JPS6258788A - キネレコ装置の信号処理回路 - Google Patents

キネレコ装置の信号処理回路

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JPS6258788A
JPS6258788A JP60196984A JP19698485A JPS6258788A JP S6258788 A JPS6258788 A JP S6258788A JP 60196984 A JP60196984 A JP 60196984A JP 19698485 A JP19698485 A JP 19698485A JP S6258788 A JPS6258788 A JP S6258788A
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Kunio Matsumoto
邦男 松本
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、テレビジョン信号例えば毎秒60フイール
ドのインターレス方式の高品位テレビジョン信号から毎
秒24こまの映画フィルム焼付用のテレビジョン信号を
形成するキネレコWNの信号処理回路に関する。
〔発明の概要〕
この発明は、テレビジョン信号を映画フィルム焼付用の
テレビジョン信号に変換するキネレコ装置の信号処理回
路において、テレビジョン信号の動きベクトルを検出し
て、この動きベクトルに基づく動き補正を行って例えば
毎秒60フレームの信号を毎秒24こまの信号に変換し
、また、テレビジョン信号の1フレーム内の1画素又は
数画素ごとに、動き補正の可否を判定し、検出された動
きベクトルに反する動きがある画素に関しては、動き補
正がされた画素を用いないことにより、動きかなめらか
で、且つ絵柄のボケが少ない出力画像を得るようにした
ものである。
〔従来の技術〕
第7図は、動きを考慮して、テレビジョン信号の60フ
レームをフィルムの24こまに変換する従来のキネレコ
装置の信号処理回路の一例を示す。
第7図において、71で示す入力端子にディジタルビデ
オ信号(輝度信号Y)が供給される。フレームメモリ7
2に入カテ′イジタルビデオ信号が供給され、現フレー
ムの奇数フィールドの信号と前フレームの奇数フィール
ドの信号とが得られる。
この奇数フィールドの信号が動きベクトル検出回路73
に供給され、フレーム間の動き量を示す動きベクトル2
vが動きベクトル検出回路73により求められる。
検出された動きベクトルが平滑化回路74によりなめら
かな変化を有するものとされ、動き量指令回路75に供
給される。この動き量指令回路75には、カウンタ76
の出力が供給される。キネレコ装置では、テレビジョン
信号の5フレームをフィルムの4こまに変換する。カウ
ンタ76は、端子77からの垂直同期信号を計数して、
5フレームの周期で変化する。出力を発生する。動き量
指令回路75は、動き量指令V、を発生する。この動き
量指令v、4が移動回路78に供給される。移動回路7
8には、フレームメモリ72からのディジタルビデオ信
号が供給される。この移動回路78により、動き量指令
Vイに応じて横方向及び縦方向に画像が移動される。移
動回路78の出力端子79にフィルム焼付用のディジタ
ルビデオ信号が取り出される。
コンポーネント方式のカラービデオ信号の場合には、動
き量指令回路75からの動き量指令■。
がR−Y信号の補正のための信号として出力端子80R
に取り出され、また、B−Y信号の補正のための信号と
して出力端子80Bに取り出される。
第8図Aに示す入力テレビジョン信号から第8図Bに示
すフィルム焼付用のテレビジョン信号が形成される。N
IF、N2F、N3F、N4F。
N5Fは、入力テレビジョン信号の連続する5フレーム
を示す。各フレームは、実線の走査線が記入された奇数
フィールドの画像と破線の走査線が記入された偶数フィ
ールドの画像とからなる。入力ディジタルテレビジョン
信号の奇数フィールドの信号から動きベクトルvl +
  vZ +  v3 +  ■4が動きベクトル検出
回路73により求められる。
フレームNIFの前のフレームとフレームNIFとの間
