JPH06169419A

JPH06169419A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH06169419A
Application number: JP4320953A
Authority: JP
Inventors: Etsuro Saito; 悦朗斉藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1994-06-14

Abstract

(57)【要約】【目的】高速撮影可能なカメラからの映像信号を圧縮
した後にＶＴＲに記録し、再生時に再生信号をメモリに
書き込み、これを読み出すことによって時間的に伸長
し、この伸長した映像信号をデコーダでデコードした後
に再生するようにすることで、記録・再生装置に特殊な
ものを必要とせずに一般に広く使用されているものを流
用でき、これによって装置コストを大幅にダウンでき、
しかも、撮影した超高速度現象を記録することができる
ようにする。【構成】標準のテレビジョン信号の走査速度のＮ倍の
速度で走査を行ってテレビジョン信号を得るカメラ４０
と、このカメラ４０からのテレビジョン信号を標準のテ
レビジョン信号のＭ倍の走査速度のテレビジョン信号に
変換するデータリダクション回路６０と、これからの標
準のテレビジョン信号のＭ倍の走査速度のテレビジョン
信号を記録媒体に記録するＶＴＲ４８とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば動体を撮像して
その動体の動きのスローモーション映像を得る高速撮像
システムに適用して好適な撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば動体を撮像してその動体の動きの
スローモーション映像を得る高速撮像システム等、高速
現象を撮像して記録する装置としては高速フィルムカメ
ラがあるが、これは即時に再現できないという欠点があ
った。この欠点を補うために、ビデオカメラを用いて高
速現象を撮像（撮影）し、それをＶＴＲ等に記録して即
時再現を可能にすべく種々の研究開発等が行われてき
た。

【０００３】通常のビデオカメラは周知のように、１枚
の画面を電気信号に変換するのに最低１／６０秒の時間
を要する。従ってこれより速い速度で変化する動体を捉
えることはできない。

【０００４】この問題を解決するため、例えば特公昭５
２−２６４１６号公報には撮像管の視野を複数個のセク
ションに分割し、この分割された１セクション部分に被
写体全体が一されるようにし、各セクションに対応する
走査時間だけ撮像管上の被写体を走査することによって
高速現象の撮像を可能にする技術が開示されている。

【０００５】また、特公昭５５−１３６３１号公報に
は、複数個の蓄積効果のある撮像素子に順次一定間隔毎
に一定時間被写体の光学像を与え、各撮像素子からの撮
像信号を夫々複数個の記憶装置に供給して、高速現象の
時間像を連続的に記憶するようにした技術が開示されて
いる。

【０００６】更に、特開昭５４−２１１１９号公報に
は、２個の撮像素子を用い、偏向を相互に１／２フレー
ムずらすことによってフレーム速度の２倍の高速度のビ
デオ信号を得るようにした技術が開示されている。

【０００７】しかし、特公昭５２−２５４１６号公報記
載の技術では、実質的に視野が狭くなるので動体の周辺
だけの映像しか得られないことになる。また、動体の移
動範囲も分割された１セクション内に限られ、一般的な
使用には不適当である。

【０００８】また、特公昭５５−１３６３１号公報記載
の技術では、複数個の蓄積効果のある撮像素子と、複数
個の記憶装置とを必要とするので、構成が複雑となり、
実際の使用には著しく不便となる。

【０００９】更に、特開昭５４−２１１１９号公報の技
術でも、複数個の撮像素子が必要となり、且つ、磁気テ
ープの記録パターンも特殊となるので、記録済みテープ
の互換性がなく、非常に不便であった。

【００１０】そこで、本出願人は特開昭５９−１８８２
８４号公報においてビデオカメラ及びＶＴＲを用いて容
易に高速現象を撮像して記録することができると共に、
その高速現象の速度に合った最適な記録周波数を以て記
録を行うことのできる撮像装置を提案している。以下、
図３を参照してこの撮像装置について説明する。

【００１１】この図３に示す撮像装置は、ＮＴＳＣ方式
の標準テレビジョン信号の走査速度ｓｎの５Ｍ倍、即
ち、例えば５、１０倍及び１５倍の多段に切り換えられ
た走査速度５ｓｎ、１０ｓｎ及び１５ｓｎで走査する撮
像装置を用いた場合である。

【００１２】この撮像信号のＭ＝１の場合のサブキャリ
ア周波数、水平周波数、垂直周波数及びフレーム周波数
を夫々ｆｓｃ、ｆｈ、ｆｖ、ｆｆｒとすると、これらは
次に示す数１のように表すことができる。

【００１３】

【数１】ｆｓｃ＝９１０／４・ｆｈ＝１７．９（ＭＨｚ）ｆｈ＝５２５／２・ｆｖ＝７８．７５（ＫＨｚ）ｆｖ＝３００（Ｈｚ）ｆｆｒ＝１／２・ｆｖ＝１５０（Ｈｚ）

【００１４】１はカメラ（ビデオカメラ）で、撮像管、
個体撮像素子等の撮像素子、それに対する駆動手段、信
号処理回路等を含むが、ここでは更にＮＴＳＣ方式の復
号カラー撮像信号を得るためのエンコーダをも含んでい
る。しかし、このエンコーダはカメラより後段の信号処
理回路系（例えば後述するＤ−Ａコンバータの次段）に
設けることもできる。

