JP2535867B2 - ビデオ信号の処理装置 - Google Patents

ビデオ信号の処理装置

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JP2535867B2 JP62030726A JP3072687A JP2535867B2 JP 2535867 B2 JP2535867 B2 JP 2535867B2 JP 62030726 A JP62030726 A JP 62030726A JP 3072687 A JP3072687 A JP 3072687A JP 2535867 B2 JP2535867 B2 JP 2535867B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、VTRにより再生されたビデオ信号のフィ
ールド順次性が一定でない場合に、フィールド順次性を
基準に一致させるのに用いられるビデオ信号の処理装置
に関する。
〔発明の概要〕
この発明では、VTRの静止画再生信号のように、奇数
フィールド及び偶数フィールドが交互に繰り返されない
場合、このフィールドの属性の繰り返しを基準に一致さ
せるようにしたビデオ信号の処理装置において、一方の
フィールドのビデオ信号を補間することにより他方のフ
ィールドのビデオ信号が形成され、常に補間されたビデ
オ信号が切り替え出力されるので、補間後のビデオ信号
の解像度の変動,フリッカ等の画質劣化が防止される。
〔従来の技術〕
VTRの一つとして、回転ヘッドの位置が高さ方向に変
位可能とされ、ノイズがない再生画像が得られるものが
知られている。また、1倍速(ノーマル再生)に対して
±数%のテープ速度のずれが与えられ、プログラムの再
生時間が微調整可能とされたVTRも考えられている。こ
れらの変速再生時には、VTRからの再生ビデオ信号のフ
ィールドの属性と基準のフィールドの属性との不一致が
生じる。
第7図Aは、基準のフィールド属性を示し、Oで示す
奇数フィールドとEで示す偶数フィールドとが交互に繰
り返されている。第7図Bは、スチル再生時のフィール
ド属性を示し、*で示すフィールドにおいて、ノーマル
再生動作からスチル再生動作に切り替わると、同一のフ
ィールド例えば偶数フィールドEのみが連続し、基準の
フィールド属性との不一致が1フィールドおきに生じ
る。また、第7図Cは、プログラム再生時のフィールド
属性を示し、再生時間の微調整のために、奇数フィール
ドの除去或いは偶数フィールドの繰り返しがなされるた
めに、以降の再生信号のフィールド属性と基準のフィー
ルド属性とが全て一致しなくなる。上述のようなフィー
ルド属性に不一致が生じると、モニター受像機は、基準
信号で動作しているために、不一致が生じる時に、画像
が垂直方向に揺れるフリッカが生じる等の画質劣化がひ
き起こされる。
この画質劣化を防止するために、従来のVTRでは、フ
ィールド属性が不一致の場合には、上下のラインの平均
値で形成されたフィールド画像によって補間を行い、一
方、一致の場合には、補間を行わずに入力ビデオ信号を
そのまま用いている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、基準のフィールド属性と不一致のフィ
ールドのみを補間する従来のビデオ信号の処理装置で
は、スチル再生時において、一致及び不一致が交互に生
じ、従って、再生ビデオ信号と垂直方向の解像度が再生
ビデオ信号に比して劣った補間ビデオ信号とが交互に出
力されるので、フリッカが発生する問題があった。ま
た、プログラム再生時では、不一致が生じる前では、再
生ビデオ信号が出力され、不一致の後では、補間ビデオ
信号が出力される。従って、不一致が生じる前後で再生
画像の垂直方向の解像度が変動する問題があった。
従って、この発明の目的は、VTRのスチル再生、プロ
グラム再生等により得られた入力ビデオ信号と基準信号
との間でフィールドの属性が一致し、また、フリッカ、
解像度の変動等の画質の劣化が防止されたビデオ信号の
処理装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、奇数フィールド及び偶数フィールドが交
互に存在する基準のフィールドの属性に従ってビデオ信
号を出力するようにしたビデオ信号の処理装置におい
て、 入力ビデオ信号を垂直周波数の4倍の周波数でサンプ
リングし、入力ビデオ信号の垂直周波数を4倍とするた
めのサンプリング手段と、 サンプリング手段の出力が供給され、縦続接続された
単位遅延素子により形成された複数の出力に対して所定
の係数をそれぞれ乗算し、乗算出力を加算することによ
って、補間ラインの信号を形成するためのディジタル補
間フィルタと、 基準のフィールドの属性と入力ビデオ信号のフィール
ドの属性との一致検出を行う一致検出手段と、 一致検出手段により基準のフィールドの属性と入力ビ
デオ信号のフィールドの属性との一致及び不一致をそれ
ぞれ検出するのと応答して、ディジタル補間フィルタの
出力信号の内で、群遅延が(1/4)Th及び(3/4)Thのも
のをそれぞれ選択するためのリサンプリング手段と からなることを特徴とするビデオ信号の処理装置であ
る。
〔作用〕
