专利名称：影像信号制作系统和该系统的影像信号记录播放装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可以在不是采用胶片而是电子拍摄并且处理影视的电子影视剧系统中使用的影像信号制作系统。
本发明又涉及一种在影像信号制作系统中使用的、用摄像机拍摄记录时改变影像信号的帧频(每秒的帧数)、而在播放时按照指定的帧频输出以便在播放影像中可以获得慢动作或者快动作的效果的、影像信号记录播放装置。
背景技术：
近年来，随着HD(High Definition)广播机器的发展，影视开始电子化，即采用录像带替换现有技术的胶片的、向着电子影视剧系统等的动向开始活跃，这需要从电视的场频60Hz向影视的帧频24Hz变化，并且扫描方式也需要从隔行扫描(以下用i表示)向逐行扫描方式(以下用P表示)对应。
作为以电子方式制作影像信号的系统构成，主要有获得作为摄像信号的24P信号(帧频24Hz的逐行信号)的摄像装置、进行24P信号的比率记录的记录装置、播放24P信号的播放装置。
当前，在HD图象方式中，在分别以SMPTE274M和SMPTE296M的扫描线1080条方式(1080方式)和扫描线720条方式(720方式)中，24P信号已经标准化。
作为现有技术的影像信号制作系统的构成，例如有图35所示的构成。在图35中，31表示可以输出摄像信号的摄像装置，32表示24P对应的记录装置(24P记录装置)，33表示播放装置。
以下参照图36以及图37说明以上构成的现有技术的影像信号制作系统的动作。
图36 以及图37表示图35所示的影像信号制作系统各部的输出波形a～c的信号波形图。即，a表示摄像装置31的输出信号，b表示24P记录装置32的记录信号，c表示播放由24P记录装置32所记录的信号的播放装置33的输出信号。另外，图中的各编号表示各信号的帧编号。
摄像装置31，输出图36以及图37的(a1)、(a2)、(a3)、…、(a6)所示的各帧频(24Hz、60Hz、48Hz、30Hz、20Hz、15Hz)的P摄像信号。例如，在图36的(a1)中对于24P帧频的摄像信号，这时，记录装置32按照记录速度的1倍原样进行记录(图36(b1))。如果播放装置33也以1倍的速度进行播放(图36(c1)，可以获得所谓影像信号的输出信号的24P信号。
在此，在24P播放中，如果为了获得快放或者慢放的演出效果而需要制作影像信号时，改变摄像装置31的输出帧频，与此对应改变记录装置32的记录速度，而播放装置33按照24P的帧频的1倍速进行播放。例如，如果想进行2/5倍速的慢动作播放时，如图36的(a2)所示，摄像装置31的输出信号成60P的摄像信号，记录装置32如图36(b2)所示按照2/5倍速的记录速度进行记录。如果播放装置33按照1倍速播放该信号，则将通常的60幅的信号变换成24幅的信号，可以获得24/60＝2/5倍速的慢动作影像信号。同样，当摄像装置31的输出信号为48P信号时，为图36(a3)、(b3)、(c3)所示情况，而为30P信号时，为图36(a4)、(b4)、(c4)所示情况。
另外，相反如果想快放时，如图37(a5)所示，由摄像装置31输出比24P慢的帧频例如20P摄像信号。在记录装置32中，如图37(b5)所示按照记录速度成6/5倍速进行记录。如果播放装置33按照1倍速播放该信号，则将通常的260幅的信号变换成24幅的信号，可以获得快放的影像信号。同样，当摄像装置31的输出信号为15P信号时(24/15倍速时)，为图36(a6)、(b6)、(c6)所示情况。
这样，在现有技术的影像信号作成系统中，可以制作通常的24P影像信号，也可以制作慢放、快放的24P影像信号。
但是在上述现有技术的影像信号制作系统中，虽然也可以制作通常的24P影像信号以及制作慢放、快放的24P影像信号，但是在改变摄像装置的摄像信号输出帧频后相应也需要改变记录装置的记录速度，增大了的电路规模和电能。因此，对于在VTR一体化摄像装置中实现摄像装置以及记录装置时，不容易小型化和低耗电化，存在实现困难的问题。
另一方面，图38表示现有技术的影像信号制作系统的影像信号记录播放装置的构成例。另外，图39表示在现有技术例中的各部的信号波形示意图。在图39中，A、B、C、D分别与图38中的A、B、C、D对应，F1、F2分别表示1帧的影像信号。
以下参照图38以及图39说明以上那样构成的现有技术的影像信号记录播放装置。
摄像机901采用24P信号进行摄像时，记录机103和播放机105如果与24P记录播放对应，则如图39(a)所示不需要对24P信号实施帧频变换可以直接进行记录播放。编辑处理后进行播放的24P信号，由屏幕录像装置之间将影像信号的1帧显影成胶片的1幅。
摄像机901以及记录机103、播放机104，例如以现行的SD电视信号方式和HD电视信号方式的帧频作为2倍的逐行信号，与60P(帧频为60Hz的逐行信号)对应时，一般如图39(b)所示，在播放机105中，通过周期性将连续帧的途中的帧去除，形成24P信号在胶片上显影。
另外，为了将胶片摄影置换成摄像机、VTR和硬盘装置上的电子录像，预先按照比通常高的速度在胶片上摄影，在放映时按照通常的速度可以实现慢动作，相反预先按照比通常低的速度在胶片上摄影，在放映时按照通常的速度可以实现快动作。
对于这样的要求，提出了通过控制摄像部的CCD(Charge CoupledDevice)的驱动方法，可以任意设定摄像时的帧频的多帧频摄像装置的方案。
但是，在上述现有技术的影像信号记录播放装置中，虽然对于以48P(帧频为48Hz的逐行信号)的帧频进行记录，以24P进行播放，或者以12P(帧频为12Hz的逐行信号)的帧频进行记录，以24P进行播放那样的单纯比率的慢动作或者快动作，例如在VTR中，在播放时手动将微拨动盘设定成1/2倍速或者2倍速，可以容易实现，但是例如在对船在海上航行的场面进行摄影时，采用小型船，预先稍微提高一些速度在胶片上摄影，而以通常的速度播放，这样船的行动就可以显出有重量感，相反，为了看起来船的动作更加剧烈一些，预先稍微较低一些速度在胶片上摄影，而以通常的速度播放，这样演员的举动在不感觉到异变的情况下可以加快，对于这样更加细微的速度控制，在手动进行VTR的微拨动盘设定中，由于设定速度不能连续改变，不能调整到所希望的给定速度，存在播放精度差的问题。
发明内容
本发明正是针对相关问题的发明，其目的在于提供一种在不增加记录装置的电路规模、即使摄像装置、记录装置采用例如VTR一体型摄像装置也可以实现的的影像信号制作系统。
另外，本发明的目的在于提供一种通过在记录时将帧频相关信息与影像信号一起记录、在播放时获得所希望的帧频容易实现慢动作播放和快动作播放的影像信号系统的影像信号记录播放装置。
为了解决该课题，有关本发明的影像信号制作系统，包括获得各种帧频的逐行摄像信号的摄像装置、记录上述摄像装置的输出信号的记录装置、对由上述记录装置获得的记录信号进行播放的播放装置，上述摄像装置包括将上述各种帧频的摄像信号变换成给定帧频输出的帧频变换部，上述播放装置根据上述摄像装置的变换前的各帧频改变播放速度，使实际影像幅数成为给定数后输出。
这样，各种帧频的摄像信号可以采用给定帧频进行记录，进一步通过改变播放速度可以使播放信号的实际影像幅数成为给定数。
另外，有关本发明的影像信号制作系统的影像信号记录装置，记录格式的标准帧频的m倍速帧频的输入影像信号按照1帧中保持上述记录格式的形式向记录介质记录时，与上述输入影像信号一起，记录直接或者间接表示上述输入影像信号的帧频的帧频信息。
这样，通过与影像信号一起将帧频信息记录在记录介质上，在播放时可以获得记录时的帧频信息。
另外，有关本发明的影像信号制作系统的影像信号播放装置，从记录格式的标准帧频的m倍速帧频的输入影像信号、和直接或者间接表示上述输入影像信号的帧频的帧频信息按照1帧中保持上述记录格式的形式向被记录的记录介质中播放上述输入影像信号和上述帧频信息，以与上述标准帧频不同的帧频播放上述输入影像信号时，按照上述帧频信息所确定的播放速度的给定倍速播放输出上述输入影像信号。
这样，采用播放帧频信息可以容易进行给定播放速度的设定。
图1表示有关本发明实施方案1的影像信号制作系统的构成方框图。
图2表示图1的影像信号制作系统的帧频变换部一构成例的方框图。
图3表示为说明图2的帧频变换部的动作的信号波形图。
图4表示为说明图1的影像信号制作系统的动作的各部信号示意图。
图5表示为说明图1的影像信号制作系统的动作的各部信号示意图。
