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映像信号処理方法および映像信号処理装置 - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 映像信号処理方法および映像信号処理装置
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7−75055
公開日 平成7年(1995)3月17日
出願番号 特願平6−149233
出願日 平成6年(1994)6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 重里 達郎 / 後藤 誠 / 山口 進
要約 目的
ノン・インタレース信号を記録して再生した場合に発生するフリッカ等の歪を改善する映像信号処理装置を実現する。

構成
映像入力部101から入力されるディジタル映像信号は、映像符号化部102とインタレース選択/符号化部103に入力される。映像符号化部102では、入力される映像信号を記録に適したフォーマットに符号化する。インタレース選択/符号化部103では、入力される映像信号のフレーム内の2つのフィールドがインタレース信号であるか、ノン・インタレース信号であるかが選択される。選択された情報は符号化されて多重化部104で映像符号化部102から出力される符号化された映像データと多重化される。多重化されたデータは、記録符号化部105で磁気記録に適した信号に符号化されて磁気テープ106に記録される。
特許請求の範囲
【請求項1】入力映像信号の各フレーム内の2つのフィールド間の対応する水平ラインがノンインターレースの関係にある場合にはインターレースフラグをノンインタレースであることを示す値に設定し、前記フレーム内のフィールド間の対応する水平ラインがインタレースの関係にある場合には前記インタレースフラグをインタレースであることを示す値に設定し、前記インタレースフラグを対応するフレームの映像情報と共に伝送または記録することを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項2】入力される映像タイプ情報からフレーム内の2つのフィールドが1フレーム単位の1枚の静止画情報であると判断する場合にはインタレースを選択し、前記フレーム内の2つのフィールドが1フィールド単位の同じ静止画情報が2枚で構成されていると判断する場合にはノンインタレースを選択することを特徴とする請求項1記載の映像信号処理方法。
【請求項3】記録された映像情報を再生して再び記録または伝送する際に、再生状態入力に従って前記再生状態がフィールド単位のスローまたはスチル再生である場合にはノンインタレースを選択することを特徴とする請求項1記載の映像信号処理方法。
【請求項4】入力映像信号の各フレーム内の2つのフィールド間の対応する水平ラインがノンインタレースの関係にある場合にはインターレースフラグをノンインタレースであることを示す値に設定し、前記フレーム内のフィールド間の対応する水平ラインがインタレースの関係にある場合には前記インタレースフラグをインタレースであることを示す値に設定するインタレースフラグ設定手段と、前記インタレースフラグを対応するフレームの映像情報に多重化する多重化手段と、前記多重化されたデータを伝送または記録する手段とを具備することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項5】インタレースフラグ設定手段は、入力される映像タイプ情報からフレーム内の2つのフィールドが1フレーム単位の1枚の静止画情報であると判断する場合にはインタレースを選択し、前記フレーム内の2つのフィールドが1フィールド単位の同じ静止画情報が2枚で構成されていると判断する場合にはノンインタレースを選択することを特徴とする請求項4記載の映像信号処理装置。
【請求項6】記録された映像情報を再生して再び記録または伝送する際に、インタレースフラグ設定手段は、再生状態入力に従って再生状態がフィールド単位のスローまたはスチル再生である場合にはノンインタレースを選択することを特徴とする請求項4記載の映像信号処理装置。
【請求項7】映像信号の各フレーム毎にインタレース信号であるかノンインタレース信号であるかを示すインターレースフラグを対応するフレームの映像情報と共に伝送または記録されたデータを受信または再生する装置であって、前記インタレースフラグからインタレース信号であるかノンインタレース信号であるかを復号するインタレースフラグ復号手段と、前記インタレースフラグ復号手段でインタレース信号と復号された場合には、前記フレーム内の一方のフィールドの画面上で隣接する2水平ラインの間に他方のフィールドの対応する水平ラインが位置するように出力するインタレース出力手段と、前記インタレースフラグ復号手段でノンインタレース信号と復号された場合には、前記フレーム内の2フィールドの対応する水平ラインが画面上で同一位置に位置するように出力するか、または前記フレーム内の一方のフィールドの画面上で隣接する2水平ラインの間に他方のフィールドの対応する水平ラインが位置するよう配置してからライン間フィルタによってインタレース化による妨害を除去して出力するノンインタレース出力手段とを具備することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項8】フィールド毎に入力される映像信号から連続する2つのフィールド毎にフレームを構成し、入力される映像タイプ情報から前記フレームがフレーム内の2つのフィールド間で静止していると判断する場合には静止画フラグを静止画であることを示す値に設定し、前記フレーム内の2つのフィールド間で動いていると判断する場合には前記静止画フラグを動画であることを示す値に設定し、前記静止画フラグを対応するフレームの映像情報と共に伝送または記録することを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項9】静止画フラグの値を少なくともnフレーム(ただし、nは2以上の整数)期間に渡って同じ値に設定することを特徴とする請求項8記載の映像信号処理方法。
【請求項10】nは3以上の整数であることを特徴とする請求項9記載の映像信号処理方法。