の動きベクトル2v+を用いて、フレームNIFの奇数
フィールドの画像を順方向にvlだけ移動したものと、
フレームNIFの偶数フィールドを動きゼロ即ちそのま
まの状態で出力したものとから、最初のこまNIKの出
力信号が生成される。
次のこまN 2 K出力は、フレームN2Fの偶数フィ
ールドを順方向に(v2/2)だけ移動したものと、フ
レームN3Fの奇数フィールドを(−v2/2)の動き
量、即ち(Vz/2)と逆の方向に移動させたものとの
合成で作られる。2V2は、フレームN 1. Fとフ
レームN2Fとの夫々の奇数フィールド間で算出された
動きベクトルである。
以下、第8図に示すような動き補正処理を行うことによ
り、フィルム、焼付用のこまN 3 K、  N 4に
の出力信号が得られる。テレビジョン信号の5フレーム
NIF〜N 5 Fの信号から4こまN I K〜N4
Kを形成する処理が繰り返しなされる。動き補正を行う
ことにより、単に5フレームの中の1フレームを捨てる
処理と比べて動きがなめらかな出力信号が得られる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
動きベクトル検出回路73により検出される動きベクト
ルは、1画面に関して1個検出される。
しかしながら、画像の内容によっては、動きが一′様に
同方向でないため、動き補正したフィールド信号を用い
てフィルムに焼付を行うと、像がぼけるなどの不都合が
生じる。
第9図に示すように、入力テレビジョン信号のフレーム
NIFの画像が動き物体81及び静止物体82の両者を
含み、動き物体81が1フイールドでvlの動き量を有
する場合を考える。前述のようなフレームNIFからこ
まN I Kへの変換を行うと、こまN I Kの画像
中で、静止物体が二重に見える問題が生じる。特に動き
ベクトルと逆の動きをしている小さな物体は、著しい不
都合を生しる。
従って、この発明の目的は、動きベクトルを用いて動き
補正を行った時に、絵柄がぼけることが防止されたキネ
レコ装置の信号処理回路を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、毎秒Fフレームの入力テレビジョン信号か
ら毎秒にこま(F>K)の映画フィルム焼付用のテレビ
ジョン信号を形成するキネレコ装置の信号処理回路にお
いて、 入力テレビジョン信号の動きベクトルを検出し、フレー
ム順序に応じた割合の動き量指令を形成する回路34と
、 動き量指令により動き補正を行う移動回路11゜12.
13と、 動き補正がされた信号と動き補正がされない信号とを選
択して出力す、るスイッチング回路17゜18.19と
、 入力テレビジョン信号から基準信号を形成し、基準信号
と動き補正がされた信号との差を求め、差からスイッチ
ング回路17,18.19の切り替え信号を生成する回
路29と を備えたことを特徴とするキネレコ装置の信号処理回路
である。
〔作用〕
フレーム順序に応じた割合で入力テレビジョン画像の動
き補正を行うことにより、(フレーム−こま)の変換に
より得られる画像は、動きが自然なものとなる。また、
入力テレビジョン信号から基準信号を形成し、この基準
信号と動き補正がされた信号との差によって、動き補正
の良否が判定される。動き補正が正しいと判定される時
には、スイッチング回路によって動き補正がなされた信
号が選択され、動き補正が正しくないと判定される時に
は、スイッチング回路によって、動き補正がされてない
信号が選択される。従って、出力画像中で絵柄がぼける
ことが防止される。
[実施例] 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。この一実施例の説明は、以下の順序に従ってなさ
れる。
a、全体の構成 り、 (5フレーム→4こま)の変換処理C0切り替え
信号発生回路 a、全体の構成 第1図において、1は、R(赤)信号の入力端子を示し
、2は、G(緑)信号の入力端子を示し、3は、B(青
)信号の入力端子を示す。この三原色信号は、高品位テ
レビジョン方式即ち(1125ライン/60フイールド
、インターレス方式)のテレビジョン信号である。
入力端子1,2.3の夫々にA/Dコンバータ4.5.
