JP2658992B2

JP2658992B2 - 映像信号処理方法および装置

Info

Publication number: JP2658992B2
Application number: JP7176689A
Authority: JP
Inventors: 隆一山吉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1995-06-20
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JPH08195930A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号の表示される
べき画面範囲を自動的に設定することができる映像信号
処理方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のカメラ付きＶＴＲ（すなわち、カ
メラ一体型ＶＴＲ）やビデオカメラでは、対物レンズ、
接眼レンズなどの他に、多彩な画面効果を得るためのズ
ームレンズが使用されており、これらの光学レンズはカ
メラ部分の重量に大きなウェートを占めていた。

【０００３】一方、小型化および軽量化を実現するため
に、レンズのプラスチック化、さらには、カメラの電子
ズーム化が考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようする課題】しかし、レンズをプラス
チック化して小型化および軽量化を図ろうとしても、特
にズームレンズは軽量化が難しい上に長さも大きく、ま
た、その駆動のためにズーム用モータを使用する必要が
あることと相まって、小型化および軽量化に限界があ
り、しかも、消費電力を低減することが困難であるとい
う問題があった。

【０００５】また、電子ズーム化の場合にも、ポータブ
ル式のカメラ付きＶＴＲでは、電子ズームを付与するの
に必要な回路の部分だけ重くなり、しかも、消費電力を
十分に低減することが難しいという問題があった。

【０００６】したがって、本発明は、小型かつ軽量でし
かも低消費電力の撮像装置を用いて撮像した映像信号の
表示されるべき画面範囲をきわめて容易に自動的に設定
することができる映像信号処理方法および装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、表示されるべ
き画面範囲を示すコード化された画面情報信号がブラン
キング期間に挿入された映像信号から上記画面情報信号
を検出し、上記映像信号が上記画面情報信号に応じた所
定のズーム状態になるようにこの映像信号を内挿処理す
るようにしたものである。

【０００８】

【作用】小型かつ軽量でしかも低消費電力の撮像装置を
用いて撮像した映像信号であっても、この映像信号の表
示すべき画面範囲がきわめて容易かつきわめて確実に自
動的に設定される。

【０００９】

【実施例】以下において、映像信号記録装置としてカメ
ラ付きＶＴＲを、また、映像信号再生装置として別のＶ
ＴＲを用いた本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

【００１０】まず、図１に示すカメラ付きＶＴＲについ
て説明する。

【００１１】図１において、レンズ系１を通して被写体
９の光学像が撮像手段２の撮像面に映し出されると、こ
の撮像手段２からの信号電荷はプロセッサ３に順次転送
される。なお、上記撮像手段２はＣＣＤなどの撮像素子
またはビジコンなどの撮像管から成っていてよいが、こ
の実施例においてはＣＣＤから成っているものとする。
そして、このＣＣＤ２は、水平方向（Ｈ方向）における
画素数が通常の場合と同様に５００個で、また、垂直方
向（Ｖ方向）における画素数が通常の場合と同様に５２
５個となっているものとする。

【００１２】次いで、上記信号電荷から成るカラー画像
信号は、このプロセッサ３により色信号Ｃと輝度信号Ｙ
とに分離され、これらの色信号Ｃおよび輝度信号Ｙは、
変調器４によりそれぞれ変調されてから互いに重畳され
る。そして、この重畳された信号は、増幅器５で増幅さ
れ、しかる後に、記録媒体である磁気テープ５ｃに磁気
ヘッド５ａにより記録される。

【００１３】なお、７はシーソー式の選択スイッチで、
スイッチ７ａおよびスイッチ７ｂをオン・オフさせるこ
とにより抵抗７ｄ、７ｅを通してコンデンサ７ｃが充放
電するようになっている。そして、このコンデンサ７ｃ
のチャージ量に応じて画面の所定の範囲に対応する画枠
信号が画枠信号形成回路６により形成される。また、こ
の画枠信号は、加算器１９により輝度信号Ｙに重畳され
てから色信号Ｃおよび輝度信号Ｙと共に磁気テープ５ｃ
に記録される。

【００１４】この場合、上記画枠信号は輝度信号Ｙと共
にモニタＴＶ８にも供給されるので、このモニタＴＶ８
には、画枠信号に対応するズーム枠（後で図３Ａ〜図３
Ｃに基づいて詳述する）が撮像された全体画像と共に映
し出される。したがって、撮影者には再生時の映像信号
についてのズームの状態がよく分かり、また、設定され
ているズーム状態が広角であっても望遠であっても常に
全体画像が映し出されるので、ピント（フォーカス）も
合せ易い。