【請求項11】入力映像信号の各フレームが入力される映像タイプ情報からフレーム内の2つのフィールド間で静止していると判断する場合には静止画フラグを静止画であることを示す値に設定し、前記フレーム内の2つのフィールド間で動いている場合には前記静止画フラグを動画であることを示す値に設定する静止画フラグ設定手段と、前記静止画フラグを対応するフレームの映像情報に多重化する多重化手段と、前記多重化されたデータを伝送または記録する手段とを具備することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項12】静止画フラグ設定手段は、静止画フラグの値を少なくともnフレーム(ただし、nは2以上の整数)期間に渡って同じ値に設定することを特徴とする請求項11記載の映像信号処理装置。
【請求項13】nは3以上の整数であることを特徴とする請求項11記載の映像信号処理装置。
【請求項14】静止画映像信号を伝送または記録する際に、1フレームの静止画を連続するnフレーム(ただし、nは2以上の整数)期間以上繰り返してそれぞれフレーム単位で符号化し、前記nフレーム期間の最初のフレームに対するフレーム変化フラグの値を現フレームと前フレームが異なる静止画であることを示す値に設定し、前記nフレーム期間の第2フレーム以後のフレームに対する前記フレーム変化フラグの値を現フレームと前フレームが同一の静止画であることを示す値に設定し、前記フレーム変化フラグを対応するフレームの映像情報と共に伝送または記録することを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項15】記録された映像情報を再生して再び記録または伝送する際に、再生状態入力に従って再生状態がスローまたはスチル再生で、同一フレームをn回連続して繰り返し再生する場合に、前記nフレームの最初のフレームに対するフレーム変化フラグの値を現フレームと前フレームが異なるフレームのデータであることを表す値に設定し、前記nフレームの第2フレーム以後のフレームに対する前記フレーム変化フラグの値を現フレームと前フレームが同一のフレームのデータであることを表す値に設定することを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項16】静止画映像信号を伝送または記録する装置であって、1フレームの静止画を連続するnフレーム(ただし、nは2以上の整数)期間以上繰り返してそれぞれフレーム単位で符号化し、前記nフレーム期間の最初のフレームに対するフレーム変化フラグの値を現フレームと前フレームが異なる静止画であることを示す値に設定し、前記nフレーム期間の第2フレーム以後のフレームに対する前記フレーム変化フラグの値を現フレームと前フレームが同一の静止画であることを示す値に設定するフレーム変化フラグ設定手段と、前記フレーム変化フラグを対応するフレームの映像情報に多重化する多重化手段と、前記多重化されたデータを伝送または記録する手段とを具備することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項17】記録された映像情報を再生して再び記録または伝送する場合に、再生状態入力に従って再生状態がスローまたはスチル再生で、同一フレームをn回連続して繰り返し再生する場合に、前記nフレームの最初のフレームに対するフレーム変化フラグの値を現フレームと前フレームが異なるフレームのデータであることを表す値に設定し、前記nフレームの第2フレーム以後のフレームに対する前記フレーム変化フラグの値を現フレームと前フレームが同一のフレームのデータであることを表す値に設定するフレーム変化フラグ設定手段と、前記フレーム変化フラグを対応するフレームの映像情報に多重化する多重化手段と、前記多重化されたデータを伝送または記録する手段とを具備することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項18】あるフレームの映像信号をn回連続してnフレーム期間繰り返して伝送または記録する際に、現フレームが直前のフレームと同一のフレームのデータであるかどうかを示すフレーム変化フラグと同時に伝送または記録されたデータを再生する装置であって、再生時の誤りによって現フレームの一部のデータを隣接するフレームのデータで置換して修整する際に、前記フレーム変化フラグによって現フレームのデータと同一のフレームのデータである隣接するフレームを判定するフレーム変化フラグ判定手段と、前記フレーム変化フラグ判定手段で現フレームと同一のフレームと判定されたフレームのデータを用いて誤り修整を行う修整手段とを具備することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項19】あるフレームの映像信号をn回連続してnフレーム期間繰り返して伝送または記録する場合に、現フレームが直前のフレームと同一のフレームのデータであるかどうかを示すフレーム変化フラグと同時に伝送または記録する装置で伝送または記録されたデータを再生する装置であって、前記フレーム変化フラグを復号して、直前のフレームと現フレームが異なるフレームのデータであるかどうか判定するフレーム変化フラグ判定手段と、スチル再生時に静止画選択入力に従って現在再生中の静止画を引き続き再生する場合には、前記フレーム変化フラグ判定手段によって直前のフレームと現フレームが同じフレームであると判定されたフレームのデータを出力し、現在再生中の静止画の次以後の静止画を再生する場合には、前記フレーム変化フラグ判定手段によって直前のフレームと現フレームが異なるフレームであることを示しているフレーム以後のフレームのデータを出力するフレーム出力手段とを具備することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項20】映像信号のフレーム毎にインタレース信号であるかノンインタレース信号であるかを示すインターレースフラグと、前記2フィールド間が静止画であるかどうかを示す静止画フラグとを対応するフレームの映像情報と共に伝送または記録されたデータをスローまたはスチル再生する装置であって、前記インタレースフラグおよび静止画フラグを復号するフラグ復号手段と、前記フラグ復号手段によって現再生フレームがインタレース信号でかつ静止画であると復号された場合には、フレーム単位の静止画として再生を行う手段とを具備する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、映像信号を伝送または記録する装置、および記録した映像信号を再生する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在のTV信号は、フレーム単位(on a frame by frame basis)で伝送または記録されている。各フレームは2枚のフィールドで構成されている。さらに、フレーム内の一方のフィールドの水平ラインは、他方のフィールドの画面上で隣接する2つの水平ラインの間に位置する。このようなフィールド間の関係をインタレースと呼ぶのは周知の通りである。
