JP3078024B2 - 映像信号記録再生処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、標準的映像信号を記録
再生する記録装置で高品位画像を記録再生可能にした映
像信号記録再生処理装置に関する。

【０００２】

【従来技術】近年、標準的な映像信号による画像より、
はるかに高解像度の画像を再生できるハイビジョン（以
下、ＨＤＴＶと略記）等の高品位テレビジョンが実用化
された。

【０００３】上記ＨＤＴＶの映像信号は、例えば、ＮＴ
ＳＣ方式のカラー映像信号に比べ５倍程度の帯域幅を有
する広帯域映像信号であり、またその走査線数も２倍近
い数となっている。

【０００４】このような高品位の画像を記録するため
に、高品位画像専用の記録装置を用いたり、ＭＵＳＥ方
式の様な帯域圧縮技術を用いているものが提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高品位
画像専用の記録装置は非常に高価であり、ＭＵＳＥ方式
等の帯域圧縮技術を用いたものは、デコードの際、補間
を行うので画質劣化の可能性がある。さらに、再生の
際、現行のＮＴＳＣ用のモニタしか無い場合再生するこ
とができない。

【０００６】また、実開平１−１５１６８４号に開示さ
れている従来例は、フレームメモリに一時的に記憶され
た画像データをライン単位で間引くと共に、ラインバッ
ファに各ライン単位で記憶された画像データをＮＴＳＣ
画像信号レーザで読出すことにより低解像度の表示装置
で表示できるものを開示している。この装置では、画質
の劣化を伴う変換を行っているので、記録装置に記録し
た信号を再生した場合、高品位画像を再生できない。

【０００７】本発明は上述した点に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成で高品位画像を通常の記録装置に記録し
たり再生したりできる映像信号記録再生処理装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の映像信号記録再
生装置は、第１の走査線数で１つの撮像面を構成する第
１の撮像素子で撮像された撮像信号を第１の周期で読み
出し可能な第１の読み出し信号を出力する第１の読み出
し出力手段と、前記第１の走査線数より多い第２の走査
線数で１つの撮像面を構成し、前記第１の読み出し信号
に応じて、前記第２の走査線数で構成する撮像面で撮像
された撮像信号を順次出力する第２の撮像素子と、前記
第１の読み出し信号の複数周期である第２の周期によっ
て前記第２の撮像素子から読み出された第１画面分の撮
像信号を記憶可能な第１の撮像信号記憶手段と、前記第
１の撮像信号記憶手段に記憶された撮像信号を記憶可能
な記憶領域を有する第２の撮像信号記憶手段と、前記第
２の撮像手段の１つの画面分の撮像信号を読み出す前記
第２の周期に応じて、前記第１の撮像信号記憶手段に記
憶された前記撮像信号を前記第２の撮像信号記憶手段に
転送する転送信号出力手段と、前記第２の撮像信号記憶
手段に記憶された１画面分の撮像信号を前記第１の周期
で読み出す第２の読み出し信号を出力する第２の信号出
力手段と、を備えている。

【０００９】

【作 用】前記映像信号生成手段に記録された映像信号
を記録再生する記録再生装置に記録するときに、前記記
録再生装置の走査線数及び水平解像度に合わせて前記映
像信号生成手段からの前記映像信号の読み出しを制御す
る。

【００１０】

【実施例】図１ないし図１２は第１実施例に係わり、図
１は映像信号記録再生処理装置の概略の構成を示す構成
図、図２はＣＣＤの画像の分割を説明する説明図、図３
はＣＣＤの画像の転送を説明する説明図、図４は映像信
号記録再生処理装置の再生動作を説明するブロック図、
図５は再生時の画像情報の波形を示すタイミング図、図
６はメモリの構成を示す構成図、図７は二重構造のメモ
リを使用した時の再生時の画像情報の波形を示すタイミ
ング図、図８は同期信号発生器の構成を示す構成図、図
９は同期信号発生器を出力する同期信号のタイミングを
示すタイミング図、図１０は図９の変形例である同期信
号発生器を出力する同期信号のタイミングを示すタイミ
ング図、図１１は第１のアドレス切り替え回路の構成を
示す構成図、図１２は第２のアドレス切り替え回路の構
成を示す構成図である。

【００１１】本実施例の映像信号記録再生処理装置は、
図１に示すように、被写体２からの像が対物レンズ４を
通して端面に結像される固体撮像素子６と、この固体撮
像素子６によって光電変換された撮像信号から画像信号
を生成し図示しない記録再生部にこの画像信号を出力す
るプロセス回路８と、前記固体撮像素子６を所定のタイ
ミングで駆動する撮像素子駆動信号を発生する駆動信号
発生器１０とより構成されていて、前記プロセス回路８
での処理及び前記駆動信号発生器１０の駆動のタイミン
グを制御する同期信号を発生する同期信号発生回路１２
とが設けられている。

【００１２】ここで、前記固体撮像素子６の有する走査
線数を１０００本（通常のＮＳＴＣの約２倍）とする。
この固体撮像素子６の読み出し方法として、例えば、ノ
ンインターレースモードは、図２（Ａ）に示すように、
固体撮像素子６の水平ラインをＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、と順に
水平転送部１４に伝送して読み出す。

【００１３】また、１画面６０分の１秒で読み出す場合
１水平ラインの読み出し周波数は、約６４ＫＨｚとな
り、モニタ等によって高精細の画像を観察する事ができ
る。記録の際は従来の記録用手段に合わせて、１水平ラ
インあたり約１５．７５ＫＨｚで読み出す。従来の場
合、例えばＮＴＳＣ方式の場合、１フィールドあたりの
有効走査線数は約２４０本であるため撮像素子の走査線
を全て１フィールドに記録する事はできない。

