JPH09191427A - 撮像記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画質劣化のないかつ使い勝手のよいビデオカ
メラを得る。 【解決手段】 全画素読み出し方式のＣＣＤ１の撮像信
号はカメラプロセス部４で処理されて互いにインターレ
ースされたビデオ信号ＳＶ１、ＳＶ２となり画像処理回
路５に送られ、特殊効果等の画像処理を受けてビデオ信
号ＳＶ３、ＳＶ４となる。これらの信号ＳＶ３、ＳＶ４
は記録再生プロセス部６で処理され、ヘッド８を介して
テープに記録される。再生時にはヘッド８で再生された
画像信号は記録再生プロセス部６から画像処理回転５で
画像処理された後、記録再生プロセス部６を通して出力
端子９から出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子を用いて
撮像したビデオ信号を記録再生する撮像記録再生装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル信号処理技術の進歩に
伴い、撮像部とディジタル記録方式の録画、再生部とを
有する撮像記録再生装置が多く提案されている。これら
は記録時には、固体撮像素子を用いた撮像部で標準ビデ
オ信号を形成し、そのビデオ信号を離散コサイン変換
（ＤＣＴ）及び量子化を用いてデータ圧縮し、その圧縮
データをディジタルテープ記録に適したフォーマットに
符号化した後、ヘッドによりテープに記録し、また再生
時にはヘッドにより取り出した再生信号をエラー訂正
し、その後は記録と反対に復号化し、伸張して再生ビデ
オ信号として出力する方式のものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では以下のような問題があった。固体撮像素子にお
いて、標準テレビジョン方式に準じてインターレース読
み出しを行っているが、このために１画面全体（１フレ
ーム分）の画像を取り出した際に、時間の異なる２つの
フィールドで画面が構成される。これは通常の動画をテ
レビジョンで見る場合には問題にならないが、例えば再
生を一時停止してスチル画としてみた場合、１フレーム
分の画像を表示すると動いている部分がギザギザになっ
てしまう。これを除くために１フィールドのみの画像を
表示すると、垂直方向の解像度が低くなってしまう。さ
らに、この画像をビデオプリンタなどで印刷したり、あ
るいはコンピュータの入力画像として利用する場合にも
同じ問題が生じてしまう。

【０００４】特に、コンピュータで扱う場合には各画素
を正方形の画素として扱うが、上述のように１フィール
ドのみの画像を用いると、画素の形がかなり縦長の長方
形になってしまう。このため扱う前に変換作業を必要と
し、また、得られた画像の画質も大きく劣化したものに
なってしまう。また、固体撮像素子は、インターレース
読み出しをする際に垂直方向に画素電荷の加算をするよ
うにしている。このため、垂直方向の解像度が劣化して
しまう。この画像をビデオプリンタなどで印刷すると、
水平方向と垂直方向とで解像度が大きく異なるため、各
画素が縦長にぼやけて違和感のある画質になってしま
う。また、撮像画像にネガポジ反転やワイプ、モザイク
処理などの特殊効果を行う際に、従来は撮像時のみ可能
であったが、撮影時には操作者が撮影に専念しなければ
ならないため、非常に使い勝手が悪くなってしまってい
た。

【０００５】本発明は上記のような問題を解決するため
になされたもので、画質劣化のない、また使い勝手のよ
い撮像記録再生装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、撮像
面における全画素の信号を順次読み出す方式の撮像手段
と、上記撮像手段の撮像信号を処理して互いにインタレ
ース関係にある第１、第２の画像信号を出力する撮像信
号処理手段と、画像信号を記録媒体に記録し再生する処
理を行う記録再生処理手段と、記録時には上記撮像信号
処理手段から得られる上記第１、第２の画像信号に所定
の画像処理を施して上記記録再生処理手段に送り、再生
時には上記記録再生処理手段から得られる再生画像信号
に所定の画像処理を施す画像処理手段とを設けている。