【0003】このため、映像信号を記録または伝送する装置では、入力映像信号をインタレース信号(interlaced signal)として記録または伝送する。このような装置では、再生する際にもフレーム内の2フィールドをインタレース化して出力する。また動画像だけでなく、静止画像やスロー、スチル再生画像を記録または伝送する際にも、1フレーム単位で実行する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来の映像信号記録装置または再生装置には、以下に示すような課題があった。
(1)家庭用ビデオゲーム機等ではインタレースによるフィールド間のフリッカを防ぐために、フレーム内の2フィールドの対応する水平ラインが画面上で同一位置に設定されている。このようなフィールド間の関係をノンインタレース(non-interlace)と呼ぶ。しかしながらこのような映像信号を伝送または記録したデータを、インタレース化して出力するとフリッカが発生してしまう。(2)カメラ等によって静止画を記録する際に、1フィールドの静止画を1度メモリに蓄えてから複数フィールド期間に渡って伝送または記録する場合がある。このようなデータをインタレース化して出力すると、(1)と同様にフリッカが発生してしまう。
(3)記録されたTV信号をフィールド単位のスローまたはスチル再生を行った場合に、同一フィールドのデータが複数フィールド期間に渡って再生される。このようなスローまたはスチル再生信号を再び伝送または記録した場合に、インタレース化して出力すると(2)と同様にフリッカが発生してしまう。
(4)静止画と動画を混在して記録した場合には、再生する場合に静止画として出力するのか、動画として出力するのかが判断できない。またスロー、スチル再生時にフィールド単位のスチル画として再生すべきか、フレーム単位のスチル画として再生すべきかが判断できない。
(5)静止画を再生している場合で再生誤りが発生して誤り修整を実行する際に、隣接するフレームと相関が無い可能性があるため、フレーム間修整ができない。またはフレーム間修整によって大きな画質劣化を招く可能性がある。
(6)静止画を複数フレーム単位で記録した場合に、次の静止画がどのフレームから始まっているのかが判定できないため、静止画毎のコマ送りができない。
(7)スロー、スチル再生されたデータを記録または伝送したデータを再度再生する際に、記録されていたデータが通常再生のデータか、スロー、スチル再生のデータかが区別がつかなくなる。
【0005】本発明の目的は、上述のような従来の映像信号記録装置の課題を解決し、映像信号を記録または伝送および再生する際に、入力される映像信号の種類に従って最適な再生が可能である映像信号処理方法および映像信号処理装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明においては、映像信号処理装置は、入力映像信号がノンインターレース信号の場合にはインターレースフラグをノンインタレースを示す値に設定し、入力映像信号がインターレース信号の場合には前記インタレースフラグをインタレースを示す値に設定するインタレースフラグ設定手段と、前記インタレースフラグを対応するフレームの映像情報に多重化する多重化手段と、前記多重化されたデータを伝送または記録する手段を具備する。
【0007】また第2の発明においては、映像信号処理装置は、入力映像信号の各フレームの画像がフレーム内の2つのフィールド間で静止している場合には静止画フラグを静止画を示す値に設定し、前記フレーム内の2つのフィールド間で動いている場合には前記静止画フラグを動画を示す値に設定する静止画フラグ設定手段と、前記静止画フラグを対応するフレームの映像情報に多重化する多重化手段と、前記多重化されたデータを伝送または記録する手段を具備する。
【0008】さらに第3の発明においては、映像信号処理装置は、静止画映像信号を伝送または記録する映像信号記録装置は、1フレームの静止画を連続するnフレーム(nは2以上の整数)期間以上繰り返してそれぞれフレーム単位で符号化し、前記nフレーム期間の最初のフレームに対するフレーム変化フラグの値を現フレームと前フレームが異なる静止画であることを示す値に設定し、前記nフレーム期間の第2フレーム以後のフレームに対する前記フレーム変化フラグの値を現フレームと前フレームが同一の静止画であることを示す値に設定するフレーム変化フラグ設定手段と、前記フレーム変化フラグを対応するフレームの映像情報に多重化する多重化手段と、前記多重化されたデータを伝送または記録する手段を具備する。
【0009】
【作用】上記のような構成により、第1の発明では、入力される信号がインタレース信号かノンインタレース信号かを判断し、その情報を映像信号と同時に伝送する。これによって、家庭用ビデオゲーム機等を伝送または記録した際にも、再生側でインタレースで出力するかノンインタレースで出力するかを的確に選択できる。
【0010】さらに、カメラ等で静止画を入力する際に、1フィールドの静止画を1度メモリに蓄えてから複数フィールド期間に渡って伝送または記録するようなフィールド単位の静止画の場合には、ノンインタレース信号であると選択する。これによって、フィールド単位の静止画を伝送または記録した際にもノンインタレース化して出力できるため、フリッカの発生を防ぐことが可能になる。
【0011】さらに、記録されていた映像情報をフィールド単位でスローまたはスチル再生したデータを再び伝送または記録する際には、ノンインタレース信号であると選択する。これによって、フィールド単位のスローまたはスチル画を伝送または記録した際にもノンインタレース化して出力できるため、フリッカの発生を防ぐことが可能になる。
【0012】また上記のような構成により、第2の発明では、静止画フラグを映像データと共に伝送または記録する。このため、再生時にそのフレームが動画であるのか静止画であるのかが判別可能になる。したがって、静止画と判断した場合には、自動的にスローまたはスチル再生に切り替えることが可能になる。またスローまたはスチル再生の場合に、静止画時にはフレーム単位の再生を行い、動画時にはフィールド単位の再生を選択することが可能になる。特にインタレースでしかも静止画で記録されているデータは、フレーム単位のスチル再生をすることによって、より高精細な再生画質が達成できる。また動画の場合には、フィールド単位のスチル再生を選択することによって、再生時のフリッカやダンシングを防ぐことが可能になる。
