JPS59221813A - ビデオ信号発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は高速度現象をテレビカメラを用い”ζ撮像し
、その撮像出力を例えばＶＴＲに記録するような高速度
ビデオシステムにおいて、上記ＶＴＲに記録するビデオ
信号として好適なものを得るビデオ信号発生装置に関す
る。

背景技術とその問題点 従来、高速度現象を撮像して記録する装置としては、高
速度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、テレビ
カメラを用いて高速度現象を撮像し、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が行な
われてきた。

通當のテレビカメラは周知のように１枚の画面（ｌフィ
ールド）を電気信号に変換するのに最低１７６０秒の時
間を要する。したがってこれより速い速度で変化する動
的物体を捉えることはできない。

この問題を解決するため、例えば特公昭５２−２６４１
６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、この分割された各１セクション部分に被写体全体が
位置するようにし、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像を走査することによって高速度現
象の撮像を可能にする技術が開示されている。

また、特公昭５５−１３６３１号公報には、複数個の蓄
積効果のある撮像管に順次一定間隔毎に一定時間、被写
体の光学像を与え、各撮像管からの撮像信号をそれぞれ
複数個の記録装置に供給して、高速度現象の時間像を連
続的に記録するようにした技術が開示されている。

しかし、特公昭５２−２６４１６号公報記載の技術では
、実質的に視野が狭くなるので動的物体の周辺だけの映
像しか得られないことになる。また、動的物体の移動範
囲も分割された１セクシヨン内に限られ、一般的な使用
には不適熟である。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
、複数個の記録装置とを必要とするから、構成が複雑と
なり、実際の使用には著しく不便となる。

上記のような技術とは別の技術としてテレビカメラにて
通常の、すなわち、標準テレビジョン信号を得る場合の
Ｎ　（Ｎは２以上の整数）倍の走査速度を以って撮像さ
れた撮像信号を、ＶＴＲを用いてそのま＼記録すること
も考えられる。しかしながら、この場合には通常のＮ倍
の高速度で撮像して得た高速度のビデオ信号を高速のま
まで記録するものであるため、記録帯域もＮ倍必要にな
る。

このため、回転ヘッドの回転数を通常の場合のＮ倍にし
、ビデオ信号に対するＦＭ変調の搬送波周波数も通常の
場合のＮ倍にするとともにベースバンドでの処理もＮ倍
の特性にしな４Ｊればならない。

さらに、記録トラックの１頃き角等を通常の場合の記録
パターンに合わせて互換性をとることを考えると、テー
プ走行速度もＮ倍にしなげればならない。

そして、このようにＮ倍の速度で記録した信号を通常の
回転−・ラドの回転速度及びテープ走行速度でＶＴＲで
再生することにより高速度現象が視覚的に捉えられるわ
けであるが、記録時のエンファシスと再生時のデエンフ
ァシスの対応関係や被ＦＭ変調信号の周波数安定度等の
記録・再生回路の特性を保証することが非常に困難にな
る。また、記録時、Ｎ倍のベースバンドで処理したもの
を再生時、嚢にして処理したとしても、緒特性を保址す
るのは非常に困難である。また、記録信号のＦＭ変調の
搬送波周波数が通常のＶＴＲの場合のＮ倍になると、回
転ヘッドのインピーダンス、ロータリトランスの特性等
が問題となり、Ｎの値の大きいシステムは実際上不可能
になる。

さらに、回転ヘッドの回転数を記録時と再生時とで変え
ると、回転ヘッドドラムとテープ間に介在するエアフィ
ルム層の厚さが変化して、テープ」二のヘッドの走査状
態が異なり、また、ヘッドのテープに対する接触圧も変
化し、再生感度が低下するおそれがある。

一方、走査速度が通常の標準走査速度のテレビカメラの
出力を所定のタイミングづつずらせることにより等測的
に高速度のビデオ信号を得るという方式も知られるでい
る。しかし、この場合には通常の速度で動作するビデオ
機器の数が増加するとともに複雑な機構が必要になると
いう欠点がある。

発明の目的 この発明は走査速度が通常の場合よりも高速度のテレビ
カメラからの信号を、上記のような欠点を生じることな
く、走査速度が通常の速度のテレビカメラからの出力信
号と同様にして処理することを可能にすることを目的と
する。

発明の概要 この発明は、走査速度が標準走査速度のＮ　（Ｎは２以
上の整数）倍のテレビカメラと、このテレビカメラより
の映像信号をｔ貫Ｉ連のサンプリングレートでＡ／Ｄ変
換するＡ／Ｄ変換回路と、ごのＡ／Ｄ変換回路の出力デ
ジタル信号を速度変換するためのメモリと、このメモリ
の出力信号をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換回路とを有し、
上記Ａ　／　Ｉ）変換回路の出力デジタル信号は上記高
速のサンプリングレートの状態で上記メモリに書き込み
、このメモリからの読み出し時に上記サンプリングレー
トを寿にするとともにこのメモリから出力をＮチヤンネ
ル並列に読み出すことにより、上記メモリの出力にＮチ
ャンネルの標準走査速度の並列デジタルビデオ信号がフ
ィールド単位で得られるようにしたビデオ信号発生装置
である。

したがって、この発明によればＤ／Ａ変換回路の出力と
して標準走査速度のビデオ信号がフィールド単位でＮチ
ャンネル得られるので１．この出力信号を通常の速度で
信号処理することが可能になるものである。