【００１４】従って、撮像素子３の走査線を図２（Ｂ）
に示すように５分割し、それぞれの領域を各フィールド
に割り当てて記録を行う。ａ〜ｄは各２４０本の走査線
を割り当て、ｅは残り４０本の走査線とする。

【００１５】次に、この記録方式をする際の固体撮像素
子６の読み出し方法について説明する。

【００１６】ここで、固体撮像素子６は、例えば、イン
ターライン転送ＣＣＤ６である。このインターライン転
送ＣＣＤ６の駆動用信号のタイミングチャートは、図３
に示すように、Ａはフォトダイオードから垂直転送部へ
信号電荷を転送する画素信号読出しパルス、Ｂはフォト
ダイオードの蓄積時間を制御する露光時間制御信号、Ｃ
は垂直転送パルス、Ｄは記録装置の垂直同期信号、Ｅは
プロセッサー４からの出力信号である。

【００１７】画素読出しパルスＡによって、所定時間フ
ォトダイオードに蓄積された信号電荷は、垂直転送部に
転送される。この蓄積時間は露光時間制御信号Ｂにより
任意に設定できる。

【００１８】垂直転送部は遮光されているためここに転
送された電荷は撮像素子３に光が投射されていても変化
しない。垂直転送部に読出された信号電荷は、垂直転送
パルスＣによって１水平走査周期毎順に水平転送部に転
送される。水平転送部では、垂直転送部から転送されて
きた電荷を、１走査線毎所定のスピード（この場合１走
査線周波数約 １５．７５ＫＨｚ）で出力する。ここで
垂直転送部では画素読出しパルスＡ後、順に信号電荷を
転送するが、図２（Ｂ）におけるａの部分、つまり２４
０本の走査線が転送されたところで垂直転送パルスを止
める。

【００１９】次に、垂直同期信号が入り、所定の垂直ブ
ランキング期間が終了したところで再び垂直転送パルス
Ｃを入力し垂直方向の転送を再開する。あとは同様に、
１フィールド期間内の所定の期間のみ垂直転送パルスＣ
を入力し、図２（Ｂ）ｂ〜ｅの走査線情報を転送する。
以上のようにして読出された信号は、プロセッサー８で
所定の処理が施され、Ｅに示す信号となって出力され
る。この出力信号Ｅは従来の信号フォーマットとなって
いるため従来の記録装置において記録をする事ができ
る。

【００２０】ここでは、撮像素子６の電荷蓄積時間は、
露光時間制御信号（図３Ｂ）によって行うことにした
が、外部シャッタを使って制御してもよい。

【００２１】また図２（Ｂ）ａ〜ｅの分類は、１ブロッ
クの走査線が記録装置の走査線以下であればどういう分
類をしてもかまわない。

【００２２】撮像系としては、通常は出力モニタに合わ
せて撮像素子を駆動しておき、通常の観察を行い、記録
モードになったところで、撮像素子の駆動を前記のよう
に切換えて記録装置に画像信号を記録すれば良い。

【００２３】次に再生時の動作について説明する。再生
時のブロック図を図４に示す。

【００２４】再生装置から入力した再生映像信号は、Ａ
／Ｄ変換器１８および同期基準信号分離回路１６に入力
する。同期基準信号分離回路１６では、入力信号に含ま
れる同期信号、各種タイミングコード信号が分離され、
再生基準信号発生器２０に入力する。再生基準信号発生
器２０では同期基準信号分離回路１６の出力に基づいて
Ａ／Ｄ変換器１８、メモリ２２、Ｄ／Ａ変換器２４で制
御信号を発生する。Ａ／Ｄ変換器１８で入力映像信号
は、デジタル信号に変換され、メモリ２０に入力する。
メモリ２０では再生装置から出力された分割記録された
映像信号を再合成して出力する。メモリ２０から出力さ
れた信号はＤ／Ａ変換器２２でアナログ信号に変換され
て出力され、図示していないモニタ等で画像を出力す
る。

【００２５】ここで、メモリ２０における映像信号の再
合成について述べる。

【００２６】図５に、映像信号再合成時のタイミングチ
ャートを示す。この場合、記録映像信号は、前記ノンイ
ンターレース方式撮像素子を用いて撮像、記録された信
号とする。図５のＡはメモリ２０入力、Ｂはメモリ２０
出力、Ｃは垂直同期信号（ＶＤ）である。メモリ２０に
入力する再生装置からの映像信号は、図６Ａに示すよう
に、撮像素子の領域を垂直方向に図２（Ｂ）のａ〜ｅと
分割した情報が、各Ｖ期間に順に配置している。この信
号をまず順に、画像情報の無い部分を除いてメモリ２０
に入力する。全ての画像情報を入力した後、入力された
映像信号を入力された順（図２（Ｂ）ａ→ｅの順）に１
Ｖ期間に連続して読出す（図５：Ｂ）。この読出された
映像信号は、Ｄ／Ａ変換器２４でアナログ信号に変換し
て出力される。この信号をノンインターレース対応ＴＶ
モニターで再生すると、高解像度なちらつきの無い映像
が得られる。

【００２７】ここで、図４のメモリ２２を、図６に示す
ように、バッファメモリ２６、メインメモリ２８の二段
構造にした場合を考える。このタイミングチャートを図
７に示す。図７のＡはバッファメモリ２６入力、Ｂはバ
ッファメモリ２６出力（メインメモリ２８入力）、Ｃは
メインメモリ２８出力である。再生装置からの映像信号
は、バッファメモリ２６に、図７のＡに示すように、図
６Ａと同様に入力する。バッファメモリ２６はすべての
画像信号を入力した後、次のフィールドですべての画像
情報をメインメモリ２８に転送する（図７Ｂ）。メイン
メモリ２８は、モードモディファイライトモードで動作
しているとする。メインメモリ２８に転送された画像情
報は、１Ｖ毎、図７Ｃに示すように出力される。図７に
示すα〜δの記号はそれぞれ同じ画面情報を示す。