【００１５】なお、映像信号としての輝度信号Ｙに画枠
信号を重畳して記録するには、輝度信号Ｙの水平ブラン
キング期間または垂直ブランキング期間にコード化した
デジタル信号として挿入すれば良い。

【００１６】次に、図２に示す映像信号を再生するため
のＶＴＲ（以下、「再生用ＶＴＲ」という）について説
明する。

【００１７】既述のように輝度信号Ｙと画枠信号とが記
録された磁気テープ５ｃを磁気ヘッド５ｂによって再生
すると、この磁気ヘッド５ｂにより再生された信号は復
調器１０で復調され、この復調信号は再生回路１１と画
枠信号抽出回路１７とに供給される。そして、上記復調
信号は、再生回路１１において色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
および輝度信号Ｙに変換された後にＡ−Ｄ変換器１２に
よりデジタル化され、そのデジタル出力はメモリ１３に
書き込まれる。なお、このメモリ１３の容量はＣＣＤ２
の画素数に合わせて設定され、撮像された画像全体に対
応する上記信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−ＹおよびＹを総て書き込め
るようになっている。

【００１８】一方、画枠信号抽出回路１７において上記
復調信号から既述の画枠信号が検出される。そして、こ
の画枠信号はマイクロコンピュータ（以下、「ＣＰＵ」
という）１８に供給されるので、メモリ１３に書き込ま
れた再生映像信号のうちの上記画枠信号に応じた所定の
範囲のみの信号がメモリ１３から取り出されて補償回路
１４に供給される。そして、上記信号は、画枠信号に応
じたズーム状態となるように、この補償回路１４におい
て内挿、外挿などの信号処理を施される。

【００１９】次いで、補償回路１４の出力信号は、Ｄ−
Ａ変換器１５によってアナログ化され、さらに、プロセ
ッサ１６によりＮＴＳＣ信号に変換されてから、ＴＶな
どに映像として写し出される。

【００２０】この場合、画枠信号抽出回路１７で検出さ
れる画枠信号に応じたズーム状態の映像を映し出す代わ
りに、映像選択用のオン・オフスイッチ（図示せず）を
オフ側にすることにより画枠信号抽出回路１７からの検
出信号をＣＰＵ１８に入力しないで、ズームのかかって
いないオリジナルな全体画像を映し出すようにすること
もできる。さらにまた、画枠信号抽出回路１７から得ら
れる画枠信号を変更して得た新たな画枠信号や、全く別
に作り出した別の画枠信号を切換えスイッチ（図示せ
ず）を介してＣＰＵ１８に選択的に供給し得るようにす
れば、撮像時に設定したズーム状態とは異なるズーム状
態の再生画像を得ることもできるので、画像の編集に好
都合である。

【００２１】また、この再生用ＶＴＲは、特にポータブ
ル式である必要はないので、電子ズーム機能を付与する
のに必要な回路部分（補償回路１４など）を設けても、
重量の点で特に問題になることはない。

【００２２】次に、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）について、
ズーム（縮小・拡大）をかけた場合の補償回路１４にお
ける信号処理状態についてさらに詳細に説明する。

【００２３】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）において、左側は
モニタＴＶ８に映し出されるオリジナルな全体画像を、
また、右側はプロセッサ１６からのＮＴＳＣ信号によっ
て得られる所望の選択範囲のズーミング画像を示してい
る。

【００２４】図３（Ａ）は広角時を示しており、この場
合には、モニタＴＶ８の画面枠ＡＢＣＤ２１に対応する
メモリ１３の画像全体の信号を取り出している。そし
て、この画像信号に対して水平方向（Ｈ方向）について
は５００個分の画素の信号をそのまま取り出し、また、
垂直方向（Ｖ方向）については５２５本の走査線をその
まま取り出すことによって、オリジナルな全体画像２４
ａと同じ大きさの画像２４ｂが得られるように信号処理
を行っている。

【００２５】また、図３（Ｂ）は広角と望遠の中間の状
態を示しており、この場合には、選択された画面範囲を
示すズーム枠ＥＦＧＨ２２内の画像信号を取り出してい
る。そしてこの画像信号に対してＨ方向およびＶ方向の
何れについても補償回路１４により内挿および必要な場
合には外挿を行うことによって、Ｈ方向については画素
が５００個分に、また、Ｖ方向については走査線が５２
５本になるように信号処理を行っている。したがって、
オリジナルの全体画像２４ａを或る程度拡大させた画像
２４ｂが得られる。

