JP3712138B2 - 記録装置、記録再生装置、記録方法及び記録再生方法 - Google Patents
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Description
【目次】
以下の順序で本発明を説明する。
発明の属する技術分野
従来の技術
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段
発明の実施の形態(図1〜図4)
発明の効果
【0002】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録装置及び記録再生装置に関し、例えばNTSC方式やPAL方式のように異なる信号方式の静止画像をVGA(Video Graphic Array )規格に従つた同一フオーマツトの記録データとして所定の記録媒体に記録し再生する場合に適用して好適なものである。
【0003】
【従来の技術】
従来、静止画像をVGA規格(すなわち縦横方向に 480× 640画素を配列し、かつ各画素を正方格子状に配列する)に従つた記録フオーマツトで記録媒体に記録するものがある。このようにVGA規格に従つた静止画像データを記録しておけば、コンピユータによつて画像処理を行う場合にデータに汎用性を持たせることができ、例えば画像の回転等の画像処理を容易に行うことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、NTSC方式やPAL方式等の静止画像をVGA規格に従つて記録する場合には、それらの映像信号の走査線数が異なることにより、NTSC方式の静止画はほぼ全画角が保存されたデータを記録できるが、PAL方式の場合には縦方向(副走査方向)のデータが2割程度欠落する。これはPAL方式の走査線数が 575本と多いので、VGA規格の副走査方向の画素数 480に対応させると副走査方向の画素が規格内に収まりきらないためである。この結果、PAL方式の静止画像をVGA規格に従つて記録し、これを再生表示すると縦方向の縁に黒枠が現れてしまう問題がある。
【0005】
すなわちVGA規格に準拠した記録データを作るということは、換言すれば画素アスペクト比が1:1で、かつ画像アスペクト比が 3:4になるように入力画像を変換することになるため、元の静止画像信号の走査線数によつてはこのアスペクト比を満足するような画角に収めると、副走査方向の画像が一部欠落した状態となる。
【0006】
本発明以上の点を考慮してなされたもので、走査線数の異なる入力静止画像をVGA規格に従つて記録した場合でもこれらの静止画像の全画角を保存して記録できる記録装置を提案すると共に、全画角を保存した状態で、ある走査線数の静止画像を別の走査線数の静止画像にフオーマツト変換し得る記録再生装置を提案しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、外部から入力される静止画像信号を同一のサンプリング周波数でサンプリングすることにより静止画像データを形成し、当該静止画像データの副走査方向の画素数を直線内挿補間処理によつてK倍し、当該画素数がK倍された静止画像データを記録データとして記録媒体に記録する。
【0008】
この結果、副走査方向の画素数はKの値によつて任意に設定され、例えばPAL方式の静止画像信号のように、VGA規格に従つて画素アスペクト比を1:1とし、かつ画像アスペクト比を 3:4とした場合に、Kの値を「1」より小さい所定の値に選定すれば、副走査線方向における画像の欠落が回避された記録データを得ることができる。
【0009】
また本発明においては、入力静止画像信号の副走査方向の画素数を直線内挿補間処理によつてK倍することにより各画素が正方格子状に配列され、かつ所定の画像アスペクト比の記録データを形成して記録すると共に、当該記録媒体から再生した再生データの副走査方向の画素数を直線内挿補間処理によつてL倍して出力するようにする。
【0010】
この結果、走査線数の異なる静止画像信号が全画角が保存された状態で同一フオーマツトで記録され、再生時には同一フオーマツトの記録データが全画角が保存された状態で所望の走査線数の静止画像とされる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
【0012】