【００１５】カメラ１からの復号カラー撮像信号は利得
切り換え回路２を介してＡ−Ｄコンバータ３に供給され
て、ディジタル化される。３は同期発生回路で、クロッ
ク信号、各種同期信号及びカラーフレーミングを含むコ
ントロール信号を発生すると共に、システム全体を制御
する。

【００１６】基準発信回路９からの周波数が６ｆｃの発
振信号が、分周比が夫々ｆｃ、２ｆｃ、３ｆｃの基準ク
ロック信号が、スイッチ５（固定接点５ａ、５ｂ、５ｃ
及び可動接点５ｄを有する）によって切り換えられて同
期発生回路４に供給される。また、スイッチ５の切り換
えに応じて、利得切り換え回路２の利得も切り換えられ
る。

【００１７】この場合、基準クロック信号の周波数が高
い程利得の大きいものが選択される。この同期発生回路
４から、夫々Ｍ＝１のとき周波数のＭ倍の周波数の各種
同期信号がカメラ１に供給される。この同期発生回路４
からの周波数ｆｖｃが例えば４Ｍｆｓｃ（＝７１．６Ｍ
Ｈｚ）のクロック信号がＡ−Ｄコンバータ３に供給され
る。

【００１８】また、同期発生回路４からのコントロール
信号が増幅回路３１を介して固定磁気ヘッド３７に供給
されて磁気テープ（図示せず）の側縁に記録される。

【００１９】Ａ−Ｄコンバータ３からのディジタル信号
がスイッチＳ１〜Ｓ１４を介して夫々フィールドメモリ
Ｍ１〜Ｍ１４に供給されて、書き込み周波数ｆｖｃのデ
ータレートを以て書き込まれる。フィールドメモリＭ１
及びＭ６、Ｍ２及びＭ７、Ｍ３及びＭ８、Ｍ４及びＭ
９、Ｍ５及びＭ１０から読み出し周波数ｆｒｃ（＝１／
２ｆｖｃ）のデータレートを以て読み出されたディジタ
ル信号が夫々スイッチ（夫々固定接点ａ、ｂ及び可動接
点ｃを有する）１０〜１４を介してＤ−Ａコンバータ１
５〜１９に供給され、読み出し周波数ｆｒｃのクロック
信号を以てアナログ信号に変換される。

【００２０】Ｄ−Ａコンバータ１５〜１９で得られたア
ナログ信号はＦＭ変調回路２０〜２４に供給されてＦＭ
変調され、夫々得られた被ＦＭ変調信号が夫々増幅回路
２６〜３０を介して５個の回転磁気ヘッド３２〜３６に
供給されて、磁気テープ上に順次相異なる傾斜トラック
を形成する如く記録される。

【００２１】尚、ＦＭ変調回路２０〜２４はビデオレベ
ル、搬送波周波数、デビエーション、ＤＣ、ＤＰ、周波
数特性等を決定する手段を有し、これによって、各チャ
ンネルの特性を揃えることができるようにしている。ま
た、搬送波周波数は切り換え可能で、Ｍ＝１のときの搬
送波周波数のＭ倍とされる。ＦＭ変調回路２０〜２４
は、Ｍの値の応じて自由発振周波数を切り換えるか、或
いは自由発振周波数を異にする３つの変調回路を設け
て、それらのＭの値に応じて切り換えるようにすれ良
い。

【００２２】図３に示す撮像装置の動作について１フィ
ールドをＴ（＝１／Ｍｆｖ）として説明する。

【００２３】或フィールドの期間において、スイッチＳ
１のみがオンにされ、メモリＭ１にディジタル信号が書
き込まれる。次のフィールドにおいてスイッチＳ２のみ
がオンにされ、メモリＭ２にディジタル信号が書き込ま
れる。以下同様に各メモリＭ３〜Ｍ１０にディジタル信
号が書き込まれる。

【００２４】そして最初のフィールドから６つ目のフィ
ールドの期間においてスイッチ１０の可動接点ｃが固定
接点ａに接続され、最初のフィールドの期間においてメ
モリＭ１に書き込まれたディジタル信号が読み出され始
める。ｆｒｃ＝１／２ｆｖｃであるから、ディジタル信
号を読み出してその読み出し信号を得るためには、この
６フィールド目から５フィールドの期間を必要とする。

【００２５】同様に７フィールド目の期間において、メ
モリＭ２に２フィールド目で書き込まれたディジタル信
号が読み出され始める。同様にディジタル信号を読み出
して読み出し信号を得るためには、５フィールド期間が
必要となる（７フィールド目から１１フィールド目まで
の期間）。以下同様にして進み、１１フィールド目にお
いてスイッチ１０の可動接点ｃが固定接点ｂに接続さ
れ、メモリＭ６のディジタル信号を読み出し始めて、読
み出し信号を得る。

