JPH10191129A - Ｖｔｒ一体型撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プログレシブ信号用ＶＴＲ一体型撮像装置に
おいて回路規模の削減と、カメラのインタレース出力信
号の高画質化を図ることを目的とする。 【解決手段】 カメラのデジタルプロセス回路の出力信
号とＶＴＲ部からのプログレシブ再生信号を記録，再生
のモードにより切り換えて出力する切り換え回路およ
び、前記切り換え回路の出力信号よりインタレースの信
号を生成するＰ／Ｉ変換回路を備えたＶＴＲＩ／Ｆ回路
部１１と、ＶＴＲＩ／Ｆ回路部１１のＰ／Ｉ変換回路の
出力信号が入力されコンポジット信号を出力するエンコ
ーダ回路とを備え、カメラ撮像信号とＶＴＲ再生信号を
切り換えてＶＴＲＩ／Ｆ回路部１１のＰ／Ｉ変換回路へ
入力する構成により、回路規模を削減でき、かつカメラ
撮像信号は高帯域なコンポジット出力が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プログレシブ（順
次走査）撮像信号を記録可能なＶＴＲ一体型撮像装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＥＤＴＶ２の信号源として採用さ
れているプログレシブ（順次走査）信号が注目を集めて
いる。プログレシブ信号は、高画質（インタレースフリ
ッカがない、垂直解像度，動解像度が高い）、圧縮効率
が高い、パソコンとの整合性がよいなどの特徴があり、
これからのデジタル放送時代に適した方式である。

【０００３】プログレシブ信号を扱う機器としては既に
放送用カメラ，ＶＴＲが商品化されており、スイッチャ
などその他の放送用機器も開発が進められている。以下
各機器について図５，図６を用いて簡単に説明する。

【０００４】図５はプログレシブ方式の放送用カメラの
回路の構成を示すブロック図である。図５において、
１，２，３はプログレシブ撮像信号を出力するＣＣＤ
（チャージ・カップルド・デバイス）、４，５，６は黒
レベル、白レベルなどを調整するアナログプロセス回
路、７，８，９はデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、１０はガンマ補正、マトリックス、エンハンサなど
カメラプロセスのメイン処理を施すデジタルプロセス回
路、２３はプログレシブの規格に信号を変換するプログ
レシブエンコード回路、２４はカメラヘッド部とベース
ステーション部で信号を送受するための処理を施す伝送
回路Ａ、２５は光ファイバー、２６はベースステーショ
ン部で伝送の処理を施す伝送回路Ｂ、２７はプログレシ
ブエンコード回路２３と逆の処理を施すプログレシブデ
コード回路、２８はプログレシブのシリアル信号，アナ
ログ信号を出力するプログレシブ出力回路、２９はプロ
グレシブ信号からインターレースのシリアル信号，アナ
ログ信号を生成するＰ／Ｉ変換回路である。

【０００５】なお、以下簡単のためにプログレシブ信号
はＰ信号、インタレース信号はＩ信号と記述する。ＣＣ
Ｄ１，２，３からそれぞれＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）の撮像Ｐ信号が得られる。アナログプロセス回路
４，５，６では黒レベルの調整のためのブラックバラン
ス処理や、白レベルの調整のためのホワイトバランス処
理などを行いＡ／Ｄ変換器７，８，９へ出力する。

【０００６】Ａ／Ｄ変換器７，８，９ではＣＣＤ１，
２，３が例えば５２万画素ワイドＣＣＤであれば、３６
ＭＨｚのクロックでデジタル信号に変換する。デジタル
プロセス回路１０ではガンマ処理，エンハンサ処理，マ
トリックス処理などカメラプロセスのメイン処理を施す
とともに、Ｐ信号の規格にエンコードしやすくするため
にＰ信号を並列化された２系統のＩ信号のメイン信号
（Ｙｍ：輝度信号，Ｐｂｍ、Ｐｒｍ：色差信号），サブ
信号（Ｙｓ：輝度信号，Ｐｂｓ、Ｐｒｓ：色差信号）と
して次段へ出力する。メイン信号，サブ信号はそれぞれ
奇数ラインの信号群か偶数ラインの信号群であり次フィ
ールドでは入れ換るように構成される。

