JPH0773353B2

JPH0773353B2 - 磁気記録再生装置

Info

Publication number: JPH0773353B2
Application number: JP62251532A
Authority: JP
Inventors: 直堀内; 美智雄増田; 仁朗尾鷲; 宏安大坪; 晃史三邊
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-10-07
Filing date: 1987-10-07
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: JPH0194780A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、映像信号の磁気記録再生装置に係わり、特
に、そのスローモーシヨン再生に関する。

〔従来の技術〕

一般に、ヘリカルスキヤニング方式の磁気記録再生装置
は、映像信号の１フイールド分が磁気テープ上で１本の
トラツクとなるようにして映像信号を順次記録し、再生
時に、低速度で磁気テープを走行させることにより、ス
ローモーシヨン画像が得られるようにしていることはよ
く知られているが、記録時と再生時とでの回転ヘツドの
走査軌跡のずれに起因するノイズバンドを生じる。

これを解決する手段として、例えば、特開昭54−2018号
公報に示されるように、再生時に磁気テープの走行を数
フイールドおきに間欠的に行い、その間は同一トラツク
（すなわちフイールド）の映像信号を繰返し再生するよ
うにしたものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来技術によるスローモーシヨン再生は、
同一トラツクを繰返しスキヤンして同一内容の映像信号
を数フイールド期間繰返して再生するものであるから、
スローモーシヨン再生時の時間軸方向の分解能はフイー
ルド周波数の逆数（NTSC方式では60分の１秒）であり、
この分解能以上の動きの滑らかなスローモーシヨン画像
再生はできないという問題があつた。

本発明の目的は、かかる問題点を解消し、時間軸方向の
分解能が高く、動きの滑らかなスローモーシヨン再生画
像を得ることができるようにした磁気記録再生装置を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、標準方式のフィ
ールド周波数ｆのｎ倍（但し、ｎは２以上の整数）のフ
イールド周波数の映像信号を入力信号とし、１つのフイールドに対して互いに異なる位置の画素デー
タをサンプリングするためのｎ種類のサンプリングパタ
ーンが予め定められており、連続するｎフイールドの該
映像信号毎に、夫々のフィールドから互いに異なる該サ
ンプリングパターンにより画素データをサンプリングし
て合成することにより、１フィールドの合成信号を形成
し、該入力信号からフイールド周波数ｆの合成映像信号
を生成する第１の手段と、該合成映像信号を記録媒体に記録する第２の手段と、該記録媒体の再生時の走行速度を記録時の1/（ｎ×ｍ）
倍（但し、ｍは１以上の整数）とし、該記録媒体から該
合成映像信号を各フイールド（ｎ×ｍ）回ずつ繰り返し
再生する第３の手段と、再生された該合成映像信号の（ｎ×ｍ）フィールド毎に
１フィールドずつ抽出して記憶する第４の手段と、該第４の手段に記憶された同じフイールドから上記ｎ種
類夫々のサンプリングパターンに従う画素データの読出
しを行ない、該サンプリングパターン夫々に対する読出
しをｍ回繰り返すことにより、該合成映像信号を１フィ
ールド毎にｎ個のフィールドに分解し、かつ夫々の該フ
イールドをｍ回ずつ繰り返し出力する第５の手段とを有
する。

〔作用〕

入力信号のフィールド周波数を標準方式のフィールド周
波数ｆのｎ倍とし、この入力信号のｎフィールドを、上
記のようにして、１つのフィールドに合成してフィール
ド周波数が標準方式のフィールド周波数ｆに等しい合成
映像信号を形成し、これを記録媒体に記録することによ
り、該入力信号の全フィールドが記録媒体に記録される
ことになる。

スローモーション再生時には、記録媒体の走行速度を記
録時の1/（ｎ×ｍ）倍とすることにより、この合成映像
信号の各フィールドが（ｎ×ｍ）回ずつ繰り返し再生さ
れることになり、標準方式での（ｎ×ｍ）フィールド期
間に同じフィールドが（ｎ×ｍ）回繰り返す。かかる再
生合成映像信号から（ｎ×ｍ）フィールド毎に１フィー
ルドずつ抽出することにより、記録前の上記合成映像信
号が（ｎ×ｍ）倍に時間軸伸長されたものと同等のもの
となる。そして、かかる抽出された各フィールドを一旦
記憶し、これを読み出すときに、各フィールド夫々に対
し、上記のｎ種類のサンプリングパターンに従う読出し
を行なってｎフィールドに分解し、かつこれらｎフィー
ルド夫々の読出しをｍ回ずつ繰り返すことにより、上記
入力信号（ｎ×ｍ）倍に時間軸伸長されたような再生ス
ローモーション映像信号が得られることになる。これに
より、1/（ｎ×ｍ）スローモーション再生画像が得られ
る。この場合、ｍフィールド毎に画像の内容が順次変わ
っているから、このスローモーション再生画像の動きは
滑らかなものとなる。

