JP3519846B2 - 静止画生成回路 - 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、デジタル映像信号
が圧縮されて記録されている記録媒体を対象として、該
記録媒体に記録されている映像信号を読み出して、静止
画を生成する回路に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ＨＤ(High Definition)デジタルＶＣＲ
協議会において、映像信号をデジタルデータとして記録
し、再生するデジタルＶＴＲの規格化が検討されてい
る。ここで、磁気テープには、輝度又は色差の隣接する
８×８画素を単位としてＤＣＴ(離散コサイン変換)によ
る画像圧縮の施された映像信号が記録される。 【０００３】図５は、デジタルＶＴＲの信号記録系を表
わしている。映像信号は、先ずフレーム内シャフル回路
(11)へ送られて、該回路内に１フレーム分が格納された
後、次の画像圧縮における情報量を確率的に均一化する
ためのシャフリングが施される。具体的には、輝度信号
の縦８画素×横３２画素の矩形の映像部分を１マクロブ
ロックとして、１画面上の分散した５つの位置から夫々
マクロブロックを採取する。 【０００４】シャフリングの施された原映像信号Ｖ１は
画像圧縮回路(12)へ送られて、上述の５つのマクロブロ
ックを圧縮の１単位として、一定の符号量に圧縮され
る。画像圧縮に於いては、マクロブロックの中から８画
素×８画素のブロックを取り出して、これにＤＣＴを施
した後、更に量子化・可変長符号化を施す。この際、５
つのマクロブロックを合わせた符号量が可変長符号化後
に一定となる様に、符号量を制御する。 【０００５】ところで、通常のテレビジョン受像機で
は、インターレース走査を行なっているため、奇数フィ
ールドと偶数フィールドは、空間的には互いに補間する
関係にあるものの、時間的には前後しているため、画面
中の静止している部分については、奇数フィールドと偶
数フィールドの画像の相関が高く、奇数フィールドと偶
数フィールドを合わせてフレーム画として画像圧縮を施
した方が効率的であるのに対し、動きのある部分につい
ては、奇数フィールドと偶数フィールドの相関が低いた
め、両フィールドを別々に画像圧縮する方が効率的であ
る。 【０００６】そこで、画像圧縮回路(12)には、図６に示
す如く、フレーム内で８画素×８画素の大きさを有する
データ群にＤＣＴを施す第１ＤＣＴ回路(16)と、フィー
ルド内で８画素×４画素の大きさを有する２つのデータ
群に別々にＤＣＴを施す第２ＤＣＴ回路(17)と、原映像
信号Ｖ１のフィールド間の相関の高さを判定するフィー
ルド相関判定回路(18)とを並列に設け、フィールド相関
判定回路(18)から得られるフレーム／フィールドビット
によって、両ＤＣＴ回路(16)(17)の出力端に接続した切
換えスイッチ(19)を切り換えることが行なわれる。該切
換えスイッチ(19)の出力端には量子化・可変長符号化回
路(20)が接続される。量子化・可変長符号化回路(20)の
出力信号は混合回路(21)へ供給されて、フィールド相関
判定回路(18)からのフレーム／フィールドビットと混合
され、圧縮映像信号Ｖ２として図５に示す誤り訂正符号
付加回路(13)へ送出される。 【０００７】圧縮映像信号Ｖ２は、誤り訂正符号付加回
路(13)にてテープに記録すべき順番に並べ替えられた
後、誤り訂正符号が付加され、更に同期信号付加回路(1
4)にて同期信号が付加され、その後、変調回路(15)を経
てテープ記録に必要な変調が施された上で、磁気ヘッド
へ送出され、磁気テープに記録されることになる。 【０００８】一方、図７は、デジタルＶＴＲの信号再生
系を表わしている。磁気ヘッドによって前記磁気テープ
から読み出された信号は、先ず信号処理回路(22)にて増
幅及び等化処理を受け、更に復調・同期検出回路(23)に
て復調・同期検出処理を受けた後、誤り訂正回路(24)へ
