JP3818260B2 - 高速撮像信号記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオや映画等の用途に使用される撮像信号で特に高速撮像信号を記録することができる高速撮像信号記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年ＨＤ放送機器の進展により映画を電子化つまりフィルムをビデオテープで置換える電子シネマシステム等への動きが活発化し、テレビのフィールド周波数，走査方式６０ｉから映画のフレーム周波数２４Ｈｚ、しかも走査方式はＰ（Ｐ：プログレッシブ走査、以下Ｐと表示）の２４Ｐ等への対応が必要となってきた。
【０００３】
電子的にシネマ信号を作成するシステム構成としては大きく、撮像信号として２４Ｐ信号を得る、記録装置で２４Ｐレートの記録を行う、再生装置で再生することにより２４Ｐ信号を得るというシステム構成となる。
【０００４】
現在ＨＤ画像方式では、ＳＭＰＴＥ２７４ＭとＳＭＰＴＥ２９６Ｍでそれぞれ１０８０方式と７２０Ｐ方式の２４Ｐ信号の規格化がされている。
【０００５】
このＨＤ方式においては、撮像するコマ数を可変し、フィルムのシステムにさらに近づく可変速撮像信号の撮像、記録、再生システムが既に実現されている。つまり、撮像、記録装置では高速撮像信号から低速撮像信号まで各種フレームレートの撮像信号を撮像、記録でき、再生装置で２４Ｐ再生すると２４Ｐの１倍速と違い、スピードの変わった各種２４Ｐ可変速再生信号が得られるものである。（特願２０００−３３８６４４号公報）
以下に従来の高速撮像信号記録装置を含むシステムについて説明する。
【０００６】
従来の高速撮像信号記録装置を含むシステムとしては、例えば特開２００２−１５２５６９号公報に記載されたシネマ信号作成システムが知られている。つまり、可変速撮像信号、特にスローモーションのための信号を得るために高速撮像信号を記録する。図１０はシネマ信号作成システムのための従来の高速撮像信号記録装置の構成図を示すものである。図１０において、１はレンズ、１１はＰ撮像信号を出力可能な撮像信号発生部、１２は撮像信号発生部１１に駆動パルスを発生する駆動パルス発生部、１３はフレームレートを変換するフレームレート変換部、４は撮像信号に各種カメラ処理を施す撮像信号処理部、５は表示部、６は６０Ｐレートで記録する記録部、１４は各部に必要な同期信号、コントロールパルスを出力する同期信号、コントロールパルス発生部信号、１５はフラグ信号発生部である。
【０００７】
以上のように構成された従来の高速撮像信号記録装置の動作について図１０，図１１を用いて以下説明する。
【０００８】
図１１［１］，図１１［２］の（ａ）〜（ｃ）は、図１０のシネマ信号作成システムにおいての高速撮像信号記録装置の各部（ａ）〜（ｃ）の信号波形図を示し、図１１［１］が６０Ｐ撮像信号時、図１１［２］が１２Ｐ撮像信号時を示している。つまり、図１１［１］の場合が２４Ｐ信号に対して２．５倍速の可変速信号（つまり高速撮像信号時）を、図１１［２］が０．５倍速の可変速信号（つまりこの場合は低速撮像信号時）を得る場合を示している。
【０００９】
６０Ｐ撮像の場合、撮像信号発生部１１では図１１［１］（ａ）に示すように６０Ｐレートで連続して各フレーム（こま）の信号が出力される。フレームレート変換部１３は、この信号を書込みそのままのレートで読み出し出力する（同図（ｂ））。その後撮像信号処理部４で黒バランス、白バランス、マトリックス処理等カメラ処理の必要な処理が施された後記録部６及び表示部５へ出力される。ここでフラグ信号発生部１５は同図（ｃ）に示すフラグ信号を出力する。つまりこの場合全てのフレームで有効フラグを出力する。記録部６は６０Ｐレートで撮像信号を記録すると共に、フラグ信号も記録する。
【００１０】
２４Ｐの可変速信号を得る場合は、図示していない２４Ｐフレームレート変換器により、この記録された撮像信号の有効フレームを抜き出し、２４Ｐの時間軸に変換して出力することにより、同図（ｄ）に示す２４Ｐ可変速信号が得られる。
【００１１】
この場合、もとの１フレーム（１コマ）の信号が２．５倍の時間に伸長されていることが分る。（１／２．５倍速スローモーション信号となる。）
同様に図１１［２］の１２Ｐ撮像の場合、撮像信号発生部１１の出力信号は同図（ａ）に示すように１／１２秒の間隔で飛び飛びに出力される。フレームレート変換部１３では、この信号を書込み、６０Ｐレートの信号として同図（ｂ）に示すようにコピーフレームを複数（この場合４フレーム）出力する。フラグ信号発生部１５は同図（ｃ）に示すように、コピーフレームを含めた同じ信号のフレームの一つにフラグを立てる。記録部６ではこのフラグ信号とコピーフレームを含めた全ての信号を６０Ｐレートで記録する。
【００１２】
フレームレート変換部１３の出力は、この場合同図（ｄ）に示すようになり、もとの１フレーム（１コマ）の信号が０．５倍の時間に変換されていることが分る。（この場合は２倍速のクイックモーション信号となる。）
このようなシネマ信号作成システムにより通常の２４Ｐ撮像信号はもちろん、スローモーション（高速撮像信号），早送り（低速撮像信号）等の可変速の２４Ｐ撮像信号も作成することができる。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００２−１５２５６９号公報（段落番号［００３２］）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のシネマ信号作成システムにおいては、通常の２４Ｐ撮像信号及び、スローモーション，早送り等の可変速の２４Ｐ撮像信号も作成することができるが、特にスローモーション信号を得る場合は、記録部のフォーマットで決まるフレームレート、つまりこの場合は６０Ｐのフレームレートが最高であり、故に２．５倍速の高速撮像信号までしか記録できない。シネマ信号作成の場合は、画作りのため、５倍速以上の高速撮像信号が望まれており、フィルムでの制作においては容易にできるが、ビデオでのシネマ信号作成においては、ＨＤＶＴＲ等の記録装置のフォーマットにおいてはフレームレートが現状６０Ｐレートが最高であり、そのような高速撮像信号を記録できず、かつ、撮像信号を処理する処理回路の動作も記録部のフレームレートで決まるフレームレートの処理速度に合わせている場合は、ビューファインダ等の表示部に表示することも出来ず、画作りのためのスローモーション作成において制限があるという問題点を有していた。
【００１５】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、記録部のフォーマットのフレームレートに制限されることなく、そのフレームレート以上の撮像信号も記録可能、さらに表示も可能な高速撮像信号記録装置を提供することを目的とする。
【００１６】
さらに、記録部フォーマットのフレームレート以上の高速撮像信号のみならず、複数のフレームレートの撮像信号も記録可能な高速撮像信号記録装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の高速撮像信号記録装置は、記録部のフォーマットのフレームレート以上の高速撮像信号を出力できる撮像部と、その信号を一旦書込み記録部のフォーマットのフレームレート以下で読み出すことが可能な第１のフレームレート変換バッファ部と、前記撮像部の出力信号と、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択して入力信号とし、前記撮像部の出力信号を選択した時には表示部に表示可能なフレームレートに変換し、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択した時にはそのままのフレームレートで出力する第２のフレームレート変換バッファ部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を表示する表示部、記録する記録部を備える構成を有している。
【００２０】
この構成によって、記録部のフォーマットで決まるフレームレート以上の高速撮像信号を記録することができると共に、記録する高速撮像信号を表示部に表示することができる。
【００２１】
また、本発明の高速撮像信号記録装置は、複数のフレームレートの撮像信号を出力可能な撮像部と、前記撮像部の出力信号を書込み、記録部の記録フォーマットのフレームレート以下に変換して出力する第１のフレームレート変換バッファ部と、前記撮像部の出力信号と、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択して入力信号とし、前記撮像部の出力信号を選択した時に、フレームレートが記録部のフォーマットのフレームレートより低い場合は、常に記録部のフレームレートになるようにフレームを複製する第２のフレームレート変換バッファ部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部のフレーム複製に合わせ、違うフレームの画像を認識するため、複製したフレームを含む同じ画像のフレームの一つに対応させて有効フレームを示すためのフラグを発生するフラグ信号発生部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を表示する表示部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号及びフラグ信号発生部のフラグ信号を記録する記録部を備える構成を有する。
