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JP2992385B2 - 動き検出回路および映像記録再生装置 - Google Patents
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JP2992385B2 - 動き検出回路および映像記録再生装置 - Google Patents

動き検出回路および映像記録再生装置

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JP2992385B2
JP2992385B2 JP3293276A JP29327691A JP2992385B2 JP 2992385 B2 JP2992385 B2 JP 2992385B2 JP 3293276 A JP3293276 A JP 3293276A JP 29327691 A JP29327691 A JP 29327691A JP 2992385 B2 JP2992385 B2 JP 2992385B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、映像信号を記録するV
TR(Video Tape Recordor)や光
ディスクや光磁気ディスク等の記録再生装置に関し、特
に、再生時に、映像の動き量を検出する動き検出の技術
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】VTR等に記録された映像信号を再生す
る際、再生時間の調整のためや、スロ−モ−ション、静
止画、倍速再生等の特殊効果を出すために、画面を間引
いたり、同一画面を繰り返す特殊再生を行なうことがあ
る。
【0003】一方、インタレ−ス方式の映像信号では、
相互に相手画像をインタレ−スする関係にある2つのフ
ィ−ルドで1枚の絵(フレ−ム)構成する。
【0004】したがい、記録したインタレ−ス方式の映
像信号について、画面を間引いたり、同一画面を繰り返
す特殊再生を行なう場合は、再生映像信号からフィ−ル
ドの映像信号を作成し、フィ−ルドの順序性を保つ必要
がある。フィ−ルドの順序性が保たれない場合、画像の
重心移動や、垂直解像度劣化が生じるからである。
【0005】そこで、従来は、内挿フィルタの技術を用
いて、再生映像信号から異なるフィ−ルドの映像信号を
作成していた。
【0006】一方、内挿フィルタの技術を用いて再生映
像信号から異なるフィ−ルドの映像信号を作成する場
合、すなわち、フィ−ルド変換を行なう場合、同一フィ
−ルド内のデ−タのみを用いるフィ−ルド変換(以下、
「フィ−ルド内フィ−ルド変換」という)を行なうだけ
でなく、再生映像が静止画の場合には、走査線がインタ
−レ−スの関係にある複数のフィ−ルドのデ−タを用い
てフィ−ルド変換(以下、「フィ−ルド間フィ−ルド変
換」という)を行なうことにより特殊再生時の画質を向
上できることが知られている。また、再生映像が静止画
の場合には、映像信号中の輝度信号と色信号の分離を、
同一フィ−ルド内のデ−タを用いて行う2次元Y/C分
離ではなく、フレ−ム間相関を利用し、複数のフィ−ル
ドのデ−タを用いて分離を行う3次元Y/C分離によっ
て行うのが望ましい。
【0007】しかし、このような、フィ−ルド内フィ−
ルド変換を行なうかフィ−ルド間フィ−ルド変換を行な
うか、2次元Y/C分離を行うか3次元Y/C分離を行
うかを選択するためには、フィ−ルド変換を行なおうと
するフィ−ルドのデ−タと、そのフィ−ルドの直前の数
フィ−ルドのデ−タより、映像の動きを検出することに
より再生映像が静止画か否かを判断することが必要とな
る。
【0008】さて、映像の動きを検出する動き検出回路
としては、特公平3−13790号公報記載の回路が知
られている。
【0009】図5に、この動き検出回路の構成を示す。
【0010】図5において、401は映像信号の入力端
子、402、403はそれぞれ、動き適応型Y/C分離
回路、動き適応型フィ−ルド変換回路に連なり、本回路
により検出した動き量を出力する出力端子、411、4
12は入力された映像信号を1フレ−ム分遅延させる遅
延回路、413、414はそれぞれ262水平走査期間
(以下、水平走査期間を「H」で示す)、1Hの遅延回
路、421、422は減算器、431、432は非線形
絶対値回路、433は合成回路、434は任意の周波数
よりも低い周波数領域の信号のみを通過させるロ−パス
フィルタ(以下、「LPF」と記す)、435はエッジ
検出回路、436は孤立点除去回路、437は動き合成
回路、438は動き伸長フィルタである。
【0011】この装置で、入力端子401より入力され
た映像信号は遅延回路411、412で適宜遅延され、
入力映像信号と遅延回路412の出力から減算器421
により2フレ−ム間差の動き信号が、入力映像信号と遅
延回路411の出力を減算器422で減算処理した後、
LPF434により色信号成分を除去して1フレ−ム間
差の動き信号がそれぞれ算出される。
【0012】2フレ−ム間差、及び1フレ−ム間差の動
き信号は、エッジ検出回路435で検出されたエッジ情
報に従って、非線形絶対値回路431、432でそれぞ
れ非線形処理、及び絶対値処理を施され、合成回路43
3で重み付けされつつ合成される。合成回路433より
出力された動き信号は、孤立点除去回路436でノイズ
などの影響が除去される。
【0013】孤立点除去回路436より出力された動き
信号αは、遅延回路413で262H遅延された動き信
号β、及び遅延回路414でさらに1H遅延された動き
信号γと共に動き合成回路437に入力され、係数k1、
k2、k3により重み付けされつつ合成された後、出力端子
402より出力され、動き適応型Y/C分離回路を制御
する。動き適応型Y/C分離回路とは、動き量に応じ
て、2次元Y/C分離と3次元Y/C分離を選択的に実
行する回路である。
【0014】また、動き伸長フィルタ438では、動き
合成回路437から出力された動き合成信号を空間的に
鈍らせ、出力端子403より出力し、動き適応型フィ−