供給されて、誤り検出及び誤り訂正が施される。誤り訂
正回路(24)にて誤り訂正が不能であった部分について
は、後段のエラー補間回路(25)にて以前のフレームのデ
ータを用いて補間処理が施される。この様にして得られ
た原映像信号Ｖ３は画像伸長回路(26)へ供給され、画像
圧縮時の処理とは逆の処理を受けて、元の映像信号に復
元される。 【０００９】即ち、画像伸長回路(26)に於いては、図８
に示す如く原映像信号Ｖ３が可変長符号復号・逆量子化
回路(28)へ入力されると共に、該回路(28)の後段には、
フレーム内で８画素×８画素の大きさを有するデータ群
に対して逆ＤＣＴを施す第１逆ＤＣＴ回路(29)と、フィ
ールド内で８画素×４画素の大きさを有する２つのデー
タ群に別々に逆ＤＣＴを施す第２逆量子化回路(30)とが
並列に接続されている。又、原映像信号Ｖ３はフレーム
／フィールドビット抽出回路(31)へ供給され、これによ
って原映像信号Ｖ３から抽出されたフレーム／フィール
ドビットは、両逆ＤＣＴ回路(29)(30)の出力端に接続し
た切換えスイッチ(32)へ供給されて、切換えスイッチ(3
2)の切換えが行なわれる。 【００１０】この結果、フレーム内で画像圧縮が施され
たブロックについては、フレーム内で画像伸長が施さ
れ、フィールド内で画像圧縮が施されたブロックについ
ては、フィールド内で画像伸長が施されることになる。
この様にして得られた伸長映像信号Ｖ４は、図７のフレ
ーム内デシャフル回路(27)へ供給され、各ブロックのデ
ータを画面上の元の位置へ戻すためのデシャフリングが
施された後、通常の映像信号としてディスプレイ装置
(図示省略)へ出力される。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の如き
デジタルＶＴＲに於いては、静止画の生成は次のように
して行なうことが出来る。即ち、図７に示すフレーム内
デシャフル回路(27)に、１フレーム分のデータが送られ
た後、磁気テープの走行を停止させると共に、フレーム
内デシャフル回路(27)へのデータの入力も停止する。そ
して、フレーム内デシャフル回路(27)に格納されている
１フレーム分のデータの内、奇数或いは偶数の何れか一
方のフィールドの映像データをフィールド周期でディス
プレイ装置へ繰り返し出力するのである。 【００１２】この様に、一方のフィールドのみを用いて
静止画を生成するのは、前述の如く１フレーム中の奇数
フィールドと偶数フィールドには、時間的な差があるた
め、画面中に動く被写体が存在する場合、奇数フィール
ドと偶数フィールドを交互に出力すると、被写体の画像
がぶれて、見づらい静止画となるからである。しかしな
がら、１フレーム中の１フィールドのみに基づく静止画
においては、静止した画像部分の垂直解像度が通常の２
分の１に低下する欠点がある。 【００１３】上述の如く、静止した画像部分と動く画像
部分が混在する画面を対象とする静止画に於いて、１フ
レーム中の１フィールドのみに基づく静止画を採用した
場合には、静止した画像部分の垂直解像度が低下する欠
点があり、１フレーム中の２フィールドに基づく静止画
を採用した場合には、動く画像部分にぶれが生じ、垂直
解像度の改善とぶれの解消とは両立しない問題があっ
た。 【００１４】本発明の目的は、静止した画像部分につい
ては高い垂直解像度が得られると同時に、動く画像部分
についてはぶれのない静止画を生成することの出来る静
止画生成回路を提供することである。 【００１５】 【００１６】 【００１７】 【００１８】 【００１９】 【００２０】 【課題を解決するための手段】本発明に係る静止画生成
回路は、映像信号の記録に際して１画面が複数のブロッ
クに分割され、各ブロックの映像信号の連続する２フィ
ールド間の相関が所定の閾値よりも高いときは、フレー
ム内でブロック毎に映像信号が圧縮され、前記相関が所
定の閾値よりも低いときは、フィールド内でブロック毎
