JP3671558B2

JP3671558B2 - 画像再生装置及び画像再生方法

Info

Publication number: JP3671558B2
Application number: JP30824496A
Authority: JP
Inventors: 正志太田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1996-11-19
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2016-11-19
Also published as: JPH10150637A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に記録された画像情報を標準再生速度よりも遅い速度で再生する画像再生装置及び画像再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビデオテープレコーダにより記録されたビデオ信号の再生出力として、静止画像を得る場合、１フレームを構成する２フィールドの画像を繰り返し出力するようにしている。このようにして得られる静止画像では、１フレームを構成する２フィールドの画像間にフィールド周期に相当する時間差があるので、動きのある部分の画像にぶれを生じることになる。そこで、動画部分と静止画部分を含むビデオ信号をメモリの取り込んでフリーズして、ビデオ信号のフレーム差分により動き検出を行って、動き部分の画像はフィールド出力とすることにより、画質を向上させた静止画像を得るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ビデオ信号のフレーム差分により動き検出を行って、動き部分の画像はフィールド出力とすることにより画質を向上させた静止画像を得るようにした従来の画像再生装置では、例えば、図８の（Ａ）に示すように第３フィールドと第４フィールド間でシーンが変化している画像が記録媒体に記録されていた場合に、再生を一時停止して、第５フィールドと第６フィールドの間で再生画像が止まると、フレーム差分方式の動き検出では通常第３フィールドと第５フィールドの差分をとるので大部分を動きと判断し、図８の（Ｂ）にモニター画面上の画像を示すように、第６フィールド以降の一時停止画像は、第５フィールドの画像が繰り返し出力されるフィールド静止画像となってしまい、フィールド画質しか得られないという問題点がある。
【０００４】
また、従来の画像再生装置では、例えば図９の（Ａ）に示すように左から右に車が動いている画像が記録媒体に記録されおり、再生を一時停止して第４フィールドと第５フィールドの間で再生画像が止まった場合に、第３フィールドを時間軸の基準とすると、図９の（Ｂ）にモニター画面上の画像を示すように、第４フィールドと第５フィールドの間で画飛びを生じ車が戻ってしまうという問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、再生一時停止や低速再生等の変速再生での画質を向上させることのでき、また画飛びを生じることのない画像再生装置及び画像再生方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、記録媒体に記録された画像情報を標準再生速度よりも遅い速度で再生する変速再生機能を有する画像再生装置であって、記録媒体から再生した少なくとも１フレーム分の画像情報を記憶する記憶容量を有する記憶手段と、記録媒体から再生した画像情報についてフィールド相関による動き検出を行う動き検出手段と、変速再生時に、上記動き検出手段による検出出力に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とするように、上記記憶手段からの画像情報を選択的に出力する出力選択手段とを備え、変速再生時に、記録媒体から再生したフィールド画像情報を再生画像として出力すると共に、少なくとも１フレーム分の画像情報を上記記憶手段に記憶する処理と、記録媒体からの再生を一時停止し、上記記憶手段に記憶した画像情報について上記動き検出手段によりフィールド相関による動き検出を行い、上記動き検出の結果に基づいて、上記出力選択手段により動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とする処理を所定フレームおきに繰り返すことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る画像再生装置では、変速再生時に、例えば上記記憶手段に取り込んだ画像の最後のフィールドを基準とするフレーム画像についての上記動き検出手段による動き検出出力に基づいて、上記出力選択手段により上記記憶手段からの画像情報を選択して、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とする。
【０００８】
