JP2700034B2

JP2700034B2 - 撮像記録再生装置

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Publication number: JP2700034B2
Application number: JP1016441A
Authority: JP
Inventors: 浩幸垂水; 宏安大坪; 勝野田; 宅哉今出
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-01-27
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1998-01-19
Anticipated expiration: 2013-01-19
Also published as: JPH02199983A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は撮像記録再生装置にかかわり、特に、１枚の
フィールド画像から垂直方向の解像度の劣化のない１組
のフレーム画像を得るとともに、これにより得られた映
像信号をフレーム静止画として記録または再生する撮像
記録再生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の技術を第14図により説明する。第14図は従来の
撮像装置の一例を示すブロック図であり、特開昭58-173
989号公報に記載の実施例の一部を示したものである。
図において、１は固体撮像素子（以下センサという）、
101、102、103、104はそれぞれセンサ１の出力端子、２
はセンサ駆動走査回路、３は色信号再生マトリクス回
路、４、５、31は輝度信号再生マトリクス回路、201、2
02は色信号出力端子、106、107、203は輝度信号出力端
子、35は静止画像側に切り換えるための切換えボタン、
32、33、34は記録トラックである。

次に、上記従来技術の動作について説明する。同図に
おいて、センサ１の受光部には、各絵素ごとに色フィル
タが設けられている。色フィルタとしては、透明フィル
タ（以下Ｗフィルタという）、緑色フィルタ（以下Ｇフ
ィルタという）、青緑色フィルタ（以下Cyフィルタとい
う）および黄色フィルタ（以下Yeフィルタという）が用
いられている。そして、奇数番目の水平ライン₁、
ｌ₃、ｌ₅……においては、ＷフィルタとＧフィルタとが
交互に配列され、偶数番目の水平ラインｌ₂、ｌ₄、ｌ₆
……においては、CyフィルタとYeフィルタとが交互に配
列されている。

NTSC方式の撮像装置の場合、水平ライン当たりの絵素
数は約400であって、この数が画像の水平方向の分解能
を決定する。また、垂直ラインの数は525本であって、
この数が垂直方向の分解能を決定する。なお、実際のセ
ンサにおいては、受光部の上・下端はテレビジョン受像
機に表示されないから、表示される水平ラインは約490
本前後であるが、以下の説明においては、水平ラインの
本数は重要ではないので、NTSC方式について水平ライン
数525本として説明を進める。

前記センサ１は、センサ駆動走査回路２からの信号に
よって各水平ラインを順次走査する。２線同時読み出し
方式では、この走査は隣り合う２本の水平ラインについ
て同時に行われる。第１回目の水平走査においては、水
平ラン₁、ｌ₂が同時に走査され、第２回目の水平走査
においては、水平ラインｌ₃、ｌ₄が同時に走査され、以
下同様にして、２本ずつ水平ラインが走査される。受光
部全体を１回走査するに要する時間は1/60秒である（以
下この時間を１フィールド時間という）。

そこで、まず第１回目の水平走査によって水平ライン
₁、ｌ₂が同時に走査されると、水平ライン₁から
は、Ｗフィルタに対応した絵素からの信号（以下ｗ信
号）と、Ｇフィルタに対応した絵素からの信号（以下ｇ
信号という）とが交互に、すなわちｗ、ｇ、ｗ、ｇ、…
…の順に信号が得られ、そのうちのｗ信号が出力端子10
1に、ｇ信号が出力端子102にそれぞれ出力される。一
方、水平ラインｌ₂からは、Cyフィルタに対応した絵素
からの信号（以下cy信号という）、Yeフィルタ対応した
絵素からの信号（以下ye信号という）とが交互に、すな
わちcy、ye、cy、ye、……の順に信号が得られ、そのう
ちのcy信号が出力端子103に、ye信号が出力端子104にそ
れぞれ出力される。

次いで第２回目の水平走査によって水平ラインｌ₃、
ｌ₄が同時に走査されると、同様にして、水平ラインｌ₃
の走査によって得られるｗ信号が出力端子101に、ｇ信
号が出力端子102に出力され、水平ラインｌ₄の走査によ
って得られるcy信号が出力端子103に、ye信号が出力端
子104に出力される。以下同様にして、隣り合う２つの
水平ラインが同時に走査され、奇数番目の水平ラインか
らはｗ信号とｇ信号とがそれぞれ出力端子101、102に出
力され、偶数番目の水平ラインからはcy信号とye信号と
がそれぞれ出力端子103、104に出力される。

ここで、被写体の明暗に対応する輝度信号は、出力端
子101、102、103、104にあらわれる信号を輝度信号再生
マトリクス回路31で合成することにより、輝度信号出力
端子203の出力として得られる。色フィルタ配置が図示
のセンサ１のようになっている場合、輝度信号再生マト
リクス回路31は加算回路でよい。すなわち、原色信号で
ある赤色信号をＲ信号、緑色信号をＧ信号（出力端子10
2に得られるｇ信号と同じでもよい）、青色信号をＢ信
号とすると、NTSCテレビジョン方式の場合、輝度信号
（以後は記号Ｙで表わす）は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各信号をほぼ
3:6:1に割合で合成すればよい。しかし、各色フィルタ
の透過率が、通常、Ｒ、Ｇの透過率はほぼ等しく、Ｂの
透過率はＲ、Ｇの透過率の1/3程度となっているため、
Ｙは、R:G:Bをほぼ3:6:3、つまり1:2:1の割合で合成す
ることが好ましい。

