JPS633576A - テレビジョン画像の静止方法および静止装置 - Google Patents

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 本発明は、初めから動いている部分を含んでいるシーン
のテレビジョン画像を静止させるために使用される方法
および装置に関する。

発明の背景 テレビジョン画像の動きを止めて静止画像を発生させる
ことが望ましい場合が時としである。例えば、静止画像
は、狭帯域幅のチャンネルによって遠隔地に伝送された
り、あるいは、テレビジョン信号により伝送されている
一連の動きの個々の瞬間は、その瞬間を更に詳細に観察
することができるように受像機において静止される。

動いているテレビジョン画像を静止させることができる
従来の装置は、通常、テレビジョン情報が入力され、ま
た同じ情報が続いての伝送もしくは表示のために取り出
されるフィールドメモリもしくはフレームメモリで構成
されている。テレビジョン画像は、書込みが禁止される
時メモリ内に記憶されているデータが、続いての伝送も
しくは表示のために繰シ返し読み出されるように、書込
み処理を禁止することによって静止される。

メモリが単一のフィールドメモリで構成されていると、
このフィールドは、伝送されたシ、あるいは表示される
フレームの情報を発生するために、インターレース方式
で繰シ返される。また、メモリがフレームメモリで構成
されていると、静止動作の間に読出し動作を変更する必
要がある。それは静止動作を続行した書込み処理の間に
、２つのフィールド間に動きに因るシーン内容の変化が
ある場合があるからである。

蓄積されたフレームが、静止シーンを表わすビデオ信号
を形成するために、繰シ返し読み出されると、動きに起
因するフリッカが発生する。動きに因るフリッカは、２
つのフィール、ドの中の一方だけを使うことによって禁
止される。このような解決方法の主な欠点は、単一のフ
ィールドを使うことによって、垂直帯域幅が事実上半分
にな９、垂直解像度が低下することである。動きに因る
アーティファクトを発生させずに、全垂直解像度を与え
る静止画像を発生させることが望ましい。

発明の概要 本発明の原理に従って、テレビ・ジョンのビデオ情報か
ら成る連続するフィールドが、ビデオ入力信号に応答す
る補間回路によシ発生される。これらの連続するフィー
ルドは、第１のフィールドメモリ装置の入力に供梧され
る。ビデオ入力信号から成る連続するフィールドは、補
間回路により発生される連続するフィールドに時間軸上
において対応するように、第２のフィールドメモリ装置
の入力に供給される。これらの各フィールドメモリ装置
からのラインは、繰り返しシーケンス制御され、静止テ
レビジョン画像を表わすビデオ信号を発生する。補間回
路は、対応するビデオ入力信号フィールドと共に表示さ
れる時、垂直解像度を過度に低下させずに、動きに因り
生じるアーティファクトを最小にする連続するフィール
ドを発生する。

実施例 第１図において、ビデオ入力端子５ば、複合ビデオ信号
の少なくとも１つの成分、例えば、ルミナンス成分Ｙの
信号源（図示せず）に結合される。

ビデオ入力端子５は、第１のフィールドメモリ１０およ
び補間回路３０の入力ポートに結合される。

補間回路３０の出力ポートは、もう１つ０フィールドメ
モリ２０の入力ポートに結合される。フィールドメモリ
１０および２０の出力ポートは、単極双投スイッチとし
て第１図において示されるシーケンス制御回路４０の各
端子に結合される。スイッチ４０の極は、ビデオ出力端
子４５に結合される。フリーズ入力端子５５は、静止画
像を発生することが望ましい時に発生される信号源（図
示せず）に結合される。この信号は、例えばテレビジョ
ン画像を静止させることが望ましい時に、ユーザーによ
る制御の下で作動されるスイッチによう発生される。フ
リーズ信号入力端子５５は、フィールドメモリ１０およ
び２０の両方のイネーブル入力端子に結合される。

