JPS63309076A - 映像信号記録装置 - 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〕 本発明は映像信号記録装置に関し、より具体的には、高
速度撮影による映像信号を記録する記録装置に関する。

〔従来の技術とその問題点〕

高速度撮影を行う場合には、水平及び垂直走査の周波数
をｎ　（ｎ＞１）倍に上げるのが最も一般的であるが、
映像信号自体の周波数帯域もｎ倍になるので、カメラ、
ＴＶモニタ装置、記録装置の全てが、その高い周波数帯
域を適合する専用装置でなければならず、非常に高価な
システムとなってしまう。また、撮影速度倍率の変更に
対して柔軟に対応できないという欠点もある。

そこで本発明は、通常の周波数帯域のカメラ、ＴＶモニ
タ装置、記録装置等からなるシステムにも適用でき、撮
影速度の変更にも柔軟に対応できる映像信号記録装置を
従来することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る映像信号記録装置は、映像信号を出力する
撮像手段と、垂直同期信号のｎ倍の周波数の垂直走査信
号と水平同期信号のｐ倍の水平走査信号により、当該↑
最像手段によって撮像されたｎ個の小画像信号を、水平
方向にｐ個、垂直方向にｑ個となるように配置して１個
の画像となる映像信号に加工する撮像手段と、当該撮像
手段による映像信号を、当該ｐ、ｑに係る情報を含むモ
ード信号と共に記録媒体に記録する記録手段とからなる
。但し、ｐ、ｑ、ｎは正の整数であり、ｎ＝ｐｘｑであ
る。

〔作用〕

上記記録手段が映像信号だけでなく、撮影速度を示すモ
ード信号をも同時に記録することにより、再生時に記録
信号の撮影速度及び揚影画面の形状を知ることができる
。従って、撮影速度の変更にも柔軟に対応する再生を実
現できる。

〔実施例〕 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
１図は実施例の構成ブロック図を示し、第２図は高速度
撮影による映像信号と記録される映像信号を示す。

第１図において、１０は基準発振回路、１２は高速度描
影の速度倍率を指定するための操作部である。操作部１
２はそれぞれ垂直走査周波数の倍率ｎ及び水平走査周波
数の倍率ｐを示す信号（図中では、ｎ、ｐで示す。）を
出力する。１ｌ＝ｌ。

ｐ＝１の時には通常速度の撮影を行うことになる。

本実施例の記録装置においては、ｎ＝１．ｐ＝１の通常
盪影信号の記録と、ｎ＝４．ｐ＝２の高速撮影信号の記
録とが可能なものとする。水平想起信号発生回路１４は
基準発振回路１０からの基準信号及び速度信号ｐに基づ
き、周波数がｐｆ。

（この例では２ｆｏ又は４ｆＨ）の信号を発生し、垂直
同期信号発生回路１６は基準信号及び速度信号ｎに基づ
き周波数がｎｆｖ　　（ここではｆｖ又は４ｆｖ）の信
号を発生する。水平走査信号形成回路１８はｐｆ、ｌに
同期して後述する撮像素子２２への水平走査信号ｆ。を
発生し、垂直走査信号発生回路２０はｎｆｖに同期して
撮像素子２２への垂直走査信号ｒｖｓを発生する。

撮像素子２２は、水平走査信号ｆ□及び垂直走査信号ｒ
ｖｓに従い邊像面の光電変換信号を出力する。このよう
な撮像素子としては、ビジコン等の撮像管、又はＣＣＤ
やアＭＯ３式の固体撮像素子が広く使用されており、撮
像素子２２自体は公知である。撮像素子２２が撮像管で
ある場合には、上記走査信号ｆ□、ｆ１．は同期信号ｆ
。、２ｆｌＩ、ｆｖ又はｎｆｖに同期して鋸歯状に電圧
が変化する信号であり、撮像素子２２が固体ｊ像素子で
ある場合には、相応する転送パルスである。但し、高速
↑島影時の光電変換を行う面積は、通常撮影時の１／ｎ
　（＝１／４）とするものとし、通常↑島影時に対し撮
像素子２２が１最像管である場合の鋸歯信号の振幅は水
平走査信号ｆ’ｓについても垂直走査信号についても１
／２である。

このようにして撮像素子２２は水平方向で１／ｐ　（＝
１／２）　、垂直方向で１／ｑ　（＝１／２）に小さく
した画像の映像信号を出力する。ここでｐ、ｑは１以上
の整数であり、ｎ（＝ｐ’ｘｑ）は２以上の整数である
。ｐ、ｑが共に２のとき、撮像素子２２からは、第２図
（ａ）に示すような映像信号が得られる。第２図（ａ）
の■。、ＨＨは、高速撮影の垂直同期信号、水平同期信
号であり、それぞれ通常の垂直同期信号、水平同期信号
のｎ倍、ｐ倍の周波数を有する。撮像素子２２から得ら
れる映像信号としては、図示の如く小画像Ａ、Ｂ、Ｃ。

