(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子から送られてくるアナログ映像信号をディジタル化するディジタル化手段と、ディジタル化された映像信号の信号処理を行い輝度信号と色差信号を別々に出力するカメラ信号処理手段と、上記カメラ信号処理手段から送られてくる輝度信号と色差信号を第１記録再生手段に記録するために必要な信号処理を行う第１ビデオ信号処理手段と、を備えた映像信号処理装置であって、
第２記録再生手段と、
上記第２記録再生手段から再生した映像信号の信号処理を行って輝度信号と色差信号を別々に出力する第２ビデオ信号処理手段と、
上記カメラ信号処理手段から送られてくる信号と上記第２ビデオ信号処理手段から送られてくる信号を合成して上記第１ビデオ信号処理手段に送る合成信号処理手段と、を備え、
上記合成信号処理手段は、
上記カメラ信号処理手段及び上記第２ビデオ信号処理手段から送られてくる信号の輝度信号と２つの色差信号（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）のデータ割合を４：４：４にする変換手段と、
上記変換手段で変換した信号に基づいて、上記カメラ信号処理手段から送られてくる信号と上記第２ビデオ信号処理手段から送られてくる信号とのいずれを出力するかの切り換えを動作クロックの１サイクル毎に制御する制御信号を生成する制御信号生成手段と、
上記制御信号に従って、上記カメラ信号処理手段から送られてくる信号と上記第２ビデオ信号処理手段から送られてくる信号とのいずれを出力するかの切り換え選択を行う選択手段とを備えた
映像信号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の映像信号処理装置において、
上記合成信号処理手段に供給する信号は、上記カメラ信号処理手段、第２ビデオ信号処理手段の夫々のディジタル・インターフェース部から出力する信号である
映像信号処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の映像信号処理装置において、
上記カメラ信号処理手段の動作クロック発生器の出力を上記第２ビデオ信号処理手段の動作クロックに同期させるようにした
映像信号処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１つに記した映像信号処理装置において、
上記第２ビデオ信号処理手段から供給されるフィールド同期信号によってカメラ信号処理手段の動作クロック発生器をリセットするリセット回路を設けて、カメラ信号の同期信号と再生信号の同期信号のタイミングを合わせるようにした
映像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、映像信号処理装置に関する。更に詳しく言えば、画像信号記録再生装置を２台設けたカメラ一体型画像信号記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカムコーダ（カメラ一体型レコーダ）は、映像信号を記録媒体に記録し、該映像信号を記録媒体から再生するための信号処理装置（以下、ビデオ信号処理装置と呼ぶ）を１つしか具備していなかった。そのため、下記の点でシステム的に不充分であった。
１．ビデオ信号処理装置が１つしかないため、映像信号の記録、再生の両機能を同時に行うことができなかった。
２．ビデオ信号処理装置が１つしかないため、それに付随する信号処理回路も１つしかなく、映像信号の記録、再生の信号処理も同時に行うことができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来のカメラ一体型レコーダの欠点を克服するためになされたものであり、映像信号の記録と再生の両方の機能を同時に行える映像信号記録再生装置を提供することを課題とする。
また、本発明は、１つの記録媒体から再生した画像とカメラで撮影した画像を合成して他の記録媒体に記録するための信号処理回路を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、下記の手段を備えた映像信号処理装置を提供する。