実施例 以）、この発明の一実施例を図を参照しながら説明しよ
う。

第１図はこの発明装置の原理的構成の一例の系統図を示
すものである。同図において（１）はテレビカメラでこ
れば通常の走査速度のＮ倍の走査速度で動作するように
なっている。この例では例えば３倍の走査速度で動作す
るようになっている。したがって、このテレビカメラ（
１）の出力ビデオ信号は通常の走査速度のテレビカメラ
の場合の３倍の周波数帯域を持つものである。、３Ｊ１
常のテレビカメラのビデオ信号の帯域は、６ＭＩＩｚ程
度であるからこのテレビカメラ＋１１の出力ビデオ信号
は１．８　Ｍ　Ｈｚ以上の帯域をもつことになる。また
、このテレビカメラｆｉｌの出力ビデオ信号は走査速度
が３倍速であるから標準テレビジョン信号の１フイール
ドの期間、即ちＮＴＳＣカラー映像信号の場合には＾秒
の期間に３フイ一ルド分の映像信号が得られることにな
る。

このテレビカメラ（１１の出力ビデオ信号はローパスフ
ィルタ（２）を通してＡ／Ｄ変換回路（３）に供給され
る。ローパスフィルタ（２）は信号帯域を制限するため
のもので、この例では２０Ｍｌ１ｚ以下の信号を通過さ
せるような特性とされる。またＡ／Ｄ変換回路（３）で
は通常の走査速度のテレビカメラからの出力ビデオ信号
をサンプリングする場合の３倍速の速度でサンプリング
される。通常のテレビジョン信号のサンプリングレート
はその帯域が６　ＭＨｚ程度であることから色副搬送波
周波数ｆＳＣを考慮して例えば１４．３ＭＨ２（４ｆｓ
ｃ）や１３．５Ｍ■２程度が通電角いられる。この例の
場合のＡ／Ｄ変換回路（３）におけるサンプリングレー
トはその３倍であるから４２．９ＭＩＩｚや４０．５Ｍ
Ｈｚ程度が選択されることになる。

この例でば４０．５Ｍ１ｌｚのサンプリングレートとさ
れ、この４０．５ＭＨｚのクロック信号ＣＫＮがこのＡ
／Ｄ変換回路（３）に供給され、■サンプル当たり例え
ば８ビツトのデジタル信号に変換される。

この／１．　／　Ｄ変換退路（３）の出力デジタル信号
は速度変換回路（４）において同じ＜　４０．５ＭＨｚ
のクロック信号ＣＫＨによって標準のテレビジョン信号
の１フイ一ルド期間ＦＳ当たり、３フイ一ルド分がメモ
リに書き込まれる。これと同時にこの１フイ一ルド期間
ＦＳにその前に書き込まれていたデジタルビデオ信号が
十のクロックレート即ち通常の速度の場合の１３．５Ｍ
Ｈ２のクロック信号ＣＫｏによって３フイ一ルド分が並
列に３チヤンネルの信号として読み出される。そして並
列に読み出されたデジタルビデオ信号がそれぞれＤ／Ａ
変換回路（５１）、（５２）、（５３）においてアナロ
グビデオ信号に戻され、出力端子（６１）、（６２）、
（６３）に導出される。

この場合、速度変換回路（４）からの並列３チヤンネル
の各チャンネルの信号はフィールド単位で得られるもの
で、例えば１フイ一ルド期間ＦＳで読み出される３フイ
一ルド分の映像信号の１番目の１フイ一ルド分の映像信
号は第１チヤンネルの信号として出力端子（６１）に、
２番目の１フイ一ルド分の映像信号は第２チヤンネルの
信号として出力端子（６２）に、３番目の１フイ一ルド
分の映像信号は第３チヤンネルの信号として出力端子（
６３）に、それぞれ得られるようにされる。そして、各
チャンネルの信号はサンプリングレートが＋になされる
ので、通常の速度の映像信号となる。したがって、出力
端子（６１）、（６２）、（６３）にそれぞれ得られる
ビデオ信号は通常の走査速度のテレビカメラからのビデ
オ信号に全く等しい。ただし、この場合出力端子（６ｊ
）、（６２）、（６３）のそれぞれに得られる信号はテ
レビカメラ（１）からの高速ビデオ信号の３フイールド
おきの信号、即ち例えば出力端子（６１）に得られる信
号は第１フイールド目のビデオ信号の後は例えば第４フ
イールトロの信号が次に続きその（友、７フイールド目
、１０フイールド目というように高速ビデオ信号のフィ
ールド順序で言うと間欠的になっている。しかしビデオ
信号自体は通常のものと全く等しいものである。

こうして、第１図の回路によれば高速の走査速度のテレ
ビカメラで撮像して得たテレビジョン信号が速度変換さ
れて標準テレビジョン信号と同じ速度の信号が並列に得
られるごとになる。

したがって、この並列の各チ中ンネル毎の信号は、通常
の速度の信号を取り扱う場合と同様に処理することが可
能になる。

そして、この３チヤンネルの信号を次のような特殊なＶ
ＴＲによって例えばＳＭＰＴＥクイプＣフォーマットの
パターンを形成するように記録し、これをこのフォーマ
ットの記録テープを再生できる通常のＶＴＲで再生する
ことにより、高速現象をいわばスローモーションで再生
画像として視ることができる。

第２図はその特殊なＶＴＲの回転ヘッド装置の一例を示
すもので、３個の回転ヘッドＨ１、Ｈ２、Ｈ３が等角間
隔部ち１２Ｃ゛角間隔で取り付けられ、一方、テープ（
８）が案内ドラム（７）の周面に所足角度Ω状に巻き付
けられ、この３個のヘッドＨ１、Ｈ２、Ｈ３によって並
列３チヤンネルの映像信号を準じ記録するようにするこ
とができるようにされる。

