JPH0817459B2 - ビデオメモリ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カメラ一体型磁気記録再生装置などに適用
して好適なビデオメモリ装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体メモリの低価格化および大容量化にともない、
民生用映像機器へのディジタルメモリやディジタル信号
処理技術の導入が活発化している。例えば、テレビ受像
機ではピクチャーインピクチャーなどの多画面機能、ノ
ンインターレース変換および輝度信号と色信号との分離
を初めとするディジタル信号処理などに応用されてい
る。また、VTR（Video Tape Recorder）などの磁気記録
再生装置では、１フィールド分のメモリを備えて静止画
および静止画の書き替えによるスローモーション機能、
ピクチャーインピクチャーなどの多画面機能、高速サー
チ時のノイズバー除去機能およびフィールド相関を利用
してノイズを低減する画質改善機能などに応用されてい
る。VTRにおけるメモリの応用は、今のところ据置型の
ホームビデオタイプに限られており、メモリの構成は前
述の各機能のうち実現する機能によって決定されてい
る。

第２図は、従来のビデオメモリ装置の構成を示すブロ
ック図で、静止画を主体とする機能を実現する構成例を
示している。

同図において、入力アナログビデオ信号AiはAD変換器
20で入力ディジタルビデオ信号Diに変換されたのちメモ
リ21に記録される。記録されたビデオ信号は、出力ディ
ジタル信号Doとして出力され、DA変換器22で出力アナロ
グビデオ信号Aoに変換されたのち、切換回路23を介して
外部に出力される。切換回路23の他方の入力には入力ビ
デオ信号Aiが直接供給されている。切換回路23は書込／
読出切換信号SWによって選択的に切り換えられ、書き込
みモード時には入力ビデオ信号Aiを選択し、読み出しモ
ード時には出力ビデオ信号Aoを選択する。また、入力ア
ナログビデオ信号Aiは同期分離回路24で水平および垂直
同期信号が分離され、AD変換器20,メモリ21およびDA変
換器22の書き込みおよび読み出しを制御する制御回路25
に供給される。

このような構成において、切換信号SWによって書き込
みモードが選択されると、制御回路25はAD変換器20に所
定のサンプリング周波数を有するクロック信号を供給し
て入力ビデオ信号Aiをディジタル信号Diに変換し、ま
た、メモリ21に書き込み用のアドレス信号を供給してデ
ィジタル信号Diをメモリ21に記録する。この場合、メモ
リ21の読み出しが出来ないため、入力ビデオ信号Aiを切
換回路23を介して外部に出力する。

次いで、切換信号SWによって読み出しモードが選択さ
れると、制御回路25はメモリ21に読み出し用のアドレス
信号を供給してディジタルビデオ信号Doを読み出し、ま
た、DA変換器22に所定周波数のクロック信号を供給して
ディジタルビデオ信号Doをアナログビデオ信号Aoに変換
し、切換回路23を介して出力する。

第３図は、多画面機能や部分的な書き替えのできる従
来のビデオメモリ装置の構成を示すブロック図で、この
例では、書き込み制御と読み出し制御とを独立した制御
回路26および27で行うようにし、かつ、切換回路23を除
去した点を除いては第２図と同様の構成を有している。

この構成によれば、書き込みと読み出しとを独立かつ
非同期に行うことができ、書込制御回路26によってメモ
リ21に対するデータの書き込み位置の拡大および縮小制
御を行うことにより多画面機能が可能となる。

第４図は、画質改善を行う従来のビデオメモリ装置の
構成を示すブロック図で、この例では、AD変換器20の出
力信号Diとメモリ21の出力信号Doとを演算回路28で演算
したのちメモリ21に供給し、また、同期分離回路24から
の同期信号を読出制御回路27にも供給している点を除い
ては第３図と同様の構成を有している。