【００２８】このように二段のメモリ構造にすると、１
画面が１Ｖ期間に書き変わる事により画像の一時的な不
連続が無くなり、メインメモリ２８の読出しを連続的に
行うことができ、動画の再生も可能となる。また、バッ
ファメモリ２６からメインメモリ２８への転送をバッフ
ァメモリ２６全画像情報が蓄積された時点の、モニタへ
の出力側（メインメモリ２８読出し側）の次のフィール
ドと限定すれば、再生装置（バッファメモリ２６）とモ
ニタ出力（メインメモリ２８出力）は非同期に動作させ
る事が出来る。

【００２９】ここで、撮像素子６がノンインターレース
読出しで、モニタへの出力もノンインターレースである
ので、メモリ２２（バッファメモリ２６、メインメモリ
２８を含む）は制御の簡単なＦＩＦＯ方式メモリを用い
る事もできる。

【００３０】次に、同期信号発生回路１２について図８
を用いて説明する。基準クロックは水平カウンタ５０お
よび水平タイミング発生器５２に入力する。水平カウン
タ５０に、基準クロックを計数しその計数値を水平タイ
ミング発生器５２および、メモリアドレス切替え器６０
に出力する。水平タイミング発生器５２においては、水
平カウンタ５０の出力計数値によって水平同期信号、メ
モリ水平制御信号を始め各水平周期の制御信号を発生す
る。また、水平カウンタ５０は水平タイミング発生器５
２より出力されるリセット信号によってリセットされ
る。このリセットのタイミングは、多くの場合１水平走
査線の周期となる。

【００３１】この水平カウンタ５０の出力値と各種パル
スのタイミングを図９に示す。メモリの水平方向のアド
レスを０〜５１１、ブランキング期間のクロック数を２
５０とする。水平カウンタ５０は計数値０よりカウント
を始める。水平タイミング発生器５２では水平カウンタ
５０の計数値７６１（５１１＋２５０）のところでリセ
ット信号を出力する（図９Ａ）。このリセット信号は水
平カウンタ５０に入力され、水平カウンタ５０の出力計
数値は０にリセットされる。従って、水平カウンタ５０
は０より５１１までの値を繰り返しカウントすることと
なる。この計数値を用い、水平タイミング発生器５２
で、この水平カウンタ５０の計数の０でセット５１２で
リセットするパルス発生し、それをメモリ用のイネーブ
ルタイミング信号とする（図９Ｂ）。また、同様に、水
平カウンタ５０の計数の６６でリセットし７２０でセッ
トするようなパルスを発生し、それを水平同期信号とす
る（図９Ｃ）。その他のタイミングパルスについても同
様に発生することができる。

【００３２】ここで、メモリ２２用のイネーブルタイミ
ングを水平カウンタ５０の計数値０より開始するため、
水平カウンタ５０の計数値をそのままメモリのアドレス
値として使用する。図９のタイミングでは、水平イネー
ブル期間にアドレス０から５１２までのアドレスを順に
発生することができる。このアドレス用計数値はメモリ
アドレス切替え器６０に入力し所定のビットが切替えら
れ、メモリ２２のアドレスとして出力される。

【００３３】次に、水平タイミング発生器５２より発生
した水平同期信号ＨＤは垂直カウンタ５６および垂直タ
イミング発生器５４に入力する。垂直カウンタ５６は水
平カウンタ５０と同様に水平同期信号ＨＤを計数しその
計数値を垂直タイミング発生器５４および、メモリアド
レス切替え器６２に出力する。垂直タイミング発生器５
４においては、垂直カウンタ５６の出力計数値によっ
て、垂直同期信号、メモリ垂直制御信号を始め各垂直周
期の制御信号を発生する。また、垂直カウンタ５６は垂
直タイミング発生器５４より出力されるリセット信号に
よってリセットされる。このリセットのタイミングは、
多くの場合１フィールド（１フレーム）の周期となる。

【００３４】この垂直カウンタ５６の出力値と各種パル
スのタイミングを図１０に示す。基本的には水平方向の
場合と同じである。メモリの垂直方向のアドレスを０〜
５１１、ブランキング期間の走査線を４０とする。垂直
カウンタ５６は計数値０よりカウントを始める。垂直タ
イミング発生器５４では垂直カウンタ５６の計数値５５
１（５１１−４０）のところでリセット信号を出力する
（図１０Ａ）。このリセット信号は垂直カウンタ５４に
入力され、垂直カウンタ５６の出力計数値は０にリセッ
トされる。

【００３５】従って、垂直カウンタ５６を０から５５１
までの値を繰り返しカウントすることとなる。この計数
値を用い、垂直タイミング発生器５４で、この垂直カウ
ンタ５６の計数の０でセット５１２でリセットするパル
スを発生し、それをメモリ２２用のイネーブルタイミン
グ信号とする（図１０Ｂ）。また、同様に、垂直カウン
タ５６の計数の５２０でリセットし５２６でセットする
ようなパルスを発生し、それを垂直同期信号とする（図
１０Ｃ）。その他のタイミングパルスについても同様に
発生することができる。