【００２２】
この構成によって、記録部のフォーマットで決まるフレームレート以上の高速撮像信号から、そのフレームレート以下の低速の撮像信号まで、複数のフレームレートの撮像信号を記録部のフォーマットのフレームレートで記録できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、記録部の記録フォーマットのフレームレート以上の高速撮像信号を出力可能な撮像部と、前記撮像部の出力信号を書込み、記録部の記録フォーマットのフレームレート以下に変換して出力する第１のフレームレート変換バッファ部と、前記撮像部の出力信号と、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択して入力信号とし、前記撮像部の出力信号を選択した時には表示部に表示可能なフレームレートに変換し、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択した時にはそのままのフレームレートで出力する第２のフレームレート変換バッファ部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を表示する表示部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を記録する記録部を備えたものであり、撮像部が、記録部のフォーマットのフレームレート以上の高速撮像信号を出力する。第１フレームレート変換バッファ部はその信号を書込み、記録部のフォーマットのフレームレート以下に変換して読み出す。第２フレームレート変換バッファ部は、撮像部もしくは第１フレームレート変換バッファ部の出力信号を選択し、撮像部の信号選択時は表示部に表示可能なフレームレート信号へ変換し、第１フレームレート変換バッファ部を選択した時には、そのままのフレームレートで出力する。表示部及び、記録部は第２フレームレート変換バッファ部の出力信号を表示及び記録する作用を有する。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、複数のフレームレートを出力可能な撮像部と、前記撮像部の出力信号を書込み、記録部の記録フォーマットのフレームレート以下に変換して出力する第１のフレームレート変換バッファ部と、前記撮像部の出力信号と、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択して入力信号とし、前記撮像部の出力信号を選択した時に、フレームレートが記録部のフォーマットのフレームレートより低い場合は、常に記録部のフレームレートになるようにフレームを複製する第２のフレームレート変換バッファ部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部のフレーム複製に合わせ、違うフレームの画像を認識するため、複製したフレームを含む同じ画像のフレームの一つに対応させて有効フレームを示すためのフラグを発生するフラグ信号発生部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を表示する表示部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を記録する記録部を備えたものであり、撮像部が、複数のフレームレートの撮像信号を出力する。第１フレームレート変換バッファ部はその信号を書込み、記録部のフォーマットのフレームレート以下に変換して読み出す。第２フレームレート変換バッファ部は、撮像部もしくは第１フレームレート変換バッファ部の出力信号を選択し、撮像部の信号選択時に入力撮像信号のフレームレートが、記録部フォーマットのフレームレートより低い場合は、記録部のフレームレートになるようにフレームを複製する。また、フラグ信号発生部はそのフレーム複製に合わせ、違うフレームの画像を認識するために複製したフレームを含めた同じ画像のフレームの一つに対応させて有効フレームを示すためのフラグを発生する。表示部は第２フレームレート変換バッファ部の出力信号を表示する。さらに、記録部は第２フレームレート変換バッファ部の出力信号とフラグ信号も同時に記録するという作用を有する。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図９を用いて説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における高速撮像信号記録装置の構成を示すブロック図である。
【００２８】
図１において、１はレンズ、２は複数のフレームレートのＰ信号を出力する撮像部で、例えばＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス）等の撮像素子と、それを駆動する駆動回路等より構成される。３は撮像部２からの撮像信号を書込み、フレームレートを変換して読み出すフレームレート変換バッファ部で、例えばハードディスク装置などの記録メディアによって構成される。４はカメラのプロセス処理を施す撮像信号処理部、５は撮像信号処理部４より出力される表示用信号を表示するための表示部で、例えば電子ビューファインダーや液晶表示装置等で構成される。６は撮像信号処理部４の出力信号を記録する記録部で、例えばＶＴＲ等の記録メディアで、特にＶＴＲはコストパフォーマンスがよく、フォーマットが確立して一般的に使用されている点から好ましい。この実施例では例えばフレームレートが６０ＰレートのＨＤ（Ｈｉｇｈ・Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）ＶＴＲとする。７は各部に同期信号、コントロールパルスを出力する同期信号、コントロールパルス発生部である。
【００２９】
以上のように構成された実施の形態１による高速撮像記録装置の動作について、図２、図３を用いて以下説明する。
【００３０】
図２、図３は実施の形態１における動作説明図であり、それぞれ撮像部２より出力される撮像信号のフレームレートが１２０Ｐ、９６Ｐの場合を示している。図中の（ａ）や（ｃｔ１）等は、図１の各部（ａ）や（ｃｔ１）等に対応、関連した信号波形図、パルスを示す。
【００３１】
レンズ１を通して入力された被写体像は、撮像部２に結像され、撮像信号として出力される。図２の場合、撮像部２は同期信号、コントロールパルス発生部７より出力される同図（ｃｔ１）の同期パルスによりフレームレートが１２０Ｐレートで動作し、同図（ａ）に示す信号を出力する。図中の番号はフレームの番号を示している。現在、ＶＴＲ等のコストパフォーマンスのよい記録装置では特にＨＤ画像を単独で記録するものはフレームレートとして６０Ｐレートが最高であり、１２０Ｐレートの撮像信号は２倍速の高速撮像信号となる。
【００３２】
この撮像部２からの高速撮像信号はフレームレート変換バッファ部３及び撮像信号処理部４へ入力される。フレームレート変換バッファ部３では図２（ｃｔ２）で示す書込み、読出しコントロールパルスにより１２０Ｐレートで撮像信号を書込み、６０Ｐレートで読み出す。これにより同図（ｂ）に示す、フレームレートが６０Ｐレートに変換された信号が出力される。この信号は撮像信号処理部４へ入力される。撮像信号処理部４はフレームレート変換バッファ部３より入力された信号を、同期信号、コントロールパルス発生部７からの同期パルス、同図（ｃｔ３）に基づき、６０Ｐレートで処理を行い、同図（ｃ）、（ｄ）に示す、カメラのプロセス処理が施された信号を、表示部５及び記録部６へ出力する。撮像信号処理部４は、通常記録部のフォーマットのフレームレート以上の処理が行えるようになっており、故に６０Ｐレートで処理を行い、記録部６もフォーマットのフレームレート６０Ｐレートで記録できる。また、表示部も同様に６０Ｐレートのフレームレートで表示する。
【００３３】
同様に図３の９６Ｐの場合も、レンズ１を通して入力された被写体像は、撮像部２に結像され、撮像信号として出力される。撮像部２は同期信号、コントロールパルス発生部７より出力される同図（ｃｔ１）の同期パルスによりフレームレートが９６Ｐレートで動作し、同図（ａ）に示す信号を出力する。この場合、撮像信号の転送レートは１２０Ｐの転送レートと同じ場合を示し、有効期間の信号が出力された後は何も信号が出力されていないブランキング期間となっており、撮像信号は間欠的な信号出力となっている。図中の番号はフレームの番号を示している。また、記録部のフレームレートが６０Ｐレートで最高とすると、この場合の撮像信号は１．６倍速の高速撮像信号となる。
【００３４】
この撮像部２からの高速撮像信号はフレームレート変換バッファ部３及び撮像信号処理部４へ入力される。フレームレート変換バッファ部３では図３（ｃｔ２）で示す書込み、読出しコントロールパルスにより９６Ｐレートで撮像信号を書込み、６０Ｐレートで読み出す。これにより同図（ｂ）に示す、フレームレートが６０Ｐレートに変換された信号が出力される。この信号は撮像信号処理部４へ入力される。撮像信号処理部４はフレームレート変換バッファ部３より入力された信号を、同期信号、コントロールパルス発生部７からの同期パルス、同図（ｃｔ３）に基づき、６０Ｐレートで処理を行い、同図（ｃ）、（ｄ）に示す、カメラのプロセス処理が施された信号を、表示部５及び記録部６へ出力する。