6が接続され、A/Dコンバータ4,5゜6からディジ
タルの三原色信号が得られる。ディジタル化された三原
色信号がフィールドメモリ7゜8.9及びディジタルの
マトリクス回路10に供給される。マトリクス回路10
は、三原色信号を輝度信号Yに変換する。フィールドメ
モリ7.8゜9は、バッファメモリである。
フィールドメモリ7から読み出された赤のディジタル色
信号が移動回路11及び遅延回路14に供給され、フィ
ールドメモリ8から読み出された緑のディジタル色信号
が移動回路12及び遅延図゛路15に供給され、フィー
ルドメモリ9から読み出された青のディジタル色信号が
移動回路13及び遅延回路16に供給される。移動回路
11,12.13の夫々は、動き量指令によって、1フ
イールドの画素を所定の方向に移動させるもので、RA
M及びメモリ制御回路により構成されている。
遅延回路14,15.16の夫々は、動き量指令がゼロ
即ち移動を行わない時に移動回路11,12.13で生
じる遅延量と等しい所定の遅延量を有する。
移動回路11の出力がスイッチ回路17の一方の入力端
子に供給され、遅延回路14の出力がその他方の入力端
子に供給される。移動回路12の出力がスイッチ回路1
8の一方の入力端子に供給され、遅延回路15の出力が
その他方の入力端子に供給される。移動回路】3の出力
がスイッチ回路19の一方の入力端子に供給され、遅延
回路16の出力がその他方の入力端子に供給される。ス
イッチ回路17,18.19は、ORゲート20からの
切り替え信号により、2つの入力の一方を選択して出力
する。スイッチ回路17の出力端子21に動き補正がさ
れた赤の色信号が出力され、スイッチ回路18の出力端
子22に動き補正がされた緑の色信号が出力され、スイ
ッチ回路19の出力端子23に動き補正がされた青の色
信号が出力される。この出力信号によって映画フィルム
の焼付がなされる。
動き量指令は、動きベクトル検出、処理回路24により
形成される。動きヘクトル検出、処理回路24には、フ
レームメモリ25の入力側からの現フレームの信号とそ
、の出力側からの前フレームの信号とが供給される。動
きベクトルを検出するために、マトリクス回路10から
のディジタルビデオ信号(輝度信号成分)が変換回路2
6に供給される。この変換回路26は、(1125ライ
ン/60フイールド)の信号を(1125ライン/60
フレーム)の信号即ち奇数フィールドの信号と偶数フィ
ールドの信号が同時に存在する信号に変換する。
変換回路26の一方の出力端子27に奇数フィールドの
みからなる毎秒60フレームの信号が取り出され、変換
回路26の他方の出力端子28に偶数フィールドのみか
らなる毎秒60フレームの信号が取り出される。この実
施例では、奇数フィールドの信号のみを用いて動きベク
トルの検出等の処理を行うので、偶数フィールドのみか
らなる信号を形成しなくても良い。このような(フィー
ルド−フレーム)変換処理を行っているので、フレーム
メモリ25は、1フイールド(1/60秒)のデータを
記憶できるバッファメモリを意味している。
動きベクトル検出、処理回路24は、動きベクトルを検
出する回路と検出された動きベクトルを平滑化する回路
と動き量指令を発生する回路とを含む。動きベクトルの
検出回路としては、1画面を多数のブロックに分割し、
前フレームのブロックの代表点の画素の値と現フレーム
のブロックの画素の値との差分を求め、1フイールド内
の全ブロックの差分の分布の中で最小値を検出する構成
のものを使用できる。動きベクトル検出、処理回路24
により、1フレーム(1/60秒)ごとの動きベクトル
に基づいて動き量指令が生成される。この動き量指令が
移動回路11,12.13に供給される。
また、フレームメモリ25の入力側及び出力側の夫々か
らの現フレームの信号及び前フレームの信号が切り替え
信号発生回路29に供給される。
この切り替え信号発生回路29からの切り替え信号がO
Rゲート20の一方の入力端子に供給される。ORゲー
)20の他方の入力端子には、端子30からの制御信号
力S供給される。この制御信号は、動き補正を全く行わ
ない時にH’(ハイレベル)となり、それ以外で “L