１．撮像素子から送られてくるアナログ映像信号をディジタル化するディジタル化手段と、ディジタル化された映像信号の信号処理を行い輝度信号と色差信号を別々に出力するカメラ信号処理手段と、上記カメラ信号処理手段から送られてくる輝度信号と色差信号を第１記録再生手段に記録するために必要な信号処理を行う第１ビデオ信号処理手段と、を備えた映像信号処理装置であって、第２記録再生手段と、上記第２記録再生手段から再生した映像信号の信号処理を行って輝度信号と色差信号を別々に出力する第２ビデオ信号処理手段と、上記カメラ信号処理手段から送られてくる信号と上記第２ビデオ信号処理手段から送られてくる信号を合成して上記第１ビデオ信号処理手段に送る合成信号処理手段と、を備え、上記合成信号処理手段は、上記カメラ信号処理手段及び上記第２ビデオ信号処理手段から送られてくる信号の輝度信号と２つの色差信号（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）のデータ割合を４：４：４にする変換手段と、上記変換手段で変換した信号に基づいて、上記カメラ信号処理手段から送られてくる信号と上記第２ビデオ信号処理手段から送られてくる信号とのいずれを出力するかの切り換えを動作クロックの１サイクル毎に制御する制御信号を生成する制御信号生成手段と、上記制御信号に従って、上記カメラ信号処理手段から送られてくる信号と上記第２ビデオ信号処理手段から送られてくる信号とのいずれを出力するかの切り換え選択を行う選択手段とを備えた映像信号処理装置を提供する。
【０００５】
２．上記１に記した映像信号処理装置において、上記合成信号処理手段に供給する信号は、上記カメラ信号処理手段、第２ビデオ信号処理手段の夫々のディジタル・インターフェース部から出力する信号である映像信号処理装置を提供する。
３．上記１又は２に記した映像信号処理装置において、上記カメラ信号処理手段のクロック信号発生器の出力を上記第２ビデオ信号処理手段のクロック信号に同期させるようにした映像信号処理装置も提供する。
【０００６】
４．上記１〜３の何れか１つに記した映像信号処理装置において、上記第２ビデオ信号処理手段から供給されるフィールド同期信号によってカメラ信号処理手段の動作クロック発生器をリセットするリセット回路を設けて、カメラ信号の同期信号と再生信号の同期信号のタイミングを合わせるようにした映像信号処理装置を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
同図は、本実施形態におけるカメラ一体型映像信号記録再生装置（カムコーダ）のシステム構成を示す。
図１中、１０１はカメラで撮影した画像を表す映像信号を供給する固体撮像素子ＣＣＤであり、１０２は上記ＣＣＤから送られてくる映像信号をディジタル信号に変換するディジタル化回路で、ＣＣＤから送られてくる信号をその信号レベルに応じた利得で増幅するＡＧＣ（自動利得制御）回路、入力アナログ信号をサンプリングして保持するＳ／Ｈ（サンプル・ホールド回路）、及びサンプリング保持されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ回路が設けられている。
【０００８】
ディジタル化回路１０２から出力されるディジタル映像信号はカメラ信号処理回路１０３に送られ、そこで信号処理され、輝度信号とクロマ（色差）信号に分離され、合成信号処理回路１０５に送られる。
【０００９】
他方、第２記録再生装置１０７から供給される再生映像信号は、ビデオ信号処理回路１０４に送られ、そこで信号処理され、輝度信号とクロマ信号に分離され、合成信号処理回路１０５に送られる。合成信号処理回路１０５は、カメラから送られてきた映像信号（以下、カメラ信号という）と第２記録再生装置１０７から供給される再生映像信号を、クロマキー信号処理及びルミキー信号処理等の合成信号処理により合成する。合成された映像信号は、第１ビデオ信号処理回路１０６に送られ、ここで記録に必要な信号処理が行われた後、記録信号として第１記録再生装置１０８に送られる。また、この第１ビデオ信号処理回路１０６では、液晶等の表示デバイス用信号処理やラインアウト用の信号処理も行われる。
