間の動
きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、前記所
定のフレームの画像信号と前記動きベクトル検出手段に
より検出された動きベクトルとを記録する記録手段とを
備えることを特徴とする。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００１９】図１は、本発明の第１実施例の概略構成ブ
ロック図を示す。撮像素子１０は、撮像素子１１０と同
様に、１ライン読み出しで毎秒６０フレームの画像を出
力できる。撮像素子１０の出力は、ＣＤＳ回路１２によ
り相関二重サンプリングされ、ＡＧＣ回路１４により利
得調整された後、Ａ／Ｄ変換器１６によりディジタル信
号に変換される。カメラ信号処理回路１８は、Ａ／Ｄ変
換器１６の出力画像データに、色分離処理、ホワイトバ
ランス調整、輪郭強調及びガンマ変換等の処理を施した
後、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ，Ｃｒに変換し、例えば
点順次化して出力する。この時の出力画像の時間レート
は、毎秒６０フレームである。

【００２０】カメラ信号処理回路１８から出力される画
像データは、メモリ制御回路２２からの書き込み制御信
号に従ってフレームメモリ２０に書き込まれる。カメラ
信号処理回路１８から出力される画像データはまた、動
きベクトル算出回路２４にも印加される。動きベクトル
算出回路２４は、フレームメモリ２０に記憶されなかっ
たフレームの、フレームメモリ２０に記憶されたフレー
ムに対する動きベクトルを算出する。

【００２１】フレームメモリ２０に記憶された画像デー
タは、メモリ制御回路２２からの読み出し制御信号に従
って読み出され、記録再生回路２６により磁気テープＴ
上にフレーム単位で記録される。また、記録再生回路２
６は、動きベクトル算出回路２４の算出結果（即ち、コ
マ落としされたフレームの動きベクトル）も磁気テープ
Ｔに記録する。動きベクトルは、例えば、磁気テープＴ
の各ヘリカル・トラックにおけるサブコードエリア又は
ＶＡＵＸ（ビデオ付加情報）などの補助記録エリアに記
録される。

【００２２】図２は、本実施例の記録系のタイミング図
を示す。記録再生回路２６により記録するレートが毎秒
３０フレームであるので、メモリ制御回路２２は、図２
に示すように、カメラ信号処理回路１８から出力される
毎秒６０フレームの画像信号をコマ落としし、毎秒３０
フレームにしてフレーム・メモリ２０に書き込む。例え
ば、奇数フレームのみを記録する場合には、奇数フレー
ムがカメラ信号処理回路１８から出力されている期間、
メモリ制御回路２２はフレームメモリ２０に書き込み制
御信号を印加して、カメラ信号処理回路１８の出力する
画素データを順次、フレームメモリ２０に書き込ませ
る。他方、メモリ制御回路２２は、偶数フレームがカメ
ラ信号処理回路１８から出力されている期間、フレーム
メモリ２０に読み出し制御信号を印加してフレームメモ
リ２０から記憶画素データを順次、読み出させ、記録再
生回路２６により記録する。なお、記録再生回路２６
は、図１１に示す記録再生回路と同様に、画像データを
圧縮符号化して記録する。

【００２３】動きベクトル算出回路２４の概略構成を図
３に示す。図４は、その動作説明例を示す。本実施例で
は、画像の輪郭信号を２値化してブロックごとに動きベ
クトルを算出する２値化ブロックマッチング法を使用す
る。

【００２４】カメラ信号処理回路１８から出力される現
在のフレーム信号は入力端子４０から輪郭検出回路４２
に入力する。輪郭検出回路４２は、入力信号から輪郭成
分のみを抽出し、２値化回路４４は、輪郭検出回路４２
から出力される輪郭成分を、その信号レベルに従い
‘０’又は‘１’の２値信号に変換する。２値化回路４
４の出力、即ち、２値化された輪郭成分は、メモリ４６
に記憶されると共に、相関演算回路５０に入力する。

