JP4099917B2 - 映像信号再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＤＶＤや衛星放送など、映画素材やビデオ素材等様々な映像情報を転送して映像信号を順次走査再生する為の映像信号再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＤＶＤや衛星放送等の映像出力はテレビ受像器で再生出来るよう飛び越し走査で出力されるのが普通であるが、近年、マルチスキャン対応のモニタやプロジェクタ、またはコンピュータ用モニタ等の普及に伴ってこれらの飛び越し走査映像信号を順次走査映像信号に変換する映像信号再生装置が導入されつつある。
【０００３】
図１０は従来例の映像信号再生装置の構成を示すブロック図である。図において、１はディスクで、フィルム素材映像を電気的信号に変換した映像信号もしくはビデオ信号を素材とする映像信号のいずれかからなる映像信号が、予め記録に適した信号形態に符号化され、変調されて記録されている。２はピックアップで、ディスク１に記録された信号を電気的信号に変換する。３はディスク回転装置で、ディスク１を再生に適した回転数で回転させる。４は飛び越し走査映像信号再生回路で、ディスク１に記録された映像信号を復調し、復号し、飛び越し走査映像信号として出力する。５はＮＴＳＣエンコーダで、飛び越し走査映像信号をＮＴＳＣビデオフォーマットに変換し出力する。６は飛び越し走査映像信号出力端子で、これより再生された飛び越し走査映像信号が出力される。７は順次走査映像信号変換回路で、飛び越し走査映像信号再生回路４の出力を順次走査映像信号に変換し出力する。８はメモリーで、１フィールド分の映像信号を記憶できる能力を持ち、順次走査映像信号変換回路７の動作に用いられる。９は色差コンバータで、順次走査映像信号変換回路７の出力を順次走査色差信号に変換し出力する。１０は順次走査映像信号出力端子で、これより映像表示装置（図示せず）に順次走査映像信号が出力される。
【０００４】
以上の様に構成された従来の映像信号再生装置についてさらにその動作を説明する。
【０００５】
図１１は従来例の映像信号再生装置の飛び越し走査映像信号と順次走査映像信号の構造を示す模式図である。飛び越し走査映像信号では、１／６０秒で１フィールドの画像が構成され、それが２枚合わされて１フレームの画像となる。２枚のフィールドの縦画素数はそれぞれ２４０であり、互いの画素はそれぞれの画素の縦方向の間を埋めあう様な配置になる。順次走査信号では１フレームが１／６０秒で縦画素数は４８０である。
【０００６】
共に、垂直周波数は１／６０秒であり、水平走査線数は飛び越し走査映像信号に比べ順次走査映像信号は倍になるので、水平走査周波数は飛び越し走査映像信号が約１５．７５ＫＨｚであるのに対して、順次走査映像信号では約３１．５ＫＨｚになる。
【０００７】
図１２は従来例の映像信号再生装置の映像信号の構造を示す模式図である。図１２に示す様に、ディスク１に記録される映像信号には２つの形態がある。即ち、図１２に示すa)はフィルム素材であり、この場合には、元となる素材は毎秒２４コマの絵で構成されるフィルム画像であり、各コマ毎に横７２０ドット、縦４８０ドットの画像として圧縮されディスク１に記録されている。図１２に示すｂ）はビデオ素材画像であり、この場合には元となる素材は毎秒３０フレーム／６０フィールドの飛び越し走査画像である。各フレームは横７２０ドット、縦４８０ドットの画像であるが、飛び越し走査されるので、各フィールドでは横７２０ドット縦２４０ドットの画像になり、圧縮されディスク１に記録されている。
【０００８】
ディスク１に記録された映像信号の素材がフィルムである場合には、図１２のａ−１）に示す様に、フィルム素材のディスクでは、コマ番号が・・・・、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３、・・・・の順で記録されている。このように記録されたフィルム素材信号を、ピックアップ２が電気的信号に変換し、飛び越し走査映像信号再生回路４が復調し、飛び越し走査映像に変換して出力する。これは、一般に家庭で鑑賞するための画像表示装置としてテレビジョンモニターが、最も多く使われており、その表示形式が飛び越し走査であるからであり、またテレビジョンモニターは毎秒３０フレーム／６０フィールドの動画を扱う様に設計されているために、同時に飛び越し走査映像信号再生回路４は毎秒２４コマの映像を毎秒３０フレーム／６０フィールドの飛び越し走査映像に変換して出力する。即ち、飛び越し走査映像信号再生回路４は図１２のａ−２）飛び越し走査映像出力に示す様に、記録情報の各コマをｏｄｄとｅｖｅｎの２つの飛び越し走査フィールド画像に分け、更に、１コマ毎に先頭のフィールドを最後のフィールドの後に繰り返して表示する事により、毎秒２４コマのフィルム映像を毎秒３０フレーム／６０フィールドの飛び越し走査画像に変換して出力する。この様にして再生された飛び越し走査映像信号をＮＴＳＣエンコーダ５がＮＴＳＣ標準ビデオ信号にして、飛び越し走査映像信号出力端子６に出力する。飛び越し走査映像信号出力端子６にはテレビモニター（図示せず）が接続され、使用者はそれにより飛び越し走査映像に変換されたフィルム素材映像を鑑賞する事ができる。
【０００９】
更に、飛び越し走査映像信号再生回路４は、飛び越し走査映像信号を順次走査映像信号変換回路７に入力する。順次走査映像信号変換回路７は、図１２のａ−２）に示す飛び越し走査映像出力を各コマ毎に先頭フィールドを第１のメモリー７に格納した後、第２フィールドを第１のメモリー７に格納し、両者の情報を１ライン毎に倍速で読み出す事により、図１２のａ−３）に示す順次走査映像出力を得る。変換された映像信号は色差コンバータ９でアナログの順次走査色差信号に変換され、順次走査映像信号出力端子１０から出力される。順次走査映像信号出力端子１０には順次走査映像信号用テレビモニター（図示せず）が接続され、使用者はそれにより順次走査映像にもどされたフィルム素材映像を鑑賞する事ができる。
【００１０】
ディスク１に記録された映像信号の素材がビデオである場合には、飛び越し走査映像信号再生回路４は、ピックアップ２の出力よりディスク１に記録されている信号を読み取り、復調し、図１２のｂ−２）の飛び越し走査映像出力に示す様にそのまま飛び越し走査映像信号として出力し、ＮＴＳＣエンコーダ５がＮＴＳＣ標準ビデオ信号にして、飛び越し走査映像出力端子６に出力する。
【００１１】
更に、飛び越し走査映像信号再生回路４は、飛び越し走査映像信号を順次走査映像信号変換回路７に入力する。順次走査映像信号変換回路７は、ビデオ素材の場合には、フィールド映像情報とその前に位置するフィールドの２つのフィールド情報を用いて順次走査映像信号を生成する。この時、順次走査映像信号変換回路７は図１２のｂ−２）の飛び越し走査映像出力と、１つ前のフィールドの飛び越し走査映像出力との間での動きが小さい画素に関して前のフィールドのデータも用いて縦補間し、前のフィールドとの間での動きが大きい画素に関しては同一フィールド内の上下の画素データにより縦補間データを生成する事により図１２のｂ−３）に示す順次走査映像出力を得る。変換された映像信号は色差コンバータ９でアナログの順次走査色差信号に変換され、順次走査映像信号出力端子１０から出力される。
【００１２】
図１３は従来例の映像信号再生装置の映像信号のエッジ信号特性を示す模式図である。これらの素材では飛び越し走査再生時に鮮鋭感を増す為に、素材状態で、エッジの強調が行われている。
【００１３】
これは、ディファレンシャルマスク方式と呼ばれよく知られているものであり、撮像された主映像信号の２次微分信号を反転し、主映像に合成する方式である。図１３において（ｃ）は主映像信号の輝度信号でありエッジがなまっている。（ｄ）は主映像信号の輝度信号１次微分信号で、主映像信号の立ち上がり部分に山ができる。（ｅ）は主映像信号輝度信号の２次微分信号を反転した信号であり、エッジ部分の前半で負、後半で正の信号となる。（ｆ）は主映像信号の輝度信号と２次微分信号を反転した信号を加算した信号であり、これが輪郭強調された出力信号である。
