JPH066746A - 画像情報記録再生システム - Google Patents

画像情報記録再生システム

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JPH066746A
JPH066746A JP4159747A JP15974792A JPH066746A JP H066746 A JPH066746 A JP H066746A JP 4159747 A JP4159747 A JP 4159747A JP 15974792 A JP15974792 A JP 15974792A JP H066746 A JPH066746 A JP H066746A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本来被写体の有する階調範囲に比べて相対的
に狭いレンジでしか撮像あるいは記録することができな
い撮像記録系を用いて、被写体の有する階調表現と同等
の階調レンジを有する画像信号を再現可能にすること。 【構成】 自動露光制御回路205を用いて被写体を最
適露光値で撮像するとともに、その最適露光値に対して
所定量増減シフトした露光値でも撮像し、それら撮像信
号とシフト量およびシフト方向をビデオテープ41上に
記録する撮像記録系を有する。また、上記ビデオテープ
41から再生したシフト量およびシフト方向に基づき再
生撮像信号に対してシフト回路77により撮像時と逆の
シフト変換処理を施し、これら信号を合成してフレーム
メモリ71に格納する再生系を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像情報記録再生シス
テムに関し、特にビデオプリンタのような特殊再生出力
に効果的な画像情報記録再生システムに関する。
【0002】
【従来の技術】図1は従来の一般的なビデオプリンタの
構成例を示す。
【0003】図1において、ビデオカメラ10からの撮
像信号、またはVTR(ビデオテープレコーダ)からの
再生映像信号が、アナログ信号としてビデオプリンタ1
1へ供給される。また、この供給されたアナログ信号に
よる動画像をディスプレイ12によってモニタすること
ができる。一方、そのビデオプリンタ11内のA/D
(アナログ・デジタル)変換器110によって上記のア
ナログ信号をディジタル信号に変換し、操作キー(KE
Y)116によって指定されたタイミングで、そのディ
ジタル信号を所望の1画面を静止画として、フィールド
メモリ111へ記憶する。このフィールドメモリ111
内の記憶画面は操作キー116の操作により、スイッチ
115の切り換えでディスプレイ12に表示して任意に
確認できる。このフィールドメモリ111に記憶された
情報を印画部114に供給して、プリントアウト(印
刷)の処理を行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の画像情報記録再生システムにおいては、本
来被写体の有する階調範囲に比べて相対的に狭いレンジ
でしか、撮像あるいは記録することができないというよ
うな解決すべき課題があった。
【0005】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は本来被写体の有する階調範囲に比べて相
対的に狭いレンジでしか撮像あるいは記録することがで
きない撮像記録系を用いて、被写体の有する階調表現と
同等の階調レンジを有する画像信号を再現可能な画像情
報記録再生システムを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、自動露光制御により被写体を最適露光値
で撮像すると同時に、当該最適露光値に対して所定量増
減した露光値でも撮像する撮像手段と、該撮像手段から
得られるそれら各撮像信号、当該撮像信号に関する最適
露光値に対するシフト量並びにシフト方向を示すシフト
情報をそれぞれ記録媒体上に記録する記録手段と、前記
記録媒体から前記撮像信号および前記シフト情報を再生
する再生手段と、該再生手段から得られる再生撮像信号
に対して同時に再生された前記シフト情報に基づき撮像
時と逆のシフト変換処理を施し、施された各信号を1つ
の画像信号に合成する画像処理手段とを具備したことを
特徴とする
【0007】
【作用】本発明では、撮像記録時には最適露光値に制御
して撮像するとともに、その最適露光値に対して所定の