ここで、w ＝ｒ＋ｇ＋ｂ cy＝ｇ＋ｂ ye＝ｒ＋ｇ g ＝ｇであるから、ｗ＋cy＋ye＋ｇ＝（ｒ＋ｇ＋ｂ）＋（ｇ＋ｂ）＋（ｒ＋ｇ）＋ｇ＝２（ｒ＋2g＋ｂ）を輝度信号Ｙとしても、実用上差し支えない。

ところで、輝度信号Ｙは、出力端子101、102にあらわ
れる信号を輝度信号再生マトリクス回路４で合成するこ
とにより、輝度信号出力端子106の出力としても得ら
れ、また出力端子103、104にあらわれる信号を輝度信号
再生マトリクス回路５で合成することにより、輝度信号
出力端子107の出力としても得ることができる。なぜな
らば、前者ではｗ＋ｇ＝（ｒ＋ｇ＋ｂ）＋ｇ＝ｒ＋2g＋ｂ＝1/2Y となり、後者では cy＋ye＝（ｇ＋ｂ）＋（ｒ＋ｇ）＝ｒ＋2g＋ｂ＝1/2Y となるからである。ここで、輝度信号出力端子106にあ
らわれる輝度信号はセンサ１で奇数番目の水平ラインの
輝度信号（以下これを記号Y_A）で表わす）であり、輝度
信号出力端子107にあらわれる輝度信号はセンサ１で偶
数番目の水平ラインの輝度信号（以後これを記号Y_B）で
表わす）である。

一方、色信号再生マトリクス回路３においては、出力
端子101、102、103、104に得られるそれぞれの信号を必
要に応じてサンプル、ホールドなどの処理を行い、絵素
ごとに交互にｗ−cy＝（ｒ＋ｇ＋ｂ）−（ｇ＋ｂ）＝ｒと、 ye−ｇ＝（ｇ＋ｒ）−ｇ＝ｒとの演算を行い、これらを加算して、Ｒ信号を色信号出
力端子201に得るようにする。また、絵素ごとに交互にｗ−ye＝（ｒ＋ｇ＋ｂ）−（ｒ＋ｇ）＝ｂと、 cy−ｇ＝（ｇ＋ｂ）−ｇ＝ｂとの演算を行い、これらを加算して、Ｂ信号を色信号出
力端子202に得るようにする。なお、これら色信号出力
端子201、202が交互に出力するようにして出力端子を１
つにまとめ、端子105に出力するようにしてもよい。

ところで、上述の撮像装置において、輝度信号Ｙの分
解能は、水平方向については水平ラインの絵素数だけの
分解能を有するが、垂直方向については、各フィールド
ごとに同じように水平ラインを走査したのでは、隣り合
う２本の水平ラインから得られる信号を加算することに
よって、水平ライン数の1/2となる。そこで、垂直方向
の分解能を高めるために、あるフィールド時間（以下、
奇フィールドという）上記のように走査を行うと、次の
フィールド時間（以下、偶フィールドという）では、同
時に走査する水平ラインを１水平ラインだけずらすよう
にする。すなわち、奇フィールドでは上記のように走査
するが、偶フィールドについては、第１番目の走査では
水平ラインｌ₂、ｌ₃を同時に走査し、出力端子にｗ、
ｇ、cy、yeの各信号を得るようにし、第２番目の走査で
は水平ラインｌ₄、ｌ₅を同時に走査し、同様に信号を得
るようにし、以下順次２つの水平ラインを同時に走査す
るようにする。

以上のようにして、奇・偶フィールドについて、同時
に走査をする２つの水平ラインをずらすことにより、擬
似インターレースのカラーテレビジョン信号が得られ、
テレビジョン受像機では目の残像効果を利用した視覚補
間操作が行われる。この擬似インターレースは、厳密な
意味では前に述べた垂直解像度の劣化防止や解像度の向
上をなすものではないが、上記補間操作により、テレビ
ジョン受像機の画面上での画像の輪郭、特に斜め方向の
輪郭がスムースに表示され、視覚的な分解能を向上させ
るという効果を生じるものである。

次に、切換えボタン35を静止画像側に切り換えると、
以下のような動作をする。前に説明したセンサ１の走査
方法によって、端子106、107にはそれぞれ奇数および偶
数番目の水平ラインの輝度信号Y_A、Y_Bが出力される。こ
れらの信号は同時刻に出力されるため、それぞれの出力
信号を別の記録トラック32、33に記録する。このように
することによって、記録トラック32上には、奇数番目の
水平ラインの輝度信号が₁、ｌ₃、ｌ₅、……の順に、
記録トラック33上には、偶数番目の水平ラインの輝度信
号がｌ₂、ｌ₄、ｌ₆、……の順に、それぞれ記録される
ことになる。そして、第15図に示すように、まず１フィ
ールド時間で記録トラック32の信号を読み出し出力し、
次の１フィールド時間で記録トラック33の信号を読み出
し出力する手順を繰り返せば、通常のテレビジョン方式
のとびこし走査を行いながら、センサ１の水平走査線の
数だけの垂直分解能を有する高解像な静止画像が得られ
る。