【００３５】
このようにして、本実施の形態１によれば、記録部フォーマット以上のフレームレートの撮像信号、例えば１２０Ｐや９６Ｐ等のフレームレートの高速撮像信号を、記録部フォーマットのフレームレート以下に変換し読み出すフレームレート変換バッファ部を設けることにより、１２０Ｐレートの高速撮像信号を、記録部のフォーマットの６０Ｐレートで記録することができると共に、その信号も表示できる。
【００３６】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における高速撮像信号記録装置の構成を示すブロック図である。
【００３７】
図４において、１はレンズ、２は複数のフレームレートのＰ信号を出力する撮像部で、例えばＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス）等の撮像素子と、それを駆動する駆動回路等より構成される。８は撮像部２からの撮像信号を書込み、フレームレートを変換して読み出す第１フレームレート変換バッファ部で、例えばハードディスク装置などの記録メディアによって構成される。４はカメラのプロセス処理を施す撮像信号処理部、５は撮像信号処理部４より出力される表示用信号を表示するための表示部で、例えば電子ビューファインダーや液晶表示装置等で構成される。６は撮像信号処理部４の出力信号を記録する記録部で、例えばＶＴＲ等の記録メディアで、特にＶＴＲはコストパフォーマンスがよく、フォーマットが確立して一般的に使用されている点から好ましい。この実施例では例えばフレームレートが６０ＰレートのＨＤ（Ｈｉｇｈ・Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）ＶＴＲとする。７は各部に同期信号、コントロールパルスを出力する同期信号、コントロールパルス発生部で、以上は図１の構成と同様なものである。図１の構成と異なるのは、撮像部２及び第１フレームレート変換バッファ部８の出力信号が入力される第２フレームレート変換バッファ部９を撮像処理部４の前に配置した点である。
【００３８】
以上のように構成された実施の形態２による高速撮像記録装置の動作について、図５、図６を用いて以下説明する。
【００３９】
図５、図６は実施の形態２における動作説明図であり、実施の形態１と同様にそれぞれ撮像部２より出力される撮像信号のフレームレートが１２０Ｐ、９６Ｐの場合を示している。
【００４０】
図中の（ａ）や（ｃｔ１）等は、図４の各部（ａ）や（ｃｔ１）等に対応、関
連した信号波形図、パルスを示す。
【００４１】
レンズ１を通して入力された被写体像は、撮像部２に結像され、撮像信号として出力される。図５の場合、撮像部２は同期信号、コントロールパルス発生部７より出力される同図（ｃｔ１）の同期パルスによりフレームレートが１２０Ｐレートで動作し、同図（ａ）に示す信号を出力する。図中の番号はフレームの番号を示している。
【００４２】
この撮像部２からの高速撮像信号は第１フレームレート変換バッファ部８及び第２フレームレート変換バッファ部９へ入力される。第１フレームレート変換バッファ部８では図５（ｃｔ２）で示す書込み、読出しコントロールパルスにより１２０Ｐレートで撮像信号を書込み、６０Ｐレートで読み出す。これにより同図（ｂ）に示す、フレームレートが６０Ｐレートに変換された信号が出力される。
【００４３】
この場合、完全に書込みが終わった後に、読出しをスタートしている。一方第２フレームレート変換バッファ部９の書込み、読出しコントロールパルスは図５（ｃｔ３）に示すように、例えば第１フレームレート変換バッファ部８が撮像部２からの１２０Ｐレートの撮像信号を書き込んでいる時には、同じ撮像部２の撮像信号出力を１フレームおきに１２０Ｐレートで書込み、読出しは６０Ｐのレートで読み出す。第１フレームレート変換バッファ部８が読み出している時にはその信号を選択して６０Ｐレートで書込み、６０Ｐレートで読み出す。故にその出力信号は同図（ｃ）に示すようになる。この信号は撮像信号処理部４へ入力される。撮像信号処理部４は第２フレームレート変換バッファ部９より入力された信号を、同期信号、コントロールパルス発生部７からの同期パルス、同図（ｃｔ４）に基づき、６０Ｐレートで処理を行い、同図（ｄ）、（ｅ）に示す、カメラのプロセス処理が施された信号を、表示部５及び記録部６へ出力する。この場合、記録部６へは第１フレームレート変換バッファ部３より信号が読み出されている時のみ出力するようにしている。撮像信号処理部４は、通常記録部のフォーマットのフレームレート以上の処理が行えるようになっており、故に６０Ｐレートで処理をこない、記録部６もフォーマットのフレームレート６０Ｐレートで記録できる。また、表示部も同様に６０Ｐレートのフレームレートで表示する。
【００４４】
また、図６の９６Ｐ撮像信号の場合、撮像部２の出力信号は実施の形態１の場合と同様に同図（ａ）に示すように、１２０Ｐレートの転送レートで間欠出力の信号となる。また、第１フレームレート変換バッファ部８の書込み、読出し動作は、書込み間隔違うだけで、図５の１２０Ｐレートの場合と同様である。特に１２０Ｐレートの場合と違うのは、第１フレームレート変換バッファ部８の書込み時の第２フレームレート変換バッファ部９の書込み，読出し動作で図６（ｃｔ３）に示すようなコントロールとなる。（その他の動作は図６の１２０Ｐレートの場合と同じである。）つまり書込みは、９６Ｐの読出し間隔に合うよう１フレームおきに書き込むが、入力の９６Ｐレートと、読出しの６０Ｐレートの時間間隔が周期的に合うように読出しフレームの数を調整する。この場合、書込みが９６Ｐの１フレームおきなので実質４８Ｐの時間間隔、読出しが６０Ｐなので書込み４フレームに対し、読出し５フレームの周期になるように読出しフレーム数が調整される（図６ではＲ１が２フレームになっている）。
【００４５】
このような処理により、それぞれ第１フレーム変換バッファ部８、第２フレームレート変換バッファ部９の出力信号は、図６（ｂ）、（ｃ）のようになり、そして撮像信号処理部４の表示部５及び記録部６への出力信号は同図（ｄ）、（ｅ）に示すようになる。
【００４６】
このようにして、本実施の形態２によれば、記録部６のフォーマット以上のフレームレートの撮像信号を、記録部６のフォーマットのフレームレート以下に変換し読み出す第１フレームレート変換バッファ部８を設けることにより、１２０Ｐレートや９６Ｐ等のフレームレートの高速撮像信号を、記録部６のフォーマットの６０Ｐレートで記録することができる。またさらに第２フレームレート変換バッファ部９を設けることにより、第１フレームレート変換バッファ部８に書き込んでいる時にほぼ同じような時間間隔で表示部に被写体の映像を映し出すことができる。
【００４７】
（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態３における高速撮像信号記録装置における構成を示すブロック図である。
【００４８】
図７において、１はレンズ、２は複数のフレームレートのＰ信号を出力する撮像部で、例えばＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス）等の撮像素子と、それを駆動する駆動回路等より構成される。８は撮像部２からの撮像信号を書込み、フレームレートを変換して読み出す第１フレームレート変換バッファ部で、例えばハードディスク装置などの記録メディアによって構成される。４はカメラのプロセス処理を施す撮像信号処理部、５は撮像信号処理部４より出力される表示用信号を表示するための表示部で、例えば電子ビューファインダーや液晶表示装置等で構成される。６は撮像信号処理部４の出力信号を記録する記録部で、例えばＶＴＲ等の記録メディアで、特にＶＴＲはコストパフォーマンスがよく、フォーマットが確立して一般的に使用されている点から好ましい。この実施例では例えばフレームレートが６０ＰレートのＨＤ（Ｈｉｇｈ・Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）ＶＴＲとする。７は各部に同期信号、コントロールパルスを出力する同期信号、コントロールパルス発生部で、以上は図１の構成と同様なものである。図１の構成と異なるのは、撮像部２及び第１フレームレート変換バッファ部８の出力信号が入力される第２フレームレート変換バッファ部９を撮像処理部４の前に配置した点、さらに第２フレームレート変換バッファ部９の情報を受け、記録部６へ有効フレームを示すフラグを出力するフラグ信号発生部１０を備えた点である。
【００４９】
以上のように構成された実施の形態３による高速撮像信号記録装置の動作について、図８、図９を用いて以下説明する。
【００５０】
図８、図９は実施の形態３における動作説明図であり、それぞれ撮像部２より出力される撮像信号のフレームレートが１２０Ｐ、２０Ｐの場合を示している。
【００５１】
図中の（ａ）や（ｃｔ１）等は、図１の各部（ａ）や（ｃｔ１）等に対応、関連した信号波形図、パルスを示す。
【００５２】