【００２５】相関演算回路５０は、現フレームより１つ
前のフレームから抽出された２値化輪郭成分（図４
（ａ））を内蔵メモリに保持する。メモリ制御回路４８
は、ブロックマッチング法に従い、前フレーム内を定め
られた検出範囲内でメモリ４６から読み出して行き（図
４（ｃ））、それと同時に、現フレームの対象ブロック
（図４（ｂ））もメモリ４６から読み出していく。相関
演算回路５０は、ブロック単位に現フレームと前フレー
ムの相関演算を行い、その演算結果を動きベクトル検出
回路５２及び相関値検出回路５４に供給する。

【００２６】動きベクトル検出回路５２は、現フレーム
に対して相関値が最小となる前フレームのブロックを探
索し、その相対的なずれを動きベクトルとして出力す
る。相関値検出回路５４は、ある対象ブロックに対する
相関値演算の結果のうち、最大相関値、最小相関値及び
平均相関値を保持し、定められた検出範囲での相関値演
算が終了すると、そのブロックの最大相関値、最小相関
値及び平均相関値を出力する。

【００２７】動きベクトル決定回路５６は、動きベクト
ル検出回路９５２で検出された動きベクトルの有効性
を、相関値検出回路５４で得られた最大相関値、最小相
関値及び平均相関値によって判断した上で、動きベクト
ル算出結果を出力端子５８に出力する。

【００２８】このようにして得られた動きベクトル信号
は、画像内のブロック数相当のデータ量で済むので、補
助記録エリアに記録できるほど十分に小さなものにな
る。

【００２９】次に、このように記録された動画の再生動
作を説明する。動きベクトル信号分離回路２８は、記録
再生回路２６により再生されたフレーム信号及び動きベ
クトル信号を相互に分離し、フレーム信号をフレームメ
モリ３０に、動きベクトル信号をメモリアドレス発生回
路３４にそれぞれ供給する。フレームメモリ３０はメモ
リ制御回路３２の制御下で、動きベクトル信号分離回路
２８からのフレーム信号を記憶する。ここで磁気テープ
Ｔ２６に記録される信号、並びにフレームメモリ３０の
入力信号及び出力信号の関係の模式図を図５に示す。な
お、本実施例で記録する信号は毎秒３０フレームであ
り、各フレームは毎秒６０フレームのレートでフレーム
メモリ３０に格納される。

【００３０】図５に示す例では、奇フレーム信号のみが
記録されているので、偶フレームについては、直前の奇
フレーム信号に、これと一緒に記録されていた当該偶フ
レームの動きベクトル信号を適用して、図４（ｄ）に示
すように、偶フレームに相当するフレーム信号を生成す
る。即ち、メモリアドレス発生部３４は、分離回路２８
からの動きベクトル信号で指示された前フレームのブロ
ック画像がその動きベクトルだけ移動した画面位置でフ
レームメモリ３０から読み出されるようにメモリ制御回
路３２に読み出しアドレスを供給する。メモリ制御回路
３２は、これに応じて、フレームメモリ３０に記憶され
ているフレーム画像のうち、メモリアドレス発生回路３
４が指示したブロック画像の部分を動きベクトルだけ動
かした位置で読み出す。このようして、動きベクトルと
前フレームから、現フレーム信号が生成される。

【００３１】テレビ信号生成回路３６は、フレームメモ
リ３０から読み出された信号を順次、コンポジット信号
に変換し、出力端子３８から外部に出力する。

【００３２】本実施例では、毎秒３０フレームの画像デ
ータと、毎秒３０フレームの動きベクトルから毎秒６０
フレームの画像を再生でき、既存の動画記録フォーマッ
トを利用しつつ、全画素読み出し撮像素子で撮像した高
解像度で滑らかな動きの動画像を記録再生できる。