光量を増減シフトした露光量で撮像し、それらの撮像信
号とそのシフト量およびシフト方向を記録媒体に記録
し、かつ再生時には上記シフト量およびシフト量のシフ
ト情報に基づき再生画像信号に対して画像処理を行うよ
うにしたので、本来被写体の持つ階調範囲に比べて相対
的に狭いレンジしか、撮像あるいは記録できない撮像記
録系を用いても被写体の有する階調表現と同等の階調レ
ンジを有する画像信号を再現することができる。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
【0009】実施例として、8ミリビデオのPCM−S
Vシステムと呼ばれる、アナログ動画像信号とディジタ
ル化されたPCM静止画信号とを同時にテープ上へ記録
するシステムを例にとり、本発明をビデオプリンタに適
用した場合を以下に説明する。
【0010】図2に、8ミリビデオテープ41上への記
録トラックパターンを示す。まず、図2を参照して、8
ミリビデオテープ41の下方から斜め上方へ記録トラッ
クを形成する順に沿って、各種の情報がどのように記録
されるかについて説明する。
【0011】(1)PCM領域 PCM領域は0.5M〜1.5Mbpsのデータレート
によって、ディジタルデータを記録する領域である。こ
のPCM領域には、図2に示すように8bit〜16b
it量子化のステレオ音声もしくは、フィールド・フレ
ームのディジタル静止画情報(Audio DAT
A)、これらの情報に関わるサブコード情報のIDワー
ド(例えば、音質や画質と撮影年月日など)(ID),
データ再構成用のシンク(Sync.),アドレス(A
ddress),誤り検出用のPQパリティ(P,
Q)、および誤り訂正用のCRCC等が記録される。
【0012】(2)INDEX領域 INDEX(インデックス)領域は基本的には上述のP
CM記録と同様の技術を用い、検索用のサーチ信号と次
に述べる各種の情報を記録するデータ信号とから構成さ
れている。図2に示すように、サーチ信号(SEARC
H)はオール0で通常状態、オール1で頭出し信号の打
ち込みとする。データ信号(DATA)はS:スタート
・ブロックとEND:エンドブロックにはさまれてデー
タブロックBL0〜BL4の5ブロックを配され、各ブ
ロックはデータワードWD0〜WD4とCRCCから成
っている。
【0013】上記各データワードWD0〜WD4は各々
8bit(ビット)の容量があるので、この領域を用い
て光量の増減に関する情報を記録できる。例えば、シフ
ト方向は正負の符号として1bitとし、そのシフト量
は1/4絞りステップで16絞りを最大値とすると、6
bitとし、また、シフトの有無を1bitとして、計
8bitで表現可能である。上記のシフト情報の他に
は、プリントアウトの枚数などを、INDEX領域のア
フターレコーディング操作によって設定できるように構
成可能である。
【0014】(3)VIDEO領域 VIDEO(ビデオ)領域は、図2に示すように、アナ
ログ映像信号を輝度FM(YFM)と低域周波数変換色
信号(C)として配し、またアナログ音声信号をモノラ
ルFMまたは和差ステレオ信号(L+R,L−R)FM
音声多重(主,副)FM(AFM)として配し、また再
生時のテープトラッキングのための4周波パイロット信
号(4f)を最も低い周波数帯域へ配した周波数スペク
トル配置と成っている。
【0015】8ミリビテオテープ41上の以上の(1)
〜(3)の情報領域はそれぞれ独立して記録・再生が可
能である。例えば、アナログ情報だけを記録したテープ
に、後からディジタル静止画を追加記録したり、あるい
はPCM音声をアフレコ(アフターレコーディング)し
たりすることができる。また、撮影や編集済みのテープ
に対して、プリントアウト用の画面指定の頭出し信号
や、プリントサイズ,プリント枚数等を後から指定する
ことも可能である。
【0016】図3は本発明の一実施例の画像情報記録再
生システムの記録系の回路構成を示す。次に、図3を参
照して本発明の一実施例の情報記録時の処理について説
明する。
【0017】ビデオカメラ20によって撮像された映像
信号は、アナログ記録処理回路(ビデオ回路)34によ
って周知の8ミリビデオのための信号処理を施される。
マイクロホン31により収音された音声信号は、アンプ
(増幅器)32により増幅されて、周知の8ミリビデオ
のための信号処理を音声処理回路(オーディオ回路)3
3において施される。周知の8ミリビデオ用トラッキン