【００１４】
この輪郭強調を素材に施す事によって、飛び越し走査映像信号出力の鮮鋭感を増している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、飛び越し走査映像では輪郭部分には飛び越し走査に伴った妨害があり、この輪郭強調による輪郭周辺のオーバーシュートやリンギング成分を見えにくくし、総合画質として、これらの輪郭強調による画質改善が良好な結果をもたらしていたが、順次走査映像では、輪郭周辺の妨害が減り、きっちり輪郭が見えてしまう為に、輪郭強調による輪郭周辺のオーバーシュートやリンギングといった成分が見え、飛び越し走査映像信号よりも画質が劣化して見えてしまうという、映像信号再生装置にとって大きな欠点となるものである。
【００１６】
今後は、順次走査変換後に、視感的にも飛び越し走査映像に比べて画質の劣化のない順次走査映像の出力ができる映像信号再生装置の導入が要求されている。
【００１７】
本発明は、順次走査変換後に、飛び越し走査映像に比べて視覚的に解像度の劣化がなく、かつ、輪郭強調成分がエッジのオーバーシュートやリンギングとなって著しく画質を損ねる事のない順次走査映像の出力ができる映像信号再生装置の提供を目的とする。
【００１８】
【発明を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明では、フィルム素材映像を電気的信号に変換した第１の種類の映像信号もしくはビデオ信号を素材とした第２の種類の映像信号のいずれかからなる、輪郭強調が施された主映像信号を再生する映像信号再生装置であって、前記主映像信号を飛び越し走査映像信号として出力する飛び越し走査映像信号再生手段と、前記飛び越し走査映像信号再生手段出力を走査線変換した前記主映像信号を順次走査映像信号として出力する順次走査映像信号再生手段と、前記順次走査映像信号の輝度信号の１次微分値の絶対値を検出し出力する輪郭検出手段と、前記順次走査映像信号再生手段出力の周波数特性を変化させるフィルタ手段と、前記輪郭検出手段出力を用いて前記フィルタ手段の高域特性を順次走査映像信号の輝度信号の１次微分値の絶対値が大きくなるに従って劣化させる制御手段とを備えた事を特徴とする映像信号再生装置である。
この構成によって、輪郭周辺での周波数特性を制限する事により輪郭周辺のあるオーバーシュートやリンギングを低下させて、視感的にも飛び越し走査映像に比べて画質の劣化のない順次走査映像の出力ができる映像信号再生装置が得られる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の構成を示すブロック図である。図１において、１はディスクで、フィルム素材映像を電気的信号に変換した映像信号もしくはビデオ信号を素材とする映像信号のいずれかからなる主映像信号が、予め記録に適した信号形態に符号化され、変調されて記録されている。２はピックアップで、ディスク１に記録された信号を電気的信号に変換する。３はディスク回転装置で、ディスク１を再生に適した回転数で回転させる。４は飛び越し走査映像信号再生回路で、ディスク１に記録された主映像信号を復調し、復号し、飛び越し走査映像信号として出力する。５はＮＴＳＣエンコーダで、飛び越し走査映像信号をＮＴＳＣビデオフォーマットに変換し出力する。６は飛び越し走査映像信号出力端子で、これより再生された飛び越し走査映像出力が出力される。７は順次走査映像信号変換回路で、飛び越し走査映像信号再生回路４の出力を順次走査映像信号に変換し出力する。８はメモリーで、１フィールド分の映像信号を記憶できる能力を持ち、順次走査映像信号変換回路７の動作に用いられる。９は色差コンバータで、順次走査映像信号変換回路７の出力を順次走査色差信号に変換し出力する。１０は順次走査映像信号出力端子で、これより映像表示装置（図示せず）に順次走査映像信号が出力される。１１は１次微分回路で、順次走査映像信号変換回路７の輝度出力の１次微分の絶対値を出力する。１２は制御回路で、１次微分回路１１の出力と素材判別回路１４の出力に応じて、可変フィルタ１３の周波数特性を制御する。１３は可変フィルタ回路で、順次走査映像信号変換回路７の出力の周波数特性を制御回路１２の設定に応じて変化させる。１４は素材判別回路で、ピックアップ２の出力より、ディスク１に記録された映像信号の素材がフィルムであるかビデオであるかを判別し、制御回路１２に出力する。１５は第１のスイッチで、使用者が制御回路１２の制御の入り切りを選択する。
【００２７】
以上の様に構成された本実施の形態の映像信号再生装置についてさらにその動作を説明する。
【００２８】
図２は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の飛び越し走査映像信号と順次走査映像信号の構造を示す模式図である。飛び越し走査映像信号では、１／６０秒で１フィールドの画像が構成され、それが２枚合わされて１フレームの画像となる。２枚のフィールドの縦画素数はそれぞれ２４０であり、互いの画素はそれぞれの画素の縦方向の間を埋めあう様な配置になる。順次走査信号では１フレームが１／６０秒で縦画素数は４８０である。
【００２９】
共に、垂直周波数は１／６０秒であり、水平走査線数は飛び越し走査映像信号に比べ順次走査映像信号は倍になるので、水平走査周波数は飛び越し走査映像信号が約１５．７５ＫＨｚであるのに対して、順次走査映像信号では約３１．５ＫＨｚになる。
【００３０】
図３は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の映像信号の構造を示す模式図である。図３に示す様に、ディスク１に記録される映像信号には２つの形態がある。即ち、図３に示すa)はフィルム素材であり、この場合には、元となる素材は毎秒２４コマの絵で構成されるフィルム画像であり、各コマ毎に横７２０ドット、縦４８０ドットの画像として圧縮されディスク１に記録されている。図３に示すｂ）はビデオ素材画像であり、この場合には元となる素材は毎秒３０フレーム／６０フィールドの飛び越し走査画像である。各フレームは横７２０ドット、縦４８０ドットの画像であるが飛び越し走査されるので、各フィールドでは横７２０ドット縦２４０ドットの画像になり、圧縮されディスク１に記録されている。
【００３１】
ディスク１に記録された映像信号の素材がフィルムである場合には、図３のａ−１）に示す様に、フィルム素材のディスクでは、コマ番号が・・・・、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３、・・・・の順で記録されている。このように記録されたフィルム素材信号を、ピックアップ２が電気的信号に変換し、飛び越し走査映像信号再生回路４が復調し、飛び越し走査映像に変換して出力する。これは、一般に家庭で鑑賞するための画像表示装置としてテレビジョンモニターが、最も多く使われており、その表示形式が飛び越し走査であるからであり、またテレビジョンモニターは毎秒３０フレーム／６０フィールドの動画を扱う様に設計されているために、同時に飛び越し走査映像信号再生回路４は毎秒２４コマの映像を毎秒３０フレーム／６０フィールドの飛び越し走査映像に変換して出力する。即ち、飛び越し走査映像信号再生回路４は図３のａ−２）飛び越し走査映像出力に示す様に、記録情報の各コマをｏｄｄとｅｖｅｎの２つの飛び越し走査フィールド画像に分け、更に、１コマ毎に先頭のフィールドを最後のフィールドの後に繰り返して表示する事により、毎秒２４コマのフィルム映像を毎秒３０フレーム／６０フィールドの飛び越し走査画像に変換して出力する。
【００３２】
ディスク１に記録された映像信号の素材がビデオである場合には、飛び越し走査映像信号再生回路４は、ピックアップ２の出力よりディスク１に記録されている信号を読み取り、復調し、図３のｂ−２）の飛び越し走査映像出力に示す様にそのまま飛び越し走査映像信号として出力する。
【００３３】
この様にして再生された飛び越し走査映像信号をＮＴＳＣエンコーダ５がＮＴＳＣ標準ビデオ信号にして、飛び越し走査映像信号出力端子６に出力する。飛び越し走査映像信号出力端子６にはテレビモニター（図示せず）が接続され、使用者はそれにより飛び越し走査映像に再生されたビデオ素材映像を鑑賞する事ができる。
