JP3804467B2 - 動画像可変速度再生装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録された動画像信号を再生して表示装置等に動画像を出力する際に、その動画像本来の再生速度と等速（通常の再生速度）、または異なった速度（可変速度）に設定された再生速度にて動画像を出力する動画像可変速度再生装置に関するものであり、特に飛越し走査画像として出力する動画像可変速度再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
＜可変速度再生＞
ＶＴＲやビデオディスクなどの蓄積メディアの再生においては、通常の等速度再生（その動画像本来の再生速度による再生）のほかに、可変速度再生が行われる。可変速度は静止からスロー(１／１０から１／２程度)など通常の再生より速度を落とす場合と、２倍速から高速画像サーチ(５倍から５０倍程度)など通常の再生より速度を速める場合とがある。
【０００３】
いずれの場合でも、出力される画像信号の形態は通常の等速度再生と同じである必要があり、画像レートは毎秒６０フィールドなど所定値であるので、再生速度を落とす場合はその再生速度に応じて同じ画像が繰り返され、速度を上げる場合はその再生速度に応じて画像が間引かれることになる。
【０００４】
一般的な動画像は飛越し走査であるが、６０分の１秒毎に存在する各フィールドは、等速度再生の場合に、奇数偶数の関係(パリティ)が正常になる（奇数フィールドと偶数フィールドとが交互に並んだ状態となる）ようになっている。従って、可変速度にすると（即ち同じフィールドの繰り返しや、フィールドの間引きが行われると）パリティが崩れることが多く、この場合、本来と逆パリティのフィールドが表示されることになる。
＜従来例可変速度再生装置＞
図４は可変速度再生装置の従来例構成を示したものである。
【０００５】
画像信号記録媒体７から信号読み取り器８で画像信号が読み取られる。読み取りの速度は、速度情報入力端子９より与えられる再生速度に関する情報である速度情報に応じた速度で行われる。通常の等速度再生の場合、得られた画像信号は、復号化器１で飛越し走査画像として再生される。その再生飛越し走査画像は画像選択器４１で一時保持された後に、出力用飛越し走査画像に同期してフィールド画像を得て（出力用飛越し走査画像のフォーマットに合わせた画像を得て）、通常の飛越し走査画像として画像出力端子６より出力される。
【０００６】
ここで、再生速度が等速度より速い場合は、復号化器１で一部の画像のみが再生され、フィールド単位で画像が間引かれる。一方、スロー再生の場合は、実時間より低速度で復号すればよいので、すべての画像が再生され、画像選択器４１で保持され、画像選択器４１に供給される速度情報に応じて同じフィールドが繰り返し出力される。
【０００７】
１／２倍速及び２倍速再生時の走査線の様子を図５に示す。図５で丸(○)は走査線であるが、破線のものは本来の表示位置と異なる走査線であり、矢印は上下への移動を示す。この走査線は本来とパリティが逆となっている。１／２倍速及び２倍速のいずれの場合も半分のフィールドでパリティが反転する。
【０００８】
なお、３倍速、５倍速、７倍速など、ちょうど奇数倍速の場合のみパリティは正常となるが、復号化処理の能力から一部の画像しか再生されないので、必ずしも適切なフィールドの画像が得られない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の可変速度再生装置は、設定された再生速度によっては飛越し走査画像のパリティが反転して出力されるので、解像度低下、エリアッシング(斜め線が階段状になるなどの画質劣化)、画像の垂直方向の振動が起こっていた。設定可能な再生速度を正しいパリティとなる速度のみとすると、再生可能な速度は極めて限定されることになる。
【００１０】
本発明は以上の点に着目してなされたもので、記録された動画像信号から動画像を再生し、その動画像本来の再生速度と異なった速度に設定された再生速度にて動画像（飛越し走査画像）を出力させる場合（即ち可変速度再生時）においても、適正なパリティの飛越し走査画像が得られる動画像可変速度再生装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するために本発明は、以下の装置を提供するものであ。
（１） 記録された動画像信号から動画像を再生し、その動画像本来の再生速度と等速または異なった速度に設定された再生速度にて動画像を出力する動画像可変速度再生装置であって、
前記記録された動画像信号を前記設定された再生速度に応じて再生し、再生飛越し走査画像を得る画像再生手段であり、前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度よりも速い所定の再生速度までは、すべての画像を再生して連続した再生飛越し走査画像を得る画像再生手段と、