グサーボ回路38からの4周波パイロット信号4fを加
算器36においてオーディオ回路33の出力信号とビデ
オ回路34からの出力信号とに加算することにより前述
のVIDEO(ビデオ)領域(3)に記録する信号を生
成し、これを時分割信号分配器(SW3)37へ供給す
る。
【0018】キー入力スイッチ46から前述のビデオカ
メラ20のいわゆるオートデート機能に用いるカレンダ
や時計等の情報をシステムコントローラ42へ入力する
と、システムコントローラ42はこの情報を基にインデ
ックス情報生成回路35によって前述のINDEX(イ
ンデックス)領域(2)へ記録する情報を生成し、生成
した情報を上記の時分割信号分配器37へ供給する。こ
のとき、操作者はキー入力スイッチ46によってプリン
トアウトに関する先述の各種設定を行う。
【0019】オーディオ信号のPCM記録は、アンプ
(増幅器)32の出力を不図示の選択回路によってPC
M処理回路29へ送り、キー入力スイッチ46のキー入
力に応じて適宜システムコントローラ42がPCM処理
回路29への入力オーディオ信号を、後述の静止画情報
と切替選択することにより行うことができる。8ミリビ
デオのPCM処理自体は周知の技術であるので、本実施
例では説明の簡素化の目的で省略してある。
【0020】ビデオカメラ20により撮像された映像信
号は、A/D(アナログ・デジタル)変換器21によっ
てディジタル映像信号に変換される。キー入力スイッチ
46により指定されるタイミング(シャッタレリーズ)
で、または自動的に、発生させるインターバルパルスが
システムコントローラ42を通じてフレームメモリ22
へ伝えられ、これに応じて目的とする画面の書き込み終
了で、フレームメモリ22への書き込みが禁止され、静
止画(SV)、または、周期の遅い動画像の上記ディジ
タル映像信号のフレームメモリ22からの取り込みが行
われる。このフレームメモリ22から取り込まれた画面
は、通常動画像を表示しているEVF(電子ビューファ
インダー)45において、必要に応じてスイッチ(SW
2)48の切替をすることによって適宜選択してモニタ
表示をすることが可能である。
【0021】上記のEVF45はビデオカメラ20に付
属しているものであり、主にフレーミングのための簡易
的な構成となっていることが多い。具体的には、0.5
インチから1インチ程度の小さな画面で、白黒表示の場
合が多く、撮像画面の階調表現や色とびの状況などの確
認をするには、不充分な性能のものである、EVF45
のこのような特性に対する対策として、撮像光学系を制
御することにより色とびが最小限に抑えられ、かつ階調
表現が最も良いと思われる最適露光量での撮像と、この
最適露光量の前後の値に、意識的に設定値を若干シフト
した状況での撮像(すなわち、3種類の撮像)をほぼ同
時に行う。これをビデオカメラで実現するために前述の
フレームメモリ22を3画面分のバッファメモリとして
用いるべく、フレームメモリ22をメモリ22a,22
b,22cの3枚の画面メモリから成る構成としてい
る。
【0022】例えば、最適露光量と思われる最適値に対
して正負の両方向に設定値をシフトし、その最適値と合
わせて3画面撮像する場合では、+シフト,適正値,−
シフトの3画面を短時間の内にすみやかに連続撮影し、
3枚のメモリ22a,22b,22cの各々に格納して
ゆく。上記3画面分の情報をテープ41上に記録するに
は、時間を要するのでメモリ22aから読み出した1画
面の記録が終了してから、第2画面の情報をメモリ22
bから読み出し、順次同様に、テープ41上へ記録して
ゆく。この様子を図4に示す。図4に示すように、動画
像(MV)と静止画(SV)が独立して撮像される場合
には露光量を変化させながら撮像し、メモリ22a,2
2b,22cへ順次格納し、これを読み出し、8bit
の判別コードと共にテープ41上に記録する。
【0023】ただし、動画像を撮影しながら、動画像の
上述のようなシフト撮影をする場合には、SV(1)+
がMV1、SV(1)がMV2、SV(1)- がMV3
に各々対応するように処理するので、動画像としては、
若干、不自然さが発生してしまう。そこで、設計上、静
止画のみの記録モードにおいてのみ、シフト撮影を許可
する判断をシステム制御ルールに加えても良い。
【0024】図5は比較のために、通常のPCM−SV
記録のトラックパターンを示す。具体例としては、図5
の静止画データの圧縮率よりも図4の静止画データ圧縮