【0013】さらに静止画を記録する際には、少なくとも3フレーム以上連続して静止画を記録することによって、再生誤り時の画質劣化を防ぐことが可能になる。特にVCRに記録する際には、静止画記録毎に記録が中断する。このため中断点での再生誤り確率が高くなるが、一連の静止画を連続して記録することによって、フレーム間の誤り修整が可能になる。
【0014】さらに上記のような構成によって、第3の発明では、フレームが変化する時点をフレーム変化フラグを用いて伝送または記録する。このため、再生時に静止画の変化点がフレーム変化フラグで判定できるため、静止画毎のコマ送りが簡単に実現できる。また、フレーム変化フラグによって、同一フレームの範囲が検出できるため、隣接するフレーム間でフレーム間修整を実行する際にも、同一静止画内で修整できるため、誤り修整による画質劣化を防ぐことができる。
【0015】さらに本発明では、スロー/スチル再生した場合に、再生しているフレームの変化をフレーム変化フラグを用いて伝送または記録する。これにより、再生側では、フレーム変化フラグによって入力されたデータが通常再生のデータであるのかスロー/スチル再生したデータであるのかを判別することが可能になる。
【0016】
【実施例】以下に本発明を、実施例を用いて説明する。
【0017】図1は本発明の映像信号処理装置の第1の実施例のブロック図である。図1において、100は映像入力部、101はA/D(アナログ−ディジタル)変換部、102は映像符号化部、103はインターレースフラグ設定部、104は多重化部、105は記録符号化部、106は磁気テープ、110は磁気ヘッドである。
【0018】映像入力部100から入力される映像信号は、A/D変換部101でディジタル信号に変換される。変換されたディジタル映像信号は、映像符号化部102とインタレースフラグ設定部103に入力される。映像符号化部102では、入力される映像信号を記録に適したフォーマットに符号化する。映像符号化の例としては、映像圧縮技術を用いた符号化を用いればよい。映像圧縮技術としては、入力されるディジタル映像信号を隣接する画素毎単位でブロック化して、直交変換を用いて圧縮する方法を用いればよい。このような映像符号化を用いることによって、入力されるディジタル映像信号のデータ量を大幅に削減することができる。
【0019】インタレースフラグ設定部103では、入力される映像信号のフレーム内の2つのフィールドがインタレース信号であるか、ノンインタレース信号であるかを検出してインタレースフラグの値を設定する。
【0020】上記インターレースフラグは、多重化部104で映像符号化部102から出力される映像データと多重化される。多重化されたデータは、記録符号化部105で誤り訂正符号化、変調符号化等を行って、磁気ヘッド110により磁気テープ106に記録される。
【0021】ここで、図2を用いて図1の多重化部104の具体例を説明する。図2は本発明をディジタルビデオカセットレコーダ(DVCR)に適用した例を表している。図2の(a)は、DVCRで磁気テープ上に連続的に配列記録される斜めトラックのうちの1トラックのデータを表している。1トラックのデータは、主にディジタル音声信号を記録する音声セクタと、主にディジタル映像信号を記録する映像セクタと、例えばトラックの両端付近に設けられインデックス情報等を記録する制御セクタから構成されている。映像セクタは図2の(b)のように、更に映像補助データと映像データで構成されている。映像補助データは映像データを再生する際に必要な制御データ、タイムコード等で構成されている。また、映像補助データの一部は、図2の(c)に示すように様々なフラグ情報が配置される。図2の例では、映像補助データ内に1ビットのインタレースフラグ、後述する1ビットの静止画フラグおよび1ビットのフレーム変化フラグが配置されている。このようにして、トラック毎に映像データと同時にフラグ情報を多重化して記録できる。図2の例では3種類のフラグを配置しているが、これらの内1つまたは2種類のフラグだけを多重化することも可能である。また、信頼度を向上するために、3種類のフラグを所定の間隔で複数回繰り返して記録してもよい。なお、1トラックのデータフォーマットは図2に示したものには限定されない。
【0022】このような構成によって、入力された映像信号がビデオゲーム機の出力のようにノンインタレース信号であった場合にも、その情報が再生時に判別可能になる。これによって、インタレース出力によって発生するフリッカ等の歪を防ぐことができる。
【0023】ここで、図3にインタレースフラグ設定部103の一例を示す。図3において、201はVブランキング波形検出部、202はメモリ、203は比較器、204はフラグ設定である。
【0024】映像入力部100から入力される映像信号は、Vブランキング波形検出部201に入力される。ここで、垂直ブランキング部の波形を抽出し、検出する。検出された波形情報はメモリ202に記憶される。また比較器203では、メモリ202から出力される前フィールドの検出された波形情報と、Vブランキング波形検出部201から出力される現フィールドの検出された波形情報を比較する。ここで、両フィールドの垂直ブランキング部の波形が異なる場合にはインタレース信号と判断する。フラグ設定部204では、比較器203の出力に応じてインタレース信号と判断した場合にインタレースフラグの値を「1」とし、ノンインタレース信号と判断した場合は「0」に設定して出力する。
【0025】図3の方法によって、ビデオゲーム機のようにフレーム内の2フィールドのVブランキング波形が同じ場合には、ノンインタレース信号であることを検出できる。また、本発明のインタレースフラグ設定方法は図3の方法以外の任意の方法を適用可能である。
【0026】以下、本発明の映像信号処理装置の第2の実施例を説明する。図4は第2の実施例の映像信号処理装置の実施例を示すブロック図である。図3において、301はカメラ入力部、302は静止画スイッチ、303はメモリ、102は映像符号化部、304はインターレースフラグ設定部、104は多重化部、105は記録符号化部、106は磁気テープ、110は磁気ヘッドである。
【0027】カメラ入力部301から入力される映像信号は、まずメモリ303に蓄積される。メモリ303は、ビデオカメラに付属する静止画スイッチ302から入力される静止画タイプ情報によって制御されて、その出力を映像符号化部102に入力する。この静止画スイッチ302は、撮影者が静止画を撮影する場合にフィールド単位の静止画として撮影するのか、フレーム単位の静止画として撮影するのかを選択するスイッチである。静止画タイプ情報は、カメラ入力部からの映像信号が動画か、フィールド単位の静止画か、フレーム単位の静止画かを示す情報である。フィールド単位の静止画はフレーム単位の静止画の2倍の枚数撮影することが可能である。これに対し、フレーム単位の静止画は、フィールド単位の静止画よりもより高精細な画質を再現できる。
