JP2006148494A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルムのような視覚効果をもった映像を、ＮＴＳＣ方式の受像機やＶＣＲ装置などで違和感なく表示させることができる映像信号処理装置の提供。
【解決手段】入力される映像を光電変換により電荷に変換してフィールド毎に蓄積したうえで、蓄積した電荷をフィールド毎に出力するＣＣＤ１０１と、ＣＣＤ１０１における前記電荷の蓄積時間を調整するシャッターパルスをＣＣＤ１０１に供給するシャッターパルス発生器１０９と、前記シャッターパルスによる電荷蓄積時間の調整量をフィールド単位で変動可能に制御する変動制御器１０４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディジタル化した映像信号の画像変換を行う映像信号処理装置に関する。

映画などのようにフィルムで撮影した映像や、それと同等のフレーム数（２４フレーム／秒）で撮像するＣＣＤ装置で作製された映像信号を、ＮＴＳＣ方式のＴＶ受像機に表示したり、あるいはＶＣＲ（ＶＩＤＥＯ ＣＡＳＳＥＴＴＥ ＲＥＣＯＲＤＥＲ）等の記録装置に記録できるようにする映像フォーマット変換がある。このような映像フォーマット変換の一例として、２：３プルダウン方式や２：３：３：２プルダウン方式が知られている。プルダウン方式の映像フォーマット変換では、入力側と出力側とでそれぞれ独立した同期系でフォーマット変換を行うことで、フォーマット変換後の映像の視認感をなめらかにしたものが知られている。（特許文献１参照）
このような映像フォーマット変換を実施することで、２４フレーム／秒で構成されるプログレッシブ映像信号（以下、２４Ｐ映像信号という）を、ＮＴＳＣ方式のＴＶ受像機やＶＣＲ装置などの、６０フィールド／秒で構成されるインターレース映像信号（以下、６０Ｉ映像信号という）に精度良く変換することができる。そうすることで、６０Ｉ映像信号でありながら、映画のフィルム（２４Ｐ映像信号）のような視覚効果を得ることができる。

２：３：３：２プルダウン方式の映像変換の一例について図１２、図１３を参照して説明する。

図１２は、２４Ｐ映像信号を６０Ｉ映像信号に変換する映像信号処理装置の構成を示す映像ブロック図である。図１２において、７１は２４Ｐ映像信号の入力端子、７２は２４Ｐ映像信号のフレーム同期信号の入力端子、７３は６０Ｉ映像信号のフレーム同期信号の入力端子、７４、７５はフレームメモリ、７６はフレームメモリの書き込み・読み出し制御器、７７はメモリ出力選択器、７８はプルダウン制御器、７９は６０Ｉ映像信号の出力端子である。

図１３は、図１２の構成を用いて２：３：３：２プルダウン変換を実施した場合のタイミング図である。図１３において、８１は２４Ｐ映像信号のフレーム同期信号のタイミングを示し、８２は２４Ｐ映像信号のタイミングを示し、８３はフレームメモリ７４の書き込み制御タイミングを示し、８４はフレームメモリ７５の書き込み制御タイミングを示し、８５は６０Ｉ映像信号のフレーム同期信号のタイミングを示し、８６は６０Ｉ映像信号のタイミングを示す。

まず、入力端子７１に入力された２４Ｐ映像信号がフレームメモリ７４、７５にそれぞれ書き込まれる。このとき、書き込み・読み出し制御器７６は、入力端子７２に入力された２４Ｐ映像信号のフレーム同期信号に従って、２４Ｐ映像信号のフレームごとに書き込み先（フレームメモリ７４、７５）を切り替えて書き込む。プルダウン制御器７８は、入力端子７３に入力された６０Ｉ映像信号のフレーム同期信号に基づいて、書き込み・読み出し制御器７６を用いて、フレームメモリ７４、７５の読み出し制御を行う。さらに、プルダウン制御器７８は、フレームメモリ７４、７５から読み出した映像信号をメモリ出力選択器７７で選択しながら出力する。６０Ｉ映像信号に変換された映像信号は、メモリ出力選択器７７から出力端子７９を介して出力される。

以下、さらに詳細に説明する。図１３の２４Ｐ入力映像信号８２において、時間的に連続する４フレームは順にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと表されている。この４フレームを、時間軸を合わせながら６０Ｉ映像信号に変換する場合を説明する。

まず、２４Ｐ入力映像信号８２を、フレーム同期信号８１に基づいてフレームメモリ７４、７５に書き込む。すなわち、フレーム同期信号８１に基づいてフレームメモリ７４の書き込み制御信号８３とフレームメモリ７５の書き込み制御信号８４とを生成する。そのうえで、書き込み制御信号８３に基づいて２４Ｐ映像信号のフレーム同期信号８１がＨＩＧＨのときに２４Ｐ入力映像信号８２をフレームメモリ７４に書き込む。一方、書き込み制御信号８４に基づいて２４Ｐ映像信号のフレーム同期信号８１がＬＯＷのときに２４Ｐ入力映像信号８２をフレームメモリ７５に書き込む。

次に、フレームメモリ７４、７５に格納した映像信号を、以下に示すように順次読み出すことで、６０Ｉ映像信号８６を生成する。すなわち、６０Ｉ映像信号８６の第１フレームでは、２４Ｐ入力映像信号８２のフレームＡを奇数ラインからなるフィールドＡｏと偶数ラインからなるフィールドＡｅとに分離したうえで、分離したフィールドＡｏ、Ａｅを６０Ｉ映像信号８６の第１フレームとして読み出す。

同様に６０Ｉ映像信号８６の第２フレームでは、２４Ｐ入力映像信号８２のフレームＢを奇数ラインからなるフィールドＢｏと偶数ラインからなるフィールドＢｅとに分離したうえで、分離したフィールドＢｏ、Ｂｅを６０Ｉ映像信号８６の第２フレームとして読み出す。

６０Ｉ映像信号８６の第３フレームでは、２４Ｐ入力映像信号８２のフレームＢを奇数ラインからなるフィールドＢｏと偶数ラインからなるフィールドＢｅとに分離するとともに、２４Ｐ入力映像信号８２のフレームＣを奇数ラインからなるフィールドＣｏと偶数ラインからなるフィールドＣｅとに分離したうえで、分離したフィールドＢｏとフィールドＣｅとからフレームを構成し、構成したフレームを６０Ｉ映像信号８６の第３フレームとして読み出す。

６０Ｉ映像信号８６の第４フレームでは、２４Ｐ入力映像信号８２のフレームＣを奇数ラインからなるフィールドＣｏと偶数ラインからなるフィールドＣｅとに分離したうえで、分離したフィールドＣｏ、Ｃｅを６０Ｉ映像信号８６の第４フレームとして読み出す。

６０Ｉ映像信号８６の第５フレームでは、２４Ｐ入力映像信号８２のフレームＤを奇数ラインからなるフィールドＤｏと偶数ラインからなるフィールドＤｅとに分離したうえで、分離したフィールドＤｏ、Ｄｅを６０Ｉ映像信号８６の第５フレームとして読み出す。

このようにして２４Ｐ映像信号の各フレームを、フィールドに分離させた状態で読み出したうえで、各フレームのフィールドを、２フィールド（Ａｏ：Ａｅ）→３フィールド（Ｂｏ：Ｂｅ：Ｂｏ）→３フィールド（Ｃｅ：Ｃｏ：Ｃｅ）→２フィールド（Ｄｏ：Ｄｅ）→…という繰り返し周期（以下、２：３：３：２周期という）に基づいて一部重複させた状態で順次読み出すことで、２４Ｐ映像信号を６０Ｉ映像信号に変換する。

図１２の装置構成では、２４Ｐ映像信号の連続する４つのフレームＡ〜Ｄが、所定のフィールド（上述の例ではＢｏ、Ｃｅ）を一部重複させた状態で順次配置されることで６０Ｉ映像信号に変換される。その際の各フレームのフィールド配置周期が、２（Ａフレームは重複なし）：３（ＢフレームはＢｏ重複）：３（ＣフレームはＣｅ重複）：２（Ｄフレームは重複なし）となるため、このような変換方式が２：３：３：２プルダウン方式と呼ばれる。

一方、２４Ｐ映像信号の各フレームは、６０Ｉ映像信号における２フィールド→３フィールド→２フィールド→３フィールド→…という繰り返し周期（以下、２：３周期という）に基づいて順次読み出しながら６０Ｉ映像信号に変換される場合もあり、このような変換方式は２：３プルダウン方式と呼ばれる。