また、本発明に係る画像再生装置では、例えば再生一時停止時に、上記動き検出手段による検出出力に基づいて、上記出力選択手段により上記記憶手段からの画像情報を選択して、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とする。
【０００９】
さらに、本発明に係る画像再生装置では、例えば低速再生時に、上記動き検出手段による検出出力に基づいて、上記出力選択手段により上記記憶手段からの画像情報を選択して、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とする。
【００１０】
本発明は、記録媒体に記録された画像情報を標準再生速度よりも遅い速度で再生する画像再生方法であって、変速再生時に、記録媒体から再生したフィールド画像情報を再生画像として出力すると共に、少なくとも１フレーム分の画像情報を記憶する第一の再生ステップと、記録媒体からの再生を一時停止し、記憶した画像情報についてフィールド相関による動き検出を行い、上記動き検出の結果に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とする第二の再生ステップとを備え、上記第一及び第二の再生ステップを所定フレームおきに交互に繰り返すことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る画像再生方法では、例えば、取り込んだ画像の最後のフィールドを基準とするフレーム画像についての動き検出出力に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とする。
【００１２】
また、本発明に係る画像再生方法では、例えば再生一時停止時に、動き検出出力に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とする。
【００１３】
さらに、本発明に係る画像再生方法では、例えば低速再生時に、動き検出出力に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
本発明は、例えば図１に示すような構成のビデオテープレコーダの再生系に適用される。
【００１６】
図１に示すビデオテープレコーダの再生系は、ビデオテープ１からビデオヘッド２により再生された画像信号が再生増幅器３を介して供給されるＡ／Ｄ変換器４を備える。そして、このＡ／Ｄ変換器４によりデジタル信号に変換された画像信号は、画像信号処理部５においてＦＭ復調やディエンファシス等の各種信号処理が施されて画像信号出力処理部６に供給される。上記画像信号出力処理部６では、再生系の動作モードに応じて動作が切り換えられ、変速再生時には上記画像信号処理部５から供給される画像信号にフィールド相関による動き検出を行って高画質の静止画を生成する信号処理を施して再生画像信号とし、また、通常の再生時では上記画像信号処理部５から供給される画像信号をそのまま再生画像信号としてＤ／Ａ変換器７を介して出力するようになっている。
【００１７】
このビデオテープレコーダの再生系は、記録媒体すなわちビデオテープ１に記録された画像信号を標準再生速度よりも遅い速度で再生する変速再生機能を有するものであって、図２に示すように、操作パネル１０に設けられた一時停止（PAUSE）釦１０Ａが押圧操作されると、モード制御部１１が上記一時停止釦１０Ａの押圧操作による操作入力を受けて機構制御部１２に再生一時停止フラグを送ると共に、ビデオテープ１の停止直前の画像信号を取り込むようにタイミングを合わせてフリーズフラグを上記画像信号出力処理部６に送るようになっている。
【００１８】
これにより、上記機構制御部１２は、再生一時停止フラグに応じてサーボ制御部１３を制御し、回転ドラム９に巻装されたビデオテープ１を走行させるテープ走行系の供給リール１４、巻き取りリール１５及びキャプスタン１６を止め再生を一時停止させる。
【００１９】
一方、上記画像信号出力処理部６は、フリーズフラグを受けた直後、１フレーム分の画像信号をフレームメモリに取り込みフリーズすると共に動き検出を行い高画質な静止画像信号を出力する。
【００２０】
これにより、画像出力には、ビデオテープ１の停止する直前の１フレームの、ぶれのない高画質の再生一時停止画像信号が得られる。
【００２１】
また、上記操作パネル１０に設けられている低速（SLOW）釦１０Ｂが押圧操作された場合には、上記モード制御部１１は、上記低速釦１０Ｂの押圧操作による操作入力を受けて機構制御部１２に低速再生フラグを送って、上述の再生一時停止の制御動作を間欠的に行わせるようにサーボ制御部１３を制御すると共に、この間欠的な再生一時停止に伴うビデオテープ１の停止直前の画像を取り込むようにタイミングを合わせてフリーズフラグを上記画像信号出力処理部６に送ることにより、上記画像信号出力処理部６を介してぶれのない高画質の低速再生画像信号を出力することができる。
【００２２】