【００２６】書き込まれたディジタル信号が各フィール
ドの頭から１フィールド分となるように制御されると、
読み出されたディジタル信号は各フィールドの頭から読
み出されることとなり、Ｄ−Ａコンバータ１５〜１９か
ら出力されるアナログ信号（アナログ映像信号）には１
／Ｍｆｖ＝１／５Ｍ・１／ｆｖの位相間隔を以て、５相
の映像信号が出力されることになる。

【００２７】また、Ｄ−Ａコンバータ１５から出力され
る映像信号に着目すると、これはメモリＭ１から読み出
されたディジタル信号、メモリＭ６から読み出されたデ
ィジタル信号・・・・からなる。今、メモリＭ１から読
み出されたディジタル信号がＮＴＳＣ方式の第１フィー
ルドの映像信号とすると、メモリＭ２から読み出された
ディジタル信号は第２フィールドの映像信号、メモリＭ
３から読み出されたディジタル信号は第３フィールドの
映像信号、メモリＭ４から読み出されたディジタル信号
は第４フィールドの映像信号、メモリＭ５から読み出さ
れたディジタル信号は第５フィールドの映像信号、メモ
リＭ６から読み出されたディジタル信号は第１フィール
ドの映像信号、・・・・メモリＭ１０から読み出された
ディジタル信号は第５フィールドの映像信号となる。

【００２８】従って、Ｄ−Ａコンバータ１５から出力さ
れる映像信号はメモリＭ１から読み出された映像信号
（第１フィールド）、メモリＭ６から読み出された映像
信号（第２フィールド）、メモリＭ１から読み出された
映像信号（第３フィールド）、メモリＭ６から読み出さ
れた映像信号（第４フィールド）、・・・・からなり、
見かけ上連続な、即ち、フレーミングのとれたＮＴＳＣ
方式の映像信号となる。

【００２９】同様に、Ｄ−Ａコンバータ１６〜１９から
出力される各映像信号も連続なＮＴＳＣ方式の映像信号
となる。結局、各Ｄ−Ａコンバータ１５〜１９から５相
のＮＴＳＣ方式の映像信号が出力されることになる。

【００３０】このように記録した磁気テープを例えばＳ
ＭＰＴＥタイプＣの規格に合ったＶＴＲでノーマル再生
すれば、高速現象をスローモーションで再生することが
できる。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な撮像装置ではヘッドを６個も使用した特殊なＶＴＲを
使用していることに起因して装置全体のコストが上昇す
ると共に、この特殊なＶＴＲを用いないと上述のような
撮像した高速現象を見ることができないという不都合が
あった。

【００３２】また、上述のような撮像装置では撮影した
超高速度現象を再生することができないという不都合が
あった。

【００３３】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、ＶＴＲに特殊なものを必要とせずに一般に広く使用
されているものを流用でき、これによって装置コストを
大幅にダウンでき、しかも、撮影した超高速度現象を再
生することのできる撮像装置を提案しようとするもので
ある。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも標
準のテレビジョン信号の走査速度のＮ倍の速度で走査を
行ってテレビジョン信号を得るカメラ４０と、このカメ
ラ４０からのテレビジョン信号を標準のテレビジョン信
号のＭ倍の走査速度のテレビジョン信号に変換する変換
手段６０と、この変換手段６０からの標準のテレビジョ
ン信号のＭ倍の走査速度のテレビジョン信号を記録媒体
に記録する記録手段４８とを有するものである。

【００３５】更に本発明は上述において、変換手段６０
がカメラ４０からの単位時間あたりのテレビジョン信号
のデータ量と、記録手段で受ける単位時間あたりのテレ
ビジョン信号のデータ量を一致させるためにビットリダ
クションを行うものである。

【００３６】更に本発明は上述において、変換手段６０
を、カメラ４０からのデータを間引く間引き手段４１
と、この間引き手段４１からの間引きデータをブロック
化するブロック化手段４２と、このブロック化手段４２
からのデータを直交変換する直交変換手段４３と、この
直交変換手段４３からのデータを量子化する量子化手段
４６と、この量子化手段４６からの量子化データを符号
化する符号化手段４７とで構成したものである。

【００３７】更に本発明は上述において、符号化手段４
７において可変長符号化処理を行うものである。

【００３８】また本発明は、少なくとも標準のテレビジ
ョン信号の走査速度のＮ倍の速度で走査を行ってテレビ
ジョン信号を得るカメラ４０と、このカメラ４０からの
テレビジョン信号を標準のテレビジョン信号のＭ倍の走
査速度のテレビジョン信号に変換する変換手段６０と、
この変換手段６０からの標準のテレビジョン信号のＭ倍
の走査速度のテレビジョン信号を記録媒体に記録する記
録・再生手段４８と、この記録・再生手段４８からの標
準のテレビジョン信号のＭ倍の走査速度のテレビジョン
信号を記憶する記憶手段５０と、この記憶手段５０から
の出力をデコードし、標準のテレビジョン信号を得るデ
コード手段５５とを有するものである。

【００３９】更に本発明は上述において、変換手段６０
がカメラ４０からの単位時間あたりのテレビジョン信号
のデータ量と、記録手段４８で受ける単位時間あたりの
テレビジョン信号のデータ量を一致させるためにビット
リダクションを行うものである。