従来の構成においては、次の課題を有する。２４Ｐ映像信号は、映画フィルムにおいて汎用される映像フォーマットである。６０Ｉ映像信号は、テレビジョン放送の標準的な映像フォーマットの一例である。そのため、２４Ｐ映像信号を、２：３プルダウン方式等の変換フォーマットで６０Ｉに映像信号に変換することで、テレビジョン放送の標準的な表示映像において、映画フィルムと同等の視覚効果を得ることができる。
特開２００３−２８４００７号

昨今、アマチュアのビデオ映像作家が取り扱うビデオシステム等において上述の視覚効果と同等の視覚効果を発現させたいとう要望が出ている。しかしながら、上述の視覚効果を６０Ｉ映像信号等の汎用フォーマットにおいて発現させるためには、入力映像源として２４Ｐ映像信号が必要となるが、２４Ｐ映像信号を得るためにはフィルムに記録された撮影映像データそのもの、もしくは２４Ｐ映像信号を撮影可能な撮影装置が必要となる。

さらに、２４Ｐ映像信号を６０Ｉ映像信号に変換するには、２：３：３：２プルダウン方式などのフォーマット変換が実施されるが、そのようなフォーマット変換装置の構成要素として２つのフレームメモリを必要とする。また、そのフレームメモリに対する書き込み／読み出し制御、特に読み出し制御が複雑になる。さらには、２４Ｐ映像信号から６０Ｉ映像信号への変換におけるタイミング制御（フレーム同期）が必要になる。このように、フォーマット変換は、回路規模の増大、コストアップ、制御の複雑化を伴う。

したがって、本発明の主たる目的は、フィルムで撮影した映像や、それと同等のフレーム数で撮像する撮影装置で作成した映像信号を必要とすることなく簡単な構成と制御方式とによって、フィルムのような視覚効果をもった映像を、ＮＴＳＣ方式の受像機やＶＣＲ装置などで違和感なく表示させることができる映像信号処理装置を提供することである。

上記の課題を解決するために本発明の映像信号処理装置は、入力される映像を光電変換により電荷に変換してフィールド毎に蓄積したうえで、蓄積した電荷をフィールド毎に出力するＣＣＤと、前記ＣＣＤにおける前記電荷の蓄積時間を調整するシャッターパルスを前記ＣＣＤに供給するシャッターパルス発生器と、前記シャッターパルスによる電荷蓄積時間の調整量をフィールド単位で変動可能に制御する変動制御器と備える。

本発明によれば、入力源における視覚効果と同等の視覚効果を出力映像信号に擬似的に発現させることができる。これにより、本発明はフィルム等における視覚効果を、ＮＴＳＣ方式の受像機やＶＣＲ装置などにおいて違和感なく擬似的に表示可能な映像信号を生成することができる。しかも、本発明は、このような効果を、簡単な回路構成と制御方式とでもって実現することができる。

（第１の具体例）
以下、本発明の第１の具体例について図１〜図５を参照して説明する。図１は、本具体例の映像信号処理装置を示す。図２〜図５は本具体例の画像変換の様子を示すタイミング図である。

図１において、１０１は入力映像を光電変換する撮像素子であるＣＣＤを示し、１０２はＮＴＳＣ方式用の同期信号（１／６０秒周期）を生成する同期信号発生器を示し、１０３は同期信号に従ってＣＣＤ１０１に蓄積された電荷を読み出すためのパルスを生成する制御パルス発生器を示し、１０４はＣＣＤ１０１の電荷蓄積時間を制御する変動制御器を示し、１０５は映像信号のフィールド数をカウントする巡回カウンタを示し、１０６はＣＣＤ１０１の電荷蓄積時間の調整値を設定する第１のシャッターパルスタイミング発生器を示し、１０７はＣＣＤ１０１の電荷蓄積時間の調整値を設定する第２のシャッターパルスタイミング発生器を示し、１０８は２：３プルダウンシーケンス、２：３：３：２プルダウン方式等に従ってシャッターパルスタイミングを切り替える切替器を示し、１０９はシャッターパルスタイミングに従ってシャッターパルスを生成するシャッターパルス発生器を示す。

図２等の本願発明の説明に供するタイミングチャートにおいて、符号２０１は、６０Ｉ映像信号のフレーム同期信号を示し、２０２は、ＣＣＤ１０１の出力映像信号を示し、２０３は巡回カウンタ１０５が出力する巡回カウント値を示し、２０４は制御パルス発生器１０３が出力する読み出しパルス（その発生タイミング）を示し、２０５はシャッターパルス発生器１０９が出力するシャッターパルス（その発生タイミング）を示し、２０６はＣＣＤ１０１の電荷蓄積量を示し、２０７は６０Ｉ出力映像信号の電荷蓄積時間（秒）を示す。

変動制御器１０４は、巡回カウンタ１０５と第１のシャッターパルスタイミング発生器１０６と第２のシャッターパルスタイミング発生器１０７と切替器１０８とから構成される。

第１のシャッターパルスタイミング発生器１０６は、シャッターパルス２０５の第１の生成タイミングを指示するタイミング信号（以下、第１のタイミング信号Ｔ１という）を生成して出力する。第１のタイミング信号Ｔ１は、切替器１０８を介してシャッターパルス発生器１０９に供給される。

第２のシャッターパルスタイミング発生器１０７は、シャッターパルス２０５の第２の生成タイミングを指示するタイミング信号（以下、第２のタイミング信号Ｔ２という）を出力する。第２のタイミング信号Ｔ２は、切替器１０８を介してシャッターパルス発生器１０９に供給される。

巡回カウンタ１０５は、同期信号発生器１０２が出力するフレーム同期信号２０１を計数することで、出力映像信号２０２のフィールド数を順次カウントする。

切替器１０８は、第１のタイミング信号Ｔ１（第１のシャッターパルスタイミング発生器１０６の出力）、第２のタイミング信号Ｔ２（第２のシャッターパルスタイミング発生器１０７の出力）、およびタイミング信号無出力とをフレーム同期信号２０１に同期して切り替えてシャッターパルス発生器１０９に出力する。その際、切替器１０８は、巡回カウンタ１０５が出力するフィールドカウント値を参照して切り替えを行う。

シャッターパルス発生器１０９は、切替器１０８から供給される第１、第２のタイミング信号Ｔ１、Ｔ２、およびタイミング信号無出力に基づいてシャッターパルス２０５を生成して、ＣＣＤ１０１に出力する。

シャッターパルス発生器１０９は、切替器１０８から供給される第１、第２のタイミング信号Ｔ２およびタイミング信号無出力とに基づいて、シャッターパルス２０５を順次生成してＣＣＤ１０１に出力する。なお、タイミング信号無出力のタイミングでは、シャッターパルス発生器１０９は、シャッターパルスを出力しない。

以下、本具体例の映像信号処理装置の動作が図２〜図１は５を参照して説明する。まず、シャッタースピードをフィールド周期である１／６０秒に固定した状態で、フィルム映像を表示する際に生じる視覚効果を、２：３プルダウン方式における映像変換周期で６０Ｉ映像信号に擬似的に発生させる場合における制御について説明する。

なお、上記フィルム映像を表示する際に生じる視覚効果を、以下、フィルム映像効果といい、上記２：３プルダウン方式における映像変換周期を、以下、２：３プルダウン周期といい、６０Ｉ映像信号に２：３プルダウン周期でフィルム映像効果を擬似的に発生させるモードを、以下、２：３プルダウン擬似視覚効果モードという。

ここで、シャッタースピードをフィールド周期である１／６０秒に固定するのは、上記視覚効果（フリッカ）を回路負担少なく効率よく実施するためである。

２：３プルダウン擬似視覚効果モードを実施する場合、巡回カウンタ１０５は、５フィールド毎にカウント値をゼロに戻す周回カウントを繰り返す。また、第１のシャッターパルスタイミング発生器１０６は、第１のタイミング信号Ｔ１を出力する。ここで、第１のタイミング信号Ｔ１はフレーム同期信号２０１における１／６０秒ごとの周期点Ｓから１／３００秒経過後にパルスを生成することを示す。

このような第１のタイミング信号Ｔ１に基づいて、シャッターパルス発生器１０９はシャッターパルス２０５を生成する。第１のタイミング信号Ｔ１に基づいて生成されるシャッターパルス２０５のパルス領域では、ＣＣＤ１０１の電荷蓄積時間は、１／７５秒となる。以下、その動作の詳細が説明される。

同期信号発生器１０２は、１／６０秒周期のフレーム同期信号２０１を生成して変動制御器１０４に供給するとともに、水平／垂直方向同期パルスを生成して制御パルス発生器１０３に供給する。水平／垂直方向同期パルスはフレーム同期信号２０１に同期する。