一方、出力端子201、202から出力される色信号は記録
トラック34に記録され、記録トラック32と記録トラック
33の輝度信号に付加するため、色信号の分解能は輝度信
号の分解能の半分しか得られないが、通常、色信号の分
解能が輝度信号の分解能の数分の１程度でも、画質はほ
とんど劣化しないことが知られている。

以上のことから、上記撮像装置を用いると、１枚のフ
ィールド画像から、垂直解像度の劣化のない１組のフレ
ーム画像が得られることがわかる。しかも、このフレー
ム画像は、もともと同一時刻に得られたものであるか
ら、静止画再生を行っても全くブレが生じない特徴を有
している（以下、このフレーム画像をフレーム静止画と
いう）。

なお上記と同類の特徴を有する撮像装置の例として、
特開昭59-50684号公報に記載のものを挙げることができ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

インターレースを行うテレビジョン放送信号の規格で
信号が記録されいる動画を、再生時に一時停止して１組
のフレーム画像を繰り返して再生する場合には、そのフ
レーム画像を構成する２枚のフィールド画像の間に１フ
ィールド時間の時間差があるために、動きに対してブレ
が生じ、また、このブレを防止するためにフィールド画
像を繰り返して再生する場合には、垂直解像度の劣化が
生じていた。

これに対し、上記従来技術によれば、垂直解像度の劣
化のないフレーム静止画を得ることができる。しかし、
上記従来技術では、選択された１つのフレーム静止画し
か得られないため、動画再生ができないという問題があ
った。

本発明の第１の目的は、動画再生が可能で、しかも再
生時に一時停止をしてもブレが生じないフレーム静止画
を提供することにある。本発明の第２の目的は、このフ
レーム静止画にS/Nの改善を加えた画像を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記第１の目的は、１フィールドおきに上記従来技術
によりフレーム静止画を作り出し、このフレーム静止画
を連続して記録することにより、達成される。

また、上記第２の目的は、記録時に、同一のフレーム
静止画を複数回数記録しておき、再生時には、複数回数
記録してあるフレーム静止画の画像情報の平均をとった
情報を出力するノイズリダクションを用いることによ
り、達成される。

〔作用〕

上記第１の構成により、フレーム画像は、それを構成
する記録された２枚のフィールド画像が同一時刻のもの
であるから、動きに対しての情報はない。このため、こ
のフレーム画像を繰り返し再生しても、ブレを生じな
い。

また、上記第２の構成により、同一静止画像を複数回
数（その回数をＮとする）記録しておき、再生時には、
複数回数の記録で得られた静止画像の情報の平均をとっ
た画像を出力することによって、記録再生時に発生する
ランダム雑音量を信号量に対してにすることができるので、静止画のS/Nを改善すること
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

実施例1: 第１図は第１の実施例を示すブロック図である。図に
おいて、１は２行同時読み出しをするセンサ、101、10
2、103、104はセンサ１の出力端子、２はセンサ駆動走
査回路、３は色信号再生マトリクス回路、105は色信号
再生マトリクス回路３の出力端子、４は奇数番目の水平
走査線の輝度信号再生マトリクス回路、106は輝度信号
再生マトリクス回路４の出力端子、５は偶数番目の水平
走査線の輝度信号再生マトリクス回路、107は輝度信号
再生マトリクス回路５の出力端子、６、10は１フィール
ド時間だけ信号を遅延させる遅延素子（例えばA/Dメモ
リ、D/A変換器などで構成されるメモリ回路）、９、11
は信号選択スイッチ、108は色信号出力端子、109は輝度
信号出力端子、13は信号を記録媒体に記録したり、記録
媒体から信号を再生する記録再生装置、12は図示しない
ボタンなどで指示されたモードに応じて記録再生装置13
などの装置の動作を制御する記録再生モード切換え回
路、110は色信号の再生出力端子、111は輝度信号の再生
出力端子、112は色信号出力端子、113は輝度信号出力端
子である。

次に、この実施例の動作について説明する。前に述べ
た従来の撮像装置によると、１フィールド時間の走査に
よって同一時刻のフレーム静止画像をなす信号を得るこ
とができる。そして、出力端子105には色信号が、出力
端子106には奇数番目の水平走査線の輝度信号Y_Aが、出
力端子107には偶数番目の水平走査線の輝度信号Y_Bが、
それぞれ出力される。Ｎ番目のフィールド画からは、色
信号Ncと１組のフレーム静止画の輝度信号を得るが、そ
のうち、輝度信号Y_Aからなる奇フィールド画を記号N_A、
輝度信号Y_Bからなる偶フィールド画を記号N_Bを用いて表
わすことにする。