図８の撮像部２より出力される撮像信号のフレームレートが１２０Ｐの場合は、フラグ信号発生部１０以外、図４の実施の形態２の各部と全く同様な構成、動作であり、その動作説明は省略する。つまり撮像信号処理部４の表示部５、記録部６への出力信号は図８（ｄ），（ｅ）のようになる。ここでフラグ信号発生部１０は同図（ｆ）に示すフラグ信号を記録部６へ出力する。この場合、記録部６へのフレームが毎フレーム異なるフレームになっているので、フラグ信号も毎フレーム出力されている。このフラグ信号は記録部６で撮像信号と共に記録される。
【００５３】
図９の場合は、撮像部の出力信号が２０Ｐの場合を示している。つまりこの場合は低速撮像信号の場合である。
【００５４】
レンズ１を通して入力された被写体像は、撮像部２に結像され、撮像信号として出力される。図９の場合、撮像部２は同期信号、コントロールパルス発生部７より出力される同図（ｃｔ１）の同期パルスによりフレームレートが２０Ｐレートで動作し、同図（ａ）に示す信号を出力する。この場合、撮像信号のフレームレートが２０Ｐで、記録部６のフォーマットのフレームレート６０Ｐより低いので、撮像部の撮像信号転送レートは６０Ｐレートに合わせて出力している。（間欠信号出力となっている。）また、図中の番号はフレームの番号を示している。
【００５５】
この撮像部２からの撮像信号は第１フレームレート変換バッファ部８及び第２フレームレート変換バッファ部９へ入力されるが、第１フレームレート変換バッファ部８は記録部６のフォーマットのフレームレート６０Ｐより低いレートなので図５（ｃｔ２）に示すように特に動作はさせない。（故に出力も同図（ｂ）のように何も出力されない。）
また、第２フレームレート変換バッファ部９は同図（ｃｔ３）に示す書込み，読み出しコントロールパルスにより同図（ｃ）に示す出力信号を撮像信号処理部４へ出力する。つまり、６０Ｐレートで出力される間欠出力信号を書込み、間欠部分の無信号期間のフレームが補完された６０Ｐレートの信号になるようにフレームを複製する。撮像信号処理部４では所定の処理を施した後、同図（ｄ），（ｅ）示すように表示部５及び記録部６へ出力する。
【００５６】
ここで、フラグ信号発生部１０は、同図（ｆ）に示すように複製フレームを含めた同一フレームの一つのフレームに対応してフラグ信号を発生する。この信号は記録部６で撮像信号と共に記録される。
【００５７】
本実施の形態３での特に低フレーム時の処理は、特開２００２−１５２５６９号公報に記載している２４Ｐ可変速信号を得るための処理と同様な処理になっているが、第１フレームレート変換バッファ部８を備え、かつ、撮像部２の動作を記録部６のフォーマットで決まるフレームレートより高い場合とそれ以下の場合で、出力転送レート（出力クロックレート）を適切に選択することにより、記録部６のフォーマット以上の高速撮像信号のフレームレートから低速撮像信号のフレームレートまで、従来のシステムに対応する形式で記録することができる。
【００５８】
このようにして、本実施の形態３によれば、記録部フォーマット以上のフレームレートの撮像信号を、記録部フォーマットのフレームレート以下に変換し読み出す第１フレームレート変換バッファ部８を設けることにより、１２０Ｐレートや９６Ｐ等のフレームレートの高速撮像信号を、記録部６のフォーマットの６０Ｐレートで記録することができる。またさらに第２フレームレート変換バッファ部９を設けることにより、第１フレームレート変換バッファ部８に書き込んでいる時にほぼ同じような時間間隔で表示部５に被写体の映像を映し出すことができる。また、さらに、有効フレームを示すフラグ信号を発生するフラグ信号発生部１０を設けることにより、記録部フォーマットを超えるフレームレートからそれ以下の低速のフレームレートまでの撮像信号を、従来のシネマ信号作成システムの２４Ｐ可変速信号を得るための信号と同じ形式で記録することができる。
【００５９】
なお、以上の説明では実施の形態２，３において第２フレームレート変換バッファ部９の処理は、第１フレームレート変換バッファ部８の読み出し信号に対しても、書込み、読み出し動作を行っているが、それを行わず第１フレームレート変換バッファ部８の読み出し信号をそのまま出力するようにしてもいいことは言うまでもない。
【００６０】
また、実施の形態２，３において、第２フレームレート変換バッファ部９が撮像信号を書込む時、フレームを間引き書込んでいるが、さらに処理速度（クロック周波数）を低減するために、表示に支障をきたさない程度に画素も間引いて処理してもいいことは言うまでもない。
【００６１】
また、実施の形態３において、撮像部２が記録部６のフォーマットより高いフレームレートの高速撮像信号を出力する場合と、それより低いフレームレートの低速撮像信号を出力する場合に、出力転送レートを切換えて出力するようにしているが、どのフレームレートの場合も撮像部２の最高のフレームレートに合わた転送レートで出力するようにしてもいいことも言うまでもない。
【００６２】
また、全ての実施形態において、第１フレームレート変換バッファ部８、第２フレームレート変換バッファ部９が記録部６のフォーマットのフレームレートに変換（対応）しているが、それ以下の他のフレームレートに変換して、撮像信号処理部４の出力を他の外部機器に出力するようにしてもいいことは言うまでもない。
【００６３】
また、全ての実施形態において、撮像部２の出力信号はＰ出力としたが、インターレース出力でも同様な効果が得られることは言うまでもない。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、記録部で制限されるフレームレート以上の高速撮像信号を記録できる。
【００６５】
さらにその高速撮像信号記録時、つまり撮影時の時間軸に合った被写体状況を表示できる。
【００６６】
さらに従来のシネマ信号作成システムでは得られなかった高速の撮像信号も、従来の２４Ｐ可変速信号を得るための信号と同じ形式の信号として記録できるという優れた効果が得られる。
【００６７】
以上のように、本発明によれば、上記に示した効果を有する高速撮像信号記録装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１での高速撮像信号記録装置の構成を示すブロック図
【図２】同実施の形態１における高速撮像信号記録装置の動作説明のための各部の信号波形図
【図３】同実施の形態１における高速撮像信号記録装置の動作説明のための各部の信号波形図
【図４】本発明の実施の形態２での高速撮像信号記録装置の構成を示すブロック図
【図５】同実施の形態２における高速撮像信号記録装置の動作説明のための各部の信号波形図
【図６】同実施の形態２における高速撮像信号記録装置の動作説明のための各部の信号波形図
【図７】本発明の実施の形態３での高速撮像信号記録装置の構成を示すブロック図
【図８】同実施の形態３における高速撮像信号記録装置の動作説明のための各部の信号波形図
【図９】同実施の形態３における高速撮像信号記録装置の動作説明のための各部の信号波形図
【図１０】従来の高速撮像信号記録装置を含むシステム（シネマ信号作成システム）の中の記録装置の構成を示すブロック図
【図１１】同従来の高速撮像信号記録装置における動作説明のための各部の信号波形図
【符号の説明】
１ レンズ
２ 撮像部
３ フレームレート変換バッファ部
４ 撮像信号処理部
５ 表示部
６ 記録部
７ 同期信号、コントロールパルス発生部
８ 第１フレームレート変換バッファ部
９ 第２フレームレート変換バッファ部
１０ フラグ信号発生部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオや映画等の用途に使用される撮像信号で特に高速撮像信号を記録することができる高速撮像信号記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年ＨＤ放送機器の進展により映画を電子化つまりフィルムをビデオテープで置換える電子シネマシステム等への動きが活発化し、テレビのフィールド周波数，走査方式６０ｉから映画のフレーム周波数２４Ｈｚ、しかも走査方式はＰ（Ｐ：プログレッシブ走査、以下Ｐと表示）の２４Ｐ等への対応が必要となってきた。
【０００３】
電子的にシネマ信号を作成するシステム構成としては大きく、撮像信号として２４Ｐ信号を得る、記録装置で２４Ｐレートの記録を行う、再生装置で再生することにより２４Ｐ信号を得るというシステム構成となる。
【０００４】
現在ＨＤ画像方式では、ＳＭＰＴＥ２７４ＭとＳＭＰＴＥ２９６Ｍでそれぞれ１０８０方式と７２０Ｐ方式の２４Ｐ信号の規格化がされている。
【０００５】
このＨＤ方式においては、撮像するコマ数を可変し、フィルムのシステムにさらに近づく可変速撮像信号の撮像、記録、再生システムが既に実現されている。つまり、撮像、記録装置では高速撮像信号から低速撮像信号まで各種フレームレートの撮像信号を撮像、記録でき、再生装置で２４Ｐ再生すると２４Ｐの１倍速と違い、スピードの変わった各種２４Ｐ可変速再生信号が得られるものである。（特願２０００−３３８６４４号公報）
以下に従来の高速撮像信号記録装置を含むシステムについて説明する。
【０００６】