前記再生飛越し走査画像を走査線変換して再生順次走査画像を得る走査線変換手段と、
前記設定された再生速度に応じて、前記再生順次走査画像から表示に用いる動画像をフレーム単位で選択して表示順次走査画像を得る画像選択手段と、
前記表示順次走査画像を、出力させるべき飛越し走査画像の走査線に合わせて走査線間引きし、表示飛越し走査画像を得る走査線間引き手段と、
を備え、
前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度である場合には、前記再生飛越し走査画像を出力し、前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度と異なる場合には、前記表示飛越し走査画像を出力する、
ことを特徴とする動画像可変速度再生装置。
（２） 記録された動画像信号から動画像を再生し、その動画像本来の再生速度と等速または異なった速度に設定された再生速度にて動画像を出力する動画像可変速度再生装置であって、
前記記録された動画像信号を前記設定された再生速度に応じて再生し、再生飛越し走査画像を得る画像再生手段であり、前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度よりも速い所定の再生速度までは、すべての画像を再生して連続した再生飛越し走査画像を得る画像再生手段と、
前記再生飛越し走査画像から、飛越し走査で欠落した位置の走査線を形成し、その形成した走査線により構成される補間飛越し走査画像を得る走査線補間手段と、
出力させるべき飛越し走査画像の走査線と前記設定された再生速度とに応じて、前記再生飛越し走査画像と補間飛越し走査画像とから表示に用いる動画像をフィールド単位で選択して表示飛越し走査画像を得る画像選択手段と、
を備え、
前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度である場合には、前記再生飛越し走査画像を出力し、前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度と異なる場合には、前記表示飛越し走査画像を出力する、
ことを特徴とする動画像可変速度再生装置。
（３） 飛越し走査と順次走査のいずれでも再生されうる記録された動画像信号から、動画像を再生し、その動画像本来の再生速度と等速または異なった速度に設定された再生速度にて動画像を出力する動画像可変速度再生装置であって、
前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度である場合には、前記記録された動画像信号を前記設定された再生速度に応じて再生して再生飛越し走査画像を得、前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度と異なる場合には、前記記録された動画像信号を再生速度に応じて再生して再生順次走査画像を得る画像再生手段と、
前記設定された再生速度に応じて、前記再生順次走査画像から表示に用いる動画像をフレーム単位で選択して表示順次走査画像を得る画像選択手段と、
前記表示順次走査画像を、出力させるべき飛越し走査画像の走査線に合わせて走査線間引きし、表示飛越し走査画像を得る走査線間引き手段と、
前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度である場合には、前記再生飛越し走査画像を選択出力し、前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度と異なる場合には、前記表示飛越し走査画像を選択出力する画像出力手段と、
を備えたことを特徴とする動画像可変速度再生装置。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、記録された動画像信号から動画像を再生し、その動画像本来の再生速度と異なった速度に設定された再生速度にて動画像（飛越し走査画像）を出力させる場合（即ち可変速度再生時）において、再生画像を一旦順次走査画像（もしくは順次走査画像と同等の画像）として得る。順次走査画像は飛越し走査画像の両パリティのフィールドを含むことになるので、設定された再生速度にて応じて、その順次走査画像を出力用飛越し走査画像のフォーマットに合うように変換することで、いずれの再生速度でも適正なパリティの飛越し走査画像が得られる。前記動画像本来の再生速度と等速での再生（等速再生）の場合は、通常に再生した再生飛越し走査画像をそのまま出力する。
＜第１実施例＞
可変速度再生装置の第１実施例について説明する。その構成を図１に示す。図４の従来例と同一構成要素には同一付番を記してある。図１には、図４と比較して、順次走査変換器２、走査線間引き器４、画像スイッチ５が追加されている。また、画像選択器３の動作が異なる。
【００１３】