この従来例はフレームまたはフィールド間の相関性を
利用してノイズを低減させるもので、AD変換器20からの
出力信号Diとメモリ21からの出力信号Doとを演算回路28
で所定の比率で結合したのちメモリ21に書き込む。この
ため、読み出しアドレスと書き込みアドレスとを一致さ
せる必要があり、制御回路26および27には同期分離回路
24から同一の同期信号が供給されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このような従来例によると、入力ビデオ信
号として記録用の入力信号、または、VTR部からの再生
信号のいずれかを取り扱うことは可能であった。しか
し、２つの入力ビデオ信号を同時に取り扱うことは出来
なかった。このため、例えば、カメラ一体型VTRにおい
て、カメラ部からのビデオ信号とVTR部からのビデオ信
号とを有機的に結合させて画面の合成を行なったり、メ
モリ機能を利用してカメラ部で撮影した画面どうしの合
成を行なったりすることは出来なかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるビデオメモリ装置は、第１および第２の
入力ビデオ信号のいずれか一方を選択し書き込みビデオ
信号としてメモリ装置に書き込む書込手段と、前記メモ
リ装置に書き込まれたビデオ信号を読み出す読出手段
と、前記第２の入力ビデオ信号または前記書き込みビデ
オ信号の同期信号を前記読出手段に選択的に供給する同
期切替手段と、前記読出手段によって前記メモリ装置か
ら読み出したビデオ信号と前記第２の入力ビデオ信号と
を合成する画面合成手段とを設けるようにした。

〔作 用〕

読出手段に同期切替手段から第２の入力ビデオ信号の
同期信号が供給されると、メモリ装置からの読み出しビ
デオ信号は第２の入力ビデオ信号に同期した信号とな
る。このため、同期状態にあるこの２つのビデオ信号、
すなわち、読み出しビデオ信号と第２のビデオ信号とは
画面合成手段によって合成される。

書込手段によって第１の入力ビデオ信号が選択されて
いる場合には、読み出しビデオ信号は第１の入力ビデオ
信号となり、第１の入力ビデオ信号と第２の入力ビデオ
信号とが合成される。また、書込手段によって第２の入
力ビデオ信号が選択されている場合には、第２の入力ビ
デオ信号どうしの合成が行われる。

〔実施例〕

第１図は、本発明によるビデオメモリ装置の一実施例
を示すブロック図で、このメモリ装置はメモリ１にデー
タを書き込む書き込み系と、メモリ１からデータを読み
出す読み出し系とからなる。

書き込み系は、第１および第２の入力アナログビデオ
信号Ai1およびAi2を選択的に切り替えて書き込みアナロ
グビデオ信号Ai3として出力する入力切替回路２、書き
込みアナログビデオ信号Ai3を書き込みディジタルビデ
オ信号Diに変換するAD変換器３、入力ビデオ信号Ai3か
ら水平および垂直同期信号SY1を分離する第１の同期分
離回路４、メモリ１およびAD変換器３を制御する書込制
御回路５からなる。

読み出し系は、メモリ１から読み出された読み出しデ
ィジタルビデオ信号Doを読み出しアナログビデオし号Ao
に変換するDA変換器６、メモリ１およびDA変換器６を制
御する読出制御回路７、入力ビデオ信号Ai2から水平お
よび垂直同期信号SY2を分離する第２の同期分離回路
８、同期信号SY1およびSY2が供給される第１および第２
の固定端子P1およびP2とオープン状態の第３の固定端子
P3とを有し同期信号SY3を読出制御回路７に供給する同
期切替回路９、読み出しアナログビデオ信号Aoと第２の
入力ビデオ信号Ai2とを合成する画面合成回路10からな
る。