図1において、1は全体として記録再生装置を示し、入力静止画像信号S1をVGA規格に従つた記録データに変換して記録するようになされている。記録再生装置1は入力静止画像信号S1を入力端子INを介してアナログデイジタル変換(A/D変換)回路2に供給する。A/D変換回路2は入力静止画像信号S1を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより静止画像データS2を得る。
【0013】
ここでA/D変換回路2のサンプリング周波数は入力静止画像信号S1の信号形式が異なる場合でも同一の周波数に選定されている。静止画像データS2はスイツチヤ3の端子aに与えられる。なお、スイツチヤ3はシステムコントローラ(図示せず)によつて記録時には端子aが選択されると共に再生時には端子bが選択されるようになされている。
【0014】
静止画像データS2は走査線変換回路4によつて走査線変換された後、バツフアメモリ5を介して記録再生部6によつて例えば光磁気デイスク等の記録媒体に記録される。ここで走査線変換回路4は直線内挿補間処理によつて入力静止画像信号S1の副走査方向の画素数をK倍とする(すなわち走査線数をK倍とする)走査線変換処理を行う。
【0015】
走査線変換回路4は静止画像データS2をスイツチヤ7を介して選択的に第1及び第2のフイールドメモリ8A及び8Bに供給する。すなわちスイツチヤ7は、到来する静止画像データS2が奇数フイールドデータであつた場合には端子aが選択されこれを第1のフイールドメモリ8Aに格納させ、到来する静止画像データS2が偶数フイールドデータであつた場合には端子bが選択されこれを第1のフイールドメモリ8Bに格納させる。従つて第1及び第2のフイールドメモリ8A及び8Bには1フレーム分の静止画像が格納される。
【0016】
ここで第1及び第2のフイールドメモリ8A及び8Bへのデータの書込みは、メモリコントローラ9によつて制御される。すなわちメモリコントローラ9は、入力静止画像信号S1から同期信号を分離する同期分離回路10によつて得られた同期信号S3に基づいて、フイールドの区切り位置でスイツチヤ7の端子を切り換える切換制御信号S4をスイツチヤ7に送出すると共にフイールドの区切り位置でフイールドメモリ8A、8Bの書込み動作を切り換える書込み制御信号S5をフイールドメモリ8A、8Bに送出する。これにより静止画像信号S1の奇数フイールドが入力されているときにはスイツチヤ7の端子aが選択されると共に第1のフイールドメモリ8Aが書込み状態とされ、偶数フイールドが入力されているときにはスイツチヤ7の端子bが選択されると共に第2のフイールドメモリ8bが書込み状態とされる。
【0017】
第1及び第2のフイールドメモリ8A及び8Bに1フレーム分の静止画像データS2が格納されると、メモリコントローラからの読出し制御信号S6に基づいて、第1及び第2のフイールドメモリ8A及び8Bから走査線順にほぼ同時にデータが読み出されるようになされている。
【0018】
そして第1のフイールドメモリ8Aから読み出された奇数フイールドデータODDが乗算回路11B及び11Dに供給されると共に、第2のフイールドメモリ8Bから読み出された偶数フイールドデータEVEが乗算回路11A及び11Cに供給される。ここで各乗算回路11A〜11Dには、変換係数発生回路12からそれぞれに応じた乗算係数が供給される。変換係数発生回路12はこの乗算係数を、メモリコントローラ9からのタイミング信号S7に基づいて、各乗算回路11A〜11Dに読出しデータが供給されたタイミングに同期するように出力する。
【0019】
ここで乗算回路11A、11B及び加算回路13Aは再生用演算部14を構成すると共に、乗算回路11C、11D及び加算回路13Bは記録用演算部15を構成する。記録時には、フイールドメモリ8A、8Bから読み出されたフイールドデータODD、EVEを用いて記録用演算部15によつて直線内挿補間演算が行われ、当該演算結果がバツフアメモリ5を介して記録再生部6に供給される。このとき乗算回路11Cには乗算係数として「1−G1 」が、乗算回路11Dには乗算係数として「G1 」がそれぞれ変換係数発生回路12から供給され、各乗算結果が加算回路13Bによつて加算される。かくして記録用演算部15では、乗算係数G1 を内分点情報とした直線内挿補間演算が行われ、当該内分点情報「G1 」に応じた走査線数に変換される。
【0020】