图6表示有关本发明实施方案2的影像信号制作系统的帧频变换部一构成例的方框图。
图7表示为说明图6的帧频变换部的动作的信号波形图。
图8表示为说明图6的帧频变换部的动作的信号示意图。
图9表示有关本发明实施方案3的影像信号制作系统的播放装置的输出信号的信号示意图。
图10表示有关本发明实施方案4的影像信号制作系统的构成的方框图。
图11表示为说明图10的影像信号制作系统的驱动脉冲产生控制电路的动作的信号波形图。
图12表示为说明图10的影像信号制作系统的摄像部以及帧频变换部的输出信号的信号示意图。
图13表示为说明图10的影像信号制作系统的摄像部以及帧频变换部的输出信号的信号示意图。
图14表示有关本发明实施方案5的影像信号制作系统的构成的方框图。
图15表示图14的影像信号制作系统的标志信号产生部一构成的方框图。
图16表示为说明图15的标志信号产生部的动作的图。
图17表示图14的影像信号制作系统的标志信号产生部另一构成的方框图。
图18表示为说明图17的标志信号产生部的动作的图。
图19表示为说明图14的影像信号制作系统的动作的信号示意图。
图20表示为说明图14的影像信号制作系统的动作的信号示意图。
图21表示有关本发明实施方案6的影像信号制作系统的构成的方框图。
图22表示图21的影像信号制作系统的标志信号变换·加法部的构成方框图。
图23表示为说明图22的标志信号变换·加法部的动作的图。
图24表示为说明图21的影像信号制作系统的在摄像信号上加上标志信号的状态的信号示意图。
图25表示有关本发明实施方案7的影像信号制作系统的播放装置的构成方框图。
图26表示为说明图25的影像信号制作系统的动作的信号示意图。
图27表示有关本发明实施方案8的影像信号制作系统的映象信号记录播放装置的方框图。
图28表示图27的影像信号记录播放装置的记录影像信号波形以及播放影像信号波形的概念图。
图29表示有关本发明实施方案9的影像信号制作系统的映象信号记录播放装置的方框图。
图30表示图29的影像信号记录播放装置的在通常帧频摄影时的记录影像信号波形以及播放影像信号波形、变换信息波形的概念图。
图31表示图29的影像信号记录播放装置的在慢动作摄影时的记录影像信号波形以及播放影像信号波形、变换信息波形的概念图。
图32表示图29的影像信号记录播放装置的在快动作摄影时的记录影像信号波形以及播放影像信号波形、变换信息波形的概念图。
图33表示有关本发明实施方案10的影像信号制作系统的映象信号记录播放装置的方框图。
图34表示图33的影像信号记录播放装置的记录影像信号波形以及播放影像信号波形、变换信息波形的概念图。
图35表示现有技术的影像信号制作系统的构成方框图。
图36表示图35的现有技术的影像信号制作系统的各部信号波形图。
图37表示图35的现有技术的影像信号制作系统的各部信号波形图。
图38表示现有技术的影像信号制作系统的映象信号记录播放装置的方框图。
图39表示图28的影像信号记录播放装置的记录影像信号波形以及播放影像信号波形的概念图。
具体实施例方式
以下参照
本发明的实施方案。
(实施方案1)图1表示有关本发明实施方案1的影像信号制作系统的构成方框图。
在图1中，1表示输出各种帧频的P信号的摄像部，2表示将摄像部1的输出信号变换成给定帧频的帧频变换部，3是记录帧频变换部2的输出信号的记录装置、4表示播放由记录装置3记录的信号的播放装置。此外，在图1中，H1、V1是由图中未画出的同步信号产生部向摄像部1输出的水平、垂直同步信号，H2、V2是帧频变换后的水平、垂直同步信号。
对于以上那样构成的影像信号制作系统的动作，采用图2到图5在以下进行说明。
图2表示在实施方案1中帧频变换部2的内部构成一例的方框图。另外，图3表示帧频变换部2的动作说明图，图4、图5表示图1所示各部的信号波形图。
在图2中，5、6表示帧存储器，7表示控制对帧存储器5、6的写入以及读出的控制电路，8表示切换电路。
帧频变换部2的动作，根据同步信号H1、V1、H2、V2进行图3那样的动作。在图2、图3中，W1、W2是帧存储器A5以及帧存储器B6的允许写入信号，R1、R2是帧存储器A5以及帧存储器B6的允许读出信号，并且分别在低(LOW)电平时成为允许区间。例如，将摄像部1输入的60P以及20P的帧频的摄像信号a变换成给定的帧频60P。对于图3(a)的情况，虽然帧频为60P的摄像信号输入的情况，但由于输入输出均为相同的帧频，所以帧存储器A5以及帧存储器B6按照60P的帧频交互写入，也按照60P的帧频交互读出。另外，该图(b)的帧频为20P的摄像信号输入时，写入按照20P的帧频写入1帧，读出是按照60P的帧频进行。因此，60Hz下输出3帧相同信号。这样，帧频变换通过在2个帧存储器交互进行写入和读出，可以简单实现。
通过以上的帧频变换部2，摄像部1的输出信号如图4所示，将各种帧频摄像信号(例如，60P的a1，30P的a2，20P的a3，15P的a4)均可变换成60P的帧频信号(b1、b2、b3、b4)，向记录装置3输出。此外，图中的各编号表示各信号的帧编号。记录装置3始终按照60P的帧频记录来自摄像装置的信号。
然后播放装置4按照实际影像幅数成为给定数那样进行图5所示的动作。这时，变换成24P的幅数。例如如图5所示，对于30P摄像信号，记录装置的信号按照60P的帧频分别记录2帧相同的信号(c2)，选择其中之一，将60P的帧频变成24P的帧频那样改变播放速度。作为时间轴伸长到2/5倍。实际上由于60P的2帧信号变换成24P的帧频(30P变换成24P)，成为4/5倍速的播放信号(d2)。因此摄像信号与原来的24P的信号相比较，可以获得稍微慢动作的24P播放信号。同样，对于20P摄像信号，按照60P的帧频分别记录3帧相同的信号(c3)，选择其中之一，将60P的帧频变成24P的帧频那样改变播放速度。这时，实际上由于20P变换成24P，成为6/5倍速的播放信号(d3)。因此摄像信号可以获得稍微快放的24P播放信号。对于其他帧频摄像信号的情况也相同，例如对于60P的情况(c1)，变换成2/5倍速的播放信号(d1)，对于15P的情况(c4)，变换成8/5倍速的播放信号(d1)。
依据以上那样的本发明的实施方案1，通过将由摄像装置获得的各种帧频的信号变换成给定的帧频信号，记录装置可以始终采用给定的帧频，例如60P信号的帧频进行记录，在由摄像装置和记录装置成为一体的VTR一体型摄像装置的摄像机等中，可以在不增大电路规模以及耗电的情况下构成影像信号制作系统的摄像装置、记录装置。另外，通过播放装置与上述摄像装置和记录装置组合，采用信号的选择和给定比率的播放速度变换可以简单播放24P信号的影像信号。
此外，在播放装置的各帧变化的位置检测，按照根据由同步信号H1、V1、H2、V2预先确定的规则，选择所需要的帧信号，显然或者也可以采用与摄像信号的帧频，播放装置的帧频对应的开关，切换帧选择的动作。
(实施方案2)图6表示在有关本发明实施方案2的影像信号制作系统的帧频变换部的内部构成方框图。
在图6中，9表示帧存储器，10表示控制对帧存储器9的写入、读出的帧存储器控制电路，11表示计算所输入的摄像信号的帧频与在帧频变换部2中变换的给定帧频之间的变换比的帧频变换比运算电路，12表示切换电路。本实施方案2与实施方案1的不同点在于，在帧频变换部2中包括帧频变换比运算电路。而其他电路大致相同，其动作也相同。
对于以上那样构成的影像信号制作系统的动作，采用图7、图8在以下进行说明。
图7表示当摄像信号为48P和24P而变换后的帧频为60P时的帧存储器控制电路10以及帧存储器9的动作的信号波形图，图8表示根据该动作的帧频变换部2中输入信号和输出信号之间的关系的概念图。此外，图中的编号与帧编号对应。
例如对于48P的摄像信号，变换后的帧频60P与48P之间，和与20P、30P等情况不同，不是整数倍关系。这时的输入帧频48P和变换后的帧频60P的比率为4/5，48P的4帧与60P的5帧在时间上相同。因此，帧频变换比运算电路11，向帧存储器控制电路10输出控制信号，使帧存储器9的读出在5次中输出1次相同帧的信号。接收到该信号后，帧存储器控制电路10输出图7(a)所示的允许读出信号。对于48P摄像信号，为了不使存储器的读出中出现写入的超越，例如通过使3个帧存储器循环，进行帧频变换。