【0028】ここで、メモリー303は、静止画がフィールド静止画である場合には、1フィールドの映像信号を複数フィールド期間に渡って映像符号化部102に出力する。また、静止画がフレーム静止画である場合には、1フレームの映像信号を複数フレーム期間に渡って映像符号化部102に出力する。さらに、映像信号が動画である場合には、1フィールドの映像信号を1フィールド期間だけ出力する。映像符号化部102では、入力される映像信号を圧縮符号化により記録に適したフォーマットに符号化する。
【0029】一方、静止画スイッチ入力部302から入力された情報は、インタレースフラグ設定部304に入力される。ここで、フィールド静止画である場合にはノンインタレースを選択してフラグ値を「0」にし、フレーム静止画や動画の場合にはインタレースを選択してフラグ値を「1」にする。
【0030】インタレースフラグは、多重化部104で映像符号化部102から出力される符号化された映像データと多重化される。多重化されたデータは、記録符号化部105にて、誤り訂正符号化や変調符号化により磁気記録に適した信号に変換されて、記録ヘッド110により磁気テープ106に記録される。
【0031】通常フィールド単位の静止画をインタレース出力すると、フィールド間で画像が上下に振動するダンシング現象が発生する。しかしながらこのような構成によって、入力映像信号がフィールド単位で同一のデータを繰り返されている場合には、再生側でノンインタレース出力することによってダンシングを防ぐことができる。また、本実施例の入力はビデオカメラに限らず、それ以外のあらゆる静止画を発生する機器を接続することが可能である。
【0032】以下、本発明の第3の実施例を説明する。図5は本発明の映像信号処理装置の第3の実施例を示すブロック図である。図5において、400は磁気テープ、120は再生ヘッド、401は再生処理部、402は再生状態出力部、102は映像符号化部、403はインターレースフラグ設定部、104は多重化部、105は記録符号化部、106は磁気テープ、110は磁気ヘッドである。
【0033】本実施例は、一度記録された映像データを再生装置で再生し、再び記録する場合の例である。まず再生装置内では、磁気テープ400に記録された映像データが再生ヘッド120、再生処理部401を介して再生されて出力される。同時に再生装置が通常再生であるか、スローあるいはスチル再生であるかという再生状態を示す情報が、再生状態出力部402から出力される。再生状態出力部402は、再生装置のテープ送り状態や再生処理部401の処理内容から再生状態を判断する。
【0034】このように、再生装置から出力される映像信号は映像符号化部102に入力される。映像符号化部102では、入力される映像信号を圧縮符号化により、記録に適したフォーマットに符号化する。
【0035】同時に、再生装置から出力された再生状態情報がインタレースフラグ設定部403に入力される。インタレースフラグ設定部403は、再生状態がフィールド・スローまたはフィールド・スチルである場合には、ノンインタレースを選択してインタレースフラグ値を「0」にし、それ以外ではインタレースを選択してインタレースフラグ値を「1」にする。
【0036】インタレースフラグは、多重化部104で映像符号化部102から出力される符号化された映像データと多重化される。
【0037】多重化されたデータは、記録符号化部105で誤り訂正符号化や変調符号化により磁気記録に適した信号に符号化され、磁気ヘッド110により磁気テープ106に記録される。
【0038】このような構成によって、入力された映像信号がフィールド・スローやフィールド・スチルのようにフィールド単位で同一のデータが繰り返されている場合にも、再生側でノン・インタレース出力することによってダンシング等の歪を防ぐことができる。また、再生装置から映像信号が符号化された状態でそのまま出力されている場合には、映像符号化部102における符号化処理をバイパスすることも可能である。
【0039】以下、本発明の第4の実施例について説明する。図6は本発明の映像信号処理装置の第4の実施例のブロック図である。図6において、106は磁気テープ、130は再生ヘッド、501は記録復号部、502はインタレース情報分離部、503はインタレースフラグ判断部、504は映像復号化部、505は出力方法選択部、506は映像出力部である。
【0040】この処理装置は、図1、図4または図5のような処理装置で記録された映像データを再生するものである。磁気テープ106から再生ヘッド130により再生された再生信号は、記録復号化部501で信号復調、検出、誤り訂正されてディジタルデータに復号される。復号されたデータは、インタレースフラグ分離部502で映像データとインタレースフラグとに分離される。分離された映像データは、映像復号化部504でフィールド毎の映像信号に復号されて、出力方法選択部505に入力される。
【0041】一方、インタレースフラグ判断部503では、インタレースフラグによって、記録されていた映像データがインタレース信号であったのか、ノン・インタレース信号であったのかを判断する。ここで、インタレース信号と判断された場合には、出力方法選択部505で映像信号をインタレース化して、映像出力部506に出力する。逆にノンインタレース信号と判断された場合には、出力方法選択部505で映像信号をノンインタレース化して、映像出力部506に出力する。
【0042】このような構成によって、常に記録時に入力された状態と同じ状態で再生が可能になるため、ダンシング、フリッカ等の歪の発生を抑えることが可能になる。また、ノンインタレースと復号された場合の出力方法は、これ以外にも様々な方法が適用可能である。
【0043】図7は図6に示した出力方法選択部505の一実施例のブロック図である。図7において、602は選択器、604はライン間フィルタ部である。
【0044】映像復号化部504から出力される復号された映像信号は、選択器602とライン間フィルタ604に入力される。ライン間フィルタ604では、入力された映像信号の隣接するライン間でフィルタ処理をし、フィールド間のライン位置がインタレースするように調整する。選択器602では、インタレースフラグ判断部503から出力される情報に従って、インタレース時には映像復号化部504から出力される映像データを、そのまま映像出力部506に出力する。一方、ノンインタレース時には、ライン間フィルタ部604でインタレース変換された映像データを映像出力部506に出力する。