【００３４】
更に、飛び越し走査映像信号再生回路４は、飛び越し走査映像信号を順次走査映像信号変換回路７に入力する。順次走査映像信号変換回路７は、素材がフィルムの場合には、図３のａ−２）に示す飛び越し走査映像出力を各コマ毎に先頭フィールドを第１のメモリー８に格納した後、第２フィールドを第１のメモリー８に格納し、両者の情報を１ライン毎に倍速で読み出す事により、図３のａ−３）に示す順次走査映像出力を得る。順次走査映像信号変換回路７は、素材がビデオの場合には、フィールド映像情報とその前に位置するフィールドの２つのフィールド情報を用いて順次走査映像信号を生成する。この時、順次走査映像信号変換回路７は図３のｂ−２）の飛び越し走査映像出力と、１つ前のフィールドの飛び越し走査映像出力との間での動きが小さい画素に関して前のフィールドのデータも用いて縦補間し、前のフィールドとの間での動きが大きい画素に関しては同一フィールド内の上下の画素データにより縦補間データを生成する事により図３のｂ−３）に示す順次走査映像出力を得る。
【００３５】
順次走査映像信号変換回路７の出力は、１次微分回路１１と可変フィルタ回路１３とに入力される。
【００３６】
図４は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の１次微分回路１１の構成を示すブロック図である。図４に於いて、１６は第１のＤＦＦで、輝度信号入力にクロック入力によって得られる遅延を与え出力する。１７は第１の減算器で、輝度信号入力と第１のＤＦＦ１７の出力の差を求める。１８は（−１）乗算器で、第１の減算器１７の出力の符号を反転させる。１９は第２のスイッチで、第１の減算器１７の符号出力に応じて、第１の減算器１７、（−１）乗算器１８の出力を切り替えて出力する。
【００３７】
この様な構成によって、第１の減算器１７は、第１のＤＦＦ１６で遅延される前後の輝度信号の差分値を出力する。即ち、第１の減算器１７の出力は、輝度信号の微分値を求める。輝度信号の微分値は、輝度信号の変化方向によって、正負両方の値を取り得る。従って、第１の減算器１７の符号出力で、第１の減算器１７の出力と、その値の符号を変えた（−１）乗算器１８の出力を切り替えれば、第２のスイッチ１９からは、常に正の値、即ち輝度微分成分の絶対値を得る事ができる。
【００３８】
図５は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の可変フィルタ回路１３の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図において２０は第１の遅延回路であり、入力される輝度信号に一定時間の遅延を与え出力する。２１は第２のＤＦＦであり、入力信号にクロック入力によって得られる遅延を与え出力する。２２は第３のＤＦＦであり、入力信号にクロック入力によって得られる遅延を与え出力する。２３は第１の加算器であり、第１の遅延回路２０と第３のＤＦＦ２２の出力を加算する。２４は（１／４）乗算器であり、第１の加算器２３の出力を１／４倍して出力する。２５は（１／２）乗算器であり、第２のＤＦＦ２１の出力を１／２倍して出力する。２６は第２の減算器であり、（１／４）乗算器２４の出力より（１／２）乗算器２５の出力を減算して出力する。２７は（ｋ／１６）乗算器であり、第２の減算器２６の出力をｋ／１６倍して出力する。２８は第３の減算器であり、第２のＤＦＦ２１の出力から（ｋ／１６）乗算器２７の出力を減算して出力する。２９は第２の遅延回路であり、色差信号入力に一定時間の遅延を与え出力する。
【００４０】
以上の様に構成された本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の可変フィルタ回路１３において、その動作を説明する。
【００４１】
第２のＤＦＦ２１と、第３のＤＦＦ２２と、第１の加算器２３と、（１／４）乗算器２４と、（１／２）乗算器２５と、第２の減算器２６と、（ｋ／１６）乗算器２７と、第３の減算器２８はフィルタ回路を構成し、その伝達関数Ｈ（Ｚ）は、
Ｈ（Ｚ）＝１−（ｋ／１６）・（Ｚ-1／４−１／２＋Ｚ1／４）
ここで、Ｚ-1＝eｘｐ（−ｊωｔ）、ω：信号角周波数、ｔ：クロック周期
となる。
【００４２】
図６は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の可変フィルタ回路１３の周波数特性を表す図である。
【００４３】
図の縦軸はゲインであり、横軸は周波数である。ｆｓ／２はクロック周波数ｆｓの半分の周波数である。
【００４４】
図に示す様に、ｋ＝０で周波数特性は平坦になりｋが小さくなるに従って高域特性が劣化し、ｋ＝−８の時にクロック周波数ｆｓの半分の周波数ｆｓ／２においてゲインが０．５となる特性を持つ。
【００４５】
図７は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の制御回路１２の構成を示すブロック図である。
【００４６】
図において、３０は第１のコンパレータであり、１次微分絶対値信号入力と予め決定された第１のしきい値を比較し出力する。３１は第１のモノマルチであり、第１のコンパレータ３０が１次微分絶対値信号入力が第１のしきい値より大きい事を検出したときにトリガされ、一定時間のパルスを発生させる。３２は第２のコンパレータであり、１次微分絶対値信号入力と予め決定された第２のしきい値を比較し出力する。３３は第２のモノマルチであり、第２のコンパレータ３２が１次微分絶対値信号入力が第２のしきい値より大きい事を検出したときにトリガされ、一定時間のパルスを発生させる。３４は第３のコンパレータであり、１次微分絶対値信号入力と予め決定された第３のしきい値を比較し出力する。３５は第３のモノマルチであり、第３のコンパレータ３４が１次微分絶対値信号入力が第３のしきい値より大きい事を検出したときにトリガされ、一定時間のパルスを発生させる。３６は第４のコンパレータであり、１次微分絶対値信号入力と予め決定された第４のしきい値を比較し出力する。３７は第３のモノマルチであり、第４のコンパレータ３４が１次微分絶対値信号入力が第４のしきい値より大きい事を検出したときにトリガされ、一定時間のパルスを発生させる。３８はｋ決定回路であり、第１のモノマルチ３１と、第２のモノマルチ３３と、第３のモノマルチ３５と、第４のモノマルチ３７と、素材判別入力とスイッチ入力によってｋの値を決定し出力する。
【００４７】
入力輝度信号が８ビット巾の値を取るので、図７において、１次微分絶対値信号値は、８ビット値即ち０から２５５までの値を取り得る。そこで、第１のしきい値を１２８、第２のしきい値を６４、第３のしきい値を３２、第４のしきい値を１６、という値に設定する。
【００４８】
即ち、第１のモノマルチ３１は１次微分絶対値信号値が１２８を越えると一定時間巾のパルスを生じ、第２のモノマルチ３３は１次微分絶対値信号値が６４を越えると一定時間巾のパルスを生じ、第３のモノマルチ３５は１次微分絶対値信号値が３２を越えると一定時間巾のパルスを生じ、第４のモノマルチ３７は１次微分絶対値信号値が１６を越えると一定時間巾のパルスを生じる。
【００４９】
今、ｋ決定回路の論理をスイッチ入力がある時には表１に示す様に設定する。
【００５０】
【表１】
【００５１】
また、ｋ決定回路の論理をスイッチ入力がない時には常にｋ＝０とする。
【００５２】
図８は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の映像信号のエッジ信号特性を示すタイミング図である。これらの素材では飛び越し走査再生時に鮮鋭感を増す為に、素材状態で、エッジの強調が行われている。
【００５３】
これは、ディファレンシャルマスク方式と呼ばれ、よく知られているものであり、撮像された主映像信号の２次微分信号を反転し、主映像に合成する方式である。図において（ｃ）は主映像信号の輝度信号でありエッジがなまっている。（ｄ）は主映像信号の輝度信号１次微分信号で、主映像信号の立ち上がり部分に山ができる。（ｅ）は主映像信号輝度信号の２次微分信号を反転した信号であり、エッジ部分の前半で負、後半で正の信号となる。（ｆ）は主映像信号の輝度信号と２次微分信号を反転した信号を加算した信号であり、これが輪郭強調された出力信号である。即ち、図１において、飛び越し走査映像信号出力端子６より出力される映像信号には、この輪郭強調された映像信号が出力される。
