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2007年7月20日

撮像から記録まで1920×1080画素のフルハイビジョンで
一貫して処理するための民生用ビデオカメラ向け基幹技術を新開発

  株式会社日立製作所コンシューマ事業グループ(グループ長&CEO江幡 誠/以下、日立)は、このたび、ハイビジョン化の進む民生用ビデオカメラ市場向けに、撮像から記録までのシステム全体が1920×1080画素のフルハイビジョンに対応する基幹技術として、独自開発のアルゴリズムを採用した映像信号プロセッサーと、世界初*1となる小型低消費電力8cmBD/DVDドライブを新たに開発しました。あわせて、世界最高画素*1の約530万画素CMOS撮像素子を米AltaSens,Inc.と共同開発*2しました。

  日立は2000年に世界で初めて、DVDカメラ向けの、8cmDVDドライブと1チップMPEG2コーデックLSIを開発し、さらに2006年には、世界初となる、8cmDVDドライブとHDDを1台のカメラに内蔵したハイブリッドカメラを実現し、先進技術によりDVDカメラの高画質化と小型化を推進してきました。一方、国内市場では、デバイス技術の進展とともに記録するメディアがDVD、HDD、メモリーカードなど多様化し、テープ以外の記録媒体を使うビデオカメラは市場全体の8割近くに達しています。また、民生用ハイビジョンカメラは市場の3割を超え、今後さらに大きく普及することが見込まれています。
  デジタルハイビジョンテレビの普及に伴い、ビデオカメラで1920×1080画素のフルハイビジョン映像を楽しみたいというニーズが高まっていますが、これまでは撮影から記録、再生、保存のすべてのプロセスでフルハイビジョンに十分に対応できていませんでした。また、従来の技術では、記録したフルハイビジョン映像を保存するための充分な記録時間の確保とメディアに保存する操作や手間の簡便性を併わせて実現することが困難でした。
  そこで、日立は今回、すべてのプロセスをフルハイビジョンで一貫処理するビデオカメラの基幹技術を新たに開発しました。この技術を組み合わせることで、今後普及が期待されるブルーレイディスク(以下、BD)に記録するビデオカメラを開発することが可能となり、1920×1080画素のフルハイビジョン映像を撮像から記録・再生・保存まで一貫して手軽に楽しむことが可能となります。

新技術の主な特長

1.フルハイビジョン用「映像信号プロセッサー」

  撮像素子から出力される映像信号をメディアに記録するため、フルハイビジョンの動画画質向上に注力した「高品位映像音声コーデックLSI」と、原画像に忠実なフルハイビジョン映像信号を生成する「高画質カメラ画像処理LSI」の2つのLSIを新たに開発しました。

(1) フルハイビジョン用「高品位映像音声コーデックLSI」の特長

• 1. 独自開発による動画高画質化アルゴリズムを開発
  • a) 業界初*3の適応型動き予測(MBAFF(Macro Block Adaptive Frame/Field)制御技術
    画面内の動きに応じて、マクロブロック(16×16画素)単位でフレームまたはフィールドの予測処理を切り替え、動きが多いシーンでも高精細な画像を実現しました。
  • b) イントラ/インター適応制御技術
    前後フレームとの相関からの予測(フレーム間予測)と、同一フレーム内映像での予測(フレーム内予測)とを、独自アルゴリズムで映像の動きに応じて判断し、最適な情報に切替えて符号化します。
  • c) 視覚特性に基づいた符号化レート制御技術
    画像を見る際に、画質劣化が認識されやすい部分を事前に判断し、符合量を最適に配分して高画質化を実現しました。
• 2. 業界で初めて*3、3フォーマットに対応したマルチコーデック機能を1チップで実現
  • LSI内の同一コアでMPEG4 AVC/H.264(HD動画用)、MPEG2(SD動画用)、JPEG(静止画用)の3方式に対応しています。またMPEG4 AVC/H.264からMPEG2へのダウンコンバートも可能です。

(2).フルハイビジョン用「高画質カメラ画像処理LSI」の特長

• 1.Advanced CCM(Correlative Coefficient Multiplying Method)回路を搭載
  従来のDVDカムの信号処理アルゴリズムをフルハイビジョン用に進化させたAdvanced CCM回路を搭載し、大画面テレビで視聴する際に、輝度変化の大きい部分で被写体と異なる色が生じる現象を抑制します。
• 2.Adaptive DNR (新適応型ノイズリダクション)を採用
  被写体の輪郭部分(高周波信号)と信号レベルの平坦な部分(低周波信号)を判別して、適応的にノイズ低減を行うことにより、高解像度を維持しながらS/Nの改善を実現しました。

2.世界で初めてBDおよびDVDメディアに対応した「8cmBD/DVDドライブ」

  世界で初めてBD-RE/-RおよびDVD-RAM/-RW/-Rの5種類の8cmディスクに対応した、小型かつ低消費電力で信頼性の高い「8cmBD/DVDドライブ」を開発しました。

• 1.BD用とDVD用の2つの光学系部品と、BD用の小型収差補正機能を持つ薄型ピックアップを採用し、従来のDVDカメラとほぼ同じ容積のメカシャーシを実現しました。
• 2.フルハイビジョン記録・再生に対応し、BDメディアに記録した際に、DVDと比較して、約5倍の記録容量、約3倍の高速転送レートを実現しました。
• 3.ディスクへの高速記録とメモリバッファ機能を組み合わせた間欠記録技術により、低消費電力化を実現しました。
• 4.フルハイビジョン記録に必要なディスク回転の高速パフォーマンスと、静音性を両立するP-CAV(Partial-Constant Angular Velocity)制御技術を開発しました。

3.世界最高画素の約530万画素CMOS撮像素子をAltaSens,Inc.と共同開発*2

• 1.総画素約530万画素で、原画像に忠実なプログレッシブ読み出し方式と、原色カラーフィルターを採用しました。
• 2.任意の画素領域を選択して読み出せるCMOS撮像素子の特徴を活かし、フルハイビジョンの撮像に対応可能な高速読み出し(1920×1080p/60Hz)を実現しました。
• 3.動画よりも広い画素領域を選択して読み出せる静止画撮影にも対応しました。
• 4.画素サイズを2.09µmと微細化し、総画素530万画素ながら1/2.8型の小型化を実現しました。

*1

民生用ハイビジョンビデオカメラ用として。2007年7月現在

*2

「約530万画素CMOS撮像素子」は、日立製作所と米AltaSens,Inc.との協力関係のもと、米AltaSens,Inc.が開発したものであり、権利関係は米AltaSens,Inc.社に帰属します。

*3

民生用ハイビジョンビデオカメラ向けコーデックLSIとして。2007年7月現在

以上