JPH08107544A - 映像信号処理装置 - Google Patents

映像信号処理装置

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JPH08107544A
JPH08107544A JP6266315A JP26631594A JPH08107544A JP H08107544 A JPH08107544 A JP H08107544A JP 6266315 A JP6266315 A JP 6266315A JP 26631594 A JP26631594 A JP 26631594A JP H08107544 A JPH08107544 A JP H08107544A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 デジタルVTR等の変速再生時におけるフリ
ッカを抑制する。 【構成】 デブロッキング・デシャフリング回路16
は、入力されるフレーム単位のビデオ信号のデブロッキ
ング・デシャフリングを行うと共にフィールド単位のビ
デオ信号に変換して出力する。この時、マイコン31は
デジタルVTRの再生モード(ノーマル、スロー、リバ
ース等)に応じてフィールド順序を設定するための制御
信号VFF,VFSをデブロッキング・デシャフリング
回路16へ送る。デブロッキング・デシャフリング回路
16の出力は、マイコン31からの制御信号により係数
の変化する垂直フィルタ32により、フィールド順序に
応じたフィルタリングを受ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタルビデオテープ
レコーダ(以下「デジタルVTR」という。)等におい
て変速再生を行う際に生じるフリッカを抑制する技術に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】映像信号をA/D変換した後、データ量
を圧縮してビテオテープに記録/再生するデジタルVT
Rが提案されている。図22にこのようなデジタルVT
Rの基本構成の一例を示す。
【0003】この図において、Y,U(=B−Y),V
(=R−Y)の各信号から構成されるアナログコンポー
ネントビデオ信号は、それぞれA/D変換器1〜3にお
いてA/D変換され、このA/D変換出力の内、有効エ
リア(525/60方式では、第1フィールドにおける
23H〜262Hの240ライン及び第2フィールドに
おける285H〜524Hの240ラインの各ラインに
おける有効走査期間、また625/50方式では、第1
フィールドにおける23H〜310Hの288ライン及
び第2フィールドにおける335H〜622Hの288
ラインの各ラインにおける有効走査期間)の画像データ
がブロッキング・シャフリング回路4へ供給される。図
23は525/60方式の場合の有効エリアの走査線と
画面との関係を示したものである。
【0004】このブロッキング・シャフリング回路4に
おいて、入力されるフィールド単位(インターレース方
式)のコンポーネント画像データをフレーム単位(ノン
インターレース方式)の時分割画像データに変換すると
共に画像データの圧縮効率を上げるためのシャフリング
を行い、画像圧縮符号化回路5へ送る。
【0005】画像圧縮符号化回路5は入力された画像デ
ータに対してDCT(離散コサイン変換)及び可変長符
号化を用いたデータ圧縮を行い、誤り訂正符号付加回路
6へ送る。誤り訂正符号付加回路6は再生時のエラーを
訂正するための誤り訂正符号を付加して変調回路7へ出
力する。変調回路7は入力されたデータに対して所定の
記録変調処理を行い、記録増幅器8へ出力する。記録増
幅器8の出力は記録ヘッド9によりビデオテープ10に
記録される。
【0006】再生時は、再生ヘッド11によりビデオテ
ープ10から再生されたデータが再生増幅器12により
増幅され、復調回路13へ送られる。復調回路13によ
り記録復調処理を受けたデータは誤り訂正回路14へ送
られ、ここで記録時に付加された誤り訂正符号を用いた
エラー訂正を受けた後、画像圧縮復号化回路15へ送ら
れる。画像圧縮復号化回路15は入力されたデータに対
して可変長符号の復号及びIDCT(逆離散コサイン変
換)を行い、デブロッキング・デシャフリング回路16
へ出力する。
【0007】デブロッキング・デシャフリング回路16
は記録側で施されたシャフリングを元に戻し、かつフレ
ーム単位の時分割画像データをフィールド単位のコンポ
ーネント画像データに戻してD/A変換器17〜19へ
出力する。図24は通常再生時のデブロッキング・デシ
ャフリング回路16の入力信号と出力信号とのタイミン