ルド変換回路を制御する。動き適応型フィ−ルド変換回
路とは、動き量に応じて、フェ−ルド内フィ−ルド変換
と、フィ−ルド間フィ−ルド変換を選択的に実行する回
路である。
【0015】以上のように、特公平3−13790号公
報記載の回路によれば、高精度で映像信号の動きを検出
することが可能となり、動き適応型Y/C分離回路、動
き適応型フィ−ルド変換回路の誤制御を防ぐことがで
き、特殊再生時の画質を向上させることができる。
【0016】さて、ここで、図6に、動き適応型フィ−
ルド変換回路のフィ−ルド内フィ−ルド変換とフィ−ル
ド間フィ−ルド変換の1例を示しておく。
【0017】図6中、501は任意の入力フィ−ルドの
任意のラインのデ−タ、502はデ−タ501の1ライ
ン前のデ−タ、503はデ−タ501、502の属する
フィ−ルドの直前のフィ−ルドのデータであってデ−タ
501と502にインタ−レ−スするデ−タである。
【0018】いま、再生映像が動画で、入力フィ−ルド
と、出力するフィ−ルドの奇偶が一致する場合にはデ−
タ501と502を3対1で加算して出力し、入力フィ
−ルドと出力するフィ−ルドの奇偶が不一致の場合には
デ−タ501と502を1対3で加算して出力する。こ
れが、フィ−ルド内フィ−ルド変換である。
【0019】一方、再生画像が静止画で、入力フィ−ル
ドナンバ−と出力フィ−ルドナンバ−の奇偶が一致する
場合にはデ−タ501とデ−タ503を1対1で加算し
て出力し、入力フィ−ルドナンバ−と出力フィ−ルドナ
ンバ−の奇偶が不一致の場合にはデ−タ502と503
を1対1で加算して出力する。これが、フィ−ルド間変
換である。
【0020】このように、静止画像をフィ−ルド間フィ
−ルド変換するには、フィ−ルド変換を行なおうとする
フィ−ルドのデ−タと、そのフィ−ルドと走査線がイン
タ−レ−スする、直前のフィ−ルドのデ−タが必要とな
る。
【0021】なお、スロ−モ−ション再生等で再生映像
が繰り返されている場合には、フィ−ルド間フィ−ルド
変換に必要な直前のフィ−ルドのデ−タはフィ−ルド変
換を行なおうとしているフィ−ルドのデ−タとまったく
同じものの場合があり、この場合正しいフィ−ルド間フ
ィ−ルド変換を行なうことができない。このため、この
様な場合には映像の繰返しが始まる直前の、フィ−ルド
変換を行なおうとするフィ−ルドのデ−タと走査線がイ
ンタ−レ−スするフィ−ルドのデ−タをメモリ手段に記
憶しておき、そのデ−タを使用してフィ−ルド間フィ−
ルド変換を行なうようにしている。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】図7中、<A>は、記
録された動画映像を通常再生のようすを示したものであ
る。
【0023】図中、601、602、603、604、
605はテ−プから順番に再生された、時間的に連続な
それぞれ1フィ−ルドの映像信号である。
【0024】<B>は同じ映像を1/6倍でスロ−モ−
ション再生した場合の例であり、各映像信号が6回ずつ
繰返して再生される。映像信号611〜616は映像信
号601と同じ絵柄、同じフィ−ルドナンバ−の映像信
号、映像信号621〜625は映像信号602と同じ絵
柄、同じフィ−ルドの映像信号である。
【0025】さて、図7<B>で、たとえばデ−タ62
4をフィ−ルド変換する場合、前述した従来の動き検出
回路では、デ−タ616とデ−タ622より2フレ−ム
間差、1フレ−ム間差の動き検出を行ない、その結果2
フレ−ム間差の動き検出結果より再生映像信号は動画で
あると判断する。したがい、動き適応型フィ−ルド変換
回路はデ−タ624のみを使用してフィ−ルド内フィ−
ルド変換を行なう。
【0026】しかし、デ−タ625をフィ−ルド変換す
る場合、前記従来の動き検出回路は、これと同フィ−ル
ドのデ−タ621とデ−タ623より2フレ−ム間差、
1フレ−ム間差の動き検出を行なうため、デ−タ625
を静止画と判断してしまう。このため、動き適応型フィ
−ルド変換回路は、デ−タ625と、デ−タ625と走
査線がインタ−レ−スの関係にあり、メモリ手段に記憶
しておいた、再生映像の繰返しが始まる直前のデ−タで
あるデ−タ616を使用してフィ−ルド間フィ−ルド変
換を行なう。結果、動画である再生映像信号を、フィ−
ルド間フィ−ルド変換したことになるので、フィ−ルド
変換後のデ−タに残像を生じてしまい、再生画像が著し
く劣化する。
【0027】すなわち、スロ−モション等、同じフィ−
ルドがある程度の期間繰返し再生されるような場合、特
公平3−13790号公報記載の回路よれば、再生映像
信号の動きを正しく検出できず、動き適応型Y/C分離
回路や、動き適応型フィ−ルド変換回路の制御を誤ると
いう問題があった。
【0028】そこで、本発明は、同じフィ−ルドがある
程度の期間繰返し再生されるような場合であっても、再
生映像信号の動きを正しく検出することのできる動き検
出回路を提供することを目的とする。
【0029】
【0030】
【課題を解決するための手段】 前記目的達成のために
発明は、2フィ−ルドより1フレ−ムを構成するビデオ
信号を入力し、入力したビデオ信号の動きを検出する動
き検出回路であって、入力するビデオ信号を遅延させる
ビデオ信号遅延手段と、1フィ−ルド分のビデオ信号の
動きを格納する動きメモリと、入力するビデオ信号の属
するフィ−ルドが、当該フィ−ルドの直前に入力したフ
ィ−ルドの繰り返しか否かを検出するフィ−ルドジャン
プ検出手段と、直前に入力したフィ−ルドの繰り返しで
ないフィ−ルドのビデオ信号が入力された場合に、ビデ
オ信号遅延手段によって遅延された、当該入力されたフ
ィ−ルドより、n(但し、nは任意の自然数)フレ−ム
前のフィ−ルドのビデオ信号に対する、入力されたフィ
−ルドのビデオ信号の間の動き検出し、前記動きメモ
リの内容を更新する動き検出手段と、前記フィ−ルドジ
ャンプ検出手段の検出内容に応じて、直前に入力したフ
ィ−ルドの繰り返しでないフィ−ルドについては、動き
検出手段が検出した動きを当該フィ−ルドのビデオ信号
の動きとして出力し、直前に入力したフィ−ルドの繰り
返しであるフィ−ルドについては、前記動きメモリに格
