JP2662968B2 - ビデオプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、テレビ画像等の動画像のハード・コピーを
作成するビデオプリンタに関する。

［従来の技術］ ビデオプリンタは、画面上の表示画像をそのまま紙に
印画するプリンタで、テレビ画像を手軽に写真のような
ハードコピーにすることができる。この種のプリンタで
は、印画すべき画像１コマ分のビデオ信号を入力し、そ
れをディジタル信号としてフレームメモリに取り込む。
このフレームメモリに蓄積された画像データをそのまま
全部読み出してそれを２次元走査によって物質像に変換
すれば、第１フィールドの画像と第２フィールドの画像
とが一緒になり、倍密度印画処理による１コマのハード
コピーが得られる。

静止画の場合はそのような印画処理でよいが、動画の
場合はフレームを構成する第１フィールドと第２フィー
ルドとの間で画像に動き（ブレ）があるので、それらを
１枚のプリントに一緒に印画したならば、ぼけのある低
画質のハードコピーが出来上がってしまう。

そこで、例えば第１フィールドを選択して第２フィー
ルドを捨て、補間法によって第１フィールドから疑似の
第２フィールドをつくり、それら２つのフィールドを印
画して１コマのハードコピーをつくるようにしている。
補間法としては、第１フィールドの各画素データを１水
平走査ラインずらして疑似第２フィールドの画素データ
とする方法や、第１フィールドの上下の２画素または左
右上下の４画素の平均値を疑似第２フィールドの画素デ
ータとする方法等がある。前者の方法は第１フィールド
の画像をそのまま二度印画することになるので、二度書
き法とも称される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、動画でも、その画像の中の全部が動いてい
るとは限らず、人物や車等の移動対（動画領域）と背景
の家や木等の静止体（静止画領域）とが混在しているも
のもある。しかし、従来は、動画であれば画像全体につ
いて無条件に補間を行うため、静止画領域のところで解
像度が低下するという問題があった。

また、特開昭62−207090号「ビデオプリンタ装置」に
は、一対のフィールドメモリから構成されるフレームメ
モリに動画像を記憶し、いずれか一方のフィールドメモ
リの出力画面を目で見て選択し、選択されたデータ間で
補間を行い、１フレーム分の印画像を得る構成の装置が
開示されている。しかしながら、このものは、より静止
画に近いフィールド画を目て見て選択し、選択されたデ
ータにフィールド内補間を施して印画する構成であり、
静止画に近いフィールド画の選択が主観に基づくもので
あるため、客観的な選択基準を確立することができず、
またフィールド内補間は、水平方向又は垂直方向に１画
素おきにデータ間相関を利用した補間データを生成して
行われるため、１枚の画像に含まれる動画部分はよい
が、静止画に近い部分では徒に画質を劣化させやすい等
の課題を抱えるものであった。

また、本発明の出願後に公開された特開昭63−102576
号「ビデオプリンタ」には、動画については片フィール
ドの画像信号を印画し、静止画については１フレームの
画像信号を印画するようにした装置が開示されている。
しかしながら、このものは、フィールド間で対応する画
素どうしの濃度差をとり、画素ごとの変化の有無を絶対
値コンパレータで検出し、変化のある画素数の総和をも
って動画と静止画を区別する構成であるため、せっかく
濃度差比較は小領域ごとに行いながらも、動画か静止画
かの判断が画面全体で行い、しかも画面全体で静止画処
理又は動画処理を行うために、静止画領域を多く含みな
がらも動画と判断された画像や、動画領域を多く含みな
がらも静止画と判断された画像については、どうしても
解像度の劣化が避けられない等の課題を抱えるものであ
った。

同様にまた、本発明の出願後に公開された特開昭64−
1549号「ビデオプリンタ」には、単一のフィールドメモ
リを用い、動画については１フィールドの画像データだ
けを印画して二重像を防止し、静止画についてはフィー
ルド間のオフセットサンプリングを行った画像データを
印画して画質を高めるようにした装置が開示されてい
る。しかしながら、このものは単一のフィールドメモリ
を用いて経済的に印画するものであり、従って解像度の
点ではフィールドメモリの記憶容量による制約を受けて
しまい、２つのフィールドメモリを用いて印画するプリ
ンタには劣るものであった。また、印画飛び越し走査の
一方のフィールドと他方のフィールドで画面の上下に隣
接する画素の輝度差を検出し、この輝度差が所定値以上
である画素数を計数し、この計数値が所定数以上である
場合に動画であるとして動画処理を行う構成であり、１
コマの画像全体で動画であるか静止画であるかを判別し
た後は、動画処理又は静止画処理の一方に処理に固定し
て印画してしまうため、例えば静止画領域を多く含みな
がらも動画と判断された画像や、動画領域を多く含みな
がらも静止画と判断された画像については、さらなる解
像度の劣化が避けられない等の課題を抱えるものであっ
た。

