JPS6013356B2 - 記録信号の補正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はテレビジョン信号をこれと異なる同期系へ変換
する装置において用いる記録信号の補正装置に関するも
のである。 標準方式で撮像された（Ａなる）テレビジョン信号を、
これと異なる同期系の標準方式の（Ｂなる）テレビジョ
ン信号とするに当り、（Ｂなる信号が）画像として再生
されるとき、その図面中の任意の位置に移動させ、かつ
画面のサイズを連続的に縮小する言胃ゆる電子ズーミン
グの一手段として次のようなものがある。 ｍＡなるテレビジョン信号に係る同期系に属するサンプ
ルクロックでその信号を標本化する。 ｛２｝標本化されたＡなる信号を走査順に水平方向、垂
直方向ともある期則性をもって間引く。｛３｝前記操作
を受けた標本化された信号群をフレームメモリー上に間
引き捨てられた部分を順次つめながら表示の位置によっ
て定まる位置に規則正しく記録する。

【４；フレームメ
モリー上に記録された信号をＢなるテレビジョン信号に
係るクロックで読みとる。｛５｝得られた信号を標本化
したときの逆変換を行なってテレビジョン信号に戻す。
このような手段において、入力信号と異なる周波数をも
った出力信号を得る場合、入出力信号の位相によっては
、一つの再生画面上で異なったフレームからなる画像信
号が再生される。 これは入出力信号の位相差、周波数差によりメモリーの
対アドレスアクセス時刻に差が生じ、書き込みアドレス
を読み出しアドレスが追い越すか、或〜いはその逆の状
態が起こり、結果として上記の現象を発生するものであ
る。更にこの迫越いまフレームメモリーのアドレスの最
少単位で発生し、その検出には、フレーム情報を記録す
るためのメモリーを並置するのが有効である。 再生画面内でフレームの異なった画像が再生されること
は、入力信号の副搬送波信号に対するサンプルクロック
によっても異なるが、カラーテレビジョン信号が４フィ
ールド（２フレーム）で、完全に同相となる性質を有す
るため、、クロマ位相の反転や、画像の水平方向のずれ
の現象を発生する。また、これはサンプルクロックとは
関連のないことであるが、画像の内容が動画の場合には
、フレーム毎の画像の内容が異ってくる。 そのため、同一画面内で別のフレームを再生することに
なると、フレームの境界では画像内容のずれを生ずる。
これらの不都合な諸現象は、フレ−ムメモリーへの信号
の記録と、フレームメモリーからの信号の再生とが、異
った周波数で実行され、同一時刻に同一のアドレスをア
クセスする場合が生ずるために発生するものである。 故に同一時刻に同一アドレスをアクセスしない様にすれ
ば回避することができるものである。（フレームメモリ
ーを同一時刻に同一アドレスをアクセスすることは、マ
クロ的な見方をした時に言えることで、実際にはミクロ
的に見れば、その時刻の前後でメモリーをアクセスする
記録のためのアドレスと再生のためのアドレスの大小が
入れ代わることになる。）周知の如く、テレビジョン信
号の完全な一周期は２フレームであるが、副搬送波位相
、及びフィールド毎の飛び越し走査を別とすれば、１フ
ィールドを画像の単位と見ることもできる。このことは
、後述する様に、フレームメモリーのアドレスをフィー
ルド単位に区切り、交互に入れ替えを行なうことにより
、フレームメモリーへ信号を記録する場合と、フレーム
メモリーから信号を再生する場合とのメモリーへのアク
セスが同一時刻に同一アドレスを指定することを回避す
れば、先にのべた不都合な諸現象を起すことなく電子ズ
ーミングを完遂することができる。 本発明はこのフィールドを入れ替えるための装置を提供
するものである。 第１図はフレームメモリーを用いて「電子ズーミング効
