JP2005286829A - 映像信号記録再生システム - Google Patents

Abstract

【課題】 映像信号記録再生装置を２組用いて同期運転することにより従来の２倍のフレーム数の映像信号の記録再生を行い、高精細の動画映像信号を容易に得ることができる映像信号記録再生システムを提供する。
【解決手段】 レンズを通して撮像した光学画像は撮像素子１０２で電気信号とされ、信号処理部１０３で映像信号とされる。このとき撮像素子１０２は６０フレーム／秒の画像を撮像するものとし、信号処理部１０３は、フレーム数においては６０フレーム／秒であることを除けば、水平走査線の数は５２５本などその他はＳＤ（ＮＴＳＣ）方式の標準テレビジョン信号と同じ映像信号を出力するようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は映像信号記録再生システムに関する。

近年、テレビ放送がディジタル化し、受像機が大画面化したことに伴い、映像信号の高画質化が求められている。高画質化の手段のひとつとしてハイビジョンなど画素数を増やして２次元的に高画質化することが行われているが、これと同時に動きを滑らかにするため時間軸方向すなわち１秒あたりの画面数を増やし高画質化することも求められている。
例えば現在の標準テレビジョン信号のひとつである現在のアナログテレビＳＤ（Standard Definition 標準精細度テレビ）方式ではフレーム数は１秒間に３０フレームであるが、これを２倍にした６０フレーム／秒の映像信号を望む声がある。

６０フレーム／秒の映像信号を用いるということは、単にカメラの撮像を６０フレーム／秒で行うだけでなく、これを記録再生する装置も必要となる（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−２６１７５９公報

ところで、高精細画像を得るために専用の記録再生装置の開発を行う方法は、例えば従来の倍速の記録再生であったり、画像圧縮でビットレートを１／２にするといったことが考えられるが、技術的難易度が高く画質や信頼性の劣化につながり、かつ、多額の開発投資が必要であるという問題があった。

上述の特許文献１の提案によれば、既存の圧縮信号処理回路を複数用い、それぞれの出力を切り換えて記録することにより６０フレーム／秒あるいはそれ以上の記録を達成しようとするものである。単位時間的に圧縮率を上げることにより記録フレーム数の増大を達成しており、画質の劣化という問題が残存する。
また、画像の記録再生のみならず、高精細画像の伝送、及び編集に専用システムが必要となり開発コストの増大を招くという問題が、専用システムであるため運用上稼働率が低下するという問題があった。

本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、映像信号記録再生装置を２組用いて同期運転することにより従来の２倍のフレーム数の映像信号の記録再生を行い、高精細の動画映像信号を容易に得ることができる映像信号記録再生システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下に記載の手段よりなる。
すなわち、
入力された映像信号を奇数、偶数フレームに分割し、前記奇数フレームを前記入力映像信号の１／２のフレームレートを有する第１の分割映像信号と、前記偶数フレームを前記入力映像信号の１／２のフレームレートを有する第２の分割映像信号とを出力する映像信号分割手段と、
前記第１の分割映像信号を記録するための第１の記録手段と、
前記第２の分割映像信号を記録するための第２の記録手段と
第１の映像信号を再生するための第１の再生手段と、
第２の映像信号を再生するための第２の再生手段と、
前記第１及び第２の再生手段を同期運転するための制御手段と、
前記再生された第１及び第２の映像信号をそれぞれ奇数フレーム及び偶数フレームとして前記再生された映像信号の２倍のフレームレートを有する映像信号として合成する映像信号合成手段と、
を備えたことを特徴とする映像記録再生システム。

本発明の「映像信号記録再生システム」によれば、従来の映像信号記録再生装置を２組用いて同期運転することにより従来の２倍のフレーム数の映像信号の記録再生を行うものとしたので、従来からの映像信号記録再生装置、編集装置、特殊効果装置や伝送装置などをそのまま使用することができ、、高精細の動画映像信号を容易に得ることができる。
また、新たに専用の映像信号記録再生装置、編集装置、特殊効果装置や伝送装置などの新規開発が不要であり、高精細の動画映像信号を容易に得ることができる。