同样，将48P摄像信号变换成60P时，由于变换比为2/5，24P的2帧与60P的5帧在时间上相同。这时，帧频变换比运算电路11向帧存储器控制电路10输出控制信号，使帧存储器的读出在5次中2次输出一帧相同的信号(1次复制)、另外3次输出另一帧的信号(2次复制)(也就是说，总复制数为1+2＝3次)。接收到该信号后，帧存储器控制电路10输出图7(b)所示的允许读出信号。通过这样在帧频变换部2的动作，变换后的输出信号为48P时如图8(b1-1)和(b1-2)，为24P时如图8(b2-1)和(b2-2)所示，变换成60P的帧频后输出。这时，给定帧期间的关系分别为a1t＝b1t，a2t＝b2t。
这样依据本实施方案2，由帧频变换比运算电路11计算变换前的帧频和变换后的帧频之间的比，其结果为n/m(n，m为整数，1≤n≤m，n表示变换前，m表示变换后)时，特别是n不是1时(m/n不是整数时)，通过将n帧中的一部分或者全部的帧信号按照变换后的帧频进行总复制数为(m-n)的复制后输出，使变换前的帧频的信号的n帧的时间和变换后的帧频的m帧的时间相同，从而可以形成以m帧为单位规则的帧信号序列，通过上述变换，即使变换比复杂的情况，也可以进行给定的帧频变换。n＝1时，和实施方案1的动作，每隔(m-1)次重复进行各帧的动作。另外，记录装置3、播放装置4的动作也和实施方案1进行同样的动作。
这样，根据变换前的帧频和变换后的帧频之间的比，可以选择帧频的变换方式。
这样对于各种帧频的摄像信号，即使变换比是复杂的情况，和实施方案1同样，例如始终变换成60P的信号，可以按照该帧频在记录装置上记录，在由摄像装置和记录装置成为一体的VTR一体型摄像装置的摄像机等中，可以在不增大电路规模以及耗电的情况下构成影像信号制作系统的摄像装置、记录装置。
(实施方案3)图9表示在有关本发明实施方案3的影像信号制作系统中、为说明播放装置的输出信号的信号示意图。本实施方案3与实施方案1以及2的不同点在于，在播放装置4中的播放速度变换的方式。因此，整体的方框图和图1相同。
在图9中，记录装置3的信号是在实施方案1以及实施方案2中获得的记录信号。在帧频变换部2变换后的帧频为60P。播放装置4的帧频变换成24P的帧频。作为输入信号，示出了60P摄像信号、48P摄像信号、24P摄像信号、20P摄像信号的情况。
以下，说明本实施方案3中的播放装置4的动作。
对于60P摄像信号，记录信号如图9(c1)所示，以60帧频使帧编号依次增加变化，播放装置4对于连续不同的2个帧的组，例如帧编号1、2，使1变成2帧、2变成3帧(该图(d1-1))，或者1变成3帧，2变成2帧(该图(d1-2))那样，进行帧的复制(重复)。对于下一个连续不同的帧的组(例如帧编号3、4)也相同。
对于48P的情况，记录信号如图9(c3)所示，记录信号的帧编号变成1、1、2、3、4、5、5、6、7、8、…，对于连续不同的2个帧的组，例如1、1、2，将1复制1次(即变成3帧)，2也复制1次(即变成2帧)(该图(d3-1))，或者1保持不变(即为2帧)，2复制2次(即变成3帧)(该图(d3-2))那样进行变换。对于下一个连续不同的帧的组3、4的情况和60P的情况同样。
另外，对于24P摄像信号(该图(c4))的情况，由于播放速度的变换不需要，直接播放输出(该图(d4-1))，或者使连续不同的2帧的组，例如1、1、1、2、2中的1删除1帧，而将2复制1帧(该图(d4-2))那样进行复制。
另外，另外，对于20P摄像信号(该图(c2))的情况，对于连续不同的2帧的组，例如1、1、1、2、2、2，将1删除1帧(即变成3帧)，2不变(即3帧)(该图(d2-1))，或者1不变(即3帧)，将2删除1帧(即变成2帧)(该图(d2-2))那样进行变换。对于下一个连续不同帧的组3、3、3、4、4、4的情况也相同。
在这样的本实施方案3只能够，在帧频变换部2的变换后的帧频为60帧，在播放装置4中的实际影像幅数为24幅(24P(逐行))时，所输入的60帧的各帧信号，对于2个不同帧信号的组，按照使最初的帧变成2次，下一帧变成3次，或者使最初的帧变成3次，下一帧变成2次，这样重复所谓的2-3折叠形式输出，可以将从24P的慢动作到快放的各播放影像信号作为60P的信号形式处理。
此外，本实施方案3在播放装置4中虽然包括进行以上那样的动作变换播放速度的电路，显然该电路例如也可以通过采用和输入信号相同的帧频(60P)进行播放，将该信号写入到帧存储器等中，将该信号多次读出的电路和选择电路等和选择电路等，可以简单实现。
(实施方案4)图10表示有关本发明实施方案4的影像信号制作系统的构成方框图。
在图10中，1表示输出各种帧频的P信号的摄像部，2表示将摄像部1的输出信号变换成给定帧频的帧频变换部，3记录帧频变换部2的输出信号的记录装置、4表示播放由记录装置3记录的信号的播放装置，13表示控制输出给摄像部1的驱动脉冲的驱动脉冲产生控制电路。在本实施方案4中，在摄像部1中包括CCD(Charge Coupled Device)的固体摄像元件。本实施方案4和实施方案1的不同点在于，在由摄像部1、帧频变换部2构成的摄像装置中，由驱动脉冲产生控制电路13进行特殊的动作。其他电路大致相同，其动作也是相同的动作。
另外，和图1所示的实施方案1同样，H1、V1是由图中未画出的同步信号产生部向摄像部1输出的水平、垂直同步信号，H2、V2是帧频变换后的水平、垂直同步信号。
对于以上那样构成的影像信号制作系统的动作，采用图11、图12、图13在以下进行说明。
图11表示为说明驱动脉冲产生控制电路13的动作的信号波形图，图12、图13表示为说明摄像部1以及帧频变换部2的输出信号的信号示意图。
图11(a)、(b)、(c)表示摄像信号帧频为20P时的CCD的驱动脉冲的一例。这时，该图(a)的读出脉冲使储蓄时间成为1/20秒那样以20P帧频输出。另外，该图(b)的传送脉冲包含垂直、水平的传送脉冲，按照20P的1帧传送结束那样输出。这时，通常的60P中成为CCD的驱动速率简单成1/3的驱动脉冲。在实施方案1、2的摄像信号中，如图4和图8所示成为这样的驱动的信号。因此，随着摄像信号的帧频变慢，从帧频变换部2变换输出的信号增大延迟。
因此，在本实施方案4中，向CCD传送的驱动脉冲在驱动脉冲产生控制电路13中控制成图11(a1)、(b1)、(c1)所示的脉冲。即，读出脉冲(a1)使储蓄时间成为1/20秒那样以20P帧频输出，这是相同的，但是传送脉冲，对于1帧的信号传送以60P的帧频结束那样以3倍的速度传送。这样，传送脉冲变成该图(b1)、信号输出变成该图(c1)，30P帧频的信号可以在60P帧频的1帧期间中获得。其后的2帧作为与信号无关的不要信号输出。
另外，作为控制方式，如该图(a2)、(b2)、(c2)所示，读出脉冲(a1)虽然相同，传送脉冲(b2)只输出1帧，这样获得输出信号(c2)。
通过在驱动脉冲产生控制电路13进行以上那样的驱动方式，摄像部1以及帧频变换部2的输出信号，如图12以及图13所示(即(a1)～(a4)为摄像信号，(b1)～(b4)、(b1-1)、(b1-2)、(b2-1)、(b2-2)为帧频变换后的信号)。图12以及图13表明，依据本实施方案4，各种帧频的摄像信号由于均以60P的摄像信号的帧频间隔输出，帧频变换部2的输出信号均延迟60P的1帧的时间后产生，可以防止输出信号的延迟，并且可以使其延迟量在所有帧频的摄像信号的情况相同。
另外，通过使摄像部1的输出信号的帧频和帧频变换部2的帧频相同(60P)，可以不需要与多个帧频对应调整帧频存储器的写入读出的时序等，在帧频变换部2中可以稳定进行电路的动作。
(实施方案5)图14表示有关本发明实施方案5的影像信号制作系统的构成方框图。
在图14中，1表示输出各种帧频的P信号的摄像部，2表示将摄像部1的输出信号变换成给定帧频的帧频变换部，3记录帧频变换部2的输出信号的记录装置、4表示播放由记录装置3记录的信号的播放装置，14表示产生在帧频变换部2的输出信号中表示帧的切换的标志信号的标志信号产生部。
本实施方案5和实施方案1的不同点在于，摄像装置除了摄像部1、帧频变换部2之外还包括标志信号产生部14。其他电路大致相同，其动作也是相同的动作。
对于以上那样构成的影像信号制作系统的动作，采用图15到图20在以下进行说明。
在本发明的实施方案1等中，播放装置4，在播放装置中的各帧变化的位置检测，按照根据由同步信号H1、V1、H2、V2预先确定的规则，选择所需要的帧信号，或者采用与摄像信号的帧频，播放装置的帧频对应的开关切换帧选择的动作，等方式进行播放动作。这样的动作可以在本发明的实施方案5中简便实现。