グ関係を示す。このように、フレーム単位で入力された
画像データは1フレーム遅れて1フレームが2フィール
ドの画像データとなって出力される。なお、ここでは出
力画像データを1系統のみ示したが、実際にはY,U,
Vの3系統がパラレルに出力される。
【0008】D/A変換器17〜19は入力された画像
データをD/A変換すると共に、このD/A変換した信
号に基準信号発生器(図示せず)から出力された同期信
号等を付加してアナログコンポーネントビデオ信号Y,
U,Vを出力する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように構成された
デジタルVTRにおける変速再生は、デブロッキング・
デシャフリング回路16内の画像データを記憶するメモ
リを用いて1フィールド分の画像データを連続して出力
させることで実現できる。例えば、スチル再生であれば
どちらか一方のフィールドを1フレーム内で2度出力さ
せる。
【0010】しかし、このままでは、図23の画面とラ
インとの関係を示す図から明らかなように、同じフィー
ルドの画像データをライン間隔の1/2異なる位置に出
力するため、フィールド周波数のラインフリッカが発生
する。すなわち、画像がライン間隔の1/2の振幅で上
下に振動してしまう。
【0011】そこで、これを抑えるため、図25のよう
なフィールド毎に垂直方向に画像の重心を移動させる垂
直フィルタを挿入して両フィールドの画像の重心を合わ
せる方法が考えられている。この図において、係数器2
2〜24の係数a〜dを図26に示すタイプα,β,γ
のいずれかに選定すると共にスイッチ28を図24
(c)のフィールドIDにより切り換えることによっ
て、第1フィールドの画像の重心よりも第2フィールド
の画像の重心がライン間隔の1/2だけ下がるようにし
ている。これにより、同一フィールドが繰り返し出力さ
れた場合に、両方のフィールドの画像の重心位置を合わ
せラインフリッカをなくすことができる。
【0012】しかし、このシステムでスロー再生を行う
ときに、第1フィールド又は第2フィールドのいずれか
一方だけを連続して出力するのであれば問題はないが、
第1フィールドを連続して出力することにより作成した
画像と第2フィールドを連続して出力することにより作
成した画像とを切り換えて表示すると、2種類の画像に
は垂直方向にライン間隔の1/2のずれがあるためライ
ンフリッカが発生してしまうという問題点があった。
【0013】また、第1フィールド又は第2フィールド
のいずれか一方だけを連続して出力するフレームの間に
第1フィールド及び第2フィールドを出力するフレーム
のコマを挿入すると、垂直方向の解像度の低い画像の間
に垂直方向の解像度の高い画像が挿入されるため、垂直
方向の解像度が変動する面フリッカが発生してしまうと
いう問題点があった。
【0014】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、デジタルVTR等の変速再生時におけ
るラインフリッカの防止及び面フリッカの抑制を可能に
する映像信号処理装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、入力されるフレーム単位の映像信号をフ
ィールド単位の映像信号に変換する映像信号変換装置
と、この映像信号変換装置の出力映像信号のフィルタリ
ングを行う垂直フィルタ装置とからなる映像信号処理装
置において、映像信号変換装置は記憶手段の書き込み/
読み出し制御により出力映像信号のフィールド順序を所
望の順序に制御可能に構成されており、垂直フィルタ装
置は映像信号変換装置の出力フィールド順序に応じて係
数が変化するように構成されていることを特徴とするも
のである。
【0016】また、本発明は、前記記憶手段の読み出し
タイミングを制御することにより前記垂直フィルタの遅
延手段として作用させるものである。
【0017】
【作用】本発明に係る映像信号処理装置によれば、映像
信号変換装置内の記憶手段の書き込み/読み出し制御に
より、入力されるフレーム単位の映像信号をフィールド
順序を所望の順序に設定したフィールド単位の映像信号
に変換し、垂直フィルタ装置においてフィールド順序に
応じて係数を変化させることによりフィルタリング特性
を変化させる。これにより、変速再生時のラインフリッ
カの防止と面フリッカの抑制を実現する。
【0018】また、本発明によれば、映像信号変換装置
の記憶手段を垂直フィルタの遅延手段として作用させ
る。これにより、垂直フィルタの遅延手段を節約する。
【0019】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しな