【００３６】ここで、メモリ２２用のイネーブルタイミ
ングを垂直カウンタ５６の計数値０より開始するため、
垂直カウンタ５６の計数値をそのままメモリのアドレス
値として使用すると、図１０のタイミングでは、垂直イ
ネーブル期間にアドレス０から５１１までのアドレスを
順に発生することができる。このアドレス用計数値はメ
モリアドレス切替え器６２に入力し所定のビットが切替
えられ、メモリ２２のアドレスとして出力される。

【００３７】次に、メモリアドレス切替え器（６０およ
び６２）について説明する。ここで、前記図９および図
１０の場合、画像期間のアドレスは水平方向および垂直
方向とも９ビットとなる。

【００３８】メモリアドレス切替え器６０に水平方向の
アドレスの切替えを制御する。例えば、メモリ２２にお
いて水平方向のアドレスが、水平方向８バイトに１つだ
け与えれば良いものについて考えると、メモリ２２に与
えるアドレスは水平カウンタ５０の出力計数値の下位９
ビットを除いたものを与えれば良い（図１１Ａ）。ま
た、水平方向２倍の拡大を行いたい場合、メモリ読出し
時に上位２ビット目を最上位ビットの反転信号としたも
のを水平方向のアドレスとすれば良い（図１１Ｂ）。

【００３９】一方、メモリアドレス切替え器６２は垂直
方向のアドレスの切替えを制御する。例えば、インター
レース読出しへの変換をする場合は、垂直カウンタ５６
に入力する水平同期信号の周波数が変わらない場合は最
下位ビットをフィールド判別信号（奇数フィールドか偶
数フィールド）の判別信号ＦＬＤに変えれば良い（図１
２Ａ）。また、垂直方向２倍の拡大を行いたい場合は、
水平時と同様にメモリ読出し時に上位２ビット目を最上
位ビットの反転信号としたものを水平方式のアドレスと
すれば良い（図１２Ｂ）。

【００４０】ただし、画像操作を全く行わない場合は、
水平カウンタ５０の計数値および垂直カウンタ５６の計
数値をそのままメモリの水平アドレスおよび垂直アドレ
スにすることができる。この場合、メモリアドレス切替
え器（６０および６２）は省略することもできる。

【００４１】また、それらの切替え回路は、セレクタな
どを使えば容易に実現できる。

【００４２】以上のように本第１実施例では、高解像な
撮像素子の信号をメモリ等を用いることなく従来方式の
記録装置に記録する事ができる。また再生の時にも比較
的簡単な回路を用いて、高解像な画像を合成する事がで
きる。また、記録の際に、読出し先頭フィールド（図７
Ｃ）あるいは各フィールドにそれぞれの領域（図２
（Ｂ）ａ〜ｄ）を示すインデックス信号を挿入し、再生
の際はそのインデックス信号を用いてメモリ２２の書込
み読出しを制御しても良い。

【００４３】さらに、本第１実施例では、撮像素子とし
てインターライン転送方式ＣＣＤとして説明したが、同
様のノンインターレース読出しをするのであれば、イン
ターラインフレーム転送ＣＣＤや外部シャッターを用い
たフレーム転送およびライン転送ＣＣＤについても適用
できる。

【００４４】次に本発明の第２実施例について述べる。
図１３ないし図１５は第２実施例に係わり、図１３はＣ
ＣＤの画像の分割を説明する説明図、図１４はＣＣＤの
画像の転送を説明する説明図、図１５は各フィールドの
情報構成を説明する説明図である。

【００４５】本第２実施例では水平方向の画素数が多い
場合を考える。全体の構成は、第１実施例と同様で図１
に示される。

【００４６】第１実施例では、撮像素子の領域を図２
（Ｂ）に示すように、垂直方向のみで５分割したが、本
第２実施例では図１３に示すように、１水平ラインを複
数の水平ラインに分けて記録する。この読出しのタイミ
ングチャートを図１４に示す。

【００４７】図１４Ａは記録装置側水平同期信号、Ｂは
撮像素子３の水平転送パルス、Ｃは撮像素子６の垂直転
送部の転送タイミングである。図１４において、Ｃの垂
直転送パルスにより信号電荷に垂直転送部を１水平ライ
ン分転送される事になる。垂直方向のタイミングは第１
実施例図３と同様である。撮像素子６のフォトダイオー
ドに蓄積された信号電荷は第１実施例と同様に所定のタ
イミングで垂直転送部に読出される。読出された電荷は
垂直転送パルスにより１水平ライン分、水平転送部に転
送される。

【００４８】水平転送部に転送された信号電荷は、図１
４Ｂに示す水平転送パルスによって、記録内側の１水平
期間に合わせて、図１３ａ1 の部分を読出し、読出し終
わったところで、撮像素子６の水平転送を休止する。記
録装置側の次の水平画像期間の始まりより固体撮像素子
６の水平転送を再開し残りのａ2の部分を読出す。この
時点で垂直転送を１ライン分行い、記録装置側の次の水
平画像期間の始まりより水平転送を行い、撮像素子６の
ａ1 の次のラインを読出す。記録装置の１フィールドの
有効走査線数を実施例と同様に３４０本とすると、この
場合、記録装置１フィールドには撮像素子３の１２０本
の走査線が記録される事となる。記録装置１フィールド
分転送した後は、第１実施例と同様に垂直転送パルスを
停止して、垂直転送を休止する。図１３のｂ−ｉの順に
１フィールド期間で撮像素子全体の信号電荷を出力す
る。出力された信号電荷は、第１実施例と同様にプロセ
ッサーで所定の処理を施し、出力され、記録装置に記録
する。

