KR20060113837A - 촬상 장치 - Google Patents

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KR20060113837A
KR20060113837A KR1020057004572A KR20057004572A KR20060113837A KR 20060113837 A KR20060113837 A KR 20060113837A KR 1020057004572 A KR1020057004572 A KR 1020057004572A KR 20057004572 A KR20057004572 A KR 20057004572A KR 20060113837 A KR20060113837 A KR 20060113837A
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다꾸 기하라
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

화상 신호 생성부(11)는, 촬상 화상의 프레임 레이트를 가변 가능하게 하여 가변속 프레임 레이트 촬상 화상의 화상 신호 DVb를 생성한다. 프레임 레이트 변환부(30)는 공급된 화상 신호 DVu의 프레임 레이트를 화상 신호 DVb의 프레임 레이트로 변환함과 함께 동기시켜서 화상 신호 DVw로 한다. 모니터용 화상 신호 생성부(40)는, 화상 신호 DVb와 화상 신호 DVw를 이용하여, 화상 신호 DVb에 기초하는 화상과 화상 신호 DVw에 기초하는 화상을 혼합한 화상의 화상 신호 DVmix를 생성하고, 모니터용 화상 신호 DMTout, SMTout으로서 출력한다. 혹은, 화상 신호 DVb에 기초하는 화상의 일부를 화상 신호 DVw에 기초하는 화상으로 치환한 화상의 화상 신호 DVwp를 생성하고, 모니터용 화상 신호 DMTout, SMTout으로서 출력한다. 가변속 프레임 레이트 촬상 화상과, 프레임 레이트가 상이한 화상을 동시에 표시할 수 있다.
촬상 화상, 화상 신호 생성부, 프레임 레이트 변환부, 신호 생성부, RAM

Description

촬상 장치{IMAGE PICKUP DEVICE}
본 발명은 촬상 장치에 관한 것이다. 상세하게는, 가변속 프레임 레이트 촬상 화상의 제1 화상 신호와 외부로부터 공급된 제2 화상 신호의 프레임 레이트를 일치시키고, 이 프레임 레이트가 일치된 제1 화상 신호와 제2 화상 신호를 이용하여, 모니터용 화상 신호를 생성하는 것이다.
종래의 영화 제작 등에서는, 특수한 영상 효과를 얻을 수 있도록, 필름 카메라의 촬영 속도, 즉 1초 동안의 코마 수를 가변시킨 촬영이 행해지고 있다. 예를 들면, 촬영은 통상의 속도보다도 고속으로 행하고, 재생은 통상 속도로 행하는 것으로 하면, 재생 화상은 슬로우 재생 화상으로 된다. 이 때문에, 수면에 수적이 낙하하였을 때와 같은 고속도 동작을 용이하며 또한 상세하게 관찰할 수 있다. 또한, 촬영은 통상의 속도보다도 저속으로 행하고, 재생은 통상 속도로 행하는 것으로 하면, 고속 재생 화상으로 된다. 이 때문에, 격투 신(scene)이나 카 체이스 신 등에서의 스피드감을 높여서 현장감이 높은 화상 제시를 행할 수 있다.
또한, 텔레비전 프로그램 제작 등에서는, 프로그램의 촬상이나 편집 및 송출 등의 디지털화가 도모되고 있었지만, 디지털 기술의 진전에 수반되는 고화질화나 기기의 저가격화에 의해, 영화 제작 등에서도 디지털화가 도모되고 있다.
여기서, 영화 제작 등의 디지털화에 의해 촬상 장치(비디오 카메라)를 이용하여 촬상을 행하는 것으로 한 경우, 전술한 바와 같이 특수한 영상 효과를 얻기 위해서는, 예를 들면 소정의 속도로 촬상을 행하여 얻어진 화상 신호뿐만 아니라, 고속으로 촬상을 행하여 얻어진 화상 신호나 저속으로 촬상을 행하여 얻어진 화상 신호를, 서버 등의 기록 장치에 모두 기록시킨다. 다음으로, 이 기록되어 있는 화상 신호로부터 특수한 영상 효과를 얻기 위해 필요하게 되는 프레임 화상의 화상 신호를 판독하여 화상 처리를 행함으로써, 특수한 영상 효과를 얻을 수 있는 화상 신호가 생성된다.
또한, 고속 재생이나 슬로우 재생 등의 특수한 영상 효과를 용이하게 얻을 수 있도록, 프레임 레이트를 가변하는 것이 가능하게 되어 있는 일본 특개 제2000-125210호 공보에 나타난 촬상 장치를 이용하여, 소정의 프레임 레이트보다도 프레임 레이트를 저하하여 촬상을 행하고, 소정의 프레임 레이트로 재생하면, 간단히 고속 재생 화상을 얻을 수 있다. 또한, 프레임 레이트를 높게 하여 촬상을 행하고 소정의 프레임 레이트로 재생하면, 간단히 슬로우 재생 화상을 얻을 수 있다.
그런데, 촬상 장치에서는, 비디오 테이프나 광 디스크 등의 기록 매체에 기록되어 있는 화상을 재생 장치에 의해 재생하고, 예를 들면 재생 장치로부터의 재생 화상을 촬상 화상과 함께 화상 표시 장치인 전자 뷰 파인더나 모니터 장치에서 표시하며, 촬상 화상의 화질이나 색조 등이 재생 화상과 동등하게 되도록 촬상 장치가 설정된다. 그러나, 프레임 레이트를 가변할 수 있는 촬상 장치에서 생성된 화상 신호와 재생 장치로부터 공급된 화상 신호의 프레임 레이트가 상이하면, 2개 의 화상 신호를 동기시킬 수 없기 때문에, 화상 표시 장치에 재생 화상과 촬상 화상을 동시에 표시할 수 없다.
