JP2962220B2 - 映像信号再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は映像信号再生装置に
係り、特に磁気テープや光磁気ディスクなどの記録媒体
の既記録映像信号を再生してスローモーション再生映像
信号を得る映像信号再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録媒体の既記録映像信号を再生する映
像信号再生装置には、従来より記録された映像信号の画
像の動きを記録時よりもゆっくりと表示させるスローモ
ーション再生を行うことができる装置があることは周知
の通りである。この映像信号再生装置として、回転ヘッ
ドにより磁気テープ上に映像信号を記録しこれを再生す
る磁気記録再生装置（ＶＴＲ）では、上記のスローモー
ション再生時には、磁気テープの走行速度を記録時より
も遅くして、あるトラックを指定回数だけ繰り返し再生
して次のトラックの指定回数の繰り返し再生に進むこと
を繰り返すことにより、スローモーション再生映像信号
を得ている。

【０００３】また、映像信号を光磁気ディスクに記録し
これを再生する光磁気ファイル等のディスク記録再生装
置においては、記録時と同一回転数で回転する光磁気デ
ィスク等のディスクの記録トラックを指定回数だけ繰り
返し再生して次のトラックの指定回数の繰り返し再生に
進むことを繰り返すようにヘッドの移送制御を行うこと
により、スローモーション再生映像信号を得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のスロ
ーモーション再生時にはスローモーションの倍速比によ
っては奇数若しくは偶数フィールドしか再生されないと
きがあり、同一フィールドの画像を繰り返し再生するこ
とがある。このような場合、１つのフィールドの映像情
報からスローモーション再生時の映像を補間すると、奥
行き方向（時間軸方向）の質感が減少する。また、スロ
ーモーション再生映像信号を表示する表示装置がインタ
ーレース走査により画像表示しているため、スロー再生
画像が画面上下方向に振動して見え（ぶれが生じ）、画
像品質が劣化する。

【０００５】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
動きの滑らかな、しかも上下ぶれのない奥行方向の質感
のあるスロー再生画像を得ることができる映像信号再生
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の点に鑑み
なされたもので、カスケード接続された、それぞれ１フ
ィールド又はその整数倍のフィールドの映像データを記
憶する複数のメモリと、所望のスローモーション再生速
度比に応じた値の係数を所定のシーケンスで出力する係
数発生手段と、複数のメモリの記憶映像データをそれぞ
れ所望のスローモーション再生速度比に応じて繰り返し
出力すると共に、所望のスローモーション再生速度比に
応じて記憶映像データを更新するメモリ制御手段と、複
数のメモリに対応して複数設けられ、複数のメモリの各
読み出し映像データの少なくとも色信号の処理を行うく
し形フィルタ回路と、複数のメモリの各読み出し映像デ
ータと基準同期信号に基づいてカラーフィールドを判定
し、その判定結果に基づいてくし形フィルタ回路におい
て色信号の位相合わせを行わせるカラーフィールド判定
回路と、複数のくし形フィルタ回路から読み出された複
数の映像データに対して、別々に係数発生手段からの係
数を乗算した後それらを合成して、スローモーション再
生映像データを出力するミキサー回路とを有する構成と
したものである。

【０００７】 これにより、ミキサー回路において前記
複数のメモリから読み出された映像データに対して行う
係数との乗算により、所望のスローモーション再生速度
比に最適な補間処理を行わせることができ、また、カラ
ーフィールドの判定によりくし形フィルタ回路において
色信号の位相合わせができる。

【０００８】また、本発明の係数発生手段は、ミキサー
回路から出力される合成映像データを構成する複数のメ
モリから読み出された映像データのうち、次に再生され
るべき映像データの割合が徐々に多くなっていくような
値の変化をする係数を発生することを特徴とする。これ
により、補間ポイント毎に係数の値が異なり、奥行方向
のデータ欠落を補うことができる。