在标志信号产生部14中，输出表示从帧频变换部2输出的信号的帧的变换的标志信号f，和帧频变换部2输出的信号同样，在记录装置3中也记录标志信号本身。根据该标志信号，播放装置4进行所需信号的选择和所确定的动作。对于该标志信号的产生方式，参照图15到图18进行说明。图15以及图17表示标志信号产生部14的内部构成一例的构成图。在图15以及图17中15表示分频电路、16表示OR电路，17表示1比特计数器。
例如帧频变换部2的输出为60P帧频(图16(a))、记录装置3也采用60P帧频进行记录，当摄像部1原来的帧频为20P时(图16(d))，记录装置3的信号变成图16(c)那样。这时帧的切换，由于成为图16(e)那样，这时，只需单纯将原来的摄像信号的垂直同步信号分频即可获得。该分频信号的低(LOW)、高(HIGH)信号切换的点是帧的切换点。这样，帧频变换部2的输出信号帧频为60P，摄像部1的原来的帧频为20P、30P等与60P帧频之间满足1/m(m为1以上的整数)的条件时，可以由图15所示的分频电路15等简单构成标志信号产生部。
另外，在实施方案2的图7中说明的摄像部1的输出信号也包含24P和48P等信号时，不能满足上述条件，这时，如图17所示，在帧频变换部2中使用的帧存储器的允许读出信号，例如48P时，由于R1、R2、R3的信号变换(图18(b))与帧的切换对应，检测该信号，只要将该信号作为帧的切换信号采用即可。例如如图17所示采用由OR电路16和对OR电路16的输出信号计数的1比特计数器17可以简单构成。1比特计数器17的输出(图18(c))的LOW、HIGH作为帧的切换信号(图18(d))使其对应即可。
通过这样的标志信号产生部14的动作，如图19、图20所示，各种摄像信号的帧频和帧频变换部2的输出信号＝相对于记录装置3的信号可以获得帧的切换的标志信号。例如，在图19中a1、a3为摄像信号输出，b1、b3为帧频变换后的信号，f1、f3为帧频变换的标志信号，在图20中a1、a2为摄像信号输出，b1-1、b2-1为帧频变换后的信号，f1-1、f2-1为帧频切换的标志信号。
依据这样的本实施方案5，由于采用简单的构成，可以形成帧的切换的标志信号，该信号与摄像信号一起可以记录在记录装置3中，没有必要向播放装置4另外输出摄像部1和记录装置3的同步信号等的信息。另外，在播放装置4中也可以不设置根据摄像部1的帧频进行动作切换的开关等，即使摄像部1的帧频各式各样变化，也可以自动进行影像信号的播放动作。
这样，在播放装置4侧可以获得表示帧的切换位置的信号。
(实施方案6)图21表示有关本发明实施方案6的影像信号制作系统的构成方框图。
在图21中，1表示输出各种帧频的P信号的摄像部，2表示将摄像部1的输出信号变换成给定帧频的帧频变换部，3记录帧频变换部2的输出信号的记录装置、4表示播放由记录装置3记录的信号的播放装置，14表示产生在帧频变换部2的输出信号中表示帧的切换的标志信号的标志信号产生部，18表示将由标志信号产生部14输出的标志信号变换，并加在帧频变换部2中变换后的信号上的标志信号变换·加法部。
本实施方案6和实施方案1以及实施方案5的不同点在于，摄像装置除了摄像部1、帧频变换部2之外还包括标志信号产生部14，并且进一步包括标志信号变换·加法部18。其他电路大致相同，其动作也是相同的动作。
对于以上那样构成的影像信号制作系统的动作，采用图22到图24在以下进行说明。
图22以及图23表示标志信号变换·加法部18的内部构成一例的方框图以及变换的说明图，19表示使给定的时间延迟的延迟电路，20表示EXOR(异或)电路，21表示加法器。另外，图24将标志信号加在摄像信号上的例子的说明图。
标志信号变换·加法部18例如由图22所示的电路构成。在此，如果将图23(a)所示的表示帧的切换的标志信号f输入给延迟电路19，如图23(b)所示延迟给定时间。例如进行数H(H为1水平扫描期间)的延迟。将给信号和原来的标志信号通过EXOR(异或)电路20的处理，如图23(c)所示输出变换信号。
该信号是在帧的切换中该帧的开始或者结束的数H期间成为HIGH的信号，该信号由加法器21与帧频变换后的摄像信号相加后向记录装置3输出。
图24表示表示将变换后的标志信号加在摄像信号上的例子，示出了48P摄像信号和24P摄像信号的情况。使摄像部1的输出分别成为该图(a1)以及(a2)那样，将该信号在帧频变换部2变换成60P的帧频。这时的帧的切换通过标志信号产生部14的输出信号变成该图(f1-1)以及(f2-1)那样。该信号在上述标志信号变换·加法部18中被变换，与帧频变换部2的输出信号相加后成为该图(g1)以及(g2)的信号。这些信号表明，与帧的切换(帧编号的切换)的开始相对应，图中，涂黑部表示加上了标志信号。这些信号由记录装置3记录。
播放装置4根据与信号一起记录的标志信号为基础，进行帧的选择、复制等的处理，和本发明的实施方案3和5同样进行24P信号的影像信号的播放。
依据这样的本发明的实施方案6，由于将表示帧的切换的标志信号加在摄像信号本身上进行记录，和实施方案5同样，没有必要向播放装置4另外输出摄像部1和记录装置3的同步信号等信息。另外，在播放装置4中也可以不设置根据摄像部1的帧频进行动作切换的开关等。即使摄像部1的帧频各式各样变化，也可以自动进行影像信号的播放动作。
这样，在播放装置4侧从记录信号本身可以获得表示帧的切换位置的信号。
进一步，和实施方案5相比，在摄像装置和记录装置之间，不需要信号之外所需要的标志信号的接口电路以及为了与由记录装置记录之前的摄像信号的处理时间所引起的延迟时间配合的延迟电路，电路构成也变得简单。
此外，标志信号变换·加法部18的延迟电路19的延迟量并不限定于本实施方案的数H，显然也可以设定成由播放装置4可以检测的适当时间。另外，显然信号叠加的位置也可以设定成摄像信号的有效期间之外的适当场所。
(实施方案7)图25表示有关本发明实施方案7的影像信号制作系统的播放装置的构成方框图。
在图25中22表示按照固定帧频播放摄像信号和标志信号的固定帧频播放部，23表示只对根据标志信号切换的帧的摄像信号进行储蓄的摄像信号储蓄部。本实施方案7和实施方案5以及实施方案6的不同点在于，在播放装置中设置了固定帧频播放部22和摄像信号储蓄部23。其他电路和动作，与实施方案5以及实施方案6相同。
对于以上那样构成的影像信号制作系统的动作，采用图26在以下进行说明。图26表示摄像信号为48P以及24P，在帧频变换部2变换后的帧频为60P、播放装置4的输出信号为24P时固定帧频播放部22和摄像信号储蓄部23的动作说明图。在固定帧频播放部22中，和在记录装置3中记录的同样，按照60P的帧频输出摄像信号和标志信号。(g-1)和(g-2)分别表示原来的摄像信号为48P摄像信号和24P摄像信号时固定帧频播放部22的输出。在摄像信号储蓄部23中，根据上述标志信号只储蓄切换后的帧。(h-1)和(h-2)分别表示原来的摄像信号为48P摄像信号和24P摄像信号时在摄像信号储蓄部23的储蓄动作。(i-1)和(i-2)分别表示原来的摄像信号为48P摄像信号和24P摄像信号时摄像信号储蓄部23的输出信号。
这样，在播放装置4内可以获得固定帧频的播放信号。
在这样的本发明的实施方案7中，在播放装置4中，在固定帧频播放部22按照固定帧频播放后，在摄像信号储蓄部23中只对所需要的帧进行储蓄后输出，例如记录装置3由VTR构成时，在固定帧频播放部22中帧频可以采用固定的现有技术的VTR，可以廉价制造系统。
另外，摄像信号储蓄部23只需临时储蓄摄像信号，显然可以采用硬盘、半导体存储器等容易构成。
另外，为了摄像装置等的校对等，如果考虑周边机器等，在所有的实施方案中，帧频变换部2的输出为60P，播放装置4的输出显然优选采用为获得影像信号的24P的2-3折叠方式(60P帧频)。
另外，在实施方案1到7中，播放装置4输出的输出信号为2-3折叠方式(60P帧频)的24P信号时，显然通过反2-3折叠处理，可以简单变换成原来的影像信号(24P帧频)。
另外，在实施方案1到7中，记录装置以及播放装置并不限定于VTR一体型摄像装置和置换机的VTR，显然也可以是硬盘等非线性装置和光盘等盘装置(实施方案8)图27表示有关本发明实施方案8的影像信号制作系统的影像信号记录播放装置的构成方框图。
在图27中，101表示按照与记录格式的标准帧频(1秒钟内的帧数)相比是m倍速(m＞0)的帧频进行摄像并可以输出该信号的m倍速帧频摄像器，102表示输入帧频信息的帧频信息输入端子，103表示将由m倍速帧频摄像器101摄像的影像信号和由帧频信息输入端子102输入的帧频信息变换成记录信息在记录介质104钟记录的记录器，105表示从记录介质10钟播放影像信号和帧频信息的播放器，106表示输入操作信息的操作信息输入端子，107表示根据由操作信息输入端子106所输入的操作信息和由播放器105获得的帧频信息操作播放器105的操作控制器，108表示输出播放影像信号的输出端子。