【００５４】
図９は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の１次微分回路１１と制御回路１２と可変フィルタ回路の動作を示すタイミング図である。図において、(ｇ)に示すものが可変フィルタ回路入力輝度信号であり、これは図１の順次走査映像信号変換回路７の輝度信号出力である。前述した様に、この信号には輪郭強調が施されている。図９の（ｈ）に示すのが１次微分回路出力であり、これが制御回路１２に示されると、図７の第１のコンパレータ３０のしきい値を越える１次微分回路出力によって第１のモノマルチ３１がトリガされて、「１」を発生する。今、素材がフィルムであり、かつスイッチがＯＮされている時、図７のｋ決定回路３８の出力は表１に示す論理より、図９（ｉ）に示す様に、１次微分回路出力が第１のしきい値を越えた後一定時間はｋ＝−８となり、それ以外ではｋ＝０となる。今、第１の遅延回路の遅延時間を、図９（ｊ）に示すように、この第１のモノマルチ３１が１を出力している時間の半分になるように設定すると、ちょうど第１の遅延回路出力に輪郭が現れる前後の一定時間だけｋ＝−８となり、それ以外はｋ＝０とする事ができる。図６に示す様に、可変フィルタ回路１３の特性はｋ＝−８の時にローパスフィルタとなるので、図９（ｋ）に示す様に可変フィルタ回路輝度信号出力は、輪郭周辺部のみ高周波成分が除去され、輪郭強調のない自然な波形を得る事ができる。輪郭周辺部以外では、ｋ＝０となり、可変フィルタ回路１３の周波数特性は平坦になるので、映像信号の細部は保存され、解像感も劣化しない。
【００５５】
図５に於ける第２の遅延回路２９は第１の遅延回路２０と第２のＤＦＦ２１により生じる輝度信号の遅延に合わせて色差信号を遅延させる働きをする。
【００５６】
同様にして、輪郭の波高値に応じて、表１に示す論理で輪郭部分の周波数特性が制御されて、輪郭の強弱の合わせて的確な補正が行われる。また、表１では素材がビデオの場合とフィルムの場合とでｋの値を異ならせているが、これはフィルムの場合にはより輪郭をなまらせる事によって、より映画に近い画質を得る為である。
【００５７】
この様にして、輪郭強調を除去された順次走査映像信号は、色差コンバータ９でアナログの順次走査色差信号に変換され、順次走査映像信号出力端子１０から出力される。順次走査映像信号出力端子１０には順次走査映像信号用テレビモニター（図示せず）が接続され、使用者はそれにより順次走査映像に変換されたビデオ素材映像を鑑賞する事ができる。また使用者は第１のスイッチ１５によってこの輪郭強調の除去機能を無効にする事もできる。
【００５８】
この様に、本発明の実施の形態１の映像信号再生装置によれば、順次走査変換後に、飛び越し走査映像に比べて視覚的に解像度の劣化がなく、かつ、輪郭強調成分がエッジのオーバーシュートやリンギングとなって著しく画質を損ねる事のない順次走査映像の出力ができる映像信号再生装置の提供ができる。
【００５９】
なお、以上の説明において、４種類のしきい値により輪郭の大小を判断して補正したが、これは何種類であっても本発明の効果は変わらない。また、可変フィルタ回路特性も、ローパスフィルタであれば、本発明の効果は期待でき、回路構成的には図５に示す回路に限定されない。また、素材判別によって、ｋの値を変えるようにしたが、これは、必ずしも切り替える必要はなく、ｋをフィルム素材時とビデオ素材時で同一にしても本発明の効果である輪郭強調成分の除去は可能なものである。また、使用者により、制御機能を入り切りできる構成としているが、これはもちろん、入り状態に固定しても本発明の効果は得られ。更に、使用者によって、何段階かｋの値を選べるようにし、使用者の好みに応じて輪郭除去の強弱を可変できるようにする事も可能である。また、図１において、回路ブロック的記述を取ったが、図面の符号４以降の各要素については、マイクロプロセッサ等に置き換えて、ソフトウエアで実現する事も可能である。
【００６０】
更に、映像信号再生装置をディスク装置で構成した例で説明したが、その他の映像信号再生装置として例えばテープ装置や、放送受信機（無線・有線）、あるいは急激な大容量化が進行中の半導体メモリによる画像再生装置、またはインターネット配信により映像を入力する映像信号再生装置等についても同様に実施可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上の様に、本発明によれば、輪郭周辺での周波数特性を制限する事により輪郭周辺のあるオーバーシュートやリンギングを低下させて、視感的にも飛び越し走査映像に比べて画質の劣化のない順次走査映像の出力ができる映像信号再生装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の構成を示すブロック図
【図２】同、飛び越し走査映像信号と順次走査映像信号の構造を示す模式図
【図３】同、映像信号の構造を示す模式図
【図４】本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の１次微分回路１１の内部構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の可変フィルタ回路１３の内部構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の可変フィルタ回路１３の周波数特性を表す図
【図７】本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の制御回路１２の内部構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の映像信号のエッジ信号特性を示すタイミング図
【図９】本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の１次微分回路１１と制御回路１２と可変フィルタ回路の動作を示すタイミング図
【図１０】従来例の映像信号再生装置の構成を示すブロック図
【図１１】従来例の映像信号再生装置の飛び越し走査映像信号と順次走査映像信号の構造を示す模式図
【図１２】従来例の映像信号再生装置の映像信号の構造を示す模式図
【図１３】従来例の映像信号再生装置の映像信号再生装置の映像信号のエッジ信号特性を示すタイミング図
【符号の説明】
１ ディスク
２ ピックアップ
３ ディスク回転装置
４ 飛び越し走査映像信号再生回路
５ ＮＴＳＣエンコーダ
６ 飛び越し走査映像信号出力端子
７ 順次走査映像信号変換回路
８ メモリー
９ 色差コンバータ
１０ 順次走査映像信号出力端子
１１ １次微分回路
１２ 制御回路
１３ 可変フィルタ回路
１４ 素材判別回路
１５ 第１のスイッチ
１６ 第１のＤＦＦ
１７ 第１の減算器
１８ （−１）乗算器
１９ 第２のスイッチ
２０ 第１の遅延回路
２１ 第２のＤＦＦ
２２ 第３のＤＦＦ
２３ 第１の加算器
２４ （１／４）乗算器
２５ （１／２）乗算器
２６ 第２の減算器
２７ （ｋ／１６）乗算器
２８ 第３の減算器
２９ 第２の遅延回路
３０ 第１のコンパレータ
３１ 第１のモノマルチ
３２ 第２のコンパレータ
３３ 第２のモノマルチ
３４ 第３のコンパレータ
３５ 第３のモノマルチ
３６ 第４のコンパレータ
３７ 第４のモノマルチ
３８ ｋ決定回路
【発明の属する技術分野】
本発明はＤＶＤや衛星放送など、映画素材やビデオ素材等様々な映像情報を転送して映像信号を順次走査再生する為の映像信号再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＤＶＤや衛星放送等の映像出力はテレビ受像器で再生出来るよう飛び越し走査で出力されるのが普通であるが、近年、マルチスキャン対応のモニタやプロジェクタ、またはコンピュータ用モニタ等の普及に伴ってこれらの飛び越し走査映像信号を順次走査映像信号に変換する映像信号再生装置が導入されつつある。