【０００９】

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００１１】図１は本発明になる映像信号再生装置の一
実施の形態のブロック図を示す。同図において、この映
像信号再生装置は、カスケード接続された第１のメモリ
１及び第２のメモリ２と、これらのメモリ１及び２の読
み出し出力側にそれぞれ対応して設けられ、それぞれ特
性可変の第１のくし形フィルタ回路３及び第２のくし形
フィルタ回路４と、これらのくし形フィルタ回路３及び
４の出力信号を、スローモーション再生速度比に応じて
与えられる係数と乗算後加算するミキサー回路５と、外
部より基準同期信号が入力されるカラーフィールド判定
回路６と、システムバス９を介してスローモーション再
生速度データが入力され、それに基づいてメモリ１及び
２を制御すると共にアドレス信号を出力する制御回路７
と、ミキサー回路５へ係数を供給する係数器８より構成
されている。

【００１２】第１及び第２のメモリ１及び２は入力され
たスロー再生画像データの１フィールド分を記憶する。
第１及び第２のくし形フィルタ回路３及び４は、それぞ
れＹ／Ｃ分離用のくし形フィルタと、分離された色信号
データに対してカラーフィールドに応じた処理（例えば
位相反転やフィールド補間など）を施す処理回路と、こ
の処理回路の出力色信号データと前記Ｙ／Ｃ分離用くし
形フィルタにより分離された輝度信号データとを再び合
成して出力する合成回路とからなる構成である。

【００１３】ミキサー回路５は係数器８から係数が入力
されると共に、くし形フィルタ回路３及び４の出力デー
タとが入力される乗算器５１及び５２と、これら乗算器
５１及び５２の両出力信号を加算して出力データとして
出力する加算器５３とからなる。係数回路８は制御回路
７より入力されるスロー再生速度比に応じたアドレスに
基づき、スロー再生速度比に応じて予め記憶している所
定のシーケンスで変化する値の係数を発生し、これを乗
算器５１及び５２へそれぞれ出力する回路で、例えばリ
ード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）などにより構成されて
いる。

【００１４】また、カラーフィールド判定回路６は外部
から入力される基準同期信号により入力映像データのカ
ラーフィールドを判定する。ＮＴＳＣ方式映像信号の場
合、周知のように、色信号の位相は１フィールドで９０
°遅れ、４フィールドで一巡するようになっているた
め、フィールド補間などのためには入力されている色信
号データが上記の４フィールドの位相のどの位相、すな
わち、４フィールドで一巡するカラーフィールドのどの
カラーフィールドであるかを判別し、出力するフィール
ドに応じた色信号処理（色反転など）を行う必要があ
る。このために、カラーフィールド判定回路６が設けら
れている。

【００１５】次に、この実施の形態の動作について説明
する。例えば、記録媒体に記録されたＮＴＳＣ方式映像
信号を任意のスローモーション再生速度比で再生して得
られた再生映像信号を、コンポジット信号の形態でディ
ジタル信号化して得られた入力映像データは、第１のメ
モリ１に供給されて書き込まれる。

【００１６】第１のメモリ１に書き込まれた映像データ
は、第２のメモリ２に供給されて書き込まれると共に、
第１のくし形フィルタ回路３に供給される。第２のメモ
リ２に書き込まれた映像データは、第２のくし形フィル
タ回路４に供給される。また、第１のメモリ１と第２の
メモリ２にそれぞれ蓄積されている映像データは、それ
ぞれ基準同期信号と共にカラーフィールド判定回路６に
供給され、それぞれのカラーフィールドが判定される。

【００１７】カラーフィールド判定回路６により得られ
た判定結果は、制御信号としてくし形フィルタ回路３及
び４にそれぞれ供給される。くし形フィルタ回路３及び
４はそれぞれメモリ１及び２から入力された異なるフィ
ールドの映像データを、内部のＹ／Ｃ分離用くし形フィ
ルタによりＹ／Ｃ分離した後、色信号データについては
前記カラーフィールド判定結果に基づいて内部の処理回
路で互いのカラー位相合わせを行った後、分離した入力
映像データ中の輝度信号データと内部の合成回路で再び
合成してミキサー回路５へ出力する。