【００３３】図６は、本発明の第２実施例の概略構成ブ
ロック図を示す。撮像素子２１０は、撮像素子１０，１
１０と同様に、１ライン読み出しで毎秒６０フレームの
画像を出力できる。撮像素子２１０の出力は、ＣＤＳ回
路２１２により相関二重サンプリングされ、ＡＧＣ回路
２１４により利得調整された後、Ａ／Ｄ変換器２１６に
よりディジタル信号に変換される。カメラ信号処理回路
２１８は、Ａ／Ｄ変換器２１６の出力画像データに、色
分離処理、ホワイトバランス調整、輪郭強調及びガンマ
変換等の処理を施した後、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ，
Ｃｒに変換し、例えば点順次化して出力する。この時の
出力画像の時間レートは、毎秒６０フレームである。

【００３４】カメラ信号処理回路２１８から出力される
画像データは、メモリ制御回路２２２からの書き込み制
御信号に従ってフレームメモリ２２０に書き込まれる。
カメラ信号処理回路２１８から出力される画像データは
また、動きベクトル算出回路２２４にも印加される。動
きベクトル算出回路２２４は、動きベクトル算出回路２
４と同様の構成からなり、フレームメモリ２２０に記憶
されなかったフィールドの、フレームメモリ２２０に記
憶されたフィールドに対する動きベクトルを算出する。

【００３５】フレームメモリ２２０に記憶された画像デ
ータは、メモリ制御回路２２２からの読み出し制御信号
に従って読み出され、記録再生回路２２６によりフィー
ルド単位で記録される。但し、カメラ信号処理回路２１
８の出力画像レートが毎秒６０フレームであるのに対
し、本実施例の記録レートが毎秒６０フィールドである
ので、１フレームおきにフレームをコマ落としする。こ
のとき、記録再生回路２２６は、先の実施例と同様に、
動きベクトル算出回路２２４の算出結果（即ち、コマ落
としされたフィールドの動きベクトル）も記録する。動
きベクトルは、例えば、磁気テープＴ上の各トラックの
サブコードエリア又はＶＡＵＸなどの補助記録エリアに
記録される。

【００３６】図７は、図６に示す実施例の記録系のタイ
ミング図を示す。記録レートが毎秒３０フレーム又は毎
秒６０フィールドであるので、メモリ制御回路２２２
は、図７に示すように、カメラ信号処理回路２１８から
出力される毎秒６０フレームの画像信号をコマ落とし
し、毎秒６０フィールドにしてフレーム・メモリ２２０
に書き込む。例えば、奇数フレームの奇フィールド及び
偶フィールドを記録する場合には、奇数フレームがカメ
ラ信号処理回路２１８から出力されている期間、メモリ
制御回路２２２はフレームメモリ２２０に書き込み制御
信号を印加して、カメラ信号処理回路２１８の出力する
画素データを順次、フレームメモリ２２０に書き込ませ
る。他方、メモリ制御回路２２２は、偶数フレームがカ
メラ信号処理回路２１８から出力されている期間、フレ
ームメモリ２２０に読み出し制御信号を印加してフレー
ムメモリ２２０から奇フィールド及び偶フィールドの画
素データを順次、読み出し、記録再生回路２２６に出力
する。

【００３７】フレーム信号を記録した後、コマ落としさ
れたフレーム信号の偶フィールドの動きベクトル信号
が、対応するフレーム信号が記録される複数の各トラッ
クのサブコードエリア又はＶＡＵＸなどの補助記録エリ
アに記録される。

【００３８】次に、このように記録された動画の再生動
作を説明する。動きベクトル信号分離回路２２８は、再
生されたフィールド信号及び動きベクトル信号を相互に
分離し、フィールド信号をフレームメモリ２３０に、動
きベクトル信号をメモリアドレス発生回路２３４にそれ
ぞれ供給する。

【００３９】モード設定回路２３１は、記録再生回路２
２６からの毎秒３０フレームの画像信号を、毎秒６０フ
ィールドのインターレース画像信号（以下、通常動画信
号という。）として再生するか、毎秒３０フレームのノ
ンインターレース画像信号（以下、プログレッシブ動画
信号という。）として再生するかをメモリ制御回路２３
２に設定する。メモリ制御回路２３２は、モード設定回
路２３１により設定された再生モードと、メモリアドレ
ス発生回路２３２からのアドレス信号に応じてフレーム
メモリ２３０を図８に示すように制御する。