【００１０】
ここで、図１に図示された合成信号処理回路１０５の構成及び動作について図２を参照して更に詳しく説明する。なお、合成方法として、クロマキー及びルミキーを用いる場合を例にとって説明する。
この合成方法は、図２の右下に図示されたセレクタ２１１、２１２によって、カメラ信号を出力するか再生信号を出力するかを選択するが、これらのセレクタの選択信号である合成制御信号を生成するためにクロマキー信号処理回路２０５及び／又はルミキー信号処理回路２０６を使う方法である。
【００１１】
クロマキー信号処理回路２０５から送られてくる信号により合成制御信号を生成する場合は、この合成信号処理回路２０１の入力端子ａ、ｂから入力されるカメラ・クロマ信号及び再生クロマ信号を用いる。
まず、再生信号にカメラ信号を合成させる場合、即ち、カメラ信号から抜き取りたい部分を抽出し再生信号に合成させる場合について説明する。この場合は、セレクタ２０２の可動接点をｇ端子側に接続し、カメラ・クロマ信号を４：４：４変換回路２０４を介してクロマキー信号処理回路２０５に送り、そこで信号処理してセレクタ２１０の入力ｋへ送る。この信号はセレクタ２１０の出力に合成制御信号としてセレクタ２１１、２１２の選択信号を出力する。
【００１２】
次に、カメラ信号に再生信号を合成させる場合、換言すると、再生信号から抜き取りたい部分を抽出しカメラ信号に合成させる場合について説明する。この場合は、セレクタ２０２をｈ端子側に接続し、再生クロマ信号を４：４：４変換回路２０４を介してクロマキー信号処理回路２０５に送り、そこで信号処理してセレクタ２１０の入力ｋへ送る。この信号はセレクタ２１０の出力にセレクタ２１１、２１２の選択制御を行う合成制御信号を生成する。
【００１３】
ここで使われている４：４：４変換回路２０４は、カメラ信号又は再生信号から合成した部分の抽出精度を高めるための処理を行っている。
次に、上記４：４：４変換回路４の動作を、図３を参照して説明する。図１に示すカメラ信号処理回路１０３と合成信号処理回路１０５の間、及びビデオ信号処理回路１０４と合成信号処理回路１０５の間の各輝度信号及びクロマ（色差）信号はそれぞれ図３の（ｂ）及び（ｃ）に示すような状態にある。この状態では、輝度信号の４バイトの情報に対してクロマ信号は２バイト分の情報しかもっていない。即ち、（輝度信号）：（Ｒ−Ｙ信号）：（Ｂ−Ｙ信号）の比が４：２：２の状態になっている。
【００１４】
よって、合成制御信号はＨ（ハイ）からＬ（ロー），又はＬからＨに状態遷移するタイミングが２サイクル毎にしか行うことができない。即ち、カメラ信号と再生信号の切換が２サイクル毎にしかすることができない。そこで、クロマ信号を図３の（ｄ）（ｅ）に示すような状態、即ち、（輝度信号）：（Ｒ−Ｙ信号）：（Ｂ−Ｙ信号）の比が４：４：４の状態にすれば、輝度信号１バイトに対してＲ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号もそれぞれ１バイトの情報を持つことになり、カメラ信号と再生信号の切換が１サイクル毎にでき、カメラ信号又は再生信号から信号を抽出する場合の抽出精度が高まる。
【００１５】
次に、図２に示すルミキー信号処理回路２０６の出力から上記合成制御信号を生成する場合について説明する。この場合は、入力端子ｃ，ｄから入力されるカメラ輝度信号及び再生輝度信号を用いる。
クロマ信号の時と同様に、再生信号にカメラ信号を合成させる場合、即ち、カメラ信号から抜き取った部分を抽出し、再生信号に合成させる場合について説明すると、この場合には、図２のセレクタ２０３をｉ側に接続してカメラ輝度信号をルミキー信号処理回路２０６に送り、該回路で信号処理して出力をセレクタ２１０の入力ｍに送る。
【００１６】
次に、カメラ信号に再生信号を合成させる場合、換言すると、再生信号から抜き取りたい部分を抽出しカメラ信号に合成させる場合について説明する。この場合には、図２のセレクタ２０３をｊ側に接続し、入力ｄから送られてくる再生輝度信号をルミキー信号処理回路２０６に通過させ該回路で信号処理して、その出力をセレクタ２１０の入力ｍに送る。