に映像信号が圧縮されると共に、各ブロックがフレーム
内／フィールド内の何れで圧縮されているかを表わすフ
レーム／フィールドビットが、各ブロックの圧縮映像信
号と共に記録されている記録媒体を対象として、該記録
媒体から原映像信号を読み出して、静止画を生成する回
路であって、 (ａ) 記録媒体に記録されている原映像信号を読み出す
信号読出し手段、 (ｂ) 読み出された原映像信号からフレーム／フィール
ドビットを抽出すると共に、各ブロックの原映像信号に
フレーム／フィールドビットに応じた画像伸長処理を施
して、これによって得られた伸長映像信号をフレーム／
フィールドビットと共に出力する画像伸長手段、 (ｃ) 画像伸長手段から出力される１フレーム分のフレ
ーム／フィールドビットを格納することが可能なフレー
ム／フィールドビットメモリ、 (ｄ) 画像伸長手段から出力される１フレーム分の伸長
映像信号を格納することが可能なフレームメモリ、 (ｅ) フレーム／フィールドビットメモリ及びフレーム
メモリに対するデータの書込みを制御する書込み制御手
段、及び (ｆ) フレーム／フィールドビットメモリに格納されて
いるフレーム／フィールドビットに応じて、フレームメ
モリからの伸長映像信号の読出しを１或いは複数のブロ
ックからなる画面領域毎に制御し、フィールド間の相関
が高いことを表わすフレーム／フィールドビットが優勢
である画面領域については、奇数フィールド及び偶数フ
ィールドの伸長映像信号をフィールド周期で交互に読み
出し、フィールド間の相関が低いことを表わすフレーム
／フィールドビットが優勢である画面領域については、
何れか一方に固定されたフィールドの伸長映像信号をフ
ィールド周期で繰り返し読み出す読出し制御手段を具え
ている。 【００２１】上記静止画生成回路に於いては、静止画生
成指令が発せられた時点で、書込み制御手段が、フレー
ム／フィールドビットメモリに対するフレーム／フィー
ルドビットの書込みと、フレームメモリに対する伸長映
像信号の書込みを制御して、１フレーム分の伸長映像信
号がフレームメモリに格納されると共に、１フレーム分
のフレーム／フィールドビットがフレーム／フィールド
ビットメモリに格納され、その後は両メモリへのデータ
の書込みは停止される。 【００２２】次に、読出し制御手段が、フレーム／フィ
ールドビットメモリに格納されているフレーム／フィー
ルドビットに基づいて、フレームメモリからの伸長映像
信号の読出しを１或いは複数のブロックからなる画面領
域毎に制御する。例えば奇数フィールドを構成する１本
の水平走査線上のデータを読み出す過程で、フィールド
間の相関が高いことを表わすフレーム／フィールドビッ
トが優勢な画面領域については、先ず奇数フィールドの
伸長映像信号を読み出し、フィールド間の相関が低いこ
とを表わすフレーム／フィールドビットが優勢な画面領
域については、何れか一方に固定されたフィールド(例
えば奇数フィールド)の伸長映像信号を読み出す。その
後、偶数フィールドを構成する１本の水平走査線上のデ
ータを読み出す過程で、フィールド間の相関が高いこと
を表わすフレーム／フィールドビットが優勢な画面領域
については、偶数フィールドの伸長映像信号を読み出
し、フィールド間の相関が低いことを表わすフレーム／
フィールドビットが優勢な画面領域については、前記一
方に固定されたフィールド(奇数フィールド)の伸長映像
信号を読み出す。 【００２３】尚、各画面領域についてのフレーム／フィ
ールドビットのフィールド相関に関する優劣は、例えば
その画面領域に含まれる各ブロックのフレーム／フィー
ルドビットの平均値によって容易に判断することが出来
る。 【００２４】この結果、フィールド間の相関が高い画面
領域については、２フィールド(１フレーム)に基づく静
止画が生成されることとなって、垂直解像度が改善さ
れ、フィールド間の相関が低い画面領域については、何
れか一方のフィールドのみに基づく静止画が生成される
