JPS6262680A - 画像記録装置 - 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、インタレース方式のＣＲＴに表示された画像
をそのままハードコピーすることのできる画像記録装置
に関し、更に詳しくは画面に動きがある場合でもブレの
ない画像をハード−コピーすることができる画像記録装
置に関する。

（発明の背景） 近年、インタレース方式のＣＲＴ　（テレビジョン画面
）に表示された画像をそのままハードコピーすることの
できる画像記録装置が用いられるようになってきている
。ここで、インタレース方式とは第８図に示すように先
ず水平走査線（実ｖＡ）１〜２６３でＣＲ７画面を走査
し、全ての水平走査線の走査が終了したら、今度は水平
走査ＶＡ（破線）２６３〜５２５の走査を行って、ＣＲ
Ｔ画面上に１つの画像（フレーム画像）を形成するもの
である。ここで１〜２６２．５の走査線のみで形成され
る画像を奇数フィールド画像、２６２．５〜５２５の走
査線のみで形成される画像を偶数フィールド画像という
。

インタレース方式では、同一画面を２回走査するので、
画面上から下に順次走査していくラスクスキャン方式に
比較して、同し周波数帯域ではよりちらつきの少ない画
像が得られるので、一般家庭用のテレビ受像機は、イン
タレース方式が採用されている。

（発明が解決しようとする問題点） このように、インタレース方式は画像を映すには優れた
方式であるが、テレビ画面をそのままハードコピーする
場合には問題が生しる。即ち、動きのある画面をハード
コピーしようとすると、奇数フィールドと偶数フィール
ドとの間に、時間差があるため、コピーされた画像に奇
数フィールド画像と偶数フィールド画像に重なり合わな
い部分が生し、この部分がくし状になってしまって、く
し状のプレ画像が生じてしまうという不具合があった。

このような不具合を解決するために種々の方法が考えら
れている。例えば動きのある部分についてはフィールド
記録を行わせ、動きのない静止画面については奇数フィ
ールド画像と偶数フィールド画像を合わせたフレーム記
録が行われてきた。

この場合において、画像に動きがあるかどうかを判定す
るために、従来フレーム画像データを記ｊｌするだめの
フレームメモリを２個設け、これらフレームメモリに記
憶されている画像データを画素毎に突合せ、比較する方
式が採られてきた。しかしながら、このような比較方式
を採ると、画像データを比較するために高価なフレーム
メモリが２個必要となるため装置が高価なものとなって
しまう。又、比較回路の構成も？ｊｌ［ｍになってしま
う。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
その目的は、画像に動きがあるかどうかを簡単な構成で
検出することのできる画像記録装置を実現することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 前記した問題点を解決する発明は、インタレース方式の
画像信号に基づいて画像を記録する画像記録装置におい
て、相隣り合う走査綿ｌ１ｉ−！＋’、、、ｆ、、Ｊ。

１．１．。２の垂直方向の位置の画素の画像信号をそれ
ぞれＸｉ−、、Ｘｉ−、、Ｘ。

、ｘ、、、、Ｘｉ。２として、これらの画像信号のＸｉ
−２とＸｔ−＋　、Ｘｉ−、とＸｉ、ＸｉとＸｉ−＋　
、　　Ｘｉ。、とＸｉ。２をそれぞれ比較し、その比較
結果に基づいて所定の画像処理を行うように構成したこ
とを特徴とするものである。

（動作原理） 本発明の実施例について説明する前に本発明の原理につ
いて説明する。今、テレビ信号の各走査線を第９図に示
すように表わす。図において、実線は奇数フィールドの
走査線、６Ｊ１線は偶数フィールドの走査線である（或
いはこの逆でもよい）。

これら走査線の各々がデコードされＲ，Ｇ、　　Ｂ　（
レッド、グリーン、ブルー）信号が得られるものとする
。今、その−色の奇数番目（或いは偶数番目）のある位
置の濃度信号を×１、その上の２つの走査線の７眉度信
号をＸ４−ｚ　、　　ｘｉ−１、下の２つの走査線の濃
度信号をＸｌ−１，Ｘ；、ｚとする。これら５つの７農
度信号Ｘｉ−、、Ｘｉ−、、Ｘｉ　、Ｘｉ。

１＋　　Ｘｉ＋２に対して以下のアルゴリズムで新しい
７店度信号Ｘとする。

×１゜＋　　　Ｘ；　　＞Ａ且つＬ−＋−Ｘｌ＞Δ又は Ｘ５．ｌ　−Ｘｌ〈−へ且ッＸ＋−，−Ｘｉ　＜−Ａ・
・・−（１） が成立し、且つ Ｘｌ−ｚ　　Ｘｌ、、　　＞Ａ且つＸｉ　−Ｘｉ、、　
　＞Ａ又は Ｘｔ、ｚ　　Ｘｔ。１〈−Ａ且つＸＩ　Ｘｒ−＋　＜　
　Ａ・・・　（２） 若しくは Ｘｌ−ｚ　　Ｘ（−、＞Ａ且ツＸ＋　　　Ｘｔ−、＞Ａ
又は ｘｔ−ｚ　−ｘｔ−＋　＜−Ａ且ツＸｉ　−Ｘｉ−、＜
−Ａ・・・　（３） （ＡはＯ又は０に近い定数） が成立する時、画像に動きがあるものとしてＸ。