【０００７】

【作用】本発明によれば、撮像手段から垂直加算されて
いない高画質の静止画像を得て記録再生することができ
る。また、記録時と再生時とで共通の画像処理手段を用
いて画像処理できるので、再生画像に対しても特殊効果
等を与えることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示す
ブロック図である。図において、１は１回の読み出し動
作で全ての画素情報をインターレースしないで読み出す
ようにしたプログレッシブスキャンあるいは全画素読み
出しと呼ばれる方式のＣＣＤ、２はＣＣＤ１を駆動する
駆動パルスを生成するＣＣＤ駆動回路、３はＣＣＤ１の
出力信号をディジタル信号に変換するＡＤコンバータ、
４はＡＤコンバータ３の出力信号をクランプ、ガンマ補
正、ホワイトクリップ、ダーククリップなどのプロセス
処理をするカメラプロセス部、５は画像処理回路で、Ｃ
ＣＤ駆動回路２に間欠的にＣＣＤ出力を読み出すように
制御する信号ＳＣＣＤＷおよび間欠的に記録再生プロセ
ス部６から再生信号を読み出す制御をする信号ＳＦＭＷ
を発生すると同時に、カメラプロセス部４の出力信号を
内蔵されているラインメモリを用いて垂直、水平方向に
補間することにより、画像を拡大したり、あるいは信号
の反転、入出力特性を階段状にする処理（アート効
果）、画像の一部を時間とともに所定の信号で置き換え
る処理（ワイプ）、画面を小ブロックに分割し、それぞ
れのブロック内の信号をそれぞれのブロックの特定の点
や、ブロック内の平均などの信号で置き換える処理（モ
ザイク）などの特殊効果の処理を行う。

【０００９】６は記録モードにおいては、入力ディジタ
ルビデオ信号をフレームメモリ７にメモリし、そのメモ
リされた信号を所定の順序で読み出し、圧縮、符号化し
てヘッド８により不図示のテープに記録し、再生モード
においては、テープからヘッド７により再生された再生
ディジタル符号にエラー訂正、復号化、伸張、ドロップ
アウト補正を行い、ディジタルビデオ信号を再生する記
録再生プロセス部、７は１フレーム分のメモリ容量を有
し、記録再生プロセス部６からの信号を、この記録再生
プロセス部６からのアドレス、制御信号に応じてメモリ
し、読み出しをするフレームメモリ、８は上述のように
ディジタル符号をテープに記録、再生するヘッド、９は
ビデオ出力端子である。

【００１０】次に動作について説明する。不図示の被写
体像は不図示の撮像光学系によりＣＣＤ１の撮像面に結
像される。ＣＣＤ１では撮像面に結像された被写体像を
画像信号電荷に光電変換し、ＣＣＤ駆動回路２より発生
される駆動パルスに応じて、この光電変換された画像信
号電荷を順次読み出し、電圧に変換して撮像信号として
出力する。この際、前述したように、１回の読み出し動
作で全画素の電荷をインターレースせずに順次読み出
す。例えば、ＣＣＤ１の総画素数を３８万画素とする
と、通常の１フィールド期間たとえばＮＴＳＣの１／６
０秒内に３８万個の画素の信号を画素加算したり、イン
ターレースしたりせずに全て読み出す。

【００１１】このＣＣＤ１の出力の撮像信号をＡＤコン
バータ３でディジタル撮像信号に変換し、そのディジタ
ル撮像信号をカメラプロセス部４でプロセス処理して、
２つのディジタルビデオ信号ＳＶ１とＳＶ２を生成す
る。ＳＶ１は、標準のテレビジョン方式に応じてインタ
ーレースしたディジタルビデオ信号である。ところが前
述したようにＣＣＤ１はプログレッシブスキャンになっ
ているため、このＳＶ１のみでは撮像信号の全てのライ
ンの信号を出力できない。ＣＣＤ１からは全てのフィー
ルドにおいて４８０ラインの出力が得られるが、ＳＶ１
のみでは、例えば奇数フィールドにはそのうち奇数番の
みの２４０ラインしか出力できない。ＳＶ２はこれを補
う信号で、撮像信号中でＳＶ１により出力されていない
ラインの信号、例えば奇数フィールドにおける偶数番の
ラインの信号をＳＶ２として出力する。

