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発明の名称 映像信号処理装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−46537
公開日 平成7年(1995)2月14日
出願番号 特願平5−189660
出願日 平成5年(1993)7月30日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 森重 和磨
要約 目的
VTRのスロー再生時において、出力映像信号の垂直動を押え、垂直解像度を改善することを目的とする。

構成
再生映像信号の第一フィールドは第一フィールド用のメモリに、第二フィールドは第二フィールド用のメモリに書き込み、基準となる映像信号の第一フィールドには第一フィールド用のメモリから読みだし、第二フィールドには第二フィールド用のメモリから読みだすことにより出力映像信号を得る構成を有している。また、次のフィールドの再生映像信号が再生されていなくて、前記構成のみでは出力信号の時間関係が逆行する場合には内挿フィルタをもちいることで片フィールドの情報で得たいフィールドを補間する構成を有している。
特許請求の範囲
【請求項1】 互いにインターレースの関係になる第1フィールドと第2フィールドより成るフレームで構成された映像信号を再生して得られる再生映像信号を処理する映像信号処理装置であって、前記再生映像信号のフィールド番号を検出する再生映像信号フィールド検出手段と、第1のメモリと、第2のメモリと、前記再生映像信号フィールド検出手段の出力信号に従って前記再生映像信号の第1のフィールドの信号を前記第1のメモリに供給し前記再生映像信号の第2のフィールドの信号を前記第2のメモリに供給するように振り分ける信号振り分け手段と、前記映像信号と同構成の基準信号のフィールド番号を検出する基準信号フィールド検出手段と、前記第1のメモリから読み出された信号から内挿補間によりそれとインターレース関係になった信号を作成する内挿補間手段と、前記各メモリの出力信号および前記内挿補間手段の出力信号より出力する信号を選択する信号選択手段とを有し、前記信号選択手段は、前記基準信号のフィールド番号が第1フィールドの場合は第1のメモリの出力信号を選択し、前記基準信号のフィールド番号が第2フィールドの場合は第2のメモリに直前に選択された第1のメモリ出力のフィールドが属するフレームと同一のフレームに属するフィールドの信号が書き込まれている場合はそのメモリの出力信号を選択し、それ以外の場合は前記内挿補間手段の出力信号を選択するようにしたことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項2】 互いにインターレースの関係になる第1フィールドと第2フィールドより成るフレームで構成された映像信号を再生して得られる再生映像信号を処理する映像信号処理装置であって、前記再生映像信号のフィールド番号を検出する再生映像信号フィールド検出手段と、第1のメモリと、第2のメモリと、再生速度を検出する再生速度検出手段と、前記再生映像信号フィールド検出手段の出力信号と前記再生速度検出手段の出力信号とを基に前記各メモリへの書き込みを制御するメモリ書き込み制御手段と、前記映像信号と同構成の基準信号のフィールド番号を検出する基準信号フィールド検出手段と、前記各メモリの出力信号を選択する信号選択手段とを有し、前記メモリ書き込み制御手段は、前記再生映像信号が第1フィールドから第2フィールドに変化する直前の第1フィールドの信号を第1のメモリに書き込み、前記再生映像信号が第1フィールドから第2フィールドに変化する直後の第2フィールドの信号を第2のメモリに書き込むよう制御すると共に、前記信号選択手段は、前記基準信号が第1フィールドの場合は前記第1のメモリの出力信号を選択し、前記基準信号が第2フィールドの場合は前記第2のメモリの出力信号を選択するようにしたことを特徴とする映像信号処理装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はメモリを使用したスロー再生の出来るビデオテープレコーダ(以下VTRと略称する)等の再生映像信号処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、VTRではメモリを用いて再生信号の時間軸変動を除去するタイムベースコレクタ(以下TBCと呼ぶ)などのディジタル信号処理装置が用いられている。TBCは、再生信号をその時間軸変動に同期してメモリに書き込み、時間軸変動の無い外部基準信号(以下REF信号と呼ぶ)に同期してメモリから読みだすことにより、再生信号の時間軸変動を除去するものである。
