专利名称：图像拾取设备和同步信号产生设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像拾取设备和一种同步信号产生设备。更具体地说，涉及提供一种具有来自任意其它图像拾取设备的图像拾取设置信息的图像拾取设备或一个同步信号产生设备，以根据该图像拾取设置信息驱动图像信号产生装置，所述图像信号产生装置产生具有可变帧速率的拾取图像的图像信号，从而即使在具有可变帧速率的所拾取的图像的帧速率被改变的情况下，使得该图像信号产生装置产生一个帧同步图像信号。
背景技术：
在传统的电影摄制等过程中，为了获得特殊的视频效果，场景是在电影摄影机的拍摄速度也就是每秒的帧数已经发生变化的条件下拍摄的。例如，如果一个场景以高于通常速度的速度被拍摄并以通常的速度被再现，则再现的图像被慢慢地看到。因此，例如水滴落入水中的快速运动能够被容易并清晰地观察到。如果一个场景以低于通常速度的速度被拍摄并以通常的速度被再现，反之，再现的图像可被快速地看到。因此可能增强战争场景、汽车追击场景等的速度感，从而以增强的真实感来表现图像。
另外，虽然在电视节目制作等过程中已经试图数字化处理节目的拍摄、编辑、传送等，但是受数字话技术处理带来的图像质量增长和成本降低的刺激，在电影摄制等中也已经试图进行数字化处理。
值得注意的是，如果由于TV节目、电影制作等的原因使用一个图像拾取设备(摄影机)拾取图像时，则使用申请人为KOKAI公开号为2000-125210的日本专利申请中描述的并假定能够变化帧速率的一种图像拾取设备，这样能够容易地获得特殊的视频效果如快速再现和慢速再现。通过使用这种图像拾取设备以低于预定帧速率的速度拾取图像并以预定的帧速率再现图像，则可容易地获得再现图像的快动作。另一方面，以较高的帧速率拾取图像并以预定的帧速率再现它们，则可容易地获得再现图像的慢动作。
当使用多个图像拾取设备——每一拾取设备均能改变帧速率——拾取一个目标在不同方向的多个图像时，通过使通过这些图像拾取设备获取的图像信号帧互相同步，可能获得具有相同速度并在多个方向被拾取的一个快动作再现图像或一个慢动作再现图像。例如，如果以较高的帧速率拍摄并以预定的帧速率再现目标，则可能获得在目标在其中以相同速度移动的不同方向拾取的一个慢动作再现图像。因此，通过使图像拾取设备获得的图像信号的帧互相同步，可能便于随后的编辑处理。但是，如果图像拾取设备的帧速率在图像拾取期间发生变化，则几乎不可能通过用户的操作使图像拾取设备的帧互相同步。
发明内容
根据本发明的一个图像拾取设备包括图像信号产生装置，用于产生一个可变帧速率拾取图像的一个图像信号；驱动和控制装置，用于驱动和控制该图像信号产生装置；设置信息产生装置，用于产生图像拾取设置信息，以生成与图像信号产生装置产生的图像信号帧同步的图像信号；及输出装置，用于输出该图像信号产生装置产生的图像信号和图像拾取设置信息。
与本发明相关的另一图像拾取设备包括图像信号产生装置，用于产生可变帧速率拾取图像的一个图像信号；以及驱动和控制装置，用于接收图像拾取设置信息以产生一个图像信号，该信号与一个参考的可变帧速率拾取图像的图像信号帧同步，并根据该图像拾取设置信息控制该图像信号产生装置的驱动操作，从而使该图像信号产生装置产生的图像信号和该参考的可变帧速率拾取图像的图像信号实现帧同步。
而且，根据本发明的同步信号产生设备提供一个同步信号给一个具有图像信号产生装置的图像拾取设备，该图像信号产生装置用于产生一个可变帧速率拾取图像的一个图像信号，该设备包括设置信息产生装置，用于产生图像拾取设置信息，该信息用于使该图像拾取设备的该图像信号产生装置产生的图像信号与一个参考帧实现帧同步；同步信号产生装置，用于产生对应于该参考帧的同步信号；同步信号输出装置，用于输出其中被插入图像拾取设置信息的该产生的同步信号；及控制装置，用于设置该参考帧。
在本发明中，驱动和控制装置驱动并控制产生一个可变帧速率的拾取图像的图像信号的图像信号产生装置。另外，该设置信息产生装置产生用于产生一个图像信号的图像拾取信息，该信息与所产生的图像信号是帧同步的。从该输出装置输出具有被插入在例如所述产生的图像信号的消隐期的图像拾取设置信息的所述产生的图像信号。而且，如果该图像拾取设置信息包括帧速率信息，则从图像拾取设置信息被输出之后被首先给定的帧开始，由该包含在该图像拾取设置信息中的帧速率信息所指示的帧速率被设置为该可变帧速率拾取图像的一个帧速率，从而产生该图像信号。而且，当一个帧速率被根据一个读取的帧速率改变模式所指示以改变一个可变帧速率拾取图像的帧速率时，指示该读取的帧速率改变模式的信息被包含在该图像拾取设置信息中，并且该被指示的帧速率被设置为该可变帧速率拾取图像的帧速率，从图像拾取设置信息被输出之后被首先给出的帧开始，从而产生该图像信号。而且，如果多个帧速率指示装置被用于指示一个可变帧速率拾取图像的一个帧速率，则对该多个帧速率指示装置设置优先顺序，这样当多个帧速率指示被执行时，具有最高优先级的由该帧速率指示装置指示的帧速率被设置为该可变帧速率拾取图像的帧速率。
当该图像拾取设置信息被输入时，根据该图像拾取设置信息，控制图像信号产生装置的驱动操作，以使得该产生的图像信号能够与该参考可变帧速率拾取图像的图像信息实现帧同步。如果该图像拾取设置信息包含指示该参考可变帧速率拾取图像的帧速率的帧速率信息，则由该包含在该输入图像拾取设置信息中的帧速率信息指示的帧速率被设置为该可变帧速率拾取图像的帧速率，从图像拾取设置信息被输入之后被首先给定的帧开始，从而产生该图像信号。另外，如果该图像拾取设置信息包括读取一个帧速率改变模式的信息，则根据该帧速率改变模式指示的一个帧速率被设置为该可变帧速率拾取图像的帧速率，从图像拾取设置信息被输入之后被首先给定的帧开始，从而产生该图像信号。另外，如果设置由帧速率指示装置指示的帧速率及基于该图像拾取设置信息的帧速率的优先级，并且当多于一个帧速率指示被执行时，由该帧速率指示装置指示的具有最高优先级的一个帧速率被设置为该可变帧速率拾取图像的帧速率，从而产生该图像信号。
另外，在该同步信号产生设备中，产生图像拾取设置信息，该信息用于使由该图像拾取设备产生的该图像信号与该参考帧实现帧同步，并产生对应于该参考帧的一个同步信号，从而输出具有被插入在例如所述产生的图像信号的消隐期的图像拾取设置信息的所述产生的图像信号。
图1A是示出一个图像拾取系统的结构的方框图；图1B是示出另一图像拾取系统的结构的方框图；图2是示出一个图像拾取设备的结构的方框图；图3是示出关于一个可变帧速率的图像拾取帧速率和相加帧的数量的关系的方框图；图4A是用于解释一个CDR方案的方框图；图4B是用于解释该CDR方案的方框图；图4C是用于解释该CDR方案的方框图；图5是示出一个信号产生控制部分的结构的方框图；图6A是示出计数器的计数值的例子的方框图；图6B是示出计数器的计数值的另一个例子的方框图；图6C是示出计数器的计数值的另一个例子的方框图；图6D是示出计数器的计数值的另一个例子的方框图；图6E是示出每个计数器的计数值的另外例子的方框图；图7A是用于解释产生具有可变帧速率的被拾取图像中的一个图像信号的操作的方框图；图7B是用于解释产生具有可变帧速率的被拾取图像中的一个图像信号的操作的方框图；图7C是用于解释产生具有可变帧速率的被拾取图像中的一个图像信号的操作的方框图；图7D是用于解释产生具有可变帧速率的被拾取图像中的一个图像信号的操作的方框图；图7E是用于解释产生具有可变帧速率的被拾取图像中的一个图像信号的操作的方框图；图7F是用于解释产生具有可变帧速率的被拾取图像中的一个图像信号的操作的方框图；图8A是示出主端和从端的该图像拾取设备的操作的方框图；图8B是示出主端和从端的该图像拾取设备的操作的方框图；图8C是示出主端和从端的该图像拾取设备的操作的方框图；图8D是示出主端和从端的该图像拾取设备的操作的方框图；