まず、動作記録モードのときには、記録再生モード切
換え回路12からの信号により、記録再生装置13は、色信
号出力端子108および輝度信号出力端子109の信号を記録
する。また、信号選択スイッチ11は、色信号出力端子11
2に出力端子108の信号を、輝度信号出力端子113には出
力端子109の信号を、それぞれ出力させる。そして、信
号選択スイッチ９を、センサ１の第１回目の水平走査の
開始に同期して１フィールド時間ごとに切り換える。第
３図は出力端子106、107および輝度信号出力端子109に
出力される輝度信号のデータ列を示したもので、特に、
信号選択スイッチ９によって輝度信号出力端子109に出
力される輝度信号のデータ列を図示したものである。こ
のとき、輝度信号出力端子109には、第３図に示すよう
に、フレーム静止画の輝度信号が１組ずつ順に出力され
る。つまり、１フィールド時間おきに得たフレーム静止
画の輝度信号が連続して出力されることになる。色信号
出力端子108には、上記フレーム静止画の輝度信号を作
り出したフィールドで得た出力端子105から出力される
色信号を選択し、２フィールド繰り返して出力する。こ
の関係は、各フィールドで出力端子105、106、107、色
信号出力端子108、輝度信号出力端子109に出力される色
信号と輝度信号のデータ列を示した第２図に見られる通
りである。つまり、記録再生装置13にフレーム静止画の
組を連続して記録し、そのフレーム静止画の色信号と輝
度信号を色信号出力端子112、輝度信号出力端子113にそ
れぞれ出力することができる。

次に、動画再生モードのときには、記録再生モード切
換え回路12からの信号により、記録再生装置13は、再生
出力端子110、111に、再生した色信号、輝度信号をそれ
ぞれ出力する。また、信号選択スイッチ11は、色信号出
力端子112に再生出力端子110の信号を、輝度信号出力端
子112に再生出力端子110の信号を、それぞれ出力させ
る。これにより、色信号出力端子112、輝度信号出力端
子113には、再生した色信号、輝度信号がそれぞれ出力
される。つまり、上記の録画画像であるフレーム静止画
の組を連続して再生できる。

また、一時停止再生モードのときには、記録再生モー
ド切換え回路12からの信号により、記録再生装置13は、
必ず、奇・偶フィールドのペアの同一フレームを繰り返
し再生するので、再生出力端子110、111に、そのフレー
ム静止画の色信号と輝度信号をそれぞれ出力する。

本実施例によれば、記録された情報は動画再生が可能
であり、しかも、記録するフレーム画を構成する２枚の
フィールド画は同一時刻のものであるから、動きに対す
る情報がない。そのため、このフレーム画を繰り返し再
生してもブレを生じない。

実施例2: 第４図は第２の実施例を示すブロック図である。図に
おいて、７、８（8a、8b）はデータを記録するメモリ回
路（例えばA/Dメモリ、D/A変換器などで構成する）であ
り、14はメモリ回路７、８へのデータの書き込み、読み
出しの動作を制御するメモリコントローラである。な
お、第１図に示したものと同一の機能をもつものについ
ては同一の符号を付け、ここでは説明を省略する。

次に、この実施例の動作について説明する。まず、動
画記録モードのときには、記録再生モード切換え回路12
からの信号により、記録再生装置13は、色信号出力端子
108および輝度信号出力端子109の信号を記録する。ま
た、信号選択スイッチ11は、色信号出力端子112には出
力端子110の信号を、輝度信号出力端子113には出力端子
111の信号を、それぞれ出力させる。そして、メモリ回
路７、８の動作が第５図に示すようになるように、メモ
リコントローラ14を制御する。ここで、第５図は、出力
端子105、106、107、色信号出力端子108、輝度信号出力
端子109に出力される色信号と輝度信号のデータ列と、
メモリ回路７、8a、8bの動作の関係を示したものであ
る。これにより、色信号出力端子108、輝度信号出力端
子109にそれぞれ出力される色信号と輝度信号は、第１
図に示した前記第１の実施例の構成の場合よりも１フィ
ールド時間の遅れはあるものの、前実施例と同様にフレ
ーム静止画の組の連続となる。また、動画再生モード
や、一時停止再生モードのときには、前実施例と同じ動
作をする。

本実施例によっても、前記第１の実施例と同様の効果
が得られる。

実施例3: 第６図は第３の実施例を示すブロック図である。図に
おいて、15、16は信号選択スイッチ、17、17′は加算
器、18、18′は1/2の減衰量をもつ減衰器である。な
お、第４図に示したものと同一の機能をもつものについ
ては同一の符号をつけてある。

次に、この実施例の動作について説明する。まず、動
画記録モードのときには、記録再生モード切換え回路12
により、信号選択スイッチ15は、出力端子105の信号メ
モリ回路７に、出力端子106、107の信号をメモリ回路８
に、それぞれ入力させ、信号選択スイッチ16は、色信号
出力端子108、輝度信号出力端子109にそれぞれメモリ回
路７、８の信号を出力させる。この構成は、第４図に示
した実施例での動画記録モードのときの構成と等価であ
るから、第４図のときと同じように、メモリコントロー
ラ14を制御して動画記録ができる。