对于以上构成的影像信号记录播放装置，以下说明其动作。
在本实施方案钟，以记录格式的帧频为24Hz时作为标准帧频的情况进行说明。另外，所记录的影像信号形式以1帧作为记录以及显示的单位的逐行影像信号形式。另外，对于进行记录以及播放的部分，假定是记录播放头搭载在主动柱面上，使记录播放头螺旋扫描，在磁带上进行信息记录的VTR。
采用标准帧频(标准速度)进行记录播放时，从帧频信息输入端子102输入直接或者间接表示帧频的帧频信息(在此以标准帧频为1时的相对帧频采用m表示)，m倍速帧频摄像器101根据该帧频信息，以m＝1进行摄像，输出24P(帧频为24Hz)的影像信息。记录器103将m倍速帧频摄像器101输出的影像信息和从帧频信息输入端子102输出的帧频信息变换成用于在记录介质104中记录的记录信息，在记录介质104中依次记录。
在记录器103的影像信息的变换以及向记录介质104的记录，例如一般，如果采用从民用到广播电视用中广泛使用的数字VTR的DV(SMPTE306M标准，SMPTESociety of Motion Picture and TelevisionEngineers)为例，使1帧的影像信息以给定的象素块单位顺序排列替换的慢移动，然后进行以给定的象素块单位在给定量为止削减信息量的高效加密、和为了播放时防止产生图象信息数据的缺落等出现误码而预先附加用于误码校正的冗余数据的误码校正加密，进一步在进行变换成可以在磁带上有效记录的符号的通道编码之后，通过记录放大器以及记录头，在磁带上进行螺旋扫描进行记录。
这时，在本实施方案中的记录器103中，如上所述，在进行输入影像信息和帧频信息的处理的同时，调整记录播放头的螺旋扫描转动数和记录介质104的磁带传送速度等，以24Hz周期在记录介质104上记录记录器103的输出。在本实施方案中，帧频信息输入端子102输出的帧频信息预先保存在记录器103所输出的记录信息的给定场所。作为帧频信息的保存场所，只要是播放时能正确并且必要时可以实时取出帧频信息的场所即可，例如在DV形式的VTR中，可以考虑采用在子编码中的时间编码的用户比特包中保存的方法。播放时，在播放器105中，按照与记录时相反的顺序从记录介质104获得播放影像信号，同时取出保存在播放影像信号的给定场所的帧频信息，输入给操作控制器107。
在操作控制器107中，根据来自操作信息输入端子106的操作信息、和由播放器105获得的帧频信息，控制播放器105从输出端子108获得给定帧频的播放影像信号。来自操作信息输入端子108的输入相当于由操作者进行播放速度设定等。例如，来自操作信息输入端子106的操作信息，如果指示按标准帧频播放，在操作控制器107中，所输入的帧频信息为m＝1，调整播放器105内的记录播放头的螺旋扫描转动数和磁带传送速度，以24Hz周期从记录介质104播放记录信息。
然后，对于记录30Hz帧频的影像信号，进行4/5倍慢播放、获得24Hz帧频的信号的慢动作影像制作时的情况进行说明。这时，例如来自帧频信息输入端子102的帧频信息设定成m＝5/4，由m倍速帧频摄像器101按照24×5/4＝30Hz的帧频进行摄像，和按照标准帧频记录播放时的情况相同，由记录器103在记录介质104上记录影像信息和帧频信息，但是，这时在记录器103中螺旋扫描转动数和磁带的传送速度也作为24×5/4＝30Hz在记录介质104上进行信号记录。
图28(a)表示m＝5/4的记录影像信号波形的概念图。如图28(a)所示，1帧为(1/30)秒，F1、F2、…分别表示1帧的帧。
播放时，和按标准帧频进行记录播放时同样，播放影像信息和帧频信息，例如，来自操作信息输入端子106的操作信息，如果指示按标准帧频(24Hz)播放，在操作控制器107中，调整播放器105内的记录播放头的螺旋扫描转动数和磁带传送速度，以标准帧频的24Hz周期从记录介质104播放记录信息，在播放器105中按照和记录时相反的处理顺序获得播放影像信号，从输出端子108输出。这时，播放影像信号成为记录时的4/5倍速的慢动作影像。图28(b)表示按照标准帧频播放时的播放影像信号波形的概念图。如图28(b)所示，1帧为(1/24)秒，F1、F2、…分别表示1帧的帧。
在操作控制器107中，由于获得由播放器105取出的记录时的帧频信息(m＝5/4)，如果以24Hz周期播放，获得4/5倍速的慢动作影像，可以容易只根据来自记录介质104的播放信息进行识别。
另一方面，例如，在来自操作信息输入端子106的操作信息中，设定成和记录时相同帧频(移动速度)进行播放时，由于播放帧频信息为m＝5/4，根据来自操作控制器107的控制信息，在播放器105中自动调整记录播放头的螺旋扫描转动数和磁带传送速度，设定成按照24×5/4＝30Hz周期从记录介质104博格记录信息，可以按和记录时相同的帧频进行播放。
如上所述，通过与记录的影像信号同时在记录介质上记录表示在记录时按照几倍速的帧频进行摄像记录的帧频信息，可以在播放时同时获得记录时的帧频信息，容易设定成给定的播放速度。
此外，在本实施方案中，虽然是针对预先高速摄像，在播放时按照标准帧频获得慢动作影像的情况进行了说明，对于预先低速摄像，在播放时按照标准帧频获得快动作影像的情况也相同，对于其他速度的情况，不需要按照相同的顺序进行更加细微的手动设定，就可以容易实现。
另外，帧频信息虽然采用表示记录时的帧频相对于标准帧频之比的m，也可以不是表示相对于标准帧频的相对频率关系，而采用表示记录时的帧频本身。
另外，虽然是对将帧频信息保存在子编码中的时间编码的用户比特包中的方法进行了说明，只要是在播放时，在必要时能实时取出的场所，保存在任何地方都可以。
另外，虽然是按照和在帧频信息中设定的记录影像信号帧频相同的帧频在记录介质104上记录，也可以将1帧内的信息分割成n份(n＝1、2、…)，按照记录影像信号帧频的n倍频率进行你跟记录依据播放。
此外，在本实施方案中，记录格式的标准帧频虽然采用24Hz，也可以是这之外的帧频值，而本实施方案的效果不会改变。
(实施方案9)图29表示有关本发明实施方案9的影像信号制作系统的影像信号记录播放装置的构成方框图。在图29中，和有关实施方案8的影像信号制作系统进行相同的动作的块采用相同的符号，并省略其说明。
在图29中，201表示将由m倍速帧频摄像器101摄像的影像信号A按照帧频信息102进行帧频变换，输出帧频变换后的影像信号B和变换信息的记录帧频变换器，202表示将由播放器105播放的播放影像信号B和变换信息按照操作控制器106的控制、变换播放影像信号B的播放帧频的播放帧频变换器。
对于以上构成的影像信号记录播放装置，以下说明其动作。
在本实施方案中，以记录格式的帧频为60Hz时作为标准帧频的情况进行说明。另外，影像信号形式以1帧作为记录以及显示的单位的逐行影像信号形式。进一步，记录器103采用标准速度记录帧频60Hz的信号形式的影像信号，在记录帧频不是60Hz的输入信号时，由记录帧频变换器201变换成帧频60Hz后进行记录。另外，对于进行记录以及播放的部分，假定使记录播放头螺旋扫描，在磁带上进行信息记录的VTR。
首先，以帧频24Hz进行摄像，以记录格式的标准帧频60Hz进行记录时，从帧频信息输入端子102输入直接或者间接表示帧频的帧频信息，m倍速帧频摄像器101根据该帧频信息，根据该帧频信息，以m＝24/60＝2/5进行摄像，输出帧频为24Hz的影像信息(图29的影像信号A)。帧频信息，在本实施方案中是m的值。
在记录帧频变换器201中，从m倍速帧频摄像器101输入的影像信号A，根据从帧频信息输入端子102输入的帧频信息进行帧频变换获得影像信号B后输出。图30表示通常帧频摄像时，本实施方案的影像信号记录播放装置的记录影像信号波形、播放影像信号波形以及变换信息波形的概念图。在本实施方案中，对于图30(a)所示的影像信号A，例如如图30(b)所示进行周期重复插入1帧(1/24)秒的影像信号，通过以(1/60)秒输出1帧，获得记录帧频60H在的影像信号B。