入力ビデオ信号の形式は、カラーサブキャリアの重畳
されたコンポジット信号、または輝度信号および色差信
号からなるコンポーネント信号のいずれでもよい。ただ
し、コンポーネント信号の場合は各信号毎にAD変換器を
設ける必要がある。なお、コンポジット信号でAD変換し
たのちにディジタル信号処理によってコンポーネント信
号に分離してもよい。コンポジット信号では部分的な書
き替えを行うときに境目でのカラーサブキャリアの位相
の連続性を確保することが困難であるため、サブキャリ
アの位相を考慮する必要のないコンポーネント信号形式
で記憶することがVTRのメモリ装置では一般的である。

メモリ１は、実質的にテレビ画面に相当する２次元の
データ配列またはアドレス構成を有している。例えば、
一水平走査期間（以下、1H期間、という）のうち有効画
面に512標本点、一垂直走査期間（以下、1V期間、とい
う）に256Hの有効走査線を有するとすれば、Ｈ方向は９
ビット、Ｖ方向は８ビットの各アドレスとなり、総標本
点数は512×256＝131072となる。各標本点の量子化ビッ
ト数を８ビットとすると、メモリ容量は131072×８≒1.
049Mビットとなる。

書込制御回路５は、メモリ１の２次元アドレスに対す
る書き込み信号自体の２次元アドレスの関係を管理・制
御すると共に、メモリ１へのデータの流れを処理し、メ
モリ１へのアドレスコードや命令コードを生成する。通
常はメモリアドレスと入力アドレスとを１対１に対応さ
せるが、１対Ｎとするとメモリ１上には1/Nに圧縮され
た画面が記憶される。メモリアドレスと入力アドレスと
の関係に偏移を与えると、メモリ１上には偏移したデー
タが記憶される。メモリアドレスまたは入力アドレスの
特定の範囲に対して書き込みを許容すると部分的な書き
換えとなる。

読出制御回路７は、メモリ１の２次元アドレスと読み
出し信号要同期信号の２次元アドレスとの関係を管理・
制御するとともに、メモリ１からのデータの流れを処理
し、メモリ１のアドレスコードや命令コードを生成す
る。通常は、メモリアドレスと出力アドレスとを１対１
に対応させるが、書込制御回路５と同様な処理も可能で
ある。

次に、このような構成を有する本実施例の動作を入力
切替回路２および同期切替回路９の状態別に説明する。
なお、以下の説明では本実施例をカメラ一体型VTRに搭
載した場合について説明する。この場合、第１のビデオ
信号Ai1はVTR部からの再生信号またはライン入力信号と
し、第２のビデオ信号Ai2はカメラ部からの信号とす
る。

まず、同期切替回路９が固定端子P1の位置にある場合
について説明する。

この場合、入力切替回路２が図示のように第１のビデ
オ信号Ai1を選択しているときには、メモリ１への書き
込みビデオ信号Ai3はVTR部からの変速再生を含む再生信
号からライン入力信号であり、読出制御回路７の同期位
相を規制する同期信号SY3はカメラ部から供給される同
期信号SY2である。したがって、メモリ１の読み出しビ
デオ信号Aoはカメラ部の同期信号SY2に同期しており、
したがって、カメラ部の入力ビデオ信号Ai2に同期して
いる。同期状態にあるこの２つのビデオ信号AoおよびAi
2は画面合成回路10において合成することができる。例
えば、フィールドの中央でビデオ信号AoからAi2へ切り
替えると画面では上半分がメモリ１、すなわち、VTR部
からの画面で下半分がカメラ部からの画面となり、切り
替えを水平走査期間のなかで行うと左右の合成となる。
切り替えのパターンは任意に定めることができる。ま
た、切り替えではなく混合させると２画面が溶け合うよ
うな合成となる。そして、切り替えパターンや混合比率
を変化させれば画面から画面への移行に様々な効果を与
えることができ、他のVTRのダンピング編集に際してカ
メラ一体型VTRのVTR部とカメラ部との画面合成を行うと
いう従来なかったきわめて効果的な映像表現を行うこと
ができるようになる。