【００４９】再生の際のブロック図についても第１実施
例と同様図４に示される。再生については、第１実施例
と同様に撮像素子６の図１３に示される領域を再生装置
より再生されるａ1 ａ2 →ｉ1 ｉ2 の順にメモリ２２に
入力する。メモリ２２に入力された映像信号は第１実施
例と同様に撮像素子１枚分に蓄積されたところでモニタ
等出力装置にあったタイミングで読出される。この場合
もメモリ２２の構成を、第１実施例と同様にバッファメ
モリとメインメモリの二重構造とすれば第１実施例と同
じ効果が得られる。

【００５０】以上第２実施例では水平方向の分割を２分
割としたが水平方向の画素数と、記録再生装置の解像度
との関係より、さらに分割数を多くしても良い。

【００５１】以上第１実施例及び第２実施例はノンイン
ターレース読出しの撮像素子について説明をしたが、次
に、インターレース読出しの撮像素子について説明す
る。

【００５２】インターレース読出しは、図１５Ａに示す
撮像素子６の走査線をまず、ａラインのみを読出し（Ａ
フィールド）、ａラインの情報を全部読んでしまったと
ころでｂラインを順に読出す（Ｂフィールド）。図１５
Ｂは２線同時読出し方式インターレース読出しを示した
もので、まずは、図１５Ｂに示す走査線ａ＋ｂ→ａ′＋
ｂ′→ａ＋ｂの順に読出し（Ａフィールドとする）、全
画面情報を読出した後に、走査線ｂ＋ａ′→ｂ′＋ａ→
ｂ＋ａ′の順に全画面を読出す（Ｂフィールドとす
る）。これら２つの読出し法は、読出した後は同じ信号
として処理することが出来る。

【００５３】この撮像素子が、第１実施例と同様に垂直
方向の走査線数（ライン数）が１０００本とすると、上
記Ａフィールド、Ｂフィールドで読出される走査線数
は、５００本ずつといえる。それらの走査線を、ａ〜ｅ
までの領域に分ける。ａ、ｂ、ｄ、ｅはそれぞれ２４０
本ずつの走査線を割り当て、ｃはＡフィールドの残り２
０本の走査線とＢフィールドの先頭２０本の走査線を割
り当てる。これらの領域を順に第１実施例と同様に記録
装置の１フィールドに合わせて読出し、所定の処理を行
って、記録装置に記録を行う。撮像素子の電荷蓄積時間
の制御についても第１実施例と同様に素子上及び外部シ
ャッターで行える。

【００５４】再生の場合も第１実施例と同様に、再生装
置から入力する映像信号を順にメモリに入力し、１画面
の情報が蓄積された時点で、所定のスピードで出力を行
う。この場合、メモリに入力した時に、所定のスピード
で読出せばインターレースモードの再生画が得られる。
ノンインターレースモードの再生画が出力した場合は、
メモリに全画像データが入力した時点で、メモリアドレ
ス等を変えて出力すれば良い。

【００５５】また、撮像素子の水平方向の解像度が高い
場合には、第２実施例と同様に撮像素子の水平方向を分
割して記録することもできる。

【００５６】図１６ないし図２４は第３実施例に係わ
り、図１６は映像信号記録再生処理装置の概略の構成を
示す構成図、図１７は映像信号記録再生処理装置の再生
動作を説明するブロック図、図１８は映像信号記録再生
処理装置の変形例の概略の構成を示す構成図、図１９は
映像信号のタイミングを説明するタイミング図、図２０
は図１８の映像信号記録再生処理装置の記録動作を説明
するブロック図、図２１は図１８の映像信号記録再生処
理装置の記録動作時の映像信号のタイミングを説明する
タイミング図、図２２は図１８の映像信号記録再生処理
装置の再生動作を説明するブロック図、図２３は図１８
の映像信号記録再生処理装置の再生動作時の映像信号の
タイミングを説明するタイミング図、図２４はカラー映
像信号時のフレームメモリの構成を示す構成図である。

【００５７】図１６は本発明を面順次式撮像装置に応用
したものであり、これは図１において、撮像素子６前面
に回転式のフィルターを設けたものである。回転フィル
タ８０は同期信号発生回路１２の出力信号に基づいてモ
ータ８２によって撮像素子６の信号電荷蓄積周期（読出
し周期）でＲ、Ｇ、Ｂの各フィルタが変わるように回転
制御される。ここで、撮像素子６を第１実施例と同じ読
出しをする場合は、各フィルタの切替わり周波数は、６
０／５Ｈｚとなる。つまり、図３においては、例えば映
像信号Ｅのａ〜ｅの期間をＲフィルタとすれば、次のａ
〜ｅの期間をＧフィルタ、その次のａ〜ｅの期間をＢフ
ィルタとする。これによって読出した信号を順次所定の
処理を行って記録装置によって記録を行えば高解像な１
画面のＲ、Ｇ、Ｂ信号を１５フィールドの領域に記録す
ることができる。

【００５８】再生の場合のブロック図を図１７に示す。
再生装置より入力した映像信号は、同期基準信号分離回
路８４によって、同期信号、タイミングコード信号が分
離される。基準信号発生器８６では前記同期信号、タイ
ミングコード信号より、画像合成に必要な各種信号が生
成される。一方、Ａ／Ｄ変換器８８に入力した映像信号
はデジタル信号に変換され、信号切替え回路９０に入力
する。信号切替え回路９０では基準信号発生器８６より
送られて来るＲＧＢ判別信号に基づいてメモリＲ９２、
メモリＧ９４、メモリＢ９６に入力する信号を切替え
る。メモリＲ９２、メモリＧ９４、メモリＢ９６では、
基準信号発生器８６からの信号に基づいて、第１実施例
と同様に、ＲＧＢ各信号の合成が行われそれぞれＤ／Ａ
変換器（９８、１００、１０２）によってアナログ信号
に変換されて出力される。