对于在记录帧频变换器201中使输出影像信号(影像信号B)的帧频成为记录格式标准的60Hz的帧数变换方法，具体讲m＝2/5时，帧数变换为1/m＝5/2，即，如图30(b)所示，进行设定使得在输入影像信号(影像信号A)的2帧期间输出5帧。这样，例如使所输入的影像信号(影像信号A)的24Hz周期的奇数编号的帧3次重复，偶数编号的帧2次重复，通过以1/60秒输出1帧，获得60Hz的帧频。
记录帧频变换器201，在输出影像信号B的同时，将在影像信号B中连续输出的影像帧的、表示在帧与帧之间前后的影像信号内容变化后的位置的变换标志的重复标志(图30(c))、和帧频信息(m＝2/5)作为变换信息输出到下一级。重复标志利用1比特信息，对于相同影像信号内容的帧(图30(b)中的F1)设定成值1，而对于接下来的相同影像信号内容的帧(图30(b)中的F2)设定成值0，进一步对于再接下来的相同影像信号内容的帧(图30(b)中的F3)设定成值1那样进行设定。
记录器103将来自记录帧频变换器201的影像信息B以及变换信息变换成用于在记录介质104中记录的记录信息，在记录介质104中依次记录。在记录器103中的影像信息的变换以及向记录介质104的记录，采用和本发明的实施方案8中记述的方法相同的方法。另外，对于变换信息的保存方法，也和本发明实施方案8中的帧频信息的情况相同。
播放时，由播放器105将记录在记录介质104上的记录信息进行播放，通过和记录时相反的操作输出影像信号B。同时也将保存在给定场所的变换信息分离后输出。这时，根据来自操作信息输入端子106的操作信息，当设定成以和记录时的摄像帧频相同的24Hz从输出端子108输出时，根据变换信息中的帧频信息(m)，操作控制器107控制成使播放器105的信息播放按照(24/60)×(1/m)倍速特殊播放模式进行播放。从播放105输出的播放影像信号的帧频始终为60Hz，对于m＝2/5时，这时获得的播放影像信号B的波形概念图(图30(d)、和记录时的影像信号B的波形概念图(图30(b))完全相同。同时取出的播放变换信息中的重复标志如图30(e)所示。
在播放帧频变换器202中，对于所输入的图30(d)所示的播放影像信号B，从5帧中选择2帧输出。具体讲，只是将在同时输入的图30(e)所示的重复标志的值产生变化的点之后的最初的帧如图30(f)所示进行时间轴伸长，变换成24Hz的影像信号，输出给输出端子108。在本实施方案中，图30(a)和图30(f)，是相同的24P影像信号。
然后，对于记录30Hz帧频的影像信号，进行4/5倍慢播放、获得24Hz帧频的信号的慢动作影像制作时的情况参照图31进行说明。图31表示慢动作摄像时，本实施方案的影像信号记录播放装置的记录影像信号波形、播放影像信号波形以及变换信息波形的概念图。
首先，将帧频信息输入端子102输出的帧频信息设定成m＝1/2，如图31(a)所示，由m倍速帧频摄像器101按照60×1/2＝30Hz的帧频进行摄像，然后，在记录帧频变换器201中根据同时输入的帧频信息(m＝1/2)的值，和实施方案8同样，利用1/(1/2)＝2的值，使输入到记录帧频变换器201的影像信号A的各帧2次重复，按照1/60秒的帧频输出1帧，可以获得变换后的帧频60Hz的影像信号B(图31(b))。然后，进一步记录器103将来自记录帧频变换器201的影像信息B以及在记录帧频变换器201中与帧频信息m和重复标志(图31(c)吻合后作为变换信息的的信息，和实施方案8的情况相同，变换成用于在记录介质104中记录的记录信息，在记录介质104中依次记录。
播放时，由播放器105将记录在记录介质104上的记录信息进行播放，通过和记录时相反的操作输出影像信号B。同时也将保存在给定场所的变换信息分离后输出。这时，根据来自操作信息输入端子106的操作信息，当设定成以帧频24Hz的信号形式从输出端子108输出时，由于所播放的变换信息中的帧频信息为m＝1/2，操作控制器107控制成使播放器105的信息播放首先按照(2/5)×(1/m)＝4/5倍速作为特殊播放输出。
当播放器105将4/5倍速慢播放按照帧频60Hz的信号形式输出时，在播放器105中通过间歇传送磁带等方法，以1/60秒输出1帧影像信号，在输出4帧之后在1帧的期间为无输出。依据该方法的播放影像信号B的输出波形如图31(d)所示。另外，与此相符合取出的播放变换信息中的重复标志如图31(e)所示。在播放帧频变换器202中，对于所输入的图31(d)所示的播放影像信号B，只是将在同时输入的图31(e)所示的重复标志的值产生变化的点之后的最初的帧如图31(f)所示进行时间轴伸长，获得24Hz的影像信号，输出给输出端子108。
通过以上的操作，将30Hz帧频的影像信号伸长到24Hz帧频后输出，可以获得4/5倍速的慢动作影像。
此外，在本实施方案中，在获得慢动作影像时，虽然是以在播放时的播放器105中进行间歇播放，获得图31(d)所示信号波形的情况为例进行了说明，在1/60秒的间歇期间也可以将前一帧重复输出。进一步，只要是在播放帧频变换器202所需要的时刻输入播放影像信号的帧那样的播放影像信号B的输出时刻，怎样的情况均可以。例如，也可以采用在播放器105中通过对记录介质104进行无轨播放，在给定期间获得所需要的信息的方法等。
然后，对于记录20Hz帧频的影像信号，进行6/5倍快速播放、获得24Hz帧频的信号的快动作影像制作时的情况参照图32进行说明。图32表示快动作摄像时，本实施方案的影像信号记录播放装置的记录影像信号波形、播放影像信号波形以及变换信息波形的概念图。
首先，将帧频信息输入端子102输出的帧频信息设定成m＝1/3，如图32(a)所示，由m倍速帧频摄像器101按照60×1/3＝20Hz的帧频进行摄像，然后，在记录帧频变换器201中根据同时输入的帧频信息(m＝1/3)的值，获得1/(1/3)＝3，使输入到记录帧频变换器201的影像信号A，如图32(b)所示1帧重复3次，可以获得帧频60Hz的影像信号B(图32(b))。在图32(b)的影像信号B中，连续输出的影像帧的表示在帧之间前后影像信号内容变换的位置的变换标志的重复标志波形如图32(c)所示。然后，进一步记录器103将来自记录帧频变换器201的影像信息B以及在记录帧频变换器201中与帧频信息m和重复标志(图32(c)吻合后作为变换信息的的信息，变换成用于在记录介质104中记录的记录信息，在记录介质104中依次记录。
播放时，由播放器105将记录在记录介质104上的记录信息进行播放，通过和记录时相反的操作输出影像信号B。同时也将保存在给定场所的变换信息分离后输出。这时，根据来自操作信息输入端子106的操作信息，当设定成以帧频24Hz的信号形式从输出端子108输出时，由于所播放的变换信息中的帧频信息为m＝1/3，操作控制器107控制成使播放器105的信息播放首先按照(2/5)×(1/m)＝6/5倍速作为特殊播放输出。
当播放器105输出60Hz帧频的情况下，进行6/5倍速的特殊播放时，在播放器105中通过采用高速传送磁带和间歇传送等方法，以1/60秒输出1帧影像信号，在输出5帧之后舍弃1帧，然后输出下一帧等。依据该方法的播放影像信号B的输出波形如图32(d)所示。另外，与此相符合取出的播放变换信息中的重复标志如图32(e)所示。在播放帧频变换器202中，对于所输入的图32(d)所示的播放影像信号B，只是将在同时输入的图321(e)所示的重复标志的值产生变化的点之后的最初的帧如图32(f)所示进行时间轴伸长，获得24Hz的影像信号，并输出给输出端子108。
通过以上的操作，将20Hz帧频的影像信号伸长到24Hz帧频后输出，可以获得6/5倍速的快动作影像。
此外，在本实施方案中，在获得快动作影像时，虽然是以在播放时的播放器105中进行快送磁带播放，获得图32(d)所示信号波形的情况为例进行了说明，只要是在播放帧频变换器202所需要的时刻输入播放影像信号的帧那样的输出时刻，怎样的情况均可以。例如，也可以采用在播放器105中通过对记录介质104进行无轨播放，在给定期间获得所需要的信息的方法等。
如上所述，依据本实施方案，将变换标志的重复标志和设定摄像器帧频的帧频信息作为变换信息，与影像信号一起记录，在播放时与播放影像信号同时获得播放变换信息，根据播放变换信息可以自动在播放器105中进行播放速度设定，在播放帧频变换器202中进行帧频变换比设定，而不需要手动进行播放器105和播放变换器202的细微设定，就可以获得变换成所希望速度的影像信号。
另外，记录时的m倍速帧频摄像器101的帧频可以设定成任意的值，另一方面，在播放时由于自动变换成给定的播放速度后输出，加宽了慢动作以及快动作的实现速度范围，并且可以简易实用。