実際上、記録用演算部15では、フイールドメモリ8A、8Bから読み出される、1画面上でみた場合に互いに副走査方向に隣合う画素データと、変換係数発生回路12からの内分点情報G1 とを用いた積和演算によつて元の走査線の間の注目画素が直線内挿補間により生成される。すなわち記録用演算部15は、奇数フイールドの画素値をP1、これに隣合う偶数フイールドの画素値をP2としたとき、注目画素の画素値Xを、内分点情報G1 を使つて、次式
【数1】
によつて求める。これにより図2に示すように、内分点情報G1 の値に応じて静止画像データの全体の副走査方向の画素数(走査線数)を有効に低減させることができる。この内分点情報G1 の値は、例えばPAL方式の静止画像をVGA規格のデータに変換する場合には、図3に示すように選定される。すなわち走査線に応じて「1.0 」、「0.2 」、「0.6 」、「0.2 」のパターンが順次繰り返されるような内分点情報K1 を選定することにより、走査線数が元の走査線数の 5/6倍となるような変換処理が実現される。
【0021】
この結果、それぞれ走査線数の異なる入力静止画像信号S1から、それらの画像の上端及び又は下端部分の走査線を間引くことなくすなわち全画角が保存されたVGA規格の記録データS8を形成することができる。このように走査線変換回路4においては、記録用演算部15によつて直線内挿補間処理を行うことにより、演算後の副走査方向の画素数が元の画素数のK倍とするようになされている。この「K」の値は内分点情報G1 の値を適宜選択すれば容易に変更できる。例えばPAL方式の静止画像のように走査線数の多いものは、「K」の値が「1」より小さくなるような内分点情報G1 の値を選択するば良い。
【0022】
実施例の場合、記録再生部6は磁界変調ヘツドによつて光磁気デイスクに記録データを記録し、光学ヘツドによつて記録データを再生する光磁気記録再生装置でなる。記録再生部6によつて再生された再生データS9は、バツフアメモリ16及びスイツチヤ3を介して走査線変換回路4に供給される。走査線変換回路4は記録時と同様に、再生データS9の奇数フイールドを第1のフイールドメモリ8Aに、偶数フイールドを第2のフイールドメモリ8Bに一旦格納し、1フレーム分の再生静止画像が格納された時点で第1及び第2のフイールドメモリ8A及び8Bから同時にデータを読み出す。
【0023】
この再生時には、フイールドメモリ8A、8Bから読み出されたフイールドデータODD、EVEに対して再生用演算部14によつて走査線数をL倍とする走査線変換演算が行われ、当該演算結果でなる再生静止画像データS10がデイジタルアナログ変換(D/A変換)回路17及び出力端子OUTを介して例えばテレビジヨンモニタに送出される。このとき乗算回路11Aには乗算係数として1−G2 が、乗算回路11Bには乗算係数としてG2 がそれぞれ変換係数発生回路12から供給され、各乗算結果が加算回路13Aにおいて加算される。かくして再生用演算部14では、乗算係数G2 を内分点情報とした直線内挿補間演算が行われ、当該内分点情報「G2 」に応じて走査線数がL倍とされる。
【0024】
すなわち再生用演算部14は、上述した記録用演算部15と同様に、1画面上でみた場合に副走査方向に互いに隣合う画素データと、内分点情報G2 とを用いた積和演算を行うことにより、注目画素を直線内挿補間によつて生成する。これにより再生用演算部14では、全画角を保存した状態で走査線数がL倍に変換された再生静止画像データS10が得られる。
【0025】
以上の構成において、記録再生装置1にNTSC方式又はPAL方式の静止画像信号S1が入力された場合について説明する。記録再生装置1はNTSC方式の静止画像信号S1が入力されると、当該静止画像信号S1を画素アスペクト比が1:1でなりかつ 640× 480画素でなるVGA規格に従つたフオーマツトにするために、先ずA/D変換回路2のサンプリング周波数fP を12.292875 〔MHz 〕として静止画像信号S1をサンプリングする。
【0026】
この結果、画素アスペクト比が1:1でかつ 646× 485画素でなる静止画像データS2が得られる。この静止画像データS2はVGA規格をほぼ満足しているため、記録再生装置1は、当該静止画像データS2をこのままの状態で記録し、このままの状態で再生して外部の表示装置に送出する。すなわち記録用演算部15で用いられる内分点情報G1 の値を「1」とすると共に、再生用演算部14で用いられる内分点情報G2 の値を「1」とする。この結果、 646× 485画素でなる再生静止画像データS10が得られ、これをテレビジヨン画面上に表示すると、図4(A)に示すように、ほぼ99〔%〕の画角が保存された表示画像を得ることができる。