〈발명의 개시〉
본 발명에 따른 촬상 장치는, 가변속 프레임 레이트 촬상 화상의 제1 화상 신호를 생성하는 화상 신호 생성 수단과, 제1 화상 신호의 프레임 레이트와 외부로부터 공급된 제2 화상 신호의 프레임 레이트를 일치시키는 프레임 레이트 변환 수단과, 프레임 레이트 변환 수단에 의해, 프레임 레이트가 일치된 제1 화상 신호와 제2 화상 신호를 이용하여, 모니터용 화상 신호를 생성하는 신호 생성 수단을 포함하는 것이다.
본 발명에서는, 가변속 프레임 레이트 촬상 화상의 제1 화상 신호와 외부로부터 공급된 제2 화상 신호의 프레임 레이트가 일치된다. 예를 들면, 제2 화상 신호의 프레임 레이트가 제1 화상 신호의 프레임 레이트로 변환된다. 이 프레임 레이트가 일치된 제1 화상 신호와 제2 화상 신호를 이용하여, 제1 화상 신호에 기초하는 화상과 제2 화상 신호에 기초하는 화상을 혼합한 화상의 화상 신호가 생성되어 모니터용 화상 신호로서 출력된다. 또한, 프레임 레이트가 일치된 제1 화상 신호와 제2 화상 신호를 이용하여, 제1 화상 신호에 기초하는 화상의 일부를 제2 화상 신호에 기초하는 화상으로 치환한 화상의 화상 신호가 생성되어 모니터용 화상 신호로서 출력된다.
도 1은, 촬상 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 2는, 화상 신호 보유부의 구성을 도시하는 도면.
도 3은, 가변속 프레임 레이트에 대한 가산 프레임 수와 촬상 프레임 레이트의 관계를 나타내는 도면.
도 4의 (A)는, 화상 신호 DVb의 생성 동작을 설명하기 위한 도면.
도 4의 (B)는, 화상 신호 DVb의 생성 동작을 설명하기 위한 도면.
도 4의 (C)는, 화상 신호 DVb의 생성 동작을 설명하기 위한 도면.
도 4의 (D)는, 화상 신호 DVb의 생성 동작을 설명하기 위한 도면.
도 4의 (E)는, 화상 신호 DVb의 생성 동작을 설명하기 위한 도면.
도 4의 (F)는, 화상 신호 DVb의 생성 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5의 (A)는, 프레임 레이트 변환부의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5의 (B)는, 프레임 레이트 변환부의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5의 (C)는, 프레임 레이트 변환부의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5의 (D)는, 프레임 레이트 변환부의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5의 (E)는, 프레임 레이트 변환부의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5의 (F)는, 프레임 레이트 변환부의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6의 (A)는, 모니터용 화상 신호에 기초하는 표시 화상예를 나타내는 도면.
도 6의 (B)는, 모니터용 화상 신호에 기초하는 표시 화상예를 나타내는 도 면.
도 6의 (C)는, 모니터용 화상 신호에 기초하는 표시 화상예를 나타내는 도면.
도 6의 (D)는, 모니터용 화상 신호에 기초하는 표시 화상예를 나타내는 도면.
도 6의 (E)는, 모니터용 화상 신호에 기초하는 표시 화상예를 나타내는 도면.
도 6의 (F)는, 모니터용 화상 신호에 기초하는 표시 화상예를 나타내는 도면.
〈발명을 실시하기 위한 최량의 형태〉
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 일 형태에 대하여 설명한다. 도 1은 촬상 장치의 구성을 도시하고 있다. 화상 신호 생성부(10)의 촬상부(11)를 구성하는 촬상 소자(도시 생략)의 촬상면 상에는, 촬상 렌즈(도시 생략)를 통해 입사된 광에 기초를 둔 피사체 화상이 결상된다. 촬상 소자는, 광전 변환에 의해 피사체 화상의 촬상 전하를 생성하고, 구동부(12)로부터 공급된 구동 제어 신호 RC에 기초하여 촬상 전하를 판독하여 전압 신호로 변환한다. 또한, 이 전압 신호를 촬상 신호 Spa로 하여 촬상 신호 처리부(13)에 공급한다.
구동부(12)는, 후술하는 제어부(50)로부터 공급된 제어 신호 CT나 동기 신호 SYa에 기초하여 구동 제어 신호 RC를 생성하여 촬상부(11)에 공급한다.
촬상 신호 처리부(13)는, 촬상 신호 Spa를 증폭한 후 노이즈 성분을 제거한다. 또한, 노이즈 제거된 화상 신호를 디지털 신호로 변환한 후, 피드백 클램프 처리나 플레어 보정, 촬상 소자의 결함에 대한 보정 처리, 프로세스 처리 등을 행하고, 화상 신호 DVa를 생성한다. 이 화상 신호 DVa는, 프레임 가산 처리부(14)에 공급된다. 덧붙여서, 촬상 신호 처리부(13)에서 행하는 신호 처리 동작은, 후술하는 제어부(50)로부터 공급된 제어 신호 CT에 기초하여 설정된다.
