JP4756872B2 - 映像信号出力装置 - Google Patents

Description

本発明は、テレビカメラやビデオカメラ等、撮影或いは再生した映像を出力する映像信号出力装置に関し、特にダウンコンバート機能を有する装置に関する。

ＨＤＴＶ信号（高精細テレビジョン信号。以下、ＨＤ信号と称す）を記録できるビデオカメラにおいて、該ＨＤ信号で記録された映像を従来の標準方式であるＮＴＳＣやＰＡＬ等に対応したテレビに表示する場合には、ダウンコンバートによる方式変換を行う必要がある。

ＨＤ−ＮＴＳＣ方式変換を例にとると、ダウンコンバート処理は図５に示すような構成の処理となる。図５に示すように、ビデオカメラで撮像されたＨＤ信号は、アスペクト比変換部５０１でアスペクト比が１６：９から４：３に変換され、次いで走査線数変換部５０２およびフィールド周波数変換部５０３で走査線が１１２５本から５２５本、フィールド周波数が６０Ｈｚから５９．９４Ｈｚに変換され、ＮＴＳＣエンコーダ５０４を経てＮＴＳＣ信号として出力される。

上記ダウンコンバートについて、代表的なモードの種類を図６に示す。図６の（Ａ）はサイドパネル方式と呼ばれ、アスペクト比１６：９の高精細（ＨＤ）映像の両側を削除してアスペクト比を４：３に変換する変換モードを表している。図６の（Ｂ）はスクィーズ方式またはフルモード方式と呼ばれ、ＨＤ映像を横方向に圧縮し、アスペクト比を４：３とする変換モードを表しており、この場合の変換された映像は縦長となる。図６の（Ｃ）はレターボックス方式と呼ばれ、アスペクト比４：３の画面中に１６：９の映像を表示するように変換する変換モードを表わしており、この場合はＮＴＳＣ映像では表示画面の上下両端では表示する映像情報が存在しないため、通常は黒を出力する。

また、撮影時にトリミング領域を決定しておき、ＮＴＳＣ方式のテレビに映像を出力する際には、トリミングされた領域のみを出力する装置も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平６−２０５２７６号公報

しかしながら、図６の（Ａ）において、ＨＤ映像の画像領域６０１に対し、ＮＴＳＣ方式へダウンコンバートした映像６０２は、ＨＤ映像の画像領域６０１の中央を中心とした画像となっている。従って、ダウンコンバートした映像６０２の構図はダウンコンバート前のＨＤ映像６０１の構図から一意的に決定されてしまう。また、特許文献１においても撮影時にＮＴＳＣ出力時の構図まで意識して、トリミング領域を指定しておく必要があるため、撮影時の操作の煩雑さが増してしまうという問題がある。

また、図６（Ｂ），（Ｃ）については、映像閲覧者に違和感を与えるために好ましくない。

本発明は上記の如き課題を解決する為のものであって、例えばＨＤといった高精細の映像信号と、高精細の映像信号をダウンコンバートして得た所望の映像信号との同時出力を可能にすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の映像信号出力装置は、第１のアスペクト比からなる映像信号、及び第２のアスペクト比からなる映像信号を同時に出力可能な映像信号出力装置であって、前記第１のアスペクト比からなる映像信号を記憶するメモリ手段と、前記メモリ手段に記憶された前記第１のアスペクト比からなる映像信号を前記第１のアスペクト比のまま外部に出力する第１の映像出力手段と、前記映像信号出力装置の本体に設けられたモニタと、前記第２のアスペクト比を保持しつつ拡大縮小による大きさの変更が可能なトリミング領域を指定する操作手段と、指定された前記トリミング領域を示す枠画像を生成するＯＳＤ（Ｏｎ−Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）処理部とを有し、前記メモリ手段に記憶された前記第１のアスペクト比からなる映像信号を前記第１のアスペクト比のまま前記モニタに表示するとともに、前記ＯＳＤ処理部によって生成された前記第２のアスペクト比に対応する枠画像を前記モニタ上の前記第１のアスペクト比の映像にオーバーレイ表示する表示出力手段と、前記トリミング領域の情報に基づいて前記メモリ手段に記憶された前記第１のアスペクト比からなる映像信号をダウンコンバート処理することにより、前記トリミング領域内の映像を示す前記第２のアスペクト比からなる映像信号を生成する第２の映像出力手段とを有し、前記第２の映像出力手段が、前記ダウンコンバート処理によって生成された前記第２のアスペクト比からなる映像信号を前記メモリ手段に保持することにより、前記第１の映像出力手段及び前記第２の映像出力手段が、前記第１のアスペクト比からなる映像信号と前記第２のアスペクト比からなる映像信号とを同期させて外部に出力することを特徴とする。