【００５９】ここで、メモリＲ９２、メモリＧ９４、メ
モリＢ９６は図６に示す構造となることもできる。

【００６０】また、この第３実施例については、第１実
施例の撮像素子読出しだけでなく第２実施例およびイン
ターレース読出しの場合にも同様に適用できる。

【００６１】また、回転フィルタ８０は撮像素子６の前
に配したが、レンズ４の前でも良いし、被写体が暗く照
明が必要な場合は、照明と被写体の間に配しても良い。

【００６２】ここで図１８は本第３実施例に使用される
静止画撮像用のＴＶカメラのブロック図である。以下、
図１８について説明すると、１１０は光源ランプであり
光源ランプの発光光束をＲＧＢ回転フィルター１１２を
通り被写体１１４を通過しレンズ１１６を通りＣＣＤ１
１８の光電変換面に被写体像がＲＧＢ面順次像で結像さ
れる。被写体１１４はフィルム等である。ＲＧＢ回転フ
ィルター１１２は直流モータ１２２によって回転駆動さ
れサーボ回路１２４によって制御される。サーボ回路１
２４には基準信号として本カメラの垂直同期信号が入力
されており、ＲＧＢ回転フィルター１１２はこの垂直同
期信号に同期して回転している。本カメラの垂直同期信
号の周波数は１５Ｈｚであり一般的なＮＴＳＣ方式のＴ
Ｖカメラに比較して１／４である。垂直同期信号は同期
信号発生器１２６で発生されてサーボ回路１２４と映像
信号プロセッサー１２０に入力される。ＣＣＤ１１８の
光電変換出力は次段の映像プロセッサー１２０に入力さ
れて複合映像信号に変換される。

【００６３】本第３実施例に使用されるカメラは走査線
が約１０００本であり、通常のＮＴＳＣカメラの約２倍
に走査線を有している。また、ＮＴＳＣ方式の一般的な
ＴＶカメラではそのフレーム周波数は５０Ｈｚでありイ
ンターレース走査線をしているが、本カメラではフレー
ム周波数は１５Ｈｚでありノンインターレース走査方式
である。本カメラは、例えば顕微鏡写真等の微細な撮像
を可能とした高解像力カメラであり、従来のＮＴＳＣフ
ォーマットカメラに対し垂直解像力が約２倍の１０００
ＴＶ本を実現している。

【００６４】図１９のＡはＮＴＳＣフォーマットカメラ
の映像信号波形であり、Ｂは本カメラの映像信号波形で
ある。１２８はフレーム周期でありその周波数は５０Ｈ
ｚであり、１３０はフィールド周期でありその周波数は
６０Ｈｚである。ＮＴＳＣフォーマットにおいてはフレ
ームとフィールドで構成されており、理由はインターレ
ース走査（飛び越し走査）をしているためである。１３
２は映像信号期間であり水平同期信号が映像信号に付加
されておりその周波数は約１５．７５ＫＨｚある。

【００６５】次にＢは高解像力カメラの映像信号波形で
あり、１３８はフレーム周期でありその周波数は１５Ｈ
ｚでありＮＴＳＣフォーマットのフレーム周波数に対し
て１／２である。即ち本カメラはＮＴＳＣフォーマット
に対して２倍の時間をかけて１枚の画像を形成してい
る。これは本カメラの水平同期信号の周波数は１５．７
５ＫＨｚとＮＴＳＣフォーマットと同じであるため走査
線を２倍にする為には当然フレーム時間は２倍を要する
事になる。且つ、本カメラはノンインターレース方式で
あるのでフィールド信号は不要である。

【００６６】図２０に示すように、複合映像信号出力は
垂直同期信号分離器１４０に入力されて図１９のＢの１
３４に示す垂直同期信号が分離抽出される。分離抽出さ
れた垂直同期信号は６０Ｈｚ垂直同期信号を発生する為
のゲンロック発振器１４４に入力される。ゲンロック発
振器１４４の出力には１５Ｈｚ垂直同期信号に位相同期
したＮＴＳＣフォーマットの垂直同期信号が発生する。
複合映像信号はアナログスイッチ回路１４６、１５０と
バッファメモリ１５８にも入力される。前記ゲンロック
発振器１４４の出力である垂直同期信号はスイッチ回路
１４６、１５０のスイッチ制御信号およびバッファメモ
リ１５８のメモリ制御信号として入力される。スイッチ
１５０はゲンロック発振器１４４の出力である６０Ｈｚ
垂直同期信号の期間において１５０ａ側に切替え記録再
生部１６６への映像信号の入力を禁止するものである。
スイッチ回路１５０の出力は混合器１５６に入力され、
混合器１５６はもう一方の入力である６０Ｈｚ垂直同期
信号が重畳混合される。

【００６７】図２１のＡはゲンロック発振器１４４の出
力波形でありＢは混合器１５６の出力波形である。１６
８はタイミングスイッチ回路１６０によって禁止された
領域である。Ｃは混合器１５６の出力波形であり１７０
に示す通り６０Ｈｚ垂直同期信号が付加される。

【００６８】図２０に戻り複合映像信号は、アナログス
イッチ回路１４６にも入力され、前記の６０Ｈｚ垂直同
期信号期間で禁止された領域の映像信号のみを選択され
てバッファメモリ１５８に入力される。図２１のＤはス
イッチ回路１４６の出力である。前記の通り本第３実施
例で使用されるカメラのフレーム周波数は１５Ｈｚであ
り、これはＮＴＳＣ垂直同期信号の１／４であり結果と
してＮＴＳＣフォーマット垂直同期信号の４フレームで
本カメラの１フレームの画像が録画終了となる。但し、
前記禁止された領域の映像信号は４フィールドの期間で
は録画されない。従って、このままでは歯抜けな映像信
号しか再生されないことになる。