さらに、本発明の出願後に公開された特開平１−1148
3号「ビデオプリンタ」には、時系列的に次々と再生さ
れる動画の相関量を前後のフレームで比較しフレーム間
相関量として出力し、このフレーム間相関量を予め選定
された設定量と比較し、フレーム間相関量が設定量より
も小さい場合は、場面の変わり目であると判断し、その
後一定時間経過したとき或いは相関量が一定以上となっ
たときに、１フレーム分の画像信号の取り出して印画す
るようにした装置が開示されている。しかしながら、こ
のものは、ビデオ動画から場面の変わり目ごとにフレー
ムを取り出して印画するだけの装置であり、場面の変わ
り目でなくとも動画領域を多く含む場面の印画では、解
像度の劣化が避けられないといった課題を抱えるもので
あった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、静
止画領域の解像度の低下を招くことなく動画を印画する
ようにしたビデオプリンタを提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、飛び越し走査の
一方のフィールドの画素のデータを他方のフィールドの
隣接画素のデータと比較し、一方のフィールドに対する
他方のフィールドの画像の動きを検出し、動きの程度か
ら画素ごとに動画領域か静止画領域かを判定する動き判
定手段と、前記動き判定手段の判定結果を受け、前記一
方のフィールドの垂直方向に隣接する一対の画素を補間
する画素のデータとして、動画領域であれば前記一対の
画素又はその周辺の画素まで含めた複数の画素のデータ
の平均値を選択するとともに、静止画領域であれば前記
他方のフィールドの画素のデータを選択し、倍密度印画
処理に供するセレクト手段とを具備することを特徴とす
るものである。

［作用］ 本発明によれば、画像が動いているときは一方のフィ
ールドと他方のフィールドとの間で画像が一致せず両フ
ィールドの画素データに差が現れ、この差は動きの程度
に対応している。したがって、この差が基準値よりも大
きいときは動画領域と判定し、それよりも小さいときは
静止画領域と判定することができる。こうした動きの判
定結果に基づいて、一方のフィールドの垂直方向に隣接
する一対の画素を補間する画素のデータとして、動画領
域であれば前記一対の画素又はその周辺の画素まで含め
た複数の画素のデータの平均値を選択するとともに、静
止画領域であれば他方のフィールドの画素のデータを選
択し、倍密度印画処理に供することにより、静止体部分
も動体部分も共に画質の良好なハードコピーが得られ
る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第
１図は、本発明の一実施例によるビデオプリンタの重要
部分の構成を示す回路図、第２図は、画像の画素に対応
した画素データの配列を示す図、第３図は、実施例の動
作を説明するための各部のデータ・信号のタイミング図
である。

この実施例では、モード選択スイッチ32によりユーザ
は４つの印画モードの中のいずれか１つを選べるように
なっている。「モーション」は、動画領域と静止画領域
とが混在した動画を印画するときのモードである。「フ
ィールドＩ」、「フィールドII」は、画像の全体が動い
ているような動画を従来と同様な補間法で印画するとき
のモードで、前者では二度書き法、後者では上下補間法
をそれぞれ用いる。「フレーム」は、静止画を印画する
ときのモードである。スイッチ32は、選択されたモード
に対応した２ビットのモード選択信号MSを判定回路34に
与える。

印画時に入力端子10には、フレームメモリ（図示せ
ず）より第１フィールドの画素データと第２フィールド
の画素データとが１つずつ交互に与えられる。画素デー
タは、例えば８ビットのデータで、それと対応する画素
の色、輝度等についての情報をもっている。ラッチ回路
12〜20は縦続接続されており、各ラッチ回路はクロック
CLKが入る度毎に入力端子に受けている画素データをラ
ッチする。