速度情報端子９からは、再生速度に関する情報である速度情報が与えられる。この速度情報は、信号読み取り器８、画像選択器３、画像スイッチ５に供給され、それぞれの動作を制御する。再生速度は静止、スロー(１／１０〜１／２倍速)、通常再生(１倍速)、２倍速、高速サーチ(５倍〜５０倍速)である。また、正方向のほかに逆方向もある。画像編集を行う場合の再生装置では、１／２〜２倍速もある。編集時間の調整のため等速から数％だけずらされる場合もある。
【００１４】
記録媒体７に記録されている信号は飛越し走査画像のものであり、画像フォーマットはＮＴＳＣ信号や、４８０ｉ，１０８０ｉと呼ばれるディジタル信号である。画像レートはすべて６０ｆｐｓ(field per second)であるが、５０ｆｐｓ等でも実施可能であることは言うまでもない。記録信号形態はアナログ信号、非圧縮ディジタル信号、フレーム内圧縮符号列、ＭＰＥＧ−２等によるフレーム間圧縮符号列などがあり得る。
【００１５】
信号読み取り器８は記録媒体７から信号を読み取り、誤り訂正処理等を行った後に動画像情報の符号列を取り出し、復号化器１に与える。復号化器１は記録形態に適合した復号化処理を行い、再生飛越し走査画像を得て、順次走査変換器２とスイッチ５に与える。
【００１６】
等速(１倍速)再生の場合、再生飛越し走査画像は画像スイッチ５を介して、画像出力端子６より出力される。なお、順次走査変換器２、画像選択器３、走査線間引き器４などがスルーになるのなら、画像スイッチ５をなくして、それらを再生飛越し走査が通過するように切り替えても等価である。
【００１７】
ここで、信号読み取り器８と復号化器１の処理能力としては、通常再生の２倍速までが可能であるとする。即ち、２倍速まではすべての画像を復号化することが出来るが、２倍より高い速度の場合は、一部のフレームのみ復号化することになる。ＭＰＥＧの場合は、ＩピクチャーとＰピクチャーまたはＩピクチャーのみが復号化される。
【００１８】
可変速度再生の場合、復号化器１で得られた再生飛越し走査画像は、順次走査変換器２で走査線補間され、再生順次走査画像となって画像選択器３に与えられる。再生順次走査画像の品質は順次走査変換器２の性能に依存するが、誤補間の少ない動き補償補間処理が行われれば、本来の順次走査とかなり近い画像となる。
【００１９】
画像選択器３は、供給される速度情報に応じて、設定される再生速度が等速より遅い時は、再生順次走査画像のフレームの繰り返しを行い、等速より速い時は再生順次走査画像のフレームの間引きを行い、表示順次走査画像を得るものである。フレームの同期を取るために少なくとも１フレーム分の画像は保持できる必要がある。選択された表示順次走査画像は走査線間引き器４で、出力用飛越し走査画像に同期して走査線が間引かれ、表示飛越し走査画像として画像スイッチ５を介して出力される。画像スイッチ５は、供給される速度情報に応じて、可変速度再生時には、走査線間引き器４から出力される表示飛越し走査画像を選択するように切り替わるものである。
【００２０】
本実施例における走査線の様子を図６に示す。順次走査化により再生順次走査画像には、元からの円(○)で示された走査線と菱形(◇)で示された補間走査線がある。画像選択は、設定される再生速度が等速より遅い時には、再生順次走査画像における同じフレームが繰り返し選択され、設定される再生速度が等速より速い時には、再生順次走査画像におけるフレームが間引かれて選択される。１／２倍速なら２フレーム連続し、２倍速なら２フレームに１フレームが選択される。この選択された表示順次走査画像が、出力用飛越し走査画像として規則的に走査線が間引かれ表示飛越し走査画像となる。結果として、１／２倍速時は同一フレームの偶数フィールドと奇数フィールドが交互に出力され、２倍速時には偶数フィールドが必ず補間されたものとなっている。
【００２１】
このように本実施例では、いずれの再生速度でも、出力用画像として適正なパリティの飛越し走査画像が得られ、解像度低下、エリアッシング、走査線垂直ブレなどの画質劣化のない可変速度再生が可能となる。
＜第２実施例＞
可変速度再生装置の第２実施例について説明する。その構成を図２に示す。図１の第１の実施例と同一構成要素には同一付番を記してある。図２には、図１と比較して、順次走査変換器２の代わりに走査線補間器２１があり、画像選択器３及び走査線間引き器４の代わりに、画像バッファ２２及びスイッチ２３がある。
【００２２】
第２実施例において、第１実施例と異なるのは完全な順次走査画像を作らずに、元画像と補間画像を並列に処理する点である。従って、復号化器１、画像スイッチ５、画像出力端子６、画像信号記録媒体７、信号読取り器８、速度情報入力端子９の動作は第１実施例と同じである。
【００２３】
復号化器１は符号列を復号し、再生飛越し走査画像を得て、走査線補間器２１、画像バッファ２２、画像スイッチ５に与える。
【００２４】
