JPWO2003088659A1

JPWO2003088659A1 - 記録再生装置

Info

Publication number: JPWO2003088659A1
Application number: JP2003585434A
Authority: JP
Inventors: 和田　学明; 学明和田; 福島　保; 保福島; 勝行田口
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2005-08-25
Also published as: CN1647520A; EP1496698A1; CN100384247C; WO2003088659A1; KR20050000509A; KR100896373B1; US20050089313A1

Abstract

飛越走査のスローモーション映像に使用される撮像装置において、従来、スローモーション映像が垂直の位相ずれや時間的に不連続になるといった課題があった。順次走査撮像手段１によって、光入力１００により撮像され、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームが順次走査撮像手段１から出力された順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積手段２と、再生されたｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換手段３とを備え、飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力される。

Description

技術分野
本発明は、スローモーション映像を得るための撮像装置、特に高精細のスローモーション映像を得るための撮像装置に関する。
背景技術
近年スポーツ番組などのテレビ放送ではスローモーション映像が多用されている。これは、技術的には、激しい動きをゆっくり見せることにより、人間の視覚として応答の悪い時間軸方向の高い周波成分を低く変換して視覚的に認識しやすくしているのである。
一方、放送に用いられる映像フォーマットとして、従来のＮＴＳＣ方式に加え、近年ではより高精細な映像フォーマットも登場し、高精細映像での番組制作も行なわれている。これに伴ない、高精細でのスローモーション映像を撮像する装置に対する要望も高まってきている。
このような中、従来スローモーション映像を得るための撮像装置は、１９９６年テレビジョン学会年次大会「３倍速スローモーションカメラの開発」に記載されたものや、特開２０００−１０６６４２号公報に記載されたものが知られている。
なお、１９９６年テレビジョン学会年次大会「３倍速スローモーションカメラの開発」と特開２０００−１０６６４２号公報の文献との全ての開示は、そっくりそのまま引用する（参照する）ことにより、ここに一体化する。
以下、特開２０００−１０６６４２号公報記載の従来の撮像装置について説明する。
図２に特開２０００−１０６６４２号公報記載の従来の撮像装置の構造を示す。２００は光入力であり、２０１は被写体の撮像を行うＣＣＤイメージセンサであり、２０２はＣＣＤイメージセンサ２０１からの撮像信号から相関二重サンプリング法を用いてノイズ成分を除去すると共に、これを適当な利得で増幅して出力するＣＤＳ／ＡＧＣ回路であり、２０３はＣＤＳ／ＡＧＣ回路２０２出力をデジタルに変換するＡＤＣ回路であり、２０４はＡＤＣ回路２０３出力を所定のビデオ処理をするデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）であり、２０５は装置全体を制御する制御部であり、２０６はＤＳＰ２０４出力の映像信号を一旦記憶するメモリであり、２０７はＤＳＰ２０４出力の映像信号をビデオテープに記録し再生するＶＴＲであり、２０８は記録時にはＤＳＰ２０４からの映像信号を選択して出力し、再生時にはＶＴＲ２０７より再生された映像信号を選択して出力する切り替えスイッチであり、２０９はメモリ２０６の書き込みと読み出し制御を行うメモリ制御回路であり、２１０は切り替えスイッチ２０８出力に応じた映像信号を表示する表示部であり、２１１は外部出力端子である。
以上のように構成された従来の撮像装置においてその動作を説明する。
ＣＣＤイメージセンサ２０１は光電変換素子を多数格子状に配列してなる撮像部を有し、各光電変換素子が受光によって蓄積した電荷を電気信号として出力する。ＣＣＤイメージセンサ２０１からの各光電変換素子の読み出しは１フィールド期間内に複数回読み出している。
以下３倍速撮像の例についてＶＴＲ記録時の動作について説明する。
先ず、制御部２０５は、通常の３倍の速さで各光電変換素子の電荷を読み出すように、１／１８０秒の間隔で、読み出し制御信号を各光電変換素子に供給する。これにより、光電変換素子に蓄積された電荷が、１／１８０秒の間隔で読み出されることとなる。
ＣＤＳ／ＡＧＣ２０２は、ＣＣＤイメージセンサ２０１からの撮像信号が供給されると、この撮像信号にいわゆる相関二重サンプリング法に基づくノイズ除去処理を施してリセットノイズ等を除去し、これを適当な利得で増幅してＡＤＣ２０３に供給する。このＣＤＳ／ＡＧＣ２０２からの出力は、ＡＤＣ２０３によってデジタル信号に変換される。
ＤＳＰ２０４は、補色系の色フィルタアレイにより得られた撮像信号に基づいて色分離（ＲＧＢ）を行い、この撮像信号に対して所定のビデオプロセス処理等を施し、これを切り替えスイッチ２０８に供給する。この切り替えスイッチ２０８は、撮像時（記録時）には、ＤＳＰ２０４出力を選択するように切り替え制御されている。このため、ＤＳＰ２０４からの映像信号は、この切り替えスイッチ２０８を介して各フィールド毎にメモリ制御回路２０９に供給される。
メモリ制御回路２０９は、この切り替えスイッチ２０８を介して供給された映像信号をメモリ２０６に一旦記憶制御し、これを各フィールド毎に通常の記録レートで読み出してＶＴＲ２０７に供給する。これにより、ＶＴＲ２０７において、所望の被写体の画像を各フィールド毎にビデオテープに記録することができる。
ＶＴＲ２０７では、１フィールド内に複数の画像を記録する。本従来例では、１フィールド期間内に３回光電変換素子の電荷を読み出すため、ＶＴＲ２０７では、図３に示すように、１フィールド内に上下方向に３枚の画像が記録される。
また、ＶＴＲ２０７に画像を記録する際に、１フィールド期間内に何枚の画像が存在するかについての識別信号も併せて記録する。従来例では、１フィールド期間内に３枚の画像が存在するため、ｎ＝３として識別信号が記録される。さらに、この識別信号には、１フィールド内に存在するｎ枚の画像がフィールド内においてどの位置にどのような順で記録されているかの表示位置に関する情報も含まれる。すなわち、従来例では、３枚の画像が、上から順に時系列に従って記録されているといった表示位置情報が、識別信号として記録される。
次に、このように記録された撮像信号の再生動作について説明する。
先ず、制御部２０５はＶＴＲ２０７を再生制御する。ＶＴＲ２０７は、映像信号を各フィールド毎にビデオテープから再生し、この再生信号を切り替えスイッチ２０８に供給する。なお、この再生信号を再生するとき、映像信号とともにスロー再生の際に使用される前記識別信号も再生される。
切り替えスイッチ２０８は、再生時には、ＶＴＲ２０７再生信号を選択するように切り替え制御されている。このため、ＶＴＲ２０７からの再生信号は、この切り替えスイッチ２０８及びメモリ制御回路２０９を介して各フィールド毎に表示部２１０及び外部出力端子２１１に供給される。
これにより、記録された映像を前記表示部２１０に表示することができ、また、外部出力端子２１１に例えばテレビジョン受像器等のモニタ装置が接続されている場合には、このモニタ装置に記録された画像を表示することができる。
そして、ビデオテープに記録された画像をスローで再生する場合は、以下のように行われる。
先ず、この再生信号をＶＴＲ２０７によって読み出し再生し、順次メモリ２０６に一旦記憶させる。この再生信号の読み出しの際に、識別信号も読み出されている。
次いで、この記憶された再生信号を、メモリ制御回路２０９において識別信号に応じて時系列順に並べ替え、図４に示すように、表示部２１０には、各画像が１フィールド期間に１枚ずつ表示されるようにする。このときの再生速度は、識別信号が有するｎ＝３の値に基づいて、１／（ｎ×ｍ）となる。なお、このｍの値は、操作者が任意に入力することができる。
すなわち、従来例においては、識別信号によってｎの値が定まり、操作者の選択によってｍの値が定まり、これらの結果、スロー再生の速度が決定される。例えば、操作者がｍ＝１と選択した場合には、１／３スローとなり、ｍ＝２と選択した場合には、１／６スローとなる。また、かかるメモリ制御回路２０９での画像の並び替えは、識別信号に含まれる画像の表示位置情報に基づいて行われる。本従来例においては、３枚の画像が１フィールド内に上から順に時系列に従って記録されていることから、メモリ制御回路２０９では、メモリ２０６に記憶されたｎ枚の画像を、上から順に読み出し、表示部２１０に表示させる。
かかる再生動作時のタイムチャートを図５に示す。なお、同図（ａ）は３倍速で録画したものを、操作者が「ｍ＝１」を選択することによって１／３スローで再生する場合について説明するものであり、（ｂ）は、操作者が「ｍ＝２」を選択することによって１／６スローで再生する場合について説明するものである。
図５に示すように、ＶＴＲ（録画）では、垂直同期信号ＶＤの信号間すなわち１フィールド期間内に３枚の画像を含む映像信号が記録されている。具体的には、最初の１フィールドに「Ａ，Ｂ，Ｃ」の画像が記録され、次のフィールドには「Ｄ，Ｅ，Ｆ」の画像が記録されている。
そして、この映像信号を再生する場合には、ＶＴＲ（再生）に示すように、最初のフィールドにおいて、通常のレートで先ず上記Ａ〜Ｃの画像を読み出す。これらの画像はメモリ２０６に記憶されるとともに、識別信号に基づいて、メモリ制御回路２０９において並び替えられ、これら３枚の画像は（ｎ×ｍ）回、すなわち３回ずつ繰り返して表示部２１０に送出される。
すなわち、本従来例においてはｎの値は３であり、操作者が「ｍ＝１」を選択していることから、１／（３×１）のスロー再生が行われることとなり、具体的には、図５（ａ）のＶＴＲ（再生）に示すように、「Ａ，Ｂ，Ｃ」の３枚の画像を３フィールドにわたって３回繰り返して表示部２１０に送出する。