图8E是示出主端和从端的该图像拾取设备的操作的方框图；图8F是示出主端和从端的该图像拾取设备的操作的方框图；图8G是示出主端和从端的该图像拾取设备的操作的方框图；图8H是示出主端和从端的该图像拾取设备的操作的方框图；图8I是示出主端和从端的该图像拾取设备的操作的方框图；图8J是示出主端和从端的该图像拾取设备的操作的方框图；图8K是示出主端和从端的该图像拾取设备的操作的方框图；图8L是示出主端和从端的该图像拾取设备的操作的方框图；图8M是示出主端和从端的该图像拾取设备的操作的方框图；图8N是示出主端和从端的该图像拾取设备的操作的方框图；图9A是示出图像拾取设置信息的方框图；图9B是示出图像拾取设置信息的方框图；图9C是示出图像拾取设置信息的方框图；图9D是示出图像拾取设置信息的方框图；图10是示出一个H计数器的计数宽度的方框图；图11是用于解释可变帧速率设置指令的优先顺序的方框图；图12是示出一个同步信号产生设备的结构的方框图。
具体实施例方式
以下将结合附图描述本发明的一个实施例。图1A和图1B均示出了一个图像拾取系统的结构，该结构能够使用多个图像拾取设备实现由这些图像拾取设备产生的图像信号互相的帧同步，每一图像拾取设备均能够改变其帧速率，图1A示出了仅由多个图像拾取设备10构成的系统的情况，图1B示出了由一个同步信号产生设备50和多个图像拾取设备10构成的系统的情况。
如果没有使用同步信号产生设备50，则该图像拾取设备10如图1A所示进行连接，其中一个被设为主端图像拾取设备，以使得由从端图像拾取设备产生的图像信号与该主端图像拾取设备产生的图像信号实现帧同步。如果使用了同步信号产生设备50，则另一方面，该图像拾取设备10如图1B所示的与该同步信号产生设备50连接，以使得该同步信号产生设备50可使该图像拾取设备10产生的多个图像信号达到帧同步。
图2示出了该图像拾取设备10的结构。在一个图像信号产生部分11中构成一个图像拾取部分111的一个图像拾取元件(未示出)的一个图像拾取表面上，根据通过一个图像拾取透镜(未示出)入射在表面上的光线形成了对象的一个图像。该图像拾取元件通过光电转换为对象的该图像产生图像拾取电荷并根据一个驱动和控制信号RC从一个之后描述的驱动部分117读取该图像拾取电荷以将其转换为一个电压信号。而且，将该电压信号作为一个图像拾取信号Spa提供给一个前置放大部分112。
该前置放大部分112放大该拾取图像信号Spa并然后进行处理如相关的双重抽样以去除其噪声分量。另外，转换该去除噪声后的图像信号为一个数字信号以对其执行反馈箝位处理，从而在一个稳定的黑色电平上产生一个具有期望的大小的图像信号。而且，执行杂散光校正(flare correction)以根据一个杂散光量校正图像信号的信号电平。而且，该前置放大器112针对图像拾取元件的缺陷执行校正处理等。根据从驱动部分117提供的一个同步信号SYe来执行前置放大部分112的处理，以提供一个后处理图像信号DVa及对于该图像信号DVa的一个同步信号至预处理部分113。应该注意，在该预处理部分113和后面描述的帧相加处理部分114、干线图像处理部分115及监视图像处理部分116中，它们的处理均是根据与每一图像信号一起提供的每一同步信号(未示出)而执行的，每一后处理图像信号和该图像信号的每一同步信号被提供给它们下面的处理部分。
预处理部分113使用图像信号DVa进行信号处理操作，例如，白平衡调节、增益校正、白场色调校正等。该预处理部分113所获得的图像信号DVb被提供给帧相加处理部分114。预处理部分113将执行的信号处理操作根据来自操作控制部分30的一个控制信号CTa进行设置，该部分将在下面进行介绍。另外，当该信号处理操作通过使用来自操作控制部分30的控制信号CTa、使用来自一个后面描述的信号产生控制部分24的判决信号DF被改变时，该变化在一个帧相加周期结束时在帧相加处理部分114中反映出来。
该帧相加处理部分114对该图像信号DVb执行帧相加处理以改变该图像信号DVb的帧速率。该帧相加处理可使用一个随机存取存储器(RAM)来执行。例如，执行3帧的增加，该图像信号DVb的第一帧被存储在RAM-1，其中存储的信号被读出并加到该图像信号DVb的第二个帧并存储在RAM-2。存储在该RAM-2中的和信号被读出并加到该图像信号DVb的第三个帧并存储在RAM-3。存储在该RAM-3中的信号从而是该图像信号DVb的三个帧的和，这样通过读取该信号并将该信号的电平乘以(1/3)，则得到所需的信号电平。另外，该图像信号DVb的第四个帧被存储在RAM-1中，其中存储的信号被读出并加到该图像信号DVb的第五个帧并然后存储在RAM-2。存储在RAM-2中和信号被读出并加到该图像信号DVb的第六个帧并存储在RAM-3。存储在RAM-3中的信号从而是该图像信号DVb的三个帧的和，这样通过读取该信号并将该信号电平乘以(1/3)，则能获得所需的信号电平。类似地，该图像信号DVb接下来的三个帧被相加以继续的产生一个具有所需的信号电平的图像信号DVc。
值得注意的是，该帧相加处理也可使用一个帧延迟电路进行处理。例如，该图像信号DVb的第一帧通过该帧延迟电路被延迟两个帧周期，该图像信号DVb的第二个帧通过该帧延迟电路被延迟一个帧周期。该图像信号的这些延迟后的第一帧和第二帧被加到该图像信号DVb的第三帧以获得该图像信号DVb的三个帧的和信号，其信号电平如上所述的被乘以(1/3)以获得一个具有所需的信号电平的图像信号DVc和一个被乘以(1/3)的原始帧速率。
通过这样进行帧相加处理，例如，如果该图像信号DVb的一个帧速率是“60P”(其中该数值表示每秒的帧数量，P代表累加的信号，其在其它情况下也成立)，相加的帧数量是2，可以获得一个具有“30P”的帧速率的图像信号。如果相加的帧的数量是4，则可以获得帧速率为“15P”的图像信号。
另外，不仅通过改变相加的帧的数量，而且通过控制从该图像拾取元件中读取的信号一般可以改变该拾取的图像信号Spa的帧速率，该图像信号DVc的帧速率可进行连续地改变。
该帧相加处理部分114中获得的可变帧速率拾取图像的图像信号DVc被提供给该干线图像处理部分115和监视图像处理部分116。
该干线图像处理部分115对来自帧相加处理部分114的图像信号DVc执行处理如γ校正(伽马校正)、轮廓补偿处理、及拐点校正(knee correction)。该干线图像处理部分115通过执行处理所获得的图像信号DVd被提供给干线图像输出部分15。
该监视图像处理部分116根据一个为确认所拾取的图形而连接的图像显示设备执行处理。例如，如果为了确认所拾取的图形，使用一个阴极射线管或一个液晶显示器元件显示一个图像，则根据该阴极射线管或该液晶显示元件的γ特性、灰度级显示特性等执行处理。通过在该监视图像处理部分116执行该处理所获得的图像信号Dve被提供给一个监视图像输出部分16。值得注意的是，由该干线图像处理部分115和该监视图像处理部分116执行的处理基于来自该操作控制部分30的一个控制信号CTb而被控制。
该干线图像输出部分15转换该提供的图像信号DVd成一个与连接至该图像拾取设备10的记录设备等匹配的信号，并将其作为信号CAM输出。例如，如果使用一个分量信号或一个合成信号的设备被连接至该拾取设备，则将该图像信号DVd作为一个与各部分设备匹配的信号CAM输出。另外，如果该图像信号通过一个串行数字接口(其被标准化为SMPTE259M或SMPTE292M)被传输，根据该接口标准在该图像信号DVd的基础上产生一个传输信号并作为信号CAM输出。另外，如果信号发生控制部分24提供图像拾取设置信息IF，该部分将在下面介绍，该图像拾取设置信息IF被插入该信号CAM中被输出。例如，该图像拾取设置信息IF被插入在该信号CAM的一个消隐期被输出。另外，该干线图像输出部分15提供用于该图像信号DVd的同步信号SYout至一个相位比较部分22和该信号产生控制部分24。