【0045】図7の実施例では、ライン間フィルタを用いることによって、ノンインタレース信号もダンシンクを発生させずに、インタレース信号として出力することが可能になる。
【0046】以下、本発明の第5の実施例について説明する。図8は本発明の映像信号処理装置の第5の実施例を示すブロック図である。図8において、301はカメラ入力部、701は静止画ボタン、702はメモリ、102は映像符号化部、703は静止画フラグ設定部、104は多重化部、105は記録符号化部、106は磁気テープ、110は磁気ヘッドである。
【0047】カメラ入力部301から入力される映像信号は、まずメモリ702に入力される。静止画ボタン701はカメラに付属するボタンで、静止画を撮影する場合にボタンを押す。これにより、静止画ボタン701から、静止画撮影時には「0」、動画撮影時には「1」が、メモリ702と静止画フラグ設定部703に入力される。メモリ702では、静止画ボタン701から入力される映像タイプが動画である場合には、映像信号を1フレーム毎に入力に同期して映像符号化部102へ出力する。映像タイプが静止画である場合には、メモリに記憶されている1フレームの静止画を繰り返して、映像符号化部102に出力する。
【0048】映像符号化部102では、入力される映像信号を圧縮符号化により記録に適したフォーマットに符号化して、多重化部104に出力する。また静止画フラグ設定部703では、映像信号が静止画である場合に静止画フラグの値を「0」、動画である場合に静止画フラグの値を「1」に設定して、多重化部104に出力する。
【0049】映像符号化部102から出力される符号化された映像データと、静止画フラグ設定部703から出力される静止画フラグは、多重化部104で多重化されて、記録符号化部105にて誤り訂正符号化や変調符号化により磁気記録に適した信号に符号化され、記録ヘッド110により磁気テープ106に記録される。
【0050】このような構成によって、入力された映像信号が動画の場合には1フレーム毎にそのまま記録され、静止画の場合には繰り返し同じ静止画が記録される。また、動画と静止画のどちらを記録しているのかは、同時に伝送される静止画フラグによって再生側で検知可能である。また、静止画を繰り返す回数は任意に設定可能であり、1フレームのみの記録も可能である。
【0051】図9は静止画フラグ設定部703の一実施例のブロック図である。図9において、801はメモリ、802は比較器、803は映像タイプ選択部、804はフレーム数カウンタである。
【0052】静止画ボタン701から入力される映像タイプ情報は、まずメモリ801に入力される。メモリ801から出力される前フレームの映像タイプ情報と、静止画ボタン701から出力される現フレームの映像タイプ情報は、比較器802で比較される。ここで両者の映像タイプが異なる場合には、フレーム数カウンタ804のカウント値を0にリセットする。ただし、カウント値が2以上になるまではリセットを行わない。フレーム数カウンタ804は、フレーム毎にカウント・アップされるため、映像タイプが変化してからのフレーム数(n)−1をカウント値として出力する。映像タイプ選択部803では、フレーム数カウンタ804から入力されるカウント値が2未満である場合には、前フレームと同じ映像タイプを出力部805から出力し、カウント値が2以上である場合には、現入力の映像タイプをそのまま出力する。
【0053】このような処理によって、映像タイプが変化してから3フレーム以上経過していない場合には、映像タイプが変化できない。従って、静止画記録時には少なくとも連続して3フレーム以上静止画として記録することが可能になる。
【0054】図9のような構成による静止画フラグ設定によって、全く異なる静止画または動画が1フレーム毎に記録されることを禁止できる。一般に、VCRでフレーム毎に記録を中断すると、その中断ポイントの誤り率が大きくなる。特に静止画記録では、中断前と中断後の静止画が全く異なる場合が多いため、フレーム間での誤り修整が困難になる。このため、映像タイプの変化を制限することによって、安定した静止画記録、再生が可能になる。
【0055】以下、本発明の第6の実施例について説明する。図10は本発明の映像信号処理装置の第6の実施例のブロック図である。図10において、301はカメラ入力部、701は静止画ボタン、702はメモリ、102は映像符号化部、903はフレーム変化フラグ設定部、104は多重化部、105は記録符号化部、106は磁気テープ、110は磁気ヘッドである。
【0056】カメラ入力部301から入力されるディジタル映像信号は、まずメモリ702に入力される。また、静止画の切り替わりを示すフレーム変化時点は、静止画ボタン701の変化を検出して、メモリ702とフレーム変化フラグ設定部903に入力される。ここでは、静止画ボタン701を一度押すと特定のフレーム数静止画が記録され、もう一度押すと、前の静止画に続いて次の静止画が記録される。
【0057】メモリ702では、静止画ボタン701から入力される静止画の切り替わり時点(前フレームと現フレームが異なる静止画になる時点)で、メモリ出力を次のフレームの出力に切り替えて、映像符号化部102へ出力する。またフレーム変化時でない場合には、メモリ702に記録されている前出力フレームと同じフレームのデータを映像符号化部102に出力する。
【0058】映像符号化部102では、入力される映像信号を圧縮符号化により記録に適したフォーマットに符号化して多重化部104に出力する。またフレーム変化フラグ設定部903では、現フレームが前フレームと同じフレームのデータである場合(同一静止画である場合)にはフレーム変化フラグの値を「0」とし、現フレームが前フレームと異なるフレームのデータである場合(異なる静止画である場合)にはフレーム変化フラグの値を「1」にして、フレーム変化フラグを多重化部104に出力する。
【0059】映像符号化部102から入力される符号化された映像データと、フレーム変化フラグ設定部903から入力されるフレーム変化フラグは、多重化部104で多重化されて、記録符号化部105で磁気記録に適した信号に符号化され、記録ヘッド110により磁気テープ106に記録される。
【0060】このような構成によって、入力された静止画の切り替わる時点をフレーム変化フラグから検出することが可能になる。
【0061】以下、本発明の第7の実施例について説明する。図11は本発明の映像信号処理装置の第7の実施例のブロック図である。図11において、400は磁気テープ、130は再生ヘッド、401は再生処理部、402は再生状態出力部、102は映像符号化部、903はフレーム変化フラグ設定部、104は多重化部、105は記録符号化部、106は磁気テープ、110は磁気ヘッドである。