以下、本発明に係る映像信号記録再生システムの発明を実施するための最良の形態につき、好ましい実施例により説明する。
図１は本実施例に適用される映像信号記録システムを示すシステム構成図、図２は映像信号記録システムの映像信号を示す模式図、図３は本実施例に適用される映像信号再生システムのシステム構成図、図４、図５は映像信号再生システムの映像信号を示す模式図である。図６、図７、図８は本実施例に適用される映像信号編集システムの映像信号を示す模式図である。なお、図１を説明するに当たり、図２の符号を参照することがある。

図１において、１０１は撮像装置で、その内部の１０２はＣＣＤなどの撮像素子、１０３は信号処理部、１０４はタイムコードジェネレータ、１０５は映像信号分割装置である。また、１０６は第１記録装置、１０７は第２記録装置である。
レンズを通して撮像した光学画像は撮像素子１０２で電気信号とされ、信号処理部１０３で映像信号とされる。このとき撮像素子１０２は６０フレーム／秒の画像を撮像するものとし、信号処理部１０３は、フレーム数においては６０フレーム／秒であることを除けば、水平走査線の数は５２５本などその他はＳＤ（ＮＴＳＣ）方式の標準テレビジョン信号と同じ映像信号を出力する。

撮像装置１０１から出力された映像信号は映像信号分割装置１０５で分割される。このときの信号の分割方法を図２の模式図に示す。
信号処理装置１０３から出力された映像信号が図２(a)である。
信号分割装置１０５は、図２（ａ）の信号の奇数フレーム（図２（ａ）の１，３，５，７，９，１１，１３，１５）を抜き出して図２（ｂ）のような第１の分割映像信号とする。この分割映像信号はフレーム数が３０フレーム／秒となるので、ＳＤ（ＮＴＳＣ）方式の標準テレビジョン信号となる。

同様に信号分割装置１０５は、図２（ａ）の信号の偶数フレーム（図２（ａ）の２，４，６，８，１０，１２，１４）を抜き出して図２（ｃ）のような第２の分割映像信号とする。この分割映像信号もまたＮＴＳＣ方式の標準テレビジョン信号となる。
このようにして映像信号分割装置１０５で分割された第１及び第２の分割映像信号は、それぞれ第１記録装置１０６及び第２記録装置１０７に送られる。第１記録装置１０６及び第２記録装置１０７はＳＤ（ＮＴＳＣ）方式の映像信号記録を行うものであるので例えばＤＶ方式のディジタルＶＴＲやハードディスク記録装置など、従来の映像信号記録装置と同じものを用いることができる。

また同時にタイムコードジェネレータ１０４でタイムコードを作成し、ＤＩＶ１０５の分割処理部に送られる。さらにそのタイムコードを、分割した映像信号のフレーム数に合うように変換し、第１記録装置１０６及び第２記録装置１０７に送られる。第１記録装置１０６及び第２記録装置１０７は映像信号とともにタイムコードを記録する。
タイムコードは３０フレーム／秒になるように、図２(ａ)の６０フレーム／秒のタイムコードを、各記録装置に分割した映像信号に対し３０フレーム／秒になる１から３０のタイムコードに変換する。このとき図２(ａ)の偶数フレームか奇数フレームかの判別ができるように、あらかじめＤＩＶ１０５の分割処理部分で分割した映像信号の各Ｖブランキング部にフレームコードも記録する。フレームコードは、奇数フレームは０、偶数フレームは１とする。
このようにして映像信号をふたつの記録装置で記録することができる。