【０００３】
図１０は従来例の映像信号再生装置の構成を示すブロック図である。図において、１はディスクで、フィルム素材映像を電気的信号に変換した映像信号もしくはビデオ信号を素材とする映像信号のいずれかからなる映像信号が、予め記録に適した信号形態に符号化され、変調されて記録されている。２はピックアップで、ディスク１に記録された信号を電気的信号に変換する。３はディスク回転装置で、ディスク１を再生に適した回転数で回転させる。４は飛び越し走査映像信号再生回路で、ディスク１に記録された映像信号を復調し、復号し、飛び越し走査映像信号として出力する。５はＮＴＳＣエンコーダで、飛び越し走査映像信号をＮＴＳＣビデオフォーマットに変換し出力する。６は飛び越し走査映像信号出力端子で、これより再生された飛び越し走査映像信号が出力される。７は順次走査映像信号変換回路で、飛び越し走査映像信号再生回路４の出力を順次走査映像信号に変換し出力する。８はメモリーで、１フィールド分の映像信号を記憶できる能力を持ち、順次走査映像信号変換回路７の動作に用いられる。９は色差コンバータで、順次走査映像信号変換回路７の出力を順次走査色差信号に変換し出力する。１０は順次走査映像信号出力端子で、これより映像表示装置（図示せず）に順次走査映像信号が出力される。
【０００４】
以上の様に構成された従来の映像信号再生装置についてさらにその動作を説明する。
【０００５】
図１１は従来例の映像信号再生装置の飛び越し走査映像信号と順次走査映像信号の構造を示す模式図である。飛び越し走査映像信号では、１／６０秒で１フィールドの画像が構成され、それが２枚合わされて１フレームの画像となる。２枚のフィールドの縦画素数はそれぞれ２４０であり、互いの画素はそれぞれの画素の縦方向の間を埋めあう様な配置になる。順次走査信号では１フレームが１／６０秒で縦画素数は４８０である。
【０００６】
共に、垂直周波数は１／６０秒であり、水平走査線数は飛び越し走査映像信号に比べ順次走査映像信号は倍になるので、水平走査周波数は飛び越し走査映像信号が約１５．７５ＫＨｚであるのに対して、順次走査映像信号では約３１．５ＫＨｚになる。
【０００７】
図１２は従来例の映像信号再生装置の映像信号の構造を示す模式図である。図１２に示す様に、ディスク１に記録される映像信号には２つの形態がある。即ち、図１２に示すa)はフィルム素材であり、この場合には、元となる素材は毎秒２４コマの絵で構成されるフィルム画像であり、各コマ毎に横７２０ドット、縦４８０ドットの画像として圧縮されディスク１に記録されている。図１２に示すｂ）はビデオ素材画像であり、この場合には元となる素材は毎秒３０フレーム／６０フィールドの飛び越し走査画像である。各フレームは横７２０ドット、縦４８０ドットの画像であるが、飛び越し走査されるので、各フィールドでは横７２０ドット縦２４０ドットの画像になり、圧縮されディスク１に記録されている。
【０００８】
ディスク１に記録された映像信号の素材がフィルムである場合には、図１２のａ−１）に示す様に、フィルム素材のディスクでは、コマ番号が・・・・、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３、・・・・の順で記録されている。このように記録されたフィルム素材信号を、ピックアップ２が電気的信号に変換し、飛び越し走査映像信号再生回路４が復調し、飛び越し走査映像に変換して出力する。これは、一般に家庭で鑑賞するための画像表示装置としてテレビジョンモニターが、最も多く使われており、その表示形式が飛び越し走査であるからであり、またテレビジョンモニターは毎秒３０フレーム／６０フィールドの動画を扱う様に設計されているために、同時に飛び越し走査映像信号再生回路４は毎秒２４コマの映像を毎秒３０フレーム／６０フィールドの飛び越し走査映像に変換して出力する。即ち、飛び越し走査映像信号再生回路４は図１２のａ−２）飛び越し走査映像出力に示す様に、記録情報の各コマをｏｄｄとｅｖｅｎの２つの飛び越し走査フィールド画像に分け、更に、１コマ毎に先頭のフィールドを最後のフィールドの後に繰り返して表示する事により、毎秒２４コマのフィルム映像を毎秒３０フレーム／６０フィールドの飛び越し走査画像に変換して出力する。この様にして再生された飛び越し走査映像信号をＮＴＳＣエンコーダ５がＮＴＳＣ標準ビデオ信号にして、飛び越し走査映像信号出力端子６に出力する。飛び越し走査映像信号出力端子６にはテレビモニター（図示せず）が接続され、使用者はそれにより飛び越し走査映像に変換されたフィルム素材映像を鑑賞する事ができる。
【０００９】
更に、飛び越し走査映像信号再生回路４は、飛び越し走査映像信号を順次走査映像信号変換回路７に入力する。順次走査映像信号変換回路７は、図１２のａ−２）に示す飛び越し走査映像出力を各コマ毎に先頭フィールドを第１のメモリー７に格納した後、第２フィールドを第１のメモリー７に格納し、両者の情報を１ライン毎に倍速で読み出す事により、図１２のａ−３）に示す順次走査映像出力を得る。変換された映像信号は色差コンバータ９でアナログの順次走査色差信号に変換され、順次走査映像信号出力端子１０から出力される。順次走査映像信号出力端子１０には順次走査映像信号用テレビモニター（図示せず）が接続され、使用者はそれにより順次走査映像にもどされたフィルム素材映像を鑑賞する事ができる。
【００１０】
ディスク１に記録された映像信号の素材がビデオである場合には、飛び越し走査映像信号再生回路４は、ピックアップ２の出力よりディスク１に記録されている信号を読み取り、復調し、図１２のｂ−２）の飛び越し走査映像出力に示す様にそのまま飛び越し走査映像信号として出力し、ＮＴＳＣエンコーダ５がＮＴＳＣ標準ビデオ信号にして、飛び越し走査映像出力端子６に出力する。
【００１１】
更に、飛び越し走査映像信号再生回路４は、飛び越し走査映像信号を順次走査映像信号変換回路７に入力する。順次走査映像信号変換回路７は、ビデオ素材の場合には、フィールド映像情報とその前に位置するフィールドの２つのフィールド情報を用いて順次走査映像信号を生成する。この時、順次走査映像信号変換回路７は図１２のｂ−２）の飛び越し走査映像出力と、１つ前のフィールドの飛び越し走査映像出力との間での動きが小さい画素に関して前のフィールドのデータも用いて縦補間し、前のフィールドとの間での動きが大きい画素に関しては同一フィールド内の上下の画素データにより縦補間データを生成する事により図１２のｂ−３）に示す順次走査映像出力を得る。変換された映像信号は色差コンバータ９でアナログの順次走査色差信号に変換され、順次走査映像信号出力端子１０から出力される。
【００１２】
図１３は従来例の映像信号再生装置の映像信号のエッジ信号特性を示す模式図である。これらの素材では飛び越し走査再生時に鮮鋭感を増す為に、素材状態で、エッジの強調が行われている。
【００１３】
これは、ディファレンシャルマスク方式と呼ばれよく知られているものであり、撮像された主映像信号の２次微分信号を反転し、主映像に合成する方式である。図１３において（ｃ）は主映像信号の輝度信号でありエッジがなまっている。（ｄ）は主映像信号の輝度信号１次微分信号で、主映像信号の立ち上がり部分に山ができる。（ｅ）は主映像信号輝度信号の２次微分信号を反転した信号であり、エッジ部分の前半で負、後半で正の信号となる。（ｆ）は主映像信号の輝度信号と２次微分信号を反転した信号を加算した信号であり、これが輪郭強調された出力信号である。
【００１４】
この輪郭強調を素材に施す事によって、飛び越し走査映像信号出力の鮮鋭感を増している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、飛び越し走査映像では輪郭部分には飛び越し走査に伴った妨害があり、この輪郭強調による輪郭周辺のオーバーシュートやリンギング成分を見えにくくし、総合画質として、これらの輪郭強調による画質改善が良好な結果をもたらしていたが、順次走査映像では、輪郭周辺の妨害が減り、きっちり輪郭が見えてしまう為に、輪郭強調による輪郭周辺のオーバーシュートやリンギングといった成分が見え、飛び越し走査映像信号よりも画質が劣化して見えてしまうという、映像信号再生装置にとって大きな欠点となるものである。