此外，在本实施方案中，虽然只是对获得标准帧频的影像、4/5倍速的慢动作影像以及6/5倍速快动作影像的情况进行了说明，对于其他速度的情况，也采用相同的程序，在不需要手动进行细微设定的情况下可以容易实现。
另外，帧频信息虽然采用表示摄像帧频相对于记录播放时的帧频之比的m本身，也可以不是表示相对于记录播放时的帧频的相对频率关系，而采用表示摄像时的帧频本身。
另外，变换信息的重复标志，只要是可以表明在帧之间影像信号的内容发生变化的点的符号，可以是任何值。
另外，作为变换信息之一虽然采用了重复标志，采用表示重复排列的同一影像信号内容帧中的有效1帧的位置的有效标志，可以获得相同的效果。
另外，保存变换信息的场所，虽然是采用和本发明的实施方案8相同的场所，只要是在播放时能与影像信号同时取出的场所，保存在任何地方都可以。
另外，在本实施方案中，虽然只是以24Hz输出播放时的情况进行了说明，例如也可以容易实现按照如图30(b)所示的60Hz的信号形式输出24P影像信号。
另外，本实施方案的记录器103虽然按照标准速度记录帧频60Hz的信号形式的影像信号，也可以是这之外的帧频。
(实施方案10)图33表示有关本发明实施方案10的影像信号制作系统的影像信号记录播放装置的构成方框图。在图33中，和有关实施方案9的影像信号制作系统进行相同的动作的块采用相同的符号，并省略其说明。
在图33中，301表示根据由播放器105获得的变换信息的重复标志内容检测在记录时所设定的帧频信息的值的帧频信息检测器。
对于以上构成的影像信号记录播放装置，以下说明其动作。
在本实施方案中，以记录格式的帧频为24Hz时作为标准帧频的情况进行说明。影像信号形式是以1帧作为记录以及显示的单位的逐行影像信号形式。进一步，记录器103采用标准速度记录帧频60Hz的信号形式的影像信号，在记录帧频不是60Hz的输入信号时，由记录帧频变换器201变换成帧频60Hz后进行记录。另外，对于进行记录以及播放的部分，假定使记录播放头螺旋扫描，在磁带上进行信息记录的VTR。
关于记录侧的动作，采用和实施方案9相同的程序，在本实施方案中，记录帧频变换器201输出的变换信息，同时在记录帧频变换器201输出的影像信号B中，只有连续输出的影像帧的表示在帧与帧之间前后的影像信号内容变化后的位置的变换标志的重复标志。
在播放侧中，首先使记录播放头和磁带传送速度为标准速度(60Hz、1倍速播放)，由播放器105从记录介质104播放记录信息，获得播放影像信号B和变换信息。变换信息内容，在本实施方案中只有重复标志，该重复标志被输入给帧频信息检测器301。
在帧频信息检测器301中，根据所输入的重复标志内容检测在记录时所设定的帧频信息的值。所输入的重复标志的时间变化重复一周内的60Hz周期的播放影像信号B的帧数为α，并且重复标志的1周期中的重复标志的状态变化(1、0、1、0、…)的合计数为β，通过m＝β/α的计算，可以事先计算出记录时的帧频信息m。
例如，在以60Hz输出的播放影像信号B中，重复标志如图30(c)时，由于α＝5(F1、F1、F1、F2、F2的5帧)，β＝2(F1时的重复标志＝1，F2时的重复标志＝0、状态变化为2)，可以检测出在m倍速帧频摄像器101中m＝2/5(以帧频24Hz进行摄像)的情况。另外，当重复标志如图31(c)时，由于(α、β)＝(4、2)，可以检测出在m倍速帧频摄像器101中m＝1/2(以帧频60×1/2＝30Hz进行摄像)的情况。另外，当重复标志如图32(c)时，由于(α、β)＝(6、2)，可以检测出在m倍速帧频摄像器101中m＝1/3(以帧频60×1/2＝20Hz进行摄像)的情况。
对于其他帧频的情况也相同。图34表示本实施方案的影像信号记录播放装置的记录影像信号波形、播放影像信号波形以及变换信息波形的概念图。例如，当具有图34(a)所示的的播放影像信号B和重复标志之间的关系时，由于(α、β)＝(20、6)，可以检测出m＝3/10、即以帧频60×3/10＝18Hz进行摄像的情况，当具有图34(b)所示的的播放影像信号B和重复标志之间的关系时，由于(α、β)＝(3、2)，可以检测出m＝2/3、即以帧频60×2/4＝40Hz进行摄像的情况，进一步当具有图34(c)所示的的播放影像信号B和重复标志之间的关系时，由于(α、β)＝(15、4)，可以检测出m＝4/15、即以帧频60×4/15＝16Hz进行摄像的情况。
由帧频信息检测器301检测的帧频信息与变换信息的重复标志一起输入给操作控制器107以及播放帧频变换器202。这时，根据来自操作信息输入端子106的操作信息，以24Hz的信号形式输出给输出端子108那样设定帧频时，采用和实施方案9中说明的顺序相同的顺序，进行以后的播放器105以及播放帧频变换器202，可以获得以播放帧频24Hz的慢动作影像或者快动作影像。
如上所述，依据本实施方案，将变换标志的重复标志作为变换信息，与影像信号一起记录，在播放时与播放影像信号同时获得播放变换信息，根据播放变换信息由帧频信息检测器301检测出帧频信息，可以自动在播放器105中进行播放速度设定，在播放帧频变换器202中进行帧频变换比设定，而不需要手动进行播放器105和播放变换器202的细微设定，就可以获得变换成所希望速度的影像信号。
另外，记录时的m倍速帧频摄像器101的帧频可以设定成任意的值，另一方面，在播放时由于自动变换成给定的播放速度后输出，加宽了慢动作以及快动作的实现速度范围，并且可以简易实用。
进一步，和实施方案9的情况相比较，记录时作为变换信息不需要记录帧频信息，可以削减在记录介质104上的记录信息。
此外，在本实施方案中，对于实施方案9中说明的以外的慢动作速度和快动作速度的情况，也采用相同的程序，在不需要手动进行细微设定的情况下可以容易实现。
另外，保存变换信息的场所，可以采用和本发明实施方案8中的保存场所相同的场所，进一步只要是在播放时能与影像信号同时取出的场所，保存在任何地方都可以。
另外， 变换信息的重复标志，只要是可以表明在帧之间影像信号的内容发生变化的点的符号，可以是任何值。
另外，变换信息虽然采用了重复标志，采用表示重复排列的同一影像信号内容帧中的有效帧的位置的有效标志，可以获得相同的效果。
另外，在本实施方案中，虽然只是以24Hz从输出端子108输出时的情况进行了说明，例如也可以容易实现按照如图30(b)所示的60Hz的信号形式输出24P影像信号。
另外，本实施方案的记录器103虽然按照标准速度记录帧频60Hz的信号形式的影像信号，也可以是这之外的帧频。
另外，在实施方案8、9以及10中，虽然假定记录介质104采用磁带、在记录器103以及播放器105中在转动柱面上搭载记录播放头、使记录播放头螺旋扫描将信息记录在磁带中记录的VTR进行了说明，包含记录播放头的记录介质即使是硬盘构成的非直线装置和光盘构成盘装置，只要是可以从外部调整记录以及播放的时刻，什么样的装置均可。
依据以上构成的本发明的影像信号制作系统，通过将由摄像装置获得的各种帧频信号变换成给定的帧频信号，在记录装置中可以始终采用给定的帧频，例如60P信号的帧频进行记录，在由摄像装置和记录装置成为一体的VTR一体型摄像装置的摄像机等中，可以在不增大电路规模以及耗电的情况下构成影像信号制作系统的摄像装置、记录装置。另外，通过播放装置与上述摄像装置和记录装置组合，采用信号的选择和给定比率的播放速度变换可以简单播放24P信号的影像信号。
另外，依据本发明的影像信号制作系统，在上述效果之外，对于各种这片的摄像信号，，即使帧频的变换比复杂的情况(例如从48P向60P、从24P向60P变换等，变换比不是1/整数的情况)也可以始终变换成给定的帧频(例如50P)的信号，可以采用该帧频在记录装置上记录，可以进行慢送、快送等细微的设定。
另外，依据本发明的影像信号制作系统，帧频变换部的变换后的帧频为60帧，在播放装置的实际影像幅数为24幅(24P(逐行))时，由于在播放装置可以始终以2-3折叠形式输出，从慢动作到快动作的各24P的影像信号可以作为60P的形式进行处理。
另外，依据本发明的影像信号制作系统，由于各种帧频的摄像信号均按60P的摄像信号的帧频间隔输出，帧频变换部的输出信号的延迟，均可以成为60P的1帧的延迟时间，并且通过使摄像部的输出信号的帧频和帧频变换部的帧频相同(60P)，可以对与多个帧频对应的帧存储器的写入读出的时刻等不进行调整，可以使帧频变换部的电路动作稳定。