動き判定手段 この実施例の動き判定手段は、ラッチ回路12〜16、加
算回路22、減算回路24、ラッチ回路30、判定回路34およ
びラッチ回路36で構成される。

加算回路22は、ラッチ回路12からの画素データとラッ
チ回路16からの画素データとを入力する。これらの画素
データは、同じフィールドに属する２つの連続する画素
データである。加算回路22は、それらの画素データを加
算し、その和に1/2を乗じた値、すなわち両画素データ
の平均値を演算し、この平均値を減算回路24の一方の入
力端子に与える。減算回路24の他方の入力端子にはラッ
チ回路14からの画素データが与えられる。この画素デー
タは加算回路22に入力されている同じフィールド（例え
ば、第１フィールド）の連続する２つの画素データに挟
まれた異なるフィールド（例えば、第２フィールド）の
画素データである。減算回路24は、この画素データを加
算回路22の出力データから減算する。その結果得られる
減算値は、連続する３つの画素の領域について第１フィ
ールドの画素データと第２フィールドの画素データとの
差で、この領域内で画像の動きが大きいほど大きな値と
なり、反対に画像の動きが小さいほど小さな値となる。
しかしてこの減算値は、画素３個分の小領域についての
画像の動きを示す動き検出データMVとして、ラッチ回路
30に一旦ラッチされ、そこから判定回路34に与えられ
る。

判定回路34は、「モーション」モードにおいては、ラ
ッチ回路30からの動き検出データMVを基準値と比較し、
前者が後者よりも小さいときは“1"、その反対のときは
“0"となるような動き判定信号DEを出力する。すなわ
ち、ラッチ回路12〜16にラッチされている３つの画素デ
ータに対応した３つの画素からなる小領域について、画
像の動きが基準値よりも小さいときは動きがないか動き
の少ない静止画領域と判定し（DE＝“1"）、画像の動き
が基準値を越えるときは動画領域と判定する（DE＝
“0"）。判定回路34は、各クロックCLK毎に判定出力DE
を出力するのではなく、一定の信号“1"と交互に出力す
る。

判定回路34は、他のモードにおいては、動き検出デー
タに関係なく一定の信号を出力する。すなわち、「フレ
ーム」モードにおいては一定の信号“1"を連続的に出力
する。「フィールドＩ」モードにおいては一定の信号
“1"を連続的に出力する。「フィールドII」モードにお
いては一定の信号“1"と“0"を交互に出力する。

判定回路34の出力信号はいったんラッチ回路36にラッ
チされ、切替制御信号としてセレクタ回路28に与えられ
る。

セレクト手段 この実施例のセレクト手段は、ラッチ回路16〜20、加
算回路26およびセレクタ回路28で構成される。

加算回路26は、ラッチ回路16からの画素データとラッ
チ回路20からの画素データとを入力する。これらの画素
データは、同じフィールドに属する２つの連続する画素
データである。加算回路26は、それらの画素データを加
算し、その和に1/2を乗じた値、すなわち両画素データ
の平均値を演算し、この平均値をセレクタ回路28の一方
の入力端子αに与える。この平均値は補間用の画素デー
タとして用いられる。セレクタ回路28の他方の入力端子
βには、ラッチ回路18からの画素データが与えられる。

セレクタ回路28は、上述した動き判定手段からの切替
制御信号に応答し、両入力α，βのいずれか１つを選択
してラッチ回路38に出力する。ラッチ回路38の出力端子
は端子40を介して後段のプロセス回路（図示せず）の入
力端子に接続され、プロセス回路の出力端子はプリント
ヘッドに接続される。

上述したように、「モーション」モードにおいて、切
替制御信号は動き判定信号DEと一定の信号“1"とが交互
に現れるものである。したがって、一定の信号“1"が与
えられたときは無条件で入力β、つまりラッチ回路18か
らの画素データが選択される。しかし、次のクロックCL
Kで動き判定信号DEが与えられると、それが“0"のとき
（動画領域のとき）は入力α、つまり加算回路26からの
補間データが選択され、それが“1"のとき（静止画領域
のとき）は入力β（ラッチ回路18からの画素データ）が
選択される。この場合、補間データが選択されたとき
は、補間データが印画用のデータとして使われることに
より動画用の印画処理が行われる。補間データが選択さ
れずにラッチ回路18からの画素データが選択されたとき
は、静止画用の印画処理が行われる。