動作において、補間回路３０は、ビデオ入力信号Ｙから
画像情報の連続するフィールドを表わす信号Ｙｉ　を発
生する。補間されたフィールドがビデオ入力信号の対応
するフィールドと共に表示される時、垂直解像度を過度
に低下させずに動きに因るアーティファクトが最小にさ
れる画像が発生される。このような補間回路について以
下詳細に説明する。

イネーブル信号がフリーズ入力信号端子５５に受は取ら
れる時、フィールドメモＩＪＩＯおよび２０は、それぞ
れ１フィールドの情報を蓄積し、各出力ポートに蓄積さ
れたフィールドを繰シ返し発生し始める。この時のフィ
ールドメモリ１０は、所定のテレビジョン画像フィール
ドを保持し、またフィールドメモリ２０は、この所定の
テレビジョン画像フィールドに対応する補間された画像
フィールドを保持する。対応するフィールドがフィール
ドメモリ１０および２０の両方の入力ポートに同時に得
られるように、遅延されたルミナンス信号Ｙｄを発生す
る等化遅延要素５０が、破線で示されているようにビデ
オ入力端子５およびフィールドメモリ１０の入力ポート
間で必要となる。

等化遅延要素５０により与えられる遅延は、ビデオ信号
入力ポート５およびフィールドメモリ２０間の補間回路
３０によって発生される遅延に等しい。

テレヒジョン画像情報のフレームがフィールドメモリ１
０および２０において−まとめにして蓄積される時、所
定のテレビジョン画像フィールドおよび補間されたテレ
ビジョン画像フィールドからの情報が、フィールドメモ
リ１０および２０の出力ポートに得られる。シーケンス
制御回路４０ば、フィールドメモリ１０および２０から
のラインを選択し、それらをシーケンス制御し、静止画
像を表わすビデオ信号を発生する。シーケンス回路４０
は、例えば、フィールドメモリ１０からのラインの全て
を通過させて第１のテレビジョン画像フィールドを発生
させ、次いでフィールドメモリ２０からのラインの全て
を通過させ、インターレース方式のテレビジョン・ビデ
オ信号を構成する第２のフィールドを発生させる。ある
いはまた、シーケンス回路４０は、フィールドメモリ１
０からの単一のラインおよびフィールドメモリ２０から
の単一のラインを交互に通過させ、順次走査のテレビジ
ョン・ビデオ信号を発生させる。

第２図は、補間された信号（Ｙｉ）および補間されない
信号（ｙａ）の正確な整合を確実にするために必要な等
化遅延要素５０を含んでいる補間回路３０の一実施例を
示す。第２図に示す実施例において、複合ビデオ信号の
ルミナンス成分は、例えば、既知の型式の標準くし型フ
ィルタを使用して、より早い処理段階においてクロミナ
ンス成分から分離されている。同様の補間回路が、ビデ
オ信号のクロミナンス部分の工成分およびＱ成分用に構
成され得る。

第２図に示す補間回路は、ビデオ入力端子５（第１図の
）から補間すべきルミナンス信号Ｙを受は取る入力端子
３１を含んでいる。入力端子３１は、端子３１に直接接
続される第１の入力と、２６３Ｈ１１−Ｈｌおよび２６
１Ｈの（端子３１からの）遅延を有する３つの遅延装置
（４０６−４１０）の縦続接続を介して端子３１に接続
される第２の入力とを有する加算器４０４を含んでいる
フレーム平均化回路（４０２で全体が示される）の入力
に結合される。ここで、Ｈは１水平ライン期間に対応す
る。全体の遅延は１フレ一ム期間（ＮＴＳＣ方式の場合
５２５ライン）であり、加算器４０４からの出力信号（
Ｓ３）は、１フレーム離れたピクセルの和を表わす。こ
の信号（Ｓ３）は、和信号を正規化し、１フレーム離れ
たピクセルの平均値を与えるために、装置４１２で１／
２に減衰される。

出力信号Ｓ４は間挿フィールドにおける補間ラインのピ
クセルの推定値である。

フィルタ４０２を通る補間された信号Ｓ４の遅延は、装
置４０６−４１０の全遅延の１／２、すなわち２６２．
５ライン（ＮＴＳＣ方式の場合）に事実上等しい。信号
Ｓ４は、１−Ｈ遅延装置４１４によシ更に遅延され、入
力端子３１から２６３．５ラインの全遅延を有する信号
Ｓ５を発生する。