果を行なうとき「入力信号を間引き、その欠落した部分
をつめながら記録する手段をとるために、相対的にフィ
ールド周波数が低下するために追い越し、または追い越
され現象の発生する模様を示し、第２図は追い越し、追
い越され現象がフィールドを入れ代えることで「回避で
きる様子を示したものである。第１図において斜の大実
線は、フレ−ムメモリ−から記録された内容を読み出す
ときのフレームメモリーのアドレスの変化状況を示した
もので、添字ｏ．は奇数フレームの奇数フィールドをｏ
２は奇数フレームの偶数フィールドをまた、ｅ，，ｅ２
は偶数フレームの奇、偶フィールドを示す。 細実線はフレームメモリーに信号を記録するときのメモ
リーアドレスの変化状態を示したもので、電子ズーミン
グ効果を与えるため、間引きを行ない、間引きの間隔を
つめる操作を行ってフレームメモリーに記録するため、
見掛け上フィ−ルド周波数が低下した様にアドレスされ
る有様が見られる。この細実線の傾きは、縮小化により
変化し、縮小比が大きくなるに従いゆるい傾斜になる。
斜の点線及び１点鎖線は、上記の記録のアドレス状態が
フレームメモリーへ記録される信号の同期周波数と再生
されるテレビジョン信号の同期周波数が異なりわずかず
つではあるが位置がずれて行く様子を示したもので、ｅ
，′，ｅ２′，ｏ，，ｏ２′はｅ，，ｅ２，ｏ，，ｏ２
に対応している。以下、便宜上、太い実線（再生側）の
フレーム、フイールドなどをＲ〇．，Ｒｏ２，Ｒｅ，，
Ｒｅ２の如く、添字を含んで示すものとし、細い実線（
記録する側）のそれを、Ｗｏ，，Ｗｏ２，Ｗｅ，，Ｗｅ
２などの如く定める。 またこの第１図はメモリーへの記録再生の時間関係を示
しており、記録の状態を示すＷ線と再生の状態を示すＲ
線との交叉がない場合（追い越しの起らない状態のとき
）はｔ５〜ｔ，ｏ，ちｏ〜ｔ，５の時間に記録されたＷ
ｅ，′，Ｗｅ２′が上，３〜Ｌ５，ｔ，８〜ｔ弧の間に
Ｒｅ，，Ｒｅ２の信号として再生されていることを示す
。交叉の起っている場合（追い越し現象が起っていると
き）は、Ｗｅ．のうちｔ２〜ｔ４に記録されたものがＲ
ｏ，のｔ３〜ｔ４の間に、ｔ４〜けこ記録されたものが
次のフレームのＲｅ，のｔ，４〜し５で再生されるのを
示している。同様にＷｅ２のｔ７〜ｔｓの部分はＲｏ２
のｔ８〜ｔ９で、Ｗｅ２のｔ９〜ｔ，２の部分は次のフ
レームのＲｅ２のＬ９〜上数で再生されることになる。
Ｗｏ，，Ｗｏ２についても以下同様である。このため、
交叉の起っている場合の、再生画面には、Ｒｅ，の出力
を例にとればｔ，３〜ｔ，４はＷｏ，の信号、ｔ，４〜
ｔ，５では前のフレームの信号Ｗｅ，が再生されること
になる。Ｒｅ２，Ｒｏ，，Ｒｏ２などについても同様で
ある。このため、まえにのべたような種々の不都合が発
生するわけである。ここでＷｏ，とＷｏ２の信号、Ｗｅ
２″とＷｏ．″の信号を示す直線に注意する。 Ｗｏ２とＷｏ，″とは、フィールドの異つた信号「Ｗｏ
，とＷｅ〆とは、フレーム、フィールドの異つた信号で
あるが、同一時刻に存在し、且つ、フレームメモリー上
のアドレスが互いに逆のフィールドーこ存在することを
示す。これは「入力信号をメモリーに記録するときに、
記録アドレスを後述する切替信号で制御し、フィールド
の奇隅を入れ替えた様に記録すればＷｏ，，Ｗｏ２がＲ
ｅ，，Ｒｅ２に交叉していたものをＷｅ２″，Ｗｏ，″
のように交叉させない様にすることができ、再生画面内
での追い越しの状態を回避することが可能なことを意味
する。このことは追い越しの発生する場所で、入力信号
側えばＷｏ，を記録するフレームメモリー上の位置を奇
数フィールドから偶数フィールドへ、また、Ｗｏ２を記
録するフレームメモリー上の位置を偶数フィールドから
奇数フィールドへ変換するわけで、結果として再生され
