(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームメモリと、
走査期間にリアルタイムでビデオレートの画素データを前記フレームメモリに書き込むとともに、前記フレームメモリに取り込んだ画素データを走査期間にリアルタイムでビデオレートの画素データとして読み出すメモリコントローラと、
前記フレームメモリに書き込まれた画素データの少なくとも５ライン分を一時的に記憶するメモリと、
ブランキング期間に前記メモリに記憶された画素データにアクセスして動き判別を行なう動き検出手段と、
動き検出された画素データをフィールド補間データに書き換えるフィールド補間手段と、
前記メモリに書き込まれているラインに対し補間処理を行い、前記ラインを可視表示させるための走査バー表示信号を生成する走査バー表示信号生成手段とを備えたことを特徴とするビデオプリンタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所望のシーンの画像をメモリに取り込み、取り込んだ画像をハードコピーとして印画紙にプリントアウトするビデオプリンタ装置に係り、詳しくは、取り込んだ画像に対して動き検出によるフィールド補間処理を施すことで、静止部分はフレームの解像度で、動き部分はフィールドの解像度で、ぶれのない画像を表示ならびに印画できるようにしたビデオプリンタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来のビデオプリンタ装置の静止画取り込み系ならびに表示系のブロック構成図である。入力端子１０１を介してアナログビデオ信号がデコーダ１０２へ入力される。デコーダ１０２は、入力されたビデオ信号をＲＧＢまたはＹ（輝度）色差信号へ変換する。デコーダ１０２から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換器１０３でデジタル信号へ変換される。このデジタル信号はメモリコントローラ１０５により制御されて、１フレーム分の画像信号を取り込むことのできるフレームメモリ１０４にビデオレートで書き込まれる。
【０００３】
メモリコントローラ１０５により制御されてフレームメモリ１０４からビデオレートで読み出された信号は、Ｄ／Ａ変換器１０６でアナログ信号へ変換された後に、エンコーダ１０７へ入力される。エンコーダ１０７は、入力されたアナログのＲＧＢ信号またはＹ（輝度）色差信号をビデオ信号へ変換する。エンコーダ１０７からのビデオ信号は出力端子１０８に接続されているモニタ（図示しない）に出力される。
【０００４】
このように従来のビデオプリンタ装置は、入力端子１０１から入力されたビデオ信号を静止画としてフレームメモリ１０４に記憶し、記憶した静止画をモニタの画面に表示させる。したがって、ユーザは、入力したビデオ信号を静止画として確認することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のビデオプリンタ装置では、フレームメモリ１０４に取り込まれた画像が動いていた場合、ユーザの判断でフレーム／フィールド切り換えスイッチを走査してフィールドモードに切り換えて表示、印画していた。このため、一部分のみ動きがある場合でも、全面の解像度を落としフィールドモードに切り換えるか、ぶれを覚悟の上でフレームモードで印画するしか選択の余地がなく、判断に困ることがあった。
【０００６】
この発明はこのような課題を解決するためなされたもので、任意の画像に対して最適な静止画像が自動的にフレームメモリに蓄えられるようにしたビデオプリンタ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためこの発明に係るビデオプリンタ装置は、フレームメモリと、走査期間にリアルタイムでビデオレートの画素データを前記フレームメモリに書き込むとともに、前記フレームメモリに取り込んだ画素データを走査期間にリアルタイムでビデオレートの画素データとして読み出すメモリコントローラと、前記フレームメモリに書き込まれた画素データの少なくとも５ライン分を一時的に記憶するメモリと、ブランキング期間に前記メモリに記憶された画素データにアクセスして動き判別を行なう動き検出手段と、動き検出された画素データをフィールド補間データに書き換えるフィールド補間手段と、前記メモリに書き込まれているラインに対し補間処理を行い、前記ラインを可視表示させるための走査バー表示信号を生成する走査バー表示信号生成手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明では、フレームメモリに取り込まれた画像に対して動き検出によるフィールド補間処理を施す構成としたので、静止部分はフレームの解像度で、動き部分はフィールドの解像度で、ぶれのない画像を表示ならびに印画することができる。