入力切替回路２が第２のビデオ信号Ai2を選択してい
る場合には、メモリ１への書き込みビデオ信号Ai3はカ
メラ部からの信号であり、読出制御回路７の同期位相を
規制する同期信号SY3もカメラ部からの信号である。カ
メラ一体型VTRの最も基本的な使用形態は内蔵カメラに
よる撮影およびその録画である。したがって、この状態
はメモリ機能を利用してカメラで撮影した画面どうしの
合成を可能とするポジションである。例えば、メモリ１
からの読み出し画像には、移動、縮小、拡大などの効果
を与えておき、この画像とカメラ画像とを混合すると２
重像効果が得られる。また、例えば、メモリ１にある画
像を静止画として記憶させておき、これとカメラの動画
像とを合成・混合させることができる。このように、あ
る程度の制約があるもののカメラ一体型VTR自身で従来
出来なかった画面合成機能を実現できるようになる。

次に、同期切替回路９が図示のように固定端子P2の位
置にある場合について説明する。

この状態では、読出制御回路７は書込制御回路５とと
もに同期信号SY1によって規制されており、第４図の従
来例と同様である。書き込みビデオ信号Ai3は入力切替
回路２によって選択された第１または第２の入力ビデオ
信号Ai1またはAi2である。この状態は書き込み側の同期
信号の周波数偏移がほとんどそのままメモリ１の出力に
現れるので、VTRの変速再生中には避ける方がよい。

この状態は第４図の従来例で説明したように、巡回型
フィルタを構成するときに使用する。すなわち、AD変換
データとメモリ読み出しデータとのアドレスを一致（必
要であれば所定量偏移）させておき、双方のデータ間で
所定の演算を実行した結果をメモリ１に書き込む。この
巡回型演算はノイズの低減以外にも特殊効果などに用い
ることが出来る。また、巡回型でなくとも、例えば、フ
レーム相関を利用して輝度／色信号分離を行うときにも
この構成をとる。ノイズ低減効果は従来例と同じくVTR
部からの再生信号に対して発揮できるとともに、カメラ
部からのビデオ信号に対しても発揮できることが特徴と
なっている。特別高感度撮像素子や大型レンズを採用す
ることが困難な民生用カメラ一体型VTRでは、暗い場所
でのS/N比が充分ではなかった。カメラ部からのビデオ
信号Ai2を入力切替回路２で選択してS/N比を改善したメ
モリ出力をVTR部で記録するようにすれば等価的に高感
度撮像素子や大型レンズを採用したような映像を記録で
きる。また、ライン入力信号のS/N比を改善してVTR部へ
記録することもできる。

次に、同期切替回路９が固定端子P3の位置にある場合
について説明する。

この場合は読出制御回路７が自走状態にあるので、書
き込み側の同期信号SY1に関係なく安定したビデオ信号
を出力することができる。書き込みビデオ信号Ai3は入
力切替回路２で選択された第１または第２のビデオ信号
Ai1またはAi2である。