この場合、この回転ヘッド装置を存するＶ　Ｔ　ＲはＳ
ＭＰＴＥタイプＣフォーマントの記録をなすように設計
されるため、回転ヘッドの回転速度は標準テレビジョン
信号の１フイールドにフき１回転の割合の速度とされ、
通常のＳＭＰＴＥタイプＣフォーマントの記録をなすＶ
ＴＲの場合と同じにされるが、テープ速度がこの場合３
倍にされる。そし′ζ、テープ速度を３倍としたことに
より　ＳＭＰＴＥクィブＣフォーマントの場合とはトラ
ンクのテープの長手方向に対する傾き角が異なることと
なる。これはテープ（８）をドラム（７）に斜めに巻き
付ける時の角度（いわゆるスチル角）を調整することに
よりＳＭＰＴＥタイプＣフォーマットのものに一致させ
ることができる。

このようにすれば第３図に示すようにヘッドＨ１によっ
て３本おきのトラックＴ１ｔ、Ｔｔ２、ＴＬ３・・・が
形成され、ヘッドＨ２によってその隣りの位置の３本お
きのトラックＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３・・・が形成され
、ヘッドＨ３によって残りの３本おきのトラックＴ３１
、Ｔ３２、Ｔａａ・・・が形成される。

この場合、テープ速度が３倍速であるからヘッドＨｔが
走査し始めてからヘッドＨ２が走査し始めるまでの間に
テープはＳＭＰＴＥタイプＣフォーマントの１トラック
分ずれることになる。つまり、記録トランクのピンチも
ＳＭＰＴＥタイプＣフォーマ・７トのものと同一となり
、完全にＳＭＰＴＥタイプＣフォーマットに一致する。

このようなＶＴＲによって、出力端子（６１）、（６２
）、（６３）に得られる各チャンネルの信号をＦＭ変調
した信号を、例えば端子（６１）に得られるビデオ信号
のＦＭ変調信号をヘッドＨ１により、端子（６２）に得
られるビデオ信号のＦＭ変調信号をヘッドＨ２により、
端子（６３）に得られるビデオ信号のＦＭ変調信号をヘ
ッドＨ３により、それぞれ記録するようにすれば順次そ
の１フイ一ルド分ずつの映像信号が各１本ずつのトラッ
クＴ　１１、Ｔ２１、Ｔ３１、Ｔよ２．１゛２２、Ｔ３
２・・・として記録されることになる。この場合、出力
端子（６１）、（６２）、（６３）に得られる信号−を
ＶＴＲに記録するにあたってはへソＦ角間隔分、即ぢ１
フイ一ルド期間ＦＳの奇の期間骨ずつずれるようにされ
る。

前述したように、このようにして記録したテープをＳＭ
ＰＴＥタイプＣフォーマットで記録されたテープを再生
できる（１個の回転ヘッドを用いる）通常のＶＴＲによ
って再生すれば、通常の場合の３倍の速度の画像が、速
度が音にされ゛ζ再生されることになり、いわゆる通常
速度に対するスローモーションの場合と同様にして高速
度現象を目で捉えられる画像として再現することができ
るものである。

なお、この例のようにテレビカメラ（１）における走査
速度を通常の走査速度のＮ倍速にする場合に、そのＮの
値を奇数にした場合には、各出力端子に得られる信号は
奇数フィールドＯ１偶数フィールドＥ、奇数フィールド
Ｏ１偶数フィールドＥと交互に続く信号となり、そのう
ちの１チヤンネルの信号をモニタすることにより通常の
速度のテレビカメラで撮像したのと同様の画像が得られ
ることになる。即ち、例えばテレビカメラ（１）の走査
速度を４倍速にした場合には、その高速のビデオ信号の
４フイ一ルド分毎に並列に出力信号を取り出すことにな
るため、第４図に示すようにある１フイ一ルド期間ＦＳ
において得られるビデオ信号が、例えば第１チヤンネル
が奇数フィールドＯであるとすると第２チヤンネルは偶
数フィールドＥ、第３チヤンネルは奇数フィールドＯ１
第４チャンネルは偶数フィールドＥとなり、次の１フイ
一ルド期間ＦＳにおいても同様に奇数０、偶数Ｅ、奇数
０、偶数Ｅとなるため第１チヤンネルのビデオ信号は常
に奇数フィールドＯ１第２チャンネルのビデオ信号は富
に偶数フィールドＥ・・・というような信号になり、各
チャンネルの信号としてはインターレースを考えた通常
のテレビジョン信号とは異なる態様の信号が得られてし
まう。これに対しこの例のような奇数倍例えば３倍速の
場合には、第５図に示すように、ある１フイ一ルド期間
ＦＳにおいて第１チヤンネルは奇数フィールドＯ１第２
チャンネルは偶数フィールドＥ、第３チヤンネルは奇数
フィールドＯとなり、次の１フイ一ルド期間ＦＳにおい
ては第１チヤンネルは偶数フィールドＥ、第２チヤンネ
ルは奇数フィールド０、第３チヤンネルは偶数フィール
ドＥというようになるため、各チャンネルには奇数０、
偶数Ｅ、奇数Ｏ，偶数Ｅと交互に並ぶ１ｌｌｌ當のイン
ターレースを考えたテレビジョン信号と同様のものが得
られる。

第１図の回路における速度変換回路（４）は具体的には
１フイ一ルド分の容量をもつフィールドメモリ回路が３
細膜けられ、これに順次高速ビデオ信号が書き込まれ、
またこの３個のフィールドメモリ回路より十のサンプリ
ングレートで、３チャンネル並列に読み出されるように
されるものである。