そして、表示部２１０では、第１フィールドにおいては「Ａ」の画像のみを表示し、第２フィールドにおいては「Ｂ」の画像のみを表示し、第３フィールドにおいては「Ｃ」の画像のみを表示する。この結果、各画像が１フィールド毎に１枚ずつ、ｍ回すなわち１回だけ表示される。
一方、選択者がｍ＝２を選択することによって１／６スローで再生する場合には、図５（ｂ）に示すように、１フィールド期間に３枚存在する画像Ａ〜ＣをＶＴＲ２０７から読み出し、メモリ２０６に記憶するとともに、識別信号に基づいて、メモリ制御回路２０９において並び替え、図中ＶＴＲ（再生）に示すように、１フィールド期間毎に、（３×２）の回数、すなわち６回繰り返して表示部２１０に送出する。
そして、表示部２１０では、第１、２フィールドにおいては「Ａ」の画像のみを表示し、第３、４フィールドにおいては「Ｂ」の画像のみを表示し、第５、６フィールドにおいては「Ｃ」の画像のみを表示する。この結果、各画像が１フィールド毎に１枚ずつ、ｍ回すなわち２回繰り返して表示されることとなる。
以上のように従来例では通常１／６０秒で１フィールド分の映像を光電変換すべきところを３倍速である１／１８０秒で光電変換し、メモリやＶＴＲを用いて時間軸変換してスロー映像を得ている。
従来例のような３倍速撮像の撮像装置では、１／１８０秒で１フィールド分の画素の光電変換素子からの読み出しを行わなければならない。また、２倍速撮像としても１／１２０秒で光電変換素子からの読み出しを行わなければならない。しかしながら、有効画面が水平１９２０画素、垂直１０８０画素、飛越走査、フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの映像フォーマットに対応した高精細映像ＣＣＤイメージセンサでは、その動作速度の問題から２倍速動作や３倍速動作が困難とされている。すなわち素子の動作速度の限界から高精細映像の高速撮像ができないという問題を有していた。
また、飛越走査フォーマットの映像を出力とし、映像を表示させる場合には、従来の撮像装置では垂直方向にずれた画を出力するという問題を有していた。例えば図５（ｂ）の動作であれば、第１、２フィールドにおいて「Ａ」を再生モニターに出力しているが、飛越走査の第１、２フィールドでは走査線が垂直方向にずれているため垂直方向にずれた画を表示することになる。この問題は、映像を撮像する際の速度とは無関係に起こる。すなわち、この問題は、映像を出力する際に、飛越走査フォーマットの映像として、同じ映像を複数回表示する場合に起こる。
さらに、将来飛越走査の２倍速撮像が可能となり、１／１２０秒で第１フィールド映像としての「甲」を、次の１／１２０秒で第２フィールド映像としての「乙」を光電変換するようにしたとする。そして、１／６０秒間に垂直方向にずれた「甲」「乙」２枚の画として飛越走査映像をＣＣＤイメージセンサから読み出し、ＶＴＲに記録したとする。そして、上述した垂直方向にずれた画を表示することになるという問題を回避するために、第１、２フィールドの対として「甲」「乙」を再生する方法を採用したとしても、スローモーション再生のために「甲」「乙」「甲」「乙」のように再生した時には、「乙」の次に「甲」が表示されることが発生し、時間的に後戻りする不連続な映像となってしまうという問題も発生する。
発明の開示
本発明は、上記課題を考慮し、スローモーション映像である飛越走査映像信号が垂直方向に位相ずれを生じたり、時間的に後戻りする不連続な映像となってしまうことを防ぎ、スムーズな高精細スローモーション映像にすることが出来る記録再生装置、撮像装置、記録再生方法、記録媒体、及びプログラムを提供することを目的とするものである。
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、順次走査撮像手段によって、光入力により撮像され、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームが前記順次走査撮像手段から出力された前記順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積手段と、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換手段とを備え、
前記飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力される記録再生装置である。
また、第２の本発明は、前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ２で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する第１の本発明の記録再生装置である。
また、第３の本発明は、前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ１で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する第１の本発明の記録再生装置である。
また、第４の本発明は、前記順次走査撮像手段は、有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラであり、
前記順次走査映像信号は、有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査映像信号であり、
前記飛越走査映像信号は、有効画面の垂直走査線数が１０８０本、フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの飛越走査映像信号である第１の本発明の記録再生装置である。
また、第５の本発明は、前記映像蓄積手段は、撮像された前記順次走査映像信号を記憶し、再生するハードディスクである第１の本発明の記録再生装置である。
また、第６の本発明は、前記映像蓄積手段は、入力される前記順次走査映像信号を情報圧縮してから記録媒体に記録し、前記記録媒体から読み出した情報を伸長して前記順次走査映像信号を再生する第１の本発明の記録再生装置である。
また、第７の本発明は、光入力により撮像し、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームの順次走査映像信号を出力する順次走査撮像手段と、
その撮像された順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積手段と、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換手段とを備え、
前記飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力される撮像装置である。
また、第８の本発明は、前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ２で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する第７の本発明の撮像装置である。
また、第９の本発明は、前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ１で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する第７の本発明の撮像装置である。
また、第１０の本発明は、順次走査撮像手段によって、光入力により撮像され、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームが前記順次走査撮像手段から出力された前記順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積ステップと、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換ステップとを備え、
前記飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力される記録再生方法である。
また、第１１の本発明は、第１の本発明の記録再生装置の、順次走査撮像手段によって、光入力により撮像され、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームが前記順次走査撮像手段から出力された前記順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積手段と、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
また、第１２の本発明は、第１１の本発明のプログラムを担持した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体である。
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１における撮像装置を示す。図１において１は順次走査撮像手段であり、２は映像蓄積手段であり、３は順次走査／飛越走査変換手段であり、１００は光入力であり、１０１は有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラであり、１０２は情報圧縮回路であり、１０３はハードディスクであり、１０４は情報伸長回路であり、１０５は有効画面の垂直走査線数が７２０本の順次走査映像信号を有効画面の垂直走査線数が１０８０本の飛越走査映像信号に変換する順次走査／飛越走査変換回路である。
なお、本実施の形態の順次走査撮像手段１は本発明の順次走査撮像手段の例であり、本実施の形態の映像蓄積手段２は本発明の映像蓄積手段の例であり、本実施の形態の順次走査／飛越走査変換手段１０５は本発明の順次走査／飛越走査変換手段の例である。
以上のように構成された撮像装置について、以下、その動作を述べる。
先ず、順次走査撮像手段１として用いた順次走査ビデオカメラ１０１では光入力１００を撮像し、順次走査映像信号を出力している。映像フォーマットとしては垂直の有効の走査線数が７２０本、全走査線数が７５０本、水平の有効画素数が１２８０画素、水平ブランキングを含めた全水平画素数が１６５０画素、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚであり、７４．１７６ＭＨｚのクロックでサンプリングした１０ビット量子化の輝度信号Ｙと、３７．０８８ＭＨｚサンプリング、１０ビット量子化の２系統の色差信号ＰｂとＰｒからなるデジタル信号の形態で順次走査映像信号を出力している。