【0003】NTSC方式の映像信号は互いにインターレースの関係になった奇数フィールド(第1フィールド)と偶数フィールド(第2フィールド)で1フレームが構成されている。従って、このような信号をメモリから読み出す場合は、REF信号のフィールドと一致したフィールドの信号を読み出す必要がある。
【0004】VTRは、方式により、奇数フィールドと偶数フィールドをアジマスの異なるヘッドで記録再生するものもあるが、同じアジマスのヘッドで記録再生するものもある。後者の場合は、例えば奇数フィールド用ヘッドで偶数フィールドを再生し、偶数フィールドのヘッドで奇数フィールドを再生するいわゆる裏再生となってしまう場合もある。従ってメモリからREF信号のフィールドと一致したフィールドの信号を正しく読み出すために、以下に述べるような操作が必要になって来る。
【0005】通常速度で再生する場合は、再生映像信号のフィールドとREF信号のフィールドを一旦同期させれば、あとは常にフィールドは一致するが、スロー再生時は、同一フィールドの映像信号が複数回連続して再生されるため、そのままではフィールドは一致しない。
【0006】そこで、スロー再生時、再生信号とREF信号のフィールドが一致しない場合、内挿フィルタによってその信号とインターレース関係になった、見かけ上フィールドが一致した信号を作るようにした従来の映像信号処理装置について説明する。
【0007】図6は、従来のTBC用メモリを利用したスロー再生機能を有する映像信号処理装置のブロック図である。
【0008】図6において、1は再生映像信号aを入力する再生映像信号入力端子、16は再生映像信号aを記憶するフィールドメモリ、6は一方のフィールドの映像信号からそれとインターレース関係になった見かけ上もう一方のフィールドと同じ映像信号を内挿補完により作成する内挿フィルタ、17はフィールドメモリ16の出力と内挿フィルタ6の出力とを切り換えて出力端子11に出力信号kを出力するスイッチ、9は再生映像信号aが第1フィールドであるか第2フィールドであるかのフィールド情報bを検出する再生映像信号フィールド検出回路、10はREF信号入力端子12から入力されるREF信号eのフィールド情報fを検出するREF信号フィールド検出回路、18は再生映像信号のフィールド情報bとREF信号のフィールド情報fとを比較してフィールド一致信号jをスイッチ7へ出力するフィールド比較回路である。
【0009】以上のように構成された従来の映像信号処理装置について、以下その動作を説明する。
【0010】通常速度再生であるノーマル再生時は再生映像信号とREF信号のフィールド関係(第1フィールド/第2フールドの関係)が一致していても、スロー再生の場合には再生映像信号のフィールド関係とREF信号のフィールド関係が一致しない場合が発生する。この場合、一方のフィールドの映像信号からREF信号のフィールドに対応したもう一方のフィールドに相当する映像信号を作成する。この様子を図7に示す。
【0011】図7は図6の動作を説明するタイミング図であり、1/2スロー再生時に再生映像信号から出力信号を得る手順を示している。
【0012】図7において、再生信号は再生映像信号aのフィールド番号を、書込信号はフィールドメモリ16に書き込まれる映像信号のフィールド番号を、読出信号はフィールドメモリ16から読みだされる映像信号のフィールド番号を、補間信号は内挿フィルタ6の出力信号のフィールド番号を、出力信号は出力端子11から出力される映像信号のフィールド番号をそれぞれ表し、’O’は第1フィールド、’E’は第2フィールドを意味し、その後の数字はフレーム番号を意味し、()は補間されたフィールドを意味する。
【0013】図7において、(a)と(b)とは再生映像信号に対してREF信号のフィールドの関係が互いに逆になっている場合を示している。いずれの場合も、読出信号のフィールドとREF信号のフィールドが一致している時はフィールドメモリ16の出力がそのまま出力され、一致していない時は内挿フィルタ6で補間された信号が出力されていることが分かる。
【0014】なお、内挿フィルタが用いられる理由は、一方のフィールドの映像信号でそのままもう一方のフィールドを補間した場合は、情報量が半分になるため垂直方向のなめらかさが失われるためである。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来の構成を有する内挿フィルタを用いた場合には、垂直方向に0.5走査線分ずれた一方のフィールドの情報からもう一方のフィールドを補間するため出力映像信号の垂直動が発生する。また、情報量がノーマル再生時の半分となるため垂直解像度が半分になるという問題を有していた。