次に上記のようにして記録した映像信号を再生する方法について説明する。図３は映像信号再生システムのシステム構成図である。図３において、３０１は第１再生装置、３０２は第２再生装置、３０３は制御装置、３０４は映像信号合成装置である。
前述の第１記録装置１０６及び第２記録装置１０７で記録したテープなどの記録媒体を、第１再生装置３０１，第２再生装置３０２に装填する。あるいはハードディスクなどに記録した映像信号ファイルを転送する。そして制御装置３０３が第１再生装置３０１及び第２再生装置３０２を再生させる。第１再生装置３０１及び第２再生装置３０２はＳＤ方式の標準テレビジョン信号をそれぞれ出力するとともにタイムコードを制御装置３０３に出力する。制御装置３０３は２つのタイムコード出力をみて第１再生装置３０１及び第２再生装置３０２を同期させて再生する。

一方第１再生装置３０１及び第２再生装置３０２で再生された映像信号は映像信号合成装置３０４に送られ合成される。このときの信号の合成方法を図４の模式図に示す。第１再生装置３０１で再生された映像信号が図４（a)、第２再生装置で再生された映像信号が図４（ｂ）である。
図４（ａ）に示す第１再生装置３０１のＶブランキング部のフレームコードをみて信号が０であれば、映像信号を新しい映像信号の奇数フレーム（図４（ｃ）の１，３，５，７，９，１１，１３，１５）として、フレームコードが１であれば図４（ｂ）に示す第２再生装置の映像信号を新しい映像信号の偶数フレーム（図４（ｃ）の２，４，６，８，１０，１２，１４）として図４（ｃ）に示す新しい映像信号を合成する。
また、フレームコードが挿入されていない映像信号を再生する場合は、図５（ａ）に示す第１再生装置３０１の映像信号を新しい映像信号の奇数フレーム（図５（ｃ）の１，３，５，７，９，１１，１３，１５）として、図５（ｂ）に示す第２再生装置の映像信号を新しい映像信号の偶数フレーム（図４（ｃ）の２，４，６，８，１０，１２，１４）として図４（ｃ）に示す新しい映像信号を合成する。

合成された映像信号は、フレーム数が６０フレーム／秒で、水平走査線の数は５２５本などその他はＳＤ（ＮＴＳＣ）方式の標準テレビジョン信号と同じ映像信号となる。タイムコードについても６０フレーム／秒になるように１から６０のカウントに変換する。
このようにして記録されたふたつの映像信号をひとつの映像信号として再生することができる。

なお、本発明の映像信号記録システムではＳＤ方式の標準テレビジョン信号の映像信号記録装置をそのまま使用することができるので、編集に際してもＳＤ方式の標準テレビジョン信号の編集装置をそのまま使用することができる。
例えば、図６のように第１の記録装置で記録した映像信号を編集装置で従来通り編集し、編集の情報を示すＥＤＬ（Edit Disidion List）を作成する。編集が完了したら、作成したＥＤＬに従って、第２の記録装置で記録した映像信号を自動編集（レンダリング）する。このようにすれば従来の編集機材をそのまま使用することができる。

ここで図６の方法は、第１の記録装置と第２の記録装置が同じ編集となるため、例えばシーンの切り替え時に連続的に変化するワイプ切替などで、なめらかに変化しないことがある。それを解決するために、第１の再生装置と第２の再生装置を映像信号合成装置３０４で合成して６０フレーム／秒の信号を出力出来るようにする。このようにしておけば、６０フレーム／秒に対応した編集機を開発した場合６０フレーム／秒の編集が行える。そのために合成装置はタイムコードを図７のように変換する必要がある。Ｖブランキングにフレームコードが有りかつそれが０の場合の出力映像信号、またはフレームコードがない第１の再生装置の出力映像信号のタイムコード１，２，３，４…２９、３０のフレームは、タイムコード変換で１，３，５,７…５７、５９と付けなおす。Ｖブランキングにフレームコードが有りそれが１の場合の出力映像信号、またはフレームコードがない第２の再生装置の出力映像信号のタイムコード１，２，３，４…２９、３０のフレームは、タイムコード変換で２，４，６,８…６８、６０と付けなおし６０フレーム／秒の画像の並びを出力する。編集は６０フレーム／秒に対応した編集機を使用する。
このようにして、６０フレーム／秒で編集した映像信号は、図２の記録と同様に分割して、第１と第２の記録装置に記録する。