この状態では、VTR部からの再生信号が書き込みビデ
オ信号Ai3であるときに重要である。すなわち、一般的
なヘリカルスキャンVTRにおいては、記録時のテープ速
度に対して再生時のテープ速度を停止を含めて変えるこ
とにより、静止画、スローモーション、倍速再生、高速
サーチなどの特殊再生を行うことができる。これら特殊
再生時にはテープ速度の変化により回転ヘッドとテープ
との相対速度（再生信号の水平同期周波数）が変化す
る。この相対速度の変化を補償するために回転ヘッドの
回転周波数を偏移させるが、そうすると再生信号の同期
信号周波数も偏移する状態となる。例えば、高速サーチ
時には数％以上の偏移となることがあり、垂直同期の弱
いテレビでは上下方向に画面が流れることがあった。一
般に回転ヘッドのサーボ系は数％もの偏移に追従するよ
うには設計されていないため、このような変速再生信号
を他のVTRで記録することは困難であった。しかし、こ
の状態では、変化している入力同期信号周波数に対して
出力同期信号周波数は変化しないので、変速再生信号を
他のVTRで安定に記録することが可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によるビデオメモリ装置によれば、メモリ１か
ら読み出されたビデオ信号Aoと第２の入力ビデオ信号Ai
2とを画面合成回路10で合成できるようにしたので、入
力切替回路２でVTR部からのビデオ信号を選択した場合
には、VTR部からのビデオ信号とカメラ部からのビデオ
信号とで画面合成を行うことが可能となる。この場合、
画面の上下や左右の切り替えだけでなく、切り替えパタ
ーンは任意に定めることができる。また、切り替えでは
なく混合させることで画面が溶け合うような合成も可能
となる。切り替えパターンや混合比率を変化させれば画
面から画面への移行にさまざまな効果を与えることがで
き、他のVTRへのダビング編集に際して、カメラ一体型V
TRのVTR部とカメラ部との画面合成を行うという従来に
ない効果的な映像表現を行うことが可能となる。

また、入力切替回路２でカメラ部からのビデオ信号を
選択した場合には、カメラ部で撮影した画面どうしの合
成が可能となる。すなわち、例えば、メモリ１からの読
み出し画像には移動、縮小、拡大などの効果を与えてお
き、これとカメラ部からの画像とを混合すると２重像効
果が得られる。また、メモリ１にある画像を静止画とし
て記憶させておき、これとカメラ部からの動画像を合成
させることもできる。

このように、ある程度の制約はあるものの、カムコー
ダ自身で従来できなかった画面合成が可能となった。

また、同期切替回路９でメモリ装置１に入力されるビ
デオ信号Ai₃の同期信号に切替えた場合は第４図の従来
例のように読出された信号が入力に帰還されて処理さ
れ、S/N比が改善された信号を得ることができる。

また、同期切替回路９が自走状態に切替えた場合は静
止画、スローモーション、倍速再生、高速サーチなどの
特殊再生を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるビデオメモリ装置の一実施例を
示すブロック図、 第２図は乃至第４図は、従来のビデオメモリ装置の構成
例を示すブロック図である。 １……メモリ、２……入力切替回路、５……書込制御回
路、７……読出制御回路、９……同期切替回路、10……
画面合成回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１及び第２の入力ビデオ信号のいずれか
   を選択的に出力する入力切替手段と、 前記入力切替手段の出力信号から同期信号を分離する第
   １同期分離手段と、 メモリ装置と、 前記第１同期分離手段により分離された同期信号に応じ
   て前記入力切替手段の出力を書込ビデオ信号として前記
   メモリ装置に書き込む書込手段と、 前記第２の入力ビデオ信号から同期信号を分離する第２
   同期分離手段と、 前記第１同期分離手段により分離された同期信号を出力
   する第１の状態及び前記第２同期分離手段により分離さ
   れた同期信号を出力する第２の状態とを切替える同期切
   替手段と、 前記同期切替手段の出力信号に応じて前記メモリ装置に
   書き込まれたビデオ信号を前記メモリ装置から読み出す
   読出手段と、 前記同期切替手段が前記第２の状態にあるとき前記メモ
   リ装置から読み出されたビデオ信号と前記第２の入力ビ
   デオ信号とを合成する画面合成手段と、 を備えたことを特徴とするビデオメモリ装置。
2. 【請求項２】前記同期切替手段は前記第１同期分離手段
   により分離された同期信号及び第２の同期分離手段によ
   り分離された同期信号のいずれも出力しない第３の状態
   を取りうることを特徴とする請求項１記載のビデオメモ
   リ装置。
3. 【請求項３】前記第１の入力ビデオ信号が磁気記録再生
   装置からのビデオ信号であり、前記第２の入力ビデオ信
   号がビデオカメラ装置からのビデオ信号であることを特
   徴とする請求項１又は２記載のビデオメモリ装置。