次に情報圧縮回路１０２では入力された順次走査映像信号をＪＰＥＧ方式に基づく圧縮処理を施し、圧縮された順次走査映像信号をハードディスク１０３に書き込んでいる。一方、ハードディスク１０３から読み出した圧縮された順次走査映像信号は情報伸長回路１０４にてＪＰＥＧ方式に基づく伸長処理を施し、順次走査映像信号を復元している。
次に順次走査／飛越走査変換手段３である順次走査／飛越走査変換回路１０５では、有効画面の垂直走査線数が７２０本の順次走査映像僧号を有効画面の垂直走査線数が１０８０本の飛越走査映像信号に変換しているが、順次走査１フレーム分の映像信号を飛越走査２フィールド分の映像信号に変換している。
ここで、ハードディスク１０３では順次走査映像信号を１フレーム書き込む周期に対して、１フレームを読み出す周期は２倍になるよう制御している。すなわち、映像蓄積手段２では、撮像され書き込み記録する際の順次走査映像信号の所定の時間あたりのフレーム数に対して、読み出し再生する順次走査映像信号のその所定の時間あたりのフレーム数が１／２になつており、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査映像信号を書き込んだ場合、２９．９７Ｈｚの順次走査映像信号として読み出す。この再生信号を順次走査／飛越走査変換することにより、１フレーム分の順次走査映像信号が２フィールド分の飛越走査映像信号に変換される。すなわち、２９．９７Ｈｚの順次走査映像信号を、フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの飛越走査映像信号に変換している。
つまり、１／５９．９４秒の間に撮像された画（順次走査１フレーム分）が、１／２９．９７秒の間の映像（飛越走査２フィールド分）に変換されるので、１／２のスローモーションが実現できる。
また、ハードディスク１０３から２９．９７Ｈｚの順次走査映像信号を読み出す際に、同じフレームを２回づつ読み出すよう制御してもよい。この再生信号を順次走査／飛越走査変換することにより、ハードディスク１０３に書き込んだ１フレーム分の順次走査映像信号が４フィールド分の飛越走査映像信号に変換される。
つまり、１／５９．９４秒の間に撮像された画（順次走査１フレーム分）が、１／１４．９９秒の間の映像（飛越走査４フィールド分）に変換されるので、１／４のスローモーションが実現できる。
なお、上記の説明においては、順次走査／飛越走査変換回路１０５は、順次走査１フレーム分の映像信号から飛越走査２フィールド分の映像信号に変換している場合を述べた。しかし、順次走査１フレーム分の映像信号から飛越走査１フィールド分の映像信号しか一度に変換しない順次走査／飛越走査変換回路１０５の場合もある。この時には、もう１フィールド分の飛越走査映像信号を得るためには、再度同じ１フレームの順次走査映像信号をハードディスク１０３から出力する必要がある。
この時には、ハードディスク１０３から読み出す順次走査映像信号は５９．９４Ｈｚの映像信号となるが、同じ順次走査映像信号を２フレームづつ読み出しており、得られる５９．９４Ｈｚの飛越走査映像信号は、１／２のスローモーションとなっている。また、同じ順次走査映像信号を４フレームづつ読み出した場合には、１／４のスローモーションが実現できる。
このように、順次走査撮像手段１は、光入力１００により撮像し、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームの順次走査映像信号を出力する。そして、映像蓄積手段２は、順次走査撮像手段１から出力された順次走査映像信号を記録し、再生する。
そして、順次走査／飛越走査変換手段１０５は、再生されたｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する。その生成された飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力されることになる。従って、Ｔ１／Ｔ２のスローモーションが実現できる。
なお、上記の場合では、順次走査撮像手段１は、光入力１００により撮像し、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームの順次走査映像信号を出力し、映像蓄積手段２は、記録された順次走査映像信号を再生する際、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１よりも大きい数）で、ｉフレームの記録された順次走査映像信号を再生し、順次走査／飛越走査変換手段３は、時間Ｔ２で、再生されたｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍフィールドの飛越走査映像信号を生成している。すなわち、ビデオカメラ１０１から出力され、記録される順次走査映像信号の映像より、映像蓄積手段２で再生される順次走査映像信号の映像の方が時間的にゆっくりしている。そして、映像蓄積手段２で再生される順次走査映像信号の映像と、順次走査／飛越走査変換手段３で変換された飛越走査映像信号の映像とが同じ速度である。
しかしながら、これに限らず、順次走査撮像手段１は、光入力１００により撮像し、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームの順次走査映像信号を出力し、映像蓄積手段２は、記録された順次走査映像信号を再生する際、時間Ｔ１で、ｉフレームの記録された順次走査映像信号を再生し、順次走査／飛越走査変換手段３は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１よりも大きい数）で、再生されたｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍフィールドの飛越走査映像信号を生成することも出来る。すなわち、ビデオカメラ１０１から出力され、記録される順次走査映像信号の映像と、映像蓄積手段２で再生される順次走査映像信号の映像とが同じ速度であり、そして、映像蓄積手段２で再生される順次走査映像信号の映像より、順次走査／飛越走査変換手段３で変換された飛越走査映像信号の映像の方がゆっくりしているようにすることも出来る。例えばこのような場合は、ハードディスク１０３の代わりにＶＴＲを用いた場合に該当する。なお、この場合には従来の技術で説明したように、ＶＴＲから再生された順次走査映像信号を一時的に記録する別なるメモリを用いる必要がある。
以上のように構成し動作している本発明の撮像装置では、光入力により撮像し順次走査映像信号を出力する順次走査撮像手段１と、前記順次走査撮像手段１により得られた順次走査映像信号を記憶し、再生する映像蓄積手段２と、前記映像蓄積手段２により再生された１フレーム分の順次走査映像信号を２フィールド分の飛越走査映像信号に変換する順次走査／飛越走査変換手段３とを備えることにより、映像蓄積手段２で読み出し再生する映像が順次走査であるため、同じフレームの映像を何回も読み出しても、時間的に後戻りする現象は起こらなくなる。また、順次走査／飛越走査変換手段３で第１フィールド、第２フィールドの垂直方向の位相ずれを考慮した変換をするため、スーローモーション映像として、垂直位相ずれがないスムーズな映像とすることができた。
また、順次走査撮像手段１として有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラ１０１とし、順次走査／飛越走査変換手段３として有効画面の垂直走査線数が７２０本の順次走査映像信号を有効画面の垂直走査線数が１０８０本の飛越走査映像信号に変換する順次走査／飛越走査変換回路１０５としたことにより、高精細映像フォーマットであっても倍速撮像した映像から生成したスローモーション映像と同等のスムーズな映像が実現できる。
一般的に、有効画面の垂直走査線数が１０８０本、フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの飛越走査映像をＣＣＤイメージセンサを用いて撮像するビデオカメラでは、有効画面の水平１９２０画素、垂直１０８０画素の光電変換素子を持ったＣＣＤイメージセンサを７４．１７６ＭＨｚのクロックで駆動させているが、現状のＣＣＤイメージセンサでは２倍周波数の１４８ＭＨｚクロックで駆動させることは困難であり、大電流を要する駆動回路を用意したとしてもＳ／Ｎ比や感度が十分に取れない状態、すなわち性能的に問題が発生してしまう。
これに対し、本発明の順次走査撮像手段を用いれば、ＣＣＤイメージセンサとしても同じ７４．１７６ＭＨｚのクロックで駆動させ、かつ２倍速撮像ができるため、スムーズなスローモーション映像が実現できる。
次に、従来例で説明した撮像装置では映像蓄積手段としてＶＴＲを使用していたが、映像蓄積手段としてハードディスクを用いることにより、別なるメモリを用いることなく、同じフレームの映像を何回も連続して出力できるようになった。ハードディスクはランダムアクセス性が優れており、容易に同じフレームの映像を複数回続けて出力することが可能であるが、ＶＴＲでは困難なため別なるメモリ回路が必要であった。しかし、本発明では別なるメモリ回路を設けることなくハードディスクのみで映像の読み出し再生が可能になった。
さらに、映像蓄積手段として入力される順次走査映像信号を情報圧縮してから記憶媒体に記録し、記録媒体から読み出した情報を伸長して順次走査映像信号を再生することによって、記録媒体へのデータ転送レートを下げることができた。一般的に高精細な映像信号はＮＴＳＣのような従来の映像信号に比べ情報量が大きく、映像蓄積手段に大容量な記憶媒体を用意したり、高速に転送する必要が発生する。しかし、情報圧縮／伸長を利用することにより転送レートを下げることができ、容易に装置が実現できるようになる。
なお、本実施の形態では、映像蓄積手段において書き込み記憶した順次走査映像信号のフレーム数ｊに対して読み出し再生する順次走査映像信号のフレーム数をｋとしたとき、ｊ＝１、ｋ＝１あるいはｋ＝２の割合で読み出し再生し、１／２あるいは１／４のスローモーション映像を実現したが、ｊ：ｋの割合を変えていくことにより、さまざまな比の速度変換が可能である。
また、本実施の形態では映像蓄積手段にハードディスクを用いたが、大容量半導体メモリを用いてもよい。