第６図は、この速度変換回路（４）の具体構成の一１列
で、３１固のフィールドメモリ　（１１１）　　（１１
２）（１１３）が設けられ、Ａ／Ｄ変換回路（３）より
の高速デジタルビデオ信号がこれらフィールドメモリ（
１，１１）、（１１２）、（１１３）に供給されている
。

そして、書き込みアドレス設定回路（１２）がらの書き
込めアドレス信号ＡＤｌ’ｂ　、　　ＡＤ會２．　　Ａ
聞３がそれぞれのフィールドメモリ　（ｌｈ）、（１１
２）、（１１３）に供給されるとともに、読み出しアド
レス設定回路（１３）からの読み出しアドレス信号へＤ
Ｒ１、ΔＤＲ２、ＡＤＲ３がそれぞれフィールドメモリ
　（ｌｌｘ　）、（１１２）、（１１３）に供給されて
いる。書き込みアドレス信号設定回路（１２）には４０
．５ＭＨｚの通常速度の３倍速のクロック信号ＣＫ。

が供給され、これにて通常速度の３倍速で変化する書き
込みアドレス信号ＡＤＷｔ〜へ腟３が形成される。一方
、読め出しアドレス設定回路（１３）には１３．５Ｍ１
ｌｚの通常速度のクロック信号ＣＫｏが供給され、通常
速度で変化するアドレス信号ＡＤＲｘ〜ＡＤＲ３が形成
される。これらフィールドメモリ（１１１）、　　（１
１２）、（１１３）のメモリアクセス動作は書き込みと
読み出しが時分割になされるもので、見かけ上、書き込
みと読み出しが同時にできるようになるものである。即
ぢ、第７図に示すように高速のデジタルビデオ信号ＤＶ
（第７図Ａ）が書き込みアドレス設定回路（１２）から
の居き込み信号によりフィールドメモリ　（１１１）、
（１１２）、（ｌｈ）に順次書き込まれるものであるが
、第７図Ｂ、Ｃ，Ｄから明らかなようにその書き込みタ
イミングは通常速度のテレビジョン信号の１フイ一ルド
期間ＦＳの十期間分ずつ遅れることになる。これは例え
ば１フイ一ルド期間ＦＳのうちの＋ずつの期間Ｆ１、Ｆ
２、Ｆ３毎にメモリ　（ｌｈ　）　　（１１２）　　（
１１３）を順次切り換えることによりなされ、書き込み
アドレス設定回路（１２）においては各十期間Ｆｘ　、
Ｆ２　、Ｆ３において同じアドレスを繰り返し設定する
ことになる。したがって、アドレス信号ＡＤＷｔ　、　
　ＡＤＷ２及びへ叶３は同じものであるから共通でもよ
い。そして、第７図ＥＳＣ，Ｄに示すように期間ＦＳの
初めの前期間Ｆ１においてはフィールドメモリ　（ｌｂ
　）に直達テレビジョン信号の奇数フィールドの信号０
１が書き込まれ、次の前期間Ｆ２においては高速ビデオ
信号の偶数フィールドの信号Ｅ１がフィールドメモリ　
　（１１２）に偶き込まれ、更に次の十期間Ｆ３におい
ζばフィールドメモリ（ｌｈ）に高速ビデオ信号の次の
奇数フィールドのビデオ信号０２が書き込まれ、以下こ
れが順次繰り返されるごとになる。

そして、高速ビデオ信号の書き込みと同時にその書き込
まれた信号が即座に各フィールドメモリから十の速度で
順次読み出されることになる。したがって、読み出しア
ドレス設定回路（１３）からの各フィールドメモリ　（
ｌｌｘ　）　　（１１２）　　（ｌ１３）に供給される
読み出しアドレス信号ＡＤＴｏ　、　　ΔＤＲ２＋ΔＤ
Ｒ３は同じアドレスデータが期間ＦＳの奇の期間分ずつ
順次ずれて供給されることになる。従って第７図Ｅ、Ｆ
、Ｇに示ずようにフィールドメモリ　（ｌｈ　）、（１
１２）、（１１３）から読み出された信号はそれぞれ＋
ＦＳの期間ずつずれた状態で得られることになる。そし
てこれが出力端子（６１）、（６２）、（６３）に得ら
れるものである。

前述したように、第２図に示すような回転ヘッド装置を
有するＶＴＲで３チャンネル分の映像信号を記録する場
合にはそれぞれ１チヤンネルあたり十ＦＳの期間分ずつ
ずれた状態で記録する必要があるが、この第６図の例の
ような速度変換回路（４）を用いれば他に特別に遅延用
のバッツァメモリを用いることなく、そのまま記録する
ことが可能になるものである。

なお、フィールドメモリ　（ｌ１１）、（１１２）、（
１１３）のアクセスタイムが遅い場合には一デジタル信
号の書き込み時及び読み出し時においてシリアル−パラ
レル変換及びパラレル−シリアル変換等の処理を必要と
することは一般の場合と同様である。

第８図は速度変換回路（４）の他の具体的構成例である
。この例の場合には、フィールドメモリ　（ｌｂ　）（
１１２）　　（１１３）において速度変換をなすのでは
なく、１水平ライン分のビデオ信号を記憶するだけの容
量を有するラインメモリにより速度変換を行なうもので
ある。すなわぢ、ラインメモリは少なくとも３１１Ｍ設
けられ、その３　（１＆Ｉのラインメモリに高速のサン
プリングレートでＡ／Ｄ変換回路（３）からの高速デジ
タルビデオ信号が書き込まれ、それが通常速度のサンプ
リングレートで３ライン並列に読み出されることにより
速度変換がなされるものである。そして、この例では、
特にメモリの速度を考慮して３サンプル毎に並列にメモ
リに書き込むようにするものである。