制御パルス発生器１０３はＣＣＤ１０１に蓄積された電荷（映像）を読み出すための読み出しパルス２０４と、電荷をＣＣＤ１０１から出力させるための転送パルスとを生成する。これらのパルスは、同期信号発生器１０２が出力する水平／垂直方向同期パルスに基づいて生成される。読み出しパルス２０４は、１／６０秒周期に生成され、そのパルス発生タイミングは、フレーム同期信号２０１のパルス立上がりタイミングと立下りタイミングとに一致する。

ＣＣＤ１０１は、光電変換により電荷（映像）を生成し、生成した電荷を読み出しパルス２０４に同期してＣＣＤ１０１内の転送用バッファ（図示省略）に転送して蓄積する。ＣＣＤ１０１は、蓄積した電荷を転送用バッファに転送することで、その蓄積電荷量は初期状態（空）に戻る。転送用バッファに蓄積された電荷は、垂直／水平方向転送パルスに同期して転送用バッファから、１フィールド時間単位で出力される。

このように、６０Ｉ映像信号では、映像信号の読み出し転送は、フレーム同期信号２０１に同期して１／６０秒毎に行われる。ここで、この映像信号処理装置では、変動制御器１０４（具体的には切替器１０８）から供給される第１のタイミング信号Ｔ１または第２のタイミング信号Ｔ２に基づいてシャッターパルス発生器１０９がシャッターパルス２０５を生成して、ＣＣＤ１０１に供給する。

シャッターパルス２０５はＣＣＤ１０１の電荷蓄積時間を強制的に変更する蓄積時間調整信号である。具体的には、シャッターパルス２０５は、ＣＣＤ１０１で蓄積している電荷を転送用バッファに転送することなく、強制的に基板電位（接地電位）に放出することを指示する信号である。したがって、各フィールド時間単位では、シャッターパルス２０５が出力されたのちそのフィールド時間単位が終了するまでの時間長の間のみ電荷がＣＣＤ１０１に蓄積される。

第１のタイミング信号Ｔ１に基づいて生成されるシャッターパルス２０５のパルス領域（以下、第１のパルス領域Ｐ１という）は、出力映像に視覚効果（フリッカ）を付与することを目的としてパルス設定される。第１のパルス領域Ｐ１は、映像信号処理装置（ＣＣＤ１０１）のシャッタースピード（露光時間）に対応して設定される。

具体的には、第１のパルス領域Ｐ１は、電荷蓄積時間がシャッタースピードの時間長を増減してなる時間長になるようにパルス設定される。すなわち、シャッタースピードが１／６０秒に設定される場合、例えば、第１のパルス領域Ｐ１では、フレーム同期信号２０１におけるフィールド時間単位（１／６０秒）毎の各周期点Ｓから１／３００秒経過後にパルスが生成される。これにより、シャッターパルス２０５における第１のパルス領域Ｐ１の生成タイミングでは、ＣＣＤ１０１の電荷蓄積時間は、１／６０秒 − １／３００秒 ＝ ４／３００秒 ＝ １／７５秒となる。なお、第１のパルス領域Ｐ１における各パルスはフレーム同期信号２０１に比して格段にパルス幅の狭い短パルスから構成される。

第２のタイミング信号Ｔ２に基づいて生成されるシャッターパルス２０５のパルス領域（以下、第２のパルス領域Ｐ２という）は、この映像信号処理装置（ＣＣＤ１０１）のシャッタースピード（露光時間）に相当する時間長に、ＣＣＤ１０１の電荷蓄積時間がなるようにパルス設定される。シャッタースピードは、フィールド時間単位である１／６０秒（６０Ｉ映像信号の場合）を最長設定時間長とし、装置の機構上、実現可能として設定されている最短露光時間（１／１０００秒など）を最短設定時間長として設定される。たとえば、シャッタースピードが１／３６０秒に設定される場合、シャッターパルス２０５の第２のパルス領域Ｐ２では、フレーム同期信号２０１における１／６０秒ごとの周期点Ｓから５／３６０秒経過後にパルスが生成される。そのため、シャッターパルス２０５の第２のパルス領域Ｐ２の生成タイミングでは、ＣＣＤ１０１の電荷蓄積時間は、１／６０秒 − ５／３６０秒 ＝ １／３６０秒となり、シャッタースピードと同等値となる。なお、第２のパルス領域Ｐ２における各パルスはフレーム同期信号２０１に比して格段にパルス幅の狭い短パルスから構成される。

シャッターパルス２０５は、上述のように設定された第１、第２のシャッターパルス領域Ｐ１、Ｐ２それぞれが連続する複数フィールドに対応された状態で時間軸上で交互に配置された信号構成となる。

ここで、シャッタースピードを６０Ｉ映像信号のフィールド周期である１／６０秒に固定する場合、シャッターパルス２０５における第２のパルス領域Ｐ２では、そのパルス周期は、読み出しパルス２０４と同周期でかつ同期したものとなる。読み出しパルス２０４に基づいてＣＣＤ１０１の蓄積電荷が転送用バッファに転送されると、ＣＣＤ１０１の電荷は初期状態（空）に戻る。そのため、シャッタースピードを１／６０秒に固定した状態では、シャッターパルス２０５における第２のパルス領域Ｐ２のパルスが有する機能を読み出しパルス２０４に代行させることができる。

上記着眼点に基づき、シャッタースピードを１／６０秒に固定する場合、第２のシャッターパルスタイミング発生器１０７は、第２のタイミング信号Ｔ２を出力してもよいし、出力しなくてもよい。第２のタイミング信号Ｔ２を出力しない場合、回路負担を少なくすることができる。以下の説明では、第２のタイミング信号Ｔ２を出力しない場合の制御を説明する。

第１シャッターパルスタイミング発生器１０６はＣＣＤ１０１の電荷蓄積時間が１／７５秒になる第１のタイミング信号Ｔ１を生成して切替器１０８に出力する。具体的には、第１のタイミング信号Ｔ１は、フレーム同期信号２０１における１／６０秒ごとの周期点Ｓから１／３００秒経過後にシャッターパルス２０５のパルスが生成されることを指示するタイミング信号となる。

この映像信号処理装置では、第２シャッターパルスタイミング発生器１０７は、第２のタイミング信号Ｔ２を生成しない。ただし、第２のシャッターパルスタイミング発生器１０７は、ＣＣＤ１０１における電荷蓄積時間が１／６０秒になる第２のタイミング信号Ｔ２を生成して切替器１０８に出力してもよい。

巡回カウンタ１０５は図２の６０Ｉ映像信号のフレーム同期信号２０１の立上り立下りエッジでカウントアップして５フィールドで巡回するカウンタ値を切替器１０８に供給する。切替器１０８は２：３プルダウンフィールドシーケンスに従い、巡回カウンタ１０５のカウント値が”５”、”１”であるタイミングでは、第１のタイミング信号Ｔ１（第１のシャッターパルスタイミング発生器１０６の出力）を選択してシャッターパルス発生器１０９に出力する。カウント値が”２”、”３”、”４”であるタイミングでは、切替器１０８は、タイミング信号無出力を選択してシャッターパルス発生器１０９にタイミング信号を出力しない。

なお、第２のシャッターパルスタイミング発生器１０７において、ＣＣＤ１０１における電荷蓄積時間が１／６０秒になる第２のタイミング信号Ｔ２を生成している場合、カウント値が”２”、”３”、”４”であるタイミングにおいて切替器１０８は、第２のタイミング信号Ｔ２（第２のシャッターパルスタイミング発生器１０７の出力）を選択してシャッターパルス発生器１０９に出力する。

シャッターパルス発生器１０９は、変動制御部１０４から供給される第１、第２のタイミング信号Ｔ２（この場合は第１のタイミング信号Ｔ１とタイミング信号無出力）に基づいてシャッターパルス２０５を生成してＣＣＤ１０１に供給する。具体的には、巡回カウンタ１０５のカウント値が”５”、”１”であるタイミングにおいては、フレーム同期信号２０１における１／６０秒ごとの周期点Ｓから１／３００秒経過後にパルスが立ち上がる一方、それ以外のタイミングにおいてはまったくパルスが立ち上がらない信号形態のシャッターパルス２０５が生成されてＣＣＤ１０１に供給される。ＣＣＤ１０１に供給されるシャッターパルス２０５は、連続する複数フィールドにそれぞれ対応された第１、第２のシャッターパルス領域Ｐ１、Ｐ２が時間軸上で交互に配置された信号構成となる。

このように、シャッターパルス発生器１０９を制御する変動制御器１０４は、連続する５フィールド単位で周期的にシャッターパルス制御を行い、５フィールド単位における第１番目、第２番目に位置する第（１×ｎ）、第（２×ｎ）フィールドでは、第１のシャッターパルス（第１のパルス領域Ｐ１）を設定し、５フィールド単位における第３番目、第４番目、第５番目に位置する第（３×ｎ）、第（４×ｎ）、第（５×ｎ）フィールドでは、第２のシャッターパルス（第２のパルス領域Ｐ２）を設定する。なお、上記ｎは自然数である。