納された動きを当該フィ−ルドのビデオ信号の動きとし
て出力する選択手段とを有することを特徴とする動き検
出回路を提供する。
【0031】
【0032】
【作用】 本発明に係る 動き検出回路によれば、動き検出
手段は、直前に入力したフィ−ルドの繰り返しでないフ
ィ−ルドのビデオ信号が入力された場合に、ビデオ信号
遅延手段によって遅延された、当該入力されたフィ−ル
ドより、n(但し、nは任意の自然数)フレ−ム前のフ
ィ−ルドのビデオ信号に対する、入力されたフィ−ルド
のビデオ信号の間の動き検出し、前記動きメモリの内容
を更新する。そして、前記フィ−ルドジャンプ検出手段
の検出内容に応じて、直前に入力したフィ−ルドの繰り
返しでないフィ−ルドについては、動き検出手段が検出
した動きを当該フィ−ルドのビデオ信号の動きとして出
力し、直前に入力したフィ−ルドの繰り返しであるフィ
−ルドについては、前記動きメモリに格納された動きを
当該フィ−ルドのビデオ信号の動きとして出力するの
で、スロ−モ−ション再生時等のように、同じフィ−ル
ドが複数回ずつ連続して入力する場合に、直前に入力し
たフィ−ルドの繰り返しでないフィ−ルドについてのみ
ならず直前に入力したフィ−ルドの繰り返しのフィ−ル
ドについても正しい動きを出力することができる。
【0033】
【実施例】以下、本発明に係る動き検出回路の一実施例
をVTRへの適用を例にとり説明する。
【0034】まず、本実施例に係るVTRの構成を図4
に示す。
【0035】図4には、1例としてSMPTE規格にい
うD2フォ−マットに従った記録再生を行うVTRの映
像再生系を示した。D2フォ−マットによれば、映像信
号をデジタルデータとしてテ−プに記録される。
【0036】図中、800がテ−プ、801が磁気ヘッ
ド、802が規格に従ったデータの並べ替えやデータの
誤り訂正および修正を行うデコ−ドデッシャフルコンシ
−ル、110が少なくとも4フィ−ルド分のメモリ遅延
線、130はフィ−ルドジャンプ検出回路である。デコ
−ドデッシャフルコンシ−ル802は、再生した映像デ
ータをメモリ遅延線110へ、再生したフィ−ルドナン
バを130に出力する。フィ−ルドナンバは、各フィ−
ルドの記録位置に、当該フィ−ルドの映像データと共に
テ−プに記録されたフィ−ルドのシ−ケンシャルな番号
である。
【0037】また、100は動き検出回路、810は動
き適応型Y/C分離回路、820は動き適応型フィ−ル
ド変換回路、830がD/A変換回路、813、82
2、826はマルチプレクサである。動き適応型Y/C
分離回路810は、2次元Y/C分離回路811と3次
元Y/C分離回路812を備え、動き検出回路100の
検出した動き量に応じてマルチプレクサ813を制御
し、2次元Y/C分離回路811と3次元Y/C分離回
路812の出力のいずれかを出力する。動き適応型フィ
−ルド変換回路820は輝度信号用フィ−ルド内変換回
路821、輝度信号用フィ−ルド間変換回路823、色
差信号用フィ−ルド内変換回路824、色差信号用フィ
−ルド間変換回路825を備え、動き検出回路100の
検出した動き量に応じてマルチプレクサ822、826
を制御し、フィ−ルド間変換回路823、825もしく
はフィ−ルド内変換回路821、824の出力を出力す
る。D/A変換回路は、映像データをアナログ信号に変
換して出力する。
【0038】次に、メモリ遅延線110、動き検出回路
100、フィ−ルドジャンプ検出回路130の詳細につ
いて説明する。
【0039】図1に、動き検出回路100の内部構成
を、メモリ遅延線110、フィ−ルドジャンプ検出回路
130と共に示す。
【0040】図1中、101はテ−プ800から再生さ
れた映像データの入力端子、102は入力端子101に
入力された映像データのフィ−ルドナンバ−が入力され
る入力端子、103はVTR等の再生モ−ドを入力する
入力端子、104は検出した動き信号を動き適応型Y/
C分離回路810に出力する出力端子、105は検出し
た動き信号を動き適応型フィ−ルド変換回路820に出
力する出力端子である。
【0041】110は入力端子101から入力された映
像データを適宜遅延し、映像データの再生状況に応じて
動き検出に必要なデ−タを出力するメモリ遅延線、11
1はメモリ遅延線110から入力端子101から入力さ
れた再生映像データをそのまま出力する出力端子、11
2は出力端子111から出力された映像データの1フレ
−ム前の映像データ、あるいはそれに相当する映像デー
タをメモリ遅延線110から出力する出力端子、113
は出力端子111から出力された映像データの2フレ−
ム前の映像データ、あるいはそれに相当する映像データ
をメモリ遅延線110から出力する出力端子である。
【0042】120は映像データの絵柄のエッジ部分を
検出するエッジ検出回路、130は映像データのフィ−
ルドナンバ−、再生モ−ドを入力し、映像の繰返し再生
などの発生を検出するフィ−ルドジャンプ検出回路、1
41は任意の周波数よりも低い周波数領域の信号のみを
通過させるLPFである。
【0043】142、143は減算器、144、145
は入力されたデ−タに絶対値処理を行なう絶対値回路、
146、147はエッジ検出回路120で検出されたエ
ッジ情報に従って入力信号を変換する動き信号変換回路
820、148は1フレ−ム間差の動き信号と、2フレ
−ム間差の動き信号とを任意の係数値による重み付けで
合成する合成回路、149は雑音除去回路、151、1
52は動き信号をサブキャリアの4倍の周波数でサンプ
リングしたときの1クロック分の遅延線、153、15
4は任意の係数値αをもつ係数器、155は遅延線15
1の出力、係数器153、154の出力を任意の重み付
けで合成する合成回路、161は1Hの遅延線、162
は合成回路155の出力と、遅延線161の出力とを任
意の重み付けで合成する合成回路、171は約262H
の遅延線、172は任意の係数値βをもつ係数器、17
3は雑音除去回路149の出力と係数器172の出力と
を任意の重み付けで合成する動き合成回路である。
【0044】以下、メモリ遅延線110、動き検出回路
100、フィ−ルドジャンプ検出回路130の動作を説
