JP3241891B2 - ２眼式立体ハイビジョン信号の記録再生方法、記録装置および再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル信号の形態
の２眼式立体ハイビジョン信号の記録再生に関し、特に
２眼式立体ハイビジョン信号を構成する左眼用および右
眼用画像信号を多重してディジタルＶＴＲなど１台のデ
ィジタル型記録再生装置により記録、再生を可能とする
ものである。

【０００２】

【従来の技術】２眼式立体テレビジョン信号（ハイビジ
ョン信号ではない）をＶＴＲに記録する方法としては、
従来、左眼用画像信号と右眼用画像信号をフィールド順
次に切換えて記録する方法（以下、フィールド順次左右
切換方式という）、および左眼用および右眼用画像信号
の水平帯域幅をそれぞれ１／２に制限し、一方の画像信
号により水平の最大周波数の搬送波を振幅変調し他方の
画像信号に多重して１系統化して１台のＶＴＲで記録す
る方法（以下、水平周波数帯域制限多重方式という）が
ある。また、本発明で採用しているようなディジタル方
式による記録再生としては、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ
Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ；動画圧
縮符号化方式）が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
フィールド順次左右切換方式は、１フレームの画像を半
分の走査線で構成することにより垂直解像度が半減し、
加えて時間方向の解像度も半減するので画質劣化が著し
い。また、水平周波数帯域制限多重方式は、画像信号の
信号帯域を大幅に制限するため、再生画像の画質は大き
く劣化する。また、ＭＰＥＧに使用されているディジタ
ル信号の圧縮はハードウエアが大規模となり、ＭＰＥＧ
の場合、再生装置が無ければ記録画像をモニタできない
という欠点がある。

【０００４】本発明の目的は、１台のディジタルＶＴＲ
により記録再生が可能で、また回路装置のハードウエア
の規模が小さくでき、かつこれら装置（記録・再生系）
を通すことによる左右画像の画質不同など再生画像の画
質劣化を極力抑えながら２眼式立体ハイビジョン信号を
ディジタル記録再生する方法、およびそのための記録装
置、再生装置を提供することにある。

【０００５】また、本発明の他の目的は、記録済磁気テ
ープを編集する場合、通常の標準方式における編集作業
で行われているように、フィールド単位での編集を可能
にし、さらに記録した画像信号を、記録手続の逆を辿る
専用の再生装置を使用しないで、そのままＤ−Ａ変換し
て表示しても、フィールド毎に切替わる左右眼用のハイ
ビジョン画像としてモニタすることを可能にすることに
ある。

【０００６】

【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２眼式立体ハイビジョン信号の記録再生方法
は、ディジタル信号の形態の２眼式立体ハイビジョン信
号を受信し、かつディジタル信号処理のみで構成される
２眼式立体ハイビジョン信号のディジタル記録再生方法
において、記録時においては、前記２眼式立体ハイビジ
ョン信号を構成する左眼用および右眼用画像信号を互い
に特性が等しい２個のフィールド内２次元台形フィルタ
にそれぞれ通し、順次のフィールド期間ごとに前記２個
のフィルタ出力を交互に切換えてその一方の切換出力に
よりフィールド内における水平および垂直の最大周波数
の対角搬送波を変調してのち他方の切換出力と加算し、
該加算した信号をディジタル型記録装置により記録媒体
に記録するようにし、再生時においては、ディジタル型
再生装置により前記記録媒体から取出した信号を前記フ
ィールド内における水平および垂直の最大周波数の対角
搬送波により復調し、該復調により得られた信号および
前記ディジタル型再生装置により取出した信号を順次の
フィールド期間ごとに交互に切換え、該切換えにより得
られた１対の信号を互いに特性が等しい２個のフィール
ド内２次元台形フィルタにそれぞれ通し、前記左眼用お
よび右眼用画像信号を再生するようにしたことを特徴と
するものである。