従来の高速撮像信号記録装置を含むシステムとしては、例えば特開２００２−１５２５６９号公報に記載されたシネマ信号作成システムが知られている。つまり、可変速撮像信号、特にスローモーションのための信号を得るために高速撮像信号を記録する。図１０はシネマ信号作成システムのための従来の高速撮像信号記録装置の構成図を示すものである。図１０において、１はレンズ、１１はＰ撮像信号を出力可能な撮像信号発生部、１２は撮像信号発生部１１に駆動パルスを発生する駆動パルス発生部、１３はフレームレートを変換するフレームレート変換部、４は撮像信号に各種カメラ処理を施す撮像信号処理部、５は表示部、６は６０Ｐレートで記録する記録部、１４は各部に必要な同期信号、コントロールパルスを出力する同期信号、コントロールパルス発生部信号、１５はフラグ信号発生部である。
【０００７】
以上のように構成された従来の高速撮像信号記録装置の動作について図１０，図１１を用いて以下説明する。
【０００８】
図１１［１］，図１１［２］の（ａ）〜（ｃ）は、図１０のシネマ信号作成システムにおいての高速撮像信号記録装置の各部（ａ）〜（ｃ）の信号波形図を示し、図１１［１］が６０Ｐ撮像信号時、図１１［２］が１２Ｐ撮像信号時を示している。つまり、図１１［１］の場合が２４Ｐ信号に対して２．５倍速の可変速信号（つまり高速撮像信号時）を、図１１［２］が０．５倍速の可変速信号（つまりこの場合は低速撮像信号時）を得る場合を示している。
【０００９】
６０Ｐ撮像の場合、撮像信号発生部１１では図１１［１］（ａ）に示すように６０Ｐレートで連続して各フレーム（こま）の信号が出力される。フレームレート変換部１３は、この信号を書込みそのままのレートで読み出し出力する（同図（ｂ））。その後撮像信号処理部４で黒バランス、白バランス、マトリックス処理等カメラ処理の必要な処理が施された後記録部６及び表示部５へ出力される。ここでフラグ信号発生部１５は同図（ｃ）に示すフラグ信号を出力する。つまりこの場合全てのフレームで有効フラグを出力する。記録部６は６０Ｐレートで撮像信号を記録すると共に、フラグ信号も記録する。
【００１０】
２４Ｐの可変速信号を得る場合は、図示していない２４Ｐフレームレート変換器により、この記録された撮像信号の有効フレームを抜き出し、２４Ｐの時間軸に変換して出力することにより、同図（ｄ）に示す２４Ｐ可変速信号が得られる。
【００１１】
この場合、もとの１フレーム（１コマ）の信号が２．５倍の時間に伸長されていることが分る。（１／２．５倍速スローモーション信号となる。）
同様に図１１［２］の１２Ｐ撮像の場合、撮像信号発生部１１の出力信号は同図（ａ）に示すように１／１２秒の間隔で飛び飛びに出力される。フレームレート変換部１３では、この信号を書込み、６０Ｐレートの信号として同図（ｂ）に示すようにコピーフレームを複数（この場合４フレーム）出力する。フラグ信号発生部１５は同図（ｃ）に示すように、コピーフレームを含めた同じ信号のフレームの一つにフラグを立てる。記録部６ではこのフラグ信号とコピーフレームを含めた全ての信号を６０Ｐレートで記録する。
【００１２】
フレームレート変換部１３の出力は、この場合同図（ｄ）に示すようになり、もとの１フレーム（１コマ）の信号が０．５倍の時間に変換されていることが分る。（この場合は２倍速のクイックモーション信号となる。）
このようなシネマ信号作成システムにより通常の２４Ｐ撮像信号はもちろん、スローモーション（高速撮像信号），早送り（低速撮像信号）等の可変速の２４Ｐ撮像信号も作成することができる。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００２−１５２５６９号公報（段落番号［００３２］）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のシネマ信号作成システムにおいては、通常の２４Ｐ撮像信号及び、スローモーション，早送り等の可変速の２４Ｐ撮像信号も作成することができるが、特にスローモーション信号を得る場合は、記録部のフォーマットで決まるフレームレート、つまりこの場合は６０Ｐのフレームレートが最高であり、故に２．５倍速の高速撮像信号までしか記録できない。シネマ信号作成の場合は、画作りのため、５倍速以上の高速撮像信号が望まれており、フィルムでの制作においては容易にできるが、ビデオでのシネマ信号作成においては、ＨＤＶＴＲ等の記録装置のフォーマットにおいてはフレームレートが現状６０Ｐレートが最高であり、そのような高速撮像信号を記録できず、かつ、撮像信号を処理する処理回路の動作も記録部のフレームレートで決まるフレームレートの処理速度に合わせている場合は、ビューファインダ等の表示部に表示することも出来ず、画作りのためのスローモーション作成において制限があるという問題点を有していた。
【００１５】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、記録部のフォーマットのフレームレートに制限されることなく、そのフレームレート以上の撮像信号も記録可能、さらに表示も可能な高速撮像信号記録装置を提供することを目的とする。
【００１６】
さらに、記録部フォーマットのフレームレート以上の高速撮像信号のみならず、複数のフレームレートの撮像信号も記録可能な高速撮像信号記録装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の高速撮像信号記録装置は、記録部のフォーマットのフレームレート以上の高速撮像信号を出力できる撮像部と、その信号を一旦書込み記録部のフォーマットのフレームレート以下で読み出すことが可能な第１のフレームレート変換バッファ部と、前記撮像部の出力信号と、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択して入力信号とし、前記撮像部の出力信号を選択した時には表示部に表示可能なフレームレートに変換し、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択した時にはそのままのフレームレートで出力する第２のフレームレート変換バッファ部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を表示する表示部、記録する記録部を備える構成を有している。
【００２０】
この構成によって、記録部のフォーマットで決まるフレームレート以上の高速撮像信号を記録することができると共に、記録する高速撮像信号を表示部に表示することができる。
【００２１】
また、本発明の高速撮像信号記録装置は、複数のフレームレートの撮像信号を出力可能な撮像部と、前記撮像部の出力信号を書込み、記録部の記録フォーマットのフレームレート以下に変換して出力する第１のフレームレート変換バッファ部と、前記撮像部の出力信号と、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択して入力信号とし、前記撮像部の出力信号を選択した時に、フレームレートが記録部のフォーマットのフレームレートより低い場合は、常に記録部のフレームレートになるようにフレームを複製する第２のフレームレート変換バッファ部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部のフレーム複製に合わせ、違うフレームの画像を認識するため、複製したフレームを含む同じ画像のフレームの一つに対応させて有効フレームを示すためのフラグを発生するフラグ信号発生部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を表示する表示部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号及びフラグ信号発生部のフラグ信号を記録する記録部を備える構成を有する。
【００２２】
この構成によって、記録部のフォーマットで決まるフレームレート以上の高速撮像信号から、そのフレームレート以下の低速の撮像信号まで、複数のフレームレートの撮像信号を記録部のフォーマットのフレームレートで記録できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、記録部の記録フォーマットのフレームレート以上の高速撮像信号を出力可能な撮像部と、前記撮像部の出力信号を書込み、記録部の記録フォーマットのフレームレート以下に変換して出力する第１のフレームレート変換バッファ部と、前記撮像部の出力信号と、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択して入力信号とし、前記撮像部の出力信号を選択した時には表示部に表示可能なフレームレートに変換し、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択した時にはそのままのフレームレートで出力する第２のフレームレート変換バッファ部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を表示する表示部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を記録する記録部を備えたものであり、撮像部が、記録部のフォーマットのフレームレート以上の高速撮像信号を出力する。第１フレームレート変換バッファ部はその信号を書込み、記録部のフォーマットのフレームレート以下に変換して読み出す。