信号Ｓ５は、動きに因るアーティファクトを含んでいる
かも知れない。信号Ｓ５は２つのフィールドの平均であ
るから、時間（動き）解像度は実際上半分になる。何か
がフィールドからフィールドで動くと、その結果得られ
る表示された動いている物体は、フレーム平均化処理の
ため、鋸歯状のエツジおよびスメアを示す。動きに因る
アーティファクトは、加算器４５０において信号Ｓ５に
加えられる動き補償信号Ｓ６によって補正される。

動き補償信号Ｓ６は、゛フレーム補間された補間ライン
から失われている時間解像度の推定値を含んでいる。こ
の信号は以下の方法で発生することができる。

間挿フィールドにおける補間ラインの第２の推定値は間
挿フィールド内において垂直方向に隣接するラインの平
均から発生される。この推定値は全時間解像度を有する
が、垂直解像度は事実上半分である。−平均化回路４３
０は、補間ラインにおけるビクセルについて、垂直方向
にフィールド内で補間された推定値を与える。従って、
空間的および時間的に一致する各ビクセルについて２つ
の推定値がある。フレーム補間された推定値は、全垂直
解像度を有するが、時間解像度は実質的に半分である。

また、垂直方向に補間された推定値は、全時間解像度を
有するが、垂直解像度は実質的に半分である。

垂直方向に補間された推定値は、フレーム補間された推
定値から失われている時間解像度を含んでいる。垂直方
向に補間されたフィールドから失われている時間解像度
を抽出するために、垂直デテールを等しくする必要があ
る。これはフレーム補間された信号の垂直デテールを減
衰させる別の平均化回路４４０によって実現される。フ
レーム信号および垂直方向に平均化された信号の両方に
おいて等しい量だけ抑圧された垂直デテールを使うこと
によシ、２つの信号間の差は動きを正確に表わす。差信
号Ｓ６は、前述の従来例に記載されているようにフリー
ズ・フレーム発生を変更する必要が無く、連続的なペー
スで動きに因るアーティファクトを補正するためにフレ
ーム平均化信号と合成される。更に、補償信号は動きに
因るアーティファクトを除去するだけであるから、出力
信号は、元のビデオ入力信号の全垂直デテール成分を依
然として含んでいる。

第１の平均化回路４３０は、遅延装置４０８の入力信号
と出力信号とを加える加算器４３２、＞よび、その和を
２で割る減衰器４３４を含んでいる。その結果得られる
信号Ｓ７は、フィルタ４０２によシ発生される補間され
たラインの直上および直下のフィールド内のラインの平
均値を表わす。

補間ラインのフレーム平均化された推定値における垂直
デテールを等しくする第２の平均化回路４４０は゛、０
゜２５．０．５、および０．２５の重み係数を有する３
つのタップ付き垂直有限イン・ぐルス応答フィルタを含
んでいる。平均化回路４４０は、減衰器４４２を介して
遅延線４１４の入力に結合される第１の入力、減衰器４
４３を介して遅延線４１４の出力に結合される第２の入
力および減衰器４４４を介して遅延線４４５の出力に結
合される第３の入力を有する加算器４４１から成る。

平均化回路４３０および４４０は、構成が異なっている
。フィルタ４３０は２つのタップ付きフィルタであり、
フィルタ４４０ば３つのタップ付きフィルタである。こ
の異なるフィルタの型式は、フィールド遅延され、垂直
方向に補間された信号Ｓ７が、フレーム補間され、垂直
方向に補間された信号Ｓ８と正確な時間に整合されるこ
とを確実にするために使用される。各フィルタについて
、遅延はビデオ入力信号Ｙに対して２６３．５ラインで
ある。フィルタ４３０は、垂直方向に平均化された信号
Ｓ７に減衰された垂直デテールを与える。