ここで、上記画像信号出力処理部６は、図３に示すように、上述の画像信号処理部５から供給される画像信号を記憶する記憶部６１と、この記憶部６１に対する画像信号の書き込み／読み出しを制御するメモリ制御部６２と、上記記憶部６１に取り込まれた画像信号について動き検出を行う動き検出部６３と、上記動き検出手段による検出出力に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とするように、上記記憶部６１から読み出される画像信号を選択的に出力する出力選択部６４を備えてなる。
【００２３】
上記記憶部６１は、１フレーム分の画像信号を記憶する記憶容量を有するもので、ここでは２つのフィールドメモリ６１Ａ，６１Ｂにより構成されている。そして、上記メモリ制御部６２は、上述の画像信号処理部５から供給される画像信号を上記記憶部６１に順次書き込んで読み出す制御を行っており、上記モード制御部１１からフリーズフラグが供給されると、その直後の１フレーム分の画像信号を上記記憶部６１に取り込んだ状態で書き込みを停止することにより、上記１フレーム分の画像信号を上記記憶部６１にフリーズして該記憶部６１から繰り返し読み出すように上記記憶部６１に対する画像信号の書き込み／読み出しを制御する。
【００２４】
また、上記動き検出部６３は、上記記憶部６１にフリーズされた１フレーム分の画像信号について、該記憶部６１に取り込んだ画像信号の最後のフィールドを基準として、フィールド相関による動き検出を行い、その検出出力により上記出力選択部６４を制御する。これにより、上記出力選択部６４は、変速再生時に、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とするように、上記記憶部６１から読み出される画像信号を選択的に出力する。
【００２５】
ここで、このビデオテープレコーダの再生系における再生一時停止時のモード遷移図の例を図４に示す。
【００２６】
すなわち、このビデオテープレコーダの再生系において、Ｏ１フィールドに一時停止釦１０Ａの操作入力を受けたモード制御部１１は、上記画像信号出力処理部６の記憶部６１への書き込みのタイミングをとるために、２フィールド待って、Ｏ２フィールドに機構制御部１２に再生一時停止フラグ（PAUSE）を送る。これを受けた機構制御部１２は、同じフィールド内でサーボ制御部１３に停止の指示（STOP）を出す。その結果、再生画はＯ２フィールドまで再生され、最後のＯ２フィールドのフィールド静止画が出力される。
【００２７】
一方、上記画像信号出力処理部６には、フリーズフラグ（FREEZE）をＯ１フィールドとＥ２フィールドで送ることにより、Ｅ２フィールドとＯ２フィールドの１フレーム分の画像信号を記憶部６１にフリーズさせる。この結果、再生一時停止直前の１フレーム分の画像信号を上記記憶部６１に蓄えることができる。
【００２８】
また、モード制御部１１は、モニタ画像を切り換えるため、フリーズの後のＯ２フィールドにメモリ信号（MEM）を上記画像信号出力処理部６に送る。これにより、上記画像信号出力処理部６では、スルーの画像信号からメモリ画像信号に切り換えを行う。したがって、モニター画像としては、Ｏ２フィールドまでは再生画像がそのまま出力され、それ以降は記憶部６１に蓄えられたメモリ画像が出力される。
【００２９】
ここで、上記画像信号出力処理部６では、上記記憶部６１に蓄えられたＥ２フィールドとＯ２フィールドの１フレーム分の画像信号について動き検出部６３でフィールド相関による動き検出を行うことにより、高画質の静止画像を生成する。
【００３０】
このとき、時間軸の基準をＯ２フィールドとすることにより、再生画像からメモリ画像に切り換えた時点で画飛びを生じることなく、円滑な切り換えを行うことができる。
【００３１】
また、このビデオテープレコーダの再生系における１／２低速再生時のモード遷移図の例を図５に示す。
【００３２】
すなわち、このビデオテープレコーダの再生系において、Ｏ１フィールドに低速釦１０Ｂによる１／２低速再生（1/2-SLOW）の操作入力を受けたモード制御部１１は、上記画像信号出力処理部６の記憶部６１への書き込みのタイミングをとるために、２フィールド待って、Ｏ２フィールドに機構制御部１２に再生一時停止フラグ（PAUSE）を送る。これを受けた機構制御部１２は、同じフィールド内でサーボ制御部１３に停止の指示（STOP）を出す。その結果、再生画はＯ２フィールドまで再生され、最後のＯ２フィールドのフィールド静止画が出力される。
【００３３】
一方、上記画像信号出力処理部６には、フリーズフラグ（FREEZE）をＯ１フィールドとＥ２フィールドで送ることにより、Ｅ２フィールドとＯ２フィールドの１フレーム分の画像信号を記憶部６１にフリーズさせる。この結果、再生一時停止直前の１フレーム分の画像信号を上記記憶部６１に蓄えることができる。
【００３４】
また、モード制御部１１は、モニタ画像を切り換えるため、フリーズの後のＯ２フィールドにメモリ信号（MEM）を上記画像信号出力処理部６に送る。これにより、上記画像信号出力処理部６では、スルーの画像信号からメモリ画像信号に切り換えを行う。したがって、モニター画像としては、Ｏ２フィールドまでは再生画像がそのまま出力され、Ｅ３フィールドとＯ３フィールドは記憶部６１に蓄えられたＥ２フィールドとＯ２フィールドの１フレーム分の画像信号からなるメモリ静止画像が出力される。