【００４０】更に本発明は上述において、変換手段６０
を、カメラ４０からのテレビジョン信号のデータを間引
く間引き手段４１と、この間引き手段４１からの間引き
データをブロック化するブロック化手段４２と、このブ
ロック化手段４２からのデータを直交変換する直交変換
手段４３と、この直交変換手段４３からのデータを量子
化する量子化手段４６と、この量子化手段４６からの量
子化データを符号化する符号化手段４７とで構成したも
のである。

【００４１】更に本発明は上述において、符号化手段４
７において可変長符号化処理を行うものである。

【００４２】更に本発明は上述において、記憶手段５０
を記録・再生手段４８からの標準のテレビジョン信号の
走査速度のＭ倍のテレビジョン信号を記憶する第１の記
憶手段５２と、記録・再生手段４８からの標準のテレビ
ジョン信号の走査速度のＭ倍のテレビジョン信号を記憶
する第２の記憶手段５３とで構成し、これら第１及び第
２の記憶手段５２、５３に記憶した標準のテレビジョン
信号の走査速度のＭ倍のテレビジョン信号をデコード手
段５５に選択的に供給するようにしたものである。

【００４３】更に本発明は上述において、デコード手段
５５を、記憶手段５０からの標準のテレビジョン信号の
走査速度のＭ倍のテレビジョン信号に補間処理を施す補
間手段５６と、この補間手段５６からの補間出力に対し
て逆直交変換処理を施す逆直交変換手段５７と、この逆
直交変換手段５７からの出力を復号化する復号化手段５
８とで構成したものである。

【００４４】

【作用】上述せる本発明の構成によれば、少なくとも標
準のテレビジョン信号の走査速度のＮ倍の速度で走査を
行ってテレビジョン信号を得るカメラ４０からのテレビ
ジョン信号を変換手段６０で標準のテレビジョン信号の
Ｍ倍の走査速度のテレビジョン信号に変換し、この変換
手段６０からの標準のテレビジョン信号のＭ倍の走査速
度のテレビジョン信号を記録手段４８により記録媒体に
記録する。

【００４５】更に上述において本発明の構成によれば、
変換手段６０がカメラ４０からの単位時間あたりのテレ
ビジョン信号のデータ量と、記録手段で受ける単位時間
あたりのテレビジョン信号のデータ量を一致させるため
にビットリダクションを行う。

【００４６】更に上述において本発明の構成によれば、
カメラ４０からのデータを間引き手段４１で間引き、こ
の間引き手段４１からの間引きデータをブロック化手段
４２でブロック化し、このブロック化手段４２からのデ
ータを直交変換手段４３で直交変換し、この直交変換手
段４３からのデータを量子化手段４６で量子化し、この
量子化手段４６からの量子化データを符号化手段４７で
符号化する。

【００４７】更に上述において本発明の構成によれば、
符号化手段４７において可変長符号化処理を行う。

【００４８】また上述せる本発明の構成によれば、少な
くとも標準のテレビジョン信号の走査速度のＮ倍の速度
で走査を行ってテレビジョン信号を得るカメラ４０から
のテレビジョン信号を変換手段６０で標準のテレビジョ
ン信号のＭ倍の走査速度のテレビジョン信号に変換し、
この変換手段６０からの標準のテレビジョン信号のＭ倍
の走査速度のテレビジョン信号を記録・再生手段４８で
記録媒体に記録し、この記録・再生手段４８からの標準
のテレビジョン信号のＭ倍の走査速度のテレビジョン信
号を記憶手段５０に記憶し、デコード手段５５によって
記憶手段５０からの出力をデコードし、標準のテレビジ
ョン信号を得る。

【００４９】更に上述において本発明の構成によれば、
変換手段６０がカメラ４０からの単位時間あたりのテレ
ビジョン信号のデータ量と、記録手段４８で受ける単位
時間あたりのテレビジョン信号のデータ量を一致させる
ためにビットリダクションを行う。

【００５０】更に上述において本発明の構成によれば、
カメラ４０からのテレビジョン信号のデータを間引き手
段４１で間引き、この間引き手段４１からの間引きデー
タをブロック化手段４２でブロック化し、このブロック
化手段４２からのデータを直交変換手段で直交変換し、
この直交変換手段４３からのデータを量子化手段４６で
量子化し、この量子化手段４６からの量子化データを符
号化手段４７で符号化する。

【００５１】更に上述において本発明の構成によれば、
符号化手段４７において可変長符号化処理を行う。

【００５２】更に上述において本発明の構成によれば、
第１の記憶手段５２で記録・再生手段４８からの標準の
テレビジョン信号の走査速度のＭ倍のテレビジョン信号
を記憶し、第２の記憶手段５３で記録・再生手段４８か
らの標準のテレビジョン信号の走査速度のＭ倍のテレビ
ジョン信号を記憶し、これら第１及び第２の記憶手段５
２、５３に記憶した標準のテレビジョン信号の走査速度
のＭ倍のテレビジョン信号をデコード手段５５に選択的
に供給する。

