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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Videosignalübertragungsvorrichtung, ein
Bilderfassungsvorrichtung und ein Bilderfassungsverfahren. Die Erfindung
betrifft ein Beispiel des Übertragens
eines z.B. von einer Videokamera aufgenommenen Videosignals an ein
Signalverarbeitungssystem in einer nachfolgenden Stufe.
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Hintergrund
der Erfindung
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In
einem Fall, bei dem ein Bildaufzeichnen mit hoher Geschwindigkeit
mit Hilfe eines Videokamerasystems durchgeführt wird, das mit einer Videokamera
und einer Kamerasteuereinheit (hierin nachfolgend als „CCU" bezeichnet) aufgebaut
ist, wie z.B. ein Videokamerasystem für die gewerbliche Verwendung
bei Rundfunksendern, ist es möglich,
ein Signal mit einem Frequenzband zu erhalten, das zwei mal so schnell
ist wie das eines herkömmlichen
Standardvideosignals.
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Herkömmlicherweise
wird dieses Videosignal einer hohen Geschwindigkeit (Hochgeschwindigkeits-Videosignal)
unverändert
direkt von der Kamera an die CCU übertragen. Wenn bei dem Videosignal der
hohen Geschwindigkeit, das digital übertragen wird, die gleiche
Bildqualität
wie bei dem Bild einer Standardgeschwindigkeit im Vergleich zu einer
Standardsignalübertragung
gewünscht
wird, wird eine Abtastfrequenz eines Zweifachen der Standardgeschwindigkeit
benötigt.
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Da
bei dem oben beschriebenen herkömmlichen
Videokamerasystem eine Abtastfrequenz einer zweifachen Geschwindigkeit
benötigt
wird, um bei einem Videosignal einer hohen Geschwindigkeit die gleiche
Bildqualität
wie bei einem Bild einer Standardgeschwindigkeit zu erreichen, wird
eine Treiberfrequenz eines LSI (Hochintegrierter Schaltkreis) und dgl.
zum Verarbeiten eines Signals sehr hoch, und gleichzeitig ist eine
höhere
Timing-Leistungsfähigkeit in
den betreffenden elektrischen Schaltkreisen erforderlich, die bislang
technisch schwierig zu erreichen war, wodurch eine Schwierigkeit
auftritt. Obwohl auch beim Betreiben mit einer anderen Geschwindigkeit
eine bestimmte Geschwindigkeit beim Bildaufzeichnen mit hoher Geschwindigkeit
erreicht werden kann, besteht eine Schwierigkeit, so dass es schwierig
ist, mit variablen Geschwindigkeiten in einfacher Weise umzugehen,
da ein unverändert
erhaltenes Videosignal zu Änderungen
eines Bandes führt,
wenn es zu einem breiten Bereich von Geschwindigkeiten kommt.
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Hierin
nachfolgend beschriebene Ausführungsformen
der Erfindung versuchen eine Videosignalübertragungsvorrichtung, ein
Videosignalübertragungsverfahren,
ein Videosignal-Bilderfassungsvorrichtung und eine Videosignalverarbeitungsvorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, die in der Lage sind, aus Videosignalen einer hohen
Geschwindigkeit die gleiche Bildqualität wie bei einem Bild einer
Standardgeschwindigkeit zu erhalten, indem einfach ein Videosignal
einer hohen Geschwindigkeit in mehrere Videosignale einer Standardgeschwindigkeit
konvertiert wird.
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US-A-4,677,464
offenbart eine Videokamera mit einer höheren Abtastgeschwindigkeit
als eine herkömmliche
Videokamera und einen Schaltkreis zum Aufteilen des Videosignals
in mehrere Kanal-Videosignale. Bei dieser Anwendung entspricht die
Anzahl von Kanälen,
in die das Signal aufgeteilt wird, dem Faktor, um den die höhere Abtastgeschwindigkeit
schneller ist als eine herkömmliche
Abtastgeschwindigkeit. Somit sind die aufgeteilten Signale Signale
einer herkömmlichen
Geschwindigkeit.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalübertragungsvorrichtung zum Übertragen
eines Hochgeschwindigkeits-Videosignals
vorgeschlagen, wobei man das Videosignal durch Erfassen einer Abbildung
eines Objektes durch eine Bilderfassungseinrichtung mit einer Geschwindigkeit,
die um einen vorbestimmten Faktor schneller ist als ein Standardvideosignal,
erhält,
umfassend:
eine Konvertierungseinrichtung zum Konvertieren der
Ausgabe der Bilderfassungseinrichtung in digitale Signale,
eine
Signalaufteilungseinrichtung mit einem Speicher, wobei die Signalaufteilungseinrichtung
ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von digitalen Videosignalen mit
der Geschwindigkeit des Standardvideosignals aus dem Hochgeschwindigkeits-Videosignal, das
von der Konvertiereinrichtung ausgegeben wird, zu bilden, indem
das digitale Videosignal in mehrere Kanäle aufgeteilt wird, wobei die
vorbestimmte Anzahl gleich oder kleiner ist als die Anzahl der mehreren
Kanäle,
eine
erste Signalverarbeitungseinrichtung zum Durchführen eines vorbestimmten Kamerasignalprozesses
für jedes
der mehreren digitalen Videosignale, die von der Signalaufteilungseinrichtung
ausgegeben werden, zum Konvertieren der mehreren digitalen Videosignale
in ein vorbestimmtes Übertragungsformat
und zum Ausgeben der digitalen Signale, wobei, wenn die vorbestimmte
Anzahl kleiner ist als die Anzahl der Kanäle der Signalaufteilungseinrichtung, die
Signalaufteilungseinrichtung ein Anzeigesignal erzeugt, das eine
Zeitdauer anzeigt, in der kein digitales Videosignal mit der Geschwindigkeit
des Standardvideosignals auf einem aufgeteilten Kanal vorliegt,
und das Anzeigesignal an die erste Signalverarbeitungseinrichtung
ausgibt,
wobei die Signalaufteilungseinrichtung das Hochgeschwindigkeitssignal
in den Speicher schreibt und das Hochgeschwindigkeitssignal aus
dem Speicher ausliest und die digitalen Videosignale der mehreren Kanäle, die
in jeder Zeiteinheit vorgesehen sind, mit zusätzlichen Datenzeitdauern, die
abhängig
von dem Anzeigesignal hinzugefügt
werden, ausgibt und wobei das Anzeigesignal mit den digitalen Videosignalen
ausgegeben wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Signalübertragungsverfahren
zum Übertragen
eines Hochgeschwindigkeits-Videosignals
vorgesehen, das man durch ein Aufzeichnen eines Bildes eines Objektes
durch eine Bilderfassungseinrichtung mit einer Geschwindigkeit erhält, die
um einen vorbestimmten Faktor schneller ist als die des Standardvideosignals,
umfassend:
einen Konvertierungsschritt zum Konvertieren der Ausgabe
der Bilderfassungseinrichtung in digitale Signale,
einen Signalaufteilungsschritt
zum Ausbilden von mehreren digitalen Signalen mit der Geschwindigkeit des
Standardvideosignals aus dem Videosignal des Bildaufzeichnens mit
einer hohen Geschwindigkeit durch Aufteilen der mehreren digitalen
Videosignale in mehrere Kanäle
und zum Ausgeben der aufgeteilten digitalen Videosignale, wobei
der vorbestimmte Faktor gleich oder kleiner ist als die Anzahl der
mehreren Kanäle,
einen
ersten Signalverarbeitungsschritt des Ausführens eines vorbestimmten Kamerasignalprozesses auf
jedes der Ausgabesignale des Signalaufteilungsschrittes, des Konvertierens
der digitalen Signale in digitale Signale von mehreren Kanälen in ein
vorbestimmtes Übertragungsformat
und zum Ausgeben des Signals, wobei,
wenn die vorbestimmte
Anzahl einer Anzahl entspricht, die kleiner ist als die der Kanäle und wobei die
Signalaufteilungseinrichtung ein Anzeigesignal erzeugt, das eine
Zeitdauer anzeigt, während
der kein digitales Videosignal mit der Geschwindigkeit des Standardvideosignals
auf einem Kanal vorhanden ist, und das Anzeigesignal an den ersten
Signalverarbeitungsschritt ausgibt,
wobei der Signalaufteilungsschritt
das Hochgeschwindigkeitssignal in einen Speicher schreibt und das
Hochgeschwindigkeitssignal aus dem Speicher ausliest und die digitalen
Videosignale der mehreren Kanäle,
die in jeder Zeiteinheit vorgesehen sind, mit zusätzlichen
Datenzeitdauern, die abhängig
von dem Anzeigesignal hinzugefügt
werden, ausgibt und wobei das Anzeigesignal mit den digitalen Videosignalen
ausgegeben wird.
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Bei
einer Ausführungsform
der Bilderfassungsvorrichtung für
eine hohe Geschwindigkeit erzeugt die Signalaufteilungseinrichtung,
wenn der Faktor der Geschwindigkeit des Bildaufzeichnens der Bilderfassungseinrichtung
kleiner ist als die Anzahl der Kanäle der Signalaufteilungseinrichtung,
ein Anzeigesignal, das die Zeitdauer angibt, in der kein digitales
Videosignal mit der Geschwindigkeit des Standardvideosignals auf
dem aufgeteilten Kanal vorliegt, und gibt das Anzeigesignal an die
Signalverarbeitungseinrichtung aus, und wobei die Signalverarbeitungseinrichtung
die digitalen Videosignale in einem vorbestimmten Übertragungsformat,
kein digitales Videosignal, wobei kein digitales Videosignal mit
dem Standardvideosignal vorliegt, und das Anzeigesignal ausgibt.