明する。
【0045】テ−プ800から再生された映像データ
は、再生映像データ入力端子101に入力され、フィ−
ルドナンバ−がフィ−ルドナンバ−入力端子102に入
力される。
【0046】入力端子102に入力された映像データの
フィ−ルドナンバ−はフィ−ルドジャンプ検出回路13
0に入力される。フィ−ルドジャンプ検出回路130で
は、入力端子102より入力された現フィ−ルドのフィ
−ルドナンバ−と、入力端子102より入力されてフィ
−ルドジャンプ検出回路130の中で記憶されている1
つ前のフィ−ルドのフィ−ルドナンバ−とを比較し、入
力端子103より入力された再生モ−ドが正方向再生で
あることを示し、かつ1つ前のフィ−ルドのフィ−ルド
ナンバ−に対して現フィ−ルドのフィ−ルドナンバ−が
1つ進んでいれば通常再生と判断し、2つ以上進んでい
れば早送り再生、進んでいなければスチルを含むスロ−
モ−ション再生と判断する。
【0047】また、入力端子103より入力された再生
モ−ドが逆方向再生であることを示し、かつ1つ前のフ
ィ−ルドのフィ−ルドナンバ−に対して現フィ−ルドの
フィ−ルドナンバ−が1つ、あるいはそれ以上戻ってい
れば−1倍速再生を含む逆転早送り再生、戻っていなけ
ればスチルを含むスロ−モ−ション再生と判断して、そ
の判断結果をメモリ遅延線110、合成回路155、1
62、係数器172、動き合成回路173等にそれぞれ
出力する。
【0048】入力端子101に入力された映像データは
メモリ遅延線110に入力される。再生された映像デー
タは、フィ−ルドごとに走査線が相互にインタ−レ−ス
しているため、動き検出を行なうためには2フィ−ルド
(1フレ−ム)差の信号、または4フィ−ルド(2フレ
−ム)差の信号が必要となる。そこで、メモリ遅延線1
10では特殊再生時、フィ−ルドシ−ケンスに狂いを生
じた場合でも正しい動き検出を行なうことができるよう
に、フィ−ルドジャンプ検出回路130からフィ−ルド
ジャンプの情報を入力し、内部で適切な遅延処理を行な
った後にメモリ遅延線110の出力端子111、11
2、113よりそれぞれ現フィ−ルドの映像データ、1
フレ−ム前の映像データに相当する映像データ、2フレ
−ム前の映像データに相当する映像データを出力する。
【0049】図2を用いて、このメモリ遅延線110の
遅延処理を説明する。
【0050】図2において、(a)は入力端子101か
ら入力された映像データであり、(d)(b)(e)
(c)は1フィ−ルド分の映像データを記憶するフィ−
ルドメモリである。
【0051】また、201から296まではそれぞれ1
フィ−ルドの映像データであり、図中の数字はそれぞれ
映像データのフィ−ルドナンバ−を示す。また、図中、
上から下方向に時間が変化している。すなわち、図中、
同行の各映像データは、同じ時点における入力映像デー
タと各フィ−ルドメモリに格納されている遅延映像デー
タとを示し、その下の行のデータは、1フィ−ルド相当
時間経過後の時点の入力映像データと各フィ−ルドメモ
リに格納されている遅延映像データとを示す。
【0052】さて、図中、(A)は通常再生の場合を示
しており、(a)201から205まで時間的に連続な
映像データである。
【0053】これらの映像データ201〜205は現フ
ィ−ルドの映像データとして、図1の出力端子111よ
り出力される。図2(A)(b)は(A)(a)の信号
と減算処理をして1フレ−ム間差の動き信号を検出する
ための映像データを格納する。通常再生の場合は(A)
(a)の映像データを、フィ−ルドメモリ(d)(b)
と順次シフトしていき2フィ−ルド分遅延させ、映像デ
ータ211は映像データ201と同じタイミングで、ま
た映像データ212は映像データ202と同じタイミン
グで図1の出力端子112より出力する。
【0054】図2(A)(c)は(A)(a)の信号と
減算処理をして2フレ−ム間差の動き信号を検出するた
めの映像データを格納する、(A)(b)の映像データ
をフィ−ルドメモリ(e)(c)と、順次シフトしてい
き、さらに2フィ−ルド分遅延させる。映像データ22
1は映像データ201、211と同じタイミングで、ま
た映像データ222は映像データ202、212と同じ
タイミングで図1の出力端子113より出力される。
【0055】以上の処理により、任意の時点の入力する
映像データに対して、(d)はメモリ遅延線110で1
フィ−ルド遅延された映像データを格納し、(b)はメ
モリ遅延線110で1フレ−ム(2フィ−ルド)遅延さ
れた映像データを格納し、(e)はメモリ遅延線110
で3フィ−ルド遅延された映像データを格納し、(c)
はメモリ遅延線110で2フレ−ム(4フィ−ルド)遅
延された映像データを格納していることになる。
【0056】次に、図2(B)はスロ−モ−ション再生
の場合を示しており、(B)(a)は入力端子101か
ら入力された映像データで、250から257まで時間
的に連続な映像データであり、251から254は同じ
フィ−ルドの映像データ、255から257は同じフィ
−ルドの映像データである。これらの映像データは通常
再生時と同様に現フィ−ルドの映像データとして、その
まま図1の出力端子111より出力される。
【0057】図2(B)(b)は(B)(a)の映像デ
ータと減算処理をして1フレ−ム間差の動き信号を検出
するための映像データである。しかし、特殊再生中で
は、通常再生時のように(B)(a)の映像データをフ
ィ−ルドメモリで順次シフトさせただけでは正しい動き
検出処理を行なうのに必要な映像データデ−タを作成す
ることはできない。
【0058】したがい、フィ−ルドジャンプ検出回路1
30からのフィ−ルドジャンプ情報がスロ−モ−ション
等の特殊再生であることを示しているときは、その再生
モ−ドに応じたメモリ遅延処理が必要になる。
【0059】そこで、たとえば、この図2(B)のよう
なスロ−モ−ション再生の場合は、(B)(a)の映像
データを、まずフィ−ルドメモリ(d)に順次入力して
いき、1フィ−ルド分遅延する。そして、次に、フィ−
ルドメモリ(d)の映像データのうちフィ−ルドナンバ
が変化する直前の映像データ281、285のみを次段