この例の場合には、通を刊速度の場合のサンプリング周
波数を１３．５ＭＨｚとして３倍速のサンプリングレー
トを４０．５ＭＨｚ　Ｌ、たことに意味が生じる。即ち
、この例の場合のＡ／Ｄ変換のサンプリング周波数の決
定条件を考えると、水平走査周波数ｆＨはＮＴＳＣ方式
の場合は１５．７５ｋＨｚ、　Ｐ　Ａ　Ｌ方式の場合は
１５．６２５ｋＨｚであって、これらの公倍数であるこ
とが望ましい。なぜならＮ　Ｔ　Ｓ　Ｃ方式だけでなく
ＰＡＬ方式にもそのまま適応できるからである。また有
効画面における１水平ライン当りのクロック数がＰＡＬ
方式の場合とＮＴＳＣ方式の場合において同程度である
ことが望ましい。さらに、この例の場合のように、３倍
速で、３サンプル毎に処理し、且つ、１水平期間毎に３
ライン分並列に出力するようにする場合には、１水平ラ
イン当りのクロック数が３の倍数であることが望ましい
。

以上の条件を満足するサンプリング周波数は、通常速度
の場合は１３．５ＭＨｚで、ＮＴＳＣ方式の信号の１水
平ライン当たり　８５８サンプル、ＰＡＬ方式の信号の
１水平ライン当たり　８６４サンプルとなり、上記の条
件をすべて満足するものである。したがりて、通常速度
に対して１３．５Ｍ１ｌｚ及び３倍速に対して４０．５
ＭＨｚと、サンプリング周波数を選定することはＮＴＳ
Ｃ方式の信号だけでなく　ＰＡＬ方式の信号を考慮した
場合に卵重に有益なものである。

次に、第８図例の構成について説明する。Ａ／Ｄ変換回
路（３）の出力信号は、４０．５ＭＩＩｚのクロック信
号ＣＫＨによって駆動されるシフトレジスタ（２１）に
おいて３サンプル並列の信号に変換される。即ぢ、゛３
サンプル毎にシフトレジスタ（２Ｉ）にＡ／Ｄ変換回路
（３１）の出力デジタル信号が取り込まれ、これが１３
．５Ｍ１ｌｚのクロック信号ＣＫＯによってランチ回路
（２２）に３サンプル並列の状態でラッチされ、その３
サンプル毎の信号がラインメモリに書き込まれる。

前述もしたようにこの例では３水平ライン分並列に出力
信号を得るので、原理的にはラインメモリは３（ＩＮで
よいが、水平ライン毎の信号として出力信号が得られる
ことを利用してライン毎の信号として必要な処理、例え
ばテレビカメラから得られたビデオ信号の高域成分を強
調して画像の輪郭を鮮鋭にすることができるように特に
考慮されている。

このためラインメモリは６１１１ｄ設けられる。そして
ラッチ回路（２２）からの３サンプル並列の信号はこれ
ら６１１Ｍのラインメモリ　（２３１）　　（２３２）
　　・・・　（２３ｓ　）に順次書き込まれる。即ち、
６個のラインメモリ　（２３１）、（２３２）　、・・
・　（２３ｅ）に３サンプル並列で、したがって　１３
．５ＭＨｚのクロック信号ＣＫ、のタイミングでラッチ
回路（２２）の出力が１水平ライン分ずつ書き込まれる
ものであるが、通常のテレビジョン信号の１水平走査期
間Ｈ３の奇の初めの期間ＨΔにおいてはラインメモリ　
（２３１）に、次の＋Ｈ３の期間ＨＢにおい゛ζライン
メモリ　（２３２）に、その次の＋ＨＳの期間Ｈｃにラ
インメモリ　（２３３）に、・・・というようにし°ζ
順次ランチ回路（２２）の出方が高速ビデオ信号の１ラ
イン分ずつ６本のラインメモリ　（２３１）〜（２３ｓ
）に書き込まれる。この状態を第９図に示す。

この６本のラインメモリ　（２３１）〜（２３ｇ）に書
き込まれた信号はセレクタ（２４）において連続する５
ライン分の信号が選択されて取り出され、これが３ライ
ン並列の状態で取り出す場合の、その３ラインの各ライ
ンについての高域強調回路としてのイメージエンハンサ
（２５１）、（２５２）、（２５３）に供給される。こ
れと同時にこのセレクタ（２４）の出力の連続する５ラ
インＬｏ、Ｌｉ。

Ｌ２．Ｌ３．Ｌ４の信号３０．Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３゜Ｓ４
の内の特定の３ラインの信号ＳＬ、Ｓ２゜Ｓ３がイメー
ジエンハンサ（２！Ｉｎ　）　　（２５２）　　（２５
３）における遅延両を考慮した遅延回路（２６１）、（
２６２）、（２６３）を通し、また、後述するように水
平方向の高域強調信号の加算回路（２７ｚ）（２７２）
　　（２７３）及び垂直方向の高域強調信号の加算回路
（２８＋、　）　　（２８２）　　（２８３）を通じて
、フィールドメモリ　（ｌｂ）、（１１２）、（ｌｌｉ
　）に供給される。この場合、セレクタ（２４）よす得
られる信号が５ライン分とされるのはイメージエンハン
サ（２５１）　　（２５２）　　（２５３）において垂
直方向の高域強＃Ｉ！ｊ信号を得る場合には後述するよ
うに、高域強調ずべきラインの前のラインと後のライン
の信号が必要であるため、出力として取り出す３ライン
の信号に対して１つ前のラインと、１つ後のラインの信
号を読み出す必要があるからである。