【0016】本発明は上記従来の問題を解決するためのもので、スロー再生時においても垂直動の発生を押え、垂直解像度を改善することができる映像信号処理装置を提供することを目的とするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明の映像信号処理装置は、1.再生映像信号のフィールド番号を検出する再生映像信号フィールド検出手段と、第1のメモリと、第2のメモリと、前記再生映像信号フィールド検出手段の出力信号に従って前記再生映像信号を前記第1のメモリと前記第2のメモリに振り分ける信号振り分け手段と、基準信号のフィールド番号を検出する基準信号フィールド検出手段と、前記第1のメモリから読み出された信号から内挿補間によりそれとインターレース関係になった信号を作成する内挿補間手段と、前記各メモリの出力信号および前記内挿補間手段の出力信号より出力する信号を選択する信号選択手段とを有する。(請求項1に対応)
2.再生映像信号のフィールドを検出する再生映像信号フィールド検出手段と、第1のメモリと、第2のメモリと、再生速度を検出する再生速度検出手段と、前記再生映像信号フィールド検出手段の出力信号と前記再生速度検出手段の出力信号とを基に前記各メモリへの書き込みを制御するメモリ書き込み制御手段と、基準信号のフィールドを検出する基準信号フィールド検出手段と、前記各メモリの出力信号を選択する信号選択手段とを有する。(請求項2に対応)
【0018】
【作用】上記した構成により本発明の映像信号処理装置は、1.基準信号のフィールド番号が第2フィールドの場合は第2のメモリに直前に選択された第1のメモリ出力のフィールドが属するフレームと同一のフレームに属するフィールドの信号が書き込まれている場合はそのメモリの出力信号を選択し、それ以外の場合は前記内挿補間手段の出力信号を選択することにより、(請求項1に対応)
2.メモリ書き込み制御手段が、再生映像信号が第1フレームから第2フレームに変化する直前の第1フレームの信号を第1のメモリに書き込み、直後の第2フレームの信号を第2のメモリに書き込むよう制御すると共に、信号選択手段が、基準信号が第1フィールドの場合は第1のメモリの出力信号を選択し、第2フィールドの場合は第2のメモリの出力信号を選択することにより、(請求項2に対応)
スロー再生時に出力映像信号の垂直動を抑え、またスロー再生時に発生していた垂直解像度の低下を抑えることが可能になる。
【0019】
【実施例】図1は本発明の第1の一実施例における映像信号処理装置のブロック図である。図1において、図6と同一構成部分には同一の符号を付してあり、2は再生映像信号aをそのフィールド情報bに基づいて第1フィールド用メモリ3と第2フィールド用メモリ4とに振り分けるスイッチ、6は第1フィールド用メモリ3の出力信号gから内挿補間によってそれとインターレースの関係になった信号iを作る内挿フィルタ、7はメモリの出力信号gもしくは内挿フィルタ6の出力信号iのいずれかから選択した信号kを出力端子11に供給するスイッチである。
【0020】以上のように構成された本実施例の映像信号処理装置の動作について、以下説明する。
【0021】再生映像信号aが再生映像信号入力端子1より入力される。再生映像信号のフィールド情報bが再生映像信号フィールド検出回路9で作成される。スイッチ2においてフィールド情報bに基ずき、第1フィールドの再生映像信号cは第1フィールド用メモリ3に書き込まれ、第2フィールドの再生映像信号dは第2フィールド用メモリ4に書き込まれるよう切り替えられる。メモリ読みだしの基準となるREF信号eはREF信号入力端子12から入力され、REF信号のフィールド情報fは、REF信号フィールド検出回路10で作成される。スイッチ7は、REF信号が第1フィールドの場合は、第1フィールド用メモリ3から読みだし、第1フィールド映像信号gを出力する。REF信号が第2フィールドの場合は、第2フィールド用メモリ4から読みだし、第2フィールド映像信号hを出力する。ただし、第2フィールド用メモリに、読みだすべきフレームに属するフィールドの映像信号がまだ書き込まれておらず、前のフレームに属するフィールドの映像信号が書き込まれていた場合は、もう一方のメモリから読みだした信号を内挿フィルタ6で内挿補間して作った映像信号iを出力する。その判定は内挿補間判定回路8により行われる。内挿補間判定回路8では、REF信号が第2フィールドの時、その直前の第1フィールドの再生映像信号と対をなす第2フィールドの再生映像信号が再生映像信号フィールド検出回路9で検出されたかどうかで判定が行われる。