次に、一時停止再生モードのときには、記録再生モー
ド切換え回路12により、記録再生装置13は、記録してあ
るフレーム静止画を再生し、再生出力端子110、111にそ
れぞれ色信号、輝度信号を出力する。また、一時停止再
生モードのときには、これらの信号を色信号出力端子11
2、輝度信号出力端子113に出力してもよいし、信号選択
スイッチ16により、色信号出力端子112、輝度信号出力
端子113にメモリ回路７、８の信号を出力させて、さら
にメモリ回路７、８が新たにフレーム画の情報を書き込
む動作を停止させ、同一のフレーム画の情報を読み出す
ようにメモリコントローラ14を制御してもよい。

前記した動画記録モードで記録した信号を動画再生し
た場合には、あるフレーム画を構成する偶フィールド画
と、次のフレーム画を構成する奇フィールド画の時間情
報の差が、通常の放送規格では１フィールド時間に対し
て２フィールド時間あるため、インターレースによる目
の残像効果が得られず、動きに対してはフリッカとなっ
て見えることがある。このため、偶フィールド画につい
ては、当該画像情報と、次のフィレーム画の偶フィール
ド画の画像情報と平均した画像情報を出力するようにし
た補間を加える。

上記動画再生モードについて、以下説明する。動画再
生モードでは、記録再生モード切換え回路12により、信
号選択スイッチ15は、再生出力端子110、111の信号をそ
れぞれメモリ回路７、８に入力させる。そして、信号選
択スイッチ16は、色信号出力端子112、輝度信号出力端
子113に対し、奇フィールドでは、それぞれメモリ回路
７、８の信号を出力させ、偶フィールドでは、それぞれ
減衰器18、18′の信号を出力させる。また、このとき、
メモリコントローラ14を、メモリ回路７、８が２フィー
ルド時間データを遅延するように制御すると、輝度信号
出力端子113に出力される輝度信号は、第７図に示すよ
うに、奇フィールドでは、２フィールド時間前に再生出
力端子111に出力された輝度信号であり、偶フィールド
では、加算器17′と減衰器18′によって、２フィールド
時間前に再生出力端子111に出力された輝度信号と、そ
の時刻に再生出力端子111に出力されている輝度信号と
を平均したものである。ここで、第７図は、再生出力端
子111、輝度信号出力端子113の輝度信号のデータ列を示
したものであり、特に輝度信号出力端子113の輝度信号
を作るための演算についての説明を加えたものである。

上述したことは、色信号出力端子112に出力される色
信号についても同様である。しかし、色信号について
は、奇フィールド、偶フィールドとも同じ信号が再生さ
れるから、偶フィールドでは色信号出力をメモリ回路７
に書き込む必要はない。すなわち、色信号出力端子11
2、輝度信号出力端子113に出力されるフレーム静止画像
は、偶フィールドについては、２フィールド時間後の偶
フィールド画像との補間がなされる。このため、偶フィ
ールドの時間情報は、１フィールド時間だけ後にずれた
ものと近似することができる。

以上述べた本実施例では、偶フィールドの補間につい
て説明したが、奇フィールドについて補間することによ
っても、同様の効果が得られる。この場合には、再生し
ようとする奇フィールドについて、１フィールド時間前
のフレームの奇フィールドとの補間をとるように、加算
器と減衰器の構成を変えればよい。

本実施例によれば、フレーム静止画を動画再生した場
合に生じる動きに対するフリッカを抑えることができ
る。しかも、再生時に補間するために用いる回路の主要
部分は、フレーム静止画像を記録するために用いる回路
と共用することが可能であるという特長がある。

実施例4: 第８図は第４の実施例を示すブロック図である。図に
おいて、19と19′、20と20′は利得をそれぞれＫ、１−
Ｋ（ただし０≦Ｋ≦１）で変化可能な可変減衰器、21は
可変減衰器19、19′、20、20′の利得Ｋを制御する利得
制御器である。なお、第６図に示したものと同一の機能
をもつものについては同一の符号をつけてある。