また、本実施の形態では順次走査撮像手段として有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラを用いたが、有効画面の垂直走査線数が４８０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラを用い、順次走査／飛越走査変換手段として有効画面の垂直走査線数が４８０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査映像信号から飛越走査映像信号に変換する回路を用いてもよい。この場合、本実施の形態に比べ解像度は劣るものの時間軸方向の変換は同じ効果が得られ、スムーズなスローモーション映像が得られる。
さらに、本実施の形態では順次走査撮像手段としてフレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラを用い、順次走査／飛越走査変換手段としてフレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査映像信号をフィールド周波数が５９．９４Ｈｚの飛越走査映像信号に変換する順次走査／飛越走査変換回路を用いたが、順次走査撮像手段としてフレーム周波数が５０Ｈｚの順次走査ビデオカメラ、順次走査／飛越走査変換手段としてフレーム周波数が５０Ｈｚの順次走査映像信号をフィールド周波数が５０Ｈｚの飛越走査映像信号に変換する順次走査／飛越走査変換回路を用いても同様な効果が得られ、スムーズなスローモーション映像が実現できる。
以上のように本実施の形態によれば、順次走査撮像手段と、順次走査撮像手段により得られた順次走査映像信号を記憶し、再生する映像蓄積手段と、映像蓄積手段により再生された１フレーム分の順次走査映像信号を２フィールド分の飛越走査映像信号に変換する順次走査／飛越走査変換手段とを設けることにより、スローモーション映像である順次走査／飛越走査変換手段出力の飛越走査映像信号が垂直方向に位相ずれを生じたり、時間的に後戻りする不連続な映像となってしまうことを防ぎ、スムーズな高精細スローモーション映像にするという顕著な効果が得られる。
尚、本発明のプログラムは、上述した本発明の記録再生装置の全部又は一部の手段（又は、装置、素子等）の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。
又、本発明の記録媒体は、上述した本発明の記録再生装置の全部又は一部の手段（又は、装置、素子等）の全部又は一部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムを担持した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記機能を実行する記録媒体である。
尚、本発明の上記「一部の手段（又は、装置、素子等）」とは、それらの複数の手段の内の、一つ又は幾つかの手段を意味し、本発明の上記「一部のステップ（又は、工程、動作、作用等）」とは、それらの複数のステップの内の、一つ又は幾つかのステップを意味する。
又、本発明の上記「手段（又は、装置、素子等）の機能」とは、前記手段の全部又は一部の機能を意味し、本発明の上記「ステップ（又は、工程、動作、作用等）の動作」とは、前記ステップの全部又は一部の動作を意味する。
又、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
又、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
又、本発明のデータ構造としては、データベース、データフォーマット、データテーブル、データリスト、データの種類などを含む。
又、記録媒体としては、ＲＯＭ等が含まれ、伝送媒体としては、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等が含まれる。
又、上述した本発明のコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良い。
尚、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。
産業上の利用可能性
以上説明したところから明らかなように、本発明は、スローモーション映像である順次走査／飛越走査変換手段出力の飛越走査映像信号が垂直方向に位相ずれを生じたり、時間的に後戻りする不連続な映像となってしまうことを防ぎ、スムーズな高精細スローモーション映像にする記録再生装置、撮像装置、記録再生方法、プログラム、及び記録媒体を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の一実施の形態による撮像装置の構成を示すブロック図である。
図２は、従来例における撮像装置の構成を示すブロック図である。
図３は、従来例における撮像装置のＶＴＲに記録される映像の説明図である。
図４は、従来例における撮像装置のスロー再生映像の説明図である。
図５は、従来例における撮像装置の動作を示すタイムチャートである。
（符号の説明）
１順次走査撮像手段
２映像蓄積手段
３順次走査／飛越走査変換手段
１００光入力
１０１ビデオカメラ
１０２情報圧縮回路
１０３ハードディスク
１０４情報伸長回路
１０５順次走査／飛越走査変換回路

【書類名】明細書
【特許請求の範囲】
【請求項１】順次走査撮像手段によって、光入力により撮像され、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームが前記順次走査撮像手段から出力された前記順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積手段と、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換手段とを備え、
前記飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力される記録再生装置。
【請求項２】前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ２で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する請求項１記載の記録再生装置。
【請求項３】前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ１で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する請求項１記載の記録再生装置。
【請求項４】前記順次走査撮像手段は、有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラであり、
前記順次走査映像信号は、有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査映像信号であり、
前記飛越走査映像信号は、有効画面の垂直走査線数が１０８０本、フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの飛越走査映像信号である請求項１記載の記録再生装置。
【請求項５】前記映像蓄積手段は、撮像された前記順次走査映像信号を記憶し、再生するハードディスクである請求項１記載の記録再生装置。
【請求項６】前記映像蓄積手段は、入力される前記順次走査映像信号を情報圧縮してから記録媒体に記録し、前記記録媒体から読み出した情報を伸長して前記順次走査映像信号を再生する請求項１記載の記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スローモーション映像を得るための撮像装置、特に高精細のスローモーション映像を得るための撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年スポーツ番組などのテレビ放送ではスローモーション映像が多用されている。これは、技術的には、激しい動きをゆっくり見せることにより、人間の視覚として応答の悪い時間軸方向の高い周波成分を低く変換して視覚的に認識しやすくしているのである。
【０００３】
一方、放送に用いられる映像フォーマットとして、従来のＮＴＳＣ方式に加え、近年ではより高精細な映像フォーマットも登場し、高精細映像での番組制作も行なわれている。これに伴ない、高精細でのスローモーション映像を撮像する装置に対する要望も高まってきている。
【０００４】
このような中、従来スローモーション映像を得るための撮像装置は、非特許文献１に記載されたものや、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００５】
なお、非特許文献１と特許文献１の文献との全ての開示は、そっくりそのまま引用する（参照する）ことにより、ここに一体化する。
【０００６】
以下、特許文献１記載の従来の撮像装置について説明する。
【０００７】
図２に特許文献１記載の従来の撮像装置の構造を示す。２００は光入力であり、２０１は被写体の撮像を行うＣＣＤイメージセンサであり、２０２はＣＣＤイメージセンサ２０１からの撮像信号から相関二重サンプリング法を用いてノイズ成分を除去すると共に、これを適当な利得で増幅して出力するＣＤＳ／ＡＧＣ回路であり、２０３はＣＤＳ／ＡＧＣ回路２０２出力をデジタルに変換するＡＤＣ回路であり、２０４はＡＤＣ回路２０３出力を所定のビデオ処理をするデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）であり、２０５は装置全体を制御する制御部であり、２０６はＤＳＰ２０４出力の映像信号を一旦記憶するメモリであり、２０７はＤＳＰ２０４出力の映像信号をビデオテープに記録し再生するＶＴＲであり、２０８は記録時にはＤＳＰ２０４からの映像信号を選択して出力し、再生時にはＶＴＲ２０７より再生された映像信号を選択して出力する切り替えスイッチであり、２０９はメモリ２０６の書き込みと読み出し制御を行うメモリ制御回路であり、２１０は切り替えスイッチ２０８出力に応じた映像信号を表示する表示部であり、２１１は外部出力端子である。
【０００８】
以上のように構成された従来の撮像装置においてその動作を説明する。
【０００９】
ＣＣＤイメージセンサ２０１は光電変換素子を多数格子状に配列してなる撮像部を有し、各光電変換素子が受光によって蓄積した電荷を電気信号として出力する。ＣＣＤイメージセンサ２０１からの各光電変換素子の読み出しは１フィールド期間内に複数回読み出している。