【００２６】さらに、図３（Ｃ）は望遠時を示してお
り、この場合には、選択された画面範囲を示すズーム枠
ＩＪＫＬ２３内の画像信号を取り出している。そして、
この画像信号に対してＨ方向およびＶ方向の何れについ
ても図３（Ｂ）の場合以上に内挿および必要な場合には
外挿を行うことによって、Ｈ方向については画素が５０
０個分に、また、Ｖ方向については走査線が５２５本に
なるように信号処理を行っている。したがって、オリジ
ナルな画像２４ａを可成り拡大させた画像２４ｂが得ら
れる。

【００２７】上述の実施例においては、ズーム比を大と
するにつれて最も望遠の状態としたときにメモリ１３か
ら取り出される信号が少なくなるので、ズーム比を大き
く設定した場合には最も望遠の状態に近づけば近づく程
解像度が低下する。しかし、このような解像度の低下
は、最も広角の状態にしたときに少なくとも水平方向の
メモリ出力はサンプリングにより選択的に取り出される
ように、撮像手段２からの撮像出力の水平解像度とメモ
リ１３の容量とをそれぞれ過剰に大きくすることによっ
て、可成り低減させることができる。したがって、以下
において、上述のように構成した別の実施例について述
べる。

【００２８】すなわち、この別の実施例においては、図
１及び図２に関連して最初に述べた実施例において、撮
像手段２はカメラ部分から出力される撮像出力の水平解
像度が通常の場合に較べて過剰に高められたものとなっ
ている。そして、撮像手段２がＣＣＤから構成されてい
る場合には、その水平方向におけるＣＣＤの画素数が通
常の場合に較べて大きくなっている。また、メモリ１３
の容量も高解像度のＣＣＤ２の画素数に合わせて設定さ
れ、撮像された画像全体に対応する再生映像信号Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙ、Ｙを総て書き込めるようになっている。

【００２９】この別の実施例をさらに具体的に述べる
と、カメラ部分の撮像手段を構成するＣＣＤ２は、Ｈ方
向における画素数が図１に示す通常の場合（５００個）
に較べて６００個に増加され、また、垂直方向（Ｖ方
向）における画素数が通常の場合と同様に５２５個とな
っている。したがって、上記撮像手段はＨ方向において
は通常の場合に較べて信号帯域が過剰に広げられて過剰
に高解像度に構成され、また、Ｖ方向においては通常の
場合と同程度の解像度に構成されている。

【００３０】以下において、このように構成されたカメ
ラ付きＶＴＲおよび再生用ＶＴＲを用いた場合の信号処
理状態を図３（Ａ）〜図３（Ｃ）について説明する。

【００３１】図３（Ａ）の場合には、モニタＴＶ８の画
面枠ＡＢＣＤ２１に対応するメモリ１３の画像全体の信
号を、Ｈ方向についてはサンプリングして例えば５００
個分の画素の信号に間引いた状態で取り出し、また、Ｖ
方向については５２５本の走査線をそのまま取り出すこ
とによって、オリジナルな画像２４ａと同じ大きさの画
像２４ｂが得られるように信号処理が行われる。

【００３２】また、図３（Ｂ）の場合には、選択された
画面範囲を示すズーム枠ＥＦＧＨ２２内の画像信号を同
様に取り出す。そして、この画像信号に対して、Ｈ方向
については５００個分の画素の信号をそのまま取り出
し、Ｖ方向については補償回路１３により内挿および必
要な場合には外挿を行うことによって、走査線が５２５
本になるようにしている。

【００３３】さらに、図３（Ｃ）の場合には、選択され
た画面範囲を示す枠ＩＪＫＬ２３内の画像信号を同様に
取り出す。そして、この画像信号に対してＨ方向および
Ｖ方向の何れについても内挿を行うことによって、Ｈ方
向については画素が５００個分に、また、Ｖ方向につい
ては走査線が５２５本になるようにしている。したがっ
て、この別の実施例におけるカメラ付きＶＴＲでは、Ｈ
方向における画素数を過剰に増大させた高解像度のＣＣ
Ｄ２を撮像手段として用いているので、図３（Ｃ）に示
す望遠の場合におけるズーミング画像２４ｂの解像度を
最初に述べた実施例に較べて上記高解像度の分だけ向上
させることができる。