프레임 가산 처리부(14)는, 화상 신호 DVa에 대하여 프레임 가산 처리를 행하여, 화상 신호 DVa의 프레임 레이트를 가변한다. 이 프레임 가산 처리는, RAM(Random Access Memory)를 이용하여 행할 수 있다. 예를 들면, 3 프레임 가산을 행하는 경우, 1 프레임째의 화상 신호 DVa를 RAM-1에 기억시키고, 이 RAM-1에 기억된 신호를 판독하여 2 프레임째의 화상 신호 DVa와 가산하여 RAM-2에 기억시킨다. 이 RAM-2에 기억되어 있는 가산 신호를 판독하여 3 프레임째의 화상 신호 DVa와 가산하여 RAM-3에 기억시킨다. 이 RAM-3에 기억된 신호는, 3 프레임분의 화상 신호 DVa를 가산한 신호로 되며, 이 신호를 판독하여 신호 레벨을 (1/3)배 하면, 소요의 신호 레벨로 된다. 또한, 4 프레임째의 화상 신호 DVa를 RAM-1에 기억시키고, 이 RAM-1에 기억된 신호를 판독하여 5 프레임째의 화상 신호 DVa와 가산하여 RAM-2에 기억시킨다. 이 RAM-2에 기억되어 있는 가산 신호를 판독하여 6 프레임째의 화상 신호 DVa와 가산하고 RAM-3에 기억시킨다. 이 RAM-3에 기억된 신호는, 3 프레임분의 화상 신호 DVa를 가산한 신호로 되며, 이 신호를 판독하여 신호 레벨을 (1/3)배 하면, 소요의 신호 레벨로 된다. 이하 마찬가지로 하여, 3 프레임분의 화상 신호 DVa를 가산한 소요의 신호 레벨의 화상 신호를 순차적으로 생성할 수 있다.
또한, 이와 같이 하여 순차적으로 생성된 신호를, 미리 정해진 출력 프레임 레이트로 판독하는 것으로 하면, 출력 프레임 레이트의 화상 신호 내에, 화상 신호 DVa의 프레임 레이트를 1/3배 한 프레임 레이트에서의 촬상 화상이 포함된 화상 신호 DVb로 된다.
덧붙여서, 프레임 가산 처리는, 프레임 지연 회로를 이용하여도 행할 수 있다. 예를 들면, 1 프레임째의 화상 신호 DVa를 프레임 지연 회로에 의해 2 프레임 기간 지연시킴과 함께, 2 프레임째의 화상 신호 DVa를 프레임 지연 회로에 의해 1 프레임 기간 지연시킨다. 이 지연시킨 1 프레임째의 화상 신호와 2 프레임째의 화상 신호 DVa를, 3 프레임째의 화상 신호 DVa에 가산하여 3 프레임분의 화상 신호 DVa가 가산된 신호를 얻는다. 이 신호를 전술한 바와 같이, 미리 정해진 프레임 레이트, 예를 들면 제어부(50)로부터 공급된 동기 신호 SYb에 동기하여 판독한 후 신호 레벨을 (1/3)배 하면, 소요의 신호 레벨임과 함께, 출력 프레임 레이트의 화상 신호 내에, 화상 신호 DVa의 프레임 레이트를 1/3배 한 프레임 레이트분의 촬상 화 상이 포함된 화상 신호 DVb를 얻을 수 있다.
이와 같이, 프레임 가산 처리를 행함으로써, 예를 들면 화상 신호 DVa의 프레임 레이트가 「60P(숫자는 1초당 프레임 수, P는 프로그레시브 방식의 신호인 것을 나타내는 것이며, 다른 경우도 마찬가지임)」일 때, 가산 프레임 수를 2 프레임으로 하면, 「30P」의 프레임 레이트에 의한 촬상 화상이 포함된 화상 신호를 얻을 수 있다. 또한, 가산 프레임 수를 4 프레임으로 하면, 「15P」의 프레임 레이트에 의한 촬영 화상이 포함된 화상 신호를 얻을 수 있다.
또한, 가산 프레임 수의 전환뿐만 아니라, 촬상 소자로부터의 신호 판독을 제어하여 촬상 신호 Spa의 프레임 레이트를 가변하면, 촬상 화상의 프레임 레이트를 연속하여 가변하는 것이 가능해져서, 원하는 프레임 레이트로 촬상한 화상인 가변속 프레임 레이트 촬상 화상이 포함된, 출력 프레임 레이트의 화상 신호 DVb를 생성할 수 있다.
여기서, 촬상 신호 Spa의 프레임 레이트를 가변하는 경우, 구동부(12)로부터 촬상부(11)에 공급하는 구동 제어 신호 RC에 의해, 촬상 소자에서의 전하 축적 기간이나 촬상 전하의 판독 타이밍 등을 제어함으로써 프레임 레이트가 가변된 촬상 신호 Spa를 얻을 수 있다. 또한, CDR 방식(Common Data Rate : 공통 샘플링 주파수 방식)을 이용하는 것으로 하여, 수평 귀선 기간 혹은 수직 귀선 기간의 길이를 조정하여, 촬상 프레임 레이트 FRp의 가변 처리를 행하는 것으로 하면, 촬상 프레임 레이트 FRp를 가변하여도 유효 화면 기간의 화상 사이즈가 변화되지 않는 촬상 신호 Spa를 생성할 수 있다. 또한, CDR 방식을 이용함으로써, 촬상 프레임 레이트 FRp를 이용하는 각 부의 동작 주파수를 촬상 프레임 레이트 FRp에 따라 가변할 필요가 없어서, 구성이 간단하게 된다.
이와 같이 하여, 프레임 가산 처리부(14)에 의해 생성된 출력 프레임 레이트의 화상 신호 DVb는, 모니터용 화상 신호 생성부(40)의 믹스 처리부(41)와 와이프 처리부(42)와 출력 선택부(43) 및 촬상 장치에 접속된 기록 재생 장치(60)의 기록 처리부(61)에 공급된다.