のフィ−ルドメモリ(b)に書き込む。一方、フィ−ル
ドメモリ(b)は、次に(d)からデ−タが書き込まれ
るまで書き込まれた映像データを保持する。
【0060】同様に、フィ−ルドメモリ(b)(e)
も、映像データのうちフィ−ルドナンバが変化する直前
の映像データ260、262、290、292のみを次
段のフィ−ルドメモリに書き込む。また、フィ−ルドメ
モリ(e)(c)も、次にデ−タが書き込まれるまで書
き込まれた映像データを保持する。
【0061】フィ−ルドメモリの映像データのうちフィ
−ルドナンバが変化する直前の映像データ281、28
5、260、262、290、292の書き込みは、フ
ィ−ルドナンバ−が変わった直後の入力映像データ
(a)251、255のタイミングで次段のフィ−ルド
メモリに書き込むようにすればよい。
【0062】さて、図1の出力端子112からはフィ−
ルドメモリ(b)に記憶されている内容が出力される。
同様に、4段目のフィ−ルドメモリ(c)の内容が出力
端子113から出力される。
【0063】以上の処理を行なうことにより、(B)
(a)の入力映像データのうちフィ−ルドが変化した直
後、すなわち、(B)(a)の映像データのフィ−ルド
ナンバ−が変わった直後は、各フィ−ルドメモリに異な
るフィ−ルドの映像データを入力順に並べることがで
き、正しい1フレ−ム間差、及び2フレ−ム間差の映像
データが得られる。
【0064】しかし、(B)(a)の入力映像データの
うちフィ−ルドナンバが変わった直後以外では正しい1
フレ−ム間差、2フレ−ム間差の映像データは得られな
い。したがい、正しい動き検出を行なうことはできな
い。そこで、後述する処理により、フィ−ルドが変わっ
た直後の動き量を、次にフィ−ルドナンバが変わるまで
の間の動き量とする。
【0065】なお、再生映像端子101より入力される
映像データがフィ−ルドごとに走査線のインタ−レ−ス
する信号ではなく、各フィ−ルドとも同じ場所をインタ
−レ−スする方式の映像データでは、動き検出は1フィ
−ルド間差や3フィ−ルド間差の映像データでも可能で
あるが、この場合でも特殊再生時には前述したメモリ遅
延処理と同様の操作が必要となる。
【0066】さて、図1において、メモリ遅延線110
の出力端子111、112、113からはそれぞれ現フ
ィ−ルドの映像データ、1フレ−ム前の映像データに相
当する映像データ、2フレ−ム前の映像データに相当す
る映像データが出力される。出力端子111より出力さ
れた現フィ−ルドの映像データはエッジ検出回路12
0、および、減算器142、143に入力される。ま
た、出力端子112から出力された1フレ−ム分遅延し
た映像データは、減算器142に入力され、減算器14
2で出力端子111から出力された現フィ−ルドの映像
データと減算処理を行なわれ、1フレ−ム間差の動き信
号が検出される。
【0067】同様に、出力端子113から出力された2
フレ−ム分遅延した映像データは減算器143に入力さ
れ、減算器143で出力端子111から出力された現フ
ィ−ルドの映像データと減算処理を行なわれ、2フレ−
ム間差の動き信号が検出される。ただし、再生映像デー
タ入力端子101に入力される映像データがNTSC方
式のような、色信号と輝度信号が多重されたコンポジッ
ト信号の場合、フレ−ム毎に色差信号を搬送する副搬送
波の位相が反転しているので、この1フレ−ム間差の動
き信号は誤った色差信号成分差を含むことになる。そこ
で、減算器142の出力をLPF141に入力し、LP
F141で色信号成分を除去する。
【0068】再生映像データ入力端子101に入力され
る映像データがコンポ−ネント信号などのように非多重
の映像データの場合にはこのLPF141は不要とな
る。
【0069】また、出力端子111から出力され、エッ
ジ検出回路120に入力された現フィ−ルドの映像デー
タは、この回路で映像データの絵柄のエッジ部分を検出
し、このエッジ情報を出力する。LPF141、及び減
算器143から出力された1フレ−ム間差、および、2
フレ−ム間差の動き信号は、絶対値回路144、145
でそれぞれ絶対値処理を行なった後、動き信号変換回路
146、147にそれぞれ入力される。
【0070】動き信号変換回路146、147ではエッ
ジ検出回路120で検出されたエッジ情報に従って、入
力された1フレ−ム間差、及び2フレ−ム間差の動き信
号を変換する。すなわち、映像データの動き検出を行な
う場合、絵柄のエッジ部分を動きとして誤検出してしま
うことが多く、このエッジ部分の動き誤検出は動き適応
型のフィ−ルド変換回路820などへの悪影響が大き
い。そこで、エッジ検出回路120でエッジ部分である
と判断された場所に関しては、動きが検出された場合で
もエッジ検出回路120で検出されたエッジの強さに応
じて検出された動き量を減らす処理を行なう。この動き
信号変換回路146、147での変換処理により、映像
データの絵柄のエッジ部分を動きとして誤検出した場合
の悪影響が軽減される。
【0071】動き信号変換回路146、147で動き信
号の変換処理を行なった1フレ−ム間差、及び2フレ−
ム間差の動き信号は共に合成回路148に入力され、任
意の重み付けで合成される。この実施例では、動き信号
変換回路146の出力と、動き信号変換回路147の出
力とを1対1の割合で加算する、加算平均処理方式で合
成を行なう。合成回路148で合成された動き信号は雑
音除去回路149に入力される。
【0072】次に、動き検出回路100中の、雑音除去
回路149について説明する。
【0073】図3に、雑音除去回路149の構成を示
す。
【0074】図3において、301は図1の合成回路1
48から出力された動き信号が入力される入力端子、3
02は雑音等の影響を除去した後の動き信号が出力され
る出力端子、311、312は1Hの遅延線、321は
合成回路である。この回路で入力端子301から入力さ
れた動き信号は、遅延線311で1H遅延した信号、及
び遅延線312でさらに1H遅延した信号と共に合成回
路321に入力される。
【0075】合成回路321では、入力された3つの動
き信号のうちの1つを選択する、あるいはそれぞれの動