【０００９】
また、ブランキング期間に補間処理を行なう構成であるため、静止画像を表示しながら徐々に補間画像へと変化する過程を表示させることができる。さらに、走査バーを表示することで、補間処理を行なっているラインを表示することができる。走査バーによって補間処理の進行度合を表示することができるので、補間処理が実行されていること、ならびに、処理終了までの時間をユーザに把握させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係るビデオプリンタ装置の静止画取り込み系ならびに表示系のブロック構成図である。この発明に係るビデオプリンタ装置は、入力端子１から入力されたビデオ信号をＲＧＢまたはＹ（輝度）色差信号へ変換するデコーダ２と、デコーダ２の出力信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換器３と、１フレーム分のデジタル映像信号（画素データ）を格納するフレームメモリ４と、フレームメモリ４への書き込みならびに読み出しを制御するメモリコントローラ５と、フレームメモリ４から読み出されたデジタル映像信号（画素データ）をアナログ信号へ変換するＤ／Ａ変換器６と、Ｄ／Ａ変換されたＲＧＢまたはＹ（輝度）色差信号をビデオ信号へ変換して出力端子８から図示しないモニタ（画像表示装置）へ供給するエンコーダ７と、動き検出手段、フィールド補間手段、走査バー表示信号生成手段を構成するマイコン（マイクロコンピュータシステム）９と、フレームメモリ４に対するアクセス先を切り換えるセレクタ１０ならびにバストランシーバ１１とからなる。
【００１１】
ビデオ信号は入力端子１を介してデコーダ２へ入力される。デコーダ２は入力されたビデオ信号をＲＧＢまたはＹ（輝度）色差信号へ変換する。デコーダ２から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換器３でデジタル信号へ変換される。図示しないメモリ取り込みスイッチが操作されると、Ａ／Ｄ変換器３から出力されるデジタル信号はメモリコントローラ５により制御されて、１フレーム分の画像信号を取り込むことのできるフレームメモリ４にビデオレートで書き込まれる。
【００１２】
メモリ取り込み後、メモリコントローラ５により制御されて、フレームメモリ４からビデオレートで読み出された信号はＤ／Ａ変換器６でアナログ信号に変換された後、エンコーダ７へ入力される。エンコーダ７は、入力されたアナログのＲＧＢ信号またはＹ（輝度）色差信号をビデオ信号へ変換する。エンコーダ７からのビデオ信号は出力端子８に接続されているモニタ（図示しない）に出力される。
【００１３】
ブランキング期間は、マイコン９の制御信号がセレクタ１０を介してフレームメモリ４へ供給される構成としている。また、ブランキング期間は、マイコン９のデータバスがバストランシーバ１１を介してフレームメモリ４に接続される構成としている。
【００１４】
メモリコントローラ５がメモリ画像の読み出しを開始すると、マイコン９は動き検出処理、フィールド補間処理、走査バー表示処理を行なう構成としている。これにより、入力端子１から入力されたビデオ信号がぶれのない静止画へ変換されていく過程をモニタの画面上に表示できるようにしている。
【００１５】
図２はフレームメモリに対するメモリコントローラとマイコンのアクセス状態を示す説明図、図３はマイコンの動作を示すタイムチャートである。図２に示すように、走査期間では、メモリコントローラ５がフレームメモリ４にアクセスして、ビデオレートで画像データの取り込み、表示を行なう。ブランキング期間では、マイコン９がフレームメモリ４にアクセスして、フレームメモリ４とマイコン９側のＲＡＭとの間でデータの転送を行なう。
【００１６】
具体的には、図３に示すように、垂直ブランキング期間ＶＢＬＫに、まずフレームメモリ４内の取り込んだ画像データの数ライン分をマイコン９側のＲＡＭに転送し（Ｓ１）、走査バーと表示するためにフレームメモリ４上の今読み出したラインに例えば赤などの固定データを書き込む（Ｓ２）。
【００１７】
次に、今転送されたデータと以前に転送されたデータを使って、走査期間に動き検出処理を行ない（Ｓ３）、動きと判定した画素はその上下のラインから補間処理（フィールド補間処理）を行ないＲＡＭに補間データを書き込む（Ｓ４）。