次に、この実施例の動作について説明する。まず、動
画記録モードのときには、記録再生モード切換え回路12
により、信号選択スイッチ15は、再生出力端子110、111
の信号をそれぞれメモリ回路７、８に入力させる。そし
て、一時停止再生モードのときには、可変減衰器19、1
9′、20、20′の利得でＫ＝０となるように利得制御器2
1を動作させても、あるいは可変減衰器19、19′、20、2
0′の利得でＫ＝１となるように利得制御器21を動作さ
せ、さらにメモリ回路７、８が新たなフレーム情報を書
き込む動作を停止させ、同一のフレーム情報を出力する
ようにメモリコントローラ14を制御しても、色信号出力
端子112、輝度信号出力端子113には同一フレーム画の色
信号、輝度信号がそれぞれ繰り返し出力される。また、
動作再生モードのときには、フレーム静止画の奇フィー
ルドの再生をしているときに可変減衰器19、19′、20、
20′の利得でＫ＝１となるように利得制御器21を動作さ
せ、偶フィールドの再生をしているときに可変減衰器1
9、20の利得でＫ＝1/2となるように利得制御器21を動作
せると、前述の第６図での動画再生モードの場合と等価
な構成となる。従って、第６図に示した実施例と同様に
メモリコントローラ14を動作させればよい。なお、奇フ
ィールドについて補間をする場合には、偶フィールドの
再生をしているときに可変減衰器19、19′、20、20′の
利得でＫ＝０となるように利得制御器21を動作させ、奇
フィールドの再生をしているときに可変減衰器19、1
9′、20、20′の利得でＫ＝1/2となるように利得制御器
21を動作させ、第６図に示した実施例と同様にメモリコ
ントローラ14を動作させればよい。

以上のように、本実施例によれば、前記第３の実施例
と同じ効果が得られる。

実施例5: 第９図は第５の実施例を示すブロック図である。図に
おいて、22、22′は減算器であり、第８図に示したもの
と同一の機能をもつものについては同一の符号をつけて
ある。

第９図に示す構成は、減算器22、22′を用いることに
よって、第８図に示した可変減衰器20、20′を不要と
し、これによって可変減衰器の制御数を減らしたもので
あり、第８図に示した実施例と同じ入出力特性を有す
る。

従って、本実施例の動作と得られる効果は、前記第４
の実施例と同じである。

実施例6: 第10図は第６の実施例を示すブロック図である。図に
おいて、23は記録モード信号記録回路、24は記録モード
信号検出回路であり、第８図に示したものと同一の機能
をもつものについては同一の符号をつけてある。

次に、この実施例の動作について説明する。まず、動
画記録モードのときには、第８図に示したものと同じ構
成の部分については、第８図により説明した第４の実施
例と同様な動作を行い、フレーム静止画を連続して記録
するが、これと同時に記録モード信号記録回路23を動作
し、フレーム静止画記録であるという区別信号を記録媒
体のトラックの一部、例えばVHS-VTRテープのコントロ
ールトラックなどに同時に記録する。

次に、動画再生モードのときの動作について説明す
る。まず、記録モード信号検出回路24がフレーム静止画
記録であるという区別信号を検出した場合には、第８図
により説明した第４の実施例での動画再生モードで動作
が行われるようにする。このようにすることによって、
奇あるいは偶フィールドについて補間をした動画再生が
可能となる。また、記録モード信号検出回路24がフレー
ム静止画記録であるという区別信号を検出しなかった場
合には、第４の実施例に対し、記録再生装置13は、動画
再生モードの動作をし、他の部分については一時停止再
生モードで動作するようにする。このようにすることに
より、補間をしない通常の動画発生が可能となる。

また、一時停止再生モードについては、第４の実施例
での一時停止再生モードと同様の動作を行う。

本実施例によると、第４の実施例で述べた効果のほか
に、インターレースをなすテレビジョン信号で記録され
ている画像に対して、誤って補間をすることがなくなる
という効果がある。

実施例7: 第11図は第７の実施例を示すブロック図である。図に
おいて、22、22′は減算器であり、第10図に示したもの
と同一の機能をもつものについては同一の符号をつけて
ある。

第11図に示す構成は、減算器22、22′を用いることに
よって、第10図に示した可変減衰器20、20′を不要と
し、これによって可変減衰器の制御数を減らしたもので
あり、第10図に示した実施例と同じ入出力特性を有す
る。

従って、本実施例の動作と得られる効果は、前記第６
の実施例と同じである。

実施例8: 第12図は第８の実施例を示すブロック図である。図に
おいて、25は信号選択スイッチであり、第10図に示した
ものと同一の機能をもつものについては同一の符号をつ
けてある。

次に、この実施例の動作について説明する。まず、動
画記録モードのときには、記録再生モード切換え回路12
により、信号選択スイッチ25は、出力端子105の信号を
メモリ回路７に、出力端子106、107の信号をメモリ回路
８に、それぞれ入力させる。また、第10図と同じ構成の
部分については、第10図により説明した第６の実施例と
同様な動作を行い、フレーム静止画を連続して記録する
とともに、フレーム静止画であるという区別信号を記録
する。

ここで、この構成において、メモリ回路７、８への新
たなフレーム静止画情報の書き込みをやめ、メモリ回路
７、８に記憶されているフレーム静止画情報を複数回数
（例えばＮ回）続けて読み出すようにメモリコントロー
ラ14を制御すると、記録再生装置13は、同一のフレーム
静止画をＮ回記録させる以下、このような記録モードを
複数記録モードということにする。なお、この複数記録
モードには、あらかじめ定められた複数回数だけフレー
ム静止画を記録した後に動画記録に戻る固定回数記録モ
ードと、複数記録モードを指定している間だけ同一フレ
ーム静止画を記録し、指定が解除されるまでの複数回数
同一のフレーム静止画を記録したのち動画記録に戻る任
意回数記録モードとを設ける。そして、固定回数記録モ
ードのときには、記録モード信号記録回路23は、固定回
数記録モードであるという区別信号を、そのモードの開
始位置の記録トラックの一部に記録する。また、任意回
数記録モードのときには、記録モード信号記録回路23
は、任意回数記録モードの開始点であるという区別信号
を、そのモードの開始位置の記録トラックの一部に記録
するとともに、任意回数記録モードの終了点であるとい
う区別信号を、そのモードの終了位置の記録トラックの
一部に記録する。