기록 처리부(61)는, 공급된 화상 신호 DVb에 포함되어 있는 가변속 프레임 레이트 촬상 화상의 화상 신호를 추출한다. 또한 추출한 화상 신호에 대하여, 변조 처리나 오류 정정 부호의 부가 처리 등을 행하여 기록 신호 WS를 생성한다. 이 기록 신호 WS를 기록 헤드(62W)에 공급하여 기록 매체(70)에 촬상 화상을 기록한다. 또한, 기록 매체(70)에 기록되어 있는 촬상 화상을 재생 헤드(62R)에 의해 판독하고, 얻어진 판독 신호 RS를 재생 처리부(63)에 공급한다. 재생 처리부(63)는, 오류 정정 처리나 복조 처리를 행하고, 얻어진 화상 신호 DVr을 촬상 장치의 입력 선택부(21)에 공급한다.
입력 선택부(21)는, 입력 단자(22)와 접속되어 있으며, 입력 단자(22)를 통해 화상 신호가 공급 가능하게 되어 있다. 이 입력 선택부(21)는, 후술하는 제어부(50)로부터의 입력 선택 신호 SIE에 기초하여, 재생 처리부(63)로부터 공급된 화 상 신호 DVr, 혹은 입력 단자(22)를 통해 공급된 화상 신호 DVs 중 어느 하나를 선택한다. 또한, 선택한 화상 신호를, 화상 신호 DVu로 하여 프레임 레이트 변환부(30)의 화상 신호 보유부(31)에 공급한다. 또한, 프레임 레이트 변환부(30)에 공급하는 화상 신호 DVu로부터 추출한 동기 신호 SYu를 기입 제어부(32)에 공급한다.
프레임 레이트 변환부(30)의 기입 제어부(32)는, 화상 신호 보유부(31)에 화상 신호 DVu를 기입하기 위한 기입 클럭 신호 CKW와 기입 제어 신호 SEW를, 공급된 동기 신호 SYu에 기초하여 생성하여 화상 신호 보유부(31)에 공급한다.
판독 제어부(33)는, 제어부(50)로부터 동기 신호 SYb가 공급되어 있으며, 화상 신호 보유부(31)에 기입된 화상 신호를 판독하기 위한 판독 클럭 신호 CKR과 판독 제어 신호 SER을, 공급된 동기 신호 SYb에 기초하여 생성하여 화상 신호 보유부(31)에 공급한다.
도 2는, 화상 신호 보유부(31)의 구성을 도시하고 있다. 화상 신호 보유부(31)는, 입력 선택부(21)로부터 공급된 화상 신호 DVu를 메모리에 기입하고, 이 메모리에 기입된 화상 신호 DVu를, 화상 신호 DVb에 동기시켜 판독한다. 예를 들면, 3개의 RAM(Random Access Memory)(312-a∼312-c)을 설치하는 것으로 하여, 신호 셀렉터(311)를 기입 제어 신호 SEW에 의해 구동하고, 화상 신호 DVu를 RAM(312-a∼312-c)에 프레임 단위로 순차적으로 분류한다. 또한, 화상 신호 DVu가 분류되는 RAM에 대하여 기입 클럭 신호 CKW를 공급하고, 분류되는 화상 신호 DVu를 RAM에 기억시킨다. 또한, 판독 클럭 신호 CKR을 RAM(312-a∼312-c)에 공급하고, RAM(312-a∼312-c)에 기억되어 있는 화상 신호 DVu를 화상 신호 DVb에 동기하여 판독한다. 또한, 신호 셀렉터(313)를 판독 제어 신호 SER에 의해 구동하며, 판독된 화상 신호 DVu를 분류된 순으로 선택하고, 화상 신호 DVw로서 믹스 처리부(41)와 와이프 처리부(42)와 출력 선택부(43)에 공급한다.
믹스 처리부(41)는, 화상 신호 DVb에 기초하는 화상과 화상 신호 DVw에 기초하는 화상을 혼합한 화상의 화상 신호 DVmix를 생성하여 출력 선택부(43)에 공급한다. 예를 들면, 화상 신호 DVb와 화상 신호 DVw를 가산한 후 신호 레벨을 1/2배로 하여 화상 신호 DVmix를 생성한다. 덧붙여서, 제어부(50)로부터의 믹스 제어 신호를 믹스 처리부(41)에 공급하고, 화상 신호 DVb에 기초하는 화상과 화상 신호 DVw에 기초하는 화상의 혼합비를 가변하는 것으로 하여도 된다.
와이프 처리부(42)는, 화상 신호 DVb에 기초하는 화상의 일부를 화상 신호 DVw에 기초하는 화상으로 치환한 화상의 화상 신호 DVwp를 생성한다. 예를 들면, 수직 주사나 수평 주사의 도중에 화상 신호 DVb와 화상 신호 DVw의 전환을 행하여 화상 신호 DVwp를 생성한다. 덧붙여서, 제어부(50)로부터 와이프 제어 신호를 와이 프 처리부(42)에 공급하고, 화상 신호 DVb와 화상 신호 DVw의 전환 타이밍을 가변하는 것으로 하여도 된다.
출력 선택부(43)는, 제어부(50)로부터의 모니터 출력 선택 신호 ME에 기초하여, 화상 신호 DVb, DVw, DVmix, DVwp 중 어느 하나를 선택하여 모니터용 화상 신호 DMTout으로서 출력한다. 또한, 모니터용 화상 신호 DMTout을 아날로그 신호로서 출력할 때에는, 모니터용 화상 신호 DMTout을 D/A 변환부(44)에 공급하고, 모니터용 화상 신호 DMTout을 아날로그의 모니터용 화상 신호 SMTout으로서 출력한다.