’(ローレベル)となる゛信号である。
ORゲート20からの切り替え信号がH゛の時に、スイ
ッチ回路17,18.19は、遅延回路14.15.1
6の出力即ち動き補正をしていない信号を選択し、この
切り替え信号が°L゛の時に、スイッチ回路17,18
.19は、移動回路11,12.13の出力即ち動き補
正がされた信号を選択する。
上述の実施例における各回路の動作を制御する゛タイミ
ング信号がタイミング信号発生回路31により形成され
る。タイミング信号発生回路31には、端子32から入
力テレビジョン信号の同期信号が供給され、タイミング
信号が同期信号と同期されている。
b、 (5フレーム→4こま)の変換処理毎秒60フイ
ールドのテレビジョン信号を毎秒24こまの映画フィル
ム焼付用の信号に変換する処理について第2図を参照し
て説明する。
第2図Aは、入力テレビジョン信号を示し、第2図Bは
、映画フィルム焼付用の出力信号を示す。
1フレームは、実線で走査線を表した奇数フィールドと
破線で走査線を表した偶数フィールドとからなる。60
フイールドから24こまへの変換は、10フイールドか
ら4こまへの変換を1周期とする。また、映画フィルム
の1こまは、ノンインターレス方式であるため、入力テ
レビジョン信号の連続する5フレームNIF、N2F、
N3F、N4F、N5Fに対して、こまNIKは、フレ
ームNIFの偶数フィールドの時間と一致するタイミン
グとされ、こまN2には、フレームN2FとN3Fとの
境界に跨がるタイミングとされ、こまN3には、フレー
ムN4Fの奇数フィールドと一致するタイミングとされ
、こまN4には、フレームN5Fの奇数フィールド及び
偶数フィールドの境界に跨がるタイミングとされる。こ
のような時間経過を考慮して動き補正がなされる。
こまNIKの出力信号は、フレームNIFの前フレーム
の偶数フィー、ルドと対応する奇数フィールドとフレー
ムNIFの奇数フィールドとの間で検出された動きベク
トルを■、で表すと、フレームNIFの奇数フィールド
をv1移動して、切り替え信号S1により制御された信
号とフレームNIFの偶数フィールドの信号とにより形
成される。
こまN2にの出力信号は、フレームN2Fの偶数フィー
ルドの信号とフレームN3Fの奇数フィールドの信号と
により形成される。フレームN2Fの奇数フィールド及
びその偶数フィールドと対応する奇数フィールドの間で
検出された動きベクトルをv2で表し、フレームN2F
の偶数フィールドと対応する奇数フィールド及びフレー
ムN3Fの奇数フィールドの間で検出された動きベクト
クをv3で表す。こまN2にの出力信号は、フレームN
2Fの偶数フィールドを(VzV、)移動して、切り替
え信号S2により制御された信号と、フレームN3Fの
奇数フィールドを(%V−)移動して切り替え信号S3
により制御された信号とにより形成される。
こまN3にの出力信号は、フレームN3Fの偶数フィー
ルドの信号とフレームN4Fの奇数フィールドの信号と
により形成される。フレームN3Fの奇数フィールド及
びその偶数フィールドと対応する奇数フィールドの間で
検出された動きベクトルをV、で表す。こまN3にの出
力信号は、フレームN3Fの偶数フィールドをv4移動
して切り替え信号S4により制御された信号と、フレー
ムN4Fの奇数フィールドの信号とにより形成される。
こまN4にの出力信号は、フレームN5Fの奇数フィー
ルドの信号とその偶数フィールドの信号とにより形成さ
れる。フレームN4Fの偶数フィールドと対応する奇数
フィールドとフレームN5Fの奇数フィールドの間で検
出された動きベクトルをV、で表わし、フレームN5F
の奇数フィールド及びその偶数フィールドの間で検出さ
れた動きベクトルをv6で表す。こまN4にの出力信号
は、フレームN5Fの奇数フィールドを(!/5Vs)
移動して切り替え信号S5により制御された信号と、フ
レームN 5 Fの、偶数フィールドを(%v6)移動
して切り替え信号S6により制御された信号とにより形
成される。
C0切り替え信号発生回路 切り替え信号発生回路29は、上述の切り替え信号81
〜S6を発生するものである。第3図は、切り替え信号
S1を発生する部分の構成を示す。