率を高く設定し、シフト撮影全体での記録処理時間の短
縮を図っている。そのため設計上、シフト撮影モードを
選択した時には自動的に高圧縮率の圧縮器を選択するよ
うな制御ルールをシステム制御ルールに加えても良い。
【0025】図4および図5のMVエリアとSVエリア
の中間(INDEXエリア)に示した8ケタの数字(例
えば、1100 0001)は前述の8bitのシフト
情報である。ここで、(1100 0001)は正側へ
1絞り分シフトして撮影したことを示し、(0000
0000)は適正露出によって撮影したことを示し、
(1000 0001)は負側へ1絞り分シフトして撮
影したことを示しているものとする。
【0026】次に、フレームメモリ22a,22b,2
2cから読み出された上記のSVデータは第1および第
2の画像データ圧縮回路23a,23bへ供給されてデ
ータ圧縮され、さらに非圧縮の生データとの3種類のS
Vデータとしてモード選択回路(SW1)24へ供給さ
れ、モード選択回路24においてキー入力スイッチ46
のモード入力に応じてシステムコントローラ42によっ
てそのSVデータの1つに切替えられ選択出力される。
ここで選択された画像データはデータバス26へ送出す
るためにデータインターフェースモジュール(以下、I
/Fと略す)25へ送られる。一方、システムコントロ
ーラ42は先に選択したモード情報(非圧縮,圧縮1,
圧縮2の違い)をサブコードデータ生成回路30へ送
り、前述のオートデート等の日付け情報と共にPCMデ
ータのIDワード(サブコード)として、SV画像デー
タと共にPCM領域(図2参照)へ書き込むようにPC
M回路29において処理する。I/F25からデータバ
ス26とI/F27を経由した上述の画像データは、レ
ート変換回路28においてPCM音声同等の0.5〜
1.5Mbps(メガビット/秒)のデータレートに変
換されてPCM処理回路29へ供給され、上述のサブコ
ードと共にPCM信号処理が施され、スイッチ機能を有
する時分割信号選択回路(SW3)37へ供給される。
【0027】時分割信号選択回路(SW3)37は、図
2に示す記録トラックパターンを形成すべく、順次情報
をヘッド走査方向からPCM領域、INDEX領域、V
IDEO領域に対応させて、PCM情報,INDEX情
報,VIDEO情報と選択し、記録用の回転ドラム39
上に設けられたヘッド40a,40bへ供給し、テープ
41上へ図2に示すようにトラックパターンを形成して
ゆく。
【0028】図5はキー入力スイッチ46のキー操作に
より指定された特定の画面のみをディジタル記録した例
を示す。本図は、第3フィールドを静止画記録するよう
に、シャッタボタンを押した場合のSV(3)の記録パ
ターンを概念的に示したものである。この例では、図4
のモード時に用いた第1圧縮回路23aの1/2の圧縮
率(画質劣化は、その分少ない)の第2圧縮回路23b
を用いたので、動画用トラックのNo.3〜No.12
の10フィールドに渡るPCMエリアを用いて1画面記
録している。そして、INDEXエリアへの記録は、適
正露出によって撮影したことを示す8bitオール0を
記録している。
【0029】図6は図3に示すビデオカメラ20の内部
構成を示す。図6において、撮像光学系201を透過し
た被写体光は、第1の露光量調節手段であるアイリス
(絞り)機構202により光量制御を受け、撮像素子2
03において光電変換され、さらにカメラ信号処理回路
204においてテレビジョン信号に変換される。このテ
レビジョン信号は、ビデオカメラ20の出力端子213
から映像信号として出力されると共に、後述のAE(自
動露光)制御回路205とAF(自動焦点調節)機構2
06へフィードバック信号として供給される。このテレ
ビジョン信号に応じて各々の制御回路205,206か
らAE制御信号、AF制御信号が出力され、AE制御信
号によりアイリスモータ208が駆動され、AF制御信
号によりフォーカスモータ209が駆動され、各制御回
路205,206でアイリスセンサ207とフォーカス
レンズセンサ210の各検出信号により各々の制御目標
値にあるか否かの検出が行われ、この検出に応じてAE
制御信号とAF制御信号を調整することで撮像系が最適
値を保つように常に制御される。
【0030】図3に示すシステムコントローラ42から
の指示を受けて、各部への制御信号を出力するためのカ
メラ・マイクロコンピュータ(以下、カメラマイコンと