本発明によれば、高精細映像のアスペクト比に対応したテレビと接続した際は高精細映像を視聴でき、標準映像のアスペクト比にしか対応しないテレビと接続した際でも、高精細映像をダウンコンバートした所望の位置の映像を表示させることができ、それぞれ快適に視聴することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。

図１に本発明の映像信号出力装置の構成を示す。本実施例における映像信号出力装置は、ビデオカメラ等の撮像装置を例にして説明する。図１の撮像装置は高精細映像となるＨＤ信号の撮影，記録，再生が可能な装置である。

撮影時は、撮影レンズ系１０１により物体像を撮像素子（ＣＣＤ）１０２上に結像させ、アナログ画像信号に光電変換し、そのアナログ画像信号をＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換器１０３によりデジタル画像信号に変換する。ここで生成されるデジタル画像信号は１６：９のＨＤ信号（動画像）である。

デジタル画像信号は、信号処理部１０４により、最適な映像が得られるように信号処理が施され、フレームメモリ１０５にＨＤフレームデータとして格納される。フレームメモリ１０５は、前記ＨＤフレームデータの一時記憶に利用され、バス１０６を介して、後述の各機能ブロックから参照され、また処理後のフレームデータの一時記憶にも利用される。

ＨＤ信号記録・再生処理部１０７は、撮影によってフレームメモリ１０５に格納されたＨＤフレームデータを参照し、所定の圧縮符号化を行い記録媒体へと記録する機能を有する。逆に記録媒体内に圧縮して記録された符号化データを再生し、復号してＨＤフレームデータを復元し、フレームメモリ１０５に格納する機能も有する。

ＨＤ信号出力部１０８は、前記フレームメモリ１０５内のＨＤフレームデータを参照し、ＨＤ出力端子より、ＨＤ信号を出力する。ＨＤ出力端子にＨＤテレビを接続すれば、ＨＤ映像を表示させることができる。

前述のとおり、フレームメモリ１０５内のＨＤフレームデータは、信号処理部１０４または、ＨＤ信号記録・再生処理部１０７のいずれかから出力されたものであり、撮影時、再生時にかかわらず、ＨＤ信号出力部１０８からは、ＨＤ信号を出力することが可能である。

また同様に、フレームメモリ１０５内のＨＤフレームデータは、ＯＳＤ（Ｏｎ−Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）処理部１０９を経て、撮像装置本体に設けられた本体モニタ（不図示）へと出力されて、表示される。本体モニタはＨＤフレームのアスペクト比と同じ１６：９のアスペクト比である。利用者は撮影時には本体モニタで撮影映像を確認し、再生時には本体モニタで再生映像を確認することができる。またＯＳＤ処理部１０９は、利用者の操作を補助するために、各種文字情報、記号情報等をＨＤ映像にオーバレイする形で表示させる機能を有する。

ダウンコンバート処理部１１０は、フレームメモリ１０５内のＨＤフレームデータを、従来のフレームデータ、本実施例ではＮＴＳＣフレームデータへと変換し、ＮＴＳＣ出力端子より、ＮＴＳＣ信号を出力する。ＮＴＳＣ出力端子にＮＴＳＣテレビを接続すれば、ＮＴＳＣ映像を表示させることができる。ダウンコンバート処理部１１０では、従来例と同様に、図６と同等の処理が選択可能である。すなわちアスペクト比変換については、図６の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のいずれかを利用者の指示により選択することができる。さらに、トリミングモードにすることにより、トリミングされた映像をダウンコンバートすることもできるが、これについては後述する。

上記の通り、本撮像装置によれば撮影して得たＨＤ映像でも、再生されたＨＤ映像であっても、そのＨＤ信号をダウンコンバート処理部１１０でダウンコンバート処理することによって、既存のＮＴＳＣ対応のテレビにＨＤ映像をダウンコンバートした映像を表示させることが可能である。さらに、本撮像装置によれば、ＨＤ信号とそれをダウンコンバートした信号とを同時に、双方の出力を同期させて、各出力端子から外部出力できる。