该监视图像输出部分16转换该提供的图像信号DVe为一个与一个用于确认所拾取的图像的图像显示设备匹配的信号MNT并输出该信号。例如，如果该图像显示设备使用一个模拟信号，则转换该图像信号DVe为一个模拟信号，该信号然后作为信号MNT被输出。
值得注意的是，通过改变由该图像拾取部分111产生的该图像拾取信号Spa帧速率(之后被称为“图像拾取帧速率”)FRp和由该帧相加处理部分114产生的相加的帧的数量FA，可以连续地改变一个可变帧速率拾取图像的帧速率(之后称为“可变帧速率”)FRc。例如，如图3所示，设置该可变帧速率FRc在“60P≥FRc＞30P”的范围内，相加的帧的数量FA可被设置为“1”，该图像拾取帧速率FRp可与该可变帧速率FRc一致。设置该可变帧速率FRc在“30P≥FRc＞20P”的范围内，相加的帧的数量FA可被设置为“2”，该图像拾取帧速率FRp可被设置成两倍于可变帧速率FRc。设置该可变帧速率FRc在“20P≥FRc＞15P”的范围内，相加的帧的数量FA可被设置为“3”，该图像拾取帧速率FRp可被设置成三倍于该可变帧速率FRc。通过类似地改变该图像拾取帧速率FRc和相加的帧的数量FA，可能获得一个可变帧速率拾取图像的该图像信号期望的帧速率。
为改变该图像拾取信号Spa的该帧速率，在该图像拾取元件处利用从驱动部分117提供到该图像拾取部分111的该驱动和控制信号RC控制电荷累加周期和一个图像拾取电荷读取定时等，以获得具有该可变帧速率的该图像拾取信号Spa。另外，在假定使用该公共数据速率方法(CDR公共抽样频率方法)的基础上，通过调节水平或垂直消隐期的长度而改变该图像拾取帧速率FRp，可能产生这样的一个图像拾取图像Spa，即使该图像拾取帧速率FRp被改变的情况下，其在一个有效的屏幕周期中的图像大小也不发生变化。而且，通过使用该CDR方案，使得不必要根据该图像拾取帧速率FRp改变使用该图像拾取帧速率FRp的每一元件的操作频率，从而简化了其中的结构。
根据该CDR方案，通过关于如图4A所示设置消隐期和有效屏幕周期这样的图像信号调节如图4B所示的水平消隐期的长度或调节如图4C所示的垂直消隐期的长度，可能在无需改变有效的屏幕周期中的任何图像尺寸的情况下产生该具有变化的图像拾取帧速率FRp的图像拾取信号Spa。
图2所示的同步分离处理部分21，当输入一个具有一个同步信号SYref——该同步信号SYref对应于来自同步信号产生设备50的该参考帧或者该同步信号SYref来自其它任何图像拾取设备10——的参考可变帧速率拾取图像的图像信号时，从该同步信号SYref中分离一个水平同步信号HDref，并将其输出至该相位比较部分22。另外，如果该输出的信号包含图像拾取设置信息IFex，则提取该图像拾取设置信息IFex并输出该信息至该信号产生控制部分24及操作控制部分30。另外，产生一个信息锁存信号LCifex用于锁存包含在该图像拾取设置信息中IFex中的一个计数值。该图像拾取设置信息IFex用于使由该提供图像拾取设置信息IFex的图像拾取设备产生的图像信号与由该图像拾取设备——其提供由同步信号产生设备50设置的一个参考帧或该图像拾取设置信息IFex——产生的参考可变帧速率拾取图像的图像信号实现帧同步。
该相位比较部分22确定包含在来自干线图像输出部分15的该同步信号SYout中的水平同步信号Hdout和来自该同步分离处理部分21的水平同步信号HDref间的相位差，以控制一个压控振荡器(VCO)23产生的振荡信号MC的频率，这样该相位差可为零。值得注意的是，如果该水平同步信号HDref不是来自该同步分离处理部分21，则该VCO 23被允许独自运行。
该信号产生控制部分24，作为驱动和控制装置和设置信息产生装置，使用VCO 23产生的该振荡信号MC，根据来自该操作控制部分30的计数器设置信息STc进行计数。还利用计数结果产生一个定时信号PT和一个同步信号SYd用于驱动该图像拾取部分111并将它们提供给该驱动部分117。值得注意的是，如果提供了该同步信号SYref，则可能以如下的方式产生该同步信号SYd，即，使得同步信号SYd比同步信号SYref超前差不多同步信号SYout和SYd间的相位差，从而使得该同步信号SYout与同步信号SYref达到同步。
另外，该信号产生控制部分24产生一个脉冲信号CRW例如用于控制图像信号的写入所述RAM和从所述RAM读出，这样该帧相加处理部分114可以相加该图像信号DVb与相加的帧的数量差不多以获得该图像信号DVc。而且，当帧相加处理在该帧相加处理部分114中执行时，产生这样一个判决信号DF以指示一个相关的帧相加周期并输出该信号至该预处理部分113。
通过这样产生该定时信号PT和该同步信号SYd，并输出它们至驱动部分117，及还产生该脉冲信号CRW并输出至该帧相加处理部分114，控制该图像拾取信号Spa的帧速率FRp和该帧相加处理，以使得该图像信号产生部分11产生的该可变帧速率拾取图像的图像信号可能具有一个由该操作控制部分30设置的一个帧速率。
另外，如果该图像拾取设备被设置为主端设备，该信号产生控制部分24使用该主端图像拾取设备产生的一个可变帧速率拾取图像的图像信号作为一个参考可变帧速率拾取图像的一个图像信号，以产生该图像拾取设置信息IF，以使得一个从端图像拾取设备产生一个与该图像信号帧同步的图像信号，并输出该图像拾取设置信息IF至该干线图像输出部分15。该图像拾取设置信息IF利用通过计数获得的一个计数值和来自该操作控制部分30的帧速率设置信息SFR产生。
如果该图像拾取设备被设置为一个从端图像拾取设备，并且该图像拾取设置信息IFex从一个主端图像拾取设备被输入，则另一方面，该定时信号PT、该脉冲信号CRW等根据该图像拾取设置信息IFex产生，以使得该干线图像输出部分15输出一个与由主端图像拾取设备产生的参考可变帧速率拾取图像的图像信号帧同步的图像信号。
图5示出该信号产生控制部分的结构。从该操作控制部分30输入的该计数器设置信息STc被提供到一个计数值设置锁存部分241。从该操作控制部分30提供的该帧速率设置信息SFR，另一方面，被输入至一个图像拾取设置信息锁存部分248。
该计数器设置锁存部分241根据来自锁存信号产生部分247的一个设置锁存信号LCa锁存该计数器设置信息STc，其将在后面介绍。一个H计数器242、一个V计数器243、一个相加帧计数器244、一个图像拾取帧计数器245及一个输出帧计数器246被与该计数器设置锁存部分241相连接。该计数器设置信息STc包括设置每一计数器的计数宽度的设置信息，以根据该锁存的计数器设置信息STc设置每一计数器的计数宽度。
该H计数器242根据来自VCO 23的振荡信号MC计数水平像素的数量，并输出一个计数值Hct至该图像拾取设置信息锁存部分248和一个脉冲信号产生部分249。而且，该H计数器242具有基于计数设置信息STc在一个水平扫描周期内被设置为水平像素的数量的计数宽度，在一个水平扫描周期内完成水平像素的计数后，重置计数值Hct，并为V计数器243提供一个指示一个水平扫描周期已结束的信号HP。