제어부(50)에는, 사용자 인터페이스부(51)가 접속되어 있다. 이 사용자 인터페이스부(51)를 통해, 사용자 조작에 따른 조작 신호 PS가 공급되면, 제어부(50)는, 이 조작 신호 PS에 기초하여 제어 신호 CT 등을 생성하여 각 부의 동작을 제어함으로써, 촬상 장치를 사용자의 조작에 따라 동작시킨다. 또한, 촬상 화상의 프레임 레이트를 설정하는 프레임 레이트 설정 신호 RSF가 사용자 인터페이스부(51)를 통해, 제어부(50)에 공급되었을 때, 예를 들면 조작부에서 촬상 속도의 전환을 행하고, 조작 신호 PS로서 프레임 레이트 설정 신호 RSF가 제어부(50)에 공급되었을 때, 혹은 리모트 컨트롤 장치나 외부의 기기로부터 프레임 레이트 설정 신호 RSF가 제어부(50)에 공급되었을 때, 제어부(50)는, 프레임 레이트 설정 신호 RSF에 기초하여, 촬상부(11)에 의해 생성하는 촬상 신호 Spa의 프레임 레이트나 프레임 가산 처리부(14)의 가산 프레임 수를 제어 신호 CT를 이용하여 제어한다. 또한, 조 작 신호 PS에 기초하여, 입력 선택 신호 SIE나 모니터 출력 선택 신호 ME의 생성도 행한다. 또한, 촬상 신호 Spa를 생성하기 위해 동기 신호 SYa를 구동부(12)에 공급한다. 또한, 화상 신호 DYb를 생성하기 위해 동기 신호 SYb를 프레임 가산 처리부(14)에 공급함과 함께, 이 동기 신호 SYb를 판독 제어부(33)에 공급한다. 또한, 촬상 장치에 기록 재생 장치(60)가 접속될 때에는, 조작 신호 PS에 기초하여 기록 재생 장치(60)의 동작을 제어한다.
다음으로, 촬상 장치의 동작에 대하여 설명한다. 프레임 레이트 설정 신호 RSF에 의해 설정되는 촬상 화상의 프레임 레이트(가변속 프레임 레이트 FRc)는, 전술한 바와 같이 촬상부(11)에 의해 생성되는 촬상 신호 Spa의 프레임 레이트(촬상 프레임 레이트 FRp)와 프레임 가산 처리부(14)에서의 가산 프레임 수 FA를 전환함으로써 연속하여 가변할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시한 바와 같이, 프레임 레이트 설정 신호 RSF에 의해 가변속 프레임 레이트 FRc가 「60P≥FRc>30P」의 범위 내에 설정되었을 때에는, 가산 프레임 수 FA를 「1」로 하여, 촬상 프레임 레이트 FRp를 가변속 프레임 레이트 FRc와 동등하게 한다. 가변속 프레임 레이트 FRc가 「30P≥FRc>20P」의 범위 내에 설정되었을 때에는, 가산 프레임 수 FA를 「2」로 하고, 촬상 프레임 레이트 FRp를 가변속 프레임 레이트 FRc의 2배로 한다. 가변속 프레임 레이트 FRc가 「20P≥FRc>15P」의 범위 내에 설정되었을 때에는, 가산 프레임 수 FA를 「3」으로 하고, 촬상 프레임 레이트 FRp를 가변속 프레임 레이트 FRc의 3배로 한다. 이하 마찬가지로 하여, 촬상 프레임 레이트 FRp와 가산 프레임 수 FA를 전환한다.
도 4의 (A)∼도 4의 (F)는 화상 신호 DVb의 생성 동작을 설명하기 위한 도면이다. 예를 들면, 가변속 프레임 레이트 FRc를 「18P」로 하는 경우, 촬상 프레임 레이트는 「54P」, 가산 프레임 수는 「3」으로 된다. 덧붙여서, 도 4의 (A)는 화상 신호 DVa의 프레임, 도 4의 (B)는 프레임 가산 처리부(14)를 구성하는 RAM-1의 동작, 도 4의 (C)는 RAM-2의 동작, 도 4의 (D)는 RAM-3의 동작, 도 4의 (E)는 화상 신호 DVb의 프레임을 나타내고 있다. 또한, 화상 신호 DVb의 프레임 레이트인 출력 프레임 레이트는, 화상 신호 DVb가 공급되는 기기에 맞추어 예를 들면 「60P」로 한다.
화상 신호 DVa의 프레임 「0f」가 개시되는 도 4의 (A)∼도 4의 (E)의 시점 t1에서, 프레임 가산 처리부(14)는, 예를 들면 RAM-1을 기입 RAM으로 설정하고, 기입 RAM에 프레임 「0f」의 화상 신호 DVa를 기억시킨다.
시점 t2에서 화상 신호 DVb의 프레임 개시 타이밍으로 되었을 때, 3 프레임의 화상 신호의 가산이 완료되지 않기 때문에, 화상 신호 DVb는 블랭크 프레임으로 한다.
화상 신호 DVa의 프레임 「0f」가 종료되고 프레임 「1f」가 개시되는 타이밍인 시점 t3에서는, 프레임 「0f」의 화상 신호가 기억된 RAM-1을 내부 판독 RAM 으로서 지정함과 함께, 기입 RAM을 RAM-1로부터 예를 들면 RAM-2로 변경한다. 또한, 내부 판독 RAM에 기록되어 있는 신호, 즉 RAM-1에 기억되어 있는 프레임 「0f」의 신호를 판독하고, 이 신호에 프레임 「1f」의 화상 신호 DVa를 가산기에 의해 가산하여 기입 RAM인 RAM-2에 기억시킨다.
화상 신호 DVa의 프레임 「1f」가 종료되고 프레임 「2f」가 개시되는 타이밍인 시점 t4로 되면, 3 프레임의 가산 신호를 생성하기 위해, 프레임 「0f」와 프레임 「1f」를 가산한 신호가 기입되어 있는 RAM-2를 내부 판독 RAM으로 지정한다. 또한, 기입 RAM을 RAM-2로부터 예를 들면 RAM-3으로 변경한다. 또한, 내부 판독 RAM에 기록되어 있는 신호, 즉 RAM-2에 기억되어 있는 신호를 판독하고, 이 신호에 프레임 「2f」의 화상 신호 DVa를 가산기에 의해 가산하여 기입 RAM인 RAM-3에 기억시킨다.