次に、動画再生モードのときには、記録再生モード切
換え回路12により、信号選択スイッチ25は、メモリ回路
７には出力端子105の信号を、メモリ回路８には出力端
子106、107の信号を、それぞれ入力させる。そして、第
10図により説明した第６の実施例での動画再生モードで
動作するようにする。また、記録モード信号検出回路24
が、複数記録モードの１つである固定回数記録モードで
あるという区別信号や、任意回数記録モードの開始点で
あるとう区別信号を検出した場合には、記録再生モード
切換え回路12により、信号選択スイッチ25を切り換え
て、可変減衰器20には再生出力端子110の信号を入力
し、メモリ回路７には色信号出力端子112の信号を入力
して帰還をかけ、また、可変減衰器20′には再生出力端
子111の信号を入力し、メモリ回路８には輝度信号出力
端子113の信号を入力して帰還をかける。この構成はノ
イズリダクションの構成である。これにより、記録再生
装置13は、同一フレーム静止画像を固定回数あるいは任
意回数出力させる。このとき、例えば、ｎ番目のフレー
ム、ｍ番目のフィールドでは、可変減衰器19、19′の利
得で＝１−1/m、可変減衰器20、20′の利得でＫ＝１−1
/nとなるように利得制御器21を動作させてもよく、ある
いはＫをそれぞれ固定してもよい。さらに、メモリ回路
７、８を、それぞれ１フィールド時間、１フレーム時間
だけデータを遅らせるようにメモリコントローラ14を動
作させる。そして、固定回数記録モードのときには、Ｎ
回のフレーム画の再生をした後に、また任意回数記録モ
ードのときには、記録モード信号検出回路24が任意回数
記録モードの終了点であるという区別信号を検出した後
に、信号選択スイッチ25を切り換えて、動画再生モード
に戻す。

本実施例によれば、第10図により説明した第６の実施
例の効果のほかに、記録再生時に発生するランダムノイ
ズを低減することができるので、S/Nの改善されたフレ
ーム静止画を得ることができるという効果が得られる。

実施例9: 第13図は第９の実施例を示すブロック図である。図に
おいて、22、22′は減算器であり、第12図に示したもの
と同一の機能をもつものについては同一の符号をつけて
ある。

第13図に示す構成は、減算器22、22′を用いることに
よって、第12図に示した可変減衰器20、20′を不要と
し、これによって可変減衰器の制御数を減らしたもので
あり、第12図に示した実施例と同じ入出力特性を有す
る。

従って、本実施例の動作と得られる効果は、前記第８
の実施例と同じである。

以上の実施例の説明においては、１枚のフィールド画
像から垂直方向の解像度の劣化のない１組のフレーム静
止画を得るための手段として、第14図に従来技術として
示した撮像装置を用いたが、他の撮像装置を用いてもよ
い。これについて、以下に説明する。

第16図は、特願昭59-50684号公報に記載の撮像装置の
一部を示したもので、１フィールド時間の走査で、擬似
インターレースをなす奇・偶のフィールド画像が得られ
る。ここで、40、41は１水平時間だけデータを遅延させ
る遅延素子、３、３′は色信号マトリクス回路、31、3
1′は輝度信号マトリクス回路である。203は輝度信号マ
トリクス回路31から出力される奇数フィールドの輝度信
号出力端子、201、202は色信号マトリクス回路３から出
力される奇フィールドの色信号出力端子であり、105は
それらを１つにまとめたものである。また、204は輝度
信号マトリクス回路31′から出力される偶フィールドの
輝度信号出力端子、201′、202′は色信号マトリクス回
路３′から出力される偶フィールドの色信号出力端子で
あり、105′はそれらを１つにまとめたものである。こ
の場合の色信号は、フレーム静止画を構成する２枚のフ
ィールド画それぞれについて得られるため、前記した実
施例の輝度信号のように処理してもよく、第14図のよう
に構成してもよい。

さらに、第17図に示す撮像装置を用いてもよい。ここ
で、50は輝度信号マトリクス回路で、特に、奇フィール
ドの輝度信号Y_Aと偶数フィールドの輝度信号Y_Bとの和Y_A
＋Y_Bを出力端子301に出力する。また、51も輝度信号マ
トリクス回路で、特に、Y_AとY_Bの差Y_A−Y_Bを出力端子30
2に出力する。さらに、52はベースクリップ回路で、ノ
イズ成分を多く含む微小信号を除去する回路である。そ
して、これらY_A＋Y_B、Y_A−Y_Bの信号を加算器53と減算器
54とで演算し、出力端子106には奇フィールドの輝度信
号を、出力端子107には偶フィールドの輝度信号をそれ
ぞれ出力する。