こととなって、動く画像のぶれが防止される。 【００２５】 【発明の効果】本発明に係る静止画生成回路によれば、
静止した画像部分については高い垂直解像度が得られる
と同時に、動く画像部分についてはぶれのない静止画を
生成することが出来る。 【００２６】 【発明の実施の形態】以下、本発明をデジタルＶＴＲに
実施した形態につき、図面に沿って詳述する。尚、該デ
ジタルＶＴＲの信号記録系は、図５及び図６に示す従来
の構成と同一であって、ＤＣＴを施す単位となる８画素
×８画素のブロック(ＤＣＴブロック)毎に、連続する２
フィールド間の相関が所定の閾値よりも高いときはフレ
ーム内で映像信号が圧縮され、前記相関が所定の閾値よ
りも低いときはフィールド内で映像信号が圧縮されると
共に、各ブロックがフレーム内／フィールド内の何れで
圧縮されているかを表わすフレーム／フィールドビット
が、各ブロックの圧縮映像信号と共に磁気テープに記録
される。 【００２７】図１は、本発明に係るデジタルＶＴＲの信
号再生系を表わしている。磁気ヘッドによって前記磁気
テープから読み出された信号は、先ず信号処理回路(１)
にて増幅及び等化処理を受け、更に復調・同期検出回路
(２)にて復調・同期検出処理を受けた後、誤り訂正回路
(３)へ供給されて、誤り検出及び誤り訂正が施される。
誤り訂正回路(３)にて誤り訂正が不能であった部分につ
いては、後段のエラー補間回路(４)にて以前のフレーム
のデータを用いて補間処理が施される。この様にして得
られた原映像信号Ｖ３は画像伸長回路(５)へ供給され、
画像圧縮時の処理とは逆の処理を受けて、元の映像信号
に復元される。 【００２８】画像伸長回路(５)の構成は、図８に示す従
来の画像伸長回路(26)と同一であって、フレーム内で画
像圧縮が施されたブロックについては、フレーム内で画
像伸長が施され、フィールド内で画像圧縮が施されたブ
ロックについては、フィールド内で画像伸長が施され
る。この様にして得られた伸長映像信号Ｖ４とフレーム
／フィールドビットは、図１のフレーム内デシャフル回
路(６)へ供給され、各ブロックのデータを画面上の元の
位置へ戻すためのデシャフリングが施された後、通常の
映像信号としてディスプレイ装置(図示省略)へ出力され
る。 【００２９】又、フレーム内デシャフル回路(６)は、従
来と同様のデシャフリングのための機能を有すると共
に、静止画生成のための回路構成として図２に示す如
く、前記画像伸長回路(５)から出力される１フレーム分
のフレーム／フィールドビットを格納することが可能な
フレーム／フィールドビットメモリ(10)と、前記画像伸
長回路(５)から出力される１フレーム分の伸長映像信号
Ｖ４を格納することが可能なフレームメモリ(７)と、フ
レーム／フィールドビットメモリ(10)及びフレームメモ
リ(７)へライトアドレスを供給する書込み制御回路(８)
と、フレーム／フィールドビットメモリ(10)及びフレー
ムメモリ(７)へリードアドレスを供給する読出し制御回
路(９)とを具えている。 【００３０】書込み制御回路(８)は、静止画生成指令に
応じて、１フレーム分の伸長映像信号Ｖ４をフレームメ
モリ(７)に書き込むと同時に、１フレーム分のフレーム
／フィールドビットをフレーム／フィールドビットメモ
リ(10)に書き込んで、その後は両メモリへのデータの書
込みを停止する。 【００３１】この過程で、書込み制御回路(８)は、同期
信号又は再生ブロックの番号に基づいて、そのブロック
の画面上の位置に対応する映像信号ライトアドレスを発
生して、フレームメモリ(７)の画面との対応位置に、ブ
ロック単位で送られてきた映像信号を書き込む。 【００３２】又、書込み制御回路(８)は、同時に送られ
てくるブロック毎のフレーム／フィールドビットについ
ては、そのブロックの画面上の位置に対応するフレーム
／フィールドビットライトアドレスを発生して、フレー
ム／フィールドビットメモリ(10)の画面との対応位置