【００１０】
以下３倍速撮像の例についてＶＴＲ記録時の動作について説明する。
【００１１】
先ず、制御部２０５は、通常の３倍の速さで各光電変換素子の電荷を読み出すように、１／１８０秒の間隔で、読み出し制御信号を各光電変換素子に供給する。これにより、光電変換素子に蓄積された電荷が、１／１８０秒の間隔で読み出されることとなる。
【００１２】
ＣＤＳ／ＡＧＣ２０２は、ＣＣＤイメージセンサ２０１からの撮像信号が供給されると、この撮像信号にいわゆる相関二重サンプリング法に基づくノイズ除去処理を施してリセットノイズ等を除去し、これを適当な利得で増幅してＡＤＣ２０３に供給する。このＣＤＳ／ＡＧＣ２０２からの出力は、ＡＤＣ２０３によってデジタル信号に変換される。
【００１３】
ＤＳＰ２０４は、補色系の色フィルタアレイにより得られた撮像信号に基づいて色分離（ＲＧＢ）を行い、この撮像信号に対して所定のビデオプロセス処理等を施し、これを切り替えスイッチ２０８に供給する。この切り替えスイッチ２０８は、撮像時（記録時）には、ＤＳＰ２０４出力を選択するように切り替え制御されている。このため、ＤＳＰ２０４からの映像信号は、この切り替えスイッチ２０８を介して各フィールド毎にメモリ制御回路２０９に供給される。
【００１４】
メモリ制御回路２０９は、この切り替えスイッチ２０８を介して供給された映像信号をメモリ２０６に一旦記憶制御し、これを各フィールド毎に通常の記録レートで読み出してＶＴＲ２０７に供給する。これにより、ＶＴＲ２０７において、所望の被写体の画像を各フィールド毎にビデオテープに記録することができる。
【００１５】
ＶＴＲ２０７では、１フィールド内に複数の画像を記録する。本従来例では、１フィールド期間内に３回光電変換素子の電荷を読み出すため、ＶＴＲ２０７では、図３に示すように、１フィールド内に上下方向に３枚の画像が記録される。
【００１６】
また、ＶＴＲ２０７に画像を記録する際に、１フィールド期間内に何枚の画像が存在するかについての識別信号も併せて記録する。従来例では、１フィールド期間内に３枚の画像が存在するため、ｎ＝３として識別信号が記録される。さらに、この識別信号には、１フィールド内に存在するｎ枚の画像がフィールド内においてどの位置にどのような順で記録されているかの表示位置に関する情報も含まれる。すなわち、従来例では、３枚の画像が、上から順に時系列に従って記録されているといった表示位置情報が、識別信号として記録される。
【００１７】
次に、このように記録された撮像信号の再生動作について説明する。
【００１８】
先ず、制御部２０５はＶＴＲ２０７を再生制御する。ＶＴＲ２０７は、映像信号を各フィールド毎にビデオテープから再生し、この再生信号を切り替えスイッチ２０８に供給する。なお、この再生信号を再生するとき、映像信号とともにスロー再生の際に使用される前記識別信号も再生される。
【００１９】
切り替えスイッチ２０８は、再生時には、ＶＴＲ２０７再生信号を選択するように切り替え制御されている。このため、ＶＴＲ２０７からの再生信号は、この切り替えスイッチ２０８及びメモリ制御回路２０９を介して各フィールド毎に表示部２１０及び外部出力端子２１１に供給される。
【００２０】
これにより、記録された映像を前記表示部２１０に表示することができ、また、外部出力端子２１１に例えばテレビジョン受像器等のモニタ装置が接続されている場合には、このモニタ装置に記録された画像を表示することができる。
【００２１】
そして、ビデオテープに記録された画像をスローで再生する場合は、以下のように行われる。
【００２２】
先ず、この再生信号をＶＴＲ２０７によって読み出し再生し、順次メモリ２０６に一旦記憶させる。この再生信号の読み出しの際に、識別信号も読み出されている。
【００２３】
次いで、この記憶された再生信号を、メモリ制御回路２０９において識別信号に応じて時系列順に並べ替え、図４に示すように、表示部２１０には、各画像が１フィールド期間に１枚ずつ表示されるようにする。このときの再生速度は、識別信号が有するｎ＝３の値に基づいて、１／（ｎ×ｍ）となる。なお、このｍの値は、操作者が任意に入力することができる。
【００２４】
すなわち、従来例においては、識別信号によってｎの値が定まり、操作者の選択によってｍの値が定まり、これらの結果、スロー再生の速度が決定される。例えば、操作者がｍ＝１と選択した場合には、１／３スローとなり、ｍ＝２と選択した場合には、１／６スローとなる。また、かかるメモリ制御回路２０９での画像の並び替えは、識別信号に含まれる画像の表示位置情報に基づいて行われる。本従来例においては、３枚の画像が１フィールド内に上から順に時系列に従って記録されていることから、メモリ制御回路２０９では、メモリ２０６に記憶されたｎ枚の画像を、上から順に読み出し、表示部２１０に表示させる。
【００２５】
かかる再生動作時のタイムチャートを図５に示す。なお、同図（ａ）は３倍速で録画したものを、操作者が「ｍ＝１」を選択することによって１／３スローで再生する場合について説明するものであり、（ｂ）は、操作者が「ｍ＝２」を選択することによって１／６スローで再生する場合について説明するものである。
【００２６】
図５に示すように、ＶＴＲ（録画）では、垂直同期信号ＶＤの信号間すなわち１フィールド期間内に３枚の画像を含む映像信号が記録されている。具体的には、最初の１フィールドに「Ａ，Ｂ，Ｃ」の画像が記録され、次のフィールドには「Ｄ，Ｅ，Ｆ」の画像が記録されている。
【００２７】
そして、この映像信号を再生する場合には、ＶＴＲ（再生）に示すように、最初のフィールドにおいて、通常のレートで先ず上記Ａ〜Ｃの画像を読み出す。これらの画像はメモリ２０６に記憶されるとともに、識別信号に基づいて、メモリ制御回路２０９において並び替えられ、これら３枚の画像は（ｎ×ｍ）回、すなわち３回ずつ繰り返して表示部２１０に送出される。
【００２８】
すなわち、本従来例においてはｎの値は３であり、操作者が「ｍ＝１」を選択していることから、１／（３×１）のスロー再生が行われることとなり、具体的には、図５（ａ）のＶＴＲ（再生）に示すように、「Ａ，Ｂ，Ｃ」の３枚の画像を３フィールドにわたって３回繰り返して表示部２１０に送出する。
【００２９】
そして、表示部２１０では、第１フィールドにおいては「Ａ」の画像のみを表示し、第２フィールドにおいては「Ｂ」の画像のみを表示し、第３フィールドにおいては「Ｃ」の画像のみを表示する。この結果、各画像が１フィールド毎に１枚ずつ、ｍ回すなわち１回だけ表示される。
【００３０】
一方、選択者がｍ＝２を選択することによって１／６スローで再生する場合には、図５（ｂ）に示すように、１フィールド期間に３枚存在する画像Ａ〜ＣをＶＴＲ２０７から読み出し、メモリ２０６に記憶するとともに、識別信号に基づいて、メモリ制御回路２０９において並び替え、図中ＶＴＲ（再生）に示すように、１フィールド期間毎に、（３×２）の回数、すなわち６回繰り返して表示部２１０に送出する。
【００３１】
そして、表示部２１０では、第１、２フィールドにおいては「Ａ」の画像のみを表示し、第３、４フィールドにおいては「Ｂ」の画像のみを表示し、第５、６フィールドにおいては「Ｃ」の画像のみを表示する。この結果、各画像が１フィールド毎に１枚ずつ、ｍ回すなわち２回繰り返して表示されることとなる。
【００３２】
以上のように従来例では通常１／６０秒で１フィールド分の映像を光電変換すべきところを３倍速である１／１８０秒で光電変換し、メモリやＶＴＲを用いて時間軸変換してスロー映像を得ている。
【００３３】
【非特許文献１】１９９６年テレビジョン学会年次大会「３倍速スローモーションカメラの開発」
【００３４】
【特許文献１】特開２０００−１０６６４２号公報
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】
従来例のような３倍速撮像の撮像装置では、１／１８０秒で１フィールド分の画素の光電変換素子からの読み出しを行わなければならない。また、２倍速撮像としても１／１２０秒で光電変換素子からの読み出しを行わなければならない。しかしながら、有効画面が水平１９２０画素、垂直１０８０画素、飛越走査、フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの映像フォーマットに対応した高精細映像ＣＣＤイメージセンサでは、その動作速度の問題から２倍速動作や３倍速動作が困難とされている。すなわち素子の動作速度の限界から高精細映像の高速撮像ができないという問題を有していた。
【００３６】
また、飛越走査フォーマットの映像を出力とし、映像を表示させる場合には、従来の撮像装置では垂直方向にずれた画を出力するという問題を有していた。例えば図５（ｂ）の動作であれば、第１、２フィールドにおいて「Ａ」を再生モニターに出力しているが、飛越走査の第１、２フィールドでは走査線が垂直方向にずれているため垂直方向にずれた画を表示することになる。この問題は、映像を撮像する際の速度とは無関係に起こる。すなわち、この問題は、映像を出力する際に、飛越走査フォーマットの映像として、同じ映像を複数回表示する場合に起こる。
【００３７】
さらに、将来飛越走査の２倍速撮像が可能となり、１／１２０秒で第１フィールド映像としての「甲」を、次の１／１２０秒で第２フィールド映像としての「乙」を光電変換するようにしたとする。そして、１／６０秒間に垂直方向にずれた「甲」「乙」２枚の画として飛越走査映像をＣＣＤイメージセンサから読み出し、ＶＴＲに記録したとする。そして、上述した垂直方向にずれた画を表示することになるという問題を回避するために、第１、２フィールドの対として「甲」「乙」を再生する方法を採用したとしても、スローモーション再生のために「甲」「乙」「甲」「乙」のように再生した時には、「乙」の次に「甲」が表示されることが発生し、時間的に後戻りする不連続な映像となってしまうという問題も発生する。
【００３８】
本発明は、上記課題を考慮し、スローモーション映像である飛越走査映像信号が垂直方向に位相ずれを生じたり、時間的に後戻りする不連続な映像となってしまうことを防ぎ、スムーズな高精細スローモーション映像にすることが出来る記録再生装置、撮像装置、記録再生方法、記録媒体、及びプログラムを提供することを目的とするものである。