る信号は、これもまた後述するクロマ信号の位相を別と
すれば「奇数フィールドと、偶数フィールドとが入れ替
わることになる。標準方式のテレビジョン信号は２：１
の飛び越し操作を行っているのでこの様な操作を実施す
ると、奇数フィールドの操作線と偶数フィールドの操作
線の順序が上下入れかわることになり、再生画像に歪を
発生する。 この歪はフレームメモリーの奇隅のいづれか一方のフィ
ールドをアクセスするアドレスにＩＨ分だけ加算或るし
・は減算することで補正ができる。 第２図は縮小された画像が表示される位置を変えるとき
、フレームメモリー上で記録のアドレスが如何に変化す
るかを示したものであるが、この場合、縦４・された画
像の再生位置を移動させると、その動きに従って記録信
号のフィールド（線分Ｑ，Ｒ，，Ｑ２Ｒ２……で示すも
の）が四辺形ａ，ｂ，ｄ，ｃ内を上下に移動することに
なる。Ｑ，Ｒ，が四辺形ａ，ｂＲ，Ｑ．内にある間は、
表示画像内での追い越しは発生しないが、Ｑ，Ｒ，が四
辺形Ｃ，畑，Ｑ，内に存在するときは、追い越しの発生
した状態になる。 Ｑ，Ｒ，の傾斜は、縮小比で定まるものであり、縮小比
の大きいときほど傾斜がゆるくなり水平に近くなること
はすでにのべた遜りである。図から見て明らかな様に上
記の位置の移動にも拘らず、追い越し状態の発生しない
ところは、入出力信号の位相に関係して存在するが「そ
の範囲は縮小比の４・さし、ときには割合に広いものの
縮小比が大きくなれば狭くなり、追い越しの発生する頻
度は、それだけ高くなる。第２図はまた先にのべた追い
越し補正をフィ−ルドの奇隅を入れ替えたときにどの様
になるかを図示している。 すなわち四辺形ａ，ｂ，ｄ，ｃに対し、ａ′ｂ′ｄ′ｃ
′がフィールド入れ替による範囲となり、Ｑ，Ｒ，は、
Ｑ，″Ｒ，″にＱ，′Ｒ，′はＱ，′′′Ｒ，′′′に
対応するものである。位置の移動によって追い越しの発
生が始まったとき、すなわち、Ｑ，Ｒ，がａ，ｂの位置
から次第に下方に位置をずらして来て、再生の状態を示
す太い実斜線ｒ，と交わったときにフィールドを入れか
えると、Ｑ，Ｒ，はＱ，″Ｒ，″として、別のフィール
ド‘こ記録されることになり、更に同一方向にＱ，Ｒ，
が位置をかえ、ｃｄに近づけば、その時には、Ｑ，″Ｒ
，″はｃ′ｄ′に近づくことになる。反対にフィールド
を入れ替えられた状態から、記録される信号Ｑ，″Ｒ，
″が再生される位置を変えるために上方へ移動し、Ｑ，
川Ｒ，川の示す様にｒｏで示す再生状態を示す直線と交
叉する様になると、再び追い越し状態になる。この様な
ときには、先に行なったと同様にその状態を検知しフィ
ールドの奇偶の入れ替えを元に戻す様にする必要がある
。そのときＱ，川Ｒ．川はＱ，Ｒ，′となり、追い越し
の発生しない状態になる。追い越しの発生を検知し、そ
の情報で、フレールド切替を常に行ない、飛び越しの補
正と、後述のクロマ位相の補正を実施すれば、再生画面
上の造い越し‘こよる不都合を回避することができる。
第３図は本発明を具体化した実施例であり、水平同期信
号に位相整列されたサンプルクロツクを用いた時のもの
である。１０１は並列加算手段、１０２は極性補正手段
、１０３はフレームメモリー、１０４は記録用フィール
ドアドレス発生手段、ＩＱ５はフレームアドレス変換手
段、】０７はフレーム情報メモリー、１０８は再生アド
レス発生手段、】０９は迫越場所検知手段、１１０はフ
レーム極性検知手段、１１１Ｇま色信号位相補正のため
の手段である。 量子化された入力のテレビジョン信号は、輝度信号とク
ロマ信号との成分に分けられ間引操作をうけて信号２０
１及び信号２０２として、それぞれ並列加算手段１０１
、及び犠性補正手段１０２に加えられる。 信号２０２は後述の信号２０７で制御され、信号２１３
として出力され、並列加算手段１０１において信号２０