【００１６】
今後は、順次走査変換後に、視感的にも飛び越し走査映像に比べて画質の劣化のない順次走査映像の出力ができる映像信号再生装置の導入が要求されている。
【００１７】
本発明は、順次走査変換後に、飛び越し走査映像に比べて視覚的に解像度の劣化がなく、かつ、輪郭強調成分がエッジのオーバーシュートやリンギングとなって著しく画質を損ねる事のない順次走査映像の出力ができる映像信号再生装置の提供を目的とする。
【００１８】
【発明を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明では、フィルム素材映像を電気的信号に変換した第１の種類の映像信号もしくはビデオ信号を素材とした第２の種類の映像信号のいずれかからなる、輪郭強調が施された主映像信号を再生する映像信号再生装置であって、前記主映像信号を飛び越し走査映像信号として出力する飛び越し走査映像信号再生手段と、前記飛び越し走査映像信号再生手段出力を走査線変換した前記主映像信号を順次走査映像信号として出力する順次走査映像信号再生手段と、前記順次走査映像信号の輝度信号の１次微分値の絶対値を検出し出力する輪郭検出手段と、前記順次走査映像信号再生手段出力の周波数特性を変化させるフィルタ手段と、前記輪郭検出手段出力を用いて前記フィルタ手段の高域特性を順次走査映像信号の輝度信号の１次微分値の絶対値が大きくなるに従って劣化させる制御手段とを備えた事を特徴とする映像信号再生装置である。
この構成によって、輪郭周辺での周波数特性を制限する事により輪郭周辺のあるオーバーシュートやリンギングを低下させて、視感的にも飛び越し走査映像に比べて画質の劣化のない順次走査映像の出力ができる映像信号再生装置が得られる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の構成を示すブロック図である。図１において、１はディスクで、フィルム素材映像を電気的信号に変換した映像信号もしくはビデオ信号を素材とする映像信号のいずれかからなる主映像信号が、予め記録に適した信号形態に符号化され、変調されて記録されている。２はピックアップで、ディスク１に記録された信号を電気的信号に変換する。３はディスク回転装置で、ディスク１を再生に適した回転数で回転させる。４は飛び越し走査映像信号再生回路で、ディスク１に記録された主映像信号を復調し、復号し、飛び越し走査映像信号として出力する。５はＮＴＳＣエンコーダで、飛び越し走査映像信号をＮＴＳＣビデオフォーマットに変換し出力する。６は飛び越し走査映像信号出力端子で、これより再生された飛び越し走査映像出力が出力される。７は順次走査映像信号変換回路で、飛び越し走査映像信号再生回路４の出力を順次走査映像信号に変換し出力する。８はメモリーで、１フィールド分の映像信号を記憶できる能力を持ち、順次走査映像信号変換回路７の動作に用いられる。９は色差コンバータで、順次走査映像信号変換回路７の出力を順次走査色差信号に変換し出力する。１０は順次走査映像信号出力端子で、これより映像表示装置（図示せず）に順次走査映像信号が出力される。１１は１次微分回路で、順次走査映像信号変換回路７の輝度出力の１次微分の絶対値を出力する。１２は制御回路で、１次微分回路１１の出力と素材判別回路１４の出力に応じて、可変フィルタ１３の周波数特性を制御する。１３は可変フィルタ回路で、順次走査映像信号変換回路７の出力の周波数特性を制御回路１２の設定に応じて変化させる。１４は素材判別回路で、ピックアップ２の出力より、ディスク１に記録された映像信号の素材がフィルムであるかビデオであるかを判別し、制御回路１２に出力する。１５は第１のスイッチで、使用者が制御回路１２の制御の入り切りを選択する。
【００２７】
以上の様に構成された本実施の形態の映像信号再生装置についてさらにその動作を説明する。
【００２８】
図２は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の飛び越し走査映像信号と順次走査映像信号の構造を示す模式図である。飛び越し走査映像信号では、１／６０秒で１フィールドの画像が構成され、それが２枚合わされて１フレームの画像となる。２枚のフィールドの縦画素数はそれぞれ２４０であり、互いの画素はそれぞれの画素の縦方向の間を埋めあう様な配置になる。順次走査信号では１フレームが１／６０秒で縦画素数は４８０である。
【００２９】
共に、垂直周波数は１／６０秒であり、水平走査線数は飛び越し走査映像信号に比べ順次走査映像信号は倍になるので、水平走査周波数は飛び越し走査映像信号が約１５．７５ＫＨｚであるのに対して、順次走査映像信号では約３１．５ＫＨｚになる。
【００３０】
図３は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の映像信号の構造を示す模式図である。図３に示す様に、ディスク１に記録される映像信号には２つの形態がある。即ち、図３に示すa)はフィルム素材であり、この場合には、元となる素材は毎秒２４コマの絵で構成されるフィルム画像であり、各コマ毎に横７２０ドット、縦４８０ドットの画像として圧縮されディスク１に記録されている。図３に示すｂ）はビデオ素材画像であり、この場合には元となる素材は毎秒３０フレーム／６０フィールドの飛び越し走査画像である。各フレームは横７２０ドット、縦４８０ドットの画像であるが飛び越し走査されるので、各フィールドでは横７２０ドット縦２４０ドットの画像になり、圧縮されディスク１に記録されている。
【００３１】
ディスク１に記録された映像信号の素材がフィルムである場合には、図３のａ−１）に示す様に、フィルム素材のディスクでは、コマ番号が・・・・、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３、・・・・の順で記録されている。このように記録されたフィルム素材信号を、ピックアップ２が電気的信号に変換し、飛び越し走査映像信号再生回路４が復調し、飛び越し走査映像に変換して出力する。これは、一般に家庭で鑑賞するための画像表示装置としてテレビジョンモニターが、最も多く使われており、その表示形式が飛び越し走査であるからであり、またテレビジョンモニターは毎秒３０フレーム／６０フィールドの動画を扱う様に設計されているために、同時に飛び越し走査映像信号再生回路４は毎秒２４コマの映像を毎秒３０フレーム／６０フィールドの飛び越し走査映像に変換して出力する。即ち、飛び越し走査映像信号再生回路４は図３のａ−２）飛び越し走査映像出力に示す様に、記録情報の各コマをｏｄｄとｅｖｅｎの２つの飛び越し走査フィールド画像に分け、更に、１コマ毎に先頭のフィールドを最後のフィールドの後に繰り返して表示する事により、毎秒２４コマのフィルム映像を毎秒３０フレーム／６０フィールドの飛び越し走査画像に変換して出力する。
【００３２】
ディスク１に記録された映像信号の素材がビデオである場合には、飛び越し走査映像信号再生回路４は、ピックアップ２の出力よりディスク１に記録されている信号を読み取り、復調し、図３のｂ−２）の飛び越し走査映像出力に示す様にそのまま飛び越し走査映像信号として出力する。
【００３３】
この様にして再生された飛び越し走査映像信号をＮＴＳＣエンコーダ５がＮＴＳＣ標準ビデオ信号にして、飛び越し走査映像信号出力端子６に出力する。飛び越し走査映像信号出力端子６にはテレビモニター（図示せず）が接続され、使用者はそれにより飛び越し走査映像に再生されたビデオ素材映像を鑑賞する事ができる。
【００３４】