【００５３】更に本発明は上述において、記憶手段５０
からの標準のテレビジョン信号の走査速度のＭ倍のテレ
ビジョン信号に補間手段５６で補間処理を施し、この補
間手段５６からの補間出力に対して逆直交変換手段５７
で逆直交変換処理を施し、この逆直交変換手段５７から
の出力を復号化手段５８で復号化する。

【００５４】

【実施例】以下に、図１を参照して本発明撮像装置の一
実施例について詳細に説明する。

【００５５】この図１において、４０は例えば速度選択
機能を有するカメラ（ビデオカメラ）で、例えば標準の
テレビジョン信号の走査速度のＮ倍の走査速度のテレビ
ジョン信号を出力することができる。

【００５６】このカメラ４０からのテレビジョン信号は
データリダクション回路６０に供給される。このデータ
リダクション回路６０は入力端子４４を介して外部また
はカメラ４０からの例えば３ビットの速度データに基い
て圧縮を行う。このデータリダクション回路６０はカメ
ラ４０からのテレビジョン信号に対して例えばサブサン
プリングによりフィールド内圧縮を行う間引き回路４
１、この間引き回路４２からのサブサンプリングデータ
を例えばブロック化（例えば８×８）するブロック化回
路４２、このブロック化回路４２からのブロック毎のデ
ータを離散コサイン変換するＤＣＴ（離散コサイン変換
回路）４３、このＤＣＴ４３からの変換出力を量子化す
る量子化回路４６及びこの量子化回路４６からの量子化
データを符号化（例えばランレングス符号化やハフマン
符号化等）する符号化回路４７で構成する。

【００５７】このデータリダクション回路６０からの出
力はＶＴＲ（例えばＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号を
記録するディジタルＶＴＲやアナログＶＴＲ等）４８に
供給され、このＶＴＲ４８に供給される。尚、このＶＴ
Ｒ４８におけるトラッキングはバイモルフを使用するこ
とが望ましい。

【００５８】４９はこのＶＴＲ４８、後述するメモリ５
０及びデコーダを制御するコントローラで、図示しない
操作パネルを操作することによって所望の再生速度を選
択することができる。

【００５９】メモリ５０はＶＴＲ４８の再生信号を切り
換えるスイッチ５１、このスイッチ５１を介してＶＴＲ
４８からの再生信号が選択的に供給されるメモリ（例え
ばフィールドメモリ）５２及び５３、メモリ５２及び５
３からの出力信号を後述するデコーダ５５に選択的に供
給するスイッチ５４、メモリ５２及び５３に信号を記憶
または記憶した信号を読み出すためのリード／ライトコ
ントローラ等（図示せず）で構成する。

【００６０】即ち、このメモリ５０では、ＶＴＲ４８か
らの再生映像信号をフィールド毎に交互にメモリ５２及
び５３に記憶し、メモリ５２及び５３から読み出した映
像信号を交互に出力することによってＮＴＳＣ方式のフ
ィールド時間である１／６０秒に時間伸長して出力す
る。

【００６１】このデコーダ５５はメモリ５０からの読み
出し信号を補間する補間回路５６（例えばフレーム間予
測符号化も可）、この補間回路５６からの補間出力を逆
離散コサイン変換するＩＤＣＴ（逆離散コサイン変換回
路）５７、このＩＤＣＴ５７からの変換出力を復号化す
る復号化回路５８で構成する。このデコーダ５５でデコ
ードされた映像信号は出力端子５９を介して例えばテレ
ビジョンモニタに供給され、その管面に画像として映出
される。

【００６２】次に図２を参照して図１に示した撮像装置
の動作について説明する。先ず、図２Ａを参照してカメ
ラ４０を３倍速（標準テレビジョン信号の操作速度の３
倍）に設定し、このカメラ４０で撮像して得た映像信号
をＶＴＲ４８に記録し、このＶＴＲ４８で標準速度（通
常再生：×１）で再生した場合について説明する。

【００６３】カメラ４０からのフィールド周波数が１／
１８０秒の映像信号が間引き回路４１で制御回路４５か
らの制御信号に基いて間引きされ、この間引き出力がブ
ロック化回路４２に例えば８×８画素のブロックにされ
た後にＤＣＴ４３で制御回路４５からの制御信号に基い
て離散コサイン変換され、次に、量子化回路４６に供給
され、この量子化回路４６において制御回路４５からの
制御信号に基いて量子化され、更に符号化回路４７にお
いて制御回路４５からの制御信号に基いて符号化処理さ
れる。尚、このデータリダクション回路６０おける圧縮
率は例えばカメラ４０や外部からの３ビットの速度情報
に基いたものとなる。

【００６４】このデータリダクション回路６０の出力は
ＶＴＲ４８に供給され、このＶＴＲ４８にセットしたテ
ープカセットのテープの記録面に傾斜トラックを形成す
る如く記録される。