화상 신호 DVa의 프레임 「2f」가 종료되고 프레임 「3f」가 개시되는 타이밍인 시점 t5로 되면, 3 프레임분의 화상 신호 DVa를 가산한 3 프레임 가산 신호의 생성이 완료되었기 때문에, 이 3 프레임 가산 신호가 기억되어 있는 RAM-3을 외부 판독 RAM으로 지정한다. 또한, RAM-1을 기입 RAM으로 설정하고, 기입 RAM에 프레임 「3f」의 화상 신호 DVa를 기억시킨다.
3 프레임 가산 신호의 생성 후, 화상 신호 DVb의 프레임 개시 타이밍으로 된 경우, 예를 들면 시점 t6에서 화상 신호 DVb의 프레임 개시 타이밍으로 된 경우, 3 프레임 가산 신호를 외부 판독 RAM으로부터 판독하고, 이 판독한 신호의 신호 레벨을 「1/3」배 하여 화상 신호 DVb로서 출력시킨다. 또한, 외부 판독 RAM으로부터 3 프레임 가산 신호의 판독을 행하여 화상 신호 DVb를 생성한 프레임을 유효 화상의 프레임으로 한다. 덧붙여서, RAM에 대하여 3 프레임 가산 신호의 기입이 완료되지 않을 때, 혹은 기입이 완료되어 있는 3 프레임 가산 신호의 판독이 완료되어 있을 때에, 화상 신호 DVb의 프레임 개시 타이밍으로 된 경우, 전의 프레임의 화상 신호 DVb를 반복하여 이용하는 것으로 하고, 이 프레임을 무효 화상 프레임으로 한다. 이 경우, 화상 신호 DVb에서, 각 프레임의 촬영 화상의 화상 신호 간에 블랭크 프레임이 설치되게 되지 않는다.
이하 마찬가지로, RAM-1∼RAM-3과 가산기 등을 사용하여 화상 신호 DVa를 3 프레임 가산하여서 3 프레임 가산 신호를 생성하고, 이 3 프레임 가산 신호를 화상 신호 DVb의 프레임 개시 타이밍에서 판독함으로써, 유효 화상이 가변속 프레임 레이트 FRc에서 포함된 출력 프레임 레이트의 화상 신호 DVb를 얻을 수 있다. 즉, 도 4의 (E)에 도시한 바와 같이, 외부 기기에 대응한 출력 프레임 레이트 「60P」이며, 원하는 가변속 프레임 레이트 「18P」로 유효한 촬상 화상이 포함된 화상 신호 DVb를 생성할 수 있다. 덧붙여서, 도 4의 (F)는, 화상 신호 DVb의 프레임이 유효 화상 프레임인지 무효 화상 프레임인지를 나타낸 플래그 EF이다.
기록 재생 장치(60)에서는, 플래그 EF를 이용하여 화상 신호 DVb로부터 유효 화상 프레임의 화상 신호를 추출하여, 기록 매체(70)에 기록한다. 또한, 기록한 화상 신호의 재생 시에는, 화상 신호 DVb와 상이한 재생 프레임 레이트, 예를 들면 「24P」의 프레임 레이트로 판독을 행하고, 재생 프레임 레이트의 화상 신호 DVr을 입력 선택부(21)에 공급한다. 이와 같이, 화상 신호 DVb와 상이한 재생 프레임 레이트로 기록되어 있는 신호를 재생하면, 가변속 프레임 레이트 FRc가 재생 프레임 레이트와 동등하게 되어 있을 때에는, 실제의 피사체와 움직임의 속도가 동일한 촬상 화상을 얻을 수 있다. 또한, 가변속 프레임 레이트 FRc가 재생 프레임 레이트보다도 높게 설정되어 있을 때에는, 피사체의 움직임을 느리게 한 촬상 화상을 얻을 수 있다. 또한, 가변속 프레임 레이트 FRc가 재생 프레임 레이트보다도 낮게 설정되어 있을 때에는, 피사체의 움직임을 빠르게 한 촬상 화상을 얻을 수 있다.
입력 선택부(21)는, 고정 프레임 레이트의 화상 신호 DVr 혹은 화상 신호 DVs 중 어느 하나를 화상 신호 DVu로서 선택하여 프레임 레이트 변환부(30)에 공급한다. 프레임 레이트 변환부(30)는, 화상 신호 DVu의 프레임 레이트를 화상 신호 DVb의 프레임 레이트에 동기한 화상 신호 DVw로 변환한다.
도 5의 (A)∼도 5의 (F)는, 프레임 레이트 변환부(30)의 동작을 설명하기 위한 것이며, 예를 들면 화상 신호 DVb의 프레임 레이트가 전술한 바와 같이 「60P」 이며, 화상 신호 DVu의 프레임 레이트가 「24P」인 경우를 나타내고 있다. 또한, 도 5의 (A)는 화상 신호 DVu의 프레임, 도 5의 (B)는 RAM(222-1)의 동작, 도 5의 (C)는 RAM(222-2)의 동작, 도 5의 (D)는 RAM(222-3)의 동작, 도 5의 (E)는 화상 신호 DVw의 프레임, 도 5의 (F)는 화상 신호 DVb의 프레임을 나타내고 있다.