第２フレームレート変換バッファ部は、撮像部もしくは第１フレームレート変換バッファ部の出力信号を選択し、撮像部の信号選択時は表示部に表示可能なフレームレート信号へ変換し、第１フレームレート変換バッファ部を選択した時には、そのままのフレームレートで出力する。表示部及び、記録部は第２フレームレート変換バッファ部の出力信号を表示及び記録する作用を有する。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、複数のフレームレートを出力可能な撮像部と、前記撮像部の出力信号を書込み、記録部の記録フォーマットのフレームレート以下に変換して出力する第１のフレームレート変換バッファ部と、前記撮像部の出力信号と、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択して入力信号とし、前記撮像部の出力信号を選択した時に、フレームレートが記録部のフォーマットのフレームレートより低い場合は、常に記録部のフレームレートになるようにフレームを複製する第２のフレームレート変換バッファ部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部のフレーム複製に合わせ、違うフレームの画像を認識するため、複製したフレームを含む同じ画像のフレームの一つに対応させて有効フレームを示すためのフラグを発生するフラグ信号発生部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を表示する表示部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を記録する記録部を備えたものであり、撮像部が、複数のフレームレートの撮像信号を出力する。第１フレームレート変換バッファ部はその信号を書込み、記録部のフォーマットのフレームレート以下に変換して読み出す。第２フレームレート変換バッファ部は、撮像部もしくは第１フレームレート変換バッファ部の出力信号を選択し、撮像部の信号選択時に入力撮像信号のフレームレートが、記録部フォーマットのフレームレートより低い場合は、記録部のフレームレートになるようにフレームを複製する。また、フラグ信号発生部はそのフレーム複製に合わせ、違うフレームの画像を認識するために複製したフレームを含めた同じ画像のフレームの一つに対応させて有効フレームを示すためのフラグを発生する。表示部は第２フレームレート変換バッファ部の出力信号を表示する。さらに、記録部は第２フレームレート変換バッファ部の出力信号とフラグ信号も同時に記録するという作用を有する。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図９を用いて説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における高速撮像信号記録装置の構成を示すブロック図である。
【００２８】
図１において、１はレンズ、２は複数のフレームレートのＰ信号を出力する撮像部で、例えばＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス）等の撮像素子と、それを駆動する駆動回路等より構成される。３は撮像部２からの撮像信号を書込み、フレームレートを変換して読み出すフレームレート変換バッファ部で、例えばハードディスク装置などの記録メディアによって構成される。４はカメラのプロセス処理を施す撮像信号処理部、５は撮像信号処理部４より出力される表示用信号を表示するための表示部で、例えば電子ビューファインダーや液晶表示装置等で構成される。６は撮像信号処理部４の出力信号を記録する記録部で、例えばＶＴＲ等の記録メディアで、特にＶＴＲはコストパフォーマンスがよく、フォーマットが確立して一般的に使用されている点から好ましい。この実施例では例えばフレームレートが６０ＰレートのＨＤ（Ｈｉｇｈ・Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）ＶＴＲとする。７は各部に同期信号、コントロールパルスを出力する同期信号、コントロールパルス発生部である。
【００２９】
以上のように構成された実施の形態１による高速撮像記録装置の動作について、図２、図３を用いて以下説明する。
【００３０】
図２、図３は実施の形態１における動作説明図であり、それぞれ撮像部２より出力される撮像信号のフレームレートが１２０Ｐ、９６Ｐの場合を示している。図中の（ａ）や（ｃｔ１）等は、図１の各部（ａ）や（ｃｔ１）等に対応、関連した信号波形図、パルスを示す。
【００３１】
レンズ１を通して入力された被写体像は、撮像部２に結像され、撮像信号として出力される。図２の場合、撮像部２は同期信号、コントロールパルス発生部７より出力される同図（ｃｔ１）の同期パルスによりフレームレートが１２０Ｐレートで動作し、同図（ａ）に示す信号を出力する。図中の番号はフレームの番号を示している。現在、ＶＴＲ等のコストパフォーマンスのよい記録装置では特にＨＤ画像を単独で記録するものはフレームレートとして６０Ｐレートが最高であり、１２０Ｐレートの撮像信号は２倍速の高速撮像信号となる。
【００３２】
この撮像部２からの高速撮像信号はフレームレート変換バッファ部３及び撮像信号処理部４へ入力される。フレームレート変換バッファ部３では図２（ｃｔ２）で示す書込み、読出しコントロールパルスにより１２０Ｐレートで撮像信号を書込み、６０Ｐレートで読み出す。これにより同図（ｂ）に示す、フレームレートが６０Ｐレートに変換された信号が出力される。この信号は撮像信号処理部４へ入力される。撮像信号処理部４はフレームレート変換バッファ部３より入力された信号を、同期信号、コントロールパルス発生部７からの同期パルス、同図（ｃｔ３）に基づき、６０Ｐレートで処理を行い、同図（ｃ）、（ｄ）に示す、カメラのプロセス処理が施された信号を、表示部５及び記録部６へ出力する。撮像信号処理部４は、通常記録部のフォーマットのフレームレート以上の処理が行えるようになっており、故に６０Ｐレートで処理を行い、記録部６もフォーマットのフレームレート６０Ｐレートで記録できる。また、表示部も同様に６０Ｐレートのフレームレートで表示する。
【００３３】
同様に図３の９６Ｐの場合も、レンズ１を通して入力された被写体像は、撮像部２に結像され、撮像信号として出力される。撮像部２は同期信号、コントロールパルス発生部７より出力される同図（ｃｔ１）の同期パルスによりフレームレートが９６Ｐレートで動作し、同図（ａ）に示す信号を出力する。この場合、撮像信号の転送レートは１２０Ｐの転送レートと同じ場合を示し、有効期間の信号が出力された後は何も信号が出力されていないブランキング期間となっており、撮像信号は間欠的な信号出力となっている。図中の番号はフレームの番号を示している。また、記録部のフレームレートが６０Ｐレートで最高とすると、この場合の撮像信号は１．６倍速の高速撮像信号となる。
【００３４】
この撮像部２からの高速撮像信号はフレームレート変換バッファ部３及び撮像信号処理部４へ入力される。フレームレート変換バッファ部３では図３（ｃｔ２）で示す書込み、読出しコントロールパルスにより９６Ｐレートで撮像信号を書込み、６０Ｐレートで読み出す。これにより同図（ｂ）に示す、フレームレートが６０Ｐレートに変換された信号が出力される。この信号は撮像信号処理部４へ入力される。撮像信号処理部４はフレームレート変換バッファ部３より入力された信号を、同期信号、コントロールパルス発生部７からの同期パルス、同図（ｃｔ３）に基づき、６０Ｐレートで処理を行い、同図（ｃ）、（ｄ）に示す、カメラのプロセス処理が施された信号を、表示部５及び記録部６へ出力する。
【００３５】
このようにして、本実施の形態１によれば、記録部フォーマット以上のフレームレートの撮像信号、例えば１２０Ｐや９６Ｐ等のフレームレートの高速撮像信号を、記録部フォーマットのフレームレート以下に変換し読み出すフレームレート変換バッファ部を設けることにより、１２０Ｐレートの高速撮像信号を、記録部のフォーマットの６０Ｐレートで記録することができると共に、その信号も表示できる。
【００３６】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における高速撮像信号記録装置の構成を示すブロック図である。
【００３７】
図４において、１はレンズ、２は複数のフレームレートのＰ信号を出力する撮像部で、例えばＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス）等の撮像素子と、それを駆動する駆動回路等より構成される。８は撮像部２からの撮像信号を書込み、フレームレートを変換して読み出す第１フレームレート変換バッファ部で、例えばハードディスク装置などの記録メディアによって構成される。４はカメラのプロセス処理を施す撮像信号処理部、５は撮像信号処理部４より出力される表示用信号を表示するための表示部で、例えば電子ビューファインダーや液晶表示装置等で構成される。６は撮像信号処理部４の出力信号を記録する記録部で、例えばＶＴＲ等の記録メディアで、特にＶＴＲはコストパフォーマンスがよく、フォーマットが確立して一般的に使用されている点から好ましい。この実施例では例えばフレームレートが６０ＰレートのＨＤ（Ｈｉｇｈ・Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）ＶＴＲとする。７は各部に同期信号、コントロールパルスを出力する同期信号、コントロールパルス発生部で、以上は図１の構成と同様なものである。図１の構成と異なるのは、撮像部２及び第１フレームレート変換バッファ部８の出力信号が入力される第２フレームレート変換バッファ部９を撮像処理部４の前に配置した点である。