がら、〔1〕映像信号処理装置の基本構成、〔2〕フィ
ールド順序の制御、〔3〕垂直フィルタの構成例、
〔4〕変速再生の具体例、〔5〕垂直フィルタの他の構
成例、の順序で詳細に説明する。
【0020】〔1〕映像信号処理装置の基本構成 図1は本発明をデジタルVTRに適用した実施例の基本
構成を示すブロック図である。本実施例では、マイコン
31はキャプスタンモータを所定の速度で駆動する指示
を出力し、同時にデブロッキング、デシャフリング16
に対して出力フィールドを指定するための制御信号VF
F,VFSを送出する。さらに、垂直フィルタ32に対
して制御信号VFF,VFS及びSFONを出力する。
【0021】図2にVFF、VFSと出力フィールドの
関係を示す。デブロッキング・デシャフリング回路16
はこれらの信号によって出力するフィールドの順序を制
御する。また、垂直フィルタ32はこのフィルタのON
/OFF制御信号であるSFONと前記VFF、VFS
及びフィールドIDの論理にしたがって画像の重心を垂
直方向に移動させるように動作する。
【0022】〔2〕フィールド順序の制御 図3はデブロッキング・デシャフリング回路16におい
て出力するフィールドの順序をコントロールするための
構成を示す。この図に示すように、デブロッキング・デ
シャフリング回路16は1フィールドのビデオRAM
(以下「VRAM」という。)33、1/3フィールド
のVRAM34、及びこれらのVRAM33,34に対
して書き込み/読み出し制御を行う書き込み制御回路3
5及び読み出し制御回路36を備えている。書き込み制
御回路35は入力されるフレーム単位の画像データをV
RAM33,34に書き込むための書き込み制御信号と
書き込みアドレスを生成し、読み出し制御回路36はV
RAM33,34に書き込まれた画像データをフィール
ド単位で読み出すための読み出し制御信号と読み出しア
ドレスを生成する。
【0023】まず図4を参照しながら通常再生時のVR
AM33,34における書き込み/読み出しのタイミン
グを説明する。ここで、実線は書き込みを示し、破線は
読み出しを示す。この図に示すように、入力されるフレ
ーム単位のデータのうち第1フィールドとして出力され
るデータは、1/3フィールドのVRAM34に区間a
で書き込まれた後、1フィールドのVRAM33と1/
3フィールドのVRAM34に区間bで書き込まれる。
この時、1/3フィールドのVRAM34に区間aで書
き込まれたデータは区間dで既に読み出されている。同
様に、入力されるフレーム単位のデータのうち第2フィ
ールドとして出力されるデータは、1フィールドのVR
AM33に区間cで書き込まれる。この時、1フィール
ドのVRAM33に区間bで書き込まれたデータは区間
eの前半で既に読み出されている。これにより、普通2
フィールド分必要なVRAMの容量を1+1/3フィー
ルドに削減している。
【0024】図5(a)に書き込み制御回路35が生成
する書き込み制御信号を示す。ここで、Write1は
VRAM33に対する書き込み制御信号であり、Wri
te2はVRAM34に対する書き込み制御信号であ
る。VRAM33,34に対する書き込みはこれらの信
号がローレベルの時に行われる。また、この図のa,
b,cは図4のa,b,cと対応している。同様に、図
5(b)は読み出し制御回路36が生成する読み出し制
御信号を示す。なお、これらの書き込み/読み出し処理
は、入力される時分割画像データのまま行うこともそれ
らをコンポーネント成分毎に行うことも可能である。
【0025】同様に、図6は第1フィールドのデータを
連続して出力する場合、すなわちVFF=L、VFS=
Hの場合のVRAM33,34における書き込み/読み
出しのタイミングを示し、図7はその場合の書き込み/
読み出し制御信号を示す。この場合、書き込み時には第
1フィールドとして出力されるデータを区間cでVRA
M33に書き込み、それらを区間fとf’で読み出して
いる。
【0026】また、図8は第2フィールドのデータを連
続して出力する場合、すなわちVFF=L、VFS=L
の場合のVRAM33,34における書き込み/読み出
しのタイミングを示す。なお、この場合の書き込み制御
信号は図5(a)と同じであり、読み出し制御信号は図
7(b)と同じである。
【0027】さらに、図9はフィールドの順序を反転し
て出力する場合、すなわちVFF=H、VFS=Lの場
合のVRAM33,34における書き込み/読み出しの
タイミングを示し、図10はその場合の書き込み/読み
出し制御信号を示す。
【0028】このように、本実施例では、VRAM3
3,34の書き込み/読み出しのアドレッシング制御を