【００１７】
上記のとおり、クロマキー信号処理回路２０５の出力には、カメラ・クロマ信号に基づく制御信号と再生クロマ信号に基づく制御信号が切換出力され、ルミキー信号処理回路２０６の出力にはカメラ輝度信号に基づく制御信号と再生輝度信号に基づく制御信号が選択出力される。また、クロマキー信号処理回路２０５の出力はアンド回路２０９の１入力に印加され、該アンド回路２０９の他の入力にはルミキー信号処理回路２０６の出力が印加される。そしてアンド回路２０９の出力に現れる論理積信号はセレクタ２１０の入力ｌに印加される。
【００１８】
従って、セレクタ２１０の出力には、クロマキー信号処理回路２０５の出力、ルミキー信号処理回路２０６の出力、又はそれらの両方の回路の出力の中から選択した合成制御信号が出力され、これがセレクタ２１１、２１２の制御端子に印加される。
【００１９】
図２に示す合成信号処理回路２０１の入力端子ａに入力したカメラ・クロマ信号と入力端子ｂに入力した再生クロマ信号は、遅延回路２０７で、上記クロマキー信号処理回路２０５を通る経路における信号遅延に相当する遅延時間だけ遅延された後セレクタ２１１の入力ｎ，ｏに送られる。
同様にして、入力端子ｃに入力したカメラ輝度信号と入力端子ｄに入力した再生輝度信号は、遅延回路２０８で、上記ルミキー信号処理回路２０６を通る経路で生じる遅延に相当する遅延時間だけ遅延された後セレクタ２１２の入力ｐ，ｑに送られる。
【００２０】
セレクタ２１１は、上記合成制御信号に従って切り換え選択を行ってカメラ・クロマ信号又は再生クロマ信号を出力する。セレクタ２１２は、上記合成制御信号に従って切り換え選択を行って、カメラ輝度信号又は再生輝度信号を出力する。
上記の信号処理を施された輝度信号及びクロマ信号は、出力端子ｅ、ｆから出力し、図１のビデオ信号処理回路１０６へ出力される。
【００２１】
上記の説明は映像信号処理についての説明であるが、それらの基準となる水平同期信号、垂直同期信号、フィールド判別同期信号及びそれらを司るクロックについて下記に説明する。
【００２２】
図４は、図１に示す本発明の一実施形態にかかる映像信号処理装置におけるクロックシステムを示す。
同図において、ビデオ信号処理回路４０１、カメラ信号処理回路４０２、合成信号処理回路４０３、ビデオ信号処理回路４０４は、それぞれ図１のビデオ信号処理回路１０４、カメラ信号処理回路１０３、合成信号処理回路１０５、ビデオ信号処理回路１０６に対応している。
【００２３】
合成された映像信号の画像が乱れないようにするためには、上記回路４０１〜４０４を同一のクロックで動作させるように構成する必要がある。
そこで、図４に図示するように、ビデオ信号処理回路（再生側）４０１のクロックを、他の回路ブロック４０２〜４０４へ供給する回路構成とする。
【００２４】
この時、カメラ信号処理回路４０２及びビデオ信号処理回路（記録側）４０４の中にセレクタＡ、Ｂを持っていれば、使用するクロックをビデオ信号処理回路４０１から供給されるクロックにしたり、他のクロック信号源から供給されるクロックにしたりする切り換えを行うことができる。
【００２５】
次に、同期信号について説明する。
図５は、図４の回路ブロックにおけるカメラ信号処理回路４０２の部分を詳細に図解したものである。
同図に示すように、カメラ信号処理回路４０２の水平・垂直同期信号発生回路５００は、クロック信号発生器５０１を備え、再生側のビデオ信号処理回路４０１から送られてくるフィールド同期信号に同期してクロック信号を発生する。
【００２６】
クロック信号発生器５０１の出力はゲート回路５０２の第１入力に供給される。ゲート回路５０２は、後述するデコーダ５０４から第２入力に送られてくる開閉信号によりゲートの開閉を行って、ゲートが開かれている時、上記第１入力に供給されるクロック信号を水平同期カウンタ５０３に供給する。水平同期カウンタ５０３はゲート回路５０２を通過して送られてくるクロックパルスを計数し、計数値が所定値に達する毎に出力パルスを出してデコーダ５０４に送る。デコーダ５０４は水平同期カウンタから出力されるパルス出力に基いてゲート開閉信号を作る。デコーダ５０４の出力は水平同期信号として５０９から出力される。