【００３５】
ここで、上記画像信号出力処理部６では、上記記憶部６１に蓄えられたＥ２フィールドとＯ２フィールドの１フレーム分の画像信号について動き検出部６３でフィールド相関による動き検出を行うことにより、高画質の静止画像を生成する。
【００３６】
このとき、時間軸の基準をＯ２フィールドとすることにより、再生画像からメモリ画像に切り換えた時点で画飛びを生じることなく、円滑な切り換えを行うことができる。
【００３７】
そして、上記モード制御部１１は、１フレーム分のメモリ静止画像の出力が終わるＯ３フィールドに解除フラグを機構制御部１２に送る。これを受けた機構制御部１２は、同じフィールド内でサーボ制御部１３に再生の指示（PB）を出す。その結果、Ｅ４フィールドとＯ４フィールドまで再生して１フレーム分の再生画像を出力する。その間に、上記画像信号出力処理部６にフリーズフラグ（FREEZE）を送り、上記Ｅ４フィールドとＯ４フィールドの画像信号を上記記憶部６１に取り込んでフリーズさせ、上記再生画像の出力が終了するＯ４フィールドに上記機構制御部１２に再生一時停止フラグ（PAUSE）を送る。これにより、次のＥ５フィールドとＯ５フィールドには上記記憶部６１に蓄えられたＥ４フィールドとＯ４フィールドの１フレーム分の画像信号からなるメモリ静止画像が出力される。
【００３８】
以下同じ動作を繰り返し、１フレームおきにメモリ静止画像を出力することにより、１／２低速再生動作を行うことができる。
【００３９】
このように、画像信号のフレーム差分により動き検出を行って、動き部分の画像はフィールド出力とすることにより画質を向上させた静止画像を得るようにした本発明に係る画像再生装置では、例えば、図６の（Ａ）に示すように第３フィールドと第４フィールド間でシーンが変化している画像が記録媒体に記録されていた場合に、再生を一時停止して、第５フィールドと第６フィールドの間で再生画像が止まると、フィールド相関による動き検出では第４フィールドと第５フィールドの差分をとるので正しい動き検出を行うことができ、図６の（Ｂ）にモニター画面上の画像を示すように、第６フィールド以降の一時停止画像は、静止部分の画像が第４フィールドと第５フィールドの画像画像で構成されるフレーム静止画像となって、フレーム画質を得ることができる。
【００４０】
また、この画像再生装置では、例えば図７の（Ａ）に示すように左から右に車が動いている画像が記録媒体に記録されおり、再生を一時停止して第４フィールドと第５フィールドの間で再生画像が止まった場合にも、該記憶部６１に取り込んだ画像信号の最後のフィールドすなわち第４フィールドを時間軸の基準とするので、図７の（Ｂ）にモニター画面上の画像を示すように、第４フィールドと第５フィールドの間で画飛びを生じることがない。
【００４１】
【発明の効果】
本発明に係る画像再生装置では、変速再生時に、記録媒体から再生したフィールド画像情報を再生画像として出力すると共に、少なくとも１フレーム分の画像情報を記憶手段に記憶する処理と、記録媒体からの再生を一時停止し、上記記憶手段に記憶した画像情報について動き検出手段によりフィールド相関による動き検出を行い、上記動き検出の結果に基づいて、出力選択手段により動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とする処理を所定フレームおきに繰り返すので、高画質の変速再生画像出力を得ることができる。
【００４２】
また、本発明に係る画像再生装置では、変速再生時に、例えば上記記憶手段に取り込んだ画像の最後のフィールドを基準とするフレーム画像についての上記動き検出手段による動き検出出力に基づいて、上記出力選択手段により上記記憶手段からの画像情報を選択して、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とするので、再生一時停止や低速再生等の変速再生に入る時に、画飛びが発生することなく、高画質の変速再生画像出力を得ることができる。
【００４３】
本発明に係る画像再生方法では、変速再生時に、記録媒体から再生したフィールド画像情報を再生画像として出力すると共に、少なくとも１フレーム分の画像情報を記憶する第一の再生ステップと、記録媒体からの再生を一時停止し、記憶した画像情報についてフィールド相関による動き検出を行い、上記動き検出の結果に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とする第二の再生ステップとを備え、上記第一及び第二の再生ステップを所定フレームおきに交互に繰り返すので、高画質の変速再生画像出力を得ることができる。
【００４４】
また、本発明に係る画像再生方法では、例えば、取り込んだ画像の最後のフィールドを基準とするフレーム画像についての動き検出出力に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とするので、再生一時停止や低速再生等の変速再生に入る時に、画飛びが発生することなく、高画質の変速再生画像出力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したビデオテープレコーダの再生系の構成を示すブロック図である。