【００１８】一方、現在のスローモーション再生速度比
を示すスローモーション再生速度データがシステムバス
９を介して図示しない上位装置から制御回路７に入力さ
れる。制御回路７はこの入力データから現在のスローモ
ーション再生速度比を識別し、それに応じて制御信号を
生成してメモリ１及び２の書き込み／読み出し動作を制
御すると共に、各系統の合成比を出力させるためのアド
レスを生成して係数器８へ供給する。係数器８はこの入
力アドレスが示す現在のスローモーション再生速度比の
映像データに対し、補間ポイントで最適になるように予
め計算された係数をフィールド単位で切り換えて発生
し、これをミキサー回路５内の乗算器５１及び５２へそ
れぞれ供給する。

【００１９】乗算器５１及び５２はそれぞれ上記の係数
と、くし形フィルタ回路３及び４から入力された映像デ
ータとの乗算を行い、フィールド単位で入力係数により
重み付けされた映像データを加算回路５３へ供給する。
加算回路５３はこれら乗算器５１及び５２の出力乗算結
果を加算合成して、同一フィールドの映像データとして
出力する。なお、通常再生時には、くし形フィルタ３の
出力映像データが、ミキサー回路５で加算合成されるこ
となく、そのまま出力される（すなわち、このときの乗
算器５１への係数は「１」、乗算器５２への係数は
「０」とされる）。

【００２０】次に、スローモーション再生時のこの実施
の形態の具体的動作について更に説明する。いま、第２
のメモリ２にあるフィールドの再生映像データＡが蓄積
され、第１のメモリ１には例えば次のフィールドの再生
映像データＢが蓄積されているものとする。この場合、
次のフィールドの再生映像データＣがメモリ１に入力さ
れるまでの期間は、第１及び第２のメモリ１及び２は書
き込み動作が禁止され、第１及び第２のメモリ１及び２
の蓄積データＢ及びＡは保持され続ける。

【００２１】また、次のフィールドの再生映像データＣ
がメモリ１に入力されるまでの期間は、第１のメモリ１
の蓄積データＢは読み出されてくし形フィルタ３とカラ
ーフィールド判定回路６にそれぞれ供給され続け、第２
のメモリ２の蓄積データＡは読み出されてくし形フィル
タ４とカラーフィールド判定回路６にそれぞれ供給され
続け、更にくし形フィルタ回路３及び４でそれぞれカラ
ー位相合わせ等の処理が施された映像データＡとＢはそ
れぞれミキサー回路５内の乗算器５１及び５２へ供給さ
れ続ける。乗算器５１及び５２には前記したように係数
器８から補間ポイントで最適になるように予め計算され
た係数が入力される。

【００２２】ここで、一例として現在のスローモーショ
ン再生速度比が１／５倍速であるものとすると、５フィ
ールドに１回しか入力映像データの更新がないため、５
フィールドの間はくし形フィルタ回路３からは映像デー
タＢが、くし形フィルタ回路４からは映像データＡが出
力されている。これに対し、係数器８から乗算器５１へ
出力される第１の係数は、「０」、「１／５」、「２／
５」、「３／５」、「４／５」、「１」という値で１フ
ィールド毎に順次増加するように切り換わり、他方、係
数器８から乗算器５２へ出力される第２の係数は、
「１」、「４／５」、「３／５」、「２／５」、「１／
５」、「０」という値で１フィールド毎に順次減少する
ように切り換わる。

【００２３】これにより、乗算器５１及び５２の出力乗
算結果を加算合成する加算器５３からは図２に模式的に
示すように、映像データＡとＢからＡ、（４Ａ＋Ｂ）／
５、（３Ａ＋２Ｂ）／５、（２Ａ＋３Ｂ）／５、（Ａ＋
４Ｂ）／５という補間データが１フィールド毎に取り出
される。