V计数器243使用信号HP来计数扫描行的数量，并将计数值Vct提供给图像拾取设置信息锁存部分248和脉冲信号产生部分249。而且，V计数器243具有基于计数设置信息STc在一个帧周期内被设置为扫描行的数量的计数宽度，在一个帧周期内完成扫描行的计数后，重置计数值Vct，并为相加帧计数器244、图像拾取帧计数器245和锁存信号产生部分247提供一个指示一个帧周期已结束的信号VP。
相加帧计数器244使用信号VP来计数图像拾取帧的数量，并将计数值Fmct提供给图像拾取设置信息锁存部分248和脉冲信号产生部分249。而且，相加帧计数器244具有基于计数器设置信息STc被设置为相加帧的数量的计数宽度，在为相加帧的数量FA完成帧的计数后，重置计数值Fmct，并为输出帧计数器246和锁存信号产生办法247提供一个指示一个相加帧周期已结束的信号FMP。
图像拾取帧计数器245使用信号VP计数图像拾取帧。图像拾取帧计数器245具有基于计数器设置信息STc被设置为图像拾取帧速率FRp的值的计数宽度，在为图像拾取帧速率FRp完成帧计数后，重置计数值Fpct，并为输出帧计数器246提供一个指示图像拾取帧速率FRp的周期已结束的信号FPP。
输出帧计数器246使用信号FMP计数遇到附加周期的次数，当在信号FPP的基础上确定出图像拾取帧速率FRp的周期已结束时，重置计数值，并输出重置其它计数器的计数值的计数重置信号RES。
基于信号VP和FMP并在附加周期结束的定时处，锁存信号产生部分247生成使计数器设置锁存部分241锁存计数器设置信息STc的设置锁存信号LCa。
图像拾取设置信息锁存部分248产生信息锁存信号LCif(未显示)，并在由该信息锁存信号LCif指示的锁存定时处，锁存计数值Hct、Vct和Fmct、及帧速率设置信息SFR，并以预定格式将它们作为图像拾取设置信息IF提供给干线图像输出部分15。例如，信息锁存信息LCif被对于同步信号SYout而生成，以生成图像拾取设置信息IF，并将之提供给干线图像输出部分15，使得图像拾取设置信息IF可以被插入空白间隔中的预定位置。由此确定图像拾取设置信息IF的插入位置，图像拾取设置信息IF可以被从信号CAM中很容易地提取。
脉冲信号产生部分249基于计数值Hct、Vct、Fmct和振荡信号MC，生成定时信号PT、同步信号SYd、脉冲信号CRW、和判决信号DF。
当被从同步分离处理部分21提供图像拾取设置信息IFex时，计数锁存部分250锁存包含在图像提取设置信息IFex中的计数值Hctex和Vctex，并将H计数器242的计数值和V计数器243的计数值分别重置为计数值Hctex和Vctex。在将图像拾取设置信息IFex插入到位置中的定时，基于信息锁存信号LCifex，该计数锁存部分250将它们锁存。
而且，如果计数值Hct和Vct被锁存以使得主端图像拾取设备可以生成图像拾取设置信息IF的定时，与从端图像拾取设备分别重设H计数器242和V计数器243为计数值Hctex和Vctex的定时不一致时，也就是，如果由于图像拾取设置信息IF的格式化或解码所需的耗时而使得这些定时不一致，定时值Hexct和Vexct被偏移定时相位差的量值，并被分别提供给H计数器242和V计数器243。这样，将定时值Hexct和Vexct偏移定时相位差的量值，使得从端图像拾取设备的H计数器242和V计数器243可以与主端图像拾取设备的H计数器242和V计数器243同步。
图6A-6E均示出每一计数器在信号产生控制部分的计数值的一个例子。如果该可变帧速率FRc被设置为“18P”，相加帧的数量FA是“3”，该图像拾取帧速率FRp是“54P”，如图3所示。因此，计数值Fpct在“0-53”的范围内重复，计数值Fmct在“0-2”的范围内重复，计数值Rct在“0-17”的范围内重复。而且，如果每行的像素数是2200，扫描行数是1125，则计数值Vct在“0-1124”的范围内重复。另外，当根据该CDR方案调节一个水平消隐期的长度时，该计数值Hct在“0-2439”的范围内重复，该值大于像素数，这样该图像拾取帧速率FRp可以是“54P”。
图2所示的驱动部分117产生该驱动和控制信号RC来驱动该图像拾取元件并根据这样提供的该同步信号SYd将其输出至该图像拾取部分111。而且，基于根据CDR方案的定时信号PT驱动该图像拾取元件以允许该图像拾取信号Spa的帧速率发生改变。而且，产生图像拾取信号Spa的同步信号SYe并输出至该前置放大部分112。
一个用户接口部分31与该操作控制部分30连接。当根据一个用户操作通过该用户接口部分31提供一个操作信号PSa时，该操作控制部分30根据该操作信号PSa产生该控制信号CTa和CTb，来控制该预处理部分113、干线图像处理部分115及监视图像处理部分116的操作。而且，输入计数器设置信息STc至信号产生控制部分24以控制计数，从而产生具有期望的帧速率的图像信号DVc。而且，输入帧速率设置信息SFR至该信号产生控制部分24。而且，当从该同步分离处理部分21输入该图像拾取设置信息IFex时，根据该图像拾取设置信息IFex产生该计数器设置信息STc。
另外，该图像拾取设备10可插入输入给自己的该图像拾取设置信息IFex至该信号CAM的一个消隐期，并将其输出至后一阶段的图像拾取设备或输出提供给自己的同步信号SYref至下一阶段的图像拾取设备，从而很容易产生这样的图像信号，即即使多个图像拾取设备以菊花链的方式进行连接时也能实现该图像拾取设备间的帧同步。
接下来，下面将描述在该图像拾取设备中产生一个可变帧速率拾取图像的图像信号的操作。图7A-7F示出了该帧相加处理部分114通过使用RAM-1至RAM-3、加法器等执行帧相加处理的情况。例如，根据图3，如果该可变帧速率FRc是“18P”，则可变帧速率FRp是“54P”，相加的帧的数量FA是“3”。值得注意的是图7A示出了该图像信号DVb的一个帧，图7B示出了在该帧相加处理部分114中RAM-1的操作，图7C示出其中的RAM-2的操作，图7D示出其中RAM-3的操作，图7E示出该图像信号DVc的一个帧。
在时间点t1，当该图像信号DVb的帧“0f”开始时，该帧相加处理部分114设置例如RAM-1作为一个写RAM，并存储该图像信号DVa的帧“0f”在该写RAM中。
在时间点t2，当图像信号DVc的一个帧开始时，图像信号的三个帧还没有全部加在一起，这样该图像信号DVc被作为一个空帧。
在时间点t3，当图像信号DVb的帧“0f”结束且帧“1f”开始时，图像信号的帧“0f”所存储的RAM-1被指定为一个内部读RAM，该写RAM从RAM-1变为例如RAM-2。而且，存储在该内部读RAM中的信号，即存储在RAM-1中的帧“0f”的信号被读取并通过加法器被加到图像信号DVa的帧“1f”中，并被存储在RAM-2中，该RAM-2是写RAM。
在时间点t4，当图像信号DVb的帧“1f”结束且帧“2f”开始时，为了产生一个三帧相加信号，其中帧“0f”和“1f”的和信号被写入的RAM-2被指定为内部读RAM。而且，该写RAM从RAM-2变为例如RAM-3。而且，存储在该内部读RAM中的信号，即存储在RAM-2中的信号被读取并通过加法器被加到图像信号DVb的帧“2f”中，并被存储在RAM-3中，该RAM-3是写RAM。
在时间点t5，当图像信号DVb的帧“2f”结束且帧“3f”开始时，通过相加该图像信号DVb的三个帧获得的该三帧相加信号完全产生，这样其中存储有该三帧相加信号的该RAM-3被指定为一个外部读RAM。而且，RAM-1被设置为写RAM，以在该写RAM中存储该图像信号DVa的帧“3f”。