このようなパルス形状を備えたシャッターパルス２０５が供給されたＣＣＤ１０１では、巡回カウント値２０３が”１”、”５”を示すフィールド（出力映像信号２０２における第１、第２、第６、第７、…フィールド）においては、フィールドの時間長１／６０秒より短い１／７５秒の間、電荷が蓄積されたのち出力される。また、巡回カウント値２０３が”２”、”３”、”４”を示すフィールド（出力映像信号２０２における第３〜５、第８〜第１０、…フィールド）においては、フィールドの時間長と同等の１／６０秒の間、電荷が蓄積されたのち出力される。

これにより、出力映像信号２０２では、第１、第２フィールドの映像と、第３〜５フィールドの映像との間に輝度の相違が生じ、その結果として、フィルム映像効果（フリッカ）が６０Ｉ映像信号に２：３プルダウン周期で擬似的に発生する。

次に、シャッタースピードをフィールド周期である１／６０秒に固定した状態で、フィルム映像効果を、２：３：３：２プルダウン方式における映像変換周期で６０Ｉ映像信号に擬似的に発生させる場合における制御について説明する。

なお、上記２：３：３：２プルダウン方式における映像変換周期を、以下、２：３：３：２プルダウン周期といい、６０Ｉ映像信号に２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果を擬似的に発生させるモードを、以下、２：３：３：２プルダウン擬似視覚効果モードという。

２：３：３：２プルダウン擬似視覚効果モードを実施する場合、巡回カウンタ１０５は、１０フィールド毎にカウント値をゼロに戻す周回カウントを繰り返す。なお、第１、第２のシャッターパルスタイミング発生器１０６、１０７で生成する第１、第２のタイミング信号Ｔ１、Ｔ２の制御は、２：３プルダウン方式擬似視覚効果モードを実施する場合と同様である。以下、２：３プルダウン方式擬似視覚効果モードを実施する場合と相違して、本モードを実施する場合の特徴となる点を説明する。

巡回カウンタ１０５は図３の６０I映像信号のフレーム同期信号２０１の立上り立下りエッジでカウントアップして１０フィールドで巡回するカウンタ値を切替器１０８に供給する。切替器１０８は２：３：３：２プルダウンフィールドシーケンスに従い、巡回カウンタ１０５のカウント値が”１０”、”１”、”５”、”６”、”７”であるタイミングでは、第１のタイミング信号Ｔ１（第１のシャッターパルスタイミング発生器１０６の出力）を選択してシャッターパルス発生器１０９に出力する。一方、カウント値が”２”、”３”、”４”、”８”、”９”であるタイミングでは、切替器１０８は、タイミング信号無出力を選択してシャッターパルス発生器１０９にタイミング信号を出力しない。

なお、第２のシャッターパルスタイミング発生器１０７において、ＣＣＤ１０１における電荷蓄積時間が１／６０秒になる第２のタイミング信号Ｔ２を生成している場合、カウント値が”２”、”３”、”４”、”８”、”９”であるタイミングでは、切替器１０８は、第２のタイミング信号Ｔ２（第２のシャッターパルスタイミング発生器１０７の出力）を選択してシャッターパルス発生器１０９に出力する。

シャッターパルス発生器１０９は変動制御部１０４から供給されるタイミング信号（この場合は第１のタイミング信号Ｔ１）に基づいてシャッターパルス２０５を生成してＣＣＤ１０１に供給する。具体的には、巡回カウンタ１０５のカウント値が”１０”、”１”、”５”、”６”、”７”であるタイミングにおいては、フレーム同期信号２０１における１／６０秒ごとの周期点Ｓから１／３００秒経過後にパルスが立ち上がる一方、それ以外のタイミングにおいてはまったくパルスが立ち上がらないシャッターパルス２０５が生成されてＣＣＤ１０１に供給される。ＣＣＤ１０１に供給されるシャッターパルス２０５は、連続する複数フィールドにそれぞれ対応された第１、第２のシャッターパルス領域Ｐ１、Ｐ２が時間軸上で交互に配置された信号構成となる。

このように、シャッターパルス発生器１０９を制御する変動制御器１０４は、連続する１０フィールド単位で周期的にシャッターパルス制御を行い、１０フィールド単位における第１番目、第２番目、第６番目、第７番目、第８番目に位置する第（１×ｎ）、第（２×ｎ）第（６×ｎ）、第（７×ｎ）、第（８×ｎ）フィールドでは、第１のシャッターパルス（第１のパルス領域Ｐ１）を設定し、１０フィールド単位における第３番目、第４番目、第５番目、第９番目、第１０番目に位置する第（３×ｎ）、第（４×ｎ）、第（５×ｎ）、第（９×ｎ）、第（１０×ｎ）フィールドでは、第２のシャッターパルス（第２のパルス領域Ｐ２）を設定する。なお、上記ｎは自然数である。

このようなパルス形状を備えたシャッターパルス２０５が供給されたＣＣＤ１０１では、巡回カウント値２０３が”１”、”５”、”６”、”７”、”１０”を示すフィールド（出力映像信号２０２における第１、第２、第６、第７、第８、…フィールド）においては、１／７５秒の間、電荷が蓄積されたのち出力される。また、巡回カウント値２０３が”２”、”３”、”４”、”８”、”９”を示すフィールド（出力映像信号２０２における第３〜５、第９、第１０、…フィールド）においては、１／６０秒の間、電荷が蓄積されたのち出力される。

これにより、出力映像信号２０２では、第１、第２、第６〜第８フィールドの映像と、第３〜５フィールド、第９、第１０フィールドの映像との間に輝度の相違が生じ、その結果として、フィルム映像効果（フリッカ）が２：３：３：２プルダウン周期で６０Ｉ映像信号に擬似的に発生する。

次に、シャッタースピードを１／１２０秒に設定した状態で、２：３プルダウン擬似視覚効果モードを実施する場合における制御について説明する。

２：３プルダウン擬似視覚効果モードを実施する場合、前述したように、巡回カウンタ１０５は、５フィールド毎にカウント値をゼロに戻す周回カウントを繰り返す。以下、シャッタースピードを１／１２０秒に設定した状態で、２：３プルダウン擬似視覚効果モードを実施する場合と、前述したシャッタースピードを１／６０秒に固定した状態で、２：３プルダウン擬似視覚効果モードを実施する場合との間で相違する点を説明する。

シャッタースピードが１／１２０秒に設定される場合、第１のパルス領域Ｐ１では、フレーム同期信号２０１における１／６０秒ごとの周期点Ｓから１／１００秒経過後にパルスが生成される。そのため、シャッターパルス２０５における第１のパルス領域Ｐ１の生成タイミングでは、ＣＣＤ１０１の電荷蓄積時間は、１／６０秒 − １／１００秒 ＝ ２／３００秒 ＝ １／１５０秒となる。

シャッタースピードが１／１２０秒に設定される場合、シャッターパルス２０５の第２のパルス領域Ｐ２では、フレーム同期信号２０１における１／６０秒ごとの周期点Ｓから１／１２０秒経過後にパルスが生成される。そのため、シャッターパルス２０５の第２のパルス領域Ｐ２の生成タイミングでは、ＣＣＤ１０１の電荷蓄積時間は、１／６０秒 − １／１２０秒 ＝ １／１２０秒となり、シャッタースピードと同等値なる。

第１シャッターパルスタイミング発生器１０６はＣＣＤ１０１の電荷蓄積時間が１／１５０秒になる第１のタイミング信号Ｔ１（１／１００秒）を生成して切替器１０８に出力する。具体的には、第１のシャッターパルスタイミング発生器１０６は、フレーム同期信号２０１における１／６０秒毎の周期点Ｓから１／１００秒経過後にシャッターパルス２０５のパルスが生成されることを指示するタイミング信号となる。

第２シャッターパルスタイミング発生器１０７は、ＣＣＤ１０１における電荷蓄積時間が１／１２０秒になる第２のタイミング信号Ｔ２を生成して切替器１０８に出力する。具体的には、第２のシャッターパルスタイミング発生器１０７は、フレーム同期信号２０１における１／６０秒ごとの周期点Ｓから１／１２０秒経過後にシャッターパルス２０５のパルスが生成されることを指示するタイミング信号となる。