【００４０】図８に示す例では、奇フレームの奇フィー
ルド及び偶フィールド信号のみが記録されているので、
プログレッシブ動画再生では、メモリ制御回路２３２
は、図８に示すように、フレームメモリ２３０に記憶さ
れた奇フィールド及び偶フィールド信号を、順次読み出
す。

【００４１】通常動画再生では、メモリアドレス発生回
路２３４は、偶フレームの偶フィールドに相当するとこ
ろで、動きベクトル信号で指示された前フレームの偶フ
ィールドのブロック画像をフレームメモリ２３０から読
み出すように、メモリ制御回路２３２に読み出しアドレ
スを送る。メモリ制御回路２３２は、フレームメモリ２
３０に記憶されているフレーム画像のうち、メモリアド
レス発生回路２３４が指示したブロック画像の部分を読
み出し（図４（ｄ）参照）、これにより、動きベクトル
と前フレームの偶フィールドから現フレーム信号の偶フ
ィールドが生成される。

【００４２】テレビ信号生成回路２３６は、フレームメ
モリ２３０から読み出された信号を順次、コンポジット
信号に変換し、出力端子２３８から外部に出力する。

【００４３】このように、本実施例では、全画素読み出
し撮像素子を用いたビデオカメラにおいて、毎秒３０フ
レームの画像データと毎秒３０フレームの動きベクトル
からプログレッシブ動画及び通常動画のいずれも再生す
ることが可能となる。フォーマットを崩すことなく、全
画素読み出し撮像素子で撮像した高解像度の動画像と滑
らかな動きの動画像を記録再生できる。

【００４４】図９は、本発明の第３実施例の概略構成ブ
ロック図を示す。撮像素子３１０は、撮像素子１０，１
１０，２１０と同様に、１ライン読み出しで毎秒６０フ
レームの画像を出力できる。撮像素子３１０の出力は、
ＣＤＳ回路３１２により相関二重サンプリングされ、Ａ
ＧＣ回路３１４により利得調整された後、Ａ／Ｄ変換器
３１６によりディジタル信号に変換される。カメラ信号
処理回路３１８は、Ａ／Ｄ変換器３１６の出力画像デー
タに、色分離処理、ホワイトバランス調整、輪郭強調及
びガンマ変換等の処理を施した後、輝度信号Ｙと色差信
号Ｃｂ，Ｃｒに変換し、例えば点順次化して出力する。
この時の出力画像の時間レートは、毎秒６０フレームで
ある。

【００４５】カメラ信号処理回路３１８から出力される
画像データは、メモリ制御回路３２２からの書き込み制
御信号に従ってフレームメモリ３２０に書き込まれる。
カメラ信号処理回路３１８から出力される画像データは
また、動きベクトル算出回路３２４にも印加される。動
きベクトル算出回路３２４は、動きベクトル算出回路２
４と同様の構成からなり、フレームメモリ３２０に記憶
されなかったフレームの、フレームメモリ３２０に記憶
されたフレームに対する動きベクトルを算出し、記録再
生回路３２６ｂに出力する。

【００４６】フレームメモリ３２０に記憶された画像デ
ータは、メモリ制御回路３２２からの読み出し制御信号
に従って読み出され、記録再生回路３２６ａにより磁気
テープＴ上にフレーム単位で記録される。

【００４７】図２は、図９に示す実施例の記録系のタイ
ミング図をも示している。図９に示す実施例では、記録
レートが毎秒３０フレームであるので、メモリ制御回路
３２２は、図２に示すように、カメラ信号処理回路３１
８から出力される毎秒６０フレームの画像信号をコマ落
としし、毎秒３０フレームにしてフレーム・メモリ３２
０に書き込む。例えば、奇フレームのみを記録する場合
には、奇フレームがカメラ信号処理回路３１８から出力
されている期間、メモリ制御回路３２２はフレームメモ
リ３２０に書き込み制御信号を印加して、カメラ信号処
理回路３１８の出力する画素データを順次、フレームメ
モリ３２０に書き込ませる。他方、メモリ制御回路３２
２は、偶フレームがカメラ信号処理回路３１８から出力
されている期間、フレームメモリ３２０に読み出し制御
信号を印加してフレームメモリ３２０から記憶画素デー
タを順次、読み出し、記録再生回路３２６ａに出力す
る。