また、記録媒体に記録される上記映像信号は、標準方式
と同じフイールド周波数を有しており、したがつて、従
来の方式を用いて記録再生可能であつて、従来技術との
互換性が保たれる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によつて説明する。

第１図は本発明による磁気記録再生装置の一実施例を示
す構成図であつて、１は磁気テープ、2,3はリールモー
タ、４はキヤプスタンモータ、５はシリンダモータ、6,
7はシリンダモータ５により回転駆動される回転ヘツ
ド、８はリールモータ駆動回路、９はキヤプスタンモー
タおよびシリンダモータの駆動回路、10,11は記録再生
切替用のスイツチ、12,13は再生アンプ、14,15は記録ア
ンプ、16は輝度信号（以下、Ｙ信号という）用の記録処
理回路、17は色信号（以下、Ｃ信号という）用の記録処
理回路、18はＹ信号用の再生処理回路、19はＣ信号用の
再生処理回路、20はY/C分離回路、21,22は加算器、23〜
26はメモリ、27〜30はメモリ制御回路、31はシステム制
御回路、32はビデオカメラ、33は映像信号の出力端子、
34はコントロールヘツドである。

同図において、いま、システム制御回路31によつて記録
モードが設定されているものとする。

ビデオカメラ32のシヤツタは標準方式のフイールド周波
数ｆの２倍の周波数2fで動作する。なお、ここでいうシ
ヤツタ動作の周波数とは、いわゆるシヤツタスピード
（シヤツタが開いている時間）を指すものではなく、１
回のシヤツタの開閉動作から次の開閉動作までの周期を
決めるものである。従つて1/2f毎の撮影によつて得られ
た映像信号がビデオカメラ32より出力されるが、この映
像信号のフイールド周波数は2fである。この映像信号の
Ｙ信号はメモリ制御回路27に、Ｃ信号はメモリ制御回路
28に夫々供給され、垂直方向あるいは水平方向に２分の
１にデータが間引かれて夫々メモリ23,24に書込まれ
る。このデータの間引きはビデオカメラ32において行う
ようにしてもよい。

第２図は垂直方向のデータの間引きの例を示すものであ
る。同図（ａ）において、いま、2fのフイールド周波数
の映像信号の順次のフイールドをF_1a，F_1b，F_2a，F_2b，
F_3a，……とする。これらフイールドの時間長は^１/2fで
ある。垂直方向のデータの間引きは、連なる２つのフイ
ールドについて互いに異なる水平走査線を間引くことに
よつて行なわれる。第２図（ａ）では各フイールド１つ
おきの水平走査線が間引かれた状態を示しており、フイ
ールドF_1aとF_1b，フイールドF_2aとF_2b，……は夫々垂直
方向で異なる位置の水平走査線が間引かれている。この
間引きをビデオカメラ32で行う場合には、１つおきの水
平走査線を^１/2f期間でスキヤンしてフイールドF_1aを
得、次の^１/2f期間で残りの１つおきの水平走査線をス
キヤンしてフイールドF_1bを得るようにすればよい。メ
モリ27,28では、連なる２つのフイールドが、一方のフ
イールドの水平走査線が他方のフイールドの水平走査線
間に位置するように、合成されて１つのフイールドが形
成される。第２図（ｂ）では、フイールドF₁が同図
（ａ）のフィールドF_1a，F_1bをこのように合成して得ら
れたものであり、フイールドF₂が同様にしてフイールド
F_2a，F_2bを合成して得られたものである。

このように合成された各フイールドは、メモリ23,24か
ら^１/fに時間軸伸長されて読み出される。したがつて、
メモリ23から読み出されたＹ信号およびメモリ24から読
み出されたＣ信号はともにフイールド周波数がｆであ
る。

これらＹ信号,C信号は、夫々Ｙ信号記録処理回路16,C信
号記録処理回路17に供給されて磁気テープ１へ記録を行
うための信号変換処理がなされ、加算器21で加算され
る。加算器21の出力信号は、記録アンプ15で増幅された
後、スイツチ11を介して回転ヘツド6,7に供給されて磁
気テープ１に記録される。磁気テープ１は、リールモー
タ2,3およびキヤプスタンモータ４により定速走行さ
れ、回転ヘツド6,7によりヘリカルスキヤンされて、従
来技術と同様に、磁気テープ１へ信号の記録が行われ
る。