화상 신호 DVu의 프레임 「F0」이 개시되는 도 5의 (A)∼도 5의 (F)의 시점 t11에서, 프레임 레이트 변환부(30)는, 예를 들면 RAM(312-1)을 기입 RAM으로 설정하고, 화상 신호 DVu를 신호 셀렉터(311)에 의해 기입 RAM에 공급하며, 프레임 「F0」의 화상 신호 DVu를 기입 RAM인 RAM(222-1)에 기억시킨다.
시점 t12에서 화상 신호 DVb에 동기한 프레임의 프레임 개시 타이밍으로 되었을 때, 프레임 「F0」의 화상 신호 DVu의 기입이 종료되지 않았기 때문에, 화상 신호 DVw는 블랭크 프레임으로 한다.
화상 신호 DVu의 프레임 「F0」이 종료되고 프레임 「F1」이 개시되는 타이밍인 시점 t13에서는, 프레임 「F0」의 화상 신호가 기억된 RAM(312-1)을 판독 RAM으로서 지정한다. 또한, 기입 RAM을 RAM(312-1)으로부터 예를 들면 RAM(312-2)로 변경하고, 화상 신호 DVu를 신호 셀렉터(311)에 의해 기입 RAM에 공급하며, 다음 프레임 「F1」의 화상 신호 DVu를 RAM(312-2)에 기억시킨다.
판독 RAM의 지정 후, 시점 t14에서 화상 신호 DVb의 프레임 개시 타이밍으로 되었을 때, 판독 RAM으로부터 판독된 화상 신호를 신호 셀렉터(313)로 선택하여 화상 신호 DVw로서 출력한다.
그 후, 시점 t15에서 화상 신호 DVu의 프레임 「F1」이 종료되고 프레임 「F2」가 개시될 때에는, 판독 RAM을 RAM(312-1)으로부터 프레임 「F1」의 화상 신호가 기억된 RAM(312-2)으로 전환한다. 또한, 기입 RAM을 RAM(312-2)로부터 RAM(312-3)으로 변경하고, 화상 신호 DVu의 프레임 「F2」를 RAM(312-3)에 기억시킨다.
이하 마찬가지로 하여, RAM(312-1∼312-3)에 화상 신호 DVu를, 이 화상 신호 DVu의 프레임 레이트로 기입하고, RAM(312-1∼312-3)에 기입된 화상 신호 DVu를, 화상 신호 DVb에 동기한 프레임 레이트로 기입한 프레임 순으로 판독함으로써, 화상 신호 DVu를 화상 신호 DVb에 동기한 프레임 레이트의 화상 신호 DVw로 변환할 수 있다.
믹스 처리부(41)는, 화상 신호 DVb와 화상 신호 DVw가 동기한 신호로 되어 있기 때문에, 화상 신호 DVb와 화상 신호 DVw를 이용하여 화상 신호 DVmix를 생성할 수 있다. 또한, 와이프 처리부(42)는, 화상 신호 DVb와 화상 신호 DVw가 동기한 신 호로 되어 있기 때문에, 화상 신호 DVb와 화상 신호 DVw를 이용하여 화상 신호 DVwp를 생성할 수 있다.
이 때문에, 출력 선택부(43)로부터 화상 신호 DVb를 모니터용 화상 신호 DMTout, SMTout으로서 출력하도록 신호 선택 동작을 제어하면, 촬상 화상을 모니터할 수 있다. 또한, 화상 신호 DVw를 모니터용 화상 신호 DMTout, SMTout으로서 출력하도록 신호 선택 동작을 제어하면, 기록 매체(70)를 재생하였을 때의 재생 화상이나 입력 단자(22)로부터 입력된 화상 신호 DVs에 기초하는 화상을 전자 뷰 파인더나 모니터 장치에 표시할 수 있다.
또한, 화상 신호 DVmix를 모니터용 화상 신호 DMTout, SMTout으로서 출력하도록 출력 선택부(43)를 제어하면, 화상 합성을 행하였을 때, 촬상한 피사체가 원하는 위치로 되도록 촬상 방향 등을 적정히 설정할 수 있다. 예를 들면, 배경 화상에 피사체 화상을 합성하는 경우, 프레임 레이트가 다른 배경 화상의 화상 신호 DVr 혹은 화상 신호 DVs를, 프레임 레이트 변환부(30)에 의해 화상 신호 DVb와 프레임 레이트가 동등하게 동기한 화상 신호 DVw로 한다. 이 때, 모니터 화상에서는, 배경 화상에 촬상한 피사체 화상이 중첩되어 표시되기 때문에, 촬상 방향이나 촬상 시의 피사체의 크기 등을 용이하게 최적화할 수 있다. 예를 들면, 도 6의 (A)에 나타내는 배경 화상을 먼저 촬상하여 기록 매체(70)에 기록해두고, 이 배경 화상의 화상 신호 DVr을 프레임 레이트 변환부(30)에 의해 화상 신호 DVb에 동기한 화상 신호 DVw로 변환한다.
또한, 배경 화상에 혼합시키는 피사체를 촬상하여 도 6의 (B)에 나타내는 촬상 화상의 화상 신호 DVb를 생성하면, 전자 뷰 파인더나 모니터 장치의 화면 상에는, 배경 화상에 피사체가 혼합된 도 6의 (C)에 나타내는 화상이 표시되게 된다. 이 때문에, 피사체를 가변속 프레임 레이트로 촬상할 수 있는 촬상 장치를 이용함으로써, 화상 신호 DVb와 화상 신호 DVr의 프레임 레이트가 상이하여도, 피사체의 크기나 위치를 배경 화상에 맞추어 촬상할 수 있다.
또한, 화상 신호 DVwp를 모니터용 화상 신호 DMTout, SMTout으로서 출력하도록 출력 선택부(43)를 제어하면, 전회의 촬영 화상과 동등한 휘도나 색상 등의 촬상 화상이 얻어지도록 촬상 장치를 용이하게 설정할 수 있다. 예를 들면, 도 6의 (D)에 나타내는 전회의 촬상 화상의 화상 신호 DVr을, 프레임 레이트 변환부(30)에 의해 화상 신호 DVb에 동기한 화상 신호 DVw로 변환한다.