当产生该三帧相加信号且图像信号DVc的一个帧决定开始时，例如在时间点t6，当图像信号DVc的帧开始时，该三帧相加信号从该外部读RAM中被读出，并将其信号电平乘以(1/3)，并作为该图像信号DVc输出。而且，通过从外部读RAM中读取该三帧相加信号产生的该图像信号DVc的帧应该以由图7F所示的一个识别信号DJ指示为一个可变帧速率拾取图像的一个帧。值得注意的是，如果该三帧相加信号没有完全写入该RAM或如果该三帧相加信号被全部读取但下三帧相加信号不能被读取，则不会产生该新拾取图像的新的帧。此时，通过重复一个具有可变帧速率的拾取图像的一个帧，不具有该拾取图像的图像信号的一个帧(空帧)被避免出现在图像信号DVc中。而且，该帧由该具有可变帧速率的拾取图像的一个重复帧构成，并由该识别信号DJ指示无效。值得注意的是一个空帧，如果可能，也被指示无效。通过这样产生该识别信号DJ，通过利用该识别信号DJ可能决定一个具有可变帧速率的拾取图像的一个帧。也就是说，通过选择由该识别信号DJ决定有效的图像信号的帧，可能选择一个可变帧速率拾取图像的图像信号。
类似地，通过利用RAM-1至RAM-3、加法器等将该图像信号DVb的三个帧加起来以产生三帧相加的信号，并在该图像信号DVc的一个帧开始的时刻读取该三帧相加信号，可能获得在可变帧速率FRc下其中包含一个有效帧的图像信号DVc。也就是说，如图7E所示，可能产生包含一个在期望的可变帧速率“18P”下是有效的帧的图像信号DVc，其中该“18P”是对应于被提供给信号CAM的设备的记录帧速率(如“60P”)。值得注意的是，如果乘以(1/3)的具有该三帧相加信号的信号电平的信号存储在一个存储器中并以18P的帧速率被读出，当然它可以是一个具有18P帧速率的信号。
如果以预定的再现帧速率再现一个具有这样得到的可变帧速率FRc的拾取图像，可以容易获得快速再现图像和慢速再现图像。例如，如果该再现帧速率是“24P”并且当该可变帧速率FRc在图像拾取过程中被设置为“24P”，则在再现图像中的对象的运动具有与该物理对象相同的速度。如果该可变帧速率FRc在图像拾取过程中被设置的高于“24P”，则另一方面，在单位时间内产生的帧的数量增加，这样，在该再现图像中的对象的运动速度降低。而且，如果该可变帧速率FRc在图像拾取过程中被设置的低于“24P”，则单位时间内产生的帧的数量减少，这样再现图像中的对象的运动速度增加。通过这样改变该可变帧速率FRc，可能以不同于实际速度的速度显示该对象，从而容易的获得特殊的视频效果。
接下来，下面将描述互相连接多个图像拾取设备以使得由这些图像拾取设备产生的图像信号互相达到帧同步的操作。图8A-8N中，图8A-8G每一个均示出主端图像拾取设备的一个操作，图8H-8N每一个均示出从端图像拾取设备的一个操作。
图8A示出主端图像拾取设备中的可变帧速率FRc的设置条件；图8B示出计数值Vct；图8C示出计数值Fmct；图8D示出计数值Fpct；图8E示出计数值Rct；图8F示出设置锁存信号Lca；图8G示出用于锁存该图像拾取设置信息锁存部分248产生的图像拾取设置信息IF的信息锁存信号LCif。另外，图8H示出从端图像拾取设备的可变帧速率FRc的设置调节；图8I示出信息锁存信号Lcifex；图8J示出该计数值Vct；图8K示出计数值Fmct；图8L示出计数值Fpct；图8M示出计数值Rct；图8N示出设置锁存信号LCa。
在时间点t11，当信息锁存信号LCif指示一个锁存定时时，该图像拾取设置信息锁存部分248锁存来自该计数器的一个计数值和来自该操作控制部分30的帧速率设置信息SFR，并将该锁存的信息作为该图像拾取设置信息IF提供至干线图像输出部分15。该干线图像输出部分15在信号CAM中插入该图像拾取设置信息IF并将其输出。
图9A-9D示出插入在信号CAM中的图像拾取设置信息IF。值得注意的是，如果该图像拾取设置信息IF的量很大，则将其在垂直消隐期分成多条线并如图9A所示的插入。例如，在第一条线，该图像拾取帧速率FRp和该计数值Vct被如图9B所示的插入。在第二条线，该计数值Fmct和计数值Hct被如图9C所示的插入。在第三条线，相加的帧的数量FA被如图9D所示的插入。值得注意的是，用于进行错误检测的奇偶校验PA被添加到每一条信息。
另外，每一条线具有一个标志EN，用于指示是使信息有效还是无效。而且，第一条线具有方法判决标志P/I、输出设置标志OR、模式操作信息TR，所述方法判决标志P/I用于指示使用哪种交织和累进方案，所述输出设置标志OR指示信号CAM是由拾取图像的图像信号根据该可变帧速率FRc被包含在其中的帧速率为60P的信号组成还是由拾取图像的图像信号根据该可变帧速率FRc被包含在其中的帧速率为30P的信号组成(该输出设置标志OR可用于指示帧速率是否为48P或24P)，在模式操作信息TR中一个或多个帧速率改变模式被预先设置，以使得这些设置的帧速率改变模式可被读取以改变该帧速率等。通过提供这样的信息，可能很容易实现通过使用多种模式自动改变该帧速率。或者，计数值Fpct可从图像拾取帧计数器245输入至图像拾取设置信息锁存部分248，以如图9B所示的在该图像拾取设置信息IF中包含该计数值Fpct。而且，如果能够改变水平图像大小的图像拾取设备被用作一个主端图像拾取设备和一个从端设备，则水平图像大小信息HW将如图9D所示的包含在该图像拾取设置信息IF中。此时，该从端图像拾取设备的水平图像大小可与主端图像拾取设备的水平图像大小相匹配。
在图8A-8N所示的时间点t11，通过同步分离处理部分21，从端图像拾取设备从来自主端图像拾取设备的信号CAM中提取该被插入的图像拾取设置信息IF，并作为该图像拾取设置信息IFex输出给信号产生控制部分24和操作控制部分30。而且，根据信号CAM的一个同步信号，通过同步分离处理部分21产生该用于锁存包含在图像拾取设置信息IFex中的计数值的信息锁存信号LCifex，并提供给信号产生控制部分24。
根据该信息锁存信号LCifex，信号产生控制部分24中的计数锁存部分250锁存包含在该图像拾取设置信息IFex中的计数值Hctex和Vctex。该被锁存的计数值Hctex被提供给H计数器242以将H计数器242的计数值重置为计数值Hctex。该被锁存的计数值Vctex，另一方面，被提供给V计数器243以将该V计数器243的计数值重置为该计数值Vctex。值得注意的是，如上所述，如果在主端图像拾取设备中计数值Hct和Vct被锁存以产生该图像拾取设置信息IF的时刻和在从端图像拾取设备中H计数器242和V计数器243被分别重置为计数值Hctex和Vctex的时刻间存在相位差，则该计数值Hctex和Vctex被偏移与该相位差相同的量。通过这样使该计数值Hctex和Vctex偏移，才可能使主端图像拾取设备和从端图像拾取设备的H计数器242和V计数器243实现同步。也就是说，才可能匹配主端图像拾取设备和从端图像拾取设备间的帧定时。值得注意的是如果计数值Fpct包含在该图像拾取设置信息IF中，则图像拾取帧计数器245也能实现同步，这样可能在主端图像拾取设备的拾取图像帧的数量和从端图像拾取设备中的拾取图像帧的数量互相匹配。
接下来，在时间点t12，当可变帧速率被设置为“18P”，如上所述，则该图像拾取帧速率FRp是“54P”，相加的帧的数量是“3”。因此，操作控制部分30通过根据该CDR方案调节水平消隐期的长度，设置相加帧计数器244的计数宽度为“3”，图像拾取帧计数器245的计数宽度是“54”，输出帧计数器246的计数宽度是“18”，该图像拾取帧速率FRp是“54P”，这样产生计数器设置信息STc——该信息设置H计数器242的计数宽度为“2440”——并输出该信息至计数器设置锁存部分241。值得注意的是如果每一帧间隔的扫描行数是固定的，则H计数器242的计数宽度固定为对应于扫描行数的一个值。而且，为了通过改变扫描行数或调节该垂直消隐期的长度改变该图像拾取帧速率FRp，产生根据扫描行数和图像拾取帧速率设置V计数器243的计数宽度的计数器设置信息STc，并输出该信息至计数器设置锁存部分241。而且，具有图像拾取帧速率FRp和相加帧数FA的帧速率设置信息SFR在可变帧速率FRc被设置为“18”时被输出至图像拾取设置信息锁存部分248。