動作 次に、第２図および第３図につきこの実施例の動作を
説明する。第２図は、画像の画素に対応した画素データ
の配列状態を示す。インタレース方式にしたがって第１
フィールドの画素データと第２フィールドの画素データ
とが垂直方向に交互に並ぶ。フレームメモリより、垂直
方向に１ラインずつ読み出されることにより、A,a,B,b,
C,c‥‥というように第１フィールドの画素データと第
２フィールドの画素データとが１つずつ交互に送られて
くる。

第３図は、第１図の各部のデータ、信号のタイミング
図である。クロックCLKが立ち上がる度毎に、各画素デ
ータA,a,B,b‥は次段のラッチ回路に転送される。しか
して、３つ目のクロックCLK3の立上がりで第１フィール
ドの画素データA,Bがそれぞれラッチ回路16,12にラッチ
されるとともに第２フィールドの画素データａがラッチ
回路14にラッチされた時、加算回路22よりＡとＢの平均
値（Ａ＋Ｂ）/2が得られ、減算回路24より減算値（Ａ＋
Ｂ）/2−ａが得られる。次のクロックCLK4で、この減算
値はラッチ回路30にラッチされ、動き検出データMVとし
て判定回路34に入力される。

この動き検出データMVは、３つの画素データA,a,Bに
対応する３つの画素からなる小領域についての画像の動
きの程度を示す。しかして、「モーション」モードにお
いて、MVの値が基準値よりも小さければ静止画領域との
判定を示す“1"の論理レベルとなり、MVの値が基準値と
等しいかそれを越えるときは動画領域との判定を示す
“0"の論理レベルとなるような動き判定信号DEが判定回
路34より得られる。この信号DEは次のクロックCLK5の立
上がりでラッチ回路36にラッチされる。

一方、クロックCLK5の立上がりで第１フィールドの画
素データA,Bはそれぞれラッチ回路20,16にラッチされ、
加算回路26よりそれらの平均値（Ａ＋Ｂ）/2が補間デー
タとしてセレクタ回路28の入力端子αに与えられる。ま
た第２フィールドの画素データａはラッチ回路18にラッ
チされ、セレクタ回路28の入力端子βに与えられる。し
たがって、DE＝“1"のときは第２フィールドの画素デー
タａが選択されて静止画用の印画処理が、DE＝“0"のと
きは補間データ（Ａ＋Ｂ）/2が選択されて動画用の印画
処理が、小領域（A,a,B）に対して行われる。

このようにして、「モーション」モードでは、第１フ
ィールドの連続する２つの画素とその間に挟まれた第２
フィールドの１つの画素とからなる３つの画素の各小領
域に対して、動き判定結果にしたがい、動きがないか、
あっても基準より小さいときは静止画処理が行われ、動
きが基準よりも大きいときは動画処理が行われる。した
がって、動画領域の画質も静止画領域の画質も共に優れ
た動画の１コマがプリントされることとなる。

このように、上記のビデオプリンタによれば、動体と
静止体とが混在している動画の各小領域として第１フィ
ールドと第２フィールドとを画面上で重ねたときの垂直
方向の隣接画素に着目し、これらの画素のデータの相関
関係すなわち第１フィールドを基準にした第２フィール
ドの画像の動きの有無に基づき、画素ごとに動画領域か
静止画領域かを判定し、その判定結果に基づいて動画領
域であれば動画用の印画処理を行い、静止画領域であれ
ば静止画用の印画処理を行うというように、小領域ごと
に最適の印画処理を選択することができる。これによ
り、静止体部分の解像度を低下させることなく動画の画
質を補正した印画が可能であり、従って動画か静止画か
の判断は画面全体で行い、画面全体で静止画処理又は動
画処理を行う従来装置のように、静止画領域を多く含み
ながらも動画と判断された画像や動画領域を多く含みな
がらも静止画と判断された画像について、画面全体で一
律に同じ印画処理を踏襲する結果、解像度の劣化が避け
られないといったことはなく、１枚の画像を小領域ごと
に最適な補間法をもって良好に印画処理することができ
る。

なお、第２図（Ｋ）は「フレーム」モードのときのラ
ッチ回路38の出力である。この場合は、モード切替スイ
ッチ32からのモード切替信号MSの所定の値にしたがって
判定回路34は“1"の切替制御信号を出力する。したがっ
て、セレクタ回路28はラッチ回路18からの画素データだ
けを選択することにより、第１のフィールドの画素デー
タと第２フィールドの画素データとが１つずつ交互に印
画データとして選択される。これにより静止画処理が行
われる。