또한, 도 6의 (E)에 나타내는 현재의 촬상 화상의 화상 신호 DVb를 생성하면, 전자 뷰 파인더나 모니터 장치의 화면 상에는, 전회의 촬상 화상과 현재의 촬상 화상이 도 6의 (F)에 도시한 바와 같이 동시에 표시되게 된다. 이 때문에, 피사체를 가변속 프레임 레이트로 촬상할 수 있는 촬상 장치를 이용하여도, 2개의 촬상 화상을 비교하여, 촬상 장치의 설정을 용이하게 행할 수 있다.
덧붙여서, 전술한 실시 형태에서는, 프레임 레이트 변환부(30)에 의해 화상 신호 DVu를 촬상 화상의 화상 신호 DVb에 동기시키는 것으로 하였지만, 프레임 레이트 변환부(30)에 화상 신호 DVb를 입력하고, 화상 신호 DVb를 화상 신호 DVr 혹은 화상 신호 DVs에 동기시키더라도, 화상 신호 DVmix나 화상 신호 DVwp를 생성할 수 있다. 그러나, 프레임 레이트 변환부(30)에 화상 신호 DVb를 입력하였을 때에는, 화상 신호 DVb의 프레임 레이트로 기입한 신호를, 화상 신호 DVr 혹은 화상 신호 DVs의 프레임 레이트로 판독하기 때문에, 촬상 중인 화상에 지연을 발생하게 되는 경우가 있다. 이 때문에, 화상 신호 DVr 혹은 화상 신호 DVs의 프레임 레이트를 변환하여 화상 신호 DVb에 동기시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 가변속 프레임 레이트 촬상 화상의 제1 화상 신호와 외부로부터 공급된 제2 화상 신호의 프레임 레이트가 일치되고, 이 프레임 레이트가 일치된 제1 화상 신호와 제2 화상 신호를 이용하여, 모니터용 화상 신호가 생성된다. 이 때문에, 프레임 레이트가 상이한 화상을 1개의 화면 상에 동시에 표시할 수 있다.
또한, 제2 화상 신호의 프레임 레이트를 제1 화상 신호의 프레임 레이트에 일치시킴으로써, 프레임 레이트 변환에 의한 신호의 지연이 제1 화상 신호에 발생하지 않아서, 가변속 프레임 레이트 촬상 화상을 지연 없이 표시시킬 수 있다.
또한, 제1 화상 신호와 제2 화상 신호를 이용하여, 제1 화상 신호에 기초하 는 화상과 제2 화상 신호에 기초하는 화상을 혼합한 화상의 화상 신호가 모니터용 화상 신호로서 생성되므로, 예를 들면 미리 촬영되어 있는 배경 화상 등에 촬상 중인 화상을 중첩하여 표시시킬 수 있다. 또한, 제1 화상 신호와 제2 화상 신호를 이용하여, 제1 화상 신호에 기초하는 화상의 일부를 제2 화상 신호에 기초하는 화상으로 치환한 화상의 화상 신호가 모니터용 화상 신호로서 생성된다. 이 때문에, 촬상 완료된 화상과 촬상 중인 화상을 한 화면 상에 동시에 표시하고, 예를 들면 촬상 중인 화상이 촬상 완료된 화상과 동등한 휘도나 색상 등으로 되도록 촬상 장치를 용이하게 조정할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 촬상 장치는, 촬상 중인 화상뿐만 아니라, 외부로부터 공급된 화상 신호에 기초하는 화상을 촬상 중인 화상과 함께 하나의 화면 상에 표시하는 경우에 적합하다.

Claims (5)

  1. 가변속 프레임 레이트 촬상 화상의 제1 화상 신호를 생성하는 화상 신호 생성 수단과,
    상기 제1 화상 신호의 프레임 레이트와 외부로부터 공급된 제2 화상 신호의 프레임 레이트를 일치시키는 프레임 레이트 변환 수단과,
    상기 프레임 레이트 변환 수단에 의해, 프레임 레이트가 일치된 상기 제1 화상 신호와 상기 제2 화상 신호를 이용하여, 모니터용 화상 신호를 생성하는 신호 생성 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 레이트 변환 수단은, 상기 제2 화상 신호의 프레임 레이트를 상기 제1 화상 신호의 프레임 레이트에 일치시키는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호 생성 수단은, 상기 제1 화상 신호와 상기 제2 화상 신호를 이용하여, 상기 제1 화상 신호에 기초하는 화상과 상기 제2 화상 신호에 기초하는 화상을 혼합한 화상의 화상 신호를 상기 모니터용 화상 신호로서 생성하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 신호 생성 수단은, 상기 제1 화상 신호와 상기 제2 화상 신호를 이용하여, 상기 제1 화상 신호에 기초하는 화상의 일부를 상기 제2 화상 신호에 기초하는 화상으로 치환한 화상의 화상 신호를 상기 모니터용 화상 신호로서 생성하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  5. 가변속 프레임 레이트 촬상 화상의 제1 화상 신호를 생성하는 화상 신호 생성부와,
    상기 제1 화상 신호의 프레임 레이트와 외부로부터 공급된 제2 화상 신호의 프레임 레이트를 일치시키는 프레임 레이트 변환부와,
    상기 프레임 레이트 변환부에 의해, 프레임 레이트가 일치된 상기 제1 화상 신호와 상기 제2 화상 신호를 이용하여, 모니터용 화상 신호를 생성하는 신호 생성부를 갖는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
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