１と加算される。この並列加算手段１０１の出力信号２
０３はフレームメモリー１０３に加えられ、信号２０６
で指定されたアドレスに、フレーム単位で再生された信
号がクロマ位相とも通常のテレビジョン信号になる様に
配置記録される。フィールドアドレス発生手段１０４は
入力のテレビジョン信号に係る同期信号から作られるク
ロックパルスで駆動され、該テレビジョン信号がフレー
ムメモリー１０３へ記録される信号のフィールド毎のア
ドレスを信号２０５として出力する。この信号２０５は
後述の信号２０７に制御されてその態様をフィールド単
位のものからフレーム単位のものに変換され、信号２０
６として出力される。信号２０６は、先にのべた様にフ
レームメモリー１０３を駆動しそこに記録する信号のア
ドレスを定めるほか、メモリー１０７を駆動し、フレー
ムメモリー１０３と同一のアドレス指定で、入力信号の
フレームの状態を示す信号２０８をフレーム情報メモリ
ー１０７へ記録する。このメモリー１０７に記録された
信号とフレームメモリー１ ０３に言己録された信号は
、同一アドレスを再生アドレス発生手段１０８から出力
されるテレビジョン走査のアドレス信号２１１で指定さ
れ、それぞれ信号２１０及び信号２０４として再生され
る。ここに再生された信号２１０と信号２０４とは同‐
一時刻に属する信号を同一アドレスで記録再生したもの
であるから、信号２１川ま信号２０４が奇数フレームに
属するものか、偶数フレームに属するものか適格に表示
することになる。このため、信号２１０と再生アドレス
を発生している同期信号のフレーム位相信号２！５とを
フレーム極性検知手段で位相比較すれば「 フレームメ
モリー１０３から再生された信号２０４が再生されるフ
レームに関して、同一フレームなのか、あるいは異種フ
レームに属する信号なのかを検出することができる。 故に再生側のフィ−ルド中で追い越し追い越されの状態
が起これば、その時刻を境として、フレーム情報メモリ
ーｌｑ７から再生され、フレーム極性検知手段１ １０
で処理を受けた信号２１２はその態様をかえる。 位相補正手段１１１は信号２８４を信号２１２により制
御し、フレームの異なることより発生する不都合な現象
の一部すなわち「ＮＴＳＣテレビジョン信号がフレーム
が入れ代わって再生されることによるクロマ信号の位相
の反転の現象を補正しｔ信号２３４として出力する。１
０７から再生された信号２１０はまた検知手段１０９を
駆動する。 この検知手段１０９は信号２１４が表示される領域（信
号２１４は画像縮小の動作時は再生画面上で大きさをか
えるので画面中に不要な個所を生ずる。このため不要部
分は、画面サイズに相当するゲート信号でゲートする）
に相当する範囲で、信号２１０の極性の変化をチェック
し、変化があれば「その変化点を検出して、態様をかえ
る信号２０７を出力する。この信号２８７はフレーム・
アドレス変換手段１０５及び極性補正手段１０２を駆動
し、変換手段１０５では、信号２０５においてフィール
ド単位で発生されたメモリ−の記録アドレスを修飾し、
前述した追い越し、追い越されの現象の生じない様にフ
ィールドの奇偶を入れかえるとともに、フィールド入れ
替えによって生ずる飛び越し異常の発生を防止する様に
補正する。この手段により併置されたメモリに記録され
たフレーム位相の不連続点を再生されなくなる。また、
迫趣場所検知手段量０９で追い越し場所を検知し、変換
手段１０５においてメモリーの吉己銭アドレスを修飾し
、フィールドの奇｛角を入れかえ、かつ飛び越し補正を
行なつことに起因して、メモリー１０３から再生される
信号２０４のクロマ位相が、ＮＴＳＣ信号の基本的性質
で、本来フレーム単位で変化するべきクロマ位相があた
かも、フィールド単位に変化する様になる。 （飛び越し補正を行なうことにより、走査線がＩＨずれ