走査線補間器２１は、再生飛越し走査画像から、飛越し走査で間引かれた位置の走査線に相当する走査線を形成して補間飛越し走査画像を得る。この処理は図１に示す順次走査変換器２の処理の一部である。得られた補間飛越し走査画像は画像バッファ２２に与えられる。
【００２５】
画像バッファ２２及びスイッチ２３は供給される速度情報に応じた動作を行う。画像バッファ２２は、復号化器１から供給される再生飛越し走査画像と、走査線補間器２１から供給される補間飛越し走査画像との両方を保持する。ここで、それぞれの飛越し走査画像は互いに逆パリティである。スイッチ２３は、出力用飛越し走査画像となる側のパリティの画像を、バッファ２２のふたつの出力より選択する。
【００２６】
このように、画像バッファ２２及びスイッチ２３の動作により、出力用飛越し走査画像の走査線と設定された再生速度とに応じて、再生飛越し走査画像と補間飛越し走査画像とから表示に用いる動画像がフィールド単位で選択されて表示飛越し走査画像が得られる。
【００２７】
画像スイッチ５は、供給される速度情報に応じて、可変速度再生時には、スイッチ２３から出力される表示飛越し走査画像を選択するように切り替わる。等速(１倍速)再生の場合、復号化器１から出力される再生飛越し走査画像を選択するように切り替わる。
【００２８】
この第２実施例においても、可変速度再生時に、出力用画像として適正なパリティの飛越し走査画像が得られ、解像度低下、エリアッシング、走査線垂直ブレなどの画質劣化のない可変速度再生が可能となる。
＜第３実施例＞
可変速度再生装置の第３実施例について説明する。その構成を図３に示す。図１の第１実施例と同一構成要素には同一付番を記してある。図３には、図１と比較して、順次走査変換器２がなく、復号化器３１の動作が異なる。
【００２９】
第３実施例において、第１実施例と異なるのは復号化器３１で順次走査画像を再生する点である。画像選択器３、走査線間引き器４、スイッチ５、画像出力端子６、画像信号記録媒体７、信号読取り器８、速度情報入力端子９の動作は第１の実施例と同じである。
【００３０】
復号化器３１及びスイッチ３２は供給される速度情報に応じた動作を行う。復号化器３１は、符号列を復号し、等速再生の場合は再生飛越し走査画像を得て、スイッチ３２を介してスイッチ５に与える。可変速度再生の場合は再生順次走査画像を得て画像選択器３に与える。
【００３１】
ここで復号化器３１は、所定のタイプの符号列に対し復号処理形態の変更により、飛越し走査画像と順次走査画像との両方を得ることのできるものである。所定のタイプの符号列の具体例としては、ＭＰＥＧ型の高能率符号化で形成された符号列である、ＩピクチャーとＰピクチャーは順次走査の状態で符号化され、Ｂピクチャーは飛越し走査で符号化されている符号列などが挙げられる。このような符号列を得るための符号化装置、及びその符号列を順次走査画像として再生する復号化装置は、本発明と同一出願人による特開平１１−４６３６５号に記載されている。
【００３２】
この第３実施例においても、可変速度再生時に、出力用画像として適正なパリティの飛越し走査画像が得られ、解像度低下、エリアッシング、走査線垂直ブレなどの画質劣化のない可変速度再生が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上の通り、本発明は、記録された動画像信号から動画像を再生し、その動画像本来の再生速度と異なった速度に設定された再生速度にて動画像（飛越し走査画像）を出力させる場合（即ち可変速度再生時）において、再生画像を一旦順次走査画像（もしくは再生飛越し走査画像と補間飛越し走査画像）として得る。順次走査画像は飛越し走査画像の両パリティのフィールドを含むことになるので、設定された再生速度にて応じて、その順次走査画像を出力用飛越し走査画像のフォーマットに合うように変換することで、いずれの再生速度でも適正なパリティの飛越し走査画像が得られる。（もしくは、互いに逆パリティとなる再生飛越し走査画像と補間飛越し走査画像とから、出力用飛越し走査画像となる側のパリティの画像を選択することで、いずれの再生速度でも適正なパリティの飛越し走査画像が得られる。）
もちろん、前記動画像本来の再生速度と等速での再生（等速再生）の場合は、通常に再生した再生飛越し走査画像をそのまま出力する。
【００３４】
従って、どのような再生速度においても、出力用画像として適切なパリティの飛越し走査画像が得られ、解像度低下、エリアッシング、走査線垂直ブレなどの画質劣化のない可変速度再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例による動画像可変速度再生装置の構成例を示す図である。
【図２】第２実施例による動画像可変速度再生装置の構成例を示す図である。
【図３】第３実施例による動画像可変速度再生装置の構成例を示す図である。
【図４】従来例の動画像可変速度再生装置の構成例を示す図である。