巡回カウンタ１０５は図３の６０I映像信号のフレーム同期信号２０１の立上り立下りエッジでカウントアップし５フィールドで巡回するカウンタ値を切替器１０８に供給する。切替器１０８は２：３プルダウンフィールドシーケンスに従い、巡回カウンタ１０５のカウント値が”５”、”１”であるタイミングでは、第１のタイミング信号Ｔ１（第１のシャッターパルスタイミング発生器１０６の出力）を選択してシャッターパルス発生器１０９に出力する。カウント値が、”２”、”３”、”４”であるタイミングでは、切替器１０８は、第２のタイミング信号Ｔ２（第２のシャッターパルスタイミング発生器１０７の出力）を選択してシャッターパルス発生器１０９に出力する。

シャッターパルス発生器１０９は変動制御部１０４から供給されるタイミング信号（第１のタイミング信号Ｔ１、または第２のタイミング信号Ｔ２）に基づいてシャッターパルス２０５を生成してＣＣＤ１０１に供給する。具体的には、巡回カウンタ１０５のカウント値が”１”、”５”であるタイミングにおいては、フレーム同期信号２０１における１／６０秒ごとの周期点Ｓから１／１００秒経過後にパルスが立ち上がる一方、巡回カウンタ１０５のカウント値が”２”、”３”、”４”であるタイミングにおいては、フレーム同期信号２０１における１／６０秒ごとの周期点Ｓから１／１２０秒経過後にパルスが立ち上がるシャッターパルス２０５が生成されてＣＣＤ１０１に供給される。ＣＣＤ１０１に供給されるシャッターパルス２０５は、連続する複数フィールドにそれぞれ対応された第１、第２のシャッターパルス領域Ｐ１、Ｐ２が時間軸上で交互に配置された信号構成となる。

このように、シャッターパルス発生器１０９を制御する変動制御器１０４は、連続する５フィールド単位で周期的にシャッターパルス制御を行い、５フィールド単位における第１番目、第２番目に位置する第（１×ｎ）、第（２×ｎ）フィールドでは、第１のシャッターパルス（第１のパルス領域Ｐ１）を設定し、５フィールド単位における第３番目、第４番目、第５番目に位置する第（３×ｎ）、第（４×ｎ）、第（５×ｎ）フィールドでは、第２のシャッターパルス（第２のパルス領域Ｐ２）を設定する。なお、上記ｎは自然数である。

このようなパルス形状を備えたシャッターパルス２０５が供給されたＣＣＤ１０１では、巡回カウント値２０３が”１”、”５”を示すフィールド（出力映像信号２０２における第１、第２、…フィールド）においては、１／１５０秒の間、電荷が蓄積されたのち出力される。また、巡回カウント値２０３が”２”、”３”、”４”を示すフィールド（出力映像信号２０２における第３〜５、…フィールド）においては、１／１２０秒の間、電荷が蓄積されたのち出力される。

これにより、出力映像信号２０２では、第１、第２フィールドの映像と、第３〜５フィールドの映像との間に輝度の相違が生じ、その結果として、フィルム映像効果（フリッカ）が２：３プルダウン周期で６０Ｉ映像信号に擬似的に発生する。

次に、シャッタースピードを１／１２０秒に設定した状態で、２：３：３：２プルダウン擬似視覚効果モードを実施する場合における制御について説明する。

２：３：３：２プルダウン擬似視覚効果モードを実施する場合、前述したように、巡回カウンタ１０５は、１０フィールド毎にカウント値をゼロに戻す周回カウントを繰り返す。以下、シャッタースピードを１／１２０秒に設定した状態で、２：３プルダウン擬似視覚効果モードを実施する場合と相違する点を説明する。

巡回カウンタ１０５は図５の６０Ｉ映像信号のフレーム同期信号２０１の立上り立下りエッジでカウントアップし１０フィールドで巡回するカウンタ値を切替器１０８に供給する。切替器１０８は２：３：３：２プルダウンフィールドシーケンスに従い、巡回カウンタ１０５のカウント値が”１０”、”１”、５”、”６”、”７”であるタイミングでは、第１のタイミング信号Ｔ１（第１のシャッターパルスタイミング発生器１０６の出力）を選択してシャッターパルス発生器１０９に出力する。一方、カウント値が”２”、”３”、”４”、”８”、”９”であるタイミングでは、切替器１０８は、第２のタイミング信号Ｔ２（第２のシャッターパルスタイミング発生器１０７の出力）を選択してシャッターパルス発生器１０９に出力する。

シャッターパルス発生器１０９は変動制御部１０４から供給されるタイミング信号（第１のタイミング信号Ｔ１、または第２のタイミング信号Ｔ２）に基づいてシャッターパルス２０５を生成してＣＣＤ１０１に供給する。具体的には、巡回カウンタ１０５のカウント値が”１０”、”１”、”５”、”６”、”７”であるタイミングにおいては、フレーム同期信号２０１における１／６０秒ごとの周期点Ｓから１／１００秒経過後にパルスが立ち上がる一方、巡回カウンタ１０５のカウント値が”２”、”３”、”４”、”８”、”９”であるタイミングにおいては、フレーム同期信号２０１における１／６０秒ごとの周期点Ｓから１／１２０秒経過後にパルスが立ち上がるシャッターパルス２０５が生成されてＣＣＤ１０１に供給される。ＣＣＤ１０１に供給されるシャッターパルス２０５は、連続する複数フィールドにそれぞれ対応された第１、第２のシャッターパルス領域Ｐ１、Ｐ２が時間軸上で交互に配置された信号構成となる。

このように、シャッターパルス発生器１０９を制御する変動制御器１０４は、連続する１０フィールド単位で周期的にシャッターパルス制御を行い、１０フィールド単位における第１番目、第２番目、第６番目、第７番目、第８番目に位置する第（１×ｎ）、第（２×ｎ）第（６×ｎ）、第（７×ｎ）、第（８×ｎ）フィールドでは、第１のシャッターパルス（第１のパルス領域Ｐ１）を設定し、１０フィールド単位における第３番目、第４番目、第５番目、第９番目、第１０番目に位置する第（３×ｎ）、第（４×ｎ）、第（５×ｎ）、第（９×ｎ）、第（１０×ｎ）フィールドでは、第２のシャッターパルス（第２のパルス領域Ｐ２）を設定する。なお、上記ｎは自然数である。

このようなパルス形状を備えたシャッターパルス２０５が供給されたＣＣＤ１０１では、巡回カウント値２０３が”１”、”５”、”６”、”７”、”１０”を示すフィールド（出力映像信号２０２における第１、第２、第６、第７、第８、…フィールド）においては、１／１５０秒の間、電荷が蓄積されたのち出力される。また、巡回カウント値２０３が”２”、”３”、”４”、”８”、”９”を示すフィールド（出力映像信号２０２における第３〜５、第９、第１０、…フィールド）においては、１／１２０秒の間、電荷が蓄積されたのち出力される。

これにより、出力映像信号２０２では、第１、第２、第６〜第８フィールドの映像と、第３〜５フィールド、第９、第１０フィールドの映像との間に輝度の相違が生じ、その結果として、フィルム映像効果（フリッカ）が２：３：３：２プルダウン周期で６０Ｉ映像信号に擬似的に発生する。

（第２の具体例）
図６は本発明の第２の具体例の映像信号処理装置を示す図である。図７、図８はそれぞれ２：３プルダウン変換方式、２：３：３：２プルダウン変換方式に対応する画像変換の様子を示すタイミング図である。

図６において、図１と同一の符号を付した部品は、第１の具体例と基本的に同一の構成を備えており、それらについての説明は省略する。本具体例の映像信号処理装置において特徴となるのは、フィールドメモリ４１０と、選択器４１１と、メモリ制御器４１２とを備えたことである。

図７〜図１０は、第２の具体例の映像信号処理装置の動作を示すタイミングチャートである。これらの図において、符号２０８はフィールドメモリ４１０の書き込み制御タイミングを示し、２０９はフィールドメモリ４１０の読み出し制御タイミングを示し、２１０は選択器出力映像信号のタイミングを示す。それ以外のタイミングは、基本的には第１の具体例と同様のタイミングである。そのため、図７〜図１０において図２〜図５と同一のタイミングを示す部分については、図２〜図５と同一の符号を付している。

以下、この映像信号処理装置による制御動作を説明する。まず、２：３プルダウン方式の変換方式に擬した視覚効果を映像信号に付与する制御動作について、図７を参照して説明する。本具体例において、２：３プルダウン方式に擬した視覚効果を映像信号に付与するために変動制御器１０４が実施する制御動作は、基本的に、第１の具体例の構成において変動制御器１０４が実施する制御動作と同一である。そのため、ここでは、変動制御器１０４が実施する制御動作の説明は省略される。