【０００７】プログレシブエンコード回路２３ではメイ
ン，サブの２系統の輝度信号，色差信号よりＰ信号の規
格にあった１３．５ＭＨｚレートの輝度メイン信号Ｙ
ｍ’、輝度サブ信号Ｙｓ’および６．７５ＭＨｚレート
の色差信号Ｐｂ’，Ｐｒ’信号に変換し出力する（Ｐ
ｂ，ＰｒはＩ信号に変換される）。伝送回路Ａ２４では
それらの信号を所定の信号レートにシリアル化し、電
気，光変換して光ファイバ２５によりベースステーショ
ン部へ伝送する。

【０００８】ベースステーション部の伝送回路Ｂ２６で
は光，電気変換後パラレル信号のＹｍ’，Ｙｓ’，Ｐ
ｂ’，Ｐｒ’へ信号を復元し、さらにプログレシブデコ
ード回路２７で、カメラヘッド部のデジタルプロセス回
路１０の出力信号と同様な２系統のメイン，サブ信号で
あるＹｍ”，Ｙｓ”，Ｐｂｍ”，Ｐｂｓ”，Ｐｒｍ”，
Ｐｒｓ”を出力する。プログレシブ出力回路２８では、
これらの信号よりＰ系の信号に時間圧縮し正規のライン
順に並び換えてＰ信号とするＰアナログ出力と、Ｐ信号
の規格に合ったデジタル信号をシリアル化し、Ｐシリア
ル出力として出力する。またＰ／Ｉ変換回路２９では、
メイン，サブ信号を加算しＩ信号に変換しＩアナログ出
力，Ｉシリアル出力を出力する。

【０００９】このようにしてベースステーション部より
Ｐ信号の規格にあったＰシリアル出力（４：２：２×２
ｃｈまたは４：２：０ｐ×１ｃｈ；４は１３．５ＭＨｚ
レートの輝度信号、２は６．７５ＭＨｚの色差信号の意
味），Ｐアナログ出力，Ｉシリアル出力（４：２：
２），Ｉアナログ出力が得られる。

【００１０】次にＶＴＲの動作を説明する。図６はＶＴ
Ｒの回路構成を間単に示すブロック図である。図６にお
いて、３０，３４はシリアル信号をパラレル信号に変換
するシリアル−パラレル変換回路、３１は記録容量を減
らすためデータを圧縮する圧縮回路、３２，３６はパラ
レル信号をシリアル信号に変換するパラレル−シリアル
変換回路、３３はテープに信号を記録するための処理や
再生信号を得るための処理を施す記録再生回路部、３５
は圧縮されたデータの復元とエラー訂正を行う復号，修
正回路、３７はＰ信号をＩ信号に変換するＰ／Ｉ変換回
路である。

【００１１】以下、簡単に動作を説明する。シリアル−
パラレル変換回路３０では、Ｐ信号の規格信号であるカ
メラＰシリアル信号が４：２：２の２ｃｈもしくは４：
２：０ｐの１ｃｈで入力され、カメラのデジタルプロセ
ス回路１０の出力と同様な並列信号に変換する処理が行
われる。

【００１２】圧縮回路３１ではこれらの信号を記録部の
記録容量に合うように所定のアルゴリズムで容量を下
げ、圧縮を行う。圧縮された信号をパラレル−シリアル
変換回路３２で再びシリアル信号に変換し、記録再生回
路部３３へ記録信号として出力する。

【００１３】記録再生回路部３３では記録信号をテープ
へ記録できるように処理を施すとともに、テープの記録
信号を再生するための処理を施す。再生する場合はシリ
アル−パラレル変換回路３４へ再生信号が入力され、こ
こで再び並列化された信号に変換され、復号，修正回路
３５へ入力される。復号，修正回路３５は圧縮アルゴリ
ズムに合う処理で復号し、さらにエラー訂正でデータを
修正する。この後パラレル−シリアル変換回路３６で再
びＰ信号の規格にあった信号形態にシリアル変換され、
ＶＴＲのＰシリアル出力として出力される。