ラインメモリが６個というのは、読め出しと書き込みに
当ってメモリアクセスが確実にできるような最小限の場
合である。原理的には、ラインメモリは８個必要となる
が、読み出しと書き込みを前述のように１メモリアクセ
スを書き込み期間と読み出し期間とで時分割に行なうこ
とにより６本にすることができるわけである。セレクタ
（２４）におけるラインメモリの選択は、例えば、ｒ　
ｌ　Ｊｒ２Ｊ　　ｒ３Ｊの水平ラインの情報を取り出す
ときはラインメモリ　Ｃ２３ｘ）〜（２３６）が選択さ
れて、第９図に示すようにその５つのラインメモリ　（
２３１）〜（２３６）より５ライン分の信号が並列に読
み出され、次にｒ４Ｊ　　ｒ５Ｊ　　ｒ６Ｊの水平ライ
ンの情報を取り出すときはラインメモリ　（２３４）　
　（２３Ｇ　）（２３ｏ　）　　（２３ｚ　）　　（２
３２）が選択され、以下、必要な５ライン分の信号が得
られるラインメモリが選択されるようにされる。これは
、予め選択すべきラインをプログラムしておくことによ
り容易に実現できる。

そして、この高域強調のなされた信号が前述の例と同様
にして＋ＦＳの期間骨ずつずれた状態でフィールドメモ
リ　（Ｉｂ）、　（１１２）、　（１１３）から順次読
み出されるようになる。

即ち、並列３ライン分のデータは１３．５ＭＩＩｚのク
ロックレートで、書き込みアドレス設定回路（１２’）
からの書き込みアドレス信号ＡＤＷ１’　、　　ＡＤＨ
２’　。

ＡＤＷｘ’により３ライン並列の状態で順次高速ビデオ
信号の１フイ一ルド分ずつ書き込まれる。即ち、第１０
図に示すように３ラインメモリ　（２３２）　　（２３
３）（２３４）からの水平ラインＬユ、Ｌ２　、Ｌ３の
信号３１　、Ｓ２．３３が１３．５ＭＩＩｚのクロック
レートで同時にフィールドメモリ　（ｌｌｘ　）　　（
１１２）　　（市）の所定アドレス位置に順次書き込ま
れるもので、この場合、書き込みアドレスはその上位２
ビ・ノドがラインのアドレスを示し、下位ビ・ノドがそ
のライン内のどのサンプル位置を示すかの信号とされる
。第１０図に示すメモリの記憶内容は、図上１つのセク
ションが１ライン分の容量に相当するものである。前述
と同様に読み出しも同時に行なわれるわけであるが、書
き込みは３ライン並列に同＋＋ｙに書き込まれるのに対
し、読み出しは１ライン１′つ順次上しい順序でなされ
るものである。次Ｇここの読み出し時に＋ＦＳの期間分
ずつずれて出力される状態を以］説明することにする。

第１０図Ａはフィールドメモリ　（ｌｈ）の内容を示し
、同図Ｂはフィールドメモリ　（１１２）　、同図Ｃは
フィールドメモリ　（１１３）の内容を、それぞれ示し
ている。今、高速ビデオ信号の第１フイールド目の情報
を第１のフィールドメモリ　（ｌｂ　）に書き終った段
階では、この第１あフィールドメモリ　（ｌ１１）の読
み出しは、その８７．５ライン分まで進んでいることに
なる。そして、同速ビデオ信号の第２フイールド目の情
報を第２フイールドメモリ　（１１２）に書き終った段
階では第１フイールドメモリ　（ｌｌｚ　）の読み出し
は１７５ラインまで進むと共に、第２フイールドメモリ
゛（１１２）の読み出しが８７ライン（第２フイールド
は偶数フィールドであるためその頭の部分の１１１は０
．５水平期間分の信号しかないため）まで進むごとにな
る。そして、高速ビデオ信号の第３フイールド目の情報
を第３フイールドメモリ　（１１３）に書き終った段階
では第１フイールドメモリ　（ｌ１１）の読み出しは２
６２．５ラインまで進み、第２フイールドメモリ（１１
２）の読み出しは１７４．５ラインまで進め、第３フイ
ールドメモリ　（１１３）の読み出しは８７．５ライン
まで進む。以下同様にして書き込み、読み出しが行なわ
れ、３つのフィールドメモリ　（ｌ１１）（１１２）　
　（１１３）の出力には＋ＦＳの期間分ずつずれた状態
の信号が得られる。ところでこの場合、第１１図からも
明らかなように１フイ一ルド分の信号は２６２．５水平
ラインで、３で割り切れないから、書き込み時に厳格に
＋ＦＳの期間分ずつフィールドメモリ　（ｌ１１）　　
（１１２）　　（ｌｌｉ　）を切り換えてしまうと３ラ
イン並列のデータが止しくフィールドメモリ　（ｌ１１
）　　（１１２）　　（１１３）に書き込めないことに
なってしまう。このことを考慮して実際的には第１、第
２及び第３のフィールドメモリ（ｌｌｘ　）　　（１１
２）　　（１１３）への吉き込みはそれぞれ３ラインの
デジタルデータが並列に正しく取り込まれるように＋Ｆ
Ｓの期間分よりも若干長くされ、第１１図に示すように
奇数フィールドから偶数フィールドに変わる時はその書
き込み期間が２個のメモリに亘って重なるようにされる
。即ち、同じデータが２１１１ｊのメモリに書き込まれ
るようにされる。このよう輪ずれば１ライン分のデータ
が２個のフィールドメモリに分けられて書き込まれてし
まうような事態が防げることになる。勿論テープ上の記
録トランクとしても信号が車なって記録されることにな
るが、この重なる期間は垂直帰線期間であり、何等信号
処理的には影響はないものである。この例の場合のオー
バラップ期間は、例えば相互に１．５水平ライン期間合
計３水平ライン期間とされている。