【００６９】本第３実施例では前記禁止領域の映像信号
は４フィールド後の５フィールド目に録画している。図
２０の１４２は前記５フィールド目を検出する為の録画
終了検出器であり、図２１のＥは検出出力で録画開始後
４フィールド期間１８０が経過するとＬからＨに切替わ
る。録画終了検出器１４２の出力はスイッチ回路１６０
に入力される５フィールド領域では１６２側にスイッチ
が切替わりバッファメモリ１５８に格納された前記禁止
された映像信号が記録再生部１６６に入力されて録画さ
れる。禁止された映像信号１７２、１７４、１７６、１
７８はバッファメモリ１５８の内部制御により、５フィ
ールド目の期間内に１８８、１９０、１９２、１９４に
示すように時系列状に振り分けられる。５フィールド目
の録画が完了したとき初めて本カメラの１フレーム映像
信号の録画が完了したことになる。

【００７０】次に再生時の動作について図２２を用いて
説明する。記録再生部１６６の再生映像信号は再生バッ
ファメモリ２０２、２０４に一旦格納される。即ち、図
２１のＤ、Ｅに示す５フィールド分の映像信号が全バッ
ファメモリ２０２、２０４に格納される。記録再生部１
６６が本カメラの１フレーム分の再生が終了するとメモ
リ２０２への書込みが停止される。また、再生バッファ
メモリ２０２には図２１のＣに示す映像信号が記憶さ
れ、再生バッファメモリ２０４には図２１のＥに示す前
記４フィールド期間内で録画禁止された映像信号が記憶
される。１５Ｈｚ複合同期信号発生器２００に図示しな
い再生システムからのスタート指令がなされると１５Ｈ
ｚ複合同期信号発生器２００が発振を開始する。

【００７１】複合同期信号はバッファメモリ２０２、２
０４に入力されており複合同期信号に従いメモリの読出
し動作が開始される。再生はバッファメモリ２０２、２
０４の出力には映像信号が出力されるがバッファメモリ
２０２の映像出力は垂直同期信号分離器２０８とアナロ
グスイッチ回路２１０とに入力される。垂直同期信号分
離器２０８では図２１のＣに示す垂直同期信号が分離抽
出されスイッチ回路２１０の制御信号として入力され
る。垂直同期信号期間ではスイッチ２１０を２１４側に
切替え、禁止された映像信号に補充している。尚、図２
１のＣ、Ｄに示す相対的なタイミングの再現は再生バッ
ファメモリ２０２、２０４のメモリ動作プログラムによ
って整然と成される。その結果、スイッチ回路２１０の
出力では図２３に示す１フレームの繰返し映像信号が得
られる。

【００７２】映像信号に付加されている同期信号はＮＴ
ＳＣフャーマットの同期信号でありこれを１５Ｈｚ同期
信号に置換える必要がある。１５Ｈｚ同期信号は同期信
号置換え回路に入力されＮＴＳＣ同期信号が図２３のＢ
に示す１５Ｈｚ同期信号に置換えられる。図７の４６は
同期信号置換え回路の出力波形でありこれはフレームメ
モリ２１８に入力された本カメラによるノンインターレ
ース、１フレームの静止画が形成されて映像モニタ２２
０に入力されて出画される。映像モニタ２２０はノンイ
ンターラインの特殊なモニタであって垂直同期信号周波
数が１５Ｈｚで最適な動作をするモニタである。更に、
最適コンバータを利用する事によりフレームメモリ２１
８の映像出力をＮＴＳＣフォーマット、ＨＤＴＶフォー
マットに容易に変換可能である事は言うまでもない。

【００７３】図１８の１２２に示すように本第３実施例
は面順次照明手段によりカラー化を計っておりＲＧＢの
各３原色に応じて３フレーム分のシステムが必要にな
る。また、記録再生部には順次ＲＧＢ信号が時系列状に
記録される事により、どれが何色の映像信号なのか特定
する必要がある。従って、本第３実施例では図１８の１
２８に示すように回転ＲＧＢフィルタにセンサを近接さ
れてノンデックス信号を検出している。また、本第３実
施例ではセンサは磁気センサでありす色フィルタの近傍
に固着されフィルタと共に回転するマグネット磁界を検
出し、これをインデックス信号として使用している。検
出されたインデックス信号は図２０に示す混合器１５６
に入力され録画される映像信号に重畳される。

【００７４】図１９のＣは検出されたインデックス信号
であり、そのタイミングは映像信号領域を極力避け垂直
同期信号に近接させている。再生時は図２２に示すイン
デックス分離回路２０６に再生映像信号が入力されて再
生インデックス信号が分離抽出される。

【００７５】図２４はカラーの場合の変形例であり同期
信号置換え回路２１６の出力はアナログスイッチ回路２
２２に入力されて時系列ＲＧＢ信号にタイミングを合わ
せて各々、Ｒフレームメモリ２２４、Ｇフレームメモリ
２２６、Ｂフレームメモリ２２８に記憶される。スイッ
チ回路２２２の切替え順は当然１５Ｈｚフレーム周期で
あり順序付けはインデックス信号で決定されている。各
フレームメモリ２２４、２２６、２２８は時系列状の各
ＲＧＢ信号を同時化する役割も持っている。

【００７６】このような第３実施例によれば、カメラ側
の同期信号形態と録画再生装置側の同期形態が異なって
も両者間の接続が可能となり録画再生が可能となる。従
来のフォーマット方式による安価な録画再生装置が使用
可能となり経済効果は計り知れないものがある。