本撮像装置では、ダウンコンバートにおいて、アスペクト比変換として従来の前記３つのモードに加え、さらにトリミングモードを有する。本トリミングモードが本発明の特徴でもあり、以下に詳しく説明する。

ＮＴＳＣ出力時にトリミングモードを実行した場合、図２に示すように本体モニタ画面２０１の１６：９のＨＤ映像表示に対し、ＯＳＤ処理部１０９によりトリミング枠（符号２０２）がオーバレイされる形で表示される。本トリミング枠は４：３のアスペクト比を持つ枠であり、本枠内に相当する映像情報のみが、ダウンコンバート処理部１１０でＮＴＳＣ信号に変換され、ＮＴＳＣ出力されることを示している。トリミング枠は利用者の操作により、上下左右に位置を変更することができ、また枠の拡大縮小も可能である。トリミング枠の移動操作は、例えば、本体に備わる不図示の十字キーにより実施され、トリミング枠の拡大／縮小はズームレバーの広角／望遠操作で実施される。

トリミングモード時のＮＴＳＣ出力の様子を図２、符号２０３〜２０５に示す。図からわかるように、トリミングモードとサイドパネルモードは類似しており、トリミング枠を最大にし、中央に固定したモードが、サイドパネルモードそのものである。すなわちサイドパネルモードよりも自由度の高いトリミングモードを備えていることが、本装置の特徴である。なお、トリミングモードはあくまでもＮＴＳＣ出力信号に対するモードであり、ＨＤ出力信号については、ＮＴＳＣへの出力モードがいずれであるかにかかわらず、さらにはトリミングモード時のトリミング枠がどこに位置するかに関わらず、ＨＤフレーム全域のフレームデータを出力する（図３）。

次にＮＴＳＣ出力時の内部処理について説明する。

図４は、再生時のフレームメモリ１０５内部のＨＤフレームデータ、ＮＴＳＣフレームデータの様子をモデル化したものである。ＨＤフレームデータは横方向１８４０、縦方向１０３５のフレームデータとしてフレームメモリ１０５に保持されている。ＮＴＳＣフレームデータは横方向６４０、縦方向４８０のフレームデータとして、フレームメモリ１０５に保持される。ダウンコンバート処理におけるアスペクト比変換や、走査線数変換は、ＨＤフレームデータからの間引き処理等によるＮＴＳＣフレームへの変換で実現される。

図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）はそれぞれ、サイドパネル方式、スクィーズ方式、レターボックス方式、トリミング方式をモデル化した図である。

図４（Ｂ）のスクィーズ方式の場合には、ＨＤフレームデータに対し、横方向のデータが１８４０から６４０に間引きされ、縦方向のデータが１０３５から４８０に間引きされ、ＮＴＳＣフレームデータにマッピングされる。

図４（Ｃ）のレターボックス方式の場合も同様に、ＨＤフレームデータに対し、横方向のデータが１８４０から６４０に間引きされ、縦方向のデータが１０３５から３６０に間引きされ、ＮＴＳＣフレームデータの中央にマッピングされる。マッピングデータ外のＮＴＳＣフレームデータは例えば黒などのダミーデータに設定される。

図４（Ａ）と（Ｄ）のサイドパネル方式とトリミング方式の場合には、ＨＤフレームデータに対し、トリミング領域、つまり有効領域の設定を行ったのちに、間引き処理が実施される。（Ａ）のサイドパネル方式の場合には、ＨＤフレームデータに対し、有効領域が横方向における中央部分の１３８０に設定され、この１３８０から６４０に間引きされる。縦方向については１０３５から４８０に間引きされる。（Ｂ）のトリミング方式の場合は、ＨＤフレームに対して利用者が指定する任意の位置が有効領域となるが、最大トリミング領域は横方向で１３８０、縦方向で１０３５となり、最小トリミング領域は横方向で６４０、縦方向で４８０とする。該有効領域に対し、横方向５４０、縦方向は４８０のＮＴＳＣフレームデータに間引き、マッピングされる。ここで最小トリミング領域を設けたのは、これよりも小さな領域を指定してしまうことで、ＮＴＳＣフレームデータへのマッピング時に、間引きではなく、拡大補間が行われてしまうことによる映像データの荒れを防ぐためである。

また上記の通り、ＨＤフレームデータとＮＴＳＣフレームデータをフレームメモリ１０５の別領域に同時に保持しているため、ＨＤ信号出力部からＨＤ信号の出力をしつつ、同時にダウンコンバート処理部からのＮＴＳＣ信号の出力も可能となる。当然ながらトリミングモード時でも、ＨＤフレームデータに対して影響はない。