【図２】上記ビデオテープレコーダの再生系における変速再生のための構成を示すブロック図である。
【図３】上記ビデオテープレコーダの再生系における画像信号出力処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】上記ビデオテープレコーダの再生系における再生一時停止時のモード遷移図である。
【図５】上記ビデオテープレコーダの再生系における１／２低速再生時のモード遷移図である。
【図６】上記ビデオテープレコーダの再生系におけるフィールド相関による動き検出を行ったモニタ画像を説明するための図である。
【図７】上記ビデオテープレコーダの再生系における画飛びについて説明するための図である。
【図８】従来の画像再生装置におけるフレーム差分方式による動き検出を行ったモニタ画像を説明するための図である。
【図９】従来の画像再生装置における画飛びについて説明するための図である。
【符号の説明】
１ビデオテープ、２ヘッド、６映像信号処理部、７映像信号出力処理部、１０操作パネル、１１モード制御部、１２機構制御部、１３サーボ制御部、６１記憶部、６２メモリ制御部、６３動き検出部、６４出力選択部

Claims

記録媒体に記録された画像情報を標準再生速度よりも遅い速度で再生する変速再生機能を有する画像再生装置であって、
記録媒体から再生した少なくとも１フレーム分の画像情報を記憶する記憶容量を有する記憶手段と、
記録媒体から再生した画像情報についてフィールド相関による動き検出を行う動き検出手段と、
変速再生時に、上記動き検出手段による検出出力に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とするように、上記記憶手段からの画像情報を選択的に出力する出力選択手段とを備え、
変速再生時に、記録媒体から再生したフィールド画像情報を再生画像として出力すると共に、少なくとも１フレーム分の画像情報を上記記憶手段に記憶する処理と、記録媒体からの再生を一時停止し、上記記憶手段に記憶した画像情報について上記動き検出手段によりフィールド相関による動き検出を行い、上記動き検出の結果に基づいて、上記出力選択手段により動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とする処理を所定フレームおきに繰り返す
ことを特徴とする画像再生装置。
上記出力選択手段は、上記記憶手段に取り込んだ画像の最後のフィールドを基準とするフレーム画像についての上記動き検出手段による動き検出出力に基づいて、変速再生時に、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とするように、上記記憶手段からの画像情報を選択的に出力することを特徴とする請求項１記載の画像再生装置。
上記出力選択手段は、再生一時停止時に、上記動き検出手段による検出出力に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とするように、上記記憶手段からの画像情報を選択的に出力することを特徴とする請求項１記載の画像再生装置。
上記出力選択手段は、低速再生時に、上記動き検出手段による検出出力に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とするように、上記記憶手段からの画像情報を選択的に出力することを特徴とする請求項１記載の画像再生装置。
記録媒体に記録された画像情報を標準再生速度よりも遅い速度で再生する画像再生方法であって、
変速再生時に、記録媒体から再生したフィールド画像情報を再生画像として出力すると共に、少なくとも１フレーム分の画像情報を記憶する第一の再生ステップと、
記録媒体からの再生を一時停止し、記憶した画像情報についてフィールド相関による動き検出を行い、上記動き検出の結果に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とする第二の再生ステップとを備え、
上記第一及び第二の再生ステップを所定フレームおきに交互に繰り返す
ことを特徴とする画像再生方法。
取り込んだ画像の最後のフィールドを基準とするフレーム画像についての動き検出出力に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とすることを特徴とする請求項５記載の画像再生方法。
再生一時停止時に、動き検出出力に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とすることを特徴とする請求項５記載の画像再生方法。
低速再生時に、動き検出出力に基づいて、動き部分の画像情報はフィールド出力とし、静止部分の画像情報はフレーム出力とすることを特徴とする請求項５記載の画像再生方法。