ることによりフレームが異った信号に変化する。）補正
手段１１’における補正は、フレーム単位で実施するも
のであるから、このままでは、出力信号２１４は補正さ
れないことになる。メモリー１０３に記録される信号の
うち、クロマ信号の位相を極性補正手段１０２にて後述
の様な規則性をもって補正し、１０３から再生される信
号２０４のクロマ信号の位相をフレーム単位毎に代わる
様にすることで、この問題は解決し得る。第４図はメモ
リーに記録される信号２０３（実線で示す）と、メモリ
ーから再生される信号２０４（二重の実線で示す）の関
係、及び１０７の出力信号２１０との関係を示したもの
である。 メモリーに記録される信号とメモリーから再生される信
号との同期周波数のわずかなずれから追い越し、追い越
されが生じたときに記録される信号のフィールドの入れ
替え、飛び越補正をどの様に実施して行くかを示してい
る。図中に示すｏ，，ｏ２，ｅ，，ｅ２などは、先に用
いたフレームの奇隅、及びフィールドの奇イ韓の表示に
準処し、ｔ２ｏ〜ｔ２３の時間に示す記録信号ｅ，の様
な信号は、飛び越し補正を行ったために、本来のクロマ
信号位相が１８０ｏ変わりあたかも異フレームのクロマ
信号位相に変化するので、その位相を含め補正を行って
いることを示している。またフィールド入れ替えの場合
飛び越し異常の発生するのを補正するのは奇数フィール
ド‘こついて実施している。第４図においても、説明の
便宜上、記録される信号をＷｏ，，Ｗｅ，再生される信
号をＲｏ．，Ｒｅ，の如く記述する。ｔ，ｏ〜ｔ，４の
間に記録される信号Ｗｏ，は、ｔ，ｏ〜ｔ，４の間で再
生される信号Ｒｏ，ｔ，２で同一アドレスを指定するこ
とになり追い越しの状態を発生する。そのため、ｔ，．
〜ｔ，３に再生される縮小有効画像の中で異フレームの
信号が再生される。この追い越し点ｔ，２は信号２１０
の中でＲで示した様に信号の変化点として求められる。
ここに第４図における信号２１０の変化状態のうち実線
が有効再生画像域であり′点線は不要の個所でゲート信
号によりゲートされる。ｔ蛇， ｔ斑， らなどの変化
点も同様ゲートされる。ここに、ゲート信号の形状は第
５図に示すように、再生される標準テレビジョン画面（
ＡＢＣＤ）内の枠信号ａ′ｂ′ｃ′ｄ′に相当したもの
で、ａ′ｂ′ｃ′ｄ′内がＨレベル、それ以外がＬレベ
ルの信号である。 以下キーィング信号と称する。信号の変化点が検出され
た次のフィールドを始点とし、それにつづくフィールド
の奇隅を入れかえればち４〜らｏに点線で示したＷｏ２
は、実線で示したＷｏ２へ変換記録され、追い越しの状
態は回避される。 つづくＷｅ，，Ｗｅ２……もこれに準ずる。ｔ，４以降
では、同期周波数の僅かな差によって位相が変化し、次
に追い越しが起るまで再生画中での造い越いまなくなる
。フィールド入れ替えによる飛び越し異常の補正は前に
のべた様に、奇数フィ〜ルドで行なうため、クロマ位相
の補正を含みそれが行なわれたことがＷｅ・として示さ
れている。 この状態が継遇し、ｔ３ｏ〜ｔ３４に示すごとく再び追
い越し点が発生すると信号２１０のｔ滋の地点に示す様
に変化点が発生し、それに引きつづくフィールドの入れ
替えが行われる。この場合は最初の状態にフィールドが
入れ替えられているので、結果として正常な状態に復す
ことになる。同様なことが、ｔ６，〜ｔ６６におけるＷ
ｅ．とｔ糊〜ｔ６５のＲｅ，，ｔ８３〜ｔ９２のＷｏ．
とｔ８２〜らｏのＲｅ２などで実施される。第６図は信
号２１０から信号２０７を発生する方法を示したもので
信号２１０自体が第６図口に示す如く不要部分のほか、
水平信号成分を含んでいるのでまづキーイング信号でゲ
ートされ、かつ走査線毎にキーィング信号の水平毎の立
上りから一定時間△上．遅れたパルスＰ（第５図におい