フィールド順次性が基準のものと一致しなくなる場
合、一致のフィールド及び不一致のフィールドの両者
共、補間されたフィールドのビデオ信号が常に出力され
る。一致及び不一致の夫々のフィールド補間に用いるデ
ィジタルフィルタは、同一の周波数特性を有し、一致の
場合の群遅延が(1/4)Thとされ、不一致の場合の群遅
延が(3/4)Thとされる。このような補間を行うことに
よって、フリッカが発生したり、解像度が変動する問題
が防止される。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。第1図において、1で示す入力端子に例えばVT
Rにより再生され、ディジタル信号に変換されたディジ
タルビデオ信号が供給される。このディジタルビデオ信
号がサンプラ2に供給される。入力ディジタルビデオ信
号の垂直周波数をFvとすると、パルス発生器6からの4F
vのパルス信号がサンプラ2に供給される。パルス発生
器6には、入力ディジタルビデオ信号と同期したクロッ
クパルスが供給され、パルス発生器6によって、入力デ
ィジタルビデオ信号と同期した4Fvの周波数のパルス信
号が形成される。サンプラ2は、入力ディジタルビデオ
信号の各ラインの間に、3ラインの零データからなるラ
インを挿入する。即ち、フィールドのライン間隔をHと
すると、(1/4)H,(2/4)H,(3/4)Hの夫々の間隔の
位置のラインに零データが挿入される。
サンプラ2からの垂直周波数が4Fvに変換されたディ
ジタルビデオ信号がディジタルフィルタ3に供給され
る。このディジタルフィルタ3の出力信号がリサンプラ
4に供給され、リサンプラ4の出力信号が出力端子5に
取り出される。リサンプラ4には、パルス発生器8から
のパルス信号が供給される。
リサンプラ4は、群遅延が(1/4)Th又は(3/4)Th
(Th:1水平期間)の一方の信号を選択する。パルス発生
器8からリサンプラ4に供給されるパルス信号の位相が
一致検出回路9からの制御信号によって制御され、パル
ス信号の位相によって群遅延が異なる二つの信号の切り
替えがなされる。一致検出回路9には、一方の入力端子
10から基準のフィールドパルスが供給され、他方の入力
端子11から再生フィールドパルスが供給される。これら
のフィールドパルスは、例えば奇数(O)フィールドで
高レベルとなり、偶数(E)フィールドで低レベルとな
る。再生信号及び基準同期信号の夫々の垂直同期信号と
水平同期信号との位相関係から再生フィールドパルス及
び基準フィールドパルスが形成される。一致検出回路9
からは、フィールドパルスの論理的レベルが一致又は不
一致を示す制御信号が発生する。
基準フィールドパルスと再生フィールドパルスとが一
致する場合には、リサンプラ4が(1/4)Thの群遅延を
有する信号を選択するパルス信号をパルス発生器8が発
生する。また、基準フィールドパルスと再生フィールド
パルスとが一致しない場合には、リサンプラ4が(3/
4)Thの群遅延を有する信号を選択するパルス信号をパ
ルス発生器8が発生する。リサンプラ4から得られるデ
ィジタルビデオ信号は、垂直周波数がFvのものである。
第2図は、ディジタルフィルタ3として使用できる一
例の構成を示す。第2図において、D1〜D6は、縦続接続
された6個の単位遅延素子を示す。単位遅延素子D1〜D6
は、夫々が(1/4)Thの遅延量を有する。これらの単位
遅延素子D1〜D6の縦続接続に対して、入力端子16からサ
ンプラ2の出力信号が供給される。入力端子16と単位遅
延素子D1〜D6の夫々の出力信号が取り出され、係数乗算
器M1〜M7に夫々供給される。係数乗算器M1〜M7の係数
は、一例として、第2図に示すように、(1,2,3,4,3,2,
1)と設定されている。
係数乗算器M1〜M7の夫々の出力信号が加算器17に供給
され、加算器17の出力信号がスケーリングのための除算
器18に供給される。除算器18は、加算器17の出力信号を
(1/16)にするために設けられている。乗算器18の出力
信号が出力端子19に取り出される。
上述の第2図に示すディジタルフィルタの伝達関数H
(z)は、 となる。従って、第2図に示すディジタルフィルタは、
第3図に示すように、伝達関数H1(z)に対応するイン
パルス応答20(1点鎖線で示す)と伝達関数H2(z)に
対応するインパルス応答21(破線で示す)とが合成され
たインパルス応答22(実線で示す)を有する。このイン
パルス応答22により、サンプリング後に発生する高調波
成分(Fv,2Fv,3Fv,4Fv・・・の周波数を夫々中心として
発生する。)が除去される。
また、第2図に示すディジタルフィルタの周波数伝達
特性は、第4図において、23で示すものである。従来の
補間用ディジタルフィルタは、上下のラインの対応する
サンプリング位置のデータを用いる構成であって、伝達
関数として(1/2(1+Z-1)を有している。この従来の
補間用ディジタルフィルタは、第4図において、24で示
されるように、(525/4)本の垂直周波数で振幅が零と
なるヌルポイントが存在する。これに対して、第2図に
示すディジタルフィルタは、周波数特性23から明らかな
ように、ヌルポイントが存在せず、垂直方向の信号帯域
を広くすることができる利点がある。