Ｄの順に出力される。

Ａ／Ｄ変換器３２は、撮像素子２２の高速撮影時の出力
信号をディジタル信号に変換し、スイッチ３４を介して
１　／　ｎフィールド分の容量のメモＩＪ３６Ａ、３６
Ｂ、３６Ｃ，３６Ｄに供給する。

スイッチ３４は、高速↑最像の垂直同期信号Ｖ０に応じ
て、■８毎に接点３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ。

３４Ｄの順に切り換わる。スイッチ３８は、出力される
映像信号の各画面の前半の２ＶＭにおいてはメモリ３６
Ａ、３６Ｂからの続出信号を高速撮影の水平同期信号Ｈ
８毎に交互に出力し、後半の２ＶＨにおいてはメモリ３
６Ｃ，３６Ｄからの続出信号をＨ，毎に交互に出力する
。これにより、スイッチ３８の出力から、小画像Ａ、　
Ｂ、　　Ｃ，Ｄが第２図（′ｂ）のように合成された画
像となる通常速度撮影の１つの画像を形成するような信
号が得られる。

スイッチ３８からのディジタル信号は、Ｄ／Ａ変換器４
０でアナログ信号に変換され、スイッチ４１のＨ側を介
して信号処理回路４２で色信号処理、各小画像間の位相
調整等を行い、同期付加回路４４で標準テレビ信号の水
平同期信号Ｈ及び垂直同期信号■を付加する。同期付加
回路４４の出力はまさに、第２図（ｂｌに示す小画像配
置の画像を表示できる標準方式の映像信号となる。

通常撮影を行う場合は、ｎ＝１．ｐ＝ｌとするが、スイ
ッチ４１はｎ側に接続され、従来の装置と同様に、撮像
素子２２の出力は信号処理回路４２に供給され、通常の
処理が行われる。

４６は、同期付加回路４４からの標準方式の映像信号を
磁気テープ、磁気ディスクその他の記録媒体Ｔに記録す
る記録ヘッドであり、その記録に際しては、撮像素子２
２における高速邊影の単位時間当たりの小画像の数及び
形状を表すパラメータｐ、ｑ、ｎの情報を含むモード信
号Ｍをコーディング回路４９から得て、ヘッド４８で同
時に記録する。例えば、記録ヘッド４８がＶＴＲ装置に
装備されるものである場合には、テープ端に長手方向に
記録されるトラッキング用コントロール信号にモード信
号を重畳して記録する。具体的には、第３図ｔａ＋に示
すように、ｐ、ｑ、ｎに応じてデユーティ比の異なるパ
ルスを用いてもよく、例えば、ｐ＝２．ｑ＝２の場合に
は、第３図（ａ）のＤを３０％、ｐ＝３．ｑ＝２の場合
にはＤを７０％、通常撮影速度（ｐ＝１．ｑ＝１）の場
合にはＤ＝５０％というように予め決めておけばよい。

モード信号Ｍを重畳する信号、又は記録する箇所として
は、オーディオ・トラック、キュー・トラック等の映像
信号とは別のトラックであって、当該映像信号と一定の
位置関係にあるところに記録される信号であれば、同様
に利用できる。

この他、映像信号自体に周波数多重する方法によりモー
ド信号Ｍを記録媒体の同一部分に記録してもよい。更に
は、よく知られる４周波パイロット信号によるトラッキ
ング方法を用いるビデオ記録装置では、４つのパイロッ
ト（Ｓ　号ｆ　＋　、ｆ　＊　、　ｆ　３　、　ｆ　４
を通常、１フイールド毎に切り換えるところ、第３図（
ｂｌに示すように、１フイールドの途中に他の周波数ｆ
、の信号を挿入し、その挿入タイミングや挿入期間によ
りｐ、ｑを代表させてもよい。

上述の如く速度信号がビデオ信号と共に磁気テープに記
録されていれば、再生時に再生されているビデオ信号が
高速撮影によるものか否か、更には何倍速であるかが判
別可能となり、再生動作モードを自動的に切り換えるこ
とが可能になる。

第４図に上記速度信号に応じて再生モードを自動的に切
り換える再生装置の一具体例を示す。図中、４６．４８
はそれぞれ第１図の回転ヘッド４６及び固定ヘッド４８
に対応するヘッドであり、４６はビデオ信号を、４８は
前記矩形波信号をそれぞれ再生する。固定ヘッド４８で
再生された矩形波信号はデコーディング回路５４に供給
され、ｎを示す元の速度信号を得る。ここでは、この速
度信号は３倍連過影されたビデオ信号か又は、通常１影
されたビデオ信号かのみを示すものとし、このデコーデ
ィング回路５４の出力は２値信号であるものとする。