き信号に任意の係数値を掛け合わせて加算する。すなわ
ち、これにより、検出された動き信号の垂直方向の相関
を調べ、上下の動き信号と比較して突出したものは雑音
等として除去するようにする。テ−プ800より再生さ
れた映像データは走査線方向、つまり画面上の水平方向
に連続な波形で構成されており、映像データ波形に雑音
等が乗った場合、その雑音等の影響が画面上の水平方向
に広がり、画面上の垂直方向にその影響が広がることは
ないことを利用したものである。この様な処理を行なう
ことによってノイズ等の影響を軽減することができる。
この合成回路321の出力信号は、雑音等を除去した後
の動き信号として、出力端子302より、係数器172
の出力と共に動き合成回路173に入力される。
【0076】図1において、動き合成回路173は、フ
ィ−ルドジャンプ検出回路130から出力されたフィ−
ルドジャンプ情報に従って、スロ−モ−ション再生でな
いの場合(フィ−ルドナンバがシ−ケンシャルに変化し
ている場合)には雑音除去回路149の出力と係数器1
72の出力とを合成処理した動き信号を出力し、スロ−
モ−ション再生の場合(同じフィ−ルドナンバが連続し
ている場合)には係数器172の出力をそのまま出力す
る。本実施例では、スロ−モ−ション再生でない場合に
は、雑音除去回路149の出力と係数器172の出力の
うち大きい方を選択して出力する処理を行なっている。
【0077】合成回路155には、動き合成回路173
から出力された動き信号に係数器153で減衰処理を行
なった動き信号と、動き合成回路173から出力された
動き信号を遅延回路151で、サブキャリアの4倍の周
波数のクロックで1クロック分遅延させた動き信号と、
動き合成回路173から出力された動き信号を遅延回路
151、152でサブキャリアの4倍の周波数のクロッ
クで2クロック分遅延させたあと、係数器154で減衰
処理を行なった動き信号とが入力される。ただし、本実
施例では、サブキャリアの4倍の周波数でアナログ映像
信号をサンプリングした映像データを記録に用いている
ものとする。
【0078】この合成回路で、フィ−ルドジャンプ検出
回路130から出力されたフィ−ルドジャンプ情報に従
って、スロ−モ−ション再生の場合には遅延回路151
の出力がそのまま出力される。また、スロ−モ−ション
再生でない場合には3つの動き信号が合成され出力され
る。本実施例では、スロ−モ−ション再生でない場合の
合成処理として3つの動き信号のうち最大のものを選択
して出力している。スロ−モ−ション再生でない場合、
この遅延回路151、152、係数器153、154、
合成回路155は検出された動きを水平方向に減衰しつ
つ広げる水平フィルタとして動作する。
【0079】合成回路155から出力された動き信号
は、動き適応型Y/C分離回路810に連なる出力端子
104から出力されて動き適応型回路810を制御する
と同時に、遅延回路161で1H分遅延した動き信号と
共に合成回路162に入力される。この合成回路162
では、フィ−ルドジャンプ検出回路130から出力され
たフィ−ルドジャンプ情報に従って、スロ−モ−ション
再生の場合には合成回路155の出力と遅延回路161
の出力がフィ−ルドごとに交互に出力され、スロ−モ−
ション再生でない場合には、2つの動き信号が合成処理
を施されて出力される。ただし、本実施例では、スロ−
モ−ション再生でない場合の合成処理として2つの動き
信号のうち最大のものを選択して出力するようにしてい
る。
【0080】合成回路162から出力された動き信号
は、動き適応型フィ−ルド変換回路820に連なる出力
端子105から出力されて動き適応型フィ−ルド変換回
路820を制御すると共に、遅延回路171に入力され
る。
【0081】一方、遅延回路171では、雑音除去回路
149の出力に対して、係数器172の出力が1フィ−
ルド相当分(262H又は263H)遅延するように入
力する動き信号に遅延処理を施し、遅延した動き信号を
係数器172に入力される。係数器172に入力された
動き信号は、フィ−ルドジャンプ検出回路130から出
力されたフィ−ルドジャンプ情報に従って、スロ−モ−
ション再生の場合には入力された動き信号をそのまま、
またスロ−モ−ション再生でない場合には任意の係数値
による減衰処理を施されて出力される。係数器172か
ら出力された動き信号は、前述したように、動き合成回
路173に入力される。
【0082】以上のように、本実施例では、フィ−ルド
ジャンプ検出回路130から出力されたフィ−ルドジャ
ンプ情報に従って、同じスロ−モ−ション再生時には、
動き合成回路173、合成回路155、合成回路16
2、係数器172を制御し、遅延線151、遅延線16
1、遅延線171は1フィ−ルド分の動き信号を記憶す
るフィ−ルドメモリとして機能させ、この遅延線15
1、161、171からなるフィ−ルドメモリの出力を
そのまま動き合成回路173にフィ−ドバックさせる。
【0083】すなわち、たとえば図2(B)の様なスロ
−モ−ション再生時には、フィ−ルドナンバが変わった
直後の映像データ251については、正しく動き検出を
行ない、検出された動き信号を遅延回路151、15
2、係数器153、154、合成回路155からなるフ
ィルタ、および遅延回路161、合成回路162からな
るフィルタで空間的に広げて出力すると共に、前記遅延
線151、161、171からなるフィ−ルドメモリに
検出された動き信号を記憶する。
【0084】そして、正しく動き検出を行なうことので
きないフィ−ルドナンバが変わった直後以外の映像デー
タについては、フィ−ルドナンバが変わった直後の映像
データについて求め、前記遅延線151、161、17
1からなるフィ−ルドメモリに記憶した動き信号をその
まま繰返し使用する。
【0085】したがい、常に正しい動き検出結果を得る
ことができ、動き適応型Y/C分離回路810、動き適
応型フィ−ルド変換回路820の誤制御を防ぐことがで
きる。
【0086】また、本実施例のように通常再生時にも検
出した動き信号を減衰してフィ−ドバックする回路構成
にすることにより、検出された動き信号を水平方向、垂