を ｘ＝　　（Ｘｔ、＋　　＋Ｘｔ−＋　　）／２・　・　
・　（４） などの新たな濃度信号で置換する。

一方、（１）、　　（２）、　　（３）式による条件を
満足しない場合及び偶数番目（或いは奇数番目）の場合
には（４）式は適用しないで、Ｘｉをそのまま濃度信号
とする。

上述のようなアルゴリズムに従って、濃度変換処理を行
うと、第１０図に示すような動きのある画像（＜シ状部
の生じる画像）に対しては（４）式が適用され、（４）
弐で示される濃度信号ＸでＸｉの部分が置換され、補間
処理が行われる。即ち、補間処理が行われる結果、ハー
ドコピ一時にくし状部分が生じない。一方、静止画像、
例えば第１１図に示すようなエツジ画像に対しては、（
１）、　　（２）、　　（３）弐による条件が満足され
ないので、画像はそのままハードコピーされる。

この場合、補間処理がされないので、情報量が低下する
ことはない。又、垂直方向の位置の画素の画像信号にピ
ークをもつ静止画像、例えば第１２図に示すような一本
の横線の静止画像に対しては、（１）式は成立するが、
（２）及び（３）式は成立しないので、画像はそのまま
ハードコピーされる。このように文字等における横線に
対して、補間処理がされないので、情報量が低下するこ
とはない。

出願人は、上述した原理に基づいて画像に動きがあるか
どうかを判別し、補間処理を行う実験を行った。この結
果、（１）、　　（２）、　　（３）式で画像に動きが
あるかどうかを判別しても充分に実用に耐えることが分
かった。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。図において、ｌはインタレース方式のカラーテレビ
信号を受けて３原色（Ｒ，Ｇ、Ｂ）に分離するデコーダ
、２は該デコーダ１で分離されたＲ、Ｇ、Ｂビデオ信号
を画面垂直方向にサンプリングし、サンプリングしたビ
デオ信号を一定時間ホールドするサンプルホールド回路
、３は該サンプルホールド回路２のホールド出力をディ
ジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器である。該Ａ／Ｄ
変換器３としては、高速のＡ／Ｄ変換方式、例えば逐次
比較形のＡ／Ｄ変換器が用いられる。

ビット数としては、例えば８ビット程度のものが用いら
れる。

４は、Ａ／Ｄ変換器の出力を一旦格納するラインメモリ
、５はラインメモリ４に画像データとして格納されてい
る４変信号を取出して前述したアルゴリズムにより画像
の補間処理或いは必要に応じて画像のスムージング処理
を行う画像処理回路、６は該画像処理回路５の出力にＴ
変換等の階調処理を行う信号補正回路、７は該信号補正
回路６の出力を再びアナログ画像信号に変換するＤ／Ａ
変換器である。該Ｄ／Ａ変換器７の出力は例えばＦＯＴ
（ファイバ・オプチカル・チューブ−図示せず）により
画像記録される。このように構成された装置のり３作を
説明すれば、以下のとおりである。

ビデオカメラ等より送られてくるインタレース方式のカ
ラーテレビ信号は、デコーダｌでＲ，Ｇ。

Ｂの各信号に分離された後、各３原色信号ごとにサンプ
ルホールド回路２に入力する。第２図は入力されて（る
テレビ信号波形例を示す図である。

最初の１フレ一ム期間に画像信号を取込み、次の１フレ
一ム期間に画像記録を行う。尚、垂直同期信号Ｖ　５ｙ
ｎｃは１フイールドごとに生成される。サンプルホール
ド回路２は、人力されてくるビデオ信号を一定周朋でサ
ンプリングする。第３図は、テレビ画面に対するサンプ
リング方法の説明図である０画面の垂直方向に図に示す
ような縦線を想定し、これら縦線に対して図に示すよう
な水平方向に所定の間隔でサンプリングパルスを発生さ
せる。（１）の縦線画像は対応する（１）のサンプリン
グパルスでサンプリングされる（以下同様）。

サンプリングされホールドされたビデオ信号は、Ａ／Ｄ
変換器３でディジタルデータに変換される。

これらディジタルデータは、例えば、第４図に示すよう
な配置でラインメモリ４に格納される。

即ち、先ず奇数フィールドで奇数番目の画像信号をサン
プリングし、Ａ／Ｄ変換してデイノタル画像データとし
、ラインメモリに格納し、次に偶数フィールドに対して
同様の処理を行いラインメモリに格納する。この結果、
ラインメモリ４のアドレスと走査線データ番号との関係
は、第４図に示すようなものとなる。

このようにしてラインメモリ４に格納された１フレ一ム
分の画像データは、次のフレームにおいて順次取出され
て画像処理回路５に送られる。第５図は画像処理回路５
の具体的構成例を示す図である。図において、＋１はラ
インメモリ４からＳ売出しクロックに従って読出される
画像データをラッチする第１のラッチ、１２は該第１の
ラッチ１１