【0027】
これに対して記録再生装置1はPAL方式の静止画像信号S1が入力されると、先ずA/D変換回路2においてNTSC方式のときと同じサンプリング周波数fP でサンプリングする。一般に、PAL方式の静止画像信号からVGA規格に従つた記録データを生成しようとすると、サンプリング周波数fP ′を 14.743590〔MHz 〕としてサンプリングする必要がある。
【0028】
このサンプリング周波数fP ′はNTSCのときのサンプリング周波数fP の 1.199( 6/5倍)である。つまりこの実施例のようにNTSCと同じサンプリング周波数fP でPAL方式の入力静止画像信号S1をサンプリングした場合には、走査線数を 5/6倍にすれば画像アスペクト比を変えることなく、NTSCと同等の画素数を得ることができる。
【0029】
このため記録再生装置1は、PAL方式の入力信号画像信号S1が入力されると、A/D変換回路2においてNTSCのときと同じサンプリング周波数fP でサンプリングし、かつ走査線変換回路4において走査線数を 5/6倍とするような走査線変換処理を行う。実際上、この処理は記録用演算部15の乗算回路11C、11Dに与えられる内分点情報G1 の値を図3に示すように選定することで実現される。
【0030】
この結果走査線変換回路4からは 639× 479(≒575 ×5/6 )画素のデータが得られ、VGA規格と比較すると、縦、横ともに1画素ずつ削られたほぼVGA規格を満足したものとなる。かくしてPAL方式の入力画像信号S1から、全画角が保存されたVGA規格の記録データS8を得ることができる。
【0031】
記録されたPAL信号の再生時には、再生用演算回路14において走査線数が 6/5倍となるような直線内挿補間処理が行われ、走査線数が元の状態に戻される。この結果、 639× 479画素でなる再生静止画像データS10が得られ、これをテレビジヨン画面上に表示すると、図4(B)に示すように( 0.2〔%〕のオーバースキヤン)、ほぼ全画角が保存された表示画像を得ることができる。
【0032】
またVGA規格に変換されて記録されたPAL方式の静止画像データを再生する際に、再生用演算回路14で用いる内分点情報G2 の値を「1」に選定すれば、NTSC方式の静止画像データS10として出力することもできる。
【0033】
このように記録再生装置1においては、記録時に、信号形式(走査線数)の異なる入力静止画像S1を画角を保存した状態で同一の記録フオーマツト(VGA)で記録し得ることにより、再生時に再生用演算部14の内分点情報G2 を適宜選定すれば、例えばNTSC方式の画像をPAL方式の画像へ、またはPAL方式の画像をNTSC方式の画像へと容易に変換することもできる。
【0034】
以上の構成によれば、入力静止画像信号S1の信号形式(走査線数)に応じて内分点情報G1 の値を適宜選定し、副走査方向の画素数をK倍とする直線内挿補間処理を行うことでVGA規格に従つた記録データを形成するようにしたことにより、入力静止画像信号S1の走査線数に拘わらず全画角が保存されたVGA規格の記録データS8を得ることができる。
【0035】
また上記直線内挿補間処理を行つて記録した記録データを再生する際に、副走査方向の画素数をL倍とする直線内挿補間処理を行うようにしたことにより、VGA規格に従つた再生データから種々の信号形式(走査線数)の再生静止画像を得ることができる。この結果、例えばPAL画像からNTSC画像や、NTSC画像からPAL画像への変換を、全画角を保存した状態で行うことができるようになる。
【0036】
また主走査方向のサンプリング周波数fP を変えずに、副走査方向の画素数のみを変えることで同一フオーマツトの記録データを形成するようにしたことにより、比較的簡易な構成で異なる走査線数の静止画像から同一フオーマツトの記録データを形成し得る。
【0037】