【００６５】この記録時間の関係を図２Ａの上段に示
す。即ち、この図２Ａに示すように、記録の場合、第１
フィールドの期間ｆ１（１／６０秒）の間にカメラ４０
で撮像して得た第１フィールド、第２フィールド、第３
フィールドの映像信号ｆ１−１、ｆ１−２及びｆ１−３
がテープに記録され、第２フィールドの期間ｆ２（１／
６０秒）の間にカメラ４０で撮像して得た第４フィール
ド、第５フィールド、第６フィールドの映像信号ｆ２−
１、ｆ２−２及びｆ２−３がテープに記録され、第３フ
ィールドの期間ｆ２（１／６０秒）の間にカメラ４０で
撮像して得た第７フィールド、第８フィールド、第９フ
ィールドの映像信号ｆ３−１、ｆ３−２及びｆ３−３が
テープに記録され、以下同様にして、カメラ４０からの
映像信号がＮＴＳＣ方式の１フィールドの期間に３フィ
ールド分ずつ記録される。記録トラックとしては、１つ
の傾斜トラックに３フィールド分の映像信号を例えば３
フィールド全部、或いは各フィールド毎にシャフリング
して記録するようにする。

【００６６】次にＶＴＲ４８を再生した場合、図２Ａ上
段に示した信号が再生され、ここで上述したように、コ
ントローラ４９の操作パネルを操作して１倍速を選択し
た場合は、ＶＴＲ４８からの再生信号がメモリ５０のス
イッチ５１に供給され、このスイッチ５１の可動接点５
１ｃが固定接点５１ａまたは５１ｂに１／６０秒のタイ
ミングで順次接続されると共に、図示しないリード／ラ
イトコントローラ等からの書き込みクロックやライトイ
ネーブル等の信号が供給されることによって、メモリ５
２または５３に再生信号ｆ１−１、再生信号ｆ２−１、
再生信号ｆ３−１、・・・・が順次書き込まれる。

【００６７】そして、スイッチ５４の可動接点５４ｃが
固定接点５４ｂまたは５４ａ（即ち、スイッチ５１とは
逆の接続動作を行う）に接続されると共に図示しないリ
ード／ライトコントローラ等からのクロックやアウトプ
ットイネーブル等の信号が供給されることによって、図
２Ａの下段に示すように、メモリ５２または５３に記憶
された再生信号ｆ１−１、ｆ２−１及びｆ３−１、・・
・・が順次時間的に伸長されて読み出される。

【００６８】次に図２Ｂを参照して図２Ａ上段または図
２Ｂ上段に示すように記録したテープを１／３倍速再生
を行った場合について説明する。

【００６９】ＶＴＲ４８を再生した場合、図２Ｂ上段に
示した信号が再生され、ここで上述したように、コント
ローラ４９の操作パネルを操作して１／３倍速を選択し
た場合は、ＶＴＲ４８からの再生信号がメモリ５０のス
イッチ５１に供給され、このスイッチ５１の可動接点５
１ｃが固定接点５１ａまたは５１ｂに１／６０秒のタイ
ミングで順次接続されると共に、図示しないリード／ラ
イトコントローラ等からの書き込みクロックやライトイ
ネーブル等の信号が供給されることによって、メモリ５
２または５３に再生信号ｆ１−１、ｆ１−２、ｆ１−
３、再生信号ｆ２−１、ｆ２−２、ｆ２−３、再生信号
ｆ３−１、ｆ３−２、ｆ３−３・・・・が順次書き込ま
れる。

【００７０】そして、スイッチ５４の可動接点５４ｃが
固定接点５４ｂまたは５４ａ（即ち、スイッチ５１とは
逆の接続動作を行う）に接続されると共に図示しないリ
ード／ライトコントローラ等からのクロックやアウトプ
ットイネーブル等の信号が供給されることによって、図
２Ｂの下段に示すように、メモリ５２または５３に記憶
された再生信号ｆ１−１、ｆ１−２、ｆ１−３、再生信
号ｆ２−１、ｆ２−２、ｆ２−３、再生信号ｆ３−１、
ｆ３−２、ｆ３−３・・・・が順次時間的に伸長されて
読み出される。

【００７１】このようにした時間的に伸長された再生信
号は、デコーダ５５の補間回路５６により補間された
後、ＩＤＣＴ５７に供給されて逆離散コサイン変換され
た後に復号化され、出力端子５９を介して図示しないテ
レビジョンモニタ等に供給され、その管面上に画像とし
て映出される。

【００７２】同様に、例えば１／２倍速再生の場合には
再生信号ｆ１−１、ｆ１−２、再生信号ｆ２−１、ｆ２
−２、再生信号ｆ３−１、ｆ３−２、・・・・が出力さ
れることになる。

【００７３】このように、本例においては、高速撮影可
能なカメラ４０からの映像信号を圧縮した後にＶＴＲ４
８に記録し、再生時に再生信号をメモリ５０に書き込
み、これを読み出すことによって時間的に伸長し、この
伸長した映像信号をデコーダ５０でデコードした後に再
生するようにしたので、記録装置に特殊なものを必要と
せずに一般に広く使用されているものを流用でき、これ
によって装置コストを大幅にダウンでき、しかも、撮影
した超高速度現象を簡単な構成で記録することができ
る。