【００２７】
上記デコーダ５０４の出力は、ゲート回路５０５の第１入力にも印加される。ゲート回路５０５は、後述するデコーダ５０７から第２入力に送られてくる開閉信号によりゲートの開閉を行って、ゲートが開かれている時、上記第１入力に供給される水平同期信号を垂直同期カウンタ５０６に供給する。垂直同期カウンタ５０６はゲート回路５０５を通過した水平同期信号パルスを計数し、その計数値が所定値に達する毎に出力パルスを出してデコーダ５０７に送る。デコーダ５０７の出力は垂直同期信号として５１０から出力されるとともに、ゲート回路５０５の開閉信号として該ゲート回路の第２入力に印加される。
【００２８】
図５を参照して上記に説明したように、カメラ信号の水平・垂直同期信号はカメラ信号処理回路内の信号発生器及び、それぞれのカウンタとデコーダにより作られる。そこで、再生信号側のフィールド同期信号で、その信号発生器をリセットすることにより、再生信号の同期信号とカメラ信号の同期信号のタイミングが合うようになる。
その結果、合成された画像の水平・垂直位置が合うようにすることができる。
【００２９】
上記の説明から明らかなとおり、本発明の映像信号記録再生装置は、カメラ信号及び再生信号のベースバンド・レベルのディジタル信号を使い合成信号処理を施しているため記録媒体におけるフォーマット依存がない。
従って、一台のカムコーダに搭載する２台の記録／再生装置の組合せは以下のとおり９種類もあげることができる。
１．記録側：テープ、      再生側：テープ
２．記録側：テープ、      再生側：半導体メモリ
３．記録側：テープ、      再生側：ディスク
４．記録側：半導体メモリ、再生側：テープ
５．記録側：半導体メモリ、再生側：半導体メモリ
６．記録側：半導体メモリ、再生側：ディスク
７．記録側：ディスク、    再生側：テープ
８．記録側：ディスク、    再生側：半導体メモリ
９．記録側：ディスク、    再生側：ディスク
【００３０】
【発明の効果】
本発明の映像信号記録再生装置は、カメラ一体型レコーダに適用した場合映像信号の記録と再生の両方の機能を同時に行えるという効果が得られる。また、本発明の映像信号記録再生装置は、１つの記録媒体から再生した画像とカメラで撮影した画像を合成して他の記録媒体に記録するための簡単な構成の信号処理回路を得ることができる。更にまた、本発明の映像信号記録再生装置は、画像を合成する際に、画像の切り換え選択を動作クロックの１サイクル毎に行うので、１つの記録媒体から再生した画像とカメラで撮影した画像からの画像の抽出精度を高めることができる。更にまた、本発明の映像信号記録再生装置は、カメラ信号及び再生信号のベースバンド・レベルのディジタル信号を使い合成信号処理を施しているため記録媒体におけるフォーマット依存がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる映像信号処理装置のシステム構成図である。
【図２】図１に示す合成信号処理回路の詳細を示す回路ブロック図である。
【図３】図１に示す４：４：４変換回路における動作説明図である。
【図４】図１の回路にかかるクロック系のシステム構成図である。
【図５】図１の回路におけるカメラ信号処理回路の詳細を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１・・・ ＣＣＤ撮像素子、  １０２・・・ ディジタル化回路、  １０３・・・ カメラ信号処理回路、  １０４・・・ 第２ビデオ信号処理回路、  １０５・・・ 合成信号処理回路、  １０６・・・ 第１ビデオ信号処理回路、  １０７・・・ 第２記録再生装置、  １０８・・・ 第１記録再生装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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