平均化回路４４０は、フレーム平均化信号Ｓ８に減衰さ
れた垂直デテールを与える。従って、信号Ｓ７と８８と
の差（例えば、出力回路４６０、すなわち減算器４６１
、フィルタ４６２および加算器４５０から成る出力回路
４６０における減算器４６１により発生される信号Ｓ９
）は、ルミナンス入力信号Ｙの垂直デテールの成分が混
入されずにフレーム間の動きを表わす。

構成は異なるけれども、平均化回路４３０および４４０
ば、その通過帯域特性に関しては、はぼ整合がとれる伝
達特性を与えるように選択されている。各々、ビデオ入
力信号のライン周波数の１／２の奇数倍で零である。従
って、平均化回路は、同様の伝達特性、および正確に整
合のとれた時間特性を有する（すなわち、信号Ｓ７およ
びＳ８は等しく遅延される）。

回路４３０および４４０の伝達特性の差は、残留の垂直
デテールの成分を含んでいる。この成分は、出力回路４
６０中の加算器４５０に動き補正信号Ｓ６を供給する高
域通過フィルタ４６２（例えば、０．５　ＭＨｚ　）に
より信号Ｓ９から除去される。

出力端子３３からの補間されたルミナンス信号Ｙｉは、
第１図のフィールドメモリ２０に結合される。出力端子
３２からの遅延されたルミナンス信号Ｙｄは、時間軸上
において信号Ｙｉに対応し、第１図のフィールドメモリ
１０に結合される。これらの２つのフィールドが共に表
示される時、動きに因るアーティファクトが減少し、か
つ全垂直解像度を有する画像が生じる。

第３図は、第１図に示すフリーズ・フレーム装置の他の
実施例を示す。第３図の装置は、フィールドメモリ１０
と２０、および補間回路３０を含んでいる。第２図中の
要素と同じ第３図中の要素は、同一の参照番号が付けら
れ、同様の動作を行うから以下において詳細には説明し
ない。

第３図において、第２図に示す補間回路は次のように変
更される。遅延装ｆｆｔ　４０８の出力は遅延装置４１
１の第１の入力Ａに結合される。加算器４５０の出力は
遅延装置４１１の第２の入力Ｂに結合される。遅延装置
４０６および４１１の両方は、読出し／書込みメモリお
よびアドレス指定、メモリからの読出し、メモリへの書
込みを制御するための関連回路から成る。

遅延装置４０６の出力は、第１図のシーケンス装置４０
の入力端子に結合される出力端子３４に結合される。遅
延装置４１１の出力は、第１図のシーケンス回路４０の
もう１つの入力端子に結合される出力端子３５に結合さ
れる。フリーズ入力端子５５は遅延装置４７０の入力ポ
ートおよび遅延装置４１１の制御入力端子に結合される
。遅延装置４７０の出力ポートは遅延装置４０６の制御
入力端子に結合される。

動作において、遅延装置４０６はフィールドメモリ１０
としても機能する。通常動作の間、遅延装置４０６中の
読出し／書込みメモリは、読出し後書込みのモードで動
作する。すなわち、入力ビデオ信号Ｙに対して２６３の
ライン期間遅延されルヒクセルを含んでいるロケーショ
ンのアドレスが発生され、読出し／書込みメモリに供給
される。

次いで、そのビクセルは、メモリのアドレス指定された
ロケーションから読み出され、加算器４３２および遅延
装置４０８に供給される。次に、入力端子３１からの最
新のビクセルが同じロケーションに書き込まれ、このサ
イクルが繰り返される。

遅延されたフリーズ入力信号が遅延装置４７０から受は
取られる時、遅延装置４０６は、その中に先に蓄積され
ていたデータを再循環するように条件付けられる。この
動作モードにおいて、メモリへの書込みは禁止される。

その代わりに、アドレスは通常の方法で発生されるが、
読出し動作だけが実行される。遅延された情報は、第１
図のスイッチ４０の一方の極に結合される出力端子３４
に得られる。