工夫することによりフレーム単位の画像データをフィー
ルド単位の画像データに変換する処理に必要なメモリの
容量を削減すると共に出力フィールド番号を任意に設定
することを可能にしている。
【0029】〔3〕垂直フィルタの一例 図11は本発明に係る垂直フィルタの構成の一例であ
る。ここで、図25と対応する部分には同一の番号を付
してある。
【0030】この垂直フィルタはコントロールロジック
44の出力であるCONTによりスイッチ28を切り換
え、加算器26又は27の出力を選択することによって
係数a,c又はb,dを選択し、コントロールロジック
44の出力であるDLYによりスイッチ42を切り換え
ることによって1Hディレーライン41を通った出力又
は通らない出力を選択する。さらに、SFONによりス
イッチ43を切り換えている。
【0031】図12にコントロールロジック44の真理
値と処理内容を示す。SFON=Hである変速再生時の
出力処理には〜のような8種類のパターンがある。
そして、第1フィールド、第2フィールドのどちらを第
1フィールドとしてあるいは第2フィールドとし出力す
るかによって、係数とディレーラインを切り替えて4種
類の重心移動をしている。
【0032】また、SFON=Lである通常再生時に
は、1Hディレーライン41の出力をスイッチ43で選
択し、出力している。ここで、通常再生時にも1Hディ
レーライン41を通すようにした理由は、通常再生と変
速再生の切り換え時における画像の垂直方向の移動量を
小さくするためである。
【0033】この垂直フィルタによって、スチル再生、
スロー再生時にラインフリッカが発生しない変速再生映
像信号が得られる。すなわち、同じフィールドの画像を
連続して出力する場合は結果的に重心の位置が一定にな
るように制御し、第1フィールドの画像を出力するとき
は第2フィールドの画像よりも相対的に1/2ライン下
げて出力するように制御する。
【0034】また、第1フィールド又は第2フィールド
のいずれか一方だけを連続して出力するフレームの間に
第1フィールド及び第2フィールドを出力するフレーム
のコマを挿入した場合にも、従来の垂直フィルタよりも
周波数特性の変化が小さくなるので、面フリッカも抑制
される。
【0035】この1Hディレーライン41の制御につい
ては、図13のようにデブロッキング・デシャフリング
回路16のVRAMからデータを読み出すタイミングを
遅らせることにより簡単に行える。これにより、垂直フ
ィルタのディレーラインを1個節約することができる。
図14にこの場合のコントロールロジックの具体的回路
構成の一例を、図15にコントロールロジックの真理値
を示す。ここで、DLYがHの時は読み出しタイミング
を1H遅らせ、Lの場合は遅らせないように制御する。
【0036】〔4〕変速再生の具体例 以下に具体的な動作の例を示す。図16は1/3倍のス
ロー再生のタイミングを示したものである。ここで、フ
ィルタの係数はタイプβとした。
【0037】期間T1〜T2のフレームでは、フレーム
0の第1フィールドを2度出力する。このときコントロ
ールロジックは期間T1で、期間T2でとなるの
で、重心の移動量はそれぞれ下に5/8ライン、9/8
ラインとなる。その結果後半の第2フィールドとして出
力される画像は、前半の第1フィールドの画像よりも1
/2ライン下になるため相対的に重心が一致し、ライン
フリッカは発生しない。
【0038】次に期間T3、T4では重心移動量はいず
れも下に5/8ラインとなり、第1フィールドと第2フ
ィールドの位置関係が保たれるため自然な画像が出力さ
れる。また、期間T5、T6でも期間T1、T2と同様
な効果によりラインフリッカは発生しない。以下3フレ
ーム毎に同じ動作を繰り返す。
【0039】以上の様に本実施例では全フレームにわた
ってラインフリッカの無いスムーズなスロー再生が実現
できる。また、期間T3、T4では第1フィールド及び
第2フィールドを出力するフレームのコマが挿入されて
いるが、従来より面フリッカが抑制される。
【0040】図17は−1倍速の逆転再生のタイミング
を示したものである。この場合にもスロー再生時と同
様、ラインフリッカの無い再生画が得られる。
【0041】〔5〕垂直フィルタの他の構成例 図18は垂直フィルタの他の構成例である。この実施例
ではコントロールロジックにより係数器の係数K1〜K
3を切り換えている。係数タイプがα,β,γの場合の
係数K1〜K3を図19〜図21に示す。これらの図に
おけるパターン〜は図12のパターン〜に対応
する。そして、パターンは通常再生時に対応する。前
記したように、通常再生時にも1Hディレーライン41