【０００７】また、本発明記録装置は、ディジタル信号
の形態の２眼式立体ハイビジョン信号を受信し、かつデ
ィジタル信号処理手段のみで構成される２眼式立体ハイ
ビジョン信号のディジタル記録装置において、少なくと
も前記２眼式立体ハイビジョン信号を構成する左眼用お
よび右眼用画像信号をそれぞれ受信しフィルタ処理する
互いに特性が等しい２個のフィールド内２次元台形フィ
ルタと、順次のフィールド期間ごとに前記２個のフィル
タ出力を交互に切換えて出力する信号切換器と、該信号
切換器の一方の切換出力によりフィールド内における水
平および垂直の最大周波数の対角搬送波を変調するよう
に構成した変調器と、該変調器の出力と前記信号切換器
の他方の切換出力を加算する加算器と、該加算器の出力
を記録媒体に記録するためのディジタル型記録装置とを
具えたことを特徴とするものである。

【０００８】さらにまた、本発明再生装置は、記録時の
信号処理がディジタル処理のみで構成され、記録時にお
いて、２眼式立体ハイビジョン信号を構成するディジタ
ル信号の形態の左眼用および右眼用画像信号を互いに特
性が等しい２個のフィールド内２次元台形フィルタにそ
れぞれ通し、順次のフィールド期間ごとに前記２個のフ
ィルタ出力を交互に切換えてその一方の切換出力により
フィールド内における水平および垂直の最大周波数の対
角搬送波を変調してのち他方の切換出力と加算し、該加
算した信号をディジタル型記録装置により記録媒体に記
録するようにして得られた該記録済記録媒体からの前記
ディジタル信号の形態の左眼用および右眼用画像信号を
再生するディジタル信号処理手段のみで構成される２眼
式立体ハイビジョン信号の再生装置であって、少なくと
も前記記録済記録媒体から記録されたディジタル信号を
取出すディジタル型再生装置と、該ディジタル型再生装
置から取出された信号を前記フィールド内における水平
および垂直の最大周波数の対角搬送波により復調する復
調器と、該復調器の出力と前記ディジタル型再生装置か
ら取出された信号を順次のフィールド期間ごとに切換え
る信号切換器と、該信号切換器から得られた一対の信号
を受信しフィルタ処理してそれぞれの出力側に前記２眼
式立体ハイビジョン信号を構成するディジタル信号の形
態の左眼用および右眼用画像信号を出力する互いに特性
が等しい２個のフィールド内２次元台形フィルタとを備
えたことを特徴とするものである。

【０００９】

【実施例】以下に添付図面を参照し実施例により本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明による２眼式立体ハ
イビジョン信号の記録装置および再生装置の一実施例を
示すブロック線図である。図１において、１は記録装
置、２は再生装置をそれぞれ示すが、ディジタルＶＴＲ
１０はそれらの共用部分として示す。

【００１０】まず、記録装置１について説明する。ディ
ジタル信号の形態の左眼用および右眼用画像信号はそれ
ぞれ互いに特性が等しい２個のフィールド内２次元台形
フィルタ３および４に供給される。これらフィルタの通
過帯域は図２の特性図における斜線部分であるが、本発
明においてこのようなフィールド内２次元台形フィルタ
を使用する理由については後述する。次にフィルタ３，
４を通り、入力画像信号の信号帯域が２次元（水平およ
び垂直周波数）的に制限された信号ａ，ｂは、フィール
ド切換器５に供給される。フィールド切換器５において
は、図示のように順次のフィールド期間ごと、すなわち
左右眼用画像入力信号が偶数フィールドであるか奇数フ
ィールドであるかにしたがって、帯域制限された各フィ
ルタの出力信号ａ，ｂが交互に入れ替わった信号ｃ，ｄ
として出力される。この切換え制御のために、偶，奇フ
ィールドフラグをフィールド切換器５に印加する。

【００１１】フィールド切換器５からの信号ｄは、フィ
ールド内における水平および垂直の最大周波数の対角搬
送波を変調する変調器６に供給される。変調器６の対角
搬送波の周波数配置は図２中に

【外１】 で示す位置に位置にあり、図３で示す回路構成によって
実現される。ここでは、入力ディジタルデータ（信号
ｄ）の値が１サンプル毎に正負に反転し、かつ正負反転
の位置が１ライン毎に入れ替わったデータが出力ディジ
タルデータ（信号ｅ）として得られる。この変調器６に
よって、その入力信号ｄは変調後に上述のフィールド内
２次元台形フィルタの通過帯域（図２の特性図において
斜線の部分）に隣接し、かつ通過帯域外となる変調信号
ｅとなる。これにより、信号切換器からの信号ｃと変調
信号ｅとは相互の信号帯域に重なり部分がないため、再
生された左眼用および右眼用画像間にクロストークを生
じることがない。