值得注意的是，由于相加帧计数器244、图像拾取帧计数器245和输出帧计数器246的计数宽度是根据如上所述的该可变帧速率FRc、图像拾取帧速率FRp、相加帧数FA而设置的，当可变帧速率FRc被设置时它们可以很容易地被确定。而且，由于H计数器242的计数宽度是根据图像拾取帧速率FRp而确定的，该图像拾取帧速率FRp是通过调节CDR方案的每行的像素数和水平消隐期的长度而设定的，因此可以通过预先如图10所示的保持一个关于该可变帧速率FRc或图像拾取帧速率FRp的具有H计数器242的计数宽度的表，很容易地产生该计数器设置信息STc，这样可以在需要时进行读取。
在时间点t13，当信息锁存信号LCif指示一个锁存定时，类似地在时间点t11，插入该图像拾取设置信息IF至该信号CAM并输出。该图像拾取设置信息IF用于通知从端图像拾取设备可变帧速率FRc已被设为“18P”。
在时间点t13，另外，类似地在时间点t11，从端图像拾取设备利用同步分离处理部分21从来自主端图像拾取设备的信号CAM中提取图像拾取设置信息IFex，并输出该信号至信号产生控制部分24和操作控制部分30。而且，根据信号CAM的同步信号产生信息锁存信号LCifex，并输出该信号至信号产生控制部分24，以使得在信号产生控制部分24中的H计数器242和V计数器243可与主端图像拾取设备中的H计数器242和V计数器243分别实现同步。
另外，从端图像拾取设备中的操作控制部分30，类似于主端图像拾取设备，根据包含在提供的图像拾取设置信息IFex中的图像拾取帧速率FRp和相加帧数FA产生计数器设置信息STc，并将其提供至计数器设置锁存部分241。
然后，在时间点t14，当在主端图像拾取设备中的一个帧相加周期结束，并且设置锁存信号LCa从信号产生控制部分24的锁存信号产生部分247输出至其中的计数器设置锁存部分241时，来自操作控制部分30的计数器设置信息STc被锁存。该锁存的计数器设置信息STc被输出至H计数器242、相加帧计数器244、图像拾取帧计数器245和输出帧计数器246，这样每一计数器的计数宽度根据该可变帧速率FRc进行设置。因此，H计数器242的计数值Hvt在“0-2439”的范围内重复自己，相加帧计数器244的计数值Fmct在“0-2”的范围内重复自己，图像拾取帧计数器245的计数值Fpct在“0-53”的范围内重复自己，输出帧计数器246的计数值Rct在“0-17”的范围内重复自己，这样开始产生具有被设置为“18P”的可变帧速率FRc的图像信号的产生操作。值得注意的是，V计数器243的计数值Hvt参考每帧的扫描行的计数值。
类似地，同样在从端图像拾取设备中，在时间点t14，当一个帧相加周期结束，并且设置锁存信号LCa从信号产生控制部分24的锁存信号产生部分247输出至其中的计数器设置锁存部分241时，来自操作控制部分30的计数器设置信息STc被锁存。该锁存的计数器设置信息STc被输出至H计数器242、相加帧计数器244、图像拾取帧计数器245和输出帧计数器246，这样每一计数器的计数宽度根据该可变帧速率FRc进行设置。因此，如主端图像拾取设备的情况，H计数器242的计数值Hvt在“0-2439”的范围内重复自己，相加帧计数器244的计数值Fmct在“0-2”的范围内重复自己，图像拾取帧计数器245的计数值Fpct在“0-53”的范围内重复自己，输出帧计数器246的计数值Rct在“0-17”的范围内重复自己，这样开始产生具有被设置为“18P”的可变帧速率FRc的图像信号的产生操作。值得注意的是，V计数器243的计数值Hvt与主端图像拾取设备的相同。
接下来，在时间点t15，当可变帧速率FRc变为“13P”时，在时间点t16该改变的可变帧速率FRc被从主端图像拾取装置发送至从端图像拾取设备。而且，在时间点t17，当帧相加周期结束时，每个计数器的计数宽度被改变，使得主端图像拾取设备和从端图像拾取设备，在该可变帧速率FRc同时开始操作。
然后，图像拾取设置信息IF被从主端图像拾取设备提供给从端图像拾取设备，使得从端图像拾取设备的操作被在该图像拾取设置信息IF的基础上设置。因此，由从端图像拾取设备生成的可变帧速率拾取图像的图像信号，与由主端设备图像拾取设备生成的参考可变帧速率拾取图像的图像信号是帧同步的。而且，即使可变帧速率变化，帧同步条件也可以保持，因为该变化在主端和从端图像拾取设备中是同步执行的。
并且，如果在图像拾取设置信息IF中包含有指示使用交织和累进方案中的哪一个的方案判决标志P/I，则通过保持下列信息，如与每个方案对应的信息的可变帧速率的图像拾取帧速率FRp、相加帧数FA、H计数器的计数宽度，可以容易地提供这些方案。
如果模式操作信息TR被包含在其中，另一方面，主端和从端图像拾取设备可以自动改变它们之间同步的可变帧速率，从而提高图像拾取设备的操作性。在此情况下，预先在主端和从端图像拾取设备中保持相同的帧速率改变模式。例如，一个或多个帧速率改变模式信息——每个用于指示被设置为图像拾取时间流逝的可变帧速率FRc——被在主端和从端图像拾取设备中的每一个中的操作控制部分30或存储器(未显示)生成或保持。值得注意的是，通过在图像拾取开始之前，从保持该信息的图像拾取设备把要使用的帧速率改变模式信息传输给不具有该信息的图像拾取设备，就可以在大量相互连接的图像拾取设备中保持相同的帧速率改变模式信息。
如果读出一个保持的帧速率改变模式，并根据该读取的帧速率改变模式指示帧速率，以改变可变帧速率拾取图像的帧速率，则主端图像拾取设备将指示读取的帧速率改变模式的信息输出为模式操作信息TR，使之包含在图像拾取设置信息IF中。而且，根据由该帧速率改变模式指示的该可变帧速率的计数器设置信息STc被相继产生并输出至计数器设置锁存部分241。如果模式操作信息TR包含在图像拾取设置信息IF中，则该从端图像拾取设备读取对应于该模式操作信息TR的一个帧改变模式，相继地根据由该读取帧速率改变模式指示的可变帧速率产生计数器设置信息STc，并将它们提供给计数器设置锁存部分241。此时，由该帧改变模式指示的一个帧速率被设置为可变帧速率拾取图像的帧速率，以驱动图像信号产生部分11从该图像拾取设置信息IF被从该主端图像拾取设备输出之后被首先给出的该可变帧速率拾取图像的这样的一个帧开始，或从该图像拾取设置信息IF被输入到从端图像拾取设备之后被首先给出的该可变帧速率拾取图像的这样一个帧开始。因此，该可变帧速率FRc当主端和从端图像拾取设备同步时被改变，这样这些设备能够产生这样的图像信号，以使得一个可变帧速率拾取图像的一个帧速率当其帧彼此同步时自动改变。
值得注意的是，在主端和从端图像拾取设备中设置一个可变帧速率FRc的指令不仅限于根据上面描述的图像拾取设置信息IF而执行的情况，也可以通过一个来自电子取景器(EVF)70的一个菜单操作信号、来自远程控制设备80的一个远程控制信号、来自摄像机控制设备90的一个控制信号等来执行。
因此，操作控制部分30设置了用于设置可变帧速率FRc的指令的优先顺序，以使得该FRc可根据该优先顺序进行设置。例如，设置来自远程控制设备80的远程控制信号的优先级高于来自电子取景器70的菜单操作信号的优先级。而且，该图像拾取设置信息IF也被给予了高于该远程控制信号的优先级。而且，来自摄像机控制设备90的该控制信号被给予了高于该图像拾取设置信息IF的优先级。通过这样分配优先级，该图像拾取设备能被正确操作即使同时给出了多个设置该FRc的指令。