を通すようにした理由は、通常再生と変速再生の切り換
え時の垂直方向の移動を小さくするためであるが、この
回路では、係数γの場合に垂直方向の移動量が1/8ラ
インであり最小となる。
【0042】なお、本発明は、先に具体例を示したデジ
タルVTRのみならず同様の動作をする装置、例えばデ
ジタルビデオディスクプレーヤにおいて有効である。ま
た、本発明の垂直フィルタはY、U、Vのそれぞれに用
いることが望ましいが、Y単独で用いても十分有効であ
る。さらに、本発明は625/50方式やHD方式にも
適用できる。
【0043】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ラインフリッカの防止と面フリッカの抑制が可能
になるため、スムーズな変速再生を実現できる。また、
本発明によれば、フレーム単位の映像信号をフィールド
単位の映像信号に変換するメモリの読み出しタイミング
を制御することにより、垂直フィルタ装置の回路規模を
低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る映像信号処理装置の実施例を示す
ブロック図である。
【図2】VFF、VFSと出力フィールドの関係を示す
図である。
【図3】デブロッキング・デシャフリング回路において
出力するフィールドの順序を制御するための構成を示す
図である。
【図4】通常再生時の書き込み/読み出しのタイミング
を説明する図である。
【図5】通常再生時の書き込み/読み出し制御信号を示
す図である。
【図6】第1フィールドのデータを連続して出力する場
合の書き込み/読み出しのタイミングを示す図である。
【図7】第1フィールドのデータを連続して出力する場
合の書き込み/読み出し制御信号を示す図である。
【図8】第2フィールドのデータを連続して出力する場
合の書き込み/読み出しのタイミングを示す図である。
【図9】フィールドの順序を反転して出力する場合の書
き込み/読み出しのタイミングを示す図である。
【図10】フィールドの順序を反転して出力する場合の
書き込み/読み出し制御信号を示す図である。
【図11】本発明に係る垂直フィルタの構成の一例を示
す図である。
【図12】図11のコントロールロジックの真理値と処
理内容を示す図である。
【図13】デブロッキング・デシャフリング回路のメモ
リの読み出しタイミング制御することにより垂直フィル
タのディレーラインを節約した構成を示す図である。
【図14】図13のコントロールロジックの具体的回路
構成の一例を示す図である。
【図15】図13のコントロールロジックの真理値と処
理内容を示す図である。
【図16】1/3倍のスロー再生のタイミングの一例を
示す図である。
【図17】−1倍の逆転再生のタイミングの一例を示す
図である。
【図18】垂直フィルタの他の構成例を示す図である。
【図19】係数タイプαに対応する真理値と処理内容を
示す図である。
【図20】係数タイプβに対応する真理値と処理内容を
示す図である。
【図21】係数タイプγに対応する真理値と処理内容を
示す図である。
【図22】デジタルVTRの基本構成の一例を示す図で
ある。
【図23】525/60方式の場合の有効エリアの走査
線と画面との関係を示す図である。
【図24】通常再生時のデブロッキング・デシャフリン
グ回路の入力信号と出力信号とのタイミング関係を示す
図である。
【図25】従来の垂直フィルタの構成の一例を示す図で
ある。
【図26】従来の垂直フィルタの係数の例を示す図であ
る。
【符号の説明】
16…デブロッキング・デシャフリング回路、32…垂
直フィルタ、33,34…VRAM、44…コントロー
ルロジック

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力されるフレーム単位の映像信号をフ
    ィールド単位の映像信号に変換する映像信号変換装置
    と、該映像信号変換装置の出力映像信号のフィルタリン
    グを行う垂直フィルタ装置とからなる映像信号処理装置
    において、 前記映像信号変換装置は記憶手段の書き込み/読み出し
    制御により出力映像信号のフィールド順序を所望の順序
    に制御可能に構成されており、前記垂直フィルタ装置は
    該フィールド順序に応じて係数が変化するように構成さ
    れていることを特徴とする映像信号処理装置。
  2. 【請求項2】 前記記憶手段の読み出しタイミングを制
    御することにより前記垂直フィルタの遅延手段として作
    用させる請求項1記載の映像信号処理装置。
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