【００１２】信号ｃと変調信号ｅは、記録ビットの範囲
内（８ビットでは０〜２５５）に収まるよう振幅レベル
を変換すべく、それぞれ振幅レベル変換器７，８に供給
され、次いでこれら両変換器７，８の出力ｆ，ｇはオフ
セットつき加算器９にて多重化され、さらにオフセット
が付加された信号ｈとなる。上記振幅レベル変換器７，
８の特性（入出力レベルの関係）の一例を、無変調信号
用（信号ｃ−信号ｆ）と変調信号用（信号ｅ−信号ｇ）
としてそれぞれ図４（ａ）および（ｂ）に示す。なお、
図４（ａ）および（ｂ）における横軸および縦軸はディ
ジタル量を示す。

【００１３】オフセットつき加算器９の出力信号ｈは、
多重化され１系統の信号となっていて、そのまま磁気テ
ープに記録すべく１台のディジタルＶＴＲ１０に供給さ
れる。また、この出力信号ｈは、Ｄ−Ａ変換器１１にも
供給され、同出力側にアナログ信号の形態のモニタ用画
像信号が得られ、通常のモニタで記録画像のモニタをす
ることができる。この画像はフィールド毎に左右眼用の
画像が切換わったものとして表示されるので、視差量の
確認が容易なうえ、周知のフィールドスイッチ眼鏡をか
けて見れば、立体画像としてモニタすることも可能であ
る。

【００１４】なお本発明においては、記録時のレベル圧
縮のために、左右眼用の画像信号とも１ビット分量子化
数が減少するが、多重成分がディザ（ｄｉｔｈｅｒ；ゆ
らぎ）の働きをするため、再生画像の画質にはほとんど
影響を及ぼさない。

【００１５】ここで、本発明を構成するうえで重要な要
素であるフィールド内２次元台形フィルタ３，４を使用
した理由、ならびに本フィルタの特性と視覚評価の結果
について説明する。立体ハイビジョン信号の記録再生を
考えるとき、ハイビジョン信号の伝送に使用されるフレ
ーム内２次元フィルタを用いることも可能であり、画質
的にはこの方が有利であるが、画素毎に動き検出を行っ
て動，静異なる処理を施す必要があるため、回路規模が
格段に大型化するとともに、編集を行う際にはフレーム
単位に制限される（本発明では、フィールドの偶，奇が
一致する限り、編集作業はフィールド単位で行うことが
できる。）うえ、編集点で左右眼用画像間のクロストー
クを生ずる副作用もある。これに対し、フィールド内処
理とすれば以上のような問題点を有しないため、本発明
のようにフィールド内処理とする利益は大きい。

【００１６】本発明で使用するフィールド内２次元台形
フィルタの通過帯域は、例えば図２に斜線部分で示され
るものが適当であり、この部分（領域）は、図中に示し
た画像技術者１２名による画質評価実験から得られ、帯
域制限のない画像に対し0.5ランクの画質劣化を生じる
帯域を完全に包含している。これを、もし仮りに水平方
向で解像度を半分、すなわち図２中のｆ_s ／４以下に制
限したり、あるいは図２中に破線で示すようにフィール
ド内で対角方向 (三角形状) に制限しても、画質劣化は
0.5 を大きく上まわってしまう。従って、通過帯域を台
形状にすることが良好な画質を得るための必須の要件で
ある。このような通過帯域特性を有するフィールド内２
次元台形フィルタは、周知のディジタルフィルタ設計法
により容易に得られる。その一構成例を図５に示す。図
において、Ｄ，Ｈはそれぞれ１クロックおよび１ライン
の遅延時間を有する遅延器、α_k ，_l ( _k ＝１〜ｍ，_l
＝１〜ｎ）は乗算器を示している。なお詳細は、宮川他
「ディジタル信号処理」電子通信学会、昭和５０年刊を
参照されたい。