以下、本具体例の特徴となるメモリ制御器４１２、選択器４１１、およびフィールドメモリ４１０の制御動作について説明がなされる。

この映像信号処理装置では、ＣＣＤ１０１から出力される出力映像信号２０２がフィールドメモリ４１０と選択器４１１とに入力され、同期信号発生器１０２から出力されるフレーム同期信号２０１がメモリ制御器４１２に入力される。出力映像信号２０２と、フレーム同期信号２０１とは、図７に示すように同期しており、さらには全く同一周期で入力される。また、フレーム同期信号２０１は、ＮＴＳＣ方式の６０Ｈｚ周期（１／６０秒）毎に反転する。

フレーム同期信号２０１はメモリ制御器４１２と変動制御器１０４とに入力される。メモリ制御器４１２と変動制御器１０４とはフレーム同期信号２０１に基づいて制御動作を実施する。

選択器４１１は、出力映像信号２０２とフィールドメモリ４１０の読み出し出力とを択一的に選択して出力する。メモリ制御器４１２は、フィールドメモリ４１０に対する書き込みと読み出しとの制御を行う。また、メモリ制御器４１２は、選択器４１１の選択動作制御を行う。

メモリ制御器４１２は、具体的には例えば次の選択動作制御を実施する。メモリ制御器４１２には、巡回カウンタ１０５からカウント値が入力される。

フィールドメモリ４３に書き込むフィールドを示す巡回カウンタ１０５のカウント値は予め設定されており、メモリ制御器４１２は、設定されている書き込み予定のカウント値を記憶している。２：３プルダウン方式に擬した視覚効果を付与する場合、書き込み予定のカウント値は、”１”、”３”となる。

メモリ制御器４１２は、巡回カウンタ１０５により付与された出力映像信号２０２のカウント値が書き込み予定のフィールドを示すカウント値であるタイミングにおいて、出力映像信号２０２の書き込み実行指示を、フィールドメモリ４１０に出力する。出力映像信号２０２の書き込み実行指示は、図７に示すフィールドメモリ書き込み制御信号２０８としてフィールドメモリ４１０に供給される。

また、フィールドメモリ４１０から読み出しタイミングを示す巡回カウンタ１０５のカウント値は予め設定されており、メモリ制御器４１２は、設定されている読み出しタイミングのカウント値を記憶している。２：３プルダウン方式に擬した視覚効果を付与する場合、読み出しタイミングのカウント値は、”２”、”４”、”５”となる。

メモリ制御器４１２は、巡回カウンタ１０５により付与されたカウント値が読み出しタイミングのカウント値に該当するタイミングにおいて、読み出し実行指示をフィールドメモリ４１０に出力する。読み出し実行指示は、図７に示すフィールドメモリ読み出し制御信号２０９としてフィールドメモリ４１０に供給される。

フィルム映像効果を２：３プルダウン周期で擬似的に付与する場合、例えば、巡回カウンタ１０５のカウント値が、”１”、”３”を示すタイミングにおいてメモリ制御器４１２は、フィールドメモリ４１０に出力映像信号２０２の書き込みを指示する。そして、巡回カウンタ１０５のカウント値が、”２”、”４”、”５”を示すタイミングにおいてメモリ制御器４１２は、フィールドメモリ４１０に読み出しを指示する。

選択器４１１による出力選択は、巡回カウンタ１０５のカウント値により制御され、巡回カウンタ１０５のカウント値と、選択器４１１の出力選択動作との間の連係は予め設定されており、メモリ制御器４１２は、設定されている前記連係を記憶している。

選択器４１１には、出力映像信号２０２とフィールドメモリ４１０の読み出し出力とが入力される。メモリ制御器４１２は、巡回カウンタ１０５により付与された出力映像信号２０２のフィールドカウント値に基づいて、選択器４１１を制御する。具体的には、メモリ制御器４１２は、出力映像信号２０２とフィールドメモリ４１０の読み出し出力とが切り替えられて出力されるように、選択器４１１を制御する。

フィルム映像効果を２：３プルダウン周期で擬似的に付与する場合、選択器４１１が記憶している上記連係は次のようになる。すなわち、カウント値 ”１”、”３”の場合、選択器４１１はＣＣＤ１０１の出力映像信号２０２を選択し、カウント値 ”２”、”４”、”５”の場合、フィールドメモリ４１０の読み出し出力を選択する。

そのため、フィールドメモリ４１０に書き込みを実施しているタイミング（巡回カウンタ１０５のカウント値が、”１”、”３”のタイミング）では、選択器４１１はＣＣＤ１０１の出力映像信号２０２を選択して出力する。一方、フィールドメモリ４１０が読み出しを実施しているタイミング（巡回カウンタ１０５のカウント値が、”２”、”４”、”５”のタイミング）では、選択器４１１はフィールドメモリ４１０の読み出し出力を選択して出力する。これにより、選択器４１１は、図７の選択器出力映像信号２１０が示すようにフィールドメモリ４１０に書き込みが実施された６０Ｉ映像信号を、次の書き込みが実施されるまで繰り返し出力する。

これにより、選択器出力映像信号２１０では、５フィールド連続する第（１×ｎ）フィールド〜第（５×ｎ）フィールドにおいて、第（１×ｎ）〜第（２×ｎ）フィールドの映像信号を２フィールド連続出力し、第（３×ｎ）〜第（５×ｎ）フィールドの映像信号を３フィールド連続出力する処理を繰り返す制御が実施される。なお、上記ｎは自然数である。

したがって、選択器４１１から出力される選択器出力映像信号２１０には、２４Ｐ映像信号に擬した毎秒２４フレームの映像変化（撮影被写体の動作変化）が生じる。さらには、選択器出力映像信号２１０には、フィルム映像に擬した毎秒２４フレームの映像変化（輝度変化）が２：３プルダウン周期で生じる。

以上の理由により、選択器出力映像信号２１０には、フィルム映像効果（フリッカ）が精度高く擬似的に付与される。

なお、本具体例を２：３プルダウン周期でフィルム映像効果（フリッカ）を擬似的に発生させる状態において実施する場合、図７を参照して上述したように、シャッタースピードを１／６０秒に固定して実施するだけでなく、シャッタースピードを任意に設定した状態で実施することも同様である。図８には、シャッタースピードを１／１２０秒に設定したうえで、電荷蓄積時間の変動フィードルでは蓄積時間を１／１５０秒に設定する場合において、本具体例を実施する構成が例示されている。この場合、電荷蓄積時間の変動制御は、図５を参照して前述した説明と同様である。図８に示す制御形態においても、フィールドメモリ４１０、選択器４１１、およびメモリ制御器４１２による制御動作は、図７を参照して上述した説明と同様である。この例に示されるように、本具体例は、シャッタースピードを任意に設定した状態で実施することが可能である。

次に、２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果（フリッカ）を擬似的に発生させる場合の制御について図９を参照して説明する。

この場合の制御は基本的には、上述した２：３プルダウン周期でフィルム映像効果を擬似的に発生させる場合の制御と同様であるので、同様である部分や制御についての説明は省略する。

巡回カウンタ１０５は、１〜１０までの１０フィールドを繰り返し計数する。巡回カウンタ１０５は出力映像信号２０２を構成する各フィールドに１〜１０のカウント値を繰り返し付与する。

フィールドメモリ４１０に書き込むフィールドを示す巡回カウンタ１０５のカウント値は予め設定されており、メモリ制御器４１２は、設定されている書き込み予定のカウント値を記憶している。２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果を擬似的に付与する場合、書き込み予定のカウント値は、”１”、”３”、”６”、”９”となる。

メモリ制御器４１２は、巡回カウンタ１０５により付与された出力映像信号２０２のカウント値が書き込み予定のフィールドを示すカウント値であるタイミングにおいて、出力映像信号２０２の書き込み実行指示を、フィールドメモリ４１０に出力する。出力映像信号２０２の書き込み実行指示は、図８に示すフィールドメモリ書き込み制御信号２０８としてフィールドメモリ４１０に供給される。

また、フィールドメモリ４１０から読み出しタイミングを示す巡回カウンタ１０５のカウント値は予め設定されており、メモリ制御器４１２は、設定されている読み出しタイミングのカウント値を記憶している。２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果を擬似的に付与する場合、読み出しタイミングのカウント値は、”２”、”４”、”５”、”７”、”８”、”１０”となる。

メモリ制御器４１２は、巡回カウンタ１０５により付与されたカウント値が読み出しタイミングのカウント値に該当するタイミングにおいて、読み出し実行指示をフィールドメモリ４１０に出力する。読み出し実行指示は、図９に示すフィールドメモリ読み出し制御信号２０９としてフィールドメモリ４１０に供給される。