称する)がビデオカメラ20内に設けたある。このカメ
ラマイコン211はシフト撮影を実行する際には、露光
量以外のパラメータを一定にするため、AE制御回路2
05とAF機構206へロック指示の信号を出力し、こ
れにより各モータ208,209にホールドをかける。
【0031】映像信号レベルの決定は、アイリス202
の絞り量と電子シャッタのスピードとカメラ信号処理回
路204内のAGC増幅器(不図示)の増幅率(ゲイ
ン)とが大きく関わっている。そこで、カメラマイコン
211はまずカメラ信号処理回路204内のAGC増幅
器の増幅率を固定化するためのロック指示を出す。一方
で、カメラマイコン211は瞬時に露光量を変更できる
シャッタスピードのシフト指示を、撮像素子203へ与
える。例えば正負各1絞りであれば、適正シャッタのス
ピードを1/250秒として1/500→1/250→
1/125秒と3段階にシフトすれば、各々+1絞り,
適正値,−1絞りの露光シフトの撮像が実行できる。
【0032】次に、このようにして撮像した3種の露光
値のダイナミックレンジの合成の概念を図7に示す。こ
こで、レンジaが+1絞りシフトで、照度レベルの3〜
10をカバーしており、レンジbが適正値で、照度レベ
ルの2〜9をカバーしており、レンジcが−1絞りシフ
トで、照度レベルの1〜8をカバーしている。そのた
め、本実施例ではこのレンジa,b,cで撮像した各画
像を合成して照度レベル1〜10をカバーするレンジd
の1つの画像を生成する。
【0033】図8は本発明の一実施例の画像情報記録再
生システムの再生系の回路構成を示し、この回路は図3
の回路と接続する。次に、図8を参照して本発明の一実
施例の情報再生時の処理について説明する。
【0034】磁気テープ41上には図2に示すような情
報トラックが形成されているものとする。サーボ回路3
8によってキャプスタン19および回転ドラム39を制
御することで上記情報トラックをトラッキングしなが
ら、回転ドラム39上に設けられた記録再生ヘッド(磁
気ヘッド)40a,40bによって磁気テープ41上に
記録されている情報信号を検出してゆく。ヘッド40
a,40bで検出された信号はスイッチ(SW4)50
により検出信号の情報内容に応じて時分割的にPCM領
域,INDEX領域,VIDEO領域へと分配される。
【0035】スイッチ50で分配されたVIDEO領域
のアナログ信号はさらに分配器51によって周波数スペ
クトル的に分割され、周波数の低い方からパイロット信
号4fはサーボ回路38へ供給され、色情報Cはビデオ
回路53へ供給され、音声情報AFMはオーディオ回路
52へ供給され、また輝度情報Yは色情報Cと同様にビ
デオ回路53へ供給されて、各々の回路で周知の8ミリ
ビデオの信号処理が施される。その結果、良好なトラッ
キングのとれた映像信号および音声信号が出力端子7
4,73へ各々出力される。なお、映像信号は、後述の
静止画情報とスイッチ(SW2)48を介して適宜シス
テムコントローラ42の切替信号によって切替えられ、
画像モータ装置12の画面上に選択的に表示可能であ
る。他の実施例としてビデオ回路53において周知の小
画面合成(Picture in Piture)等の
画像処理を施しても、もちろんかまわない。
【0036】INDEX領域の信号はINDEX信号処
理回路56において図2に示すようなデータ群に再生さ
れ、カムコーダ用(C/C)システムコントローラ42
へINDEX情報として供給される。システムコントロ
ーラ42において、プリント出力するための頭出しの動
作は、このINDEX領域に書き込まれているサーチ信
号(例えば、オール“1”データ)を検出するまで、前
述のサーボ回路38の制御によってキャプスタンの高速
駆動などを行い、その検出を実行する。このサーチ信号
のオール“1”を検出すると、INDEX信号処理回路
56は次にデータエリアに設定されているプリント情報
(プリント枚数,サイズ)を読み取り、このプリント情
報をカムコーダ用システムコントローラ42へ転送す
る。これらのプリント情報のデータはデータインタフェ
ース(I/F)43を経由してデータバス26へ送出さ
れ、必要に応じビデオプリンタ部14へ取り込まれる。
【0037】PCM領域の信号はPCM信号再生回路5
4においてメインデータであるSV情報とサブコードデ
ータであるIDワードとに各々再生処理される。SV情
報のデータはレート変換回路57により記録時とは逆の
データレート変換処理を施されて、音声レート(0.5