次にイメージエンハンサ（２５ｚ）、（２５２）、（２
５３）の具体的構成について説明する。

第１２図はその一例、でセレクタ（２４）からの連続す
る５ラインＬＯ，ＬＬ、Ｌ２．Ｌ３．Ｌ４の信号Ｓｏ、
３１，３２．Ｓ３．Ｓ４がそれぞれレベル調整回路（３
０ｏ）、（３０１）、（３０２）、（３０３）、（３０
４）を通じて所定レベルに調整された後、出力として得
べき３ラインＬ１．Ｌ２゜Ｌ３の信号のうちの最初のラ
インＬ１の信号Ｓ１についてのイメージエンハンサ（２
５１）にはその前のラインＬｏとそのラインＬ１とその
後のラインＬ２の信号Ｓ　ｏ　＋　　３１１３２が供給
され、また次のラインＬ２の信号ｓ２についてのイメー
ジエンハンサ（２５２）に　は同様にしてラインＬ□。

Ｌ２．Ｌ３の信号Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３が供給され、更に３
ラインの最後のラインＬ３の信号ｓ３についてのイメー
ジエンハンサ（２５３）には同様にしてライフＬ２　、
Ｌ３　、Ｌ４の信号３２，３３．３４がそれぞれ供給さ
れる。つまり、出方として得べきラインについてのエン
ハンサにその前後のラインの信号が供給されるものであ
る。これらイメージエンハンサ（２５１）、（２５２）
、（２５３）の構成は同しものであるので、説明の簡単
なため、ここでば３ラインの最初のラインＬ、の信号に
ついてのイメージエンハンサ（２５１）の構成のめを説
明し、他は省略する。

即ち、このイメージエンハンサ（２５１）においては、
先ず、垂直方向の鮮鋭度を上げるため信号ＩＶを得る回
路にこれら３ライン分の信号が供給されて次のような処
理がなされる。即ぢラインＬ。

の信号Ｓｏ　　（第１３図Ａ）とラインＬ２の信号ｓ２
（第１３図Ｂ）が加算回路（３１）に供給されてｓ１十
８２なる合成信号が得られる。この合成信号はレヘルｇ
整ｒｆＭｆｔｌｒ　（３２）に供給されて十にレベル減
衰され、第１３図Ｃに示すような信号ＳＮがこれより得
られる。そして、このレベル調整回路（３２）の出力信
号ＳＭとラインＬ１の信号３１　　（同図Ｄ）が減算回
路（３３）において減算され、これよりズ除去回路（３
４）を通じてレベル調整回路（３５）に供給され所定の
垂直方向の輪郭強調信号ＩＶ（同図Ｅ）がこれより得ら
れ、これが遅延回路（２６ｚ　）を通じたラインＬ１の
信号に対して加算回路（２８ｘ）において加えられる。

ここで、ノイズ除去回路（３４）は第１３図Ｅに示すよ
うに信号ＩＶのベース部分にのっているノイズを除去す
るためのもので、いわゆるベースクリップ回路である。

レベル調整回路（３２）がらの信Ｊｆ４−８Ｍとライン
Ｌ１の情報信号ｓ１は、また、加算回路（３６）にＬＯ
＋Ｌ２ おいて加算され、これより□＋Ｌ１ なる信号が得られ、これがレベル調整回路（３７）にお
いてさらに十にレベル減衰される。この信号はラインＬ
ｘの信号Ｓ工とその前後の信号５ｏｎ３２による平均値
補間の信号、つまりラインＬ１の位置にあるべき信号の
合成信号であってラインＬ１の信号と見なせる。このレ
ベル調整回路（３７）からのラインＬ１の信号は水平方
向の輪郭強調信号ｉＨを得る回路（４０）に供給される
。この水平方向の輪郭強調信号ＩＨを得る回路（４０）
は垂直方向のそれと同様にして輪郭強調信号１．が形成
されるもので、レベル調整回路（３７）の出力信号が、
設定された所定時間（１水平走査期間よりも十分小さい
微小時間）τの遅延回路（４１）及び同じ時間τの遅延
回路（４２）を通じて２τ遅らされた信号が加算回路（
４３）に供給されてレベル調整回路（３７）からの信号
と加算され、それがレベル調整回路（４４）において十
減衰される。また、遅延回路（４１）によってτだけ遅
らされた信号からレベル調整回路（３７）の出力信号が
減算回路（４５）において減算され、これより第１３図
Ｅに示したのと同様の信号が得られる。そしてこれが垂
直方向の強調信号Ｉｖと同様にノイズ除去回路（４６）
を通じ、レベル調整回路（４７）を通じて、遅延回路（
２６１）を通じたラインＬ１の信号Ｓ１に加算回路（２
７１）において加算される。

こうして得られた垂直、水平の両方向の輪郭強調信号が
加算された状態の信号が前述のようにフィールドメモリ
　（ｌｈ　）に書き込まれるものである。ラインＬ２及
びＬ３の信ｑｓ２及びＳ３についてのイメージエンハン
サ（２５２）及び（２５ｉ）も全く同様であって、フィ
ールドメモリ　（１１，２）及び（１１３）には輪郭強
調された信号が供給されていることになる。