【００３９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、順次走査撮像手段によって、光入力により撮像され、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームが前記順次走査撮像手段から出力された前記順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積手段と、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換手段とを備え、
前記飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力される記録再生装置である。
【００４０】
また、第２の本発明は、前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ２で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する第１の本発明の記録再生装置である。
【００４１】
また、第３の本発明は、前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ１で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する第１の本発明の記録再生装置である。
【００４２】
また、第４の本発明は、前記順次走査撮像手段は、有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラであり、
前記順次走査映像信号は、有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査映像信号であり、
前記飛越走査映像信号は、有効画面の垂直走査線数が１０８０本、フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの飛越走査映像信号である第１の本発明の記録再生装置である。
【００４３】
また、第５の本発明は、前記映像蓄積手段は、撮像された前記順次走査映像信号を記憶し、再生するハードディスクである第１の本発明の記録再生装置である。
【００４４】
また、第６の本発明は、前記映像蓄積手段は、入力される前記順次走査映像信号を情報圧縮してから記録媒体に記録し、前記記録媒体から読み出した情報を伸長して前記順次走査映像信号を再生する第１の本発明の記録再生装置である。
【００４５】
また、第７の本発明は、光入力により撮像し、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームの順次走査映像信号を出力する順次走査撮像手段と、
その撮像された順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積手段と、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換手段とを備え、
前記飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力される撮像装置である。
【００４６】
また、第８の本発明は、前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ２で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する第７の本発明の撮像装置である。
【００４７】
また、第９の本発明は、前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ１で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する第７の本発明の撮像装置である。
【００４８】
また、第１０の本発明は、順次走査撮像手段によって、光入力により撮像され、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームが前記順次走査撮像手段から出力された前記順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積ステップと、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換ステップとを備え、
前記飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力される記録再生方法である。
【００４９】
また、第１１の本発明は、第１の本発明の記録再生装置の、順次走査撮像手段によって、光入力により撮像され、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームが前記順次走査撮像手段から出力された前記順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積手段と、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【００５０】
また、第１２の本発明は、第１１の本発明のプログラムを担持した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体である。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００５２】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１における撮像装置を示す。図１において１は順次走査撮像手段であり、２は映像蓄積手段であり、３は順次走査／飛越走査変換手段であり、１００は光入力であり、１０１は有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラであり、１０２は情報圧縮回路であり、１０３はハードディスクであり、１０４は情報伸長回路であり、１０５は有効画面の垂直走査線数が７２０本の順次走査映像信号を有効画面の垂直走査線数が１０８０本の飛越走査映像信号に変換する順次走査／飛越走査変換回路である。
【００５３】
なお、本実施の形態の順次走査撮像手段１は本発明の順次走査撮像手段の例であり、本実施の形態の映像蓄積手段２は本発明の映像蓄積手段の例であり、本実施の形態の順次走査／飛越走査変換手段１０５は本発明の順次走査／飛越走査変換手段の例である。
【００５４】
以上のように構成された撮像装置について、以下、その動作を述べる。
【００５５】
先ず、順次走査撮像手段１として用いた順次走査ビデオカメラ１０１では光入力１００を撮像し、順次走査映像信号を出力している。映像フォーマットとしては垂直の有効の走査線数が７２０本、全走査線数が７５０本、水平の有効画素数が１２８０画素、水平ブランキングを含めた全水平画素数が１６５０画素、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚであり、７４．１７６ＭＨｚのクロックでサンプリングした１０ビット量子化の輝度信号Ｙと、３７．０８８ＭＨｚサンプリング、１０ビット量子化の２系統の色差信号ＰｂとＰｒからなるデジタル信号の形態で順次走査映像信号を出力している。
【００５６】
次に情報圧縮回路１０２では入力された順次走査映像信号をＪＰＥＧ方式に基づく圧縮処理を施し、圧縮された順次走査映像信号をハードディスク１０３に書き込んでいる。一方、ハードディスク１０３から読み出した圧縮された順次走査映像信号は情報伸長回路１０４にてＪＰＥＧ方式に基づく伸長処理を施し、順次走査映像信号を復元している。
【００５７】
次に順次走査／飛越走査変換手段３である順次走査/飛越走査変換回路１０５では、有効画面の垂直走査線数が７２０本の順次走査映像僧号を有効画面の垂直走査線数が１０８０本の飛越走査映像信号に変換しているが、順次走査１フレーム分の映像信号を飛越走査２フィールド分の映像信号に変換している。
【００５８】
ここで、ハードディスク１０３では順次走査映像信号を１フレーム書き込む周期に対して、１フレームを読み出す周期は２倍になるよう制御している。すなわち、映像蓄積手段２では、撮像され書き込み記録する際の順次走査映像信号の所定の時間あたりのフレーム数に対して、読み出し再生する順次走査映像信号のその所定の時間あたりのフレーム数が１／２になつており、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査映像信号を書き込んだ場合、２９．９７Ｈｚの順次走査映像信号として読み出す。この再生信号を順次走査／飛越走査変換することにより、１フレーム分の順次走査映像信号が２フィールド分の飛越走査映像信号に変換される。すなわち、２９．９７Ｈｚの順次走査映像信号を、フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの飛越走査映像信号に変換している。
【００５９】
つまり、１／５９．９４秒の間に撮像された画（順次走査１フレーム分）が、１／２９．９７秒の間の映像（飛越走査２フィールド分）に変換されるので、１／２のスローモーションが実現できる。
【００６０】
また、ハードディスク１０３から２９．９７Ｈｚの順次走査映像信号を読み出す際に、同じフレームを２回づつ読み出すよう制御してもよい。この再生信号を順次走査／飛越走査変換することにより、ハードディスク１０３に書き込んだ１フレーム分の順次走査映像信号が４フィールド分の飛越走査映像信号に変換される。
【００６１】
つまり、１／５９．９４秒の間に撮像された画（順次走査１フレーム分）が、１／１４．９９秒の間の映像（飛越走査４フィールド分）に変換されるので、１／４のスローモーションが実現できる。
【００６２】
なお、上記の説明においては、順次走査/飛越走査変換回路１０５は、順次走査１フレーム分の映像信号から飛越走査２フィールド分の映像信号に変換している場合を述べた。しかし、順次走査１フレーム分の映像信号から飛越走査１フィールド分の映像信号しか一度に変換しない順次走査/飛越走査変換回路１０５の場合もある。この時には、もうｌフィールド分の飛越走査映像信号を得るためには、再度同じ１フレームの順次走査映像信号をハードデイスク１０３から出力する必要がある。
【００６３】
この時には、ハードデイスク１０３から読み出す順次走査映像信号は５９．９４Ｈｚの映像信号となるが、同じ順次走査映像信号を２フレームづつ読み出しており、得られる５９．９４Ｈｚの飛越走査映像信号は、１／２のスローモーションとなっている。また、同じ順次走査映像信号を４フレームづつ読み出した場合には、１／４のスローモーションが実現できる。