【００１４】またＰ／Ｉ変換回路３７ではカメラと同様
に複号，修正回路３５からのメイン信号とサブ信号が加
算される形でＩ信号が得られＶＴＲ再生のＩ信号が出力
される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年注目さ
れているＰ方式を普及させていくには、放送用のスタジ
オ機器だけでなくニュース取材用のＶＴＲ一体型撮像装
置、いわゆるカムコーダの開発が必須である。そのため
には前述したカメラ部とＶＴＲ部を合体させる必要があ
るが以下の問題点が生じる。

【００１６】Ｐ方式は従来のＩ方式に比べＣＣＤの駆動
周波数，デジタルプロセスのクロックも倍になり、その
分回路規模，消費電力が増大する。さらにＰ方式の規格
に合わせるために、輝度信号および色差信号を回路処理
のクロックから１３．５ＭＨｚおよび６．７５ＭＨｚへ
クロックレートを変換する処理や、モニタリングやＩ方
式の機器として使用するためにＩ出力（コンポジット出
力；ＮＴＳＣなど）を出すＰ／Ｉ変換処理などが余分に
必要である。故にＰ方式のＶＴＲ一体型撮像装置は回路
規模，消費電力が非常に大きくなり、従来と同様な筺体
では実現するのが困難である。

【００１７】また、Ｉ出力は従来の構成ではＰ方式の規
格の１３．５ＭＨｚ（輝度）および６．７５ＭＨｚ（色
差）へレート変換されてから生成されているため、カメ
ラのＩ出力はＣＣＤの画素数が高画素になっても帯域が
約６ＭＨｚ（輝度信号）であり、本来の性能を出せな
い。

【００１８】このように、Ｐ方式のＶＴＲ一体型撮像装
置を実現するためには以上２つの課題を有していた。本
発明はかかる点に鑑み、回路規模と消費電力を抑え、か
つカメラのＩ出力の性能を落すことのなく高画質の映像
を出力できる構成のＶＴＲ一体型撮像装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、カメラ部にのみＰ／Ｉ変換回路とエンコー
ダ回路を備え、切換回路でカメラ撮像信号とＶＴＲ再生
信号を切り換えてＰ／Ｉ変換回路へ入力するようにし、
かつＰ／Ｉ変換回路は、撮像信号をプログレシブ信号の
規格に変換しＶＴＲ部へ出力するＶＴＲインタフェース
回路の前に位置する構成とすることにより、回路規模削
減ができ、さらにカメラ出力は高帯域コンポジット信号
が得られる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明のＶＴＲ一体型撮像装置
は、プログレシブ撮像信号を出力するカメラ部と、前記
プログレシブ撮像信号を記録、再生可能なＶＴＲ部とよ
り構成されるＶＴＲ一体型撮像装置であって、前記カメ
ラ部でカメラの信号処理を行うデジタルプロセス回路
と、前記デジタルプロセス回路の出力信号とＶＴＲ部か
らのプログレシブ再生信号を記録，再生のモードにより
切り換えて出力する切換回路と、前記切換回路の出力信
号よりインタレースの信号を生成するＰ／Ｉ変換回路
と、前記Ｐ／Ｉ変換回路の出力信号が入力されコンポジ
ット信号を出力するエンコーダ回路と、前記切換回路の
出力信号にレート変換などの処理を施しプログレシブ信
号の規格に変換しＶＴＲ部へ出力するＶＴＲＩ／Ｆ回路
を備えたことを特徴とし、カメラ部のデジタルプロセス
で撮像Ｐ信号をＰ信号規格に変換しＶＴＲ部へ送ること
にりＰ信号が記録できる。

【００２１】またカメラ部にのみＰ／Ｉ変換回路および
エンコーダ回路を備え、記録時はカメラ撮像信号を，再
生時はＶＴＲからの再生信号を切り換えて入力すること
によりコンポジット信号を得るので、回路規模を減らし
消費電力を抑えることができる。またＰ／Ｉ変換回路は
Ｐ信号規格のためのレート変換処理より前に位置させる
構成により、カメラ撮像信号の出力時はＣＣＤの本来の
性能の高帯域コンポジット信号が得られる。