【００１７】なお、フィールド切換器５により、フィー
ルド内２次元台形フィルタ３，４の出力（それぞれ信号
ａ，ｂ）を順次のフィールド期間ごとに切換えているの
は、ディジタルＶＴＲ１０に記録する記録信号を形成す
るその後の信号処理が異なっているため、左右眼用の信
号について経時的に処理を均一に扱い、左右眼用画像と
も同等の画質を得るためである。

【００１８】以下に再生装置２について説明するが、再
生装置２における信号処理は上述した記録装置１におけ
る信号処理のシーケンスを逆に遡ればよいだけであるの
で、個々の構成要素についての詳細な説明は省略する。

【００１９】再生装置２では、まずオフセット減算器１
２により、記録装置のオフセットつき加算器９にて付加
されたオフセットを取除いた信号ｉを得、さらに振幅レ
ベル変換器１３，１４で、記録時の振幅レベル変換以前
の振幅を有する信号ｊ，ｋ（記録装置における、それぞ
れ信号ｃ，ｅに相当）に戻す。これら信号のうち信号ｋ
を、記録装置の変調器６と同一の対角搬送波による復調
器１５に通し、２次元台形フィルタの通過・阻止領域が
入れ替わった信号ｌに変換する。

【００２０】この信号ｊと信号ｌを記録装置におけると
同様、偶，奇フィールドフラグにより切換えが行われる
フィールド切換器１６を通して、フィールドの偶，奇に
従って、すなわち順次のフィールド期間ごとに交互に切
換わる信号ｍ，ｎにする。この信号ｍ，ｎは全フィール
ドにおいてそれぞれの信号の低域側が左眼用および右眼
用の画像信号となる。

【００２１】最後に、得られた信号ｍ，ｎを、それぞれ
記録装置におけると同等な２個のフィールド内２次元台
形フィルタ１７，１８に通し、左眼用画像および右眼用
画像のための出力画像信号を再生する。このフィルタ特
性は記録装置におけると全く同一の特性でも良いが、画
質補正やクロストーク除去のため一部特性を異にする方
が望ましい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
広帯域信号で構成される２眼式立体ハイビジョン信号に
対して、フィールド内信号処理を施し、かつ左右眼用画
像信号のうち一方を変調信号となし他方（無変調信号）
に多重することにより、小規模なハードウエアの回路装
置と１台のディジタルＶＴＲとで記録再生することが可
能となる。

【００２３】また、本発明によれば、左右眼用画像信号
のうちそれぞれ無変調画像信号と変調画像信号となる信
号を順次のフィールド期間ごとに交互に切換えているた
め、各フレームとも左右眼用ともに同等の画質が得ら
れ、従来技術におけるような、常に一方の画像信号（例
えば左眼用画像信号）をもとに、他方の画像信号（例え
ば右眼用画像信号）を付加情報として記録再生すること
により生じていた再生画像における左右画像間の画質の
格差はまったく見られない。

【００２４】さらにまた、本発明によれば、信号処理方
式がフィールド内処理であるため、偶，奇各フィールド
が一致する限りフィールド単位でのディジタル編集が可
能であり、また信号記録のモニタに関しても記録中の画
像信号をそのままＤ−Ａ変換して表示することにより、
左右眼用画像がフィールドごとに切り替わるハイビジョ
ン画像としてモニタすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による２眼式立体ハイビジョン信号の記
録装置および再生装置の一実施例を示すブロック線図で
ある。

【図２】本発明で使用するフィールド内２次元台形フィ
ルタの通常帯域を示す特性図である。

【図３】図１に示す記録装置において使用する対角搬送
波変調器の一構成例を示す線図である。

【図４】図１に示す記録装置において使用する振幅レベ
ル変換器の特性（入出力レベルの関係）の一例を、無変
調信号用（ａ）と変調信号用（ｂ）としてそれぞれ示す
図である。