【００２４】この１／５倍速のスローモーション再生時
は、図２からわかるように、映像データＡのみから映像
データＢのみまでに切り換わる間の４フィールドは、両
映像データＡ及びＢを合成した映像データで、しかもそ
の割合は映像データＢの割合が映像データＡに比し徐々
に多くなっていくような補間処理をしているため、滑ら
かな動きのスローモーション再生画像を得ることができ
る。また、補間ポイント毎に両映像データの合成比を変
えることで、奥行方向のデータの欠落を補うことができ
る。

【００２５】また、２／１５倍速のスローモーション再
生を行う場合は、１５フィールド当り２フィールドの映
像データを繰り返し再生することにより実現できるか
ら、例えば映像データＡとＢから生成した補間データを
用いて７フィールド再生し、次の映像データＢとＣから
生成した補間データを用いて８フィールド再生する。

【００２６】すなわち、乗算器５１に映像データＢが、
また、乗算器５２に映像データＡが入力されている８フ
ィールドは、係数器８から乗算器５１へ出力される第１
の係数は、「０」、「２／１５」、「４／１５」、「６
／１５」、「９／１５」、「１１／１５」、「１３／１
５」、「１」という値で１フィールド毎に順次増加する
ように切り換わり、他方、係数器８から乗算器５２へ出
力される第２の係数は、「１」、「１３／１５」、「１
１／１５」、「９／１５」、「６／１５」、「４／１
５」、「２／１５」、「０」という値で１フィールド毎
に順次減少するように切り換わる。

【００２７】続いて、メモリ１に映像データＣが格納さ
れると共に、メモリ１から読み出された映像データＢが
メモリ２に格納される。そして、乗算器５１に映像デー
タＣが、また、乗算器５２に映像データＢが入力される
次の８フィールドは、係数器８から乗算器５１へ出力さ
れる第１の係数は、「２／１５」、「４／１５」、「６
／１５」、「９／１５」、「９／１５」、「１１／１
５」、「１３／１５」、「１」という値で１フィールド
毎に順次増加するように切り換わり、他方、係数器８か
ら乗算器５２へ出力される第２の係数は、「１３／１
５」、「１１／１５」、「９／１５」、「６／１５」、
「６／１５」、「４／１５」、「２／１５」、「０」と
いう値で１フィールド毎に順次減少するように切り換わ
る。以下上記と同様の動作が繰り返される。

【００２８】これにより、乗算器５１及び５２の出力乗
算結果を加算合成する加算器５３からは図３に模式的に
示すように、映像データＡとＢからＡに続いて、（１３
Ａ＋２Ｂ）／１５、（１１Ａ＋４Ｂ）／１５、（９Ａ＋
６Ｂ）／１５、（６Ａ＋９Ｂ）／１５、（４Ａ＋１１
Ｂ）／１５、（２Ａ＋１３Ｂ）／１５という補間データ
が１フィールド毎に取り出され、続いて、映像データＢ
とＣからＢに続いて、（１３Ｂ＋２Ｃ）／１５、（１１
Ｂ＋４Ｃ）／１５、（９Ｂ＋６Ｃ）／１５、（６Ｂ＋９
Ｃ）／１５、（６Ｂ＋９Ｃ）／１５、（４Ｂ＋１１Ｃ）
／１５、（２Ｂ＋１３Ｃ）／１５という補間データが１
フィールド毎に取り出される。すなわち、（６Ｂ＋９
Ｃ）／１５は２回繰り返して出力されている。