磁気テープ１上では、従来と同様に、映像信号が１トラ
ツクに１フイールドずつ記録される。したがつて、第２
図（ｂ）に示したフイールドF₁，F₂は、第３図に示すよ
うに、異なるトラツクに記録される。

なお、この記録モード時、システム制御回路31から記録
アンプ14にコントロール信号が送出され、このコントロ
ール信号は、周知のトラツキング制御用のコントロール
信号として、スイツチ10を介し、コントロールヘツド34
に供給され、磁気テープ１のコントロールトラツクに記
録されるようになつている。

次に、以上のように記録された磁気テープ１のスローモ
ーシヨン再生動作について説明する。

システム制御回路31によつてスローモーシヨン再生モー
ドが設定されると、磁気テープ１は、リールモータ2,3
およびキヤプスタンモータ４により、２フイールド期間
当りに１トラツク分シフトするように間欠的に走行す
る。すなわち、磁気テープ１は走行と停止とを交互に繰
り返すが、このような磁気テープ１の間欠駆動により、
磁気テープ１上の順次のトラツクが所定の時間間隔で順
番に良好なトラツキング状態で再生走査される。

以上の磁気テープ１の間欠走行も、その走行速度は記録
時の走行速度の1/2倍であるが、磁気テープ１を記録時
の走行速度1/2倍の速度で連続走行させるようにしても
よい。この場合にも、回転ヘツドは間欠的に比較的良好
なトラツキング状態でトラツクを再生走査することがで
きる。

このようにして再生された映像信号は、図示とは反対側
に閉じているスイツチ11,再生アンプ13を介してY/C分離
回路20に導かれ、Ｙ信号とＣ信号とに分離される。これ
らＹ信号,C信号は、それぞれ再生処理回路18,19で処理
された後、メモリ制御回路29,30へ入力される。これら
メモリ制御回路29,30は、システム制御回路31からの書
込み命令に基づき、磁気テープ１上のトラツクが良好な
トラツキング状態で再生走査されたときのフイールドの
Ｙ信号,C信号を夫々メモリ25,26に書き込む。

いま、メモリ25において、第２図（ｂ）のフイールドF₁
のＹ信号が書き込まれたとすると、次に、システム制御
回路31からの読出し命令により、メモリ制御回路29は１
フイールド期間でこのフイールドF₁における第２図
（ａ）のフイールドF_1aの水平走査線のＹデータをメモ
リ25から順次読み出し、次のフイールド期間（このフイ
ールド期間では、再生処理回路18からメモリ制御回路29
にトラツキングが良好でない状態で再生されたＹ信号が
供給されるが、メモリ制御回路29はこのＹ信号の書込み
は行わない）でメモリ制御回路29は、メモリ25からフイ
ールドF₁における第２図（ａ）のフイールドF_1bの水平
走査線のＹデータを順次読み出す。したがつて、メモリ
25から読み出される各フイールドは１つおきの水平走査
線にデータが存在する間欠的な信号であるが、メモリ制
御回路29により、欠除している水平走査線がその直前あ
るいは直後の水平走査線のデータ、もしくは直前，直後
の水平走査線のデータの平均データなどによつて補間さ
れ、連続した信号のフイールドからなるＹ信号が得られ
る。

このように、再生処理回路18からのＹ信号の１つおきの
フイールドからフイールド毎に内容が変わるフイールド
周波数ｆのＹ信号が得られる。

再生処理回路19からの信号に対しても、メモリ制御回路
30,メモリ26は同様の処理動作を行い、したがつて、フ
イールド毎に内容が変わるフイールド周波数ｆのＣ信号
が得られる。

メモリ制御回路29の出力Ｙ信号，メモリ制御回路30の出
力Ｃ信号は加算器22で加算されて映像信号が形成され、
出力端子33から出力される。この映像信号はビデオカメ
ラ32から出力されるフイールド周波数2fの映像信号を２
倍に時間軸伸長したものと同等であり、したがつて、こ
れにより、1/2スローモーシヨン再生画像が得られる。
しかも、この映像信号は、従来のように同一内容のフイ
ールドが２回繰り返すのではなく、フイールド毎に内容
が変化するものであり、したがつて、得られるスローモ
ーシヨン再生画像は、従来に比べて分解能が２倍とな
り、動きが滑らかで自然なものとなる。