また、以上の実施例では、NTSC方式について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、他の方
式、例えばPALやSECAM方式にも適用することができる。

さらに、センサの色フィルタの種類、配列などについ
ては、１枚のフィールド画から１組のフレーム画が得ら
れる限り、実施例に示したものに限定されないことは明
らかである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、１組のフレーム画像を構成する２枚
のフィールドの間に時間差のないフレーム静止画を連続
して記録することができるので、動画再生が可能で、し
かも再生時に１つのフレームを繰り返して再生しても、
動きに対してブレが生じない。

また、本発明によれば、再生時に発生するランダムノ
イズを低減することができるので、S/Nの改善されたフ
レーム静止画を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図および第３図は第１の実施例の動作の補足説明図、第
４図は本発明の第２の実施例を示すブロック図、第５図
は第２の実施例の動作の補足説明図、第６図は本発明の
第３の実施例を示すブロック図、第７図は第３の実施例
の動作の補足説明図、第８図は本発明の第４の実施例を
示すブロック図、第９図は本発明の第５の実施例を示す
ブロック図、第10図は本発明の第６の実施例を示すブロ
ック図、第11図は本発明の第７の実施例を示すブロック
図、第12図は本発明の第８の実施例を示すブロック図、
第13図は本発明の第９の実施例を示すブロック図、第14
図は従来技術の一例を示すブロック図、第15図は該従来
技術の補足説明図、第16図および第17図は本発明の実施
例中の撮像装置部分の構成の他の例を示す説明図であ
る。符号の説明１……センサ２……センサ駆動走査回路３……色信号再生マトリクス回路４、５……輝度信号再生マトリクス回路６、10……遅延素子７、８……メモリ回路９、11、15、16、25……信号選択スイッチ 12……記録再生モード切換え回路 13……記録再生装置 14……メモリコントローラ 17、17′……加算器 18、18′……減衰器 19、19′、20、20′……可変減衰器 21……利得制御器 22、22′……減算器 23……記録モード信号記録回路 24……記録モード信号検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野田勝神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者今出宅哉神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献特開昭58−173989（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−50684（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】隣り合う２本の水平ラインを同時に走査し
て該２本の水平ラインの信号を分離して出力する撮像素
子と、該２本の水平ラインの出力信号を用いて、奇数番
目の水平ラインによる奇フィールド用輝度信号と偶数番
目の水平ラインによる偶フィールド用輝度信号とを同時
に生成する信号処理手段と、該信号処理手段で生成した
偶（または奇）フィールド用輝度信号を１フィールド時
間だけ遅らせる遅延手段と、前記信号処理手段で生成し
た奇（または偶）フィールド用輝度信号と該遅延手段に
より遅延された偶（または奇）フィールド用輝度信号の
うちの１つをそれぞれ選択して出力する２つの信号選択
手段と、該２つの信号選択手段から出力された輝度信号
を記録媒体に記録する記録手段と、該記録手段により記
録された輝度信号を記録媒体から再生して出力する再生
手段とからなり、１フィールド時間おきに撮像したフレ
ーム静止画像を連続して記録するようにしたことを特徴
とする撮像記録再生装置。
【請求項２】請求項１に記載の撮像記録再生装置におい
て、再生手段の出力を保持するフレームメモリを設け、
フレーム静止画をも出力し得るようにしたことを特徴と
する撮像記録再生装置。
【請求項３】請求項２に記載の撮像記録再生装置におい
て、フレームメモリを用いて前記遅延手段を構成したこ
とを特徴とする撮像記録再生装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１項に記載の
撮像記録再生装置において、再生手段の出力をフレーム
間隔で平均値を求める平均化手段と、フィールドごとに
再生手段の出力と該平均化手段の出力とを切り換えて出
力する切換え手段とを設けたことを特徴とする撮像記録
再生装置。
【請求項５】請求項１ないし３のいずれか１項に記載の
撮像記録再生装置において、記録時に記録モードを区別
する区別信号を記録媒体に記録する手段と、再生時に該
区別信号を検出する手段とを設けたことを特徴とする撮
像記録再生装置。
【請求項６】請求項５に記載の撮像記録再生装置におい
て、記録時には、１フィールドおきに撮像したフレーム
静止画像を連続して記録するとともに、この記録モード
の区別信号を記録し、再生時には、該区別信号を検出し
たときのみ、偶（または奇）フィールドでは、再生して
いるフレームの偶（または奇）フィールドと、その次の
偶（または奇）フィールドとの画像情報の平均を出力す
るようにしたことを特徴とする撮像記録再生装置。
【請求項７】請求項５に記載の撮像記録再生装置におい
て、記録時には、同一のフレーム静止画像を複数回数記
録するとともに、この記録モードの開始点を示す区別信
号を記録し、再生時には、該区別信号を検出した時点か
ら、複数回数のフレーム静止画像を再生するとともに、
その画像情報を平均して出力するようにしたことを特徴
とする撮像記録再生装置。