なお上述の実施例においては、本発明を、磁界変調ヘツドによつて光磁気デイスクに記録データを記録し、光学ヘツドによつて記録データを再生する光磁気記録再生装置に適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば磁気デイスク上に磁気ヘツドによつて記録データを記録し再生する磁気デイスク記録再生装置や、フオトCDを作成するための記録装置及び当該フオトCDから記録データを再生する再生装置等、種々の記録装置及び記録再生装置に適用することができる。
【0038】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、外部から入力される静止画像信号を同一のサンプリング周波数でサンプリングすることにより静止画像データを形成し、当該静止画像データの副走査方向の画素数を直線内挿補間処理によつてK倍し、当該画素数がK倍された静止画像データを記録データとして記録媒体に記録するようにしたことにより、走査線数の異なる静止画像をVGA規格に従つて記録した場合でも、これらの静止画像の全画角を保存した記録データを得ることができる記録装置を簡易な構成で実現できる。
【0039】
また本発明によれば、上述したようにVGA規格に従つて記録した静止画像の副走査方向の画素数を直線内挿補間処理によつてL倍して再生出力するようにしたことにより、VGA規格に従つて記録された静止画像から全画角を保存した状態で走査線数の異なる再生静止画像を得ることができる。かくして、全画角を保存した状態で、ある走査線数の静止画像を別の走査線数の静止画像にフオーマツト変換し得る記録再生装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による記録再生装置を示すブロツク図である。
【図2】走査変換回路による走査線変換処理の説明に供する略線図である。
【図3】PAL方式の走査線数をVGA規格に従つた走査線数に走査線数変換する際の、内分点情報G1 の数値例を示す略線図である。
【図4】実施例による記録再生装置によつて記録再生された再生静止画像の表示状態を示す略線図である。
【符号の説明】
1……記録再生装置、2……アナログデイジタル変換回路、4……走査線変換回路、8A、8B……フイールドメモリ、14……再生用演算部、15……記録用演算部、S1……入力静止画像信号、S2……静止画像データ、S3……同期信号、S8……記録データ、S9……再生データ、S10……再生静止画像データ、G1 、G2 ……内分点情報。
Claims (13)
- 外部から入力される静止画像信号を同一のサンプリング周波数でサンプリングすることにより静止画像データを形成するサンプリング手段と、
上記静止画像データの副走査方向の画素数を直線内挿補間処理によつてK倍する演算手段と、
上記画素数がK倍された静止画像データを記録データとして記録媒体に記録する記録手段と
を具えることを特徴とする記録装置。 - 上記静止画像データの奇数フイールドデータ及び偶数フイールドデータをそれぞれ格納する第1及び第2のフイールドメモリを具え、
上記演算手段は、
上記第1及び第2のフイールドメモリに格納された上記静止画像データの副走査方向に互いに隣合う奇数フイールド画素データ及び偶数フイールド画素データを用いて直線内挿補間演算を行うことにより、上記静止画像データの画素数をK倍する
ことを特徴とする請求項1に記載の記録装置。 - 入力静止画像信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより静止画像データを形成するサンプリング手段と、
上記静止画像データの奇数フイールドデータ及び偶数フイールドデータをそれぞれ格納する第1及び第2のフイールドメモリと、
上記第1及び第2のフイールドメモリに格納された上記静止画像データの副走査方向に互いに隣合う奇数フイールド画素データ及び偶数フイールド画素データを用いて直線内挿補間演算を行うことにより、上記静止画像データを上記静止画像データに対して副走査方向の画素数がK倍でなる記録データに変換する演算手段と、
上記演算手段により得られた上記記録データを記録媒体に記録する記録する記録手段と
を具えることを特徴とする記録装置。 - 上記Kの値を、上記サンプリング手段のサンプリング周波数に比例し、かつ上記演算手段によつて得られる上記記録データの画素アスペクト比が1:1となるように選定する
ことを特徴とする請求項3に記載の記録装置。 - 上記サンプリング手段のサンプリング周波数を12.29875〔MHz 〕とし、上記Kの値を、上記入力静止画像信号がNTSC方式の信号の場合にはほぼ「1」とし、PAL方式の信号の場合にはほぼ「5/6」とする