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Bei
einer Ausführungsform
des Bilderfassungsverfahrens für
eine hohe Geschwindigkeit erzeugt, wenn der Faktor der Bilderfassungsgeschwindigkeit
des Bilderfassungsschritts kleiner ist als die Anzahl der Kanäle des Signalaufteilungsschrittes, der
Signalaufteilungsschritt ein Anzeigesignal, das die Zeitdauer angibt,
in der kein digitales Videosignal mit der Geschwindigkeit des Standardvideosignals auf
einem aufgeteilten Kanal vorliegt, und gibt ein Anzeigesignal an
den Signalverarbeitungsschritt aus, und wobei der Signalverarbeitungsschritt
digitale Signale in dem vorbestimmten Übertragungsformat, kein digitales
Videosignal, wobei kein digitales Videosignal mit der Geschwindigkeit
des Standardvideosignals vorliegt, und das Anzeigesignal ausgibt.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Für ein besseres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung wird diese nun beispielhaft in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben, in denen:
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1 ein
Blockdiagramm zeigt, das ein Kamerasystem einer Ausführungsform
darstellt;
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2 ein
Blockdiagramm zeigt, das einen Aufbau eines Videokamerasystems für ein Bildaufzeichnen
mit hoher Geschwindigkeit gemäß der Ausführungsform
darstellt;
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3A ein
Diagramm zeigt, das eine Ausgestaltung eines Übertragungssignals einer Kameraausgabe
bei einem Bildaufzeichnen mit dreifacher Geschwindigkeit gemäß der Ausführungsform
darstellt, und 3B ein Diagramm zeigt, das eine
Ausgestaltung eines Übertragungssignals
einer Kameraausgabe bei einem Bildaufzeichnen mit zweifacher Geschwindigkeit
darstellt;
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4 ein Diagramm zeigt, das eine Ausgestaltung
eines Übertragungssignals
einer CCU Ausgabe bei einem Bildaufzeichnen mit dreifacher Geschwindigkeit
gemäß der Ausführungsform
darstellt, und 4B ein Diagramm zeigt, das eine
Ausgestaltung eines Übertragungssignals
einer CCU Ausgabe bei einem Bildaufzeichnen mit zweifacher Geschwindigkeit
darstellt;
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5 ein
Blockdiagramm zeigt, das einen Aufbau einer weiteren Videokamera
gemäß der Ausführungsform
darstellt;
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6 ein
Blockdiagramm zeigt, das eine Signalaufteilungsschaltung gemäß der Ausführungsform
darstellt;
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7 ein
Blockdiagramm zeigt, das einen Aufbau der Signalverarbeitungsschaltungen
1 bis 3 gemäß der Ausführungsform
darstellt,
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8 ein
Blockdiagramm zeigt, das einen Aufbau einer weiteren Videokamera
gemäß der Ausführungsform
darstellt; und
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9 ein
Blockdiagramm zeigt, das einen Aufbau einer weiteren Videokamera
gemäß der Ausführungsform
darstellt.
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Beschreibung
der dargestellten Ausführungsformen
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Hierin
werden nachfolgend darstellende Ausführungsformen der Erfindung
erläutert.
Zunächst
wird ein Aufbau eines Kamerasystems, das eine Videosignal-Übertragungsvorrichtung einer Ausführungsform
verwendet, mit Bezug zu 1 erläutert.
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In 1 umfasst
das Kamerasystem eine Videokamera 1 zum Erzeugen eines
Videosignals und eines Audiosignals mit einer hohen Geschwindigkeit (schneller
als die Standardgeschwindigkeit), eine CCU (Kamerasteuereinheit) 3 zum
Empfangen des Videosignals, das von der Videokamera 1 zugeführt wird,
und zum Ausgeben dessen als eine Videoquelle an verschiedene Arten
von Videogeräten,
eine optische Faser 4 zum Verbinden der Videokamera 1 mit der
CCU 2, ein VTR, einen Umschalter (Switcher) 3 zum
Aufzeichnen oder Versenden des Videosignals, das von der CCU 2 ausgegeben
wird, und ein Kabel 5 zum Verbinden der CCU 2 mit
dem VTR Umschalter 3. Die CCU 2 gibt ein Videosignal
eines SDI (Seriellen digitalen Schnittstelle) Systems basierend
auf SMPTE 259M aus.
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Die
optische Faser 4 verwendet ein optisches Verbund-Faserkabel,
das z.B. zwei optische Faserstränge
zum Übertragen
und Empfangen und ein Metallkabel für eine Stromversorgungsleitung und
eine Steuerung kombiniert.
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Das
Kamerasystem, das auf eine solche Weise aufgebaut ist, arbeitet
wie folgt: Wenn z.B. bei einem Fall, bei dem die Videokamera 1 in
einem Studio angeordnet ist und die CCU 2 und der VTR und der
Umschalter 3 in einem Anpassungsnebenraum angeordnet sind,
verbindet die optische Faser 4, die zwischen dem Studio
und dem Anpassungsnebenraum angeordnet ist, die Videokamera 1 mit
der CCU 2. Die CCU 2 in dem Anpassungsnebenraum
führt verschiedene
Arten von Steuersignalen durch die optische Faser 4 der
Videokamera 1 zu.
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Wenn
ein Programm durch die Videokamera 1 in dem Studio aufgenommen
wird, werden folglich ein Videosignal und ein Audiosignal davon
durch die optische Faser 4 der CCU 2 in dem Anpassungsnebenraum
zugeführt.
Das Videosignal und das Audiosignal werden von der CCU 2 für die Signalverarbeitung
in dem VTR, Umschalter 3 und dgl. in einer nachfolgenden
Stufe ausgegeben, so dass das Videosignal und das Audiosignal aufgezeichnet,
editiert und versendet werden.
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Weiterhin
wird ein optisches Übertragungsformat
durch die optische Faser 4 durch einen ARIB Standard BTA-S004B,
S005B-, S006B-Standards definiert.
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Ein
Videokamerasystem für
ein Bildaufzeichnen mit hoher Geschwindigkeit, das eine Videosignalübertragungsvorrichtung
der Ausführungsform darstellt,
ist in 2 gezeigt. Die Videosignal-Übertragungsvorrichtung der
Ausführungsform
wird an dem Beispiel eines Bildaufzeichnens mit dreifacher Geschwindigkeit
als ein Beispiel in dem Videokamerasystem für ein Bildaufzeichnen mit hoher
Geschwindigkeit beschrieben (nachfolgend als ein Superbewegungs-Kamerasystem
bezeichnet).