【0062】本実施例は、一度記録された映像データを再生装置で再生し、再び記録する場合を示した例である。まず再生装置内では、磁気テープ400に記録された映像データが、再生ヘッド120と再生処理部401を介して再生されて出力される。同時に再生装置が通常再生であるか、スロー、スチル再生であるかという再生状態を示す情報が、再生状態出力部402から出力される。再生状態出力部402は、再生装置のテープ送り状態や再生処理部401の処理内容から再生状態を判断する。ここで、スロー時のフレームの変化時点も検出される。
【0063】このように、再生装置から出力される映像信号は映像符号化部102に入力される。映像符号化部102では、入力される映像信号を圧縮符号化により記録に適したフォーマットに符号化する。また、再生状態出力部402から入力されるフレームの変化時点情報は、フレーム変化フラグ符号化部903に入力される。通常の動画再生では全フレームでフレームが変化する。また、スローあるいはスチル再生時には、複数フレーム毎に再生されるフレームが切り替わっていくため、現フレームが前フレームと異なる場合と同一である場合が存在する。フレーム変化フラグ設定部903では、現フレームが前フレームと同じフレームのデータである場合にはフレーム変化フラグを「0」とし、現フレームが前フレームと異なるフレームのデータである場合にはフレーム変化フラグ値を「1」として、フレーム変化フラグを多重化部104に出力する。
【0064】映像符号化部102から出力される符号化された映像データと、フレーム変化フラグ設定部903から出力されるフレーム変化フラグは、多重化部104で多重化されて、記録符号化部105で磁気記録に適した信号に符号化され、記録ヘッド110により磁気テープ106に記録される。
【0065】このような構成によって、入力された映像信号がスローまたはスチル再生されたデータである場合には、複数フレーム期間に渡って同一フレームが連続して記録されることになる。この状態はフレーム変化フラグから検出するできるため、通常再生とスローまたはスチル再生のどちらを記録したものかを判断することが可能になる。
【0066】以下、本発明の第8の実施例について説明する。図12は本発明の映像信号処理装置の第8の実施例のブロック図である。図12において、106は磁気テープ、120は再生ヘッド、501は記録復号化部、1101はフレーム変化フラグ分離部、1102はフレーム変化フラグ判断部、1103は誤り修整部、504は映像復号化部、506は映像出力部である。
【0067】ここでは、図10あるいは図11に示すような装置で記録された映像データを再生する再生装置について説明する。磁気テープ106から再生ヘッド120で再生された信号は、記録復号化部501でディジタル・データに復号される。復号されたデータは、フレーム変化フラグ分離部1101で映像データとフレーム変化フラグに分離される。分離された映像データは誤り修整部1103に入力される。また、分離されたフレーム変化フラグは、フレーム変化フラグ判断部1102で、現再生フレームが前フレームと同じフレームのデータであるかどうかが判断される。
【0068】誤り修整(error concealment)とは、再生誤りで欠落した映像データを、正常なデータで補間する操作である。一般に、静止画では前フレームと現フレームが同じデータであるため、欠落した映像データを前フレームの同じ位置の映像データで置き換えることによって、誤り修整ができる。ただし、前フレームと現フレームが異なる映像である場合には、このようなフレーム間の置き換えは利用できない。このため、フレーム内の欠落した映像データの周辺の映像データから補間すればよい。
【0069】ここで、現再生フレームが前フレームと同じである場合には、誤り修整部1103で前フレームのデータで置換して修整する。また、現再生フレームが前フレームと異なるフレームの場合には、前フレームのデータを用いた修整は行わず、フレーム内の欠落した映像データの周辺の映像データから補間する方法による修整を行う。
【0070】誤り修整部1103で誤り修整処理を実行されたデータは、映像復号化部504で映像信号に復号されて、映像出力部506から出力される。
【0071】このように、フレーム変化フラグを用いて現フレームと同一のフレームからなるフレームのデータのみを用いて誤り修整を行うことによって、誤り修整による歪を大幅に削減することが可能になる。また静止画を記録する場合には、必ず複数フレームに渡って同一の静止画を記録しておくことによって、同一静止画間で修整できる可能性が高くなる。もちろん、同じ静止画に対するフレームのデータによる修整が困難である場合には、異なる静止画に対するフレームのデータを用いて修整することも可能である。
【0072】また図12の実施例では、誤り修整の後で映像信号を復号しているが、映像信号を復号してから誤り修整を実行してもよい。
【0073】以下、本発明の第9の実施例について説明する。図13は本発明の映像信号処理装置の第9の実施例を示すブロック図である。図13において、106は磁気テープ、130は再生ヘッド、501はフレーム変化フラグ分離部、1201はテープ送り制御部、1102はフレーム変化フラグ判断部、1202はメモリ、504は映像復号化部、506は映像出力部、1203は静止画切り換えスイッチである。
【0074】この装置は、図10あるいは図11示すような装置で記録された映像データを再生するものである。磁気テープ106から再生ヘッド120により再生された信号は、記録復号化部501でディジタル・データに復号される。復号されたデータは、フレーム変化フラグ分離部1101で映像データとフレーム変化フラグに分離される。分離された映像データはメモリ1202に入力される。また、分離されたフレーム変化フラグは、フレーム変化フラグ判断部1102で、現再生フレームが前フレームと同じフレームのデータであるかどうかが判断される。
【0075】また、使用者が切り換える静止画切り換えスイッチ1203から出力される指示によって、現静止画の再生を続けるか、次の静止画を再生するかが決定される。ここで、現静止画の再生を続ける場合には、メモリ1202に記憶された現フレームのデータが繰り返し、映像復号部504に出力される。また、次の静止画を再生する場合には、テープ送り制御部1201によりテープ送りを制御して、次の静止画のデータが再生できる場所までテープを移動させる。次の静止画のデータが再生できるかどうかは、フレーム変化フラグ判断部1102で判断する。すなわち、フレーム変化フラグ判断部1102の判断結果で、現フレームが前フレームと異なると判断されるポイントが次の静止画の先頭フレームである。従って、テープ送り制御部1201は、静止画切り替えスイッチ1203およびフレーム変化フラグ判断部1102の出力に応じてテープ送りを制御する。