更に、飛び越し走査映像信号再生回路４は、飛び越し走査映像信号を順次走査映像信号変換回路７に入力する。順次走査映像信号変換回路７は、素材がフィルムの場合には、図３のａ−２）に示す飛び越し走査映像出力を各コマ毎に先頭フィールドを第１のメモリー８に格納した後、第２フィールドを第１のメモリー８に格納し、両者の情報を１ライン毎に倍速で読み出す事により、図３のａ−３）に示す順次走査映像出力を得る。順次走査映像信号変換回路７は、素材がビデオの場合には、フィールド映像情報とその前に位置するフィールドの２つのフィールド情報を用いて順次走査映像信号を生成する。この時、順次走査映像信号変換回路７は図３のｂ−２）の飛び越し走査映像出力と、１つ前のフィールドの飛び越し走査映像出力との間での動きが小さい画素に関して前のフィールドのデータも用いて縦補間し、前のフィールドとの間での動きが大きい画素に関しては同一フィールド内の上下の画素データにより縦補間データを生成する事により図３のｂ−３）に示す順次走査映像出力を得る。
【００３５】
順次走査映像信号変換回路７の出力は、１次微分回路１１と可変フィルタ回路１３とに入力される。
【００３６】
図４は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の１次微分回路１１の構成を示すブロック図である。図４に於いて、１６は第１のＤＦＦで、輝度信号入力にクロック入力によって得られる遅延を与え出力する。１７は第１の減算器で、輝度信号入力と第１のＤＦＦ１７の出力の差を求める。１８は（−１）乗算器で、第１の減算器１７の出力の符号を反転させる。１９は第２のスイッチで、第１の減算器１７の符号出力に応じて、第１の減算器１７、（−１）乗算器１８の出力を切り替えて出力する。
【００３７】
この様な構成によって、第１の減算器１７は、第１のＤＦＦ１６で遅延される前後の輝度信号の差分値を出力する。即ち、第１の減算器１７の出力は、輝度信号の微分値を求める。輝度信号の微分値は、輝度信号の変化方向によって、正負両方の値を取り得る。従って、第１の減算器１７の符号出力で、第１の減算器１７の出力と、その値の符号を変えた（−１）乗算器１８の出力を切り替えれば、第２のスイッチ１９からは、常に正の値、即ち輝度微分成分の絶対値を得る事ができる。
【００３８】
図５は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の可変フィルタ回路１３の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図において２０は第１の遅延回路であり、入力される輝度信号に一定時間の遅延を与え出力する。２１は第２のＤＦＦであり、入力信号にクロック入力によって得られる遅延を与え出力する。２２は第３のＤＦＦであり、入力信号にクロック入力によって得られる遅延を与え出力する。２３は第１の加算器であり、第１の遅延回路２０と第３のＤＦＦ２２の出力を加算する。２４は（１／４）乗算器であり、第１の加算器２３の出力を１／４倍して出力する。２５は（１／２）乗算器であり、第２のＤＦＦ２１の出力を１／２倍して出力する。２６は第２の減算器であり、（１／４）乗算器２４の出力より（１／２）乗算器２５の出力を減算して出力する。２７は（ｋ／１６）乗算器であり、第２の減算器２６の出力をｋ／１６倍して出力する。２８は第３の減算器であり、第２のＤＦＦ２１の出力から（ｋ／１６）乗算器２７の出力を減算して出力する。２９は第２の遅延回路であり、色差信号入力に一定時間の遅延を与え出力する。
【００４０】
以上の様に構成された本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の可変フィルタ回路１３において、その動作を説明する。
【００４１】
第２のＤＦＦ２１と、第３のＤＦＦ２２と、第１の加算器２３と、（１／４）乗算器２４と、（１／２）乗算器２５と、第２の減算器２６と、（ｋ／１６）乗算器２７と、第３の減算器２８はフィルタ回路を構成し、その伝達関数Ｈ（Ｚ）は、
Ｈ（Ｚ）＝１−（ｋ／１６）・（Ｚ-1／４−１／２＋Ｚ1／４）
ここで、Ｚ-1＝eｘｐ（−ｊωｔ）、ω：信号角周波数、ｔ：クロック周期
となる。
【００４２】
図６は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の可変フィルタ回路１３の周波数特性を表す図である。
【００４３】
図の縦軸はゲインであり、横軸は周波数である。ｆｓ／２はクロック周波数ｆｓの半分の周波数である。
【００４４】
図に示す様に、ｋ＝０で周波数特性は平坦になりｋが小さくなるに従って高域特性が劣化し、ｋ＝−８の時にクロック周波数ｆｓの半分の周波数ｆｓ／２においてゲインが０．５となる特性を持つ。
【００４５】
図７は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の制御回路１２の構成を示すブロック図である。
【００４６】
図において、３０は第１のコンパレータであり、１次微分絶対値信号入力と予め決定された第１のしきい値を比較し出力する。３１は第１のモノマルチであり、第１のコンパレータ３０が１次微分絶対値信号入力が第１のしきい値より大きい事を検出したときにトリガされ、一定時間のパルスを発生させる。３２は第２のコンパレータであり、１次微分絶対値信号入力と予め決定された第２のしきい値を比較し出力する。３３は第２のモノマルチであり、第２のコンパレータ３２が１次微分絶対値信号入力が第２のしきい値より大きい事を検出したときにトリガされ、一定時間のパルスを発生させる。３４は第３のコンパレータであり、１次微分絶対値信号入力と予め決定された第３のしきい値を比較し出力する。３５は第３のモノマルチであり、第３のコンパレータ３４が１次微分絶対値信号入力が第３のしきい値より大きい事を検出したときにトリガされ、一定時間のパルスを発生させる。３６は第４のコンパレータであり、１次微分絶対値信号入力と予め決定された第４のしきい値を比較し出力する。３７は第３のモノマルチであり、第４のコンパレータ３４が１次微分絶対値信号入力が第４のしきい値より大きい事を検出したときにトリガされ、一定時間のパルスを発生させる。３８はｋ決定回路であり、第１のモノマルチ３１と、第２のモノマルチ３３と、第３のモノマルチ３５と、第４のモノマルチ３７と、素材判別入力とスイッチ入力によってｋの値を決定し出力する。
【００４７】
入力輝度信号が８ビット巾の値を取るので、図７において、１次微分絶対値信号値は、８ビット値即ち０から２５５までの値を取り得る。そこで、第１のしきい値を１２８、第２のしきい値を６４、第３のしきい値を３２、第４のしきい値を１６、という値に設定する。
【００４８】
即ち、第１のモノマルチ３１は１次微分絶対値信号値が１２８を越えると一定時間巾のパルスを生じ、第２のモノマルチ３３は１次微分絶対値信号値が６４を越えると一定時間巾のパルスを生じ、第３のモノマルチ３５は１次微分絶対値信号値が３２を越えると一定時間巾のパルスを生じ、第４のモノマルチ３７は１次微分絶対値信号値が１６を越えると一定時間巾のパルスを生じる。
【００４９】
今、ｋ決定回路の論理をスイッチ入力がある時には表１に示す様に設定する。
【００５０】
【表１】
また、ｋ決定回路の論理をスイッチ入力がない時には常にｋ＝０とする。
【００５２】
図８は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の映像信号のエッジ信号特性を示すタイミング図である。これらの素材では飛び越し走査再生時に鮮鋭感を増す為に、素材状態で、エッジの強調が行われている。
【００５３】
これは、ディファレンシャルマスク方式と呼ばれ、よく知られているものであり、撮像された主映像信号の２次微分信号を反転し、主映像に合成する方式である。図において（ｃ）は主映像信号の輝度信号でありエッジがなまっている。（ｄ）は主映像信号の輝度信号１次微分信号で、主映像信号の立ち上がり部分に山ができる。（ｅ）は主映像信号輝度信号の２次微分信号を反転した信号であり、エッジ部分の前半で負、後半で正の信号となる。（ｆ）は主映像信号の輝度信号と２次微分信号を反転した信号を加算した信号であり、これが輪郭強調された出力信号である。即ち、図１において、飛び越し走査映像信号出力端子６より出力される映像信号には、この輪郭強調された映像信号が出力される。
【００５４】