另外，可以设置成如果一个具有较高优先级的设置指令已经结束，则保持该结束时的可变帧速率FRc或者返回到该具有较高优先级的设置指令执行前的情况。例如，如果当该可变帧速率FRc正在由来自EVF 70的菜单操作信号进行设置时，提供该图像拾取设置信息IF，从而设置了由该图像拾取设置信息IF指示的这样的可变帧速率FRc。然后，当不提供该图像拾取设置信息IF时，保持在该提供结束时的可变帧速率FRc。或者，可以恢复一个已经由菜单操作信号设置过的可变帧速率FRc。以这样的方式，可以通过控制该可变帧速率FRc执行该可变帧速率的改变操作。
另外，虽然上面的实施例已经描述了从端图像拾取设备产生的可变帧速率拾取图像的图像信号与主端图像拾取设备产生的可变帧速率拾取图像的图像信号实现帧同步的情况，但是由图像拾取设备10产生的图像信号也可通过如图1B所示的同步信号产生设备50实现彼此的帧同步。此时，该同步信号产生设备50将图像拾取设置信息IF插入到参考帧同步信号SYref中并将其输出给图像拾取设备10。
图12示出该同步信号产生设备的一个结构。值得注意的是，对应于图5的部件的图12的部件由相同的附图标记表示，其详细描述也省略。用户界面部分52与控制部分51连接，这样该控制部分51根据来自用户界面的操作信号PSb所指示的可变帧速率FRc产生计数器设置信息STc和帧速率设置信息SFR。它还提供所产生的计数器设置信息STc至信号产生控制部分24a中的计数器设置锁存部分241，该信号产生控制部分24a作为设置信息产生装置和同步信号产生装置。而且，它还输出该帧速率设置信息SFR至图像拾取设置信息锁存部分248。
振荡部分53产生振荡信号MC并将其输出给H计数器242和同步信号产生部分251。该同步信号产生部分251根据每一计数器的一个计数值和振荡信号MC产生一个同步信号SYz以设置一个参考帧，该帧为每个图像拾取设备10提供参考。该产生的同步信号SYz被输入至同步信号输出部分54。另外，同步信号产生部分251产生一个信息锁存信号LCz，其锁存时刻是该图像拾取设置信息IF的一个插入位置，并输出至图像拾取设置信息锁存部分248a，该图像拾取设置信息IF根据该同步信号SYz进行设置。
该图像拾取设置信息锁存部分248a在由信息锁存信号LCz指示的锁存时刻锁存该计数值Hct、Vct、Fmct和帧速率设置信息SFR，并将它们作为图像拾取设置信息IF以预定的格式输出至同步信号输出部分54。
该同步信号输出部分54将图像拾取设置信息IF插入至同步信号产生部分251提供的同步信号SYz中，并将该对应于参考帧的同步信号SYref输出至每一图像拾取设备。
通过这样从同步信号产生设备50提供具有其中插入有该图像拾取设置信息IF的同步信号SYref的每一图像拾取设备，每一图像拾取设备执行与如上所述的从端图像拾取设备相同的操作，这样与参考帧同步的可变帧速率拾取图像的图像信号可从每一图像拾取设备中输出。
以此方式，可变帧速率拾取图像的图像信号可在多个图像拾取设备彼此同步时通过这些设备产生，这样通过利用多个图像拾取设备在不同的方向拾取对象的图像，可能容易地获得这样的多个再现的快速图像或慢速图像，其中对象的运动彼此同步且这些图像在不同的方向被拾取。而且，这些图像信号彼此帧同步，从而便于编辑处理。
根据本发明，设备包括图像信号产生装置，用于产生一个可变帧速率拾取图像的图像信号；驱动和控制装置，用于驱动和控制该图像信号产生装置；设置信息产生装置，用于产生图像拾取设置信息以产生一个与该图像信号产生装置产生的图像信号帧同步的图像信号；和输出装置，用于输出该图像信号产生装置产生的图像信号和图像拾取设置信息。从而，根据该输出图像拾取设置信息控制该图像信号的产生，以允许产生与图像拾取设置信息插入其中的图像信号帧同步的图像信号。
此外，帧速率信息包含在该图像拾取设置信息中，使得从该图像拾取设置信息被输出后首先被给出的一个可变帧速率拾取图像的这样的一个帧开始，包含在该输出图像拾取设置信息中的该帧速率信息指示的帧速率被设置为该可变帧速率拾取图像的帧速率，以驱动该图像信号产生装置。从而，可能在与被提供了该图像拾取设置信息的图像拾取设备同步地改变一个可变帧速率拾取图像的帧速率。
此外，在图像拾取设置信息中包含将要产生的图像信号的扫描行位置和像素位置信息，以允许由提供该图像拾取设置信息的该图像拾取设备产生的图像信号的扫描行位置和像素位置实现同步。而且，如果提供一个用于保持帧速率改变模式的保持装置，且当包含在该保持装置中的帧速率改变模式被读取及对应于该读取的帧速率改变模式的帧速率被指示时，为了改变一个可变帧速率拾取图像的帧速率，指示该读取的帧速率改变模式的信息被包含在该图像拾取设置信息中，并且从该图像拾取设置信息被读取后首先被给出的可变帧速率拾取图像的这样的一个帧开始，该指示的帧速率被设置为该可变帧速率拾取图像的帧速率，以产生一个图像信号。因此也可以当图像拾取设备互相同步时，改变提供图像拾取设置信息的该图像拾取设备产生的图像信号的帧速率。而且，提供用于指示一个可变帧速率拾取图像的帧速率的多个帧速率指示装置和用于设置多个帧速率指示装置的优先级顺序以设置由该具有最高优先级的帧速率指示装置指示的帧速率作为可变帧速率拾取图像的帧速率的操作控制装置，以便产生用于产生与具有所设置的可变帧速率拾取图像的帧速率的图像信号帧同步的图像信号的图像拾取设置信息，从而即使发出了多个帧速率指令的情况下，根据优先级顺序适当地设置可变帧速率拾取图像的帧速率并产生图像拾取设置信息。
此外，提供图像信号产生装置和驱动和控制装置，所述图像信号产生装置用于产生可变帧速率拾取图像的图像信号，驱动和控制装置用于接收图像拾取设置信息以产生与参考可变帧速率拾取图像的图像信号帧同步的图像信号，用于根据该图像拾取设置信息控制该图像信号产生装置的驱动，以使得由该图像信号产生装置产生的图像信号可与该参考可变帧速率拾取图像的图像信号帧同步。因此可能产生与该参考可变帧速率拾取图像的图像信号帧同步的图像信号。
此外，如果指示参考可变帧速率拾取图像的帧速率的帧速率信息被包含在图像拾取设置信息中，则从该图像拾取设置信息被输入后被首先给出的可变帧速率拾取图像的这样的一个帧开始，该包含在该输入图像拾取设置信息中的帧速率信息指示的帧速率被设置为该可变帧速率拾取图像的帧速率，以产生一个图像信号。因此可能与提供该图像拾取设置信息的该图像拾取设备同步地改变一个可变帧速率拾取图像的帧速率。
此外，如果该图像拾取设置信息中包含一个扫描行位置和一个像素位置的信息，则产生的图像信号与这些扫描行位置和像素位置同步。因此，可能同步提供图像拾取设置信息的图像拾取设备产生的图像信号和扫描行位置及像素位置。而且，如果提供用于保持帧速率改变模式的保持装置且图像拾取设置信息包含用于读取帧速率改变模式的信息，则由该信息指示的帧速率改变模式被读取，帧速率被根据该读取的帧速率改变模式被指示，这样从在该图像拾取设置信息被输入后被首先给出的一个可变帧速率拾取图像的这样一个帧开始，该指示的帧速率被设置为可变帧速率拾取图像的帧速率，以产生一个图像信号。因此，可能与提供该图像拾取设置信息的该图像拾取设备产生的图像信号同步地改变该帧速率。而且，提供帧速率指示装置和操作控制装置，所述帧速率指示装置用于指示一个可变帧速率拾取图像的帧速率；所述操作控制装置用于基于该图像拾取设置信息设置该帧速率指示装置指示的帧速率的优先级顺序和帧速率，以使得具有较高优先级的帧速率可被设置为可变帧速率拾取图像的帧速率；以通过利用该作为所设置的帧速率的可变帧速率拾取图像的帧速率产生一个图像信号。因此，即使在发布了多个帧速率指示的时侯，可能根据该优先级顺序适当地设置一个可变帧速率拾取图像的帧速率，。