この例のように、速度変換にあたってフィールドメモリ
を用いるだけでなく、その前段においてラインメモリを
設け、このラインメモリにおいて予め速度変換を行なっ
ておくようにすることによりライン毎の信号が得られる
ので、ライン毎に必要な処理がこの速度変換と同時に容
易に行なうことができるものである。しかも、それはデ
ジタル信号の状態で行えるので非常に信号の処理かじゃ
ずいという利益がある。

以上はテレビカメラ（１）として走査速度が３倍のもの
を用いた場合の例であるが、走査速度は３倍に限らず、
前述のような並列信号として奇数、偶数フィールドが交
互になるようにすることを考慮すれば、奇数倍速の走査
速度のテレビカメラを用いることが可能である。

第１４図の例はテレビカメラが３倍速と５倍速の走査速
度に切り換えることができるものを用いた場合の例であ
る。

この例の場合には、前述の説明からも明らかなようにテ
レビカメラの走査速度を３倍速または５倍速で動作させ
るのと同期して各種のタイミング信号をそれに応じて切
り換える必要がある。即ぢ、第１４図に示すようにテレ
ビカメラ（１）を３倍速と５倍速の走査速度に切り換え
るための切換スイッチ（５１）が設けられ、これにより
３倍連用及び５倍連用のカメラ用タイミング信号ｔ３及
びｔ６が切り換えられるようにする。また、カメラ出力
はスイッチ回路（５２）を通じて３倍連用のローパスフ
ィルタ（２Ａ）と５倍連用のローパスフィルタ（２Ｂ）
にカメラ（１）の走査速度の切り換えに応じて切り換え
られる。さらに、Ａ／Ｄ変換回路（３）のサンプリング
クロック信号もスイッチ回路（５３）により速度切り換
えに応じて３倍連用のクロックＣＬと５倍連用のクロッ
クＣＫｓに切り換えられる。速度変換回路（４）におけ
る書き込みクロックはスイッチ回路（５４）により、ま
たアドレス信号もセレクタ（５５）により３倍速用アド
レス信号３と５倍連用のアドレスＡＤｓに切り換えられ
る。この場合、通電速度の読み出しクロックＣＫｏは当
然のことながら切り換える必要はない。

速度変換回路（４）の出力はこの例では５個のＤ／Ａ変
換回路（５ｚ　）　　（５２）　　（５３）　　（５４
）（５５）に供給されるようにされるが、３倍速の時に
はその内の３個のＤ／Ａ変換回路（５１）（５２）　　
（５３）が用いられるようにされている。

この例によれば３倍速のものと５倍速のものを１個のハ
ードウェアをもって実現することが可能となる。したが
って、５倍連用のシステムが別に必要とならず、非常に
便利である。

発明の効果 以上のようにして、この発明によれば標準テレビジョン
信号の走査速度のＮ倍の走査速度のテレビカメラよりの
高速ビデオ信号を、通常の、即ちｉｆテレビジョン信号
と等しい速度の信号として取り出すことができる。した
がって、この高速の信号の処理は標準のテレビジョン信
号と全く同様に扱うことができるので、冒頭で述べたよ
うな従来の高速の信号を取り扱う場合に生じる欠点は全
く生じない。

また、この発明においては、Ｎ倍速のビデオ信号の速度
を寿にするのと同時にＮチャンネル並列にフィールド単
位で取り出すようにするので、各チャンネルの信号を見
ると通常の標準方式のテレビジョン信号と全く同じ状態
の信号が得られ、各チャンネルの信号をそれぞれモニタ
で視れば通常の画像がそのまま得られるものとなる。

また、これらＮチャンネル並列のビデオ信号を図の例の
ような特殊のＶＴＲによって所定のＳＭＰＴＥタイプＣ
フォーマットの記録をなすようにすれば、その記録信号
を通常のＳＭＰＴＨタイプＣフォーマントの記録テープ
を再生するＶＴＲにより再生することにより高速現象を
ゆっくりした状態で即ちスローモーションの状態で視る
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の原理的構成を説明するための系統図
、第２図及び第３図はこの発明により得られた信号を記
録するＶＴＲの一例を説明するための図、第４図及び第
５図はＮチャンネル並列の出力ビデオ信号のフィールド
の連続性を説明するための図、第６図はこの説明の要部
の一例の系統図、第７図はその説明のための図、第８図
はこの発明の要部の他の例の系統図、第９図、第１０図
及び第１１図はその説明のための図、第１２図は第８図
の例の一部の回路の一例の系統図、第１３図は第１２図
の回路の説明のための波形図、第１４図はこの発明の他
の例の系統図である。 （１）は走査速度高速のテレビカメラ、（３）は−λ／
Ｄ変換回路、（４）はメモリを有する速度変換回路、（
５］）〜（５３）はＤ／Ａ変換回路である。 第６図 ４ 特開昭５９１２２１８１３（１２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走査速度が標準走査速度のＮ　（Ｎは２以上の整数）倍
   のテレビカメラと、このテレビカメラよりの映像信号を
   高速のサンプリングレートでＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換
   回路と、このＡ／Ｄ変換回路の出力デジタル信号を速度
   変換するためのメモリと、このメモリの出力信号をＤ／
   Ａ変換するＤ／Ａ変換回路とを有し、上記Ａ／Ｄ変換回
   路の出力デジタル信号は上記高速のサンプリングレート
   の状態で上記メモリに書き込まれ、このメモリからの読
   み出し時に上記サンプリングレートが青にされるととも
   にこのメモリから出力がＮチャンネル並列に読み出され
   ることにより、上記メモリの出力にＮチャンネルの標準
   走査速度の並列デジタルビデオ信号がフィールド単位で
   得られるようにしたビデオ信号発生装置。