フレームメモリ25の入力側の現フレームの信号と移動
回路41を介されたフレームメモリ25の出力側の前フ
レームの信号とが減算回路42に供給される。この減算
回路42の出力信号が処理回路43に供給される。処理
回路43の出力端子44に切り替え信号S1が得られる
。移動回路41は、フレームNIFの前のフレームの偶
数フィールドと対応する奇数フィールドとフレームNI
Fの奇数フィールドとの間で検出された動きベクトル■
、に基づいて現フレームの信号を移動させるものである
減算回路42は、現フレームの信号と動き補正された前
フレームの信号との対応する画素同士の差を演算する。
動きベクトルv1による動き補正が適合する画素に関し
ては、減算回路42の出力が殆どゼロとなり、この動き
補正が適合しない画素に関しては、減算回路42の出力
が大きくなる。
この減算回路42の出力が処理回路43に供給され、動
き補正が適合する画素でL゛ となり、動き補正が適合
しない画素で“H″ となる切り替え信号S1が得られ
る。処理回路43は、フィルタ回路、絶対値への変換回
路、孤立点除去回路等により構成されている。
第4図は、切り替え信号S2を発生ずる部分の構成を示
す。フレームメモリ25の入力側及びその出力側の信号
が加算回路45に供給される。この加算回路45は、入
力を加算すると共に、1/2の係数を乗じるもので、加
算回路45の出力信号が基準信号となる。また、フレー
ムメモリ25の出力側の前フレームの信号が移動回路4
6に供給される。この移動回路46の出力信号と加算回
路45の出力信号とが減算回路47に供給される。
減算回路47の出力信号が処理回路48に供給される。
処理回路48は、第2図における処理回路43と同様の
構成を有している。
移動回路46は、フレームN2Fの奇数フィールドとそ
の偶数フィールドと対応する奇数フィールドの間で検出
された動きベクトルv2の1/2の量、フレームN2F
の偶数フィールドの信号を移動させる。この動き補正が
適合する画素に関しては、減算回路47の出力が殆どゼ
ロとなり、動き補正が適合しない画素に関しては、減算
回路47の出力が大きくなる。この減算回路47の出力
が処理回路48に供給され、動き補正が適合する画素で
°L゛ となり、動き補正が適合しない画素で°H゛ 
となる切り替え信号S2が得られる。
第5図は、切り替え信号S3を発生する部分の構成を示
す。上述の切り替え信号S2を発生するための基準信号
と同じものを使用するので、切り替え信号S2及びS3
を同じタイミングで得ることは可能である。しかし、ス
イッチ回路の切り替えの処理が重なってしまうので、フ
レームメモリ25に接続されたフレームメモリ50を追
加する。
このフレームメモリ50の入力側の信号及びその出力側
の信号を加算回路51に供給する。加算回路51は、加
算出力に172の係数を乗して出力するもので、フレー
ムN 2 Fの偶数フィールドとフレームN3Fの奇数
フィールドの加算出力が基準信号となる。また、フレー
ムメモリ50の入力端の信号が移動回路52に供給され
る。
移動回路52は、フレームN2Fの偶数フィールドとフ
レームN3Fの奇数フィールドの間で検出された動きベ
クトルv3の1/2の量(−I/2V3)。
フレームN3Fの奇数フィールドの信号を移動させる。
加算回路51の出力信号と移動回路52の出力信号とが
減算回路53に供給され、減算回路53の出力が処理回
路54に供給される。この処理回路54の出力端子55
に切り替え信号s3が得られる。
図示しないが、切り替え信号S4.S5.S6は、上述
の切り替え信号発生回路と同様の構成により形成するこ
とができる。また、切り替え信号81〜S6の各々を別
個の回路によって発生する必要はなく、スイッチ回路を
用いることによって、移動回路及び処理回路を共通とで
きる。
第6図は、切り替え信号81〜S3を発生する構成を示
す。切り替え信号S1を生成するタイミングでは、スイ
ッチ回路58により選択されたフレームメモリ25の入
力側の信号と移動回路59によりv1移動されたフレー
ムメモリ25の出力側の信号とが減算回路60に供給さ
れる。この減算回路60の出力信号が処理回路61に供