第3図及び第4図に示されるディジタルフィルタ3の
特性は、リサンプラ4によって選択された群遅延が(1/
4)Th及び(3/4)Thの何れの信号に関しても同一であ
る。従って、基準のフィールドと再生ディジタルビデオ
信号のフィールドとが属性に関して一致する場合と両者
が不一致の場合とで、形成される補間フィールドの信号
は、互いに同一の周波数特性及びインパルス応答の特性
を有したものである。
第5図を参照してスチル再生時にこの一実施例によっ
てなされる補間動作について説明する。第5図は、第7
図Bに示すように、再生ビデオ信号のフィールドの属性
が偶数フィールドEに固定された場合の補間動作を示し
ている。第5図及び第6図において、実線が偶数フィー
ルドのラインを示し、破線が奇数フィールドのラインを
示し、●が入力データ中に元々存在するサンプルを示
し、○がサンプラ2及びディジタルフィルタ3により形
成された補間データを示し、◎がリサンプラ4により選
択されて出力される出力データを示している。
スチル再生時において、再生ディジタルビデオ信号の
フィールドの属性が例えば偶数フィールドに固定されて
おり、基準のフィールドの属性が偶数フィールドであっ
て、両者が一致する場合では、(1/4)Thの群遅延の補
間データがリサンプラ4により選択される。一方、基準
のフィールドの属性が奇数フィールドであって、両者が
一致しない場合では、(3/4)Thの群遅延の補間データ
がリサンプラ4により選択される。従って、これらの何
れの場合でも、適正に1Hの間隔を保った出力画像が得ら
れる。
第6図は、プログラム再生時の補間動作を示すもので
ある。プログラム再生時には、再生画のフィールドの属
性と基準のフィールドの属性とが常に、不一致となる。
従って、第6図に示すように、入力サンプルが偶数フィ
ールドの場合及び入力サンプルが奇数フィールドの場合
の何れの場合でも、(3/4)Thの群遅延を有する補間デ
ータがリサンプラ4により出力データとして選択され
る。従って、出力画像は、適正に1Hの間隔を保った画像
となる。
尚、第2図に示されるディジタルフィルタは、一例の
構成であって、第2図に示す構成以外のディジタルフィ
ルタを使用しても良い。また、この一実施例による補間
回路は、スチル再生動作,プログラム再生動作等の変速
再生時のみ、適用され、ノーマル再生時には、元の再生
ビデオ信号が出力される構成としても良い。
〔発明の効果〕
この発明では、VTRの再生ビデオ信号のように、入力
ビデオ信号のフィールドの属性と基準のフィールドの属
性とが不一致が生じる場合、一致及び不一致にかかわら
ず、常に、同一の補間がされ、従って、周波数特性が同
一であり、また、二つのフィールド間で、ライン間隔が
適正に1Hに保たれたフィールド補間画像が出力される。
この発明に依れば、従来のフィールド補間された画像と
元の画像との両者が出力されるビデオ信号処理装置と異
なり、フリッカ,解像度の変動等の画質の劣化を防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図はこ
の一実施例に使用したディジタルフィルタの一例のブロ
ック図、第3図及び第4図はディジタルフィルタの特性
の説明に使用するグラフ、第5図及び第6図はこの一実
施例の補間動作の説明に用いる略線図、第7図は再生ビ
デオ信号と基準信号との間のフィールドの属性の不一致
の説明のための略線図である。 図面における主要な符号の説明 1:入力端子、2:サンプラ、3:ディジタルフィルタ、4:リ
サンプラ、9:一致検出回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】奇数フィールド及び偶数フィールドが交互
    に存在する基準のフィールドの属性に従ってビデオ信号
    を出力するようにしたビデオ信号の処理装置において、 入力ビデオ信号を垂直周波数の4倍の周波数でサンプリ
    ングし、入力ビデオ信号の垂直周波数を4倍とするため
    のサンプリング手段と、 上記サンプリング手段の出力が供給され、縦続接続され
    た単位遅延素子により形成された複数の出力に対して所
    定の係数をそれぞれ乗算し、乗算出力を加算することに
    よって、補間ラインの信号を形成するためのディジタル
    補間フィルタと、 上記基準のフィールドの属性と上記入力ビデオ信号のフ
    ィールドの属性との一致検出を行う一致検出手段と、 上記一致検出手段により上記基準のフィールドの属性と
    上記入力ビデオ信号のフィールドの属性との一致及び不
    一致をそれぞれ検出するのと応答して、上記ディジタル
    補間フィルタの出力信号の内で、群遅延が(1/4)Th及
    び(3/4)Thのものをそれぞれ選択するためのリサンプ
    リング手段と からなることを特徴とするビデオ信号の処理装置。
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JP2531606B2 (ja) * 1984-03-23 1996-09-04 キヤノン株式会社 ビデオ信号処理装置
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