【００３８】
以上のように構成された実施の形態２による高速撮像記録装置の動作について、図５、図６を用いて以下説明する。
【００３９】
図５、図６は実施の形態２における動作説明図であり、実施の形態１と同様にそれぞれ撮像部２より出力される撮像信号のフレームレートが１２０Ｐ、９６Ｐの場合を示している。
【００４０】
図中の（ａ）や（ｃｔ１）等は、図４の各部（ａ）や（ｃｔ１）等に対応、関
連した信号波形図、パルスを示す。
【００４１】
レンズ１を通して入力された被写体像は、撮像部２に結像され、撮像信号として出力される。図５の場合、撮像部２は同期信号、コントロールパルス発生部７より出力される同図（ｃｔ１）の同期パルスによりフレームレートが１２０Ｐレートで動作し、同図（ａ）に示す信号を出力する。図中の番号はフレームの番号を示している。
【００４２】
この撮像部２からの高速撮像信号は第１フレームレート変換バッファ部８及び第２フレームレート変換バッファ部９へ入力される。第１フレームレート変換バッファ部８では図５（ｃｔ２）で示す書込み、読出しコントロールパルスにより１２０Ｐレートで撮像信号を書込み、６０Ｐレートで読み出す。これにより同図（ｂ）に示す、フレームレートが６０Ｐレートに変換された信号が出力される。
【００４３】
この場合、完全に書込みが終わった後に、読出しをスタートしている。一方第２フレームレート変換バッファ部９の書込み、読出しコントロールパルスは図５（ｃｔ３）に示すように、例えば第１フレームレート変換バッファ部８が撮像部２からの１２０Ｐレートの撮像信号を書き込んでいる時には、同じ撮像部２の撮像信号出力を１フレームおきに１２０Ｐレートで書込み、読出しは６０Ｐのレートで読み出す。第１フレームレート変換バッファ部８が読み出している時にはその信号を選択して６０Ｐレートで書込み、６０Ｐレートで読み出す。故にその出力信号は同図（ｃ）に示すようになる。この信号は撮像信号処理部４へ入力される。撮像信号処理部４は第２フレームレート変換バッファ部９より入力された信号を、同期信号、コントロールパルス発生部７からの同期パルス、同図（ｃｔ４）に基づき、６０Ｐレートで処理を行い、同図（ｄ）、（ｅ）に示す、カメラのプロセス処理が施された信号を、表示部５及び記録部６へ出力する。この場合、記録部６へは第１フレームレート変換バッファ部３より信号が読み出されている時のみ出力するようにしている。撮像信号処理部４は、通常記録部のフォーマットのフレームレート以上の処理が行えるようになっており、故に６０Ｐレートで処理をこない、記録部６もフォーマットのフレームレート６０Ｐレートで記録できる。また、表示部も同様に６０Ｐレートのフレームレートで表示する。
【００４４】
また、図６の９６Ｐ撮像信号の場合、撮像部２の出力信号は実施の形態１の場合と同様に同図（ａ）に示すように、１２０Ｐレートの転送レートで間欠出力の信号となる。また、第１フレームレート変換バッファ部８の書込み、読出し動作は、書込み間隔違うだけで、図５の１２０Ｐレートの場合と同様である。特に１２０Ｐレートの場合と違うのは、第１フレームレート変換バッファ部８の書込み時の第２フレームレート変換バッファ部９の書込み，読出し動作で図６（ｃｔ３）に示すようなコントロールとなる。（その他の動作は図６の１２０Ｐレートの場合と同じである。）つまり書込みは、９６Ｐの読出し間隔に合うよう１フレームおきに書き込むが、入力の９６Ｐレートと、読出しの６０Ｐレートの時間間隔が周期的に合うように読出しフレームの数を調整する。この場合、書込みが９６Ｐの１フレームおきなので実質４８Ｐの時間間隔、読出しが６０Ｐなので書込み４フレームに対し、読出し５フレームの周期になるように読出しフレーム数が調整される（図６ではＲ１が２フレームになっている）。
【００４５】
このような処理により、それぞれ第１フレーム変換バッファ部８、第２フレームレート変換バッファ部９の出力信号は、図６（ｂ）、（ｃ）のようになり、そして撮像信号処理部４の表示部５及び記録部６への出力信号は同図（ｄ）、（ｅ）に示すようになる。
【００４６】
このようにして、本実施の形態２によれば、記録部６のフォーマット以上のフレームレートの撮像信号を、記録部６のフォーマットのフレームレート以下に変換し読み出す第１フレームレート変換バッファ部８を設けることにより、１２０Ｐレートや９６Ｐ等のフレームレートの高速撮像信号を、記録部６のフォーマットの６０Ｐレートで記録することができる。またさらに第２フレームレート変換バッファ部９を設けることにより、第１フレームレート変換バッファ部８に書き込んでいる時にほぼ同じような時間間隔で表示部に被写体の映像を映し出すことができる。
【００４７】
（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態３における高速撮像信号記録装置における構成を示すブロック図である。
【００４８】
図７において、１はレンズ、２は複数のフレームレートのＰ信号を出力する撮像部で、例えばＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス）等の撮像素子と、それを駆動する駆動回路等より構成される。８は撮像部２からの撮像信号を書込み、フレームレートを変換して読み出す第１フレームレート変換バッファ部で、例えばハードディスク装置などの記録メディアによって構成される。４はカメラのプロセス処理を施す撮像信号処理部、５は撮像信号処理部４より出力される表示用信号を表示するための表示部で、例えば電子ビューファインダーや液晶表示装置等で構成される。６は撮像信号処理部４の出力信号を記録する記録部で、例えばＶＴＲ等の記録メディアで、特にＶＴＲはコストパフォーマンスがよく、フォーマットが確立して一般的に使用されている点から好ましい。この実施例では例えばフレームレートが６０ＰレートのＨＤ（Ｈｉｇｈ・Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）ＶＴＲとする。７は各部に同期信号、コントロールパルスを出力する同期信号、コントロールパルス発生部で、以上は図１の構成と同様なものである。図１の構成と異なるのは、撮像部２及び第１フレームレート変換バッファ部８の出力信号が入力される第２フレームレート変換バッファ部９を撮像処理部４の前に配置した点、さらに第２フレームレート変換バッファ部９の情報を受け、記録部６へ有効フレームを示すフラグを出力するフラグ信号発生部１０を備えた点である。
【００４９】
以上のように構成された実施の形態３による高速撮像信号記録装置の動作について、図８、図９を用いて以下説明する。
【００５０】
図８、図９は実施の形態３における動作説明図であり、それぞれ撮像部２より出力される撮像信号のフレームレートが１２０Ｐ、２０Ｐの場合を示している。
【００５１】
図中の（ａ）や（ｃｔ１）等は、図１の各部（ａ）や（ｃｔ１）等に対応、関連した信号波形図、パルスを示す。
【００５２】
図８の撮像部２より出力される撮像信号のフレームレートが１２０Ｐの場合は、フラグ信号発生部１０以外、図４の実施の形態２の各部と全く同様な構成、動作であり、その動作説明は省略する。つまり撮像信号処理部４の表示部５、記録部６への出力信号は図８（ｄ），（ｅ）のようになる。ここでフラグ信号発生部１０は同図（ｆ）に示すフラグ信号を記録部６へ出力する。この場合、記録部６へのフレームが毎フレーム異なるフレームになっているので、フラグ信号も毎フレーム出力されている。このフラグ信号は記録部６で撮像信号と共に記録される。
【００５３】
図９の場合は、撮像部の出力信号が２０Ｐの場合を示している。つまりこの場合は低速撮像信号の場合である。
【００５４】
レンズ１を通して入力された被写体像は、撮像部２に結像され、撮像信号として出力される。図９の場合、撮像部２は同期信号、コントロールパルス発生部７より出力される同図（ｃｔ１）の同期パルスによりフレームレートが２０Ｐレートで動作し、同図（ａ）に示す信号を出力する。この場合、撮像信号のフレームレートが２０Ｐで、記録部６のフォーマットのフレームレート６０Ｐより低いので、撮像部の撮像信号転送レートは６０Ｐレートに合わせて出力している。（間欠信号出力となっている。）また、図中の番号はフレームの番号を示している。
【００５５】
この撮像部２からの撮像信号は第１フレームレート変換バッファ部８及び第２フレームレート変換バッファ部９へ入力されるが、第１フレームレート変換バッファ部８は記録部６のフォーマットのフレームレート６０Ｐより低いレートなので図５（ｃｔ２）に示すように特に動作はさせない。（故に出力も同図（ｂ）のように何も出力されない。）
また、第２フレームレート変換バッファ部９は同図（ｃｔ３）に示す書込み，読み出しコントロールパルスにより同図（ｃ）に示す出力信号を撮像信号処理部４へ出力する。つまり、６０Ｐレートで出力される間欠出力信号を書込み、間欠部分の無信号期間のフレームが補完された６０Ｐレートの信号になるようにフレームを複製する。撮像信号処理部４では所定の処理を施した後、同図（ｄ），（ｅ）示すように表示部５及び記録部６へ出力する。