なお、このような再生動作を制御するためのシステム制
御回路31からの制御信号は、コントロールヘツド34によ
つて再生され、再生アンプ12を介して入力される周知の
トラツキング制御用のコントロール信号を利用して形成
される。

第３図で示したように、磁気テープ１上には、従来と同
様、１トラツクにフイールドずつ映像信号が記録されて
いる。そこで、通常再生を行う場合には、磁気テープ１
を記録時と同じ速度で走行させ、かつ再生処理回路18,1
9からのＹ信号,C信号が夫々メモリ制御回路29,30をその
まま通過させればよいし、あるいは、これらをメモリ2
5,26に書き込むとしても、全フイールド書き込むように
してそのまま読み出し、加算器22に供給するようにすれ
ばよい。

第４図は第１図における記録時の水平方向のデータ間引
きの他の例を示すものである。同図（ａ）は、第２図
（ａ）と同様に、ビデオカメラ32から出力されるフイー
ルド周波数2fの映像信号の順次のフイールドを示してい
る。この例では、連なる２つのフイールドについて、垂
直方向の同一位置にある水平走査線の互いに異なる位置
の画素データを間引くものである。例えば、フイールド
F_1a，F_1b，について説明すると、フイールドF_1a，F_1bの
○印，●印が夫々間引かれずに残つている画素データ、
×印が間引かれた画素データである。この場合、フイー
ルドF_1a，F_1bの水平走査線は画面上に同一位置にあり、
フイールドF_1aの○印の画素データとフイールドF_1bの●
印の画素データとは画面上水平方向にずれている。

また、他のフイールドF_2a，F_2bについても同様であり、
夫々の×印が間引かれた画素データであつて、互いに画
面上水平方向にずれている。

メモリ制御回路27,28は、このようにデータが間引かれ
た２つのフイールドを合成して１フイールドとする。第
４図（ｂ）はその合成フイールドを示し、フイールドF₁
は第４図（ａ）のフイールドF_1a，F_1bを合成したもの、
フイールドF₂は同じくフイールドF_2a，F_2bを合成したも
のである。フイールドF₁では、第４図（ａ）のフイール
ドF_1aの○印の画素データ間に同じくフイールドF_1bの●
印の画素データが位置し、フイールドF₂でも、第４図
（ａ）のフイールドF_2a，F_2bの画素データが同様に配置
されている。

このような合成フイールドF₁，F₂，……からなる映像信
号が記録された磁気テープ１からのスローモーシヨン再
生，通常再生も第２図のようにフイールド合成した場合
と同様であり、スローモーシヨン再生における欠除した
画素データの補間も前，後の画素データなどを用いるこ
とによつて行われる。

なお、このような水平方向のデータの間引きはビデオカ
メラ32で行うことができることはいうまでもない。

以上、本発明の実施例を^１／_２スローモーシヨン再生を
例にして説明したが、一般に、記録モード時に、標準方
式でのフイールド周波数ｆのｎ倍（但し、ｎは２以上の
整数）のフイールド周波数ｎ・ｆでカメラ32のシヤツタ
を動作させ、これによつて得られた映像データを^１/nに
間引いてｎフイールドを１フイールドに合成し、これら
合成フイールドからなる映像信号を形成して磁気テープ
上に１トラツク当り１フイールドずつ記録し、スローモ
ーシヨン再生モード時には、磁気テープ１をｎフイール
ド期間毎に１トラツク分シフトするようにテープ走行を
制御し、これによつて再生される再生映像信号をｎフイ
ールド毎に１フイールドずつメモリに書込み、この１フ
イールドから内容が異なるｎフイールドに再度分解して
順番に読出し、間引いたデータを補間して映像信号を形
成し再生するものとしても何等問題はなく、これによ
り、^１/nスローモーシヨン再生が実現できる。

また、スローモーシヨン再生時の磁気テープのテープ走
行を、（ｎ×ｍ）フイールド期間（ｍは１以上の整数）
毎に１トラツク分シフトするごとく制御し、メモリで１
フイールドをｎフイールドに分解し、分解された夫々の
フイールドを繰り返してｍ回ずつ表示するごとくすれ
ば、（ｎ×ｍ）分の１のスピードのスローモーシヨン再
生が実現できる。