デコーディング回路５４から、再生している信号が通常
撮影のビデオ信号であることを示す信号が得られた時、
スイッチ７０はＮ側に接続され、ヘッド４６で再生され
た信号は記録信号処理回路３１と逆の信号処理を行う再
生信号処理回路５０を介して直接、出力端子７６に供給
される。一方、ヘッド４８で再生された矩形波信号はト
ラッキング制御回路５６に供給され、従来のＶＴＲで周
知のようにヘッド４８が記録トラック上を正確にトレー
スするようにキャプスタン（図示せず）の回転位相を制
御するためのトラッキング制御信号が発生される。また
、速度切換回路５８は記録時と同一の速度で磁気テープ
が搬送されるようにキャプスタンの回転速度を制御する
ための速度制御信号を発生する。キャプスタン制御回路
６０は上記トラッキング制御信号及び速度制御信号に基
づいてキャプスタンの回転を制御する。以上のように、
通常速度で撮影されたビデオ信号を再生する場合には、
従来のＶＴＲと全く同様の再生動作を行う。

次にデコーディング回路５４から、再生乙ている信号が
高速撮影されたビデオ信号であることを示す信号が得ら
れた時の動作を説明する。スイッチ７０はＨ側に接続し
、速度切換回路５８は磁気テープを記録時の１／ｎの速
度で走行させるための速度制御信号をキャプスタン制御
回路６ｏに供給する。ヘッド４６はこれによって１つの
トランクにつきｎ回の再生を行うことになるが、このｎ
回の再生信号中量も良好な再生信号が、Ａ／Ｄ変換器６
２を介してフィールド・メモリ６４に記憶される。即ち
、書込制御回路７２は３フイールド毎に１フイールドの
間フィールド・メモリ６４を書込状態にする。この書込
制御回路７２により出力される書込制御信号はトラッキ
ング制御回路５６にも供給され、トラッキング制御回路
５６は書き込まれる再生信号が良好な信号となるよう、
キャプスタンの回転位相を制御するトラッキング制御信
号を出力する。

こうしてフィールド・メモリ６４にはｎ個の画像が記憶
されるが、続出制御回路７４はこれらを１フイールドに
つき１画像づつ、モニタ上で同一位置に表示されるタイ
ミングで読み出すタイミング及びアドレス制御信号を発
生する。これによってフィールド・メモリ６４からは、
例えば第２図（ｂ）に示すような１フイールドのビデオ
信号が、第２図（Ｃ）に示す如く表示されるタイミング
で順次読み出される。第２図（Ｃ）において斜線部Ｇは
画像が表示されない部分であり、この部分には背景付加
回路６８により所定の画像が与えられる。即ち、フィー
ルド・メモリ６４から読み出された信号は、Ｄ／Ａ変換
器６８を介して背景付加回路６８に供給され、信号の続
出が行われなかったタイミングで所定のビデオ信号でＤ
／Ａ変換器６６の出力信号を置換する。これによって端
子７６には１　／　ｎ倍速のスローモーション再生信号
が出力されることになる。

このように、第４図に示した再生装置によれば、記録媒
体の記録信号に応じて高速撮影されたビデオ信号につい
ては自動的に有効画面を１／ｎとし、スローモーション
再生を行うことになり、高速撮影の効果を充分に引き出
し得る構成としている。

なお、第１図の装置は、全体が１つの装置に組み込まれ
ていても、別体の個別装置をケーブルで連結したもので
もよいことはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明から容易に理解出来るように、本発明によれ
ば、撮像手段自体の通常撮影速度のものを利用でき、高
速撮影速度の速度倍率を簡単に切り換えできるだけでな
く、その倍率切換によっても同じ再生能力の再生装置を
利用できるので、非常に経済的なシステムを構成できる
。更には、記録に際し、撮影速度倍率及び撮像画面の形
状に係る信号を同時記録するので、再生に際してそれを
参照することにより、非常に操作性のよいシステムを構
成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第２図は
第１図の装置による映像信号を画面イメージで示す図、
第３図は撮影速度のモード信号Ｍの記録方法の説明図、
第４図は第１図の装置に対応する再生装置の構成ブロッ
ク図である。 ２２・〜描像素子　３２−・−Ａ／Ｄ変換器　３４，３
８・−・スイッチ　３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ，３６Ｄ−
メモリ　４０−Ｄ／Ａ変換器　４２−信号処理回路　４
４−同期付加回路　４６．４８−記録ヘッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）映像信号を出力する撮像手段と、ｐ、ｑ、ｎが正
   の整数でｎ＝ｐ×ｑとして、垂直同期信号のｎ倍の周波
   数の垂直走査信号と水平同期信号のｐ倍の水平走査信号
   により、当該撮像手段によって撮像されたｎ個の小画像
   信号を、水平方向にｐ個、垂直方向にｑ個となるように
   配置して１個の画像となる映像信号に加工する加工手段
   と、当該加工手段による映像信号を、当該ｐ、ｑに係る
   情報を含むモード信号と共に記録媒体に記録する記録手
   段とからなる映像信号記録装置。
2. （２）前記記録手段は前記加工手段からの映像信号に前
   記モード信号を周波数多重する特許請求の範囲第（１）
   項に記載の装置。
3. （３）前記記録手段は前記加工手段からの映像信号の記
   録領域とは異なる領域に前記モード信号を記録する特許
   請求の範囲第（１）項に記載の装置。