【００５６】
ここで、フラグ信号発生部１０は、同図（ｆ）に示すように複製フレームを含めた同一フレームの一つのフレームに対応してフラグ信号を発生する。この信号は記録部６で撮像信号と共に記録される。
【００５７】
本実施の形態３での特に低フレーム時の処理は、特開２００２−１５２５６９号公報に記載している２４Ｐ可変速信号を得るための処理と同様な処理になっているが、第１フレームレート変換バッファ部８を備え、かつ、撮像部２の動作を記録部６のフォーマットで決まるフレームレートより高い場合とそれ以下の場合で、出力転送レート（出力クロックレート）を適切に選択することにより、記録部６のフォーマット以上の高速撮像信号のフレームレートから低速撮像信号のフレームレートまで、従来のシステムに対応する形式で記録することができる。
【００５８】
このようにして、本実施の形態３によれば、記録部フォーマット以上のフレームレートの撮像信号を、記録部フォーマットのフレームレート以下に変換し読み出す第１フレームレート変換バッファ部８を設けることにより、１２０Ｐレートや９６Ｐ等のフレームレートの高速撮像信号を、記録部６のフォーマットの６０Ｐレートで記録することができる。またさらに第２フレームレート変換バッファ部９を設けることにより、第１フレームレート変換バッファ部８に書き込んでいる時にほぼ同じような時間間隔で表示部５に被写体の映像を映し出すことができる。また、さらに、有効フレームを示すフラグ信号を発生するフラグ信号発生部１０を設けることにより、記録部フォーマットを超えるフレームレートからそれ以下の低速のフレームレートまでの撮像信号を、従来のシネマ信号作成システムの２４Ｐ可変速信号を得るための信号と同じ形式で記録することができる。
【００５９】
なお、以上の説明では実施の形態２，３において第２フレームレート変換バッファ部９の処理は、第１フレームレート変換バッファ部８の読み出し信号に対しても、書込み、読み出し動作を行っているが、それを行わず第１フレームレート変換バッファ部８の読み出し信号をそのまま出力するようにしてもいいことは言うまでもない。
【００６０】
また、実施の形態２，３において、第２フレームレート変換バッファ部９が撮像信号を書込む時、フレームを間引き書込んでいるが、さらに処理速度（クロック周波数）を低減するために、表示に支障をきたさない程度に画素も間引いて処理してもいいことは言うまでもない。
【００６１】
また、実施の形態３において、撮像部２が記録部６のフォーマットより高いフレームレートの高速撮像信号を出力する場合と、それより低いフレームレートの低速撮像信号を出力する場合に、出力転送レートを切換えて出力するようにしているが、どのフレームレートの場合も撮像部２の最高のフレームレートに合わた転送レートで出力するようにしてもいいことも言うまでもない。
【００６２】
また、全ての実施形態において、第１フレームレート変換バッファ部８、第２フレームレート変換バッファ部９が記録部６のフォーマットのフレームレートに変換（対応）しているが、それ以下の他のフレームレートに変換して、撮像信号処理部４の出力を他の外部機器に出力するようにしてもいいことは言うまでもない。
【００６３】
また、全ての実施形態において、撮像部２の出力信号はＰ出力としたが、インターレース出力でも同様な効果が得られることは言うまでもない。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、記録部で制限されるフレームレート以上の高速撮像信号を記録できる。
【００６５】
さらにその高速撮像信号記録時、つまり撮影時の時間軸に合った被写体状況を表示できる。
【００６６】
さらに従来のシネマ信号作成システムでは得られなかった高速の撮像信号も、従来の２４Ｐ可変速信号を得るための信号と同じ形式の信号として記録できるという優れた効果が得られる。
【００６７】
以上のように、本発明によれば、上記に示した効果を有する高速撮像信号記録装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１での高速撮像信号記録装置の構成を示すブロック図
【図２】同実施の形態１における高速撮像信号記録装置の動作説明のための各部の信号波形図
【図３】同実施の形態１における高速撮像信号記録装置の動作説明のための各部の信号波形図
【図４】本発明の実施の形態２での高速撮像信号記録装置の構成を示すブロック図
【図５】同実施の形態２における高速撮像信号記録装置の動作説明のための各部の信号波形図
【図６】同実施の形態２における高速撮像信号記録装置の動作説明のための各部の信号波形図
【図７】本発明の実施の形態３での高速撮像信号記録装置の構成を示すブロック図
【図８】同実施の形態３における高速撮像信号記録装置の動作説明のための各部の信号波形図
【図９】同実施の形態３における高速撮像信号記録装置の動作説明のための各部の信号波形図
【図１０】従来の高速撮像信号記録装置を含むシステム（シネマ信号作成システム）の中の記録装置の構成を示すブロック図
【図１１】同従来の高速撮像信号記録装置における動作説明のための各部の信号波形図
【符号の説明】
１ レンズ
２ 撮像部
３ フレームレート変換バッファ部
４ 撮像信号処理部
５ 表示部
６ 記録部
７ 同期信号、コントロールパルス発生部
８ 第１フレームレート変換バッファ部
９ 第２フレームレート変換バッファ部
１０ フラグ信号発生部
Claims (7)
- 記録部の記録フォーマットのフレームレート以上の高速撮像信号を出力可能な撮像部と、前記撮像部の出力信号を書込み、記録部の記録フォーマットのフレームレート以下に変換して出力する第１のフレームレート変換バッファ部と、前記撮像部の出力信号と、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択して入力信号とし、前記撮像部の出力信号を選択した時には表示部に表示可能なフレームレートに変換し、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択した時にはそのままのフレームレートで出力する第２のフレームレート変換バッファ部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を表示する表示部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を記録する記録部を備えたことを特徴とする高速撮像信号記録装置。
- 撮像部が、複数のフレームレートで動作可能であり、出力は、常に撮像部の最高のフレームレートの転送レートに対応するクロックレートで出力することを特徴とする請求項１に記載の高速撮像信号記録装置。
- 撮像部の最高のフレームレートが、記録部のフォーマットで決まるフレームレートの整数倍であることを特徴とする請求項１に記載の高速撮像信号記録装置。
- 第２のフレームレート変換バッファ部が撮像部の出力信号のフレームレートを変換する場合に、フレーム数を間引くことによってフレームレート変換を行うことを特徴とする請求項１に記載の高速撮像信号記録装置。
- 第２のフレームレート変換バッファ部が撮像部の出力信号のフレームレートを変換する場合に、フレーム数を間引き、さらに画素も間引くことによってフレームレート変換を行うことを特徴とする請求項１に記載の高速撮像信号記録装置。
- 複数のフレームレートを出力可能な撮像部と、前記撮像部の出力信号を書込み、記録部の記録フォーマットのフレームレート以下に変換して出力する第１のフレームレート変換バッファ部と、前記撮像部の出力信号と、前記第１のフレームレート変換バッファ部の出力信号を選択して入力信号とし、前記撮像部の出力信号を選択した時に、フレームレートが記録部のフォーマットのフレームレートより低い場合は、常に記録部のフレームレートになるようにフレームを複製する第２のフレームレート変換バッファ部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部のフレーム複製に合わせ、違うフレームの画像を認識するため、複製したフレームを含む同じ画像のフレームの一つに対応させて有効フレームを示すためのフラグを発生するフラグ信号発生部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を表示する表示部と、前記第２のフレームレート変換バッファ部の出力信号を記録する記録部を備え、前記記録部が、撮像信号と共にフラグ信号を記録することを特徴とする高速撮像信号記録装置。
- 撮像部が出力する複数のフレームレート撮像信号において、そのフレームレートが記録部のフォーマットのフレームレートより高ければ、常に撮像部の最高フレームレートの転送レートに対応するクロックレートで出力し、記録部フォーマットのフレームレート以下の場合は、記録部フォーマットのフレームレートの転送レートに対応するクロックレートで出力することを特徴とする高速撮像信号記録装置。
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