而且，该同步信号产生设备包括设置信息产生装置，用于产生图像拾取设置信息，该信息用于帧同步该图像拾取设备的图像信号产生装置产生的一个图像信号与一个参考帧；同步信号产生装置，用于产生对应于该参考帧的同步信号，同步信号输出装置，用于输出插入有产生的图像拾取设置信息的所产生的同步信号，及控制装置，用于设置参考帧，以使得帧同步与该同步信号产生设备连接的该图像拾取设备产生的图像信号。
工业实用性如上所述，本发明能够产生可变帧速率拾取图像的图像信号，该信号通过利用多个图像拾取设备达到彼此之间的帧同步，这样通过改变帧速率在不同的方向拾取对象的图像，能够很好的应用来获得特殊的视频效果如快速再现和慢速再现。
权利要求
1.一种图像拾取设备，包括图像信号产生装置，用于产生一个可变帧速率拾取图像的一个图像信号；驱动和控制装置，用于驱动和控制该图像信号产生装置；设置信息产生装置，用于产生用于生成图像信号的图像拾取设置信息，该图像信号与该图像信号产生装置产生的图像信号是帧同步的；以及输出装置，用于输出该图像信号产生装置产生的图像信号和图像拾取设置信息。
2.如权利要求1所述的图像拾取设备，其中该输出装置输出在其消隐期插入有图像拾取设置信息的图像信号。
3.如权利要求1所述的图像拾取设备，其中该设置信息产生装置产生的图像拾取设置信息包括帧速率信息；以及其中该驱动和控制装置通过设置一个由包含在该输出的图像拾取设置信息中的该帧速率信息指示的帧速率为该可变帧速率拾取图像的帧速率，驱动和控制该图像信号产生装置，从图像拾取设置信息被输出后首先给出的该可变帧速率拾取图像的一个帧开始。
4.如权利要求1所述的图像拾取设备，其中该设置信息产生装置使得在该图像拾取设置信息中包含一个图像信号的扫描行位置和像素位置信息，所述信息由所述图像信号产生装置产生。
5.如权利要求1所述的图像拾取设备，包括保持装置，用于保持帧速率改变模式，其中当读取保持在该保持装置中的帧速率改变模式并根据该读取的帧速率改变模式指示一个帧速率以改变一个可变帧速率拾取图像的帧速率时，该设置信息产生装置使得指示该读取的帧速率改变模式的信息被包含在该图像拾取设置信息中；并且其中该驱动和控制装置通过设置该指示的帧速率为该可变帧速率拾取图像的帧速率，驱动和控制该图像信号产生装置，从该图像拾取设置信息被输出后首先给出的该可变帧速率拾取图像的一个帧开始。
6.如权利要求1所述的图像拾取设备，包括多个帧速率指示装置，用于指示该可变帧速率拾取图像的帧速率；和操作控制装置，用于设置多个帧速率指示装置的优先级顺序，以设置由该具有最高优先级的帧速率指示装置指示的帧速率作为该可变帧速率拾取图像的帧速率；其中该设置信息产生装置产生图像拾取设置信息，该信息用于产生一个与具有所设置的该可变帧速率拾取图像的帧速率的图像信号帧同步的图像信号。
7.一个图像拾取设备，包括图像信号产生装置，用于产生可变帧速率拾取图像的一个图像信号；驱动和控制装置，用于接收图像拾取设置信息以产生一个图像信号，该信号与一个参考的可变帧速率拾取图像的图像信号是帧同步的，并根据该图像拾取设置信息控制该图像信号产生装置的驱动操作，从而使该图像信号产生装置产生的图像信号和该参考可变帧速率拾取图像的图像信号实现帧同步。
8.如权利要求7所述的图像拾取设备，其中，如果该图像拾取设置信息中包含指示该参考可变帧速率拾取图像的帧速率的帧速率信息，则该驱动和控制装置通过将由输入图像拾取设置信息中包含的帧速率信息指示的帧速率设置为该可变帧速率拾取图像的帧速率，驱动该图像信号产生装置，从该图像拾取设置信息被输入后首先给出的该可变帧速率拾取图像的一个帧开始。
9.如权利要求7所述的图像拾取设备，其中，如果该图像拾取设置信息中包含扫描行位置和像素位置信息，则该驱动和控制装置使该图像信号产生装置产生的一个图像信号与该扫描行位置和该像素位置同步。
10.如权利要求7所述的图像拾取设备，包括保持装置，用于保持帧速率改变模式，其中，如果该图像拾取设置信息中包含用于读取该帧速率改变模式的信息，则该保持装置读取该信息指示的帧速率改变模式并根据该读取的帧速率改变模式指示一个帧速率；其中该驱动和控制装置，通过将保持装置指示的帧速率设置为所述可变帧速率拾取图像的帧速率，驱动该图像信号产生装置，从该图像拾取设置信息被输入后首先给出的该可变帧速率拾取图像的一个帧开始。
11.如权利要求7所述的图像拾取设备，包括多个帧速率指示装置，用于指示该可变帧速率拾取图像的帧速率；操作控制装置，用于根据该图像拾取设置信息设置多个帧速率指示装置指示的该帧速率的优先级顺序和帧速率，以设置由该具有较高优先级的帧速率作为该可变帧速率拾取图像的帧速率；其中该驱动和控制装置利用该作为被操作控制装置设置的帧速率的可变帧速率拾取图像的帧速率驱动该图像信号产生装置。
12.如权利要求11所述的图像拾取设备，其中当比该帧速率指示装置指示的帧速率更高的优先级被根据该图像拾取设置信息设置给一个帧速率时，如果停止输入该图像拾取设置信息，则该操作控制装置将在该图像拾取设置信息被输入前设置一个帧速率设置为该可变帧速率拾取图像的帧速率。
13.如权利要求11所述的图像拾取设备，其中当比该帧速率指示装置指示的帧速率更高的优先级被根据该图像拾取设置信息设置给一个帧速率时，如果停止输入该图像拾取设置信息，则该操作控制装置在该图像拾取设置信息的输入停止的时刻设置一个帧速率作为该可变帧速率拾取图像的帧速率。
14.如权利要求7所述的图像拾取设备，包括输出装置，用于输出该图像信号产生装置产生的一个图像信号和该输入图像拾取设置信息。
15.一种同步信号产生设备，用于提供一个同步信号给一个具有图像信号产生装置的图像拾取设备，该图像信号产生装置用于产生一个可变帧速率拾取图像的图像信号，包括设置信息产生装置，用于产生图像拾取设置信息，该信息用于使该图像拾取设备的该图像信号产生装置产生的图像信号与一个参考帧实现帧同步；同步信号产生装置，用于产生对应于参考帧的同步信号；同步信号输出装置，用于输出其中被插入图像拾取设置信息的该产生的同步信号；控制装置，用于设置该参考帧。
16.如权利要求15所述的同步信号产生设备，其中该同步信号输出装置插入该产生的图像拾取设置信息至一个同步信号的消隐期的位置。
17.一种图像拾取设备，包括图像信号产生部分，产生可变帧速率拾取图像的图像信号；控制器，驱动和控制该图像信号产生部分；设置信息产生部分，产生图像拾取设置信息，以产生一个与该图像信号产生部分产生的图像信号帧同步的图像信号；输出部分，输出该图像信号产生部分产生的图像信号和该图像拾取设置信息。
全文摘要
图像信号产生部分(11)产生一个可变帧速率拾取图像的图像信号。一个信号产生控制部分(24)驱动该图像信号产生部分(11)并产生图像拾取设置信息(IF)，以产生一个与由图像信号产生部分(11)产生的图像信号(DVd)帧同步的图像信号。该图像拾取设置信息(IF)被插入产生的图像信号(DVd)，然后输出。当接收图像拾取设置信息(IFex)时，该信号产生控制部分(24)根据该图像拾取设置信息(IFex)控制该图像信号产生部分(11)的操作，以实现该产生的图像信号与一个该图像拾取设置信息(IFex)的源的参考可变帧速率拾取图像的图像信号的帧同步。当使用能够改变帧速率的多个图像拾取设备时，它们的图像信号能够实现帧同步。
文档编号H04N5/272GK1701596SQ20048000108
公开日2005年11月23日 申请日期2004年7月16日 优先权日2003年7月18日
发明者金子克美, 土屋隆史 申请人:索尼株式会社