図９は本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の１次微分回路１１と制御回路１２と可変フィルタ回路の動作を示すタイミング図である。図において、(ｇ)に示すものが可変フィルタ回路入力輝度信号であり、これは図１の順次走査映像信号変換回路７の輝度信号出力である。前述した様に、この信号には輪郭強調が施されている。図９の（ｈ）に示すのが１次微分回路出力であり、これが制御回路１２に示されると、図７の第１のコンパレータ３０のしきい値を越える１次微分回路出力によって第１のモノマルチ３１がトリガされて、「１」を発生する。今、素材がフィルムであり、かつスイッチがＯＮされている時、図７のｋ決定回路３８の出力は表１に示す論理より、図９（ｉ）に示す様に、１次微分回路出力が第１のしきい値を越えた後一定時間はｋ＝−８となり、それ以外ではｋ＝０となる。今、第１の遅延回路の遅延時間を、図９（ｊ）に示すように、この第１のモノマルチ３１が１を出力している時間の半分になるように設定すると、ちょうど第１の遅延回路出力に輪郭が現れる前後の一定時間だけｋ＝−８となり、それ以外はｋ＝０とする事ができる。図６に示す様に、可変フィルタ回路１３の特性はｋ＝−８の時にローパスフィルタとなるので、図９（ｋ）に示す様に可変フィルタ回路輝度信号出力は、輪郭周辺部のみ高周波成分が除去され、輪郭強調のない自然な波形を得る事ができる。輪郭周辺部以外では、ｋ＝０となり、可変フィルタ回路１３の周波数特性は平坦になるので、映像信号の細部は保存され、解像感も劣化しない。
【００５５】
図５に於ける第２の遅延回路２９は第１の遅延回路２０と第２のＤＦＦ２１により生じる輝度信号の遅延に合わせて色差信号を遅延させる働きをする。
【００５６】
同様にして、輪郭の波高値に応じて、表１に示す論理で輪郭部分の周波数特性が制御されて、輪郭の強弱の合わせて的確な補正が行われる。また、表１では素材がビデオの場合とフィルムの場合とでｋの値を異ならせているが、これはフィルムの場合にはより輪郭をなまらせる事によって、より映画に近い画質を得る為である。
【００５７】
この様にして、輪郭強調を除去された順次走査映像信号は、色差コンバータ９でアナログの順次走査色差信号に変換され、順次走査映像信号出力端子１０から出力される。順次走査映像信号出力端子１０には順次走査映像信号用テレビモニター（図示せず）が接続され、使用者はそれにより順次走査映像に変換されたビデオ素材映像を鑑賞する事ができる。また使用者は第１のスイッチ１５によってこの輪郭強調の除去機能を無効にする事もできる。
【００５８】
この様に、本発明の実施の形態１の映像信号再生装置によれば、順次走査変換後に、飛び越し走査映像に比べて視覚的に解像度の劣化がなく、かつ、輪郭強調成分がエッジのオーバーシュートやリンギングとなって著しく画質を損ねる事のない順次走査映像の出力ができる映像信号再生装置の提供ができる。
【００５９】
なお、以上の説明において、４種類のしきい値により輪郭の大小を判断して補正したが、これは何種類であっても本発明の効果は変わらない。また、可変フィルタ回路特性も、ローパスフィルタであれば、本発明の効果は期待でき、回路構成的には図５に示す回路に限定されない。また、素材判別によって、ｋの値を変えるようにしたが、これは、必ずしも切り替える必要はなく、ｋをフィルム素材時とビデオ素材時で同一にしても本発明の効果である輪郭強調成分の除去は可能なものである。また、使用者により、制御機能を入り切りできる構成としているが、これはもちろん、入り状態に固定しても本発明の効果は得られ。更に、使用者によって、何段階かｋの値を選べるようにし、使用者の好みに応じて輪郭除去の強弱を可変できるようにする事も可能である。また、図１において、回路ブロック的記述を取ったが、図面の符号４以降の各要素については、マイクロプロセッサ等に置き換えて、ソフトウエアで実現する事も可能である。
【００６０】
更に、映像信号再生装置をディスク装置で構成した例で説明したが、その他の映像信号再生装置として例えばテープ装置や、放送受信機（無線・有線）、あるいは急激な大容量化が進行中の半導体メモリによる画像再生装置、またはインターネット配信により映像を入力する映像信号再生装置等についても同様に実施可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上の様に、本発明によれば、輪郭周辺での周波数特性を制限する事により輪郭周辺のあるオーバーシュートやリンギングを低下させて、視感的にも飛び越し走査映像に比べて画質の劣化のない順次走査映像の出力ができる映像信号再生装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の構成を示すブロック図
【図２】同、飛び越し走査映像信号と順次走査映像信号の構造を示す模式図
【図３】同、映像信号の構造を示す模式図
【図４】本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の１次微分回路１１の内部構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の可変フィルタ回路１３の内部構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の可変フィルタ回路１３の周波数特性を表す図
【図７】本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の制御回路１２の内部構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の映像信号のエッジ信号特性を示すタイミング図
【図９】本発明の実施の形態１の映像信号再生装置の１次微分回路１１と制御回路１２と可変フィルタ回路の動作を示すタイミング図
【図１０】従来例の映像信号再生装置の構成を示すブロック図
【図１１】従来例の映像信号再生装置の飛び越し走査映像信号と順次走査映像信号の構造を示す模式図
【図１２】従来例の映像信号再生装置の映像信号の構造を示す模式図
【図１３】従来例の映像信号再生装置の映像信号再生装置の映像信号のエッジ信号特性を示すタイミング図
【符号の説明】
１ ディスク
２ ピックアップ
３ ディスク回転装置
４ 飛び越し走査映像信号再生回路
５ ＮＴＳＣエンコーダ
６ 飛び越し走査映像信号出力端子
７ 順次走査映像信号変換回路
８ メモリー
９ 色差コンバータ
１０ 順次走査映像信号出力端子
１１ １次微分回路
１２ 制御回路
１３ 可変フィルタ回路
１４ 素材判別回路
１５ 第１のスイッチ
１６ 第１のＤＦＦ
１７ 第１の減算器
１８ （−１）乗算器
１９ 第２のスイッチ
２０ 第１の遅延回路
２１ 第２のＤＦＦ
２２ 第３のＤＦＦ
２３ 第１の加算器
２４ （１／４）乗算器
２５ （１／２）乗算器
２６ 第２の減算器
２７ （ｋ／１６）乗算器
２８ 第３の減算器
２９ 第２の遅延回路
３０ 第１のコンパレータ
３１ 第１のモノマルチ
３２ 第２のコンパレータ
３３ 第２のモノマルチ
３４ 第３のコンパレータ
３５ 第３のモノマルチ
３６ 第４のコンパレータ
３７ 第４のモノマルチ
３８ ｋ決定回路
Claims (2)
- フィルム素材映像を電気的信号に変換した第１の種類の映像信号もしくはビデオ信号を素材とした第２の種類の映像信号のいずれかからなる、輪郭強調が施された主映像信号を再生する映像信号再生装置であって、
前記主映像信号を飛び越し走査映像信号として出力する飛び越し走査映像信号再生手段と、
前記飛び越し走査映像信号再生手段出力を走査線変換した前記主映像信号を順次走査映像信号として出力する順次走査映像信号再生手段と、
前記順次走査映像信号の輝度信号の１次微分値の絶対値を検出し出力する輪郭検出手段と、
前記順次走査映像信号再生手段出力の周波数特性を変化させるフィルタ手段と、
前記輪郭検出手段出力を用いて前記フィルタ手段の高域特性を前記輝度信号の１次微分値の絶対値が大きくなるに従って劣化させる制御手段とを備えた事を特徴とする映像信号再生装置。 - 前記制御手段は、主映像信号がフィルム素材である時は、ビデオ信号を素材とした時に比べて、前記フィルタ手段の高域特性の劣化度合いを大きくする事を特徴とする請求項１記載の映像信号再生装置。
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