直方向だけでなく、さらに係数器172の係数値に応じ
て時間軸方向にも数フィ−ルド分広げることが可能であ
り、2フィ−ルド周期で絵柄の変化するような映像デー
タなどでの動きの検出漏れを大幅に減らすことができ
る。
【0087】なお、本実施例では、D2フォ−マットV
TRへの適用を例にとり動き検出回路を説明したが、本
実施例に係る動き検出回路は、他の方式のデジタルVT
R、アナログVTRの他、光ディスク装置や、光磁気デ
ィスク装置等、他の映像記憶再生装置にも同様に適用す
ることができる。また、NTSC信号の他、PALや、
SECAM等、他の方式の映像信号についても同様に適
用することができる。
【0088】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る動き検出回
路によれば、同じフィ−ルドがある程度の期間繰返し再
生されるような場合であっても、再生映像信号の動きを
正しく検出することのできる動き検出回路を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る動き検出回路の構成を
示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例に係るメモリ遅延線の動作を
示す説明図である。
【図3】本発明の一実施例に係る雑音除去回路の構成を
示すブロック図ある。
【図4】本発明の一実施例に係るVTRの構成の一部を
示すブロック図である。
【図5】従来の動き検出回路の構成を示すブロック図で
ある。
【図6】動き適応型フィ−ルド変換処理を示す説明図で
ある。
【図7】従来の動き検出動作を示す説明図である。
【符号の説明】
101 映像データ入力端子 102 フィ−ルドナンバ−入力端子 103 再生モ−ド信号入力端子 104、105 動き信号出力端子 110 メモリ遅延線 120 エッジ検出回路 130 フィ−ルドジャンプ検出回路 141 ロ−パスフィルタ 142、143 減算器 144、145 絶対値回路 146、147 動き信号変換回路 148 合成回路 149 雑音除去回路 151、152 遅延回路 161、171 遅延回路 153、154 係数器 172 係数器 155、162 動き合成回路 173 動き合成回路 800 テ−プ 810 動き適応型Y/C分離回路 820 動き適応型フィ−ルド変換回路
フロントページの続き (72)発明者 細川 恭一 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 映像メディア研究 所内 (72)発明者 吉越 美代子 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 映像メディア研究 所内 (72)発明者 沖口 光太郎 東京都港区西新橋二丁目15番12号 株式 会社日立製作所 家電事業本部ハイビジ ョン戦略開発本部内 (56)参考文献 特開 昭61−56584(JP,A) 特開 昭63−61586(JP,A) 特開 昭62−128288(JP,A) 特開 昭63−245083(JP,A) 特開 平1−212187(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/91 - 5/956 H04N 7/00 - 7/015

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2フィ−ルドより1フレ−ムを構成するビ
    デオ信号を入力し、入力したビデオ信号の動きを検出す
    る動き検出回路であって、 入力するビデオ信号を遅延させるビデオ信号遅延手段
    と、1フィ−ルド分のビデオ信号の動きを格納する動き
    メモリと、入力するビデオ信号の属するフィ−ルドが、
    当該フィ−ルドの直前に入力したフィ−ルドの繰り返し
    か否かを検出するフィ−ルドジャンプ検出手段と、直前
    に入力したフィ−ルドの繰り返しでないフィ−ルドのビ
    デオ信号が入力された場合に、ビデオ信号遅延手段によ
    って遅延された、当該入力されたフィ−ルドより、n
    (但し、nは任意の自然数)フレ−ム前のフィ−ルドの
    ビデオ信号に対する、入力されたフィ−ルドのビデオ信
    号の間の動きを検出し、前記動きメモリの内容を更新す
    る動き検出手段と、前記フィ−ルドジャンプ検出手段の
    検出内容に応じて、直前に入力したフィ−ルドの繰り返
    しでないフィ−ルドについては、動き検出手段が検出し
    た動きを当該フィ−ルドのビデオ信号の動きとして出力
    し、直前に入力したフィ−ルドの繰り返しであるフィ−
    ルドについては、前記動きメモリに格納された動きを当
    該フィ−ルドのビデオ信号の動きとして出力する選択手
    段とを有することを特徴とする動き検出回路。
  2. 【請求項2】2フィ−ルドより1フレ−ムを構成するビ
    デオ信号を入力し、入力したビデオ信号の動きを検出す
    る動き検出回路であって、 1フィ−ルド分のビデオ信号の動きを格納する動きメモ
    リと、入力するビデオ信号の属するフィ−ルドが、当該
    フィ−ルドの直前に入力したフィ−ルドの繰り返しか否
    かを検出するフィ−ルドジャンプ検出手段と、フィ−ル
    ドジャンプ検出手段の検出内容に応じて、直前のフィ−
    ルドの繰り返しでないフィ−ルドのビデオ信号のみを、
    直前のフィ−ルドの繰り返しでないフィ−ルドが入力す
    るタイミングで1フィ−ルド遅延する、少なくとも1フ
    レ−ム分、ビデオ信号を遅延可能なビデオ信号遅延手段
    と、入力する直前に入力したフィ−ルドの繰り返しでな
    いフィ−ルドのビデオ信号の、ビデオ信号遅延手段で1
    フレ−ム分遅延したフィ−ルドのビデオ信号に対する動
    きを、少なくとも検出し、前記動きメモリの内容を更新
    する動き検出手段と、フィ−ルドジャンプ検出手段の検
    出内容に応じて、直前に入力したフィ−ルドの繰り返し
    でないフィ−ルドについては、動き検出手段が検出した