第２図（Ｌ）は「フィールドＩ」モードのときでこの
場合も判定回路34は“1"の切替制御信号だけを出力する
が、ラッチ回路38にはクロックCLKが２周期に１つの割
合で与えられることにより、ラッチ回路38からは第１フ
ィールドの画素データ（A,B,C,‥）がクロックCLKの２
周期分ずつ順次出力される。この結果、第２フィールド
は第１フィールドでそっくり置き代えられ二度書きの補
間法による動画処理が行われる。

第２図（Ｍ）は、「フィールドII」モードのときであ
る。この場合、クロックCLKの各立ち上がりで“1",“0"
に交互に変化する切替制御信号に応じて、セレクタ回路
28が入力β，αを交互に切り替えることにより、第１フ
ィールドの画素データ（A,B,C,‥）と補間データ（（Ａ
＋Ｂ）/2,（Ｂ＋Ｃ）/2,（Ｃ＋Ｄ）/2,‥）とが交互に
出力され。その結果、第２フィールドの各画素データは
補間データ、つまり上下の第１のフィールドの画素デー
タの平均値で置き換えられたことになり、上下補間法に
よる動画処理が行われる。

この実施例では、第１フィールドを基準として第２フ
ィールドを補間するようにしたが、そのような両フィー
ルドの関係を反対にすることも可能である。また、デー
タ補間は、第１フィールドの上下の２画素の平均値に限
らず、左右上下の４画素の平均値を用いて行うことも可
能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、飛び越し走査
の一方のフィールドの画素のデータを他方のフィールド
の隣接画素のデータと比較し、一方のフィールドに対す
る他方のフィールドの画像の動きを検出し、動きの程度
から画素ごとに動画領域か静止画領域かを判定し、一方
のフィールドの垂直方向に隣接する一対の画素を補間す
る画素データとして、動画領域であれば前記一対の画素
又はその周辺の画素まで含めた複数の画素のデータの平
均値を選択するとともに、静止画領域であれば他方のフ
ィールドの画素のデータを選択して倍密度印画処理に供
するようにしたから、動体と静止体とが混在している動
画の各小領域として一方のフィールドと他方のフィール
ドとを画面上で重ねたときの垂直方向の隣接画素に着目
し、これらの画素のデータの相関関係すなわち一方のフ
ィールドを基準にした偶数フィールドの画像の動きの有
無に基づき、画素ごとに動画領域か静止画領域かを判定
し、その判定結果に基づいて動画領域であれば動画用の
印画処理を行い、静止画領域であれば静止画用の印画処
理を行うというように、小領域ごとに最適の印画処理を
選択することができ、これにより静止体部分の解像度を
低下させることなく動画の画質を補正した印画が可能で
あり、従って動画か静止画かの判断は画面全体で行い、
画面全体で静止画処理又は動画処理を行う従来装置のよ
うに、静止画領域を多く含みながらも動画と判断された
画像や動画領域を多く含みながらも静止画と判断された
画像について、画面全体で一律に同じ印画処理を踏襲す
る結果、解像度の劣化が避けられないといったことはな
く、１枚の画像を小領域ごとに最適な補間法をもって良
好に印画処理することができる等の優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例によるビデオプリンタの重
要部分の構成を示す回路図、第２図は、画像の画素に対
応した画素データの配列を示す図、第３図は、実施例の
動作を説明するための各部のデータ・信号のタイミング
図である。 図面において、 12〜20……ラッチ回路 22,26……加算回路 24……減算回路 28……セレクタ回路 30,36,38……ラッチ回路 32……モード切替スイッチ 34……判定回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】飛び越し走査の一方のフィールドの画素の
   データを他方のフィールドの隣接画素のデータと比較
   し、一方のフィールドに対する他方のフィールドの画像
   の動きを検出し、動きの程度から画素ごとに動画領域か
   静止画領域かを判定する動き判定手段と、前記動き判定
   手段の判定結果を受け、前記一方のフィールドの垂直方
   向に隣接する一対の画素を補間する画素のデータとし
   て、動画領域であれば前記一対の画素又はその周辺の画
   素まで含めた複数の画素のデータの平均値を選択すると
   ともに、静止画領域であれば前記他方のフィールドの画
   素のデータを選択し、倍密度印画処理に供するセレクト
   手段とを具備することを特徴とするビデオプリンタ。