M〜1.5Mbps)からデータバス26のデータレー
トに適合するように変換され、インタフェース(I/
F)27を介してそのデータバス26上へ送出される。
この時、静止画情報は、圧縮モード情報と共に圧縮され
たままの状態で(非圧縮モード除く)データバス26を
介してビデオプリンタ部14へ転送されることになる。
【0038】カムコーダ側では再生静止画像のモニタの
ために、静止画情報はインタフェース(I/F)25を
介して、また制御情報はインタフェース(I/F)44
を介して、次段の画像伸張処理系へ伝えられる。その制
御情報の圧縮モードに応じてスイッチ(SW5)76を
切り替えて、非圧縮情報,第1伸張処理回路58(また
は第2伸張処理回路59)により、実質的に原画像情報
に伸張・復元された各々の情報を選択し、フレームメモ
リ22に供給する。スイッチ(SW5)76の選択出力
信号はフレームメモリ22上に1画面の静止画像として
格納され、さらにD/A(デジタル/アナログ)変換器
60によってビデオレートで読み出され、アナログ画像
情報として前述のようにスイッチ48へ供給される。こ
のアナログ画像情報はスイッチ48を介して必要に応じ
てEVF等の画像モニタ装置12上へ静止画として映し
出される。
【0039】また、ビデオ回路53から出力するアナロ
グ映像信号も動画像信号中の任意の画面に頭出し信号等
を打ち込むことで、静止画面を特定し、A/D変換器7
5によってディジタルデータに変換すれば、インタフェ
ース(I/F)27からデータバス26へ供給され、デ
ィジタル静止画の非圧縮データと同等の扱いとして、プ
リント出力することが可能である。
【0040】次に、図8に示すビデオプリンタ部14の
動作説明を行う。
【0041】前述のディジタル画像情報とその画像情報
に付随する制御データはインタフェース27,43を介
して送出される。また、従来通りのアナログ映像入力端
子78から入力された一般の映像信号はA/D(アナロ
グ/デジタル)変換器61でディジタル化されて1画面
メモリ62に取り込まれ、取り込まれたその静止画(デ
ジタル画像情報)はインタフェース63を介して送出さ
れる。送出されたそれらの映像信号はビデオプリンタ側
のデータバス26上に載ることになる。データバス26
上のこれらの情報の中で画像データはインタフェース6
4を介してビデオプリンタ14側のバッファメモリ65
へ取り込まれ、また制御データはインタフェース66を
介してビデオプリンタ側のシステムコントローラ67へ
取り込まれる。
【0042】上記バッファメモリ65は、データ格納に
よるメモリ占有状態がシステムコントローラ67におい
て管理できるように、メモリの空き容量に関する情報
(Free Capa)をシステムコントローラ67へ
送っている。このように、バッファメモリ65内に一旦
蓄えられた画像データをシステムコントローラ67の制
御の下に、第1伸張器68,第2伸張器69によって記
録時と逆のデータ伸張処理を施し、バッファメモリ65
から読み出した非圧伸データと共に伸張回路選択スイッ
チ(SW6)70により切替え選択して再生静止画情報
としてシフト回路77を通してフレームメモリ71上へ
格納する。フレームメモリ71に格納されたこの静止画
情報を用いてプリンタ用システムコントローラ67によ
り制御されている印画部72でビデオプリント画を用紙
等の記録媒体上に生成記録する。印画部72としては例
えばインクジェットプリンタ、あるいはレーザビームプ
リンタ等が適用できる。
【0043】次に、前述のシフト撮影を行ったデータが
ビデオプリンタ部14へ供給された場合のプリント処理
について説明する。
【0044】この場合は、伸張回路選択スイッチ70か
らの出力に対して、プリンタ用システムコントローラ6
7から供給されるシフト情報の符号(シフト方向)と量
(Sフト量)に応じて、シフト回路77により撮像時の
逆のシフト変換(逆シフト変換)を施す。その変換処理
結果を、3画面分、順次フレームメモリ71上へ、合成
しながら格納してゆく。
【0045】すなわち、本実施例では第1画面は+1絞
りシフトなので、正方向1ステップのシフト処理の逆変
換処理を施し、それを初期化したフレームメモリ71へ
格納する。次に、第2画面は適正露光なので、逆変換シ
フトは施さずに、先の第1画面情報を一旦、フレームメ
モリ71から読み出してシフト回路77内で第2画面情
報と加算処理して、その加算結果をリードモディファイ