【００４８】また、記録再生回路３２６ｂは、動きベク
トル算出回路３２４から出力される動きベクトル（即
ち、コマ落としされたフレームの動きベクトル）を、磁
気テープＴが収納されるカセットに一体的に設けられた
半導体メモリＭに記録する。

【００４９】次に、このように記録された動画の再生動
作を説明する。記録再生回路３２６ａから出力されたフ
レーム信号はフレームメモリ３３０に入力され、記録再
生回路３２６ｂから出力された動きベクトル信号はメモ
リアドレス発生回路３３４に入力される。フレームメモ
リ３３０はメモリ制御回路３３２の制御下で、記録再生
回路３２６ａからのフレーム信号を記憶する。記録再生
回路３２６ａ，３２６ｂにより記録される信号、並びに
フレームメモリ３３０の入力信号及び出力信号の関係
は、図５に示す模式図と同じになる。なお、本実施例で
記録される信号は毎秒３０フレームであり、各フレーム
は毎秒６０フレームのレートでフレームメモリ３３０に
格納される。

【００５０】図５に示す例では、奇フレーム信号のみが
記録されているので、偶フレームについては、直前の奇
フレーム信号に、これとリンクして記録再生回路３２６
ｂによりメモリＭに記録されていた当該偶フレームの動
きベクトル信号を適用して、図４（ｄ）に示すように、
偶フレームに相当するフレーム信号を生成する。即ち、
メモリアドレス発生回路３３４は、記録再生回路３２６
ｂからの動きベクトル信号で指示された前フレームのブ
ロック画像がその動きベクトルだけ移動した画面位置で
フレームメモリ３３０から読み出されるようにメモリ制
御回路３３２に読み出しアドレスを供給する。メモリ制
御回路３３２は、これに応じて、フレームメモリ３３０
に記憶されているフレーム画像のうち、メモリアドレス
発生回路３３４が指示したブロック画像の部分を動きベ
クトルだけ動かした位置で読み出す。即ち、動きベクト
ルと前フレームから、現フレーム信号が生成される。

【００５１】テレビ信号生成回路３３６は、フレームメ
モリ３３０から読み出された信号を順次、コンポジット
信号に変換し、出力端子３３８から外部に出力する。

【００５２】本実施例では、毎秒３０フレームの画像デ
ータと、毎秒３０フレームの動きベクトルから毎秒６０
フレームの画像を再生でき、既存の動画記録フォーマッ
トを利用しつつ、全画素読み出し撮像素子で撮像した高
解像度で滑らかな動きの動画像を記録再生できる。

【００５３】図１０は、本発明の第４実施例の概略構成
ブロック図を示す。撮像素子４１０は、撮像素子１０，
１１０，２１０，３１０と同様に、１ライン読み出しで
毎秒６０フレームの画像を出力できる。撮像素子４１０
の出力は、ＣＤＳ回路４１２により相関二重サンプリン
グされ、ＡＧＣ回路４１４により利得調整された後、Ａ
／Ｄ変換器４１６によりディジタル信号に変換される。
カメラ信号処理回路４１８は、Ａ／Ｄ変換器４１６の出
力画像データに、色分離処理、ホワイトバランス調整、
輪郭強調及びガンマ変換等の処理を施した後、輝度信号
Ｙと色差信号Ｃｂ，Ｃｒに変換し、例えば点順次化して
出力する。この時の出力画像の時間レートは、毎秒６０
フレームである。