【００７４】尚、上述の例においては通常の走査速度の
３倍の速度で撮影して得た映像信号を１倍速、１／３倍
速で再生した場合について説明したが、カメラの走査速
度やＶＴＲ４８の再生速度は任意に選択できる。例えば
予め２０コマ分撮影しておいて、再生時の１／５や１／
３スローにして本来の映像を全て出力するようにしても
良い。

【００７５】また、データリダクション６０の構成とし
ては圧縮を行うものであれば良い。また、テレビジョン
方式としてはＮＴＳＣ方式だけなく、ＰＡＬ方式やＳＥ
ＣＡＭ方式等あらゆるテレビジョン方式で適用すること
ができる。

【００７６】また、上述の例においては記録手段として
ＶＴＲ４８を使用した場合について説明したが、ディジ
タルベータカム方式のディジタルＶＴＲや一般に広く使
用されているアナログＶＴＲ等あらゆるＶＴＲを用いる
ことができるだけでなく、例えばディスク装置や半導体
メモリ等種々のものを使用することができる。

【００７７】また、上述の実施例は本発明の一例であ
り、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成
が取り得ることは勿論である。

【００７８】

【発明の効果】上述せる本発明によれば、少なくとも標
準のテレビジョン信号の走査速度のＮ倍の速度で走査を
行ってテレビジョン信号を得るカメラからのテレビジョ
ン信号を変換手段で標準のテレビジョン信号のＭ倍の走
査速度のテレビジョン信号に変換し、この変換手段から
の標準のテレビジョン信号のＭ倍の走査速度のテレビジ
ョン信号を記録手段により記録媒体に記録するようにし
たので、記録装置に特殊なものを必要とせずに一般に広
く使用されているものを流用でき、これによって装置コ
ストを大幅にダウンでき、しかも、撮影した超高速度現
象を簡単な構成で記録することができる。

【００７９】更に上述において本発明によれば、変換手
段がカメラからの単位時間あたりのテレビジョン信号の
データ量と、記録手段で受ける単位時間あたりのテレビ
ジョン信号のデータ量を一致させるためにビットリダク
ションを行うようにしたので、上述の効果に加え、カメ
ラ及び記録手段間のフォーマットや機種等の制約を取り
去ることができ、カメラ及び記録手段として様々なもの
を使用することができる。

【００８０】更に上述において本発明によれば、カメラ
からのデータを間引き手段で間引き、この間引き手段か
らの間引きデータをブロック化手段でブロック化し、こ
のブロック化手段からのデータを直交変換手段で直交変
換し、この直交変換手段からのデータを量子化手段で量
子化し、この量子化手段からの量子化データを符号化手
段で符号化するようにしたので、上述の効果に加え、記
録密度を高めることができる。

【００８１】更に上述において本発明によれば、符号化
手段において可変長符号化処理を行うようにしたので、
上述の効果に加え、膨大なデータを効率良く圧縮するこ
とができる。

【００８２】また上述せる本発明によれば、少なくとも
標準のテレビジョン信号の走査速度のＮ倍の速度で走査
を行ってテレビジョン信号を得るカメラからのテレビジ
ョン信号を変換手段で標準のテレビジョン信号のＭ倍の
走査速度のテレビジョン信号に変換し、この変換手段か
らの標準のテレビジョン信号のＭ倍の走査速度のテレビ
ジョン信号を記録・再生手段で記録媒体に記録し、この
記録・再生手段からの標準のテレビジョン信号のＭ倍の
走査速度のテレビジョン信号を記憶手段に記憶し、デコ
ード手段によって記憶手段からの出力をデコードし、標
準のテレビジョン信号を得るようにしたので、記録・再
生装置に特殊なものを必要とせずに一般に広く使用され
ているものを流用でき、これによって装置コストを大幅
にダウンでき、しかも、撮影した超高速度現象を簡単な
構成で記録・再生することができる。

【００８３】更に上述において本発明によれば、変換手
段がカメラからの単位時間あたりのテレビジョン信号の
データ量と、記録・再生手段で受ける単位時間あたりの
テレビジョン信号のデータ量を一致させるためにビット
リダクションを行うようにしたので、上述の効果に加
え、カメラ及び記録・再生手段間のフォーマットや機種
等の制約を取り去ることができ、カメラ及び記録・再生
手段として様々なものを使用することができる。

【００８４】更に上述において本発明によれば、カメラ
からのテレビジョン信号のデータを間引き手段で間引
き、この間引き手段からの間引きデータをブロック化手
段でブロック化し、このブロック化手段からのデータを
直交変換手段で直交変換し、この直交変換手段からのデ
ータを量子化手段で量子化し、この量子化手段からの量
子化データを符号化手段で符号化するようにしたので、
上述の効果に加え、記録密度を高めることができる。

【００８５】更に上述において本発明によれば、符号化
手段において可変長符号化処理を行うようにしたので、
上述の効果に加え、膨大なデータを効率良く圧縮するこ
とができる。