【００１２】画像処理回路５はＳＶ１、ＳＶ２の両方の
信号を入力して、不図示の制御スイッチからのモード設
定に応じて動作する。まず、透過モードでは、入力信号
をそのままＳＶ３、ＳＶ４として出力する。また、拡大
モードでは、ＳＣＣＤＷの制御信号により、ＣＣＤ１を
間欠的に駆動し、ＣＣＤ出力が得られない期間は、画像
処理回路５内のラインメモリで前ラインの信号を保持
し、これを用いて信号を垂直方向に補間することによ
り、垂直方向の撮像画像の拡大を行う。さらに、このラ
インメモリの読み出しクロック周波数を書き込みクロッ
クより低下させることにより水平方向にも画像を拡大
し、垂直、水平合わせて撮像画像の拡大処理を行う。こ
の時、撮像画像は垂直方向に全ての画素が加算されるこ
となく読み出されているので、拡大処理による垂直方向
の解像度の劣化の影響を最小限に留めることができる。
さらに、その他の特殊効果のモードでは、そのモードに
応じて信号反転処理、入出力特性を階段状にする処理、
画像の一部を時間とともに所定の信号で置き換える処
理、画面を小ブロックに分割し、それぞれブロック内の
信号をそれぞれのブロックの特定の点や、ブロック内の
平均などの信号で置き換える処理等の特殊効果を行う。

【００１３】記録再生プロセス部６は、ＳＶ３、ＳＶ４
の両方を入力し、これを不図示のモード設定スイッチに
より設定されるモードに応じて記録、再生する。この場
合、通常記録モードでは、ＳＶ３のみを用いてディジタ
ル記録信号を生成することにより、通常のインターレー
スした撮像信号を記録する。また、フレーム記録モード
では、ＳＶ３とＳＶ４とをはじめの１／６０秒は両方用
いて、次の１／６０秒間は両方間引いて、これを繰り返
してディジタル記録信号を生成する。これによって後述
するように、再生時に２フィールドの信号を用いて合成
することにより、１／３０秒毎に１枚の静止画を得るこ
とが可能になる。さらに、記録時には入力信号ＳＶ３を
ＤＡ変換して、モニタ出力として出力端子９から出力す
る。また、再生モードでは、ヘッド８からの再生符号か
ら、再生ディジタルビデオ信号を生成する。

【００１４】これらのモードに応じて記録再生プロセス
部６では、フレームメモリ７を用いて入力ディジタルビ
デオ信号ＳＶ１、ＳＶ２を圧縮、符号化し、生成された
ディジタル記録信号はヘッド８によりテープに記録され
る。また、ヘッド８からの再生符号をフレームメモリ７
を用いて前述のようにエラー訂正、復号、伸張、ドロッ
プアウト補正を行い、再生ディジタルビデオ信号を生成
する。この生成された再生ディジタルビデオ信号は、ま
ずＳＶ４として画像処理回路５に入力される。記録時に
は、ＳＶ４は画像処理回路５から記録再生プロセス部６
への方向の信号であるが再生時には逆方向になる。この
再生ディジタルビデオ信号はインターレースした信号で
あるから、ＳＶ４のみで信号が伝達可能である。