ことを特徴とする請求項3に記載の記録装置。 - 入力静止画像信号の副走査方向の画素数を直線内挿補間処理によつてK倍することにより各画素が正方格子状に配列され、かつ所定の画像アスペクト比の記録データを形成して記録媒体に記録すると共に、当該記録媒体から再生した再生データの副走査方向の画素数を直線内挿補間処理によつてL倍して出力する
ことを特徴とする記録再生装置。 - 上記入力静止画像信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより静止画像データを形成するサンプリング手段と、
静止画像データの奇数フイールドデータ及び偶数フイールドデータをそれぞれ格納する第1及び第2のフイールドメモリと、
上記第1及び第2のフイールドメモリに格納された上記静止画像データの副走査方向に互いに隣合う奇数フイールド画素データ及び偶数フイールド画素データを用いて直線内挿補間演算を行うことにより、上記静止画像データを上記静止画像データに対して副走査方向の画素数がK倍でなる記録データに変換する第1の演算手段と、
上記第1の演算手段により得られた上記記録データを記録媒体に記録する記録する記録手段と、
上記記録手段によつて記録された記録データを上記記録媒体から再生する再生手段と、
上記第1及び第2のフイールドメモリに格納された再生データの副走査方向に互いに隣合う奇数フイールド画素データ及び偶数フイールド画素データを用いて直線内挿補間演算を行うことにより、上記再生データを上記再生データに対して副走査方向の画素数がL倍でなる再生静止画像データに変換する第2の演算手段と
を具えることを特徴とする請求項6に記載の記録再生装置。 - 上記Lの値を、1/Kに選定した
ことを特徴とする請求項7に記載の記録再生装置。 - 上記Kの値を、上記サンプリング手段のサンプリング周波数に比例し、かつ上記第1の演算手段によつて得られる上記記録データの画素アスペクト比が1:1となるように選定した
ことを特徴とする請求項7に記載の記録再生装置。 - 上記サンプリング手段のサンプリング周波数を12.29875〔MHz 〕とし、上記Kの値を、上記入力静止画像信号がNTSC方式の信号の場合にはほぼ「1」とし、PAL方式の信号の場合にはほぼ「5/6」とする
ことを特徴とする請求項7に記載の記録再生装置。 - 外部から入力される静止画像信号を同一のサンプリング周波数でサンプリングすることにより静止画像データを形成する第1のステツプと、
上記静止画像データの副走査方向の画素数を直線内挿補間処理によつてK倍する第2のステツプと、
上記画素数がK倍された静止画像データを記録データとして記録媒体に記録する第3のステツプと
を具えることを特徴とする記録方法。 - 入力静止画像信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより静止画像データを形成する第1のステツプと、
上記静止画像データの奇数フイールドデータ及び偶数フイールドデータを第1及び第2のフイールドメモリにそれぞれ格納する第2のステツプと、
上記第1及び第2のフイールドメモリに格納された上記静止画像データの副走査方向に互いに隣合う奇数フイールド画素データ及び偶数フイールド画素データを用いて直線内挿補間演算を行うことにより、上記静止画像データを上記静止画像データに対して副走査方向の画素数がK倍でなる記録データに変換する第3のステツプと、
上記演算手段により得られた上記記録データを記録媒体に記録する記録する第4のステツプと
を具えることを特徴とする記録方法。 - 入力静止画像信号の副走査方向の画素数を直線内挿補間処理によつてK倍することにより各画素が正方格子状に配列され、かつ所定の画像アスペクト比の記録データを形成して記録媒体に記録する第1のステツプと、
上記記録媒体から再生した再生データの副走査方向の画素数を直線内挿補間処理によつてL倍して出力する第2のステツプと
を具えることを特徴とする記録再生方法。
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JPH0955913A (ja) | 1997-02-25 |
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