【００２２】以下、本発明の実施の形態について図面を
用いて説明する。図１は本発明によるＶＴＲ一体型撮像
装置を示す。図１において、１，２，３はプログレシブ
撮像信号を出力するＣＣＤ、４，５，６は黒レベル、白
レベルなどを調整するアナログプロセス回路、７，８，
９はデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１０はガン
マ補正、マトリックス、エンハンサなどカメラプロセス
のメインの処理を施すデジタルプロセス回路、１１はＰ
／Ｉ変換のための処理やプログレシブの規格に信号を変
換するためのレート変換処理などの回路を備えるＶＴＲ
Ｉ／Ｆ回路部、１２はコンポジット出力を出すためのエ
ンコーダ回路で、これらでカメラ部が構成されている。
１３はＶＴＲ部のＶＴＲ信号処理回路である。

【００２３】ＶＴＲＩ／Ｆ回路部１１は図２に示すよう
に構成されている。図２において、１４は切換回路、１
５は切換回路１４を構成するマルチプレクサ、１６はＰ
／Ｉ変換回路、１７はＰ／Ｉ変換回路１６を構成する加
算器である。１８はＰ信号の規格に変換するための処理
を施すプログレシブエンコード回路、１９は色差信号に
垂直の帯域制限をかけＩ信号へ変換する垂直ＬＰＦ回
路、２０，２１はカメラ信号処理のクロックレートをＰ
信号規格の１３．５ＭＨｚ（輝度信号），６．７５ＭＨ
ｚ（色差）へ変換するレート変換回路、２２は輝度信号
と色差信号を多重してメイン，サブの２系統にする多重
回路であり、１９〜２２の各回路でプログレシブエンコ
ード回路１８を構成する。

【００２４】ＣＣＤ１，２，３、アナログプロセス回路
４，５，６、Ａ／Ｄ変換器７，８，９、デジタルプロセ
ス回路１０は従来例と全く同様な回路であり、その動作
説明は省略する。

【００２５】デジタルプロセス回路１０からは従来例と
同様に、Ｐ信号の規格にエンコードしやすくするため
に、Ｐ信号を並列化された２系統のＩ信号のメイン信号
（Ｙｍ：輝度信号，Ｐｂｍ、Ｐｒｍ：色差信号），サブ
信号（Ｙｓ：輝度信号，Ｐｂｓ、Ｐｒｓ：色差信号）と
して次段へ出力する。従来例と同様、メイン信号，サブ
信号はそれぞれ奇数ラインの信号群か偶数ラインの信号
群であり次フィールドでは入れ換るように構成される。
ＶＴＲＩ／Ｆ回路部１１は図２のように構成され、まず
切換回路１４のマルチプレクサ１５のＩ０入力へ、それ
ぞれカメラ撮像メイン信号Ｙｍ，Ｐｂｍ，Ｐｒｍおよび
サブ信号Ｙｓ，Ｐｂｓ，Ｐｒｓが入力され、Ｉ１入力に
は図１で図示していないがＶＴＲ部からの再生Ｐ信号の
メイン信号Ｙｍ−Ｐｂ，Ｐｂｍ−Ｐｂ，Ｐｒｍ−Ｐｂお
よびサブ信号Ｙｓ−Ｐｂ，Ｐｂｓ−Ｐｂ，Ｐｒｓ−Ｐｂ
が入力される。ここで記録／再生切り換え信号により記
録時はカメラ撮像Ｐ信号が選択され、再生時はＶＴＲ部
からの再生Ｐ信号が選択される。この切換回路１４の出
力信号はＰ／Ｉ変換回路１６およびプログレシブエンコ
ー回路１８へ出力される。