【００３４】この場合、ＣＣＤ２のＨ方向の画素数のみ
を増加させたが、さらに、Ｖ方向についても走査線数が
６２５本あるいはそれ以上となるように画素数を増加さ
せることにより撮像出力の垂直解像度も同様に過剰に大
きくすると共に、メモリ１３の容量もこれに合わせて大
きくしてもよい。このようにすれば、広角と望遠の中間
の状態の場合においても、メモリ１３の出力に対する走
査線の内挿が少なくて済むので、水平解像度のみでなく
垂直解像度もより向上させることができる。また、水平
解像度を高めるために撮像素子のＨ方向の画素数を６０
０個としたが、水平解像度を通常の場合の２倍とするた
めにＨ方向の画素数を１，０００個としてもよく、この
場合には、望遠時の画像の解像度をさらに向上させるこ
とができる。また、撮像手段２としてＣＣＤなどの撮像
素子を用いる代わりにビジコンなどの撮像管を用いても
よく、この場合には、撮像面を走査するビームを細くし
て水平解像度と必要に応じて垂直解像度とを高めればよ
い。

【００３５】以上に述べた２つの実施例では、完全な電
子ズーム式としたために、ズーム用モータが不要となっ
てズーム用電力消費を完全に不要にできる利点がある
が、高ズーム比を得るために、ズーム比の少ない小型の
ズームレンズを図１および図２に示す電子ズーム機能と
組み合わせるようにしてもよい。

【００３６】また、ズーミング画像２４ｂの中心が全体
画像２４ａの中心と一致するようにズームをかけている
が、必ずしも両者を一致させる必要はなく、全体画像２
４ａの中心に対するズーミング画像２４ｂの中心の位置
も、ズーム枠２２、２３の大きさと同様に、撮像時に設
定してこれに応じた画枠信号を得るようにしてもよい。

【００３７】また、カメラ付きＶＴＲと再生用ＶＴＲと
を用いる実施例について述べたが、必要に応じて、記録
および再生機能を有するカメラ一体型のＶＴＲを用いて
記録および再生を単一のＶＴＲで行うことも可能であ
る。

【００３８】さらにまた、本発明を高密度記録が実現で
きるディジタルＶＴＲに適用すれば、メモリ１３の出力
側のＤ−Ａ変換器１５が不要となるために、本発明を一
層実用性の高いものとすることができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、上述のように、表示されるべ
き画面範囲を示すコード化された画面情報信号がブラン
キング期間に挿入された映像信号から上記画面情報信号
を検出し、上記映像信号が上記画面情報信号に応じた所
定のズーム状態になるようにこの映像信号を内挿処理す
るようにしたから、小型かつ軽量でしかも低消費電力の
撮像装置を用いて撮像した映像信号であっても、この映
像信号の表示すべき画面範囲をきわめて容易かつきわめ
て確実に自動的に設定することができ、このために、予
め選択された画面範囲の映像をきわめて簡単な回路構成
によりきわめて容易かつきわめて確実に得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】映像信号記録装置としてカメラ付きＶＴＲを、
また、映像信号再生装置として再生用ＶＴＲを用いた本
発明の一実施例におけるカメラ付きＶＴＲのブロック図
である。

【図２】図１に示す実施例における再生用ＶＴＲのブロ
ック図である。

【図３】図１および図２に示す実施例における信号処理
状態を説明する概略図であって、（Ａ）は広角時を、ま
た、（Ｂ）は広角と望遠の中間の状態を、さらに、
（Ｃ）は望遠時を示している。

【符号の説明】

１レンズ系２撮像手段（ＣＣＤ）６画枠信号形成回路７選択スイッチ８モニタＴＶ１３メモリ１４補償回路１７画枠信号抽出回路１８マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表示されるべき画面範囲を示すコード化さ
れた画面情報信号がブランキング期間に挿入された映像
信号から上記画面情報信号を検出し、上記映像信号が上記画面情報信号に応じた所定のズーム
状態になるようにこの映像信号を内挿処理するようにし
た映像信号処理方法。
【請求項２】上記補償前のオリジナルな映像信号と、上
記所定のズーム状態になるように内挿処理された映像信
号とを選択するようにした請求項１に記載の映像信号処
理方法。
【請求項３】表示されるべき画面範囲を示すコード化さ
れた画面情報信号がブランキング期間に挿入された映像
信号から上記画面情報信号を検出する画像情報検出回路
と、上記映像信号が上記画面情報信号に応じた所定のズーム
状態になるようにこの映像信号を内挿処理する映像補償
回路とを備えた映像信号処理装置。
【請求項４】上記補償前のオリジナルな映像信号と、上
記所定のズーム状態になるように内挿処理された映像信
号とを選択する映像選択手段をさらに備えた請求項３に
記載の映像信号処理装置。