２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果を擬似的に付与する場合、例えば、巡回カウンタ１０５のカウント値が、”１”、”３”、”６”、”９”を示すタイミングにおいてメモリ制御器４１２は、フィールドメモリ４１０に出力映像信号２０２の書き込みを指示する。そして、巡回カウンタ１０５のカウント値が、”２”、”４”、”５”、”７”、”８”、”１０”を示すタイミングにおいてメモリ制御器４１２は、フィールドメモリ４１０に読み出しを指示する。

選択器４１１による出力選択は、巡回カウンタ１０５のカウント値により制御され、巡回カウンタ１０５のカウント値と、選択器４１１の出力選択動作との間の連係は予め設定されており、メモリ制御器４１２は、設定されている前記連係を記憶している。

選択器４１１には、出力映像信号２０２とフィールドメモリ４１０の読み出し出力とが入力される。メモリ制御器４１２は、巡回カウンタ１０５により付与された出力映像信号２０２のフィールドカウント値に基づいて、選択器４１１を制御する。具体的には、メモリ制御器４１２は、出力映像信号２０２とフィールドメモリ４１０の読み出し出力とが切り替えられて出力されるように、選択器４１１を制御する。

２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果を擬似的に付与する場合、選択器４１１が記憶している上記連係は次のようになる。すなわち、カウント値 ”１”、”３”、”６”、”９”の場合、選択器４１１は出力映像信号２０２を選択し、カウント値 ”２”、”４”、”５””７”、”８”、”１０”の場合、フィールドメモリ４１０の読み出し出力を選択する。

そのため、フィールドメモリ４１０に書き込みを実施しているタイミング（巡回カウンタ１０５のカウント値が、”１”、”３”、”６”、”９”のタイミング）では、選択器４１１は出力映像信号２０２を選択して出力する。一方、フィールドメモリ４１０が読み出しを実施しているタイミング（巡回カウンタ１０５のカウント値が、”２”、”４”、”５”、”７”、”８”、”１０”のタイミング）では、選択器４１１はフィールドメモリ４１０の読み出し出力を選択して出力する。これにより、選択器４１１は、図９の選択器出力映像信号２１０が示すようにフィールドメモリ４１０に書き込みが実施された６０Ｉ映像信号を、次の書き込みが実施されるまで繰り返し出力する。

これにより、選択器出力映像信号２１０では、１０フィールド連続する第（１×ｎ）フィールド〜第（１０×ｎ）フィールドにおいて、第（１×ｎ）フィールドから第（２×ｎ）フィールドの映像信号を２フィールド連続出力し、第（３×ｎ）フィールド〜第（５×ｎ）フィールドの映像信号を３フィールド連続出力し、
第（６×ｎ）フィールドから第（８×ｎ）フィールドの映像信号を３フィールド連続出力し、第（９×ｎ）フィールド〜第（１０×ｎ）フィールドの映像信号を２フィールド連続出力する処理を繰り返す制御が実施される。なお、上記ｎは自然数である。

したがって、選択器４１１から出力される選択器出力映像信号２１０には、２４Ｐ映像信号に擬した毎秒２４フレームの映像変化（撮影被写体の動作変化）が生じる。さらには、選択器出力映像信号２１０には、フィルム映像に擬した毎秒２４フレームの映像変化（輝度変化）が２：３：３：２プルダウン周期で生じる。

以上の理由により、選択器出力映像信号２１０には、フィルム映像効果が２：３：３：２プルダウン周期で精度高く擬似的に付与される。

このように、２：３プルダウン周期に相当する２、３フィールド毎、あるいは２：３：３：２プルダウン周期に相当する２、３、３、２フィールド毎に出力される６０Ｉ映像信号の更新と、輝度信号のゲイン制御によるフリッカー効果とを組み合わせることで、２４Ｐ映像信号を入力することなく、６０Ｉ映像信号の入力に対しても、フィルムなどの２４Ｐ映像信号で撮影したような視覚効果を簡単に得ることができる。

なお、本具体例を２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果（フリッカ）を擬似的に発生させる状態において実施する場合、図９を参照して上述したように、シャッタースピードを１／６０秒に固定して実施するだけでなく、シャッタースピードを任意に設定した状態で実施することも同様である。図１０には、シャッタースピードを１／１２０秒に設定したうえで、電荷蓄積時間の変動フィードルでは蓄積時間を１／１５０秒に設定する場合において、本具体例を実施する構成が例示されている。この場合、電荷蓄積時間の変動制御は、図５を参照して前述した説明と同様である。図１０に示す制御形態においても、フィールドメモリ４１０、選択器４１１、およびメモリ制御器４１２による制御動作は、図９を参照して上述した説明と同様である。この例に示されるように、本具体例は、シャッタースピードを任意に設定した状態で実施することが可能である。

なお、メモリ制御器４５が選択器４４の出力を切り替えるタイミングと、変動制御器４７がゲイン制御器４６に対して制御値を切り替えるタイミングとは同一であって、巡回カウンタ１０５が制御している。巡回カウンタ１０５は、メモリ制御器４１２と変動制御器１０４とのいずれに設けてもよい。要は、一方に設けた巡回カウンタ１０５が生成するタイミングにより、両方が制御されればよい。また、それぞれに独立に巡回カウンタを設けたとしても、結果的にそれらの巡回カウンタが生成するタイミングが同一であれば問題はない。

上述した第２の具体例の説明では、変動制御器１０４からなる装置構成（以下、第１の構成Ｂ１という）は、フィールドメモリ４１０と選択器４１１とメモリ制御器４１２とからなる装置構成（以下、第２の構成Ｂ２という）より信号伝送方向の後段側に配置している。しかしながら、第２の構成Ｂ２は、第１の構成Ｂ１より信号伝送方向の前段側に配置してもよい。

上述した各具体例では、電荷蓄積時間を、１／７５秒（シャッタースピード１／６０秒の場合）や、１／１５０秒（シャッタースピード１／１２０秒の場合）に変動させることによりフリッカを発生させている。しかしながら、電荷蓄積時間の制御量はこの値に限らず、シャッタースピードに対する電荷蓄積時間の制御値の差が５〜１５％程度、より望ましくは１０％程度とすることで、フィルム映像を表示した場合における映像効果を、最も効率よく擬似的に獲得することができる。同様の効果が得られる電荷蓄積時間の制御量とシャッタースピードとの比率例としては、１．０５倍と０．９５倍、１．１倍と１．０倍等があげられる。

また、上述した具体例では、フィルム映像効果を、６０Ｉ映像信号において擬似的に生じさせる装置構成において本発明を実施した。しかしながら、本発明は、フィルム映像効果を、５０Ｉ映像信号（ＰＡＬ方式映像信号）において擬似的に生じさせる装置構成において同様に実施することができる。

なお、本発明をインターレース映像信号に実施する場合、変動制御器は、各１秒分の映像ブロックの塊を、映像信号のフレーム周期に同期させるのが好ましい。以下、図１１を参照してその理由を説明する。

上述した具体例で制御対象となっている６０Ｉ映像信号はインターレース信号である。インターレース信号においては、映像信号の構成要素である各フレームは、一対のフィールドから構成される。これに対して、本願発明の電荷蓄積時間制御は、上述したようにフィールド単位でその制御が実施される。

インターレース信号において本発明を実施する場合、輝度信号の変化点がフレームに同期してフレームの境界に位置する状態と、フレームに同期することなくフレーム内部に位置する状態とが生じる。ここで、フレーム内部に位置する状態とは、同一フレームを構成するフィールドとフィールドとの間に輝度変化点が位置する状態をいう。輝度変化点がフレーム内に位置する場合、一つのフレームを構成するフィールドどうしの間で輝度変化が生じてしまう。そのような映像は視聴者に視覚上の違和感を生じさせる。そのため、輝度変化点がフレーム内に位置する状態をできるだけ少なくするのが好ましい。

しかしながら、特に、インターレース映像信号において本発明を実施してフィルム映像効果を擬似的に発生させるためには、電荷蓄積時間の変化点がフレーム内に位置する状態は避けられない。このような不都合を生じさせる電気蓄積時間の変化点の配置状態は、２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果を６０Ｉ映像信号に生じさせる場合、次にようにして可及的に少なくすることができる。

本発明において、フィルム映像効果を映像信号に擬似的に生じさせる場合、上述した映像ブロックの各１秒分の塊が映像信号に連続配置される、と見なすことができる。２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果を６０Ｉ映像信号に擬似的に生じさせる場合、映像ブロック（１０フィールド）の６ブロックが各１秒分の塊を構成し、６０Ｉ映像信号には、この映像ブロック（１０フィールド）の塊が連続配置される。