【００８６】更に上述において本発明によれば、第１の
記憶手段で記録・再生手段からの標準のテレビジョン信
号の走査速度のＭ倍のテレビジョン信号を記憶し、第２
の記憶手段で記録・再生手段からの標準のテレビジョン
信号の走査速度のＭ倍のテレビジョン信号を記憶し、こ
れら第１及び第２の記憶手段に記憶した標準のテレビジ
ョン信号の走査速度のＭ倍のテレビジョン信号をデコー
ド手段に選択的に供給するようにしたので、上述の効果
に加え、効率よく再生信号を時間的に伸長することがで
きる。

【００８７】更に上述において本発明によれば、記憶手
段からの標準のテレビジョン信号の走査速度のＭ倍のテ
レビジョン信号に補間手段で補間処理を施し、この補間
手段からの補間出力に対して逆直交変換手段で逆直交変
換処理を施し、この逆直交変換手段からの出力を復号化
手段で復号化するようにしたので、上述の効果に加え、
良好な出力映像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明撮像装置の一実施例を示す構成図であ
る。

【図２】本発明撮像装置の一実施例の説明に供する説明
図である。

【図３】従来の撮像装置の例を示す構成図である。

【符号の説明】

４０カメラ４１間引き回路４２ブロック化回路４３ＤＣＴ（離散コサイン変換回路）４５制御回路４６量子化回路４７符号化回路４８ＶＴＲ４９コントローラ５０メモリ５１、５４スイッチ５２、５３メモリ５５デコーダ５６補間回路５７ＩＤＣＴ（逆離散コサイン変換回路）５８復号化回路６０データリダクション回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも標準のテレビジョン信号の走
査速度のＮ倍の速度で走査を行ってテレビジョン信号を
得るカメラと、このカメラからの上記テレビジョン信号を標準のテレビ
ジョン信号のＭ倍の走査速度のテレビジョン信号に変換
する変換手段と、この変換手段からの標準のテレビジョン信号のＭ倍の走
査速度のテレビジョン信号を記録媒体に記録する記録手
段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】上記変換手段は、上記カメラからの単位時間あたりの上記テレビジョン信
号のデータ量と、上記記録手段で受ける単位時間あたり
の上記テレビジョン信号のデータ量を一致させるために
ビットリダクションを行うことを特徴とする請求項１記
載の撮像装置。
【請求項３】上記変換手段は、上記カメラからのデータを間引く間引き手段と、この間引き手段からの間引きデータをブロック化するブ
ロック化手段と、このブロック化手段からのデータを離散コサイン変換す
る離散コサイン変換手段と、この離散コサイン変換手段からのデータを量子化する量
子化手段と、この量子化手段からの量子化データを符号化する符号化
手段とで構成されることを特徴とする請求項１記載の撮
像装置。
【請求項４】上記符号化手段において可変長符号化処
理を行うことを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】少なくとも標準のテレビジョン信号の走
査速度のＮ倍の速度で走査を行ってテレビジョン信号を
得るカメラと、このカメラからの上記テレビジョン信号を標準のテレビ
ジョン信号のＭ倍の走査速度のテレビジョン信号に変換
する変換手段と、この変換手段からの標準のテレビジョン信号のＭ倍の走
査速度のテレビジョン信号を記録媒体に記録する記録・
再生手段とこの記録・再生手段からの上記標準のテレビ
ジョン信号のＭ倍の走査速度のテレビジョン信号を記憶
する記憶手段と、この記憶手段からの出力をデコードし、標準のテレビジ
ョン信号を得るデコード手段とを有することを特徴とす
る撮像装置。
【請求項６】上記変換手段は、上記カメラからの単位時間あたりの上記テレビジョン信
号のデータ量と、上記記録手段で受ける単位時間あたり
の上記テレビジョン信号のデータ量を一致させるために
ビットリダクションを行うことを特徴とする請求項５記
載の撮像装置。
【請求項７】上記変換手段は、上記カメラからの上記テレビジョン信号のデータを間引
く間引き手段と、この間引き手段からの間引きデータをブロック化するブ
ロック化手段と、このブロック化手段からのデータを直交変換する直交変
換手段と、この直交変換手段からのデータを量子化する量子化手段
と、この量子化手段からの量子化データを符号化する符号化
手段とで構成されることを特徴とする請求項５記載の撮
像装置。
【請求項８】上記符号化手段において可変長符号化処
理を行うことを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】上記記憶手段は、上記記録・再生手段からの上記標準のテレビジョン信号
の走査速度のＭ倍のテレビジョン信号を記憶する第１の
記憶手段と、上記記録・再生手段からの上記標準のテレビジョン信号
の走査速度のＭ倍のテレビジョン信号を記憶する第２の
記憶手段とを有し、これら第１及び第２の記憶手段に記憶した上記標準のテ
レビジョン信号の走査速度のＭ倍のテレビジョン信号を
上記デコード手段に選択的に供給することを特徴とする
請求項５記載の撮像装置。
【請求項１０】上記デコード手段は、上記記憶手段からの上記標準のテレビジョン信号の走査
速度のＭ倍のテレビジョン信号に補間処理を施す補間手
段と、この補間手段からの補間出力に対して逆直交変換処理を
施す逆直交変換手段と、この逆直交変換手段からの出力を復号化する復号化手段
とを有することを特徴とする請求項５記載の撮像装置。