【００２６】Ｐ／Ｉ変換回路１６では加算器１７により
メイン信号とサブ信号が加算され、Ｉ信号の輝度および
色差信号のＹｉ，Ｐｂｉ，Ｐｒｉが出力される。一方プ
ログレシブエンコード回路１８では垂直ＬＰＦ回路１９
により、色差信号に垂直の帯域制限が施されＰ信号規格
のＩ信号に変換される。

【００２７】さらにレート変換回路２０および２１で輝
度信号はメインおよびサブ信号が１３．５ＭＨｚレート
の信号Ｙｍ’，Ｙｓ’に、色差信号は６．７５ＭＨｚの
信号Ｐｂ’、Ｐｒ’に変換される。多重回路２２ではメ
イン信号の輝度信号Ｙｍ’と色差信号Ｐｂ’，Ｐｒ’が
多重され２７ＭＨｚレートのＭＡＩＮ信号に、サブ信号
の輝度信号Ｙｓ’と色差信号Ｐｂ’，Ｐｒ’が多重され
２７ＭＨｚレートのＳＵＢ信号に変換され出力される。
このようにしてＶＴＲＩ／Ｆ回路部１１からＶＴＲ部へ
Ｐ信号が出力されＶＴＲ信号処理回路１３では従来例と
同様に記録，再生のための処理を施す。

【００２８】再生時には再生用の処理が施された後図示
していないが、ＶＴＲ側よりカメラ部のＶＴＲＩ／Ｆ回
路部へ再生Ｐ信号のメイン信号Ｙｍ−Ｐｂ，Ｐｂｍ−Ｐ
ｂ，Ｐｒｍ−Ｐｂおよびサブ信号Ｙｓ−Ｐｂ，Ｐｂｓ−
Ｐｂ，Ｐｒｓ−Ｐｂが入力される。

【００２９】Ｐ／Ｉ変換によるＩ出力信号Ｙｉ，Ｐｂ
ｉ，Ｐｒｉはエンコーダ回路１２へ入力され、帯域制
限，直角二相変調などの処理が施され、コンポジット信
号（例えばＮＴＳＣ）として出力される。

【００３０】このように、従来カメラ，ＶＴＲ双方で備
えていたＰ／Ｉ変換回路およびエンコーダ回路をカメラ
部にのみ備え、記録，再生で切り換えて使用できる構成
にすることにより回路規模を減らすことができる。

【００３１】さらにＰ信号の規格に合わせるためのレー
ト変換処理の前にＰ／Ｉ変換回路を位置させる構成によ
り、カメラ撮像出力は帯域がレート変換によって落され
ることなく、本来のＣＣＤ画素数によって決まる帯域を
確保できる。またコンポジット信号も高帯域の信号より
作成されることにより高変調度が維持される。

【００３２】この点を図３（ａ）〜（ｅ）を用いて説明
する。図３（ａ）〜（ｅ）は信号帯域の説明図である。
図３（ａ）は例えばＣＣＤの画素数が５２万画素の場合
にＰ動作させたときの信号帯域図である。通常ＣＣＤカ
メラでは画素ずらし処理を行なうので、ＣＣＤ駆動周波
数の３６ＭＨｚまでの帯域を確保できる。Ｉ信号の周波
数に変換すると図３（ｂ）のようになる（１８ＭＨｚま
での帯域）。

【００３３】カメラのデジタルプロセス回路からの出力
信号のメイン信号，サブ信号はＩ信号に変換された後、
画素ずらし処理のため３６ＭＨｚで処理されるので、輝
度信号，色差信号とも図３（ｃ）の網掛け部分の帯域が
確保され図３（ｂ）同様１８ＭＨｚまでとなる。一方Ｐ
信号規格のための帯域制限は、輝度信号に関しては３６
ＭＨｚを１３．５ＭＨｚのレートに、色差信号に関して
は３６ＭＨｚを６．７５ＭＨｚのレートに変換するの
で、各々図３（ｄ），（ｅ）に示す網掛け部の帯域に制
限される。つまりＰ／Ｉ変換回路をレート変換の前に位
置させる構成により、本発明においては、図３（ｄ），
（ｅ）の帯域に対して、図３（ｃ）の帯域のカメラ撮像
出力を得ることができる。もちろんＶＴＲ再生出力はレ
ート変換されたＰ信号規格のＩ出力信号となるので、図
３（ｄ），（ｅ）の帯域となる。信号のやり取りを考慮
すると、レート変換処理の後にＰ／Ｉ変換回路を位置さ
せる（例えばＶＴＲ部にもつ）仕方も考えられるが、こ
の場合はカメラ撮像出力も図３（ｄ），（ｅ）の帯域と
なってしまう。