図１１は、６０Ｉ映像信号に本発明を実施して、２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果を擬似的に生じさせる場合における映像信号の制御形態を示す。図中、（ａ）は、２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果を擬似的に生じさせる場合において、各１秒分の映像ブロックの塊がフレーム周期に同期する状態を示す。（ｂ）は、２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果を擬似的に生じさせる場合において、各１秒分の映像ブロックの塊がフレーム周期に同期しない状態を示す。

図１１に示すように、２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果を擬似的に生じさせる場合、各１秒分の前記映像ブロックの塊がフレーム周期に同期しないと、電荷蓄積時間の変化点がフレーム内に位置する状態は、１秒間に１８回出現する。これに対して各１秒分の前記映像ブロックの塊がフレーム周期に同期する場合、電荷蓄積時間の変化点がフレーム内に位置する状態は、１秒間に６回となり、１／３まで減少する。

このことから明らかなように、本発明を６０Ｉ映像信号に実施して、２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果を擬似的に生じさせる場合、各１秒分の映像ブロックの塊をフレーム周期に同期させることで、電荷蓄積時間の変化点がフレーム内に位置する状態の発生頻度を低くすることができる。

このような効果を発揮する図１１の制御は、２：３：３：２プルダウン周期でフィルム映像効果を擬似的に発生させる場合だけでなく、５０Ｉ映像信号に本発明を実施する場合等においても同様に実施することができる。それらの場合においても同様の効果が得られる。

なお、上述した第１、第２の具体例では２：３：３：２プルダウン方式、２：３プルダウン方式の周期に合わせることは必ずしも必要ではなく、簡易的に２フィールド（１フレーム）毎に制御値（電荷蓄積時間）を切り替えるようにしてもよい。この場合、出力される映像では、ＣＣＤ１０１での電荷蓄積時間が１秒間に３０回変化することになり、３０フレーム／秒の映像を見ているような、本実施の形態と類似の視覚効果が得られる。

また、本発明は、６０I映像信号に対してのみならず、５０Ｉ映像信号等のインタレース方式の映像信号であれば適用することができる。

この発明を詳細にその最も好ましい具体例について説明したが、その好ましい実施形態についての部品の組み合わせと配列は、後に請求するこの発明の精神と範囲とに反することなく種々変更することができるものである。

本発明の第１の具体例に係る映像信号処理装置の構成を示すブロック図。 本発明の第１の具体例に係る映像倍号処理装置の第１の動作タイミング図。 本発明の第１の具体例に係る映像信号処理装置の第２の動作タイミング図。 本発明の第１の具体例に係る映像信号処理装置の第３の動作タイミング図。 本発明の第１の具体例に係る映像信号処理装置の第４の動作タイミング図。 本発明の第２の具体例に係る映像信号処理装置の構成を示すブロック図。 本発明の第２の具体例に係る映像倍号処理装置の第１の動作タイミング図。 本発明の第２の具体例に係る映像信号処理装置の第２の動作タイミング図。 本発明の第２の具体例に係る映像信号処理装置の第３の動作タイミング図。 本発明の第２の具体例に係る映像信号処理装置の第４の動作タイミング図。 本発明の変形例を示す動作タイミング図。 従来の映像信号処理装置を示すブロック図。 従来の映像信号処理装置の動作タイミング図。

符号の説明

１０１ ＣＣＤ
１０２ 同期信号発生器
１０３ 制御パルス発生器
１０４ 変動制御器
１０５ 巡回カウンタ
１０６ 第１のシャッターパルスタイミング発生器
１０７ 第２のシャッターパルスタイミング発生器
１０８ 切替器
１０９ シャッターパルス発生器
２０１ フレーム同期信号
２０２ 出力映像信号
２０３ 巡回カウント値
２０４ 読み出しパルス
２０５ シャッターパルス
２０６ 電荷蓄積量
２０７ 電荷蓄積時間
２０８ フィールドメモリ書き込み制御信号
２０９ フィールドメモリ読み出し制御信号
２１０ 選択器出力映像信号
４１０ フィールドメモリ
４１１ 選択器
４１２ メモリ制御器

Claims (11)

1. 入力される映像を光電変換により電荷に変換してフィールド毎に蓄積したうえで、蓄積した電荷をフィールド毎に出力するＣＣＤと、
   前記ＣＣＤにおける前記電荷の蓄積時間を調整するシャッターパルスを前記ＣＣＤに供給するシャッターパルス発生器と、
   前記シャッターパルスによる電荷蓄積時間の調整量をフィールド単位で変動可能に制御する変動制御器と、
   を備える映像信号処理装置。
2. 前記変動制御器は、互いに電荷蓄積時間が異なる複数のシャッターパルスを設定したうえで、設定したシャッターパルスそれぞれを連続する複数フィールドに対応させて時間軸上で交互に配置する、
   請求項１の映像信号処理装置。
3. 前記変動制御器は、前記複数のシャッターパルスとして、当該映像信号処理装置に設定されたシャッタースピードと同等の電荷蓄積時間を有する第１のシャッターパルスと、前記第１のシャッターパルスとは異なる電荷蓄積時間を有する第２のシャッターパルスとを設定する、
   請求項２の映像信号処理装置。
4. 前記変動制御器は、前記複数のシャッターパルスとして、フィールドの時間長と同等の電荷蓄積時間を有する第１のシャッターパルスと、前記第１のシャッターパルスより短い電荷蓄積時間を有する第２のシャッターパルスとを設定する、
   請求項２の映像信号処理装置。
5. 前記変動制御器は、前記第１のシャッターパルスの設定を省略する、
   請求項４の映像信号処理装置。
6. 前記変動制御器は、連続する５フィールド単位で周期的にシャッターパルス制御を行い、前記５フィールド単位における第１番目、第２番目に位置するフィールドでは、第１のシャッターパルスを設定し、前記５フィールド単位における第３番目、第４番目、第５番目に位置するフィールドでは、前記第１のシャッターパルスとは電荷蓄積時間が異なる第２のシャッターパルスを設定する、
   請求項２の映像信号処理装置。
7. 前記変動制御器は、連続する１０フィールド単位で周期的にシャッターパルス制御を行い、前記１０フィールド単位における第１番目、第２番目、第６番目、第７番目、第８番目に位置するフィールドでは、第１のシャッターパルスを設定し、前記１０フィールド単位における第３番目、第４番目、第５番目、第９番目、第１０番目に位置するフィールドでは、前記第１のシャッターパルスとは電荷蓄積時間が異なる第２のシャッターパルスを設定する、
   請求項２の映像信号処理装置。
8. 前記ＣＣＤの出力映像信号を格納するメモリと、
   前記ＣＣＤの出力映像信号と前記メモリの出力とを択一的に選択して出力する選択器と、
   前記ＣＣＤの出力映像信号の同期信号に基づいて、前記メモリへの前記出力映像信号の書き込みと前記メモリからの前記出力映像信号の読み出しと前記選択器の出力とを制御するメモリ制御器と、
   をさらに備える、
   請求項１の映像信号処理装置。
9. 前記メモリ制御器は、前記出力映像信号の連続する５フィールド単位で周期的に前記メモリおよび前記選択器の制御を行い、前記５フィールド単位における第１番目、第３番目の入力タイミングでは、前記メモリに前記出力映像信号における前記５フィールド単位の第１番目、第３番目に位置するフィールドの書き込みを指示するとともに、前記選択器に前記出力映像信号における前記５フィールド単位の第１番目、第３番目に位置するフィールドの選択出力を指示し、前記５フィールド単位における第２番目、第４番目、第５番目に位置するフィールドの入力タイミングでは、前記メモリに格納データの読み出しを指示するとともに、前記選択器に前記メモリの読み出し出力の選択出力を指示する、
   請求項８の映像信号処理装置。
10. 前記メモリ制御器は、前記出力映像信号の連続する１０フィールド単位で周期的に前記メモリおよび前記選択器の制御を行い、前記１０フィールド単位における第１番目、第３番目、第６番目、第９番目に位置するフィールドの入力タイミングでは、前記メモリに、前記出力映像信号における前記１０フィールド単位の第１番目、第３番目、第６番目、第９番目に位置するフィールドの書き込みを指示するとともに、前記選択器に、前記出力映像信号における前記１０フィールド単位の第１番目、第３番目、第６番目、第９番目に位置するフィールドの選択出力を指示し、前記１０フィールド単位の第２番目、第４番目、第５番目、第７番目、第８番目、第１０番目に位置するフィールドの入力タイミングでは、前記メモリに格納データの読み出しを指示するとともに、前記選択器に前記メモリの読み出し出力の選択出力を指示する、
    請求項８の映像信号処理装置。
11. 前記変動制御器は、各１秒分の映像ブロックの塊を、前記出力映像信号のフレーム周期に同期させる、
    請求項７の映像信号処理装置。

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