給され、出力端子62に切り替え信号S1が得られる。
切り替え信号S2を生成するタイミングでは、スイッチ
回路56により選択されたフレームメモIJ25の入力
側の信号とフレームメモリ25の出力側の信号とが加算
回路57で加算され、この加算出力がスイッチ回路58
により選択されて減算回路60に供給される。減算回路
60には、移動回路59により (%vz)移動された
フレームメモリ25の出力側の信号が供給され、減算回
路60の出力信号が処理回路61に供給され、出力端子
62に切り替え信号S2が得られる。
切り替え信号S3を生成するタイミングでは、スイッチ
回路56により選択されたフレームメモリ50の出力側
の信号とフレームメモリ50の入力側の信号とが加算回
路57に供給される。スイッチ回路58により選択され
た加算回路57の出力信号とフレームメモリ50の入力
側の信号が移動回路59により(%V−)移動された信
号とが減算回路60に供給される。この減算回路60の
出力信号が処理回路61に供給され、出力端子62に切
り替え信号S3が得られる。
切り替え信号発生回路29は、ディジタルテレビジョン
信号のサンプリング周波数と等しい周波数即ち画素毎の
切り替え信号を発生する。しかしながら、高品位テレビ
ジョン信号の帯域は、20M1(z以上であり、サンプ
リング周波数は、50MHz〜70MHzのような頗る
高い周波数となり、切り替え信号発生回路29を構成す
ることが難しい。
従って、切り替え信号の周波数は、サンプリング周波数
の半分程度が実際的である。切り替え信号の周波数を下
げても、動画部分のくりぬき精度が若干下がるだけで、
殆ど支障が生じない。
〔発明の効果〕
この発明に依れば、テレビジョン信号の5フレームから
映画フィルム焼付用の4こまの出力信号を形成する際に
、動き補正を行うことにより、動きが自然且つ滑らかな
出力信号を得ることができる。また、動き補正を行った
結果が基準信号に近い場合には、動き補正が適合してい
るものと判断され、この逆の場合には、動き補正が適合
していないと判断される。この判断の結果によって、1
画素又は数画素単位で動き補正した信号と補正がされて
ない信号との一方を出力信号として選択するので、出力
信号中で絵柄が二重になることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図はこ
の発明の一実施例の(5フレーム−4こま)変換の説明
に用いる路線図、第3図、第4図及び第5図は切り替え
信号発生回路の一例のブロック図、第6図は切り替え信
号発生回路の他の例のブロック図、第7図は従来の信号
処理回路の一例のブロック図、第8図は従来の(5フレ
ーム−4こま)変換の説明に用いる路線図、第9図は従
来の信号処理回路の問題点の説明に用いる路線図である
。 図面における主要な符号の説明 1.2.3:三原色信号の入力端子、 11.12,13:移動回路、 17.18.19:スイッチ回路、 21.22.23:出力端子、 24:動きベクトル検出、処理回路、 29:切り替え信号発生回路。 代理人   弁理士 杉 浦 正 知 第5図 Sl、 S2.53塔生口洛 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 毎秒Fフレームの入力テレビジョン信号から毎秒Kこま
    (F>K)の映画フィルム焼付用のテレビジョン信号を
    形成するキネレコ装置の信号処理回路において、 上記入力テレビジョン信号の動きベクトルを検出し、フ
    レーム順序に応じた割合の動き量指令を形成する手段と
    、 上記動き量指令により動き補正を行う手段と、上記動き
    補正がされた信号と上記動き補正がされない信号とを選
    択して出力するスイッチング手段と、 上記入力テレビジョン信号から基準信号を形成し、上記
    基準信号と上記動き補正がされた信号との差を求め、上
    記差から上記スイッチング手段の切り替え信号を生成す
    る手段と、 を備えたことを特徴とするキネレコ装置の信号処理回路
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