なお、上記実施例において、記録用のメモリ23と再生用
のメモリ25、記録用のメモリ24と再生用のメモリ26を夫
々共通にし、メモリ数を低減することもできる。

また、上記データの間引き方法としては、垂直，水平方
向同時に行うようにしてもよく、要するに、入力映像信
号のｎフイールドが合成されて１フイールドが得られる
ように、これらｎフイールドでの間引き位置が互いに異
なればよい。また、再生時の間引かれたデータの補関法
としては、先にあげたもの以外の任意の方法を用いてよ
い。

さらに、第１図においては、Ｙ信号,C信号夫々の記録処
理回路16,17、再生処理回路18,19については、これらは
周知のものであつて本発明の本質に係わるものではない
から、詳細な説明を省略した。ところで、再生処理回路
19は、一般によく知られているように、Ｃ信号の低域変
換の逆変換を行うものであり、副搬送波を変調した色信
号（搬送色信号）がメモリ制御回路30に供給される。し
たがつて、この場合には、メモリ26には搬送色信号が記
憶されるが、メモリ26にベースバンドの色差信号などを
記憶する場合には、再生処理回路19で搬送色信号をデコ
ードし、メモリ26から読み出されたベースバンドの色信
号をエンコードして搬送色信号にする。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、標準方式のｎ
（但し、ｎは２以上の整数）倍のフイールド周波数の映
像信号を、ｎフイールドを１フイールドに合成して標準
方式のフイールド周波数の映像信号に変換し、この映像
信号を記録再生するものであるから、従来の技術と互換
性を保つことができ、しかも、記録時の1/（ｎ×ｍ）倍
（但し、ｍは１以上の整数）の記録媒体の走行速度でス
ローモーション再生するときには、再生される各フィー
ルドをｎフィールドに分解し、かつ分解された各フィー
ルドをｍ回ずつ繰り返すようにしているので、分解され
た順次のフィールドの内容が順次変化していて、動きの
滑らかな1/（ｎ×ｍ）スローモーション再生画像を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記録再生装置の一実施例を示
す構成図、第２図はこの実施例におけるデータ間引き，
フイールド合成の一方法を示す説明図、第３図は第１図
における磁気テープのトラツクパターン図、第４図は第
１図におけるデータ間引き，フイールド合成の他の方法
を示す説明図である。１……磁気テープ、6,7……回転ヘツド、23〜26……メ
モリ、27〜30……メモリ制御回路、32……ビデオカメ
ラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 5/93 Ｚ (72)発明者大坪宏安神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者三邊晃史神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所家電研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】標準方式のフィールド周波数ｆのｎ倍（但
し、ｎは２以上の整数）のフィールド周波数の映像信号
を入力信号とし、１つのフィールドに対して互いに異なる位置の画素デー
タをサンプリングするためのｎ種類のサンプリングパタ
ーンが予め定められており、連続するｎフイールドの該
映像信号毎に、夫々のフィールドから互いに異なる該サ
ンプリングパターンにより画素データをサンプリングし
て合成することにより、１フィールドの合成映像信号を
合成し、該入力信号からフィールド周波数ｆの合成映像
信号を生成する第１の手段と、該合成映像信号を記録媒体に記録する第２の手段と、該記録媒体の再生時の走行速度を記録時の1/（ｎ×ｍ）
倍（但し、ｍは１以上の整数）とし、該記録媒体から該
合成映像信号を各フィールド（ｎ×ｍ）回ずつ繰り返し
再生する第３の手段と、再生された該合成映像信号の（ｎ×ｍ）フィールド毎に
１フィールドずつ抽出して記憶する第４の手段と、該第４の手段に記憶された同じフィールドから上記ｎ種
類夫々のサンプリングパターンに従う画素データの読出
しを行ない、該サンプリングパターン夫々に対する読出
しをｍ回繰り返すことにより、該合成映像信号を１フィ
ールド毎にｎ個のフィールドに分解し、かつ夫々の該フ
ィールドをｍ回ずつ繰り返し出力する第５の手段とを有し、動きが滑らかな1/（ｎ×ｍ）倍速のスローモー
ション再生画像を得ることができるように構成したこと
を特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記第５の手段は、前記第４の手段から読み出されるフ
ィールド毎に、前記第４の手段から読み出されない画素
位置のデータを、前記第４の手段から読み出される画素
データをもとに作成して補間する手段を有することを特
徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項におい
て、前記ｎ種類のサンプリングパターンは、フィールドで互
いに異なる水平走査線の画素データ群をサンプリングす
るものであることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項４】特許請求の範囲第１項または第２項におい
て、前記ｎ種類のサンプリングパターンは、フィールドの各
水平走査線で互いに異なる位置の画素データをサンプリ
ングするものであることを特徴とする磁気記録再生装
置。