【００６４】
このように、順次走査撮像手段１は、光入力１００により撮像し、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームの順次走査映像信号を出力する。そして、映像蓄積手段２は、順次走査撮像手段１から出力された順次走査映像信号を記録し、再生する。
【００６５】
そして、順次走査／飛越走査変換手段１０５は、再生されたｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する。その生成された飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力されることになる。従って、Ｔ１／Ｔ２のスローモーションが実現できる。
【００６６】
なお、上記の場合では、順次走査撮像手段１は、光入力１００により撮像し、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームの順次走査映像信号を出力し、映像蓄積手段２は、記録された順次走査映像信号を再生する際、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１よりも大きい数）で、ｉフレームの記録された順次走査映像信号を再生し、順次走査／飛越走査変換手段３は、時間Ｔ２で、再生されたｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍフィールドの飛越走査映像信号を生成している。すなわち、ビデオカメラ１０１から出力され、記録される順次走査映像信号の映像より、映像蓄積手段２で再生される順次走査映像信号の映像の方が時間的にゆっくりしている。そして、映像蓄積手段２で再生される順次走査映像信号の映像と、順次走査／飛越走査変換手段３で変換された飛越走査映像信号の映像とが同じ速度である。
【００６７】
しかしながら、これに限らず、順次走査撮像手段１は、光入力１００により撮像し、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームの順次走査映像信号を出力し、映像蓄積手段２は、記録された順次走査映像信号を再生する際、時間Ｔ１で、ｉフレームの記録された順次走査映像信号を再生し、順次走査／飛越走査変換手段３は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１よりも大きい数）で、再生されたｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍフィールドの飛越走査映像信号を生成することも出来る。すなわち、ビデオカメラ１０１から出力され、記録される順次走査映像信号の映像と、映像蓄積手段２で再生される順次走査映像信号の映像とが同じ速度であり、そして、映像蓄積手段２で再生される順次走査映像信号の映像より、順次走査／飛越走査変換手段３で変換された飛越走査映像信号の映像の方がゆっくりしているようにすることも出来る。例えばこのような場合は、ハードディスク１０３の代わりにＶＴＲを用いた場合に該当する。なお、この場合には従来の技術で説明したように、ＶＴＲから再生された順次走査映像信号を一時的に記録する別なるメモリを用いる必要がある。
【００６８】
以上のように構成し動作している本発明の撮像装置では、光入力により撮像し順次走査映像信号を出力する順次走査撮像手段１と、前記順次走査撮像手段１により得られた順次走査映像信号を記憶し、再生する映像蓄積手段２と、前記映像蓄積手段２により再生された１フレーム分の順次走査映像信号を２フィールド分の飛越走査映像信号に変換する順次走査／飛越走査変換手段３とを備えることにより、映像蓄積手段２で読み出し再生する映像が順次走査であるため、同じフレームの映像を何回も読み出しても、時間的に後戻りする現象は起こらなくなる。また、順次走査／飛越走査変換手段３で第１フィールド、第２フィールドの垂直方向の位相ずれを考慮した変換をするため、スーローモーション映像として、垂直位相ずれがないスムーズな映像とすることができた。
【００６９】
また、順次走査撮像手段１として有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラ１０１とし、順次走査／飛越走査変換手段３として有効画面の垂直走査線数が７２０本の順次走査映像信号を有効画面の垂直走査線数が１０８０本の飛越走査映像信号に変換する順次走査／飛越走査変換回路１０５としたことにより、高精細映像フォーマットであっても倍速撮像した映像から生成したスローモーション映像と同等のスムーズな映像が実現できる。
【００７０】
一般的に、有効画面の垂直走査線数が１０８０本、フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの飛越走査映像をＣＣＤイメージセンサを用いて撮像するビデオカメラでは、有効画面の水平１９２０画素、垂直１０８０画素の光電変換素子を持ったＣＣＤイメージセンサを７４．１７６ＭＨｚのクロックで駆動させているが、現状のＣＣＤイメージセンサでは２倍周波数の１４８ＭＨｚクロックで駆動させることは困難であり、大電流を要する駆動回路を用意したとしてもＳ／Ｎ比や感度が十分に取れない状態、すなわち性能的に問題が発生してしまう。
【００７１】
これに対し、本発明の順次走査撮像手段を用いれば、ＣＣＤイメージセンサとしても同じ７４．１７６ＭＨｚのクロックで駆動させ、かつ２倍速撮像ができるため、スムーズなスローモーション映像が実現できる。
【００７２】
次に、従来例で説明した撮像装置では映像蓄積手段としてＶＴＲを使用していたが、映像蓄積手段としてハードディスクを用いることにより、別なるメモリを用いることなく、同じフレームの映像を何回も連続して出力できるようになった。ハードディスクはランダムアクセス性が優れており、容易に同じフレームの映像を複数回続けて出力することが可能であるが、ＶＴＲでは困難なため別なるメモリ回路が必要であった。しかし、本発明では別なるメモリ回路を設けることなくハードディスクのみで映像の読み出し再生が可能になった。
【００７３】
さらに、映像蓄積手段として入力される順次走査映像信号を情報圧縮してから記憶媒体に記録し、記録媒体から読み出した情報を伸長して順次走査映像信号を再生することによって、記録媒体へのデータ転送レートを下げることができた。一般的に高精細な映像信号はＮＴＳＣのような従来の映像信号に比べ情報量が大きく、映像蓄積手段に大容量な記憶媒体を用意したり、高速に転送する必要が発生する。しかし、情報圧縮／伸長を利用することにより転送レートを下げることができ、容易に装置が実現できるようになる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、映像蓄積手段において書き込み記憶した順次走査映像信号のフレーム数ｊに対して読み出し再生する順次走査映像信号のフレーム数をｋとしたとき、ｊ＝１、ｋ＝１あるいはｋ＝２の割合で読み出し再生し、１／２あるいは１／４のスローモーション映像を実現したが、ｊ：ｋの割合を変えていくことにより、さまざまな比の速度変換が可能である。
【００７５】
また、本実施の形態では映像蓄積手段にハードディスクを用いたが、大容量半導体メモリを用いてもよい。
【００７６】
また、本実施の形態では順次走査撮像手段として有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラを用いたが、有効画面の垂直走査線数が４８０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラを用い、順次走査／飛越走査変換手段として有効画面の垂直走査線数が４８０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査映像信号から飛越走査映像信号に変換する回路を用いてもよい。この場合、本実施の形態に比べ解像度は劣るものの時間軸方向の変換は同じ効果が得られ、スムーズなスローモーション映像が得られる。
【００７７】
さらに、本実施の形態では順次走査撮像手段としてフレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラを用い、順次走査／飛越走査変換手段としてフレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査映像信号をフィールド周波数が５９．９４Ｈｚの飛越走査映像信号に変換する順次走査／飛越走査変換回路を用いたが、順次走査撮像手段としてフレーム周波数が５０Ｈｚの順次走査ビデオカメラ、順次走査／飛越走査変換手段としてフレーム周波数が５０Ｈｚの順次走査映像信号をフィールド周波数が５０Ｈｚの飛越走査映像信号に変換する順次走査／飛越走査変換回路を用いても同様な効果が得られ、スムーズなスローモーション映像が実現できる。
【００７８】
以上のように本実施の形態によれば、順次走査撮像手段と、順次走査撮像手段により得られた順次走査映像信号を記憶し、再生する映像蓄積手段と、映像蓄積手段により再生された１フレーム分の順次走査映像信号を２フィールド分の飛越走査映像信号に変換する順次走査／飛越走査変換手段とを設けることにより、スローモーション映像である順次走査／飛越走査変換手段出力の飛越走査映像信号が垂直方向に位相ずれを生じたり、時間的に後戻りする不連続な映像となってしまうことを防ぎ、スムーズな高精細スローモーション映像にするという顕著な効果が得られる。
【００７９】
尚、本発明のプログラムは、上述した本発明の記録再生装置の全部又は一部の手段（又は、装置、素子等）の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。
【００８０】
又、本発明の記録媒体は、上述した本発明の記録再生装置の全部又は一部の手段（又は、装置、素子等）の全部又は一部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムを担持した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記機能を実行する記録媒体である。
【００８１】
尚、本発明の上記「一部の手段（又は、装置、素子等）」とは、それらの複数の手段の内の、一つ又は幾つかの手段を意味し、本発明の上記「一部のステップ（又は、工程、動作、作用等）」とは、それらの複数のステップの内の、一つ又は幾つかのステップを意味する。