【００１５】画像処理回路５では、再生モード時には、
カメラプロセス部４からのＳＶ１、ＳＶ２は受付けず、
記録再生プロセス部６からのＳＶ４を入力し、設定され
たモードに応じた動作を行う。まず、透過モードでは、
入力信号をそのままＳＶ３、ＳＶ４として出力する。ま
た、拡大モードでは、ＳＦＭＷの制御信号により、フレ
ームメモリ７から間欠的に信号を読み出し、ＳＶ４が得
られない期間には、画像処理回路５内のラインメモリで
前ラインの信号を保持し、これを用いて信号を垂直方向
に補間することにより、垂直方向の撮像画像の拡大を行
う。また、このラインメモリの読み出しクロック周波数
を書き込みクロックより低下させることにより、水平方
向にも画像を拡大し、垂直、水平合わせて撮像画像の拡
大処理を行う。さらに、その他の特殊効果のモードで
は、そのモードに応じて信号反転処理、入出力特性を階
段状にする処理、画像の一部を時間とともに所定の信号
で置き換える処理、画面を小ブロックに分割し、それぞ
れブロック内の信号をそれぞれのブロックの特定の点
や、ブロック内の平均などの信号で置き換える処理等の
特殊効果を行う。次に、この出力信号をＳＶ３として、
再び記録再生プロセス部６に入力する。記録再生プロセ
ス部６ではこのＳＶ３をＤＡ変換して、出力端子９から
外部の機器に出力する。

【００１６】図２は図１における画像処理回路５の構成
例を示す。図において、１０、１８、２０、２２、２
３、２５はスイッチ回路、１１は１組の処理回路、１
２、１３はラインメモリ、１４、１５は乗算器、１６は
加算器、１７、１９、２１はそれぞれ別の特殊効果を行
う回路で、例えば、１７は信号反転処理、１８は入出力
特性を階段状にする処理を行う。１９は画面を小ブロッ
クに分割し、それぞれのブロック内の信号をそれぞれブ
ロックの特定の点の信号で置き換える処理を行う。２４
はもう１組の処理回路で、処理回路１１と同じ構成であ
る。２６は、ラインメモリ制御部で、ラインメモリ１
２、１３の書き込み制御信号ＳＷＥ、ラインメモリ１
２、１３の読みだしクロックＳＲＣＬ、２つの乗算器１
４、１５の係数ＫＩ１およびＫＩ２、前述の間欠的にＣ
ＣＤ出力を読み出すように制御する信号ＳＣＣＤＷおよ
び前述の間欠的に記録再生プロセス部６から再生信号を
読み出す制御をする信号ＳＦＭＷをそれぞれ生成する。

【００１７】上記構成において、カメラプロセス部４か
ら入力信号ＳＶ１はまずスイッチ回路１０に入力され
る。スイッチ回路１０では記録、再生モードに対応して
記録時にはＲ側に接続されたＳＶ１が選択され、再生時
には後述のスイッチ回路２５の同じくＰ側に接続され
る。スイッチ回路１０の出力は処理回路１１に入力さ
れ、まず２つのラインメモリ１２、１３により１及び２
水平期間遅延された信号が得られる。この時、ラインメ
モリ１２、１３の書き込み動作はラインメモリ制御部２
６の出力信号ＳＷＥにより制御され、読み出す際の速度
はラインメモリ制御部２６の出力信号ＳＲＣＬにより制
御される。

【００１８】ラインメモリ１２、１３の出力はそれぞれ
乗算器１４、１５により、ラインメモリ制御部２６から
生成される係数ＫＩ１、ＫＩ２とそれぞれ乗算され、そ
の出力は加算器１６で加算される。その加算出力が特殊
効果回路１９を通った信号と通らない信号とがスイッチ
回路１８で選択される。スイッチ回路１８は前述の動作
モードに応じて特殊効果回路１９のＯＮまたはＯＦＦが
選択される。また、スイッチ回路１８の出力が特殊効果
回路１９を通った信号と通らない信号とがスイッチ回路
２０で選択される。このスイッチ回路２０も同様にモー
ドに応じて選択される。スイッチ回路２０の出力につい
ても同様に特殊効果回路２１を通った信号と通らない信
号とがスイッチ回路２２で選択され、その出力はＳＶ３
として前述のように記録再生プロセス部６に入力され
る。