に、ブロック毎のフレーム／フィールドビットを書き込
む。 【００３３】その後、読出し制御回路(９)は、フレーム
／フィールドビットメモリ(10)に格納されているブロッ
ク毎のフレーム／フィールドビットを順次読み出して、
その値に応じて、フレームメモリ(７)からの伸長映像信
号の読出しをブロック毎に制御する。例えば奇数フィー
ルドを構成すべき１本の水平走査線上のデータを読み出
す過程で、フィールド間の相関が高いことを表わすフレ
ーム／フィールドビットが書き込まれているブロックに
ついては、奇数フィールドの伸長映像信号を読み出し、
フィールド間の相関が低いことを表わすフレーム／フィ
ールドビットが書き込まれているブロックについては、
固定された何れか一方のフィールド(例えば奇数フィー
ルド)の伸長映像信号を読み出す。その後、偶数フィー
ルドを構成すべき１本の水平走査線上のデータを読み出
す過程で、フィールド間の相関が高いことを表わすフレ
ーム／フィールドビットが書き込まれているブロックに
ついては、偶数フィールドの伸長映像信号を読み出し、
フィールド間の相関が低いことを表わすフレーム／フィ
ールドビットが書き込まれているブロックについては、
前記固定された一方のフィールド(奇数フィールド)の伸
長映像信号を読み出す。 【００３４】例えば図３に示す如く、フィールド間の相
関が高いＤＣＴブロック１と、フィールド間の相関が低
いＤＣＴブロック２とが隣接している場合、図４(ａ)に
示す如く奇数フィールドを構成すべき奇数ライン上のデ
ータを読み出す過程では、ＤＣＴブロック１では、奇数
ラインの伸長映像信号を読み出した後、ＤＣＴブロック
２では、奇数ラインの伸長映像信号を読み出す。次に、
図４(ｂ)に示す如く偶数フィールドを構成すべき偶数ラ
イン上のデータを読み出す過程では、ＤＣＴブロック１
では、偶数ラインの伸長映像信号を読み出した後、ＤＣ
Ｔブロック２では、奇数ラインの伸長映像信号を読み出
すのである。 【００３５】この結果、フィールド間の相関が高いＤＣ
Ｔブロック１については、２フィールド(１フレーム)に
基づく静止画が生成されることとなって、垂直解像度が
改善され、フィールド間の相関が低いＤＣＴブロック２
については、奇数フィールドのみに基づく静止画が生成
されることとなって、動く画像のぶれが防止される。従
って、静止画の背景を伴って被写体が移動する映像を対
象として静止画を生成する場合、背景部分については高
い垂直解像度が保たれ、移動する被写体については、ぶ
れのない静止画像が得られることになる。 【００３６】又、図１及び図２に示す回路によれば、画
像の圧縮及び伸長に用いられるフレーム／フィールドビ
ットを利用して、各ＤＣＴブロックのフィールド間の相
関の高低が判断されるので、相関性の判断のために特別
な回路を付加する必要がなく、回路構成の簡略化が図ら
れる。 【００３７】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能で
あることは勿論である。例えば、２フィールドに基づく
静止画を生成すべきか、或いは１フィールドに基づく静
止画を生成すべきかを切り換える画面領域の大きさは、
上記実施例の如く１つのＤＣＴブロックとする方式に限
らず、複数のＤＣＴブロックを１つの画面領域の大きさ
とする方式の採用も可能である。この場合、１つの画面
領域に含まれる複数のＤＣＴブロックのフレーム／フィ
ールドビットを平均し、該平均値によってフィールド間
の相関の高低を判断することが可能である。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るデジタルＶＴＲの信号再生系の構
成を表わすブロック図である。 【図２】フレーム内デシャフル回路の構成を表わすブロ
ック図である。 【図３】隣接する２つのＤＣＴブロックを表わす図であ
る。 【図４】奇数フィールド及び偶数フィールドについての