ライト機能等により、再びフレームメモリ71へ再格納
する。第3画面も同様に、第3画面は−1絞りシフトな
ので、負方向1ステップのシフト処理の逆変換処理を施
し、第1画像情報と第2画像情報の合成画像情報に、逆
変換処理ずみの第3の画像情報をさらに合成し、その合
成画像情報をフレームメモリ71へ再格納する。
【0046】本実施例では以上説明してきたような手順
によって、3つの異なるレンジを有する画像情報を合成
して、より広いダイナミックレンジを有する画像情報を
生成することができる。この画像情報をフレームメモリ
71から読み出して、印画部72によって記録媒体上に
プリント出力する。このようにして、階調の豊かな画像
を用紙上に再現できる。
【0047】図9は本発明に関わるダイナミックレンジ
の拡大原理を示す。図9には情報の変換特性(a)〜
(d)が示してある。本図の中央の下部に示す矢印R0
は、被写体の本来持っている階調のレンジを示してお
り、このレンジを出発点として、ダイナミックレンジの
拡大原理を(a)→(b)→(c)→(d)と変換処理
を経る手順に沿って説明してゆく。
【0048】上記のレンジR0 は暗部Y1 から明部Y2
間の階調を表現する。これに対し、図6の撮像素子20
3のリニア(直線的)な変換特性を直線(a1),(a
2)として示す。ここで、縦軸は入力光のレンジ、横軸
は出力光のレンジである。これにおいて、露光量の設定
に応じ、レンジがy1 からy3 までのR1 と、より明部
の再現性を高めた露光量の設定に正側シフトしたレンジ
がy2 からy4 までのR2 の2種類を撮像する場合を例
に示す。
【0049】レンジR1 のy1 はレンジR0 のY1 に対
応しており、レンジR2 のy4 はレンジR0 のY2 に対
応して、レンジR1 とR2 の両端でレンジR0 全域をカ
バーするように各々の露光量を設定してある。撮像素子
203の変換特性の直線a1からa2 へ矢印S1 相当分
だけ露光量の設定を正側へシフトすると、撮像素子20
3における光電変換後のレンジは共にレンジR3 とな
る。図9の右上方の特性曲線(b)は、ビデオカメラ2
0のカメラ信号処理回路204における非線形特性の例
を示すものであって、γ変換やニー(knee)特性に
代表されるものであり、ここでダイナミックレンジが圧
縮される。その結果、レンジR4 というダイナミックレ
ンジが圧縮されたテレビジョン信号が生成されることに
なる。
【0050】図9では、被写体の暗部の階調再現に優れ
たレンジR1 と、明部の階調再現に優れたレンジR2
が、同じレンジR3 として表現されている。この状態
で、レンジR4 のテレビジョン信号がPCMデータとし
てテープ41上へ記録される。
【0051】再生時は、上述の記録時と逆の処理とな
る。すなわち、図9の左上方に示す特性曲線(c)によ
って特性(b)の逆非線形変換をレート変換回路57で
行い、レンジR4 に圧縮されていた映像信号をレンジR
3 ′という、上記レンジR3 に対応するレベルまでダイ
ナミックレンジを伸張する。
【0052】次に、スイッチ70とシフト回路77によ
り、線形変換(d)を、上記の(a)の逆変換に対応す
る矢印S2 で示す形で、前述のシフト情報を基に特性
直線(d1),(d2)に切り換えることで電気的に実
行する。これは、このシフト情報の正負符号と量に応
じ、レンジR0 が再現できるように、電気的なバイアス
をかけ(前述のシフト処理)、レンジR1 ′とR2 ′の
画像をシフト回路77とフレームメモリ71を用いて合
成する。
【0053】このような再生処理によって、本発明の実
施例によれば、本来被写体の持っていた広い階調を相対
的に狭いダイナミックレンジの記録系を介しても、再現
できる。
【0054】(他の実施例) 上述の本発明の実施例では、露光量の瞬時切換え
に、撮像素子203の書き込みと読み出しのクロック制
御による電子シャッタを用いたが、これ以外の手段、た
とえばPLZT(ランタンをドープしたジルコン酸−チ
タン酸鉛)などの電子制御NDフィルタ、あるいは反応
の速いアイリス等を用いても、かまわない。
【0055】 上述の本発明の実施例では、シフト情
報を磁気テープ上のINDEXエリアへ記録したが、P
CMエリア自体の有するIDワードへそのシフト情報を
記録すれば、常に静止画像情報と共に処理されるので、
INDEXのアフレコ等によりシフト情報が消失という
トラブルも回避できる。