【００８２】
又、本発明の上記「手段（又は、装置、素子等）の機能」とは、前記手段の全部又は一部の機能を意味し、本発明の上記「ステップ（又は、工程、動作、作用等）の動作」とは、前記ステップの全部又は一部の動作を意味する。
【００８３】
又、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
【００８４】
又、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
【００８５】
又、本発明のデータ構造としては、データベース、データフォーマット、データテーブル、データリスト、データの種類などを含む。
【００８６】
又、記録媒体としては、ＲＯＭ等が含まれ、伝送媒体としては、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等が含まれる。
【００８７】
又、上述した本発明のコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良い。
【００８８】
尚、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明は、スローモーション映像である順次走査／飛越走査変換手段出力の飛越走査映像信号が垂直方向に位相ずれを生じたり、時間的に後戻りする不連続な映像となってしまうことを防ぎ、スムーズな高精細スローモーション映像にする記録再生装置、撮像装置、記録再生方法、プログラム、及び記録媒体を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施の形態による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】
従来例における撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】
従来例における撮像装置のＶＴＲに記録される映像の説明図である。
【図４】
従来例における撮像装置のスロー再生映像の説明図である。
【図５】
図５は、従来例における撮像装置の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１順次走査撮像手段
２映像蓄積手段
３順次走査／飛越走査変換手段
１００光入力
１０１ビデオカメラ
１０２情報圧縮回路
１０３ハードディスク
１０４情報伸長回路
１０５順次走査／飛越走査変換回路

【特許請求の範囲】
【請求項１】順次走査撮像手段によって、光入力により撮像され、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームが前記順次走査撮像手段から出力された順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積手段と、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換手段とを備え、
前記飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力される記録再生装置。
【請求項２】前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ２で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する請求項１記載の記録再生装置。
【請求項３】前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ１で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する請求項１記載の記録再生装置。
【請求項４】前記順次走査撮像手段は、有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラであり、
前記順次走査映像信号は、有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査映像信号であり、
前記飛越走査映像信号は、有効画面の垂直走査線数が１０８０本、フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの飛越走査映像信号である請求項１記載の記録再生装置。
【請求項５】前記映像蓄積手段は、撮像された前記順次走査映像信号を記憶し、再生するハードディスクである請求項１記載の記録再生装置。
【請求項６】前記映像蓄積手段は、入力される前記順次走査映像信号を情報圧縮してから記録媒体に記録し、前記記録媒体から読み出した情報を伸長して前記順次走査映像信号を再生する請求項１記載の記録再生装置。
【請求項７】光入力により撮像し、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームの順次走査映像信号を出力する順次走査撮像手段と、
その撮像された順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積手段と、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換手段とを備え、
前記飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力される撮像装置である。
【請求項８】前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ２で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ１で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する請求項７記載の撮像装置。
【請求項１０】順次走査撮像手段によって、光入力により撮像され、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームが前記順次走査撮像手段から出力された前記順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積ステップと、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換ステップとを備え、
前記飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力される記録再生方法。
【請求項１１】請求項１記載の記録再生装置の、順次走査撮像手段によって、光入力により撮像され、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームが前記順次走査撮像手段から出力された前記順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積手段と、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１２】請求項１１記載のプログラムを担持した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体。

１９９６年テレビジョン学会年次大会「３倍速スーパースローモーションカメラの開発」

【００３９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、順次走査撮像手段によって、光入力により撮像され、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームが前記順次走査撮像手段から出力された順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積手段と、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換手段とを備え、
前記飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力される記録再生装置である。

Claims

順次走査撮像手段によって、光入力により撮像され、時間Ｔ１（Ｔ１は正の数）にｉ（ｉは１以上の整数）フレームが前記順次走査撮像手段から出力された前記順次走査映像信号を記録し、再生する映像蓄積手段と、
再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれｍ（ｍは２以上の整数）フィールドの飛越走査映像信号を生成する順次走査／飛越走査変換手段とを備え、
前記飛越走査映像信号は、時間Ｔ２（Ｔ２はＴ１より大きい数）で、ｉ×ｍフィールドが出力される記録再生装置。
前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ２で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する請求項１記載の記録再生装置。
前記映像蓄積手段は、記録された前記順次走査映像信号を再生する際、前記時間Ｔ１で、前記ｉフレームの記録された前記順次走査映像信号を再生し、
前記順次走査／飛越走査変換手段は、前記時間Ｔ２で、再生された前記ｉフレームの順次走査映像信号の各フレームからそれぞれ前記ｍフィールドの飛越走査映像信号を生成する請求項１記載の記録再生装置。
前記順次走査撮像手段は、有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査ビデオカメラであり、
前記順次走査映像信号は、有効画面の垂直走査線数が７２０本、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚの順次走査映像信号であり、
前記飛越走査映像信号は、有効画面の垂直走査線数が１０８０本、フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの飛越走査映像信号である請求項１記載の記録再生装置。
前記映像蓄積手段は、撮像された前記順次走査映像信号を記憶し、再生するハードディスクである請求項１記載の記録再生装置。
前記映像蓄積手段は、入力される前記順次走査映像信号を情報圧縮してから記録媒体に記録し、前記記録媒体から読み出した情報を伸長して前記順次走査映像信号を再生する請求項１記載の記録再生装置。