て、キーィング信号ａｂ′ｃ′ｄ′内に一点鎖線で示し
た位置に発生するパルス）で、ラッチされ信号ハとなる
。 信号ハは、微分され、かつキーィング信号でゲートされ
その変化点のみがパルス信号二としてとり出される。こ
の信号二が発生した次の記録側のフィールドのスタート
点ｔｏ４で信号２０７（信号ホ）はその態様を変える。 この信号ホ（信号２０７）は、信号二が発生する毎日→
ＬへまたＬ→日へ変化するものであり、第３図における
極性補正手段１０２、及びフレームアドレス変換手段１
０５を駆動する。この様にして再生画像信号２０４内に
追い越しの現象が生ずる度毎に、記録される信号のフィ
ールドが入れ変えられれば、連続して再生画像中に造に
越しの現象は発生しなくなり、不都合が回避されること
なる。以上詳述した様に本発明によれば入力画像信号を
記録するフレームメモリーと、並列に設けた画像信号の
フレーム状態を記録するメモリーの出力から、追い越し
点を検出し、入力画像信号が記録されるフレームメモリ
ーのフィールドの奇偶、及びクロマ信号の位相を補正す
るもので、連続縮小画像信号を、再生画面中任意の場所
に任意の大きさに移動されるとき再生画像中の大きな画
像歪をとりのぞくことができ、極めて有効である。 なお上述したものは、再生される信号のクロマ位相が変
化する場合、即ち、サンプルクロックが副搬送波信号に
同期し、かつ水平周期パルススに位相同期した場合に主
点を置いてある。サンプルクロックが単に副搬送波に同
期した場合には、再生される信号には、クロマ信号の変
化は発生せず、画像が副搬送波信号の１周期分走査線毎
に交互に水平方向にずれる現象となる。このため第３図
の極性補正手段１０２への補正は不要となるが、フレー
ムアドレス変換手段１０５によるフィールドの奇隅の入
れかえに判ない発生する水平方向への画像ずれを補正す
るため、並列加算手段１０１を信号２０７で駆動し、走
査線毎に交互に発生する歪をあらかじめ補正してフレー
ムメモリー１０３へ記録する手段などが必要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はフィールド追い越しを説明する図、第２図はフ
ィールド（フレーム）迫趣しとフィールド入れ替えの状
態を示す図、第３図は本発明の−実施例による記録信号
補正装置のブ。 ック図、第４図はフィールド迫越しとその補正の状態を
示す図、第５図は再生画面内での追い越し場所を示す図
、第６図信号２１０から信号２１０を作るための考え方
を説明するための図である。１０３……フレームメモリ
ー、１０７……フレーム情報メモリ、１０９・・・・・
・追趣場所検知手段、１１１・・・・・・色信号位相補
正手段。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ テレビジヨン画像信号をデイジタル値として記録再
   生するフレームメモリと、前記フレームメモリに併置し
   て設けられ同一のアドレスで動作するフレーム情報メモ
   リーを、前記フレーム情報メモリーより再生される記録
   されたフレーム位相と再生同期信号のフレーム位相から
   フレームメモリにより再生されるテレビジヨン画像信号
   の１フレームが異種のフレーム画像で構成される場合に
   その境界を検知する追越場所検知手段と、前記追越場所
   検知手段の出力でフイールド単位で、前記フレーム情報
   メモリーの記録アドレスを修飾してフイールドの奇偶を
   入れ代えるフイールドアドレス変換手段と、前記追越場
   所検知手段の出力で前記フレームメモリーに記録する信
   号の一部の極性を補正する極性補正手段とを備えること
   により再生画像中に不連続画像を再生しないようにした
   記録信号の補正装置。