【0056】 上述の本発明の実施例では、再生時に
撮像時のシフトに対応して逆シフトを施したが、シフト
の符号を同じにして逆シフト量を小さく抑えることで、
プリンタやディスプレイの表示手段のダイナミックレン
ジ内に収めるようにしても、かまわない。
【0057】 本発明はビデオプリンタだけでなく、
ストップモーション等のディスプレイで見る特殊再生な
どに適用しても好ましい。
【0058】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像記録時には最適露光値に制御して撮像するととも
に、その最適露光値に対して所定の光量を増減シフトし
た露光量で撮像し、それらの撮像信号とそのシフト量お
よびシフト方向を記録媒体に記録し、かつ再生時には上
記シフト量およびシフト量のシフト情報に基づき再生画
像信号に対して画像処理を行うようにしたので、本来被
写体の持つ階調範囲に比べて相対的に狭いレンジしか、
撮像あるいは記録できない撮像記録系を用いても被写体
の有する階調表現と同等の階調レンジを有する画像信号
を再現することができるという顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の一般的なビデオプリンタの構成例を示す
ブロック図である。
【図2】本発明の一実施例の8mmビデオテープ上の記
録パターンを示す図である。
【図3】本発明の一実施例の画像情報記録再生システム
の記録系の回路構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の一実施例において最適露光からのシフ
トがある場合のビデオテープ上の記録トラックパターン
を示す図である。
【図5】本発明の一実施例において上記シフトがない場
合のビデオテープ上の記録トラックパターンを示す図で
ある。
【図6】図3に示すビデオカメラの内部構成を示すブロ
ック図である。
【図7】本発明の一実施例において撮像した3種の露光
値のダイナミックレンジの合成の概念を示す図である。
【図8】本発明の一実施例の画像情報記録再生システム
の再生系の回路構成を示すブロック図である。
【図9】本発明の一実施例で実行されるシフト処理の全
体の動作概念を示す図である。
【符号の説明】
20 ビデオカメラ 22a,22b,22c フレームメモリ 23a,23b 画像データ圧縮回路 24 モード選択回路 26 データバス 28,57 レート変換回路 29,54 PCM処理回路 30,55 サブコードデータ生成回路 35,56 インデックス情報生成回路 37,50 時分割信号分配器 39 回転ドラム 40a,40b 記録再生ヘッド 41 ビデオテープ 42 システムコントローラ 46 キー入力スイッチ 50 スイッチ 58 第1伸張処理回路 59 第2伸張処理回路 67 システムコントローラ 68 第1伸張器 69 第2伸張器 70,76 伸張回路選択スイッチ 71 フレームメモリ 72 印画部 77 シフト回路 203 撮像素子 204 カメラ信号処理回路 205 自動露光制御回路 206 自動焦点調節機構 211 カメラ・マイクロコンピュータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動露光制御により被写体を最適露光値
    で撮像すると同時に、当該最適露光値に対して所定量増
    減した露光値でも撮像する撮像手段と、 該撮像手段から得られるそれら各撮像信号、当該撮像信
    号に関する最適露光値に対するシフト量並びにシフト方
    向を示すシフト情報をそれぞれ記録媒体上に記録する記
    録手段と、 前記記録媒体から前記撮像信号および前記シフト情報を
    再生する再生手段と、 該再生手段から得られる再生撮像信号に対して同時に再
    生された前記シフト情報に基づき撮像時と逆のシフト変
    換処理を施し、施された各信号を1つの画像信号に合成
    する画像処理手段とを具備したことを特徴とする画像情
    報記録再生システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1219843A2 (en) 2000-12-28 2002-07-03 Nippon Thompson Co., Ltd. Roller bearing cage
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