另外，依据本发明的影像信号制作系统，由于采用简单的构成，可以制作帧频切换的标志位信号，将该信号与摄像信号一起记录在记录装置中，因此不需要向播放装置另外输出摄像部和记录装置的同步信号等信息。另外，在播放装置中不需要设置根据摄像部的帧频切换动作的开关，可以获得摄像部的帧频即使各种各样变化，也可以自动进行影像信号的播放动作的效果。
另外，依据本发明的影像信号制作系统，在摄像装置和记录装置之间，不需要信号之外所需要的标志信号的接口电路以及为了与由记录装置记录之前的摄像信号的处理时间所引起的延迟时间配合的延迟电路，可以采用简单的电路构成实现上述效果。
另外，依据本发明的影像信号制作系统，记录装置和播放装置的一部分可以采用帧频固定的现有技术的VTR等，可以廉价制造系统。
另一方面，依据本发明的影像信号制作系统，通过在由摄像器获得的各种帧频的影像信号中加入变换信息进行记录播放，在播放时利用播放变换信息，可以容易自动将播放影像信号设定成给定的播放帧频。
另外，依据本发明的影像信号制作系统，在中，对于只能在由微拨动盘可以设定的特殊播放速度控制范围以及所确定的特殊播放速度对播放帧频进行设定的现有的VTR，这样可以更自由进行设定。
进一步，依据本发明的影像信号制作系统，对于DV等情况，变换信息只要保存在已经设置的子编码区域内等中进行记录播放即可，可以容易实施本发明。
权利要求
1.一种影像信号制作系统，其特征在于包括获得各种帧频的逐行摄像信号的摄像装置、记录所述摄像装置的输出信号的记录装置、对由所述记录装置获得的记录信号进行播放的播放装置，所述摄像装置包括将所述各种帧频的摄像信号变换成给定帧频输出的帧频变换部，所述播放装置根据所述摄像装置的变换前的各帧频改变播放速度，使实际影像幅数成为给定数后输出。
2.根据权利要求1所述的影像信号制作系统，其特征在于帧频变换部包括计算变换前的帧频和变换后的帧频之比的帧频变换比运算电路，所述变换比为n/m(n、m为整数，n≤m，并且n为变换前，m为变换后)时，当n为1时，变换前的帧频信号的各帧的信号按照变换后的帧频分别复制(m-1)次后输出，当n不为1时，使变换前的帧频信号的n帧的时间和变换后的帧频信号的m帧的时间一致地，将n帧信号的一部分或者全部的帧信号按照变换后的帧频进行复制数合计为(m-n)的复制后输出，变换成可以形成每隔m帧的规则帧信号系列，记录装置按照变换后的帧频进行记录。
3.根据权利要求1或2所述的影像信号制作系统，其特征在于播放装置具有选择所输入的一个或者多个相同帧的信号中的一个的选择电路，改变所选择的帧信号的播放速度，使实际影像幅数成为给定数。
4.根据权利要求1或2所述的影像信号制作系统，其特征在于在由帧频变换部变换后的帧频为60帧，播放装置的实际影像幅数为24幅(24P(逐行))时，将所输入的60帧的各帧信号，以2个不同帧信号为1组，重复进行使最初的帧为2次而下一帧为3次或者使最初的帧为3次而下一帧为2次相同帧的信号的所谓的2-3折叠输出地，进行帧的复制或者删除，从而变换播放速度。
5.根据权利要求1或2所述的影像信号制作系统，其特征在于使播放装置的实际影像幅数成为48幅(48P(逐行))那样变换播放速度。
6.根据权利要求1或2所述的影像信号制作系统，其特征在于摄像装置包括固体摄像元件，通过控制储蓄时间获得各种帧频的逐行信号时，驱动所述固体摄像元件的驱动脉冲，按照读出脉冲获得所希望的帧频的储蓄时间的帧频进行输出，水平、垂直传送脉冲的帧频与所述固体摄像元件的输出信号在帧频变换部变换后的帧频相同那样进行输出的驱动脉冲产生电路，在所述摄像装置中设置。
7.根据权利要求1或2所述的影像信号制作系统，其特征在于摄像装置包括产生表示在帧频变换部复制的帧信号群向下一帧信号群改变的变化点的标志信号的标志信号产生部，记录装置记录由所述摄像装置输出的信号，也记录保存所述标志信号，播放装置根据所述标志信号，使实际影像幅数成为给定数那样进行变换播放。
8.根据权利要求1或2所述的影像信号制作系统，其特征在于摄像装置包括产生表示在帧频变换部复制的帧信号群向下一帧信号群改变的变化点的标志信号的标志信号产生部、接收所述标志信号产生部的输出信号、在由帧频变换部输出的摄像信号的有效期间之外的信号期间变换所述标志信号进行相加的帧频信号变换·加法电路，记录装置与标志信号一起记录由所述摄像装置输出的信号，播放装置根据在有效期间之外的信号期间中记录的所述标志信号，使实际影像幅数成为给定数那样进行变换播放。
9.根据权利要求7或8所述的影像信号制作系统，其特征在于播放装置包括按照和记录装置所记录的相同的帧频播放摄像信号以及标志信号的固定帧频播放部、根据所述固定帧频播放部输出的标志信号只储蓄由所述帧频变换部变换前的实际影像幅数的摄像信号的摄像信号储蓄部，从所述摄像信号储蓄部以给定的帧频输出摄像信号。
10.根据权利要求1或2所述的影像信号制作系统，其特征在于摄像装置包括产生表示在帧频变换部复制的帧信号群向下一帧信号群改变的变化点的标志信号的标志信号产生部，记录装置记录由所述摄像装置输出的信号，也记录保存所述标志信号和表示所述变换前的帧频的帧频信息。
11.一种影像信号制作系统的影像信号记录装置，其特征在于记录格式的标准帧频的m倍速帧频的输入影像信号按照1帧中保持所述记录格式的形式向记录介质记录时，与所述输入影像信号一起，记录直接或者间接表示所述输入影像信号的帧频的帧频信息。
12.一种影像信号制作系统的影像信号播放装置，其特征在于从记录格式的标准帧频的m倍速帧频的输入影像信号、和直接或者间接表示所述输入影像信号的帧频的帧频信息按照1帧中保持所述记录格式的形式向被记录的记录介质中播放所述输入影像信号和所述帧频信息，以与所述标准帧频不同的帧频播放所述输入影像信号时，按照所述帧频信息所确定的播放速度的给定倍速播放输出所述输入影像信号。
13.一种影像信号制作系统的影像信号记录装置，其特征在于在对记录格式的标准帧频的m倍速帧频的影像信号A进行记录时，将所述影像信号A的帧频进行帧频变换成所述标准帧频后获得影像信号B，记录所述影像信号B和所述帧频变换的变换信息。
14.根据权利要求13所述的影像信号记录装置，其特征在于变换信息，只由直接或者间接表示影像信号B的信号内容在帧之间发生变化的点或者有效帧的位置的变换标志所构成，或者由与所述变换标志、和直接或者间接表示影像信号A的帧频的帧频信息所构成。
15.一种影像信号制作系统的影像信号播放装置，其特征在于从记录了将记录格式的标准帧频的m倍速帧频的影像信号A的帧频进行帧频变换成所述标准帧频后的影像信号B、和所述帧频变换的变换信息的记录介质中，播放所述影像信号B和所述变换信息，采用所述变换信息将所述影像信号B变换成所述影像信号A的给定倍的帧频的影像信号后，进行播放输出。
16.根据权利要求15所述的影像信号播放装置，其特征在于变换信息，只由直接或者间接表示影像信号B的信号内容在帧之间发生变化的点或者有效帧的位置的变换标志所构成，或者由与所述变换标志、和直接或者间接表示影像信号A的帧频的帧频信息所构成。
17.一种影像信号制作系统的影像信号播放装置，其特征在于从记录了将记录格式的标准帧频的m倍速帧频的影像信号A进行帧频变换成所述标准帧频后的影像信号B、和只由直接或者间接表示影像信号B的信号内容在帧之间发生变化的点或者有效帧的位置的变换标志所构成的变换信息的记录介质中，播放所述影像信号B和所述变换信息，根据所述变换标志的出现模式检测出所述影像信号A的表示记录时的帧频的信息，采用所述信息将所述影像信号B变换成所述影像信号A的给定倍的帧频的影像信号后，进行播放输出。
18.根据权利要求11或13所述的影像信号记录装置，其特征在于记录格式的标准帧频是24Hz。
19.根据权利要求12、15或17任一项所述的影像信号播放装置，其特征在于记录格式的标准帧频是24Hz。
20.根据权利要求13所述的影像信号记录装置，其特征在于记录格式的标准帧频是60Hz。
21.根据权利要求15或17所述的影像信号播放装置，其特征在于记录格式的标准帧频是60Hz。
全文摘要
一种影像信号制作系统，包括获得各种帧频的逐行摄像信号的摄像装置、记录摄像装置的输出信号的记录装置、以及对由记录装置获得的记录信号进行播放的播放装置的影像信号制作系统，其中，摄像装置包括将各种帧频的摄像信号变换成给定帧频输出的帧频变换部，另外，播放装置根据摄像装置的变换前的各帧频改变播放速度，使实际影像幅数成为给定数后输出。
文档编号H04N5/77GK1600027SQ0181854
公开日2005年3月23日 申请日期2001年11月6日 优先权日2000年11月7日
发明者浅田良次, 元田一真, 西川彰治, 粟本繁, 加藤士郎, 内田博文 申请人:松下电器产业株式会社