【００５４】カメラ信号処理回路４１８から出力される
画像データは、メモリ制御回路４２２からの書き込み制
御信号に従ってフレームメモリ４２０に書き込まれる。
カメラ信号処理回路４１８から出力される画像データは
また、動きベクトル算出回路４２４にも印加される。動
きベクトル算出回路４２４は、動きベクトル算出回路２
２４と同様に、フレームメモリ４２０に記憶されなかっ
たフィールドの、フレームメモリ４２０に記憶されたフ
ィールドに対する動きベクトルを算出する。

【００５５】フレームメモリ４２０に記憶された画像デ
ータは、メモリ制御回路４２２からの読み出し制御信号
に従って読み出され、記録再生回路４２６ａにより磁気
テープＴ上にフィールド単位で記録される。但し、カメ
ラ信号処理回路４１８の出力画像レートが毎秒６０フレ
ームであるのに対し、記録レートが毎秒６０フィールド
であるので、１フレームおきにフレームをコマ落としす
る。記録再生回路４２６ａは、記録再生回路３２６ａと
同様に、磁気テープ上にデータを記録再生し、記録再生
回路４２６ｂは、記録再生回路３２６ｂと同様に、カセ
ットに設けられた半導体メモリＭに対してデータを記録
再生する。

【００５６】図７は、図１０に示す実施例の記録系のタ
イミング図にもなっている。記録レートが毎秒３０フレ
ーム又は毎秒６０フィールドであるので、メモリ制御回
路４２２は、図７に示すように、カメラ信号処理回路４
１８から出力される毎秒６０フレームの画像信号をコマ
落としし、毎秒６０フィールドにしてフレーム・メモリ
４２０に書き込む。例えば、奇フレームの奇フィールド
及び偶フィールドを記録する場合には、奇フレームがカ
メラ信号処理回路４１８から出力されている期間、メモ
リ制御回路４２２はフレームメモリ４２０に書き込み制
御信号を印加して、カメラ信号処理回路４１８の出力す
る画素データを順次、フレームメモリ４２０に書き込ま
せる。他方、メモリ制御回路４２２は、偶フレームがカ
メラ信号処理回路４１８から出力されている期間、フレ
ームメモリ４２０に読み出し制御信号を印加してフレー
ムメモリ４２０から奇フィールド及び偶フィールドの画
素データを順次、読み出し、記録再生回路４２６ａに出
力する。

【００５７】一方、記録再生回路４２６ｂが、動きベク
トル算出回路４２４の算出結果（即ち、コマ落としされ
たフレームの偶フィールドの動きベクトル）をメモリＭ
に記録する。

【００５８】次に、記録された動画の再生動作を説明す
る。記録再生回路４２６ａから出力されたフィールド信
号はフレームメモリ４３０に入力され、記録再生回路４
２６ｂから出力された動きベクトル信号はメモリアドレ
ス発生回路４３４に入力される。

【００５９】モード設定回路４３１は、再生された毎秒
３０フレームの画像信号を、毎秒６０フィールドのイン
ターレース画像信号（通常動画信号）として再生する
か、毎秒３０フレームのノンインターレース画像信号
（プログレッシブ動画信号）として再生するかをメモリ
制御回路４３２に設定する。メモリ制御回路４３２は、
モード設定回路４３１により設定された再生モードと、
メモリアドレス発生回路４３４からのアドレス信号に応
じてフレームメモリ４３０を図８に示す例と同様に制御
する。

【００６０】図８に示す例では、奇フレームの奇フィー
ルド及び偶フィールド信号のみが記録されているので、
プログレッシブ動画再生では、メモリ制御回路４３２
は、図８に示すように、フレームメモリ４３０に記憶さ
れた奇フィールド及び偶フィールド信号を、順次読み出
す。

【００６１】通常動画再生では、メモリアドレス発生回
路４３４は、偶フレームの偶フィールドに相当するとこ
ろで、動きベクトル信号で指示された前フレームの偶フ
ィールドのブロック画像をフレームメモリ４３０から読
み出すように、メモリ制御回路４３２に読み出しアドレ
スを送る。メモリ制御回路４３２は、フレームメモリ４
３０に記憶されているフレーム画像のうち、メモリアド
レス発生回路４３４が指示したブロック画像の部分を読
み出す（図４（ｄ）参照）。これにより、動きベクトル
と前フレームの偶フィールドから現フレーム信号の偶フ
ィールドが生成される。