    動きを当該フィ−ルドのビデオ信号の動きとして出力
    し、直前に入力したフィ−ルドの繰り返しであるフィ−
    ルドについては、前記動きメモリに格納された動きを当
    該フィ−ルドのビデオ信号の動きとして出力する選択手
    段とを有することを特徴とする動き検出回路。
  3. 【請求項3】2フィ−ルドより1フレ−ムを構成するビ
    デオ信号を入力し、入力したビデオ信号の動きを検出す
    る動き検出回路であって、 入力するビデオ信号を遅延させるビデオ信号遅延手段
    と、1フィ−ルド分のビデオ信号の動きを1フィ−ルド
    分遅延する動きメモリと、入力するビデオ信号の属する
    フィ−ルドが、当該フィ−ルドの直前に入力したフィ−
    ルドの繰り返しか否かを検出するフィ−ルドジャンプ検
    出手段と、直前に入力したフィ−ルドの繰り返しでない
    フィ−ルドのビデオ信号が入力された場合に、入力され
    たフィ−ルドのビデオ信号の、ビデオ信号遅延手段によ
    って遅延された、当該入力されたフィ−ルドより1フレ
    −ム前のフィ−ルドのビデオ信号に対する動きと、2フ
    レ−ム前のフィ−ルドのビデオ信号とに対する動きとを
    求め、合成して出力する動き検出手段と、前記フィ−ル
    ドジャンプ検出手段の検出内容に応じて、直前に入力し
    たフィ−ルドの繰り返しであるフィ−ルドについては、
    前記動きメモリで遅延された動きを出力し、直前に入力
    したフィ−ルドの繰り返しでないフィ−ルドについて
    は、動き検出手段が出力した動きと前記動きメモリで遅
    延された動きを所定の割合で合成して出力する合成回路
    と、前記フィ−ルドジャンプ検出手段の検出内容に応じ
    て、直前に入力したフィ−ルドの繰り返しでないフィ−
    ルドについては、合成回路が出力した動きを画像平面上
    周囲の空間に広げるフィルタ処理を行って当該フィ−ル
    ドのビデオ信号の動きとして出力すると共に前記動きメ
    モリに入力し、直前に入力したフィ−ルドの繰り返しで
    あるフィ−ルドについては合成回路が出力した動きを当
    該フィ−ルドのビデオ信号の動きとして出力すると共に
    前記動きメモリに入力するフィルタ回路とを有すること
    を特徴とする動き検出回路。
  4. 【請求項4】請求項記載の動き検出回路であって、 前記ビデオ信号は、アナログ映像信号を所定の周波数で
    標本化したデジタルデータであって、前記フィルタ回路
    は、前記フィ−ルドジャンプ検出手段の検出内容に応じ
    て、直前に入力したフィ−ルドの繰り返しでないフィ−
    ルドについては、ビデオ信号のデータに、当該データと
    当該フィ−ルド画像平面上で水平方向に前後の関係にあ
    るデータの値を畳み込むことにより、ビデオ信号の動き
    を画像平面上水平方向に広げるフィルタ処理を行って当
    該フィ−ルドのビデオ信号の動きとして出力することを
    特徴とする動き検出回路。
  5. 【請求項5】請求項記載の動き検出回路であって、 前記ビデオ信号は、アナログ映像信号を所定の周波数で
    標本化したデジタルデータであって、前記フィルタ回路
    は、前記フィ−ルドジャンプ検出手段の検出内容に応じ
    て、直前に入力したフィ−ルドの繰り返しでないフィ−
    ルドについては、ビデオ信号のデータに、当該データと
    当該フィ−ルド画像平面上で垂直方向に上もしくは下の
    位置関係にあるデータの値を畳み込むことにより、ビデ
    オ信号の動きを画像平面上垂直方向に広げるフィルタ処
    理を行って当該フィ−ルドのビデオ信号の動きとして出
    力することを特徴とする動き検出回路。
  6. 【請求項6】奇遇2つのフィ−ルドより1フレ−ムを構
    成するビデオ信号を記録する記録媒体と、記録媒体に記
    憶されたビデオ信号を再生する再生手段と、再生手段が
    再生したビデオ信号を入力し、入力したビデオ信号の動
    きを検出する請求項1、2、3、4および5のいずれか
    一項に記載の動き検出回路と、前記再生手段が再生した
    ビデオ信号の示す映像を表示する表示手段と、前記表示
    手段に奇遇フィ−ルドが交互に表示されるように、動き
    検出回路の出力する動きに応じて、同フィ−ルド内のビ
    デオ信号を用いてフィ−ルドの奇遇を変換するフィ−ル
    ド内変換処理と隣接するフィ−ルドのビデオ信号を用い
    てフィ−ルドの奇遇を変換するフィ−ルド間変換処理と
    を切り換えて実行する動き適応型フィ−ルド変換手段と
    を有する映像記録再生装置。
  7. 【請求項7】奇遇2つのフィ−ルドより1フレ−ムを構
    成する、輝度成分信号と色成分信号が多重化されたコン
    ポジットビデオ信号を記録する記録媒体と、記録媒体に
    記憶されたビデオ信号を再生する再生手段と、再生手段
    が再生したビデオ信号を入力し、入力したビデオ信号の
    動きを検出する請求項1、2、3、4および5のいずれ
    か一項に記載の動き検出回路と、動き検出回路の出力す
    る動きに応じて、同フィ−ルド内のビデオ信号を用いて
    前記再生手段が再生したビデオ信号の輝度成分と色成分
    の分離を行う2次元Y/C分離処理と隣接するフィ−ル
    ドのビデオ信号を用いて前記再生手段が再生したビデオ
    信号の輝度成分と色成分の分離を行う3次元Y/C分離
    処理とを切り換えて実行する動き適応型Y/C分離手段
    と、動き適応型Y/C分離手段が分離した輝度成分信号
    と色成分信号が示す映像を表示する表示手段とを有する
    ことを特徴とする映像記録再生装置。
  8. 【請求項8】請求項6および7のいずれか一項に記載の
    映像記録再生装置であって、 前記記録は磁気テ−プであることを特徴とする映像記録
    再生装置、特に、ビデオテ−プレコ−ダ。
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