上記図７は６０フレーム／秒に対応した特殊な編集機が必要であるが、これを通常のSDフォーマット３０フレーム／秒の編集機で行えるようにするため下記のようにも対応する。
第１の再生装置と第２の再生装置は、制御装置３０３により同期して再生する。このとき再生のスピードを１／２のスロー再生で行う。第１の再生装置の出力信号またはフレームコードがある場合はフレームコードが０の信号において、１から１５フレームと１６から３０フレームを、１，３，５〜２７、２９と２飛びの奇数のフレームに割り振る。第２の再生装置の出力信号またはフレームコードがある場合はフレームコードが１の信号において、１から１５フレームと１６から３０フレームを、２，４，６〜２８、３０と２飛びの奇数のフレームに割り振る。合成機３０４でタイムコードもこのように変換する。
このようにして割り振り、第１の再生装置と第２の再生装置を合成した信号は、１／２スロー再生であるが、通常ＳＤフォーマットの３０フレーム／秒の連続した信号となる。この映像的にはスロー信号であるが、信号的には通常のＳＤフォーマットと変わりはないので、通常のＳＤフォーマット対応の編集機で編集できる。
さらに編集した内容を記録する場合は、１／２のスロー記録で行い、奇数フレームを第１の記録装置に、偶数フレームを第２の記録装置に記録する。
このようにすれば、６０フレーム／秒の連続信号を１／２スロー信号としてであるが、連続的に編集のレンダリングが行えるようになる。この編集したものを図４もしくは図５のような再生システムを用い通常のスピードで再生することで、６０フレーム／秒の映像信号を出力することができる。

上述のように、２台の再生信号を合成する際に、合成装置はタイムコードを変換するモードとして、図７のような６０フレームカウントし１に戻るモードと、図８のような３０フレームカウントし１に戻るモードも持ち、２つのモードを切り替えられるようにする。
更に映像信号の伝送に関しても標準テレビジョン信号を２チャンネル伝送するのとまったく同じ方法で伝送することができる。

以上の説明は、ＳＤフォーマットを６０フレーム／秒化した例であるが、ＮＴＳＣの５９.９４フレーム／秒、ＰＡＬシステム、さらにはＨＤフォーマットにも応用できることはもちろんである。

本実施例に適用される映像信号記録システムのシステム構成図の一例を示した図である。 本実施例に適用される映像信号記録システムの映像信号を示す模式図である。 本実施例に適用される映像信号再生システムのシステム構成図の一例を示した図である。 本実施例に適用される映像信号再生システムの映像信号を示す模式図である。 本実施例に適用される映像信号再生システムの映像信号を示す模式図である。 本実施例に適用される映像信号編集システムの映像信号を示す模式図である。 本実施例に適用される映像信号編集システムの映像信号を示す模式図である。 本実施例に適用される映像信号編集システムの映像信号を示す模式図である。

符号の説明

１０１ 撮像装置
１０２ 撮像素子
１０３ 信号処理部
１０４ タイムコードジェネレータ
１０５ 映像信号分割装置
１０６ 第１記録装置
１０７ 第２記録装置

Claims (1)

1. 入力された映像信号を奇数、偶数フレームに分割し、前記奇数フレームを前記入力映像信号の１／２のフレームレートを有する第１の分割映像信号と、前記偶数フレームを前記入力映像信号の１／２のフレームレートを有する第２の分割映像信号とを出力する映像信号分割手段と、
   前記第１の分割映像信号を記録するための第１の記録手段と、
   前記第２の分割映像信号を記録するための第２の記録手段と
   第１の映像信号を再生するための第１の再生手段と、
   第２の映像信号を再生するための第２の再生手段と、
   前記第１及び第２の再生手段を同期運転するための制御手段と、
   前記再生された第１及び第２の映像信号をそれぞれ奇数フレーム及び偶数フレームとして前記再生された映像信号の２倍のフレームレートを有する映像信号として合成する映像信号合成手段と、
   を備えたことを特徴とする映像記録再生システム。
   
   

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