【００２９】この２／１５倍速のスローモーション再生
時は、図３からわかるように、映像データＡのみから映
像データＢのみまでに切り換わる間の６フィールドと、
映像データＢのみから映像データＣのみまでに切り換わ
る間の７フィールドは、両映像データＡ及びＢ、あるい
はＢ及びＣを合成した映像データで、しかもその割合は
次に再生される映像データの割合が徐々に多くなってい
くような補間処理をしているため、滑らかな動きのスロ
ーモーション再生画像を得ることができる。また、補間
ポイント毎に両映像データの合成比を変えることで、奥
行方向のデータの欠落を補うことができる。

【００３０】なお、以上の説明では１／５倍速と２／１
５倍速のスローモーション再生について説明したが、他
のスローモーション再生速度比でも同様の効果が得られ
ることは勿論である。また、上記の実施の形態では、メ
モリを２つ用いて２つのフィールドの映像データから補
間データを生成しているが、３つ以上のメモリを用いて
それらの出力映像データから補間データを生成すること
もできる。更に、メモリ１及び２はフレームメモリでも
可能である。また、入力映像データはスローモーション
再生されたデータに限らず、通常再生されたデータを間
欠的に入力するようにしてもスローモーション再生画像
を得ることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ミキサー回路において複数のメモリから読み出された映
像データに対して行う係数との乗算により、所望のスロ
ーモーション再生速度比に最適な補間処理を行わせるこ
とができるため、滑らかな動きのスローモーション再生
画像を得ることができる。

【００３２】また、本発明によれば、ミキサー回路から
出力される合成映像データを構成する複数のメモリから
読み出された映像データのうち、次に再生されるべき映
像データの割合が徐々に多くなっていくような値の変化
をする係数を、映像データと乗算することにより、補間
ポイント毎に係数の値が異なり、奥行方向のデータ欠落
を補うことができ、画面上下方向のぶれのない滑らかな
動きのスローモーション再生画像を得ることができる。

【００３３】また、本発明によれば、カラーフィールド
を判別して色信号の位相合わせを行っているため、色相
の誤差のない高品質のスローモーション再生画像を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のブロック図である。

【図２】図１の１／５スロー再生時の動作説明図であ
る。

【図３】図１の２／１５スロー再生時の動作説明図であ
る。

【符号の説明】

１、２ メモリ ３、４ くし形フィルタ回路 ５ ミキサー回路 ６ カラーフィールド判定回路 ７ 制御回路 ８ 係数器 ９ システムバス ５１、５２ 乗算器 ５３ 加算器

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 5/937 G11B 5/027 501 G11B 20/02 H04N 5/783 H04N 9/87

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カスケード接続された、それぞれ１フィ
   ールド又はその整数倍のフィールドの映像データを記憶
   する複数のメモリと、 所望のスローモーション再生速度比に応じた値の係数を
   所定のシーケンスで出力する係数発生手段と、 前記複数のメモリの記憶映像データをそれぞれ前記所望
   のスローモーション再生速度比に応じて繰り返し出力す
   ると共に、前記所望のスローモーション再生速度比に応
   じて記憶映像データを更新するメモリ制御手段と、前記複数のメモリに対応して複数設けられ、該複数のメ
   モリの各読み出し映像データの少なくとも色信号の処理
   を行うくし形フィルタ回路と、 前記複数のメモリの各読み出し映像データと基準同期信
   号に基づいてカラーフィールドを判定し、その判定結果
   に基づいて前記くし形フィルタ回路において色信号の位
   相合わせを行わせるカラーフィールド判定回路と、 前記複数のくし形フィルタ回路から読み出された複数の
   映像データに対して、別々に前記係数発生手段からの係
   数を乗算した後それらを合成して、スローモーション再
   生映像データを出力するミキサー回路とを有することを
   特徴とする映像信号再生装置。
2. 【請求項２】 前記係数発生手段は、前記ミキサー回路
   から出力される合成映像データを構成する前記複数のメ
   モリから読み出された映像データのうち、次に再生され
   るべき映像データの割合が徐々に多くなっていくような
   値の変化をする係数を発生することを特徴とする請求項
   １記載の映像信号再生装置。