【００６２】テレビ信号生成回路４３６は、フレームメ
モリ４３０から読み出された信号を順次、コンポジット
信号に変換し、出力端子４３８から外部に出力する。

【００６３】このように、図１０に示す実施例では、全
画素読み出し撮像素子を用いたビデオカメラにおいて、
毎秒３０フレームの画像データと毎秒３０フレームの動
きベクトルからプログレッシブ動画及び通常動画のいず
れも再生することが可能となる。フォーマットを崩すこ
となく、全画素読み出し撮像素子で撮像した高解像度の
動画像と滑らかな動きの動画像を記録再生できる。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、本発明によれば、プログレッシブ
スキャンタイプの撮像素子からの画像信号の一部の画像
信号しか記録できない場合であっても、高精細な再生画
像を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例の概略構成ブロック図で
ある。

【図２】 図１に示す実施例の記録系のタイミング図で
ある。

【図３】 動きベクトル算出回路２４の概略構成ブロッ
ク図である。

【図４】 動きベクトル算出回路２４の動作説明例であ
る。

【図５】 記録再生回路２６に記録される信号、並びに
フレームメモリ３０の入力信号及び出力信号の関係の模
式図である。

【図６】 本発明の第２実施例の概略構成ブロック図で
ある。

【図７】 図６に示す実施例の記録系のタイミング図で
ある。

【図８】 図６に示す実施例の再生動作のタイミング図
である。

【図９】 本発明の第３実施例の概略構成ブロック図で
ある。

【図１０】 本発明の第４実施例の概略構成ブロック図
である。

【図１１】 従来例の概略構成ブロック図をである。

【図１２】 従来例の記録タイミング図である。

【図１３】 従来例の再生タイミング図である。

【図１４】 従来例で毎秒６０フィールドのインターレ
ース画像を記録する場合のタイミング図である。

【図１５】 図１４の記録信号を再生する際のタイミン
グ図である。

【符号の説明】

１０：撮像素子 １２：ＣＤＳ回路 １４：ＡＧＣ回路 １６：Ａ／Ｄ変換器 １８：カメラ信号処理回路 ２０：フレームメモリ ２２：メモリ制御回路 ２４：動きベクトル算出回路 ２６：記録再生回路 ２８：動きベクトル信号分離回路 ３０：フレームメモリ ３２：メモリ制御回路 ３４：メモリアドレス発生回路 ３６：テレビ信号生成回路 ３８：出力端子 ４０：入力端子 ４２：輪郭検出回路 ４４：２値化回路 ４６：メモリ ４８：メモリ制御回路 ５０：相関演算回路 ５２：動きベクトル検出回路 ５４：相関値検出回路 ５６：動きベクトル決定回路 ５８：出力端子 １１０：撮像素子 １１２：ＣＤＳ回路 １１４：ＡＧＣ回路 １１６：Ａ／Ｄ変換器 １１８：カメラ信号処理回路 １２０：フレームメモリ １２２：メモリ制御回路 １２４：記録再生回路 １２６：フレームメモリ １２８：メモリ制御回路 １３０：テレビ信号生成回路 １３２：出力端子 ２１０：撮像素子 ２１２：ＣＤＳ回路 ２１４：ＡＧＣ回路 ２１６：Ａ／Ｄ変換器 ２１８：カメラ信号処理回路 ２２０：フレームメモリ ２２２：メモリ制御回路 ２２４：動きベクトル算出回路 ２２６：記録再生回路 ２２８：動きベクトル信号分離回路 ２３０：フレームメモリ ２３２：メモリ制御回路 ２３４：メモリアドレス発生回路 ２３６：テレビ信号生成回路 ２３８：出力端子 ３１０：撮像素子 ３１２：ＣＤＳ回路 ３１４：ＡＧＣ回路 ３１６：Ａ／Ｄ変換器 ３１８：カメラ信号処理回路 ３２０：フレームメモリ ３２２：メモリ制御回路 ３２４：動きベクトル算出回路 ３２６ａ，３２６ｂ：記録再生回路 ３３０：フレームメモリ ３３２：メモリ制御回路 ３３４：メモリアドレス発生回路 ３３６：テレビ信号生成回路 ３３８：出力端子 ４１０：撮像素子 ４１２：ＣＤＳ回路 ４１４：ＡＧＣ回路 ４１６：Ａ／Ｄ変換器 ４１８：カメラ信号処理回路 ４２０：フレームメモリ ４２２：メモリ制御回路 ４２４：動きベクトル算出回路 ４２６ａ，４２６ｂ：記録再生回路 ４３０：フレームメモリ ４３１：モード設定回路 ４３２：メモリ制御回路 ４３４：メモリアドレス発生回路 ４３６：テレビ信号生成回路 ４３８：出力端子