【００１８】
そうして、次の垂直ブランキング期間ＶＢＬＫの始めに、フィールド補間処理を行なった画像データを、フレームメモリ４の１垂直走査期間（１Ｖ）前の垂直ブランキング期間ＶＢＬＫに読み出したラインに書き込む（Ｓ５）。以上の動作（Ｓ１〜Ｓ５）を、数ラインずつフレームメモリ４の全体に繰り返すことで、順に走査バーが表示されつつ、動き部分がフィールド補間処理される。
【００１９】
次に、フィールド相関を用いた動き検出のアルゴリズムを説明する。図４は１フレームの映像信号の説明図、図５はその一部拡大図である。図４に１フレーム（第１フィールド＋第２フィールド）の映像信号を示す。○印は映像輝度信号の１画素を表わす。●印の画素Ｃの動きの有無を検出する場合、図５に示す周囲のＡ〜Ｊの画素を使用し、次の演算により動きの判定を行なう。
【００２０】
ここで、Ａ〜Ｊのそれぞれの画素の大きさをａ〜ｊとする。Ｋ，Ｋ１は検出係数である。
【００２１】
（ａ−ｂ）×（ｂ−ｃ）＜Ｋ
（ｂ−ｃ）×（ｃ−ｄ）＜Ｋ      ・・・・・（１）
上記２式が共に成り立つ時、Ｃ点は動いているとみなす。同様に、
（ｅ−ｆ）×（ｆ−ｃ）＜Ｋ
（ｆ−ｃ）×（ｃ−ｇ）＜Ｋ      ・・・・・（２）
上記２式が共に成り立つ時、Ｃ点は動いているとみなす。同様に、
（ｈ−ｉ）×（ｉ−ｃ）＜Ｋ
（ｉ−ｃ）×（ｃ−ｊ）＜Ｋ      ・・・・・（３）
上記２式が共に成り立つ時、Ｃ点は動いているとみなす。
【００２２】
（１）式は水平方向の動き、（２），（３）式は左右斜め方向の動きを主に検出する。
【００２３】
垂直方向の動きに対しては、（１），（２），（３）のみでは不充分なので、これに加えフィールド差分にて補助的に検出を行なう。
｜｛（ｂ＋ｄ）／２｝−ｃ｜＞Ｋ１・・・・・（４）
但し、（４）式を行なう前に水平のＬＰＦをかけることにより、通常のフィールド差分に比べ水平方向の感度を落とす必要がある。
【００２４】
最終的に、（１），（２），（３），（４）式のどれか一つでも成立したとき、Ｃ点は動いているとみなす。
【００２５】
次に、動き検出ならびにフィールド補間の動作を説明する。図６は画像データの転送動作を示す説明図である。図６に示すように、フレームメモリ４から新たに２ライン（ラインｎ，ラインｎ＋１）の画像データをマイコン９側のＲＡＭへ転送する。ＲＡＭは５ライン分のエリアを確保し、直前の３ライン（ラインｎ−３〜ラインｎ−１）も使用して以下の処理を動き検出ライン（ラインｎ）の各画素について行なう。
【００２６】
図７は動き検出部ならびにフィールド補間部のブロック構成図である。動き検出点の周囲の画素Ａ〜Ｊ点（図５参照）は、２次のＨ  ＬＰＦ１２を通り、動き検出部１３へ入力される。図示を省略したが、Ｈ  ＬＰＦ１２を通る前にランダムノイズを低減させるための雑音低減処理（２次元非線形デジタルフィルタ）を行なうとより高い改善効果が得られる。動き検出部１３は、前述した水平、左右斜め方向の動き検出アルゴリズム（（１），（２），（３）式）に示す演算を行ない、画素の動きを検出する。同時にここでは、検出の精度を上げるために、基本演算以外に次に示す２種類の処理を行なう。
【００２７】
補間フィールド上の１ライン上（以降２ライン上と記す）の検出結果を元に検出係数Ｋを切り換える。動きには相関があることを前提に、２ライン上の結果が動きであれば、係数を動きよりに切り換える。逆に、２ライン上の結果が静止の時は、係数を静止よりに切り換えることで、検出精度を向上させる。
【００２８】
具体的には、動き検出部１３において、エッジ部を無視すると、スイッチＡは通常図示の上側に倒れている。つまり検出係数Ｋ＝Ｆ１にて検出演算を行なう。ここで、検出係数Ｆ１は動きを検出しやすい係数に設定している。
【００２９】
検出結果は２ライン遅延部１３ａを通ることで、２ライン上の検出結果がスイッチＢの切り換え制御入力としてスイッチＢに供給される。ここで、検出係数Ｆ３は検出係数Ｆ１に比べて静止よりの値に設定している。スイッチＢは、２ライン上の検出結果が動きであれば上側（図示の状態）、そうでなければ下側に倒れるようにしているので、動きの連続性を利用して検出精度を高めることができる。２ライン遅延処理を行なう前に水平孤立点除去処理（水平方向に孤立している動きと検出された点を除去する処理）を行なえばより効果的である。
【００３０】