【0022】以上の動作を、図2に示す本実施例のタイミング図を用いて説明する。図2では、1/2倍速スロー再生の動作を表し、以降のタイミング図を含めて各符号の意味は図7と同様である。
【0023】図2において、(a)の場合は第1フィールドを出力するときは第1フィールド用メモりから読み出し、第2フィールドを出力する時は第2フィールド用メモリから読み出した信号をそのまま出力すれば良いが、(b)の場合は、第2フィールドを出力しようとする時、同じフレームの第2フィールドの映像信号がまだ再生されていなくてメモリには前のフレームの第2フィールドの情報が残っている時がある。それをそのまま第1フィールド、第2フィールドの連続性を保って読み出そうとすると、時間関係が逆行する。この場合は、内挿フィルタを通して第1フィールドの信号を用いて第2フィールドの信号を作り、補間するようにしている。
【0024】図2より、本実施例では、図7の従来例と比べて内挿フィルタによる補間の頻度が少なくなっているため、それだけ垂直動および垂直解像度は改善される。
【0025】つぎに、本発明の第2の実施例について説明する。図3は本発明の第2の実施例における映像信号処理装置のブロック図である。図3において、図1と同一構成部分には同一の符号を付してあり、13はスロー再生のスピード情報lを検出するスロースピード検出回路、14は再生映像信号のフィールド情報bとスピード情報lに基づいて第1フィールド用メモリ3と第2フィールド用メモリ4の書き込みを制御するメモリ書込制御回路である。
【0026】以上のように構成された本発明の第2の実施例の映像信号処理装置の動作について以下説明する。
【0027】再生映像信号aが再生映像信号入力端子1より入力される。再生映像信号のフィールド情報bは再生映像信号フィールド検出回路6で検出される。スイッチ2においてフィールド情報bに基づき、第1フィールドの再生映像信号cは第1フィールド用メモリ3に書き込まれ、第2フィールドの再生映像信号dは第2フィールド用メモリ4に書き込まれるよう切り替えられる。メモリ読みだしの基準となるREF信号eはREF信号入力端子12から入力され、REF信号フィールド検出回路9でREF信号のフィールド情報fが検出される。
【0028】スロー再生時はスロースピード検出回路13でスピード情報lを検出し、そのスピード情報lと再生映像信号のフィールド情報bとから再生映像信号が第1フィールドから第2フィールドに変わるタイミングを検出し、そのタイミングの直前の第1フィールドの再生映像信号を第1のメモリ3に書き込み、上記タイミングの直後の再生映像信号を第2フィールド用メモリ4に書き込むように制御する。
【0029】読み出しについては、スイッチ5でREF信号フィールド検出回路9からの信号fにより、REF信号が第1フィールドの場合は第1フィールド用メモリ3から読みだし、第1フィールド出力映像信号gを選択し、REF信号が第2フィールドの場合は第2フィールド用メモリ4から読みだし第2フィールド出力映像信号hを選択し、出力端子10より出力映像信号kを出力する。以上の動作を図4に示す。
【0030】図4は本発明の第2の実施例のタイミング図であり、1/2倍速スロー再生の動作を示す。再生映像信号のフィールドが切り替わる各切り替わり点の直前の第1フィールドの信号を第1フィールド用メモリに書き込み、次にそれに続く第2フィールドを第2フィールド用メモリに書き込む。1/2倍速のスロー再生の場合それぞれのフィールドを2回ずつ交互にメモリから読み出すことでフィールドの連続性が保たれる。
【0031】図5は1/4倍速のスロー再生の場合のタイミング図を示す。この場合は、それぞれのフィールドを4回ずつ交互にメモリから読み出すことでフィールドの連続性が保たれる。
【0032】以上のように本実施例の映像信号処理装置は、第1フィールドの再生映像信号より第1フィールドの出力映像信号を得、第2一フィールドの再生映像信号より第2フィールドの出力映像信号を得ることができるのでノーマル再生と同様に垂直動を抑えられる。また両フィールドの情報を持っているため垂直解像度の低下は起こらない。
【0033】
【発明の効果】以上のように本発明は、1.必要時のみ、内挿補間手段により作られた信号で補間することにより(請求項1に対応)
2.フィールドの変わり目の直前と直後のフィールドの再生映像信号をメモリに書き込むことにより(請求項2に対応)
スロー再生時に出力映像信号の垂直動を抑え、またスロー再生時に発生していた垂直解像度の低下を抑えることが可能である。




 

 


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