データの読出し制御を説明する図表である。 【図５】デジタルＶＴＲの信号記録系の構成を表わすブ
ロック図である。 【図６】画像圧縮回路の構成を表わすブロック図であ
る。 【図７】従来のデジタルＶＴＲの信号再生系の構成を表
わすブロック図である。 【図８】画像伸長回路の構成を表わすブロック図であ
る。 【符号の説明】 (１) 信号処理回路 (２) 復調・同期検出回路 (３) 誤り訂正回路 (４) エラー補間回路 (５) 画像伸長回路 (６) フレーム内デシャフル回路 (７) フレームメモリ (８) 書込み制御回路 (９) 読出し制御回路 (10) フレーム／フィールドビットメモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−362885（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−78265（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−165103（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−350974（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−317336（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−86185（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/91 - 5/956

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 映像信号の記録に際して１画面が複数の
   ブロックに分割され、各ブロックの映像信号の連続する
   ２フィールド間の相関が所定の閾値よりも高いときは、
   フレーム内でブロック毎に映像信号が圧縮され、前記相
   関が所定の閾値よりも低いときは、フィールド内でブロ
   ック毎に映像信号が圧縮されると共に、各ブロックがフ
   レーム内／フィールド内の何れで圧縮されているかを表
   わすフレーム／フィールドビットが、各ブロックの圧縮
   映像信号と共に記録されている記録媒体を対象として、
   該記録媒体から原映像信号を読み出して、静止画を生成
   する回路であって、 記録媒体に記録されている原映像信号を読み出す信号読
   出し手段と、 読み出された原映像信号からフレーム／フィールドビッ
   トを抽出すると共に、各ブロックの原映像信号にフレー
   ム／フィールドビットに応じた画像伸長処理を施して、
   これによって得られた伸長映像信号をフレーム／フィー
   ルドビットと共に出力する画像伸長手段と、画像伸長手段から出力される１フレーム分のフレーム／
   フィールドビットを格納することが可能なフレーム／フ
   ィールドビットメモリと、 画像伸長手段から出力される１フレーム分の伸長映像信
   号を格納することが可能なフレームメモリと、フレーム／フィールドビットメモリ及びフレームメモリ
   に対するデータ の書込みを制御する書込み制御手段と、フレーム／フィールドビットメモリに格納されているフ
   レーム／フィールドビットに応じて、フレームメモリか
   らの伸長映像信号の読出しを１或いは複数のブロックか
   らなる画面領域毎に制御し、フィールド間の相関が高い
   ことを表わすフレーム／フィールドビットが優勢である
   画面領域については、奇数フィールド及び偶数フィール
   ドの伸長映像信号をフィールド周期で交互に読み出し、
   フィールド間の相関が低いことを表わすフレーム／フィ
   ールドビットが優勢である 画面領域については、何れか
   一方に固定されたフィールドの伸長映像信号をフィール
   ド周期で繰り返し読み出す読出し制御手段とを具えてい
   ることを特徴とする静止画生成回路。