【図５】従来例の動画像可変速度再生での走査線の様子を示す図である。
【図６】実施例の動画像可変速度再生での走査線の様子を示す図である。
【符号の説明】
１、３１ 復号化器
２ 順次走査変換器
３ 画像選択器
４ 走査線間引き器
５、３２ 画像スイッチ
６ 飛越し走査画像出力端子
７ 画像信号記録媒体
８ 信号読み取り器
９ 速度情報入力端子
２１ 走査線補間器
２２ 画像バッファ

Claims (3)

1. 記録された動画像信号から動画像を再生し、その動画像本来の再生速度と等速または異なった速度に設定された再生速度にて動画像を出力する動画像可変速度再生装置であって、
   前記記録された動画像信号を前記設定された再生速度に応じて再生し、再生飛越し走査画像を得る画像再生手段であり、前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度よりも速い所定の再生速度までは、すべての画像を再生して連続した再生飛越し走査画像を得る画像再生手段と、
   前記再生飛越し走査画像を走査線変換して再生順次走査画像を得る走査線変換手段と、
   前記設定された再生速度に応じて、前記再生順次走査画像から表示に用いる動画像をフレーム単位で選択して表示順次走査画像を得る画像選択手段と、
   前記表示順次走査画像を、出力させるべき飛越し走査画像の走査線に合わせて走査線間引きし、表示飛越し走査画像を得る走査線間引き手段と、
   を備え、
   前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度である場合には、前記再生飛越し走査画像を出力し、前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度と異なる場合には、前記表示飛越し走査画像を出力する、
   ことを特徴とする動画像可変速度再生装置。
2. 記録された動画像信号から動画像を再生し、その動画像本来の再生速度と等速または異なった速度に設定された再生速度にて動画像を出力する動画像可変速度再生装置であって、
   前記記録された動画像信号を前記設定された再生速度に応じて再生し、再生飛越し走査画像を得る画像再生手段であり、前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度よりも速い所定の再生速度までは、すべての画像を再生して連続した再生飛越し走査画像を得る画像再生手段と、
   前記再生飛越し走査画像から、飛越し走査で欠落した位置の走査線を形成し、その形成した走査線により構成される補間飛越し走査画像を得る走査線補間手段と、
   出力させるべき飛越し走査画像の走査線と前記設定された再生速度とに応じて、前記再生飛越し走査画像と補間飛越し走査画像とから表示に用いる動画像をフィールド単位で選択して表示飛越し走査画像を得る画像選択手段と、
   を備え、
   前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度である場合には、前記再生飛越し走査画像を出力し、前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度と異なる場合には、前記表示飛越し走査画像を出力する、
   ことを特徴とする動画像可変速度再生装置。
3. 飛越し走査と順次走査のいずれでも再生されうる記録された動画像信号から、動画像を再生し、その動画像本来の再生速度と等速または異なった速度に設定された再生速度にて動画像を出力する動画像可変速度再生装置であって、
   前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度である場合には、前記記録された動画像信号を前記設定された再生速度に応じて再生して再生飛越し走査画像を得、前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度と異なる場合には、前記記録された動画像信号を再生速度に応じて再生して再生順次走査画像を得る画像再生手段と、
   前記設定された再生速度に応じて、前記再生順次走査画像から表示に用いる動画像をフレーム単位で選択して表示順次走査画像を得る画像選択手段と、
   前記表示順次走査画像を、出力させるべき飛越し走査画像の走査線に合わせて走査線間引きし、表示飛越し走査画像を得る走査線間引き手段と、
   前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度である場合には、前記再生飛越し走査画像を選択出力し、前記設定された再生速度が前記動画像本来の再生速度と異なる場合には、前記表示飛越し走査画像を選択出力する画像出力手段と、
   を備えたことを特徴とする動画像可変速度再生装置。

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