なお、トリミング枠移動に関する操作入力は、前記のような操作以外に、本体モニタ上にタッチパネル等を実装し、これによりトリミング領域を指定する構成や、あるいはマウスのような外部機器を用いて操作できるように構成しても良い。

なお、ダウンコンバートした映像信号を出力するモード、或いはトリミングモードは、ＮＴＳＣ出力端子にテレビ等が接続されたことを検出したときや、ユーザによって使用が設定されたときにのみ、動作するように構成しても良い。

以上述べたように、本撮像装置では、ＨＤ記録した映像をＮＴＳＣ信号として出力する際に、トリミングモードを有する事を特徴とする。該トリミングモード時は、本体モニタがトリミング操作画面となり、利用者が任意のトリミング枠の位置や大きさを操作・設定でき、任意の領域をＮＴＳＣ信号出力する事ができる。トリミング領域外の映像も本体モニタ上に表示されているため、利用者の希望する領域の設定および確認が容易である。該機能は、ＮＴＳＣテレビでの再生表示や、ＮＴＳＣ信号記録装置と接続して、映像データを複製する際にも有用である。

本発明の撮像装置の構成である。 トリミングモードの説明図である。 各モニタの表示関係である。 フレームデータのモデル図である。 ダウンコンバート処理の説明の為のブロック図である。 ダウンコンバートの各モードの図である。

符号の説明

１０１ 撮像レンズ系
１０２ 撮像素子
１０３ Ａ／Ｄ変換器
１０４ 信号処理部
１０５ フレームメモリ
１０６ バス
１０７ ＨＤ信号記録・再生処理部
１０８ ＨＤ信号出力部
１０９ ＯＳＤ処理部
１１０ ダウンコンバート処理部
２０１ 本体モニタ
２０２ トリミング枠

Claims (5)

1. 第１のアスペクト比からなる映像信号、及び第２のアスペクト比からなる映像信号を同時に出力可能な映像信号出力装置であって、
   前記第１のアスペクト比からなる映像信号を記憶するメモリ手段と、
   前記メモリ手段に記憶された前記第１のアスペクト比からなる映像信号を前記第１のアスペクト比のまま外部に出力する第１の映像出力手段と、
   前記映像信号出力装置の本体に設けられたモニタと、前記第２のアスペクト比を保持しつつ拡大縮小による大きさの変更が可能なトリミング領域を指定する操作手段と、指定された前記トリミング領域を示す枠画像を生成するＯＳＤ（Ｏｎ−Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）処理部とを有し、前記メモリ手段に記憶された前記第１のアスペクト比からなる映像信号を前記第１のアスペクト比のまま前記モニタに表示するとともに、前記ＯＳＤ処理部によって生成された前記第２のアスペクト比に対応する枠画像を前記モニタ上の前記第１のアスペクト比の映像にオーバーレイ表示する表示出力手段と、
   前記トリミング領域の情報に基づいて前記メモリ手段に記憶された前記第１のアスペクト比からなる映像信号をダウンコンバート処理することにより、前記トリミング領域内の映像を示す前記第２のアスペクト比からなる映像信号を生成する第２の映像出力手段とを有し、
   前記第２の映像出力手段が、前記ダウンコンバート処理によって生成された前記第２のアスペクト比からなる映像信号を前記メモリ手段に保持することにより、前記第１の映像出力手段及び前記第２の映像出力手段が、前記第１のアスペクト比からなる映像信号と前記第２のアスペクト比からなる映像信号とを同期させて外部に出力することを特徴とする映像信号出力装置。
2. 前記表示出力手段は、前記ＯＳＤ処理部によって生成された枠画像を、前記モニタ上の映像の任意の位置にオーバーレイ表示可能であることを特徴とする請求項１に記載の映像信号出力装置。
3. 前記トリミング領域の位置の変更、または前記トリミング領域のサイズの変更を行うための操作手段をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の映像信号出力装置。
4. 記録媒体に記録された映像信号を再生する再生手段をさらに有し、前記メモリ手段は前記再生手段によって再生された前記第１のアスペクト比からなる映像信号を記憶することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の映像信号出力装置。
5. 撮像によって映像信号を生成する撮像手段をさらに有し、前記メモリ手段は前記撮像手段によって生成された前記第１のアスペクト比からなる映像信号を記憶することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の映像信号出力装置。

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