【図５】図１に示す記録装置において使用するフィール
ド内２次元台形フィルタの一構成例を示す線図である。

【符号の説明】

１ 記録装置 ２ 再生装置 ３，４，１７，１８ フィールド内２次元台形フィルタ ５，１６ フィールド切換器 ６ 対角搬送波変調器 ７，８，１３，１４ 振幅レベル変換器 ９ オフセットつき加算器 １０ ディジタルＶＴＲ １１ Ｄ−Ａ変換器 １２ オフセット減算器 １５ 対角搬送波復調器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−39187（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−179593（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−93385（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−56089（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−114294（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 13/00 - 15/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル信号の形態の２眼式立体ハイ
   ビジョン信号を受信し、かつディジタル信号処理のみで
   構成される２眼式立体ハイビジョン信号のディジタル記
   録再生方法において、記録時においては、前記２眼式立
   体ハイビジョン信号を構成する左眼用および右眼用画像
   信号を互いに特性が等しい２個のフィールド内２次元台
   形フィルタにそれぞれ通し、順次のフィールド期間ごと
   に前記２個のフィルタ出力を交互に切換えてその一方の
   切換出力によりフィールド内における水平および垂直の
   最大周波数の対角搬送波を変調してのち他方の切換出力
   と加算し、該加算した信号をディジタル型記録装置によ
   り記録媒体に記録するようにし、再生時においては、デ
   ィジタル型再生装置により前記記録媒体から取出した信
   号を前記フィールド内における水平および垂直の最大周
   波数の対角搬送波により復調し、該復調により得られた
   信号および前記ディジタル型再生装置により取出した信
   号を順次のフィールド期間ごとに交互に切換え、該切換
   えにより得られた１対の信号を互いに特性が等しい２個
   のフィールド内２次元台形フィルタにそれぞれ通し、前
   記左眼用および右眼用画像信号を再生するようにしたこ
   とを特徴とする２眼式立体ハイビジョン信号の記録再生
   方法。
2. 【請求項２】 ディジタル信号の形態の２眼式立体ハイ
   ビジョン信号を受信し、かつディジタル信号処理手段の
   みで構成される２眼式立体ハイビジョン信号のディジタ
   ル記録装置において、少なくとも前記２眼式立体ハイビ
   ジョン信号を構成する左眼用および右眼用画像信号をそ
   れぞれ受信しフィルタ処理する互いに特性が等しい２個
   のフィールド内２次元台形フィルタと、順次のフィール
   ド期間ごとに前記２個のフィルタ出力を交互に切換えて
   出力する信号切換器と、該信号切換器の一方の切換出力
   によりフィールド内における水平および垂直の最大周波
   数の対角搬送波を変調するように構成した変調器と、該
   変調器の出力と前記信号切換器の他方の切換出力を加算
   する加算器と、該加算器の出力を記録媒体に記録するた
   めのディジタル型記録装置とを具えたことを特徴とする
   ２眼式立体ハイビジョン信号の記録装置。
3. 【請求項３】 記録時の信号処理がディジタル処理のみ
   で構成され、記録時において、２眼式立体ハイビジョン
   信号を構成するディジタル信号の形態の左眼用および右
   眼用画像信号を互いに特性が等しい２個のフィールド内
   ２次元台形フィルタにそれぞれ通し、順次のフィールド
   期間ごとに前記２個のフィルタ出力を交互に切換えてそ
   の一方の切換出力によりフィールド内における水平およ
   び垂直の最大周波数の対角搬送波を変調してのち他方の
   切換出力と加算し、該加算した信号をディジタル型記録
   装置により記録媒体に記録するようにして得られた該記
   録済記録媒体からの前記ディジタル信号の形態の左眼用
   および右眼用画像信号を再生するディジタル信号処理手
   段のみで構成される２眼式立体ハイビジョン信号の再生
   装置であって、少なくとも前記記録済記録媒体から記録
   されたディジタル信号を取出すディジタル型再生装置
   と、該ディジタル型再生装置から取出された信号を前記
   フィールド内における水平および垂直の最大周波数の対
   角搬送波により復調する復調器と、該復調器の出力と前
   記ディジタル型再生装置から取出された信号を順次のフ
   ィールド期間ごとに切換える信号切換器と、該信号切換
   器から得られた一対の信号を受信しフィルタ処理してそ
   れぞれの出力側に前記２眼式立体ハイビジョン信号を構
   成するディジタル信号の形態の左眼用および右眼用画像
   信号を出力する互いに特性が等しい２個のフィールド内
   ２次元台形フィルタとを備えたことを特徴とする２眼式
   立体ハイビジョン信号の再生装置。