【００１９】他方の入力ＳＶ２はまずスイッチ回路２３
により、記録モードＲの時のみ選択される。再生モード
Ｐの時は使用されない。スイッチ回路２３の出力は処理
回路２４に入力され、前述の処理回路１１と同様の処理
を受ける。この出力はスイッチ回路２５により記録モー
ドＲの時のみ選択される。スイッチ回路２５において
は、記録モードＲの時は前述のように処理回路２４の出
力がＳＶ４として前述のように記録再生プロセス部６に
入力される。また再生モードＰの時は、記録再生プロセ
ス部６からの再生信号が入力され、これがスイッチ回路
２５のＰ側に接続され、さらに、スイッチ回路１０を経
て処理回路１１に入力される。その後は、前述と同様に
処理される。これにより、再生信号に対して垂直、水平
の補間、特殊効果が加えられ、ＳＶ３として再生記録プ
ロセス部６に入力され、前述のように外部機器に出力さ
れる。

【００２０】ラインメモリ制御部２６は、不図示の設定
手段から入力される拡大倍率を表す信号ＳＺと、不図示
の同期信号発生回路からの水平同期信号ＨＤ及び垂直同
期信号ＶＤが入力され、ＳＺの値に応じて前述のように
ラインメモリ書き込み制御信号ＳＷＥ、ラインメモリ読
み出しクロックＳＲＣＬ、乗算器係数ＫＩ１及びＫＩ
２、間欠的にＣＣＤ出力を読み出すように制御する信号
ＳＣＣＤＷ及び間欠的に記録再生プロセス部６から再生
信号を読み出す制御をする信号ＳＦＭＷを生成する。例
えば拡大倍率を２倍とすると、ＳＷＥ、ＳＣＣＤＷ、Ｓ
ＦＭＷは２ラインに１回ずつ出力され、ＳＲＣＬは書き
込みクロックの１／２の周波数のクロックになり、ＫＩ
１とＫＩ２は１ライン毎に（１．０，０．０）、（０．
５，０．５）の繰り返しになる。他の拡大比率において
もその比率に応じて各信号が生成される。これらの信号
により記録時にはＣＣＤ１及び処理回路１１、２４が制
御されて、撮影画像の拡大処理を行う。また、再生時に
は、フレームメモリ７、処理回路１１が制御されて再生
画像の拡大処理を行う。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像素子上で垂直加算されていない１フレーム毎の静止
画像を記録再生することができ、このため、再生画をス
チル画として用いたり、ビデオプリンタやコンピュータ
の入力画像としたときに、画素の形を大きく変換したり
する必要が無く、さらに得られる画像も垂直、水平共に
ほぼ同じ解像度の高画質な画像が得られる。さらに、記
録時、再生時とも特殊効果をかけることができ、このた
め、例えば撮影時は操作者は撮影に重点をおき、再生時
に特殊効果をかけたり、また撮影時に特殊効果までかけ
て、後の編集を不要にしたりすることを使い分けること
が可能になる。また、画像処理回路と記録再生プロセス
部とを接続する信号線の本数を非常に少なくできるため
機器の小型化、ディジタルノイズの発生の防止に大きな
効果が有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図である。

【図２】図１の画像処理回路の構成例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ ＣＣＤ ４ カメラプロセス部 ５ 画像処理回路 ６ 記録再生プロセス部 ７ フレームメモリ ８ ヘッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像面における全画素の信号を順次読み
   出す方式の撮像手段と、 上記撮像手段の撮像信号を処理して互いにインタレース
   関係にある第１、第２の画像信号を出力する撮像信号処
   理手段と、 画像信号を記録媒体に記録し再生する処理を行う記録再
   生処理手段と、 記録時には上記撮像信号処理手段から得られる上記第
   １、第２の画像信号に所定の画像処理を施して上記記録
   再生処理手段に送り、再生時には上記記録再生処理手段
   から得られる再生画像信号に所定の画像処理を施す画像
   処理手段とを備えた撮像記録再生装置。
2. 【請求項２】 上記画像処理手段は、画像信号に特殊効
   果を与える処理を行うようにした請求項１記載の撮像記
   録再生装置。