基本演算以外に行なうもう一つの処理は、水平エッジで係数を切り換える処理である。フィールド相関を用いた動き検出では、通常水平エッジも動きと判断してしまう。これを避けるために水平エッジ部を検出し係数を切り換える。具体的には、エッジ検出部１４にて垂直方向の差分を演算し、水平エッジを検出してその検出結果を動き検出部１３へ供給する。動き検出部１３では、水平エッジの検出結果に基づいてスイッチＡを切り換える。検出係数Ｆ２をＦ１に比べて静止よりの値に設定することによって、水平エッジ部での誤検出を低減させる。
【００３１】
動き検出部１３にて得られた検出結果に対し、ここでも水平孤立点除去処理を行なえばより効果的である。なお、図７では、前述した垂直方向の動き検出アルゴリズム（（４）式）を省略しているが、垂直方向の動きも検出して和を取ればより効果的である。
【００３２】
次に、補間エリア拡大部１５での補間エリアの拡大処理処理を行なう。ここでは、動きエッジ部での検出漏れを補うために、１点の検出に対し左右５点、上１点に補間エリアを拡大する。具体的には、図８に示すように、●印の画素を動きと判定すると、ハッチングを施した画素（動き検出ラインで●印の画素の左右５画素、ならびに、動き検出ラインの２ライン上のフィールド補間ラインの１１画素）まで補間エリアを広げて動きと判定する。マイコン９側のＲＡＭに余裕があれば下１点も補間エリアの拡大を行なったほうがよい。
【００３３】
補間エリアを拡大した検出結果は、フィールド補間処理部１６に入力される。ここでは、検出結果が動きの場合は上下のライン（第１フィールド）の値からフィールド補間データを作り出す。逆に、静止の場合は補間をせずに、そのまま第２（補間）フィールドの値を出力とする。補間エリアの拡大によって上に１ライン拡大したため、補間処理を行なうラインは図６のフィールド補間ラインへと２ライン上に上がる。本実施例では、動き／静止の２値切り換えとしているが、動きと静止の切り換え部での画質劣化を低減するため、連続的な切り換え（ソフトスイッチ）処理を行なえばより効果的である。
【００３４】
最後に、フィールド補間処理部１６から出力されたデータをマイコン７側のＲＡＭの一番上のライン（ラインｎ−３）に書き込み、次の垂直ブランキング期間ＶＢＬＫでフレームメモリ４のラインｎへ転送する。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明に係るビデオプリンタ装置は、フレームメモリに取り込まれた画像に対して動き検出によるフィールド補間処理を施す構成としたので、静止部分はフレームの解像度で、動き部分はフィールドの解像度で、ぶれのない画像を表示ならびに印画することができる。
【００３６】
また、ブランキング期間に補間処理を行なう構成であるため、静止画像を表示しながら徐々に補間画像へと変化する過程を表示させることができる。さらに、走査バーを表示することで、補間処理を行なっているラインを表示することができる。走査バーによって補間処理の進行度合を表示することができるので、補間処理が実行されていること、ならびに、処理終了までの時間をユーザに把握させることができる。また、走査バー表示無しに比べて、補間処理終了までの時間が短縮したような感じを与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るビデオプリンタ装置の静止画取り込み系ならびに表示系のブロック構成図である。
【図２】フレームメモリに対するメモリコントローラとマイコンのアクセス状態を示す説明図である。
【図３】マイコンの動作を示すタイムチャートである。
【図４】１フレームの映像信号の説明図である。
【図５】図４に示した映像信号の一部拡大図である。
【図６】画像データの転送動作を示す説明図である。
【図７】動き検出部ならびにフィールド補間部のブロック構成図である。
【図８】補間エリアの拡大動作を示す説明図である。
【図９】従来のビデオプリンタ装置の静止画取り込み系ならびに表示系のブロック構成図である。
【符号の説明】
２  デコーダ、３  Ａ／Ｄ変換器、４  フレームメモリ、５  メモリコントローラ、６  Ｄ／Ａ変換器、７  エンコーダ、９  動き検出手段、フィールド補間手段、走査バー表示信号生成手段を構成するマイコン、１０  セレクタ、１１  バストランシーバ、１３  動き検出部、１４  エッジ検出部、１５  補間エリア拡大部、１６  フィールド補間処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003855313.tif 000008
【図８】
0003855313.tif 000009
【図９】
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