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログレッシブスキャンタイプの撮像素
   子を用いて得られた画像信号を入力する入力手段と、 前記入力画像信号中所定の画面の画像信号と前記所定の
   画面以外の他の画面の画像信号との間の動きベクトルを
   検出する動きベクトル検出手段と、 前記所定のフレームの画像信号と前記動きベクトル検出
   手段により検出された動きベクトルとを記録媒体に記録
   する記録手段とを備えることを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 前記入力画像信号はノンインターレース
   の複数のフレームからなり、前記動きベクトル検出手段
   は所定のフレームの画像信号と前記所定のフレーム以外
   の他のフレームの画像信号との間の動きベクトルを検出
   することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 【請求項３】 前記入力画像信号は互いにインターレー
   スした複数のフィールドからなり、前記動きベクトル検
   出手段は所定のフィールドの画像信号と前記所定のフィ
   ールド以外の他のフィールドの画像信号との間の動きベ
   クトルを検出することを特徴とする請求項１に記載の記
   録装置。
4. 【請求項４】 前記記録手段は前記所定の画面の画像信
   号と前記動きベクトルとを同一の記録媒体に記録するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
5. 【請求項５】 前記記録手段は前記所定の画面の画像信
   号を磁気テープ上に形成された複数のトラックの所定エ
   リアに記録し、当該画面に対応した動きベクトルを当該
   画面の画像信号が記録される複数のトラックの前記所定
   エリア以外の他のエリアに記録することを特徴とする請
   求項１に記載の記録装置。
6. 【請求項６】 前記記録手段は前記所定の画面の画像信
   号を第１の記録媒体に記録し、前記動きベクトルを第２
   の記録媒体に記録することを特徴とする請求項１に記載
   の記録装置。
7. 【請求項７】 前記記録媒体から前記所定の画面の画像
   信号と前記動きベクトルとを再生する再生手段と、 前記再生された所定の画面の画像信号と動きベクトルと
   を用いて前記他の画面の画像信号を生成する生成手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
8. 【請求項８】 前記生成手段は前記再生された所定画面
   の画像信号を記憶するメモリを有し、前記動きベクトル
   に基づいて前記メモリからの前記画像信号の読み出しア
   ドレスを決定することを特徴とする請求項７に記載の記
   録装置。
9. 【請求項９】 前記記録手段は前記画像信号の情報量を
   圧縮する圧縮手段を有することを特徴とする請求項１に
   記載の記録装置。
10. 【請求項１０】 プログレッシブスキャンタイプの撮像
    素子を用いて画像信号を発生する撮像手段と、 前記入力画像信号中所定の画面の画像信号と前記所定の
    画面以外の他の画面の画像信号との間の動きベクトルを
    検出する動きベクトル検出手段と、 前記所定のフレームの画像信号と前記動きベクトル検出
    手段により検出された動きベクトルとを記録する記録手
    段とを備えることを特徴とする撮像装置。