【００３４】なお、この実施の形態においては、ＶＴＲ
部からの再生Ｐ信号はメイン，サブ各々の輝度，色差信
号がパラに入力されているが、図４のようにＰ信号のＭ
ＡＩＮ，ＳＵＢ信号を双方向に伝送可能とし、カメラ側
に分割回路を設けるようにし、カメラ部とＶＴＲ部の間
の信号のやり取りを簡単にするようにしてもよい。

【００３５】またさらなる回路規模削減を実現するため
に、カメラＩ撮像出力のためのＰ／Ｉ変換処理がＰ信号
規格のためのレート変換処理より常に前であれば、カメ
ラ部およびＶＴＲ部を一部融合する形で、ソフトウェア
ーによる処理で各処理を実現してもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来カメ
ラ，ＶＴＲ双方で備えていたＰ／Ｉ変換回路およびエン
コーダ回路をカメラ部にのみ備え、記録，再生で切り換
えて使用できる構成にすることにより回路規模を減らす
ことができ、消費電力，発熱を抑え、従来のインタレー
ス信号用ＶＴＲ一体型撮像装置の筺体でも使用可能とす
ることができる。さらにプログレシブ信号の規格に合わ
せるためのレート変換処理の前にＰ／Ｉ変換回路を位置
させる構成により、カメラ撮像出力を、本来のＣＣＤ画
素数によって決まる帯域まで再現することができ、高画
質なインタレース信号の出力画像を提供できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるＶＴＲ一体型撮像装
置の回路構成図

【図２】同実施の形態のＶＴＲＩ／Ｆ回路部の内部回路
の構成図

【図３】本来のカメラ撮像信号帯域とプログレシブ信号
規格に変換したときの信号帯域の説明図

【図４】カメラ部，ＶＴＲ部間の信号伝送方法の説明図

【図５】従来のプログレシブ信号用カメラの回路の構成
図

【図６】従来のプログレシブ信号用ＶＴＲの回路の構成
図

【符号の説明】

１，２，３ プログレシブ方式の撮像信号を出力する
ＣＣＤ ４，５，６ アナログプロセス回路 ７，８，９ Ａ／Ｄ変換器 １０ デジタルプロセス回路 １１ ＶＴＲＩ／Ｆ回路部 １２ エンコーダ回路 １３ ＶＴＲ信号処理回路 １４ 切換回路 １５ マルチプレクサ １６ Ｐ／Ｉ変換回路 １７ 加算器 １８ プログレシブエンコード回路 １９ 垂直ＬＰＦ回路 ２０，２１ レート変換回路 ２２ 多重回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログレシブ撮像信号を出力するカメラ
   部と、前記プログレシブ撮像信号を記録、再生可能なＶ
   ＴＲ部とより構成されるＶＴＲ一体型撮像装置であっ
   て、 前記カメラ部でカメラの信号処理を行うデジタルプロセ
   ス回路と、 前記デジタルプロセス回路の出力信号とＶＴＲ部からの
   プログレシブ再生信号を記録，再生のモードにより切り
   換えて出力する切換回路と、 前記切換回路の出力信号よりインタレースの信号を生成
   するＰ／Ｉ変換回路と、 前記Ｐ／Ｉ変換回路の出力信号が入力されコンポジット
   信号を出力するエンコーダ回路と、 前記切換回路の出力信号にレート変換などの処理を施し
   プログレシブ信号の規格に変換しＶＴＲ部へ出力するＶ
   ＴＲＩ／Ｆ回路とを備えたプログレシブ信号用ＶＴＲ一
   体型撮像装置。