【００７７】本発明では高解像度撮像素子を複数の画像
ブロックに分類し、各画像ブロックを記録装置に適した
タイミングで読み出すように撮像素子の駆動パルスを制
御し、この分類された画像データブロック毎で映像信号
に変換して、通常の記録装置に記録でき、また、記録装
置から再生する場合には、分類して記録された複数の映
像データブロックを合成して、高品位画像を再生できる
ので、簡単な構成で、高品位画像を通常の記録装置に記
録したり、再生して高品位画像を生成することもでき
る。

【００７８】尚、上記記録装置から再生する場合、通常
の出力装置に対しては、記録時と同様の信号形態で出力
することもできる。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、本発明の映像信号記録
再生処理装置は、結像光学系により結像された被写体像
を光電変換して画像信号を得る光電変換素子より構成さ
れる光電変換手段と、前記光電変換素子からの前記画像
信号を連続的に読み出し映像信号を生成する映像信号生
成手段と、前記映像信号生成手段から読み出された映像
信号を記録再生する記録再生装置に記録するときに、前
記記録再生装置の走査線数及び水平解像度に合わせて前
記映像信号生成手段からの前記映像信号の読み出しを制
御する制御手段とを備えているので、高解像度の撮像素
子で撮像された映像をデジタル変換することなく容易に
従来方式の安価な記録装置に記録することができる。ま
た、記録装置より再生した信号を合成して容易に高解像
度の画像を合成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例に係る映像信号記録再生処理装置
の概略の構成を示す構成図である。

【図２】 第１実施例に係るＣＣＤの画像の分割を説明
する説明図である。

【図３】 第１実施例に係るＣＣＤの画像の転送を説明
する説明図である。

【図４】 第１実施例に係る映像信号記録再生処理装置
の再生動作を説明するブロック図である。

【図５】 第１実施例に係る再生時の画像情報の波形を
示すタイミング図である。

【図６】 第１実施例に係るメモリの構成を示す構成図
である。

【図７】 第１実施例に係る二重構造のメモリを使用し
た時の再生時の画像情報の波形を示すタイミング図であ
る。

【図８】 第１実施例に係る同期信号発生器の構成を示
す構成図である。

【図９】 第１実施例に係る同期信号発生器を出力する
同期信号のタイミングを示すタイミング図である。

【図１０】第１実施例に係る図９の変形例である同期信
号発生器を出力する同期信号のタイミングを示すタイミ
ング図である。

【図１１】第１実施例に係る第１のアドレス切り替え回
路の構成を示す構成図である。

【図１２】第１実施例に係る第２のアドレス切り替え回
路の構成を示す構成図である。

【図１３】第２実施例に係るＣＣＤの画像の分割を説明
する説明図である。

【図１４】第２実施例に係るＣＣＤの画像の転送を説明
する説明図である。

【図１５】第２実施例に係る図１５は各フィールドの情
報構成を説明する説明図である。

【図１６】第３実施例に係る映像信号記録再生処理装置
の概略の構成を示す構成図である。

【図１７】第３実施例に係る映像信号記録再生処理装置
の再生動作を説明するブロック図である。

【図１８】第３実施例に係る映像信号記録再生処理装置
の変形例の概略の構成を示す構成図である。

【図１９】第３実施例に係る映像信号のタイミングを説
明するタイミング図である。

【図２０】第３実施例に係る図１８の映像信号記録再生
処理装置の記録動作を説明するブロック図である。

【図２１】第３実施例に係る図１８の映像信号記録再生
処理装置の記録動作時の映像信号のタイミングを説明す
るタイミング図である。

【図２２】第３実施例に係る図１８の映像信号記録再生
処理装置の再生動作を説明するブロック図である。

【図２３】第３実施例に係る図１８の映像信号記録再生
処理装置の再生動作時の映像信号のタイミングを説明す
るタイミング図である。

【図２４】第３実施例に係るカラー映像信号時のフレー
ムメモリの構成を示す構成図である。

【符号の説明】

６…固体撮像素子 ８…プロセッサ １０…駆動回路 １２…同期信号発生器 １６…同期基準信号分離回路 ２０…基準信号発生器 ２２…メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−164684（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−84681（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−57482（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−129394（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/76 - 5/956 H04N 5/225 H04N 7/00 - 7/015 H04N 9/79 - 9/898

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の走査線数で１つの撮像面を構成する
   第１の撮像素子で撮像された撮像信号を第１の周期で読
   み出し可能な第１の読み出し信号を出力する第１の読み
   出し出力手段と、 前記第１の走査線数より多い第２の走査線数で１つの撮
   像面を構成し、前記第１の読み出し信号に応じて、前記
   第２の走査線数で構成する撮像面で撮像された撮像信号
   を順次出力する第２の撮像素子と、 前記第１の読み出し信号の複数周期である第２の周期に
   よって前記第２の撮像素子から読み出された第１画面分
   の撮像信号を記憶可能な第１の撮像信号記憶手段と、 前記第１の撮像信号記憶手段に記憶された撮像信号を記
   憶可能な記憶領域を有する第２の撮像信号記憶手段と、 前記第２の撮像手段の１つの画面分の撮像信号を読み出
   す前記第２の周期に応じて、前記第１の撮像信号記憶手
   段に記憶された前記撮像信号を前記第２の撮像信号記憶
   手段に転送する転送信号出力手段と、 前記第２の撮像信号記憶手段に記憶された１画面分の撮
   像信号を前記第１の周期で読み出す第２の読み出し信号
   を出力する第２の信号出力手段と、 を備えたことを特徴とする映像信号記録再生装置。