遅延装置４１１はフィールドメモリ２０として機能する
。遅延装置４１１は、２６３本の水平ライン情報を蓄積
できるメモリを含んでいる。通常動作の間、遅延装置４
１１は、読出し後書込みの変形モードで動作する。入力
端子Ａに対して２６１本の水平ライン期間遅延されたビ
クセルを含むロケーションのアドレスが発生され、読出
し／書込みメモリに供給さ°れる。アドレス指定された
ロケーションにおけるビクセルがメモリから読み出され
、加算器４０４に供給される。それから入力端子Ａに対
して２６３の水平ライン期間遅延されたビクセルを含む
ロケーションのアドレスが発生され、メモリに供給され
る。入力端子Ａにおけるビクセルがアドレス指定された
ロケーションに書き込まれ、このサイクルが反復される
。どの時点においてもメモリは前の２６３の水平ライン
からの情報を含んでいる。

フリーズ入力信号が入力端子５５から受は取られる時、
遅延装置４１１は２つの動作モードのシーケンスを開始
する。第１のモードにおいて、入力端子Ａに対して２６
１本の水平ライン遅延されたビクセルがメモリから読み
出され、加算器４０４に供給される。しかしながら、入
力端子Ａに対して２６３の水平ライン期間遅延されたメ
モリ内のビクセルは、動きを補償する推定補間ラインを
表わす入力端子Ｂからのビクセルによシ重ね書込みされ
る。次の２６３の水平ライン期間に対して、加算器４０
４は、平均化を正確に実行するために必要な遅延された
ビクセルを受は取る。また、遅延装置４１１ば、動きを
補償する推定補間ラインから成る２６３本の水平ライン
を蓄積する。２６３の水平ライン期間の終わりに、遅延
装置４１１は。

動きを補償する推定補間ラインから成るフィールドを含
んでいる。

第２の動作モードは、反復的読出し専用モードである。

このモードにおいて、メモリへの書込みは禁止される。

その代わりに、アドレスは通常の方法で発生されるが、
読出し動作だけが実行される。

本発明による装置は、連続するデータ形式もしくはサン
プル・データ形式のいずれでも実行することができる。

サンプル・データの実行はディジタル形式もしくはアナ
ログ形式のいずれでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理を具体化する装置を示す。 第２図は、第１図に示すような装置で使用される補間回
路を示す。 第３図は、第１図に示す装置で使用される補間回路の別
の実施例を示す。 ５・・・ビデオ入力、１０・・・フィールドメモリ、２
０・・・フィールドメモリ、３０・・・補間回路、４０
・・・シーケンス制御回路、５５・・・フリーズ入力。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力ビデオ信号の少なくとも１つの成分から成る
   連続するフィールドの中の１フィールドを貯える段階を
   含むテレビジョン画像の静止方法であって、 前記入力ビデオ信号から、動きの補償されたフレーム平
   均化による補間ラインから成る連続するフィールドを発
   生させる段階と、 前記入力ビデオ信号についての前記貯えられたフィール
   ドに対応する、補間ラインから成る前記連続するフィー
   ルドの中の１フィールドを貯える段階と、 静止テレビジョン画像を表わすビデオ信号を形成するた
   めに、前記入力ビデオ信号についての前記貯えられたフ
   ィールドからのラインおよび補間ラインを繰り返し順序
   制御する段階とを含むテレビジョン画像の静止方法。
2. （２）テレビジョン画像を表わす入力ビデオ信号源と、
   前記テレビジョン画像の１フィールドを貯える第１の蓄
   積手段とを含むテレビジョン画像の静止装置であって、 前記信号源に結合され、動きの補償されたフレーム補間
   による補間ラインから成る連続するフィールドを発生す
   るフィールド発生手段と、 前記フィールド発生手段に結合され、前記発生されたフ
   ィールドを貯える第２の蓄積手段と、前記第１および第
   ２の蓄積手段に結合され、静止テレビジョン画像を表わ
   すビデオ信号を形成するために、前記貯えられた入力ビ
   デオのフィールドおよび動きの補償されたフィールドか
   らのラインを繰り返し順序制御する手段とを含むテレビ
   ジョン画像の静止装置。