【0076】このようにして、再生された次の静止画のデータはメモリ1202を介して映像復号部504へ出力される。映像復号部504で、入力されたデータを1フレーム毎に映像信号に復号し、映像出力部506へ出力する。
【0077】このように、図13の実施例では、フレーム変化フラグを用いて静止画のコマ送りが可能になる。また本実施例は動画のコマ送りにも対応可能であり、実際の制御は上記の方法以外も適用可能である。更にメモリを映像復号の後ろに設定することも可能である。
【0078】以下、本発明のだい10の実施例について説明する。図14は本発明の映像信号処理装置の第10の実施例を示すブロック図である。図14において、106は磁気テープ、130は再生ヘッド、501は記録復号化部、1301はインターレース、静止画フラグ分離部、1304はスロースイッチ、1302はインタレース、静止画フラグ判断部、504は映像復号化部、1303出力方法選択部、506は映像出力部である。
【0079】本装置では図2に示したような、上述の複数種類のフラグを同時に多重化することも可能である。ここでは、インタレースフラグと静止画フラグを同時に多重化して記録されたデータに対する再生装置について説明する。磁気テープ106から再生ヘッド120により再生された信号は、記録復号化部501でディジタル・データに復号される。復号されたデータはインタレース、静止画フラグ分離部1301で映像データとインタレースフラグおよび静止画フラグに分離される。分離された映像データは映像復号化部504でフィールド毎の映像信号に復号されて出力方法選択部1303に入力される。
【0080】一方、インタレース&静止画フラグ判断部1302では、インタレースフラグおよび静止画フラグによって、記録されていた映像データがインタレース信号でかつ静止画であったのかどうかを判断する。同時にスロースイッチ1304では、使用者によって通常再生かスローまたはスチル再生が選択されて入力される。
【0081】ここで、インタレース信号でかつ静止画であると判断された場合には、スローまたはスチル再生時には出力方法選択部1303で映像信号をインタレース化して映像出力部506に出力する。逆にノンインタレース信号または動画と判断された場合には、スローまたはスチル再生時には出力方法選択部1303で映像信号をノンインタレース化して映像出力部506に出力する。出力方法選択部1303は、図7に示す構成を有し、選択器602がインタレース&静止画フラグ判断部1302の出力に応答するようにすればよい。
【0082】このような構成によって、フレーム単位の静止画(インタレース信号でかつ静止画)をスローまたはスチル再生時に自動的にフレーム単位の静止画として再生することが可能になる。従って、より高精細な画質再生が実現できる。
【0083】以上各実施例を用いて本発明を説明したが、本発明には映像符号化、多重化、記録符号化、記録復号化、映像復号化等は様々な方式を適用可能である。また本発明は、磁気テープへの記録以外にも磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等様々な記録メディアへの記録や無線、ケーブル等様々な伝送路を介する伝送への適用が可能である。さらに上記の実施例以外の構成も可能であり、上記の実施例を組み合わせた構成も可能である。また実施例で示した機能ブロックの一部はハードウェアまたはソフトウエアのいずれによる実現も可能である。
【0084】さらに実際の装置化に関しては、インタレースフラグを常にインタレースまたはノンインタレースのどちらか一方のみを選択するように固定することによって、より安価な装置を実現することも可能である。同様に静止画フラグ、フレーム変化フラグも常に固定値に設定することが可能である。また再生装置もこれらのフラグを無視して再生するように構成することも可能である。
【0085】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明の映像信号処理方法および映像信号処理装置では、入力される信号がインタレース信号かノン・インタレース信号かを判断し、その情報を映像信号と同時に伝送することによって、家庭用ビデオ・ゲーム機等を伝送または記録した際にも、再生側でインタレースで出力するかノン・インタレースで出力するかを的確に選択できる。これによって、画面上でフリッカを防ぐことが可能になる。
【0086】また、カメラ等で静止画を入力する際に、1フィールドの静止画を1度メモリに蓄えてから複数フィールド期間に渡って伝送または記録するようなフィールド単位の静止画の場合には、ノン・インタレース信号であると選択することによって、フィールド単位の静止画を伝送または記録した際にも、ノン・インタレース化して出力できるため、フリッカの発生を防ぐことが可能になる。
【0087】また、記録されていた映像情報をフィールド・スローまたはスチル再生したデータを再び伝送または記録する際には、ノン・インタレース信号であると選択することによって、フィールド単位のスローまたはスチル画を伝送または記録した際にも、ノン・インタレース化して出力できるため、フリッカの発生を防ぐことが可能になる。
【0088】また、本発明によれば、静止画フラグを用いることによって、再生時にそのフレームが動画であるのか静止画であるのかが判別可能になる。また静止画を記録する際には、最低でもnフレーム以上同一フレームのデータを繰り返して記録するため、再生時に誤りが発生してもフレーム間修整が可能になる。
【0089】また、本発明によれば、フレーム変化フラグを用いることによって、再生時に静止画の変わりめが判定できるため、静止画毎のコマ送りが簡単に実現できる。またフレーム変化フラグによって、同一フレームの範囲が検出できるため、隣接するフレーム間でフレーム間修整を実行する際にも、同一静止画内で修整できるため、誤り修整による画質劣化を防ぐことができる。
【0090】また、本発明によれば、フレーム変化フラグを用いることによって、再生側では入力されたデータが通常再生のデータであるのかスロー/スチル再生したデータであるのかを判別することが可能になる。
【0091】さらに、以上の各種フラグを組み合わせて利用すれば、様々な記録および再生状態を表現することが可能になる。
【0092】以上のように、本発明は簡単な方法で記録状態や再生状態が判断できるようになるため、その実用的効果は非常に大きいものがある。




 

 


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