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Bei
dem Superbewegungs-Kamerasystem der Ausführungsform in der Videokamera 1,
die in 2 gezeigt ist, wird ein Videosignal S0, das man bei
einem Bildaufzeichnen mit hoher Geschwindigkeit durch eine Bilderfassungsvorrichtung 10 dreimal so
schnell wie mit einer Standardgeschwindigkeit erhält und einem
analogen Videosignal entspricht, in ein digitales Videosignal durch
eine A/D-Wandlerschaltung 11 konvertiert, das durch einen
Speicher 12 in drei Kanäle
von Videosignalen S01–S03
mit Standardgeschwindigkeit aufgeteilt wird, und die drei Kanäle der Videosignale
S01–S03
bei Standardgeschwindigkeit werden in Standardvideosignale S1–S3 eines
vorbestimmten Übertragungsformats durch
eine Verarbeitungs-LSI 13 umgewandelt und an eine Kamerasteuereinheit 2 über einen
Breitbandübertragungspfad 23 übertragen.
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Hierin
wird bei einem Aufzeichnen mit einer Geschwindigkeit von weniger
als der dreifachen Geschwindigkeit ein Video S0 in mehrere Kanäle von Standard-Videosignalen S01–S03 aufgeteilt,
wobei ein Leerstellenfeld, das nachfolgend beschrieben wird, eingefügt wird.
Ein Leerstellenfeldsignal Sbf gibt an, in welchem Feld der mehreren
Kanäle
der Standardvideosignale S01–S03
das Leerstellenfeld, das nachfolgend beschrieben wird, eingefügt wird. Das
Leerstellenfeldsignal Sbf wird auf ähnliche Weise an die Kamerasteuereinheit über den Übertragungspfad 23 übertragen
wie die Standardvideosignale S1–S3.
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In
der Kamerasteuereinheit 2 werden die drei Kanäle der Standardvideosignale
S1–S3,
die über den Übertragungspfad 23 übertragen
werden, durch eine Verarbeitungs-LSI 20 in
drei Kanäle
von Standardvideosignalen SU1–SU3
konvertiert, wobei die Verarbeitungs-LSI 20 in der Lage
ist, Videosignale intern zu verarbeiten, und die drei Kanäle der Standardvideosignale
werden angeordnet und zu jeder Zeitdauereinheit den verschiedenen
Arten von Videoeinrichtungen als mehrere Kanäle einer SDI Ausgabe SI1–SI3 durch
einen Wechselschaltkreis 22 ausgegeben.
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Hierin
bewertet ein Speicher 21 das Leerstellenfeld aus dem Leerstellenfeldsignal
Sbf und akkumuliert nur effektive Bilder aus den drei Kanälen der Standardvideosignale
SU1–SU3,
und der Speicher 21 gibt daraus ein langsames Wiedergabesignal
SL aus.
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Weiterhin
werden in der Videokamera 1, nachdem aus dem Hochgeschwindigkeits-Video S0 mit der
dreifachen Geschwindigkeit drei Kanäle von Standardvideosignalen
S01–S03
mit Hilfe des Speichers 21 gemacht wurden, die drei Kanäle der Standardvideosignale
S01–S03
der Verarbeitungs-LSI 13 zugeführt. Hierin hat die Verarbeitungs-LSI 13 eine Funktion,
ein Videosignal gesondert für
einen Kamera-Umrisskorrekturprozess,
einen Gammakorrekturprozess, einen White-Clip-Prozess oder dgl.
zu verarbeiten, und eine Übertragungsverarbeitungsfunktion,
um dieses in ein Übertragungsformat
zu konvertieren. Weiterhin ist in 2 die Verarbeitungs-LSI 13 als
eine einzelne Einheit gezeigt, jedoch können die Videosignalverarbeitung
und die Übertragungsverarbeitung
durch voneinander getrennte ICs realisiert werden, und die Videosignalverarbeitung
kann auch durchgeführt
werden, indem drei Kanäle
von ICs für
die drei Kanäle
der Standardvideosignale S01–S03
vorgesehen werden, wobei ein Schaltkreis aufgebaut sein kann, indem
ein IC für
den herkömmlichen
Standardkameraprozess unverändert
verwendet wird.
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In
dem Übertragungsformat-Konvertierungsverarbeitung
IC der Verarbeitungs-LSI 13 werden die drei Kanäle der kameraintern
verarbeiteten digitalen Standardvideosignale in ein Format konvertiert,
das zu einem D1 Format äquivalent
ist, das ein paralleles Signal eines Standardhelligkeitssignals
4:2:2, Farbdifferenzsignale Y, CB, CR, eine Übertragungsfrequenz 27 MHz,
eine Bitzahl von 10 Bits umfasst. Anschließend werden, um eine Hauptsignalleitung,
eine Stromversorgung und ein Steuersignal über den Übertragungspfad 23,
wie z.B. die optische Faser, TRAIX und dgl. zu übertragen, die drei Kanäle von Videosignalen
einem Zeitmultiplex-Prozess unterzogen. Oder davon abweichend ist
es möglich,
diese als Äquivalente
von seriellen SDI Signalen von drei Kanälen zu 270 MHz mit Hilfe von
drei BNC Kabeln zu übertragen.
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Da
dies auch der exklusiven Übertragung zwischen
der Videokamera 1 und der CCU 2 entspricht, wird
ein Audiosignal, wie z.B. ein Intercom und dgl., das für einen
Kamerabefehl verwendet wird, und ein Kamerasystem darauf überlagert.
Ein Verfahren der Überlagerung
verwendet das gleiche Verfahren wie der SDI-Standard anhand eines
SMPTE 259M, da jedoch hinzuzufügende
Daten nicht in den SDI-Standard
gehören,
ist es unmöglich,
diese Signale unverändert
anderen Geräten
des SDI-Standards zuzuführen.
Da jedoch das Videosignalformat das gleiche ist, ist es möglich, die
herkömmliche Übertragungsvorrichtung
des SDI-Standards zu verwenden.
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Auch
empfängt
der LSI 20 auf Seite der CCU 2 drei Kanäle von gemultiplexten
Videosignalen S1–S3
und konvertiert diese in drei Kanäle von in der CCU intern verarbeiteten
Signale SU1–SU3.
Anschließend
gibt die CCU 2 diese an die Ausrüstung in einer nachfolgenden
Stufe als Signale SI1–SI3
des SDI-Standards auf Basis von SMPTE 259M aus. Da in der CCU 2 eine
Signalverarbeitung mit drei Kanälen
von Standardsignalen ausgeführt
wird, ist es möglich,
einen IC des Standardvideosystems unverändert in einem Signalprozess,
wie z.B. Farbkorrekturen, eine SDI-Formatumwandlung und dgl. zu
verwenden.
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3 zeigt ein Diagramm, das das Übertragen
von Signalen einer Kameraausgabe bei einer Bildaufzeichnung mit
variabler Geschwindigkeit gemäß der Ausführungsform
darstellt.
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Wie
oben beschrieben, wird die Ausgabe S0 der Bilderfassungsvorrichtung
durch das Bildaufzeichnen mit dreifacher Geschwindigkeit gemäß der Ausführungsform,
die in 3A gezeigt ist, fundamental
als drei Kanäle
von digitalen Videosignalen S1–S3 behandelt,
jedoch wird in einem Fall einer geringeren Geschwindigkeit, wie
z.B. einer zweifachen Geschwindigkeit, auch eine Ausgabe S0 der
Bilderfassungsvorrichtung bei einem Bildaufzeichnen mit zweifacher
Geschwindigkeit, wie es in 3B gezeigt
ist, unverändert
durch die drei Kanäle
der digitalen Videosignale übertragen.
Dann wird das Video S0 des Bildaufzeichnens mit hoher Geschwindigkeit nicht
ausreichend für
drei Kanäle
der digitalen Videosignale S1–S3.
Der nicht ausreichende Teil wird zu einer Leerstelle bezüglich einer
Feldeinheit des Standardvideosignals gemacht, wie es in 3B gezeigt ist,
wobei die drei digitalen Videosignale S1–S3 von der Kamera 1 an
die CCU 2 beim Einschließen des Leerstellenfelds übertragen.
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Eine Übertragung
von Informationen an einer Position des Leerstellenfeldes über den Übertragungspfad 23 wird
durch ein Leerstellenfeldsignal Sbf mit einem Bit durchgeführt, das
von einem Videosignal von der Videokamera 1 verschieden
ist, und das Leerstellenfeld wird von dem Leerstellenfeldsignal
Sbf durch den Speicher 21 an der CCU 2 bewertet,
um nur effektive Bilder in dem Speicher 21 zu akkumulieren,
und, indem das Video aus dem Speicher 21 ausgelesen wird,
wird ein Videosignal SL für
eine langsame Wiedergabe gemäß dem Video
S0 eines Bildaufzeichnens mit einer hohen Geschwindigkeit ausgegeben.
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Normalerweise
wird dieses seriellisierte Videosignal in dem Speicher 21 mit
einer Standardgeschwindigkeit für
ein langsam wiederzugebendes Videosignal SL ausgelesen. Das langsam
wiederzugebende Videosignal SL wird als ein Superbewegungsbild durch
ein externes Gerät
aufgezeichnet.
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4 zeigt ein Diagramm, das ein Übertragungssignal,
das von der CCU 2 bei einer Bildaufzeichnung mit variabler
Geschwindigkeit gemäß der Ausführungsform
ausgegeben wird, darstellt. 4A zeigt
den Fall einer dreifachen Geschwindigkeit und 4B zeigt
den Fall einer geringeren als die dreifache Geschwindigkeit (in
diesem Beispiel der zweifachen Geschwindigkeit).
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Hierin
wird, wenn bei Durchführen
eines Bildaufzeichnens mit einer geringeren als der dreifachen Geschwindigkeit
durch die Videokamera 1 drei Kanäle der Videosignale mit der
geringeren als der dreifachen Geschwindigkeit auf drei Kanäle von Videoausgangsleitungen
ausgegeben werden, die zu dem externen Gerät der CCU 2 führen, das
Leerstellenfeld mit den Videosignalen in einen kontrastarmen Zustand
gemischt, und als Ergebnis werden sie zu Signalen, die schwierig
durch das externe Gerät
in einer nachfolgenden Stufe zu verarbeiten sind.
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Daher
wird, wie in 4B gezeigt ist, durch abwechselndes
Ausgeben des Videos, das einmal in dem Speicher 21 akkumuliert
und umgeordnet wird, zu jeder Zeitdauereinheit T, einschließlich einer
Leerstellen-Zeit, das Erhalten eines geglätteten Bildes beabsichtigt.
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Die
Zeitperiodeneinheit 7, die in 4 gezeigt
ist, wird durch eine Speicherkapazität des Speichers 21 in
der CCU 2 bestimmt und dient der reibungslosen Arbeitsweise
des Schreibens und Auslesens von Videodaten in und aus dem Speicher 21. Weiterhin
ist die Leerstellen-Zeitdauer der 4 von dem
Leerstellenfeld der 3 verschieden,
das bei einer Feldeinheit des Standardvideosignals vorgesehen ist.
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In
diesem Fall wird eine Ausgabe der drei Kanäle der Standardvideosignale
SI1–SI3
in Echtzeit bei dem Bildaufzeichnen mit dreifacher Geschwindigkeit,
das in 4 gezeigt ist, unwahrscheinlich,
da jedoch das Auslesen von Videodaten aus dem Speicher 21 schneller
als das Hineinschreiben wird, ist es möglich, eine Befürchtung
zu vermeiden, dass das aufgezeichnete Bild zu einem Speicherüberlauf
in der CCU 2 führt,
und das zu dem Speicherüberlauf führende Videobild
verloren geht.
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Weiterhin
wird durch Vorsehen eines Videos, in das z.B. eine Szeneninformation,
eine Information über
die Geschwindigkeit der Bildaufzeichnung, eine Wiedergabewiederherstellungsinformation
und dgl. in Form eines Zeichen-Videos während der Leerstellen-Zeitdauer
des Videosignals mit einer geringeren Geschwindigkeit als der dreifachen
Geschwindigkeit geschrieben wird, ein Editieren in einer nachfolgenden
Stufe einfach, und es wird möglich,
die drei Kanäle
der SDI-Signale
bei einem Bildaufzeichnen mit variabler Geschwindigkeit effizient
zu verwenden und zusätzlich
kann durch Ausgeben eines Steuersignals, das die Leerstellen-Zeitdauer
angibt, an die Videoausstattung in einer nachfolgenden Stufe das Aufzeichnen
des Videosignals und dgl. durchgeführt werden, als wenn das Bildaufzeichnen
mit dreifacher Geschwindigkeit in normaler Weise ausgeführt wird.
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Bei
einem Fall, bei dem ein Superbewegungs-Kamerasystem für eine digitale Übertragung gemäß der Ausführungsform
aufgebaut ist, ist es nicht notwendig, eine A/D-Wandlung bei der
hohen Geschwindigkeit auszuführen
und eine exklusive Verarbeitungs-LSI für hohe Geschwindigkeit zu entwickeln,
um dieses Signals zu verarbeiten. Da es möglich wird, das System durch
Bereitstellen von drei Gruppen von LSIs für ein Videosignal einer Standardgeschwindigkeit
zu realisieren, wird ein einfaches Design möglich.
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Da
auch ein externes Videosystem in die Lage versetzt wird, ein Superbewegungs-Videosignal lediglich
durch ein Verarbeiten der drei Kanäle von Standard SDI-Signalen in äquivalenter
Weise zu verarbeiten, und das Signal einem Signal einer Standardgeschwindigkeit
für ein
Videogerät
entspricht, ist es möglich,
das bestehenden Videogerät
mit drei Eingängen
und dgl. unverändert
zu verwenden.
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Bei
einem Bildaufzeichnen mit einer Geschwindigkeit, die von der dreifachen
Geschwindigkeit verschieden ist, besteht, da die Speicherkapazität des Speichers 21 begrenzt
ist, die in der CCU 2 der Ausführungsformen enthalten ist,
eine Befürchtung,
dass nicht alle Videoquellen durch ein Videogerät, das lediglich eine Ausgabe
für eine
langsame Wiedergabe aufzeichnet, aufgezeichnet werden können, jedoch
ist es sogar in diesem Fall nützlich,
drei Kanäle
von SDI Ausgangsleitungen aufzuzeichnen und ein Misslingen, die
Videoquelle zu erfassen, kann vermieden werden.
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Als
nächstes
wird eine weitere Videokamera gemäß der Ausführungsform beschrieben.
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Die
Videokamera 1, die in einem Superbewegungs-Kamerasystem,
das oben beschrieben wird, verwendet wird, weist lediglich eine
Bildaufzeichnungsfunktion für
eine hohe Geschwindigkeit auf, jedoch weist eine andere Videokamera,
die nachfolgend beschrieben wird, sowohl eine Bildaufzeichnungsfunktion
für eine
Standardgeschwindigkeit als auch für eine hohe Geschwindigkeit
auf.
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Eine
weitere Videokamera gemäß der Ausführungsform
ermöglicht
es, ein Bild ohne eine Unordnung zwischen Signalen von verschiedenen
Systemen zu erzeugen, indem Signalverarbeitungssysteme zwischen
einer besonderen Bildaufzeichnung und einer Standardbildaufzeichnung
in einer besonderen Kamera, die ein Videosignal eines Bildaufzeichnens
für eine
hohe Geschwindigkeit und ein Videosignal eines Standardsystems,
wie z.B. NTSC/PAL und dgl., ausgibt, gleich gemacht werden.
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Bei
der Videokamera, die eine besondere Funktion aufweist, wie z.B.
ein Bildaufzeichnen für eine
hohe Geschwindigkeit und eine Funktion des Ausgebens von normalen
Videosignalen, wie z.B. NTSC/PAL und dgl., steigt die Leistungsaufnahme an,
weil die Abmessungen der Signalverarbeitungsschaltung aufgrund der
Mehrfachfunktion groß wird, wodurch
das Anwachsen der Leistungsaufnahme hervorgerufen wird. Durch das
Ansteigen der Leistungsaufnahme tritt ein Temperaturanstieg in der
Anordnung auf, der einen schlechten Einfluss auf die Zuverlässigkeit
der Anordnung hat, und somit ist das Verringern der Leistungsaufnahme
erforderlich.
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Die
Videokamera, die nachfolgend beschrieben wird, wird verwendet, um
Videosignale einer Standardgeschwindigkeit und einer hohen Geschwindigkeit
zu verarbeiten und die Leistungsaufnahme zu verringern.
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5 zeigt
ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer weiteren Videokamera gemäß der Ausführungsform
darstellt. Hierin wird nachfolgend die Beschreibung der Bilderfassungseinrichtung
für die Standardgeschwindigkeit
und des Bildaufzeichnens mit einer hohen Geschwindigkeit weggelassen.
In 5 wird ein analoges Videosignal als eine Signaleingabe
zugeführt,
und das Videosignal wird einer A/D Wandlung durch eine A/D Wandlungsschaltung 50 unterzogen
und anschließend
einer Signalaufteilungsschaltung 51 als ein digitales Videosignal
A zugeführt.
Da das Signal A mit einer höheren
Frequenz als mit der Frequenz eines digitalen Signals, das für eine Signalverarbeitung
in den Signalverarbeitungsschaltkreisen (1)55–(3)57 in
einer nachfolgenden Stufe ausgegeben wird, wird hierin eine Signalfrequenz
durch die Signalaufteilungsschaltung 51 konvertiert, um
diese mit einer Signalverarbeitungsfrequenz in der nachfolgenden
Stufe in Übereinstimmung
zu bringen. Die Signalaufteilungsschaltung 51 entspricht
dem Speicher 12 der Videokamera 1, die oben beschrieben
wurde. Daher wird das Videosignal A durch die Signalaufteilungsschaltung 51 zum
Konvertieren in Standardsignale B1–B3 in ein Drittel der Frequenz
umgewandelt. Die Signale B1–B3
werden den Signalverarbeitungsschaltungen (1)55–(3)57 durch
Umschalter (Switches) 52–54 zugeführt und anschließend in
jeder Signalverarbeitungsschaltung der gleichen Signalverarbeitung
unterzogen und als Signale C1–C3
ausgegeben. In diesem Fall weisen die Umschalter 52–54 jeweils
einen beweglichen Kontaktpunkt c auf, der mit jedem festen Kontaktpunkt
b verbunden ist. Die Signalverarbeitungsschaltungen (1)55–(3)57 entsprechen
der Verarbeitungs-LSI 13 der oben beschriebenen Videokamera 1.
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Weiterhin
variiert gemäß der Ausführungsform
eine Frequenz eines Eingangssignals vom Einfachen bis zum Dreifachen,
und wenn das Eingangssignal einfach ist, wird das Signal A direkt
und nicht durch die Signalaufteilungsschaltung 51 nur der
Signalverarbeitungsschaltung (1)55 zugeführt, da
eine Signalfrequenz des Signals A und eine Signalfrequenz des Signals
B die gleichen sind. Dadurch kann die Leistungsaufnahme reduziert
werden, da Schaltungsoperationen der Signalaufteilungsschaltung 51 und
der Signalverarbeitungsschaltungen (2)56–(3)57 gestoppt
werden können.
In diesem Fall umfassen die Umschalter 52–54 im
Gegensatz zu dem, was oben beschrieben ist, jeweils einen beweglichen Kontaktpunkt
c, der mit einem festen Kontaktpunkt a verbunden ist.
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Auch
wird, wenn beim Vorsehen, dass das Auswählen des Signals mit der dreifachen
Geschwindigkeit und des Signals mit der einfachen Geschwindigkeit
durch das Steuersignal durchgeführt
werden kann, das Steuersignal nicht die Signalaufteilung auswählt, das
Signal B1 der Signalverarbeitungsschaltung zugeführt, und die Signale B2, B3
werden zu Nicht-Signalen. Auf diese Weise wird eine Reduktion der
Leistungsaufnahme durchgeführt,
indem der Betrieb der Signalverarbeitungsschaltung angehalten wird,
und da die Signalverarbeitungsschaltungen die gleichen Eigenschaften
aufweisen, ist es möglich, die
Bildqualität
vor einer Verschlechterung aufgrund eines Wechsels zu schützen.
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6 zeigt
ein Blockdiagramm, das einen Aufbau der Signalaufteilungsschaltung
der Ausführungsform
darstellt. Wie oben beschrieben, entspricht die Signalaufteilungsschaltung 51 einer Schaltung
zum Durchführen
einer Frequenzumwandlung, weil die Signalfrequenzen des Signals
A und des Signals B verschieden sind. In einer Videokamera liegen
Signale, wie z.B. R (rot), G (grün),
B (blau) und dgl. von drei Hauptfarbsignalen und dgl. vor und eine
Verarbeitung der drei Signale ist notwendig, jedoch wird in der
nachfolgenden Beschreibung ein System erläutert.
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In 6 wird
durch Verbinden eines beweglichen Kontaktpunktes a mit einer Seite
b eines feststehenden Kontaktpunktes oder einer Seite c oder einer
Seite d ein Signal A jedem der Speicherschaltungen 61–63 durch
den Umschalter (Switch) 60 für jeweils einen Kanal zugeführt. Das
Signal A wird den entsprechenden Speichern 61–63 zugeführt, indem dieses
durch ein vertikales Sychnronisationssignal V geschaltet wird. Da
die den Speichern 61–63 zugeführten Signale
der Signalverarbeitungsschaltungen (1)55–(3)57 der
nachfolgenden Stufe zugeführt
werden, werden sie als Signale 81–B3 der entsprechenden Frequenzen
für die
Signalverarbeitungsschaltungen (1)55–(3) 57 ausgelesen.
Wenn ein Unterschied des Faktors drei bei der Frequenz zwischen
dem Signal A, das der Signalaufteilungsschaltung 51 zugeführt wird,
und den Signalen B1–B3,
die von dieser ausgegeben werden, vorliegt, werden die Signale B1–B3, die
mit Hilfe der Speicherschaltungen 61–63 der drei Kanäle zu ein
Drittel-Signalen konvertiert werden, wie es in 6 gezeigt
ist, den Signalverarbeitungsschaltungen (1)55–(3)57 der
nächsten
Stufe zugeführt.
Um das Signal A, das jedem Speicher 61–63 zugeführt wird,
zu steuern, kann eine Adresssteuerung jedes Speichers 61–63 oder
eine Chipauswahlsteuerung (CS) anstelle des Umschalters 60 verwendet
werden.
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7 zeigt
ein Blockdiagramm, das cinen Aufbau der Signalverarbeitungsschaltung
(1)–(3)
gemäß der Ausführungsform
darstellt. Die Signalverarbeitungsschaltungen (1)55–(3)57 sind
Schaltungen mit gleichen Eigenschaften, und die drei Kanäle arbeiten,
um die gleiche Signalverarbeitung durchzuführen. Jede Signalverarbeitungsschaltung,
die in 7 gezeigt ist, führt einen Umrisskorrekturprozess auf
ein Signal B mit Hilfe eines Detail verarbeitenden Schaltkreises 70 durch,
unterzieht die Ausgangsvideosignale R, G, B einer Bilderfassungsvorrichtung
einer Gamma-Korrektur zum Proportionieren einer Stärke eines
auf die Bilderfassungsvorrichtung einfallenden Lichts in eine Helligkeitsstärke einer
Anzeige mit Hilfe eines Gamma-Verarbeitungsschaltkreises 71,
erzeugt aus dem gamma-korrigierten Signal ein Helligkeitssignal
und ein Farbdifferenzsignal und unterzieht diese einem White-Clip-Prozess
zur Komprimierung eines dynamischen Bereichs durch eine WhiteClip-Verarbeitungsschaltung 72,
um anschließend
ein Signal C auszugeben.
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8 zeigt
ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines weiteren Videokamerasystems
gemäß der Ausführungsform
darstellt. Wie in 8 gezeigt ist, kann als ein
Verfahren zum Wechseln des Signals B eine Anordnung vorliegen, bei
der eine Operation des EIN- oder AUS-Schaltens der Signalverarbeitungsschaltungen
(2) 83, (3)84 durch das Steuersignal durchgeführt wird,
wobei wahlweise geschaltet wird, ob drei Kanäle oder ein Kanal der Signalverarbeitungsschaltungen
(1)82–(3)84 verwendet werden.
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Weiterhin
entsprechen jeweils eine A/D-Wandlungsschaltung 80, eine
Signalaufteilungsschaltung 81 und die Signalverarbeitungsschaltungen
(1)82–(3)84 den
A/D-Wandlungsschaltungen 50, der Signalaufteilungsschaltung 51 und
den Signalverarbeitungsschaltungen (1)55–(3)57,
die in 5 gezeigt sind.
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9 zeigt
ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines weiteren Videokamerasystems
gemäß der Ausführungsform
darstellt. Wie in 9 gezeigt ist, kann eine Anordnung
vorliegen, bei der als eine Signalverarbeitungsschaltung 91 eine
Schaltung verwendet wird, die in der Lage ist, aus einem Signal
A eine Verarbeitung eines dreifachen Signals in Ausgangssignale
C1–C3
abhängig
von einem Steuersignal durchzuführen.
Auch kann abhängig von
einem Steuersignal in der Signalverarbeitungsschaltung 91 ausgewählt werden,
ob eine Signalverarbeitung durch einen Dreifachtakt oder eine Signalverarbeitung
durch einen Einfachtakt durchgeführt wird.
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Weiterhin
entsprechen eine A/D-Wandlerschaltung 90 und die Signalverarbeitungsschaltung 91 der
A/D Wandlungsschaltung 50 bzw. den Signalverarbeitungsschaltungen
(1)55–(3)57,
die in 5 gezeigt sind.
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Dadurch
kann eine Reduzierung der Leistungsaufnahme durch die Signalverarbeitungsschaltungen
erreicht werden.
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Weiterhin
können
bei einer weiteren Videokamera gemäß der oben beschriebenen Ausführungsformen
die Anordnungen der 5–9 auf der
Seite der Videokamera oder seitens der CCU vorgesehen werden.
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Durch
die Beschreibung der darstellenden Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ist es selbstverständlich,
dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen
Ausführungsformen
beschränkt
ist, und dass vielfältige Änderungen
und Modifikationen dazu von einem Fachmann vorgenommen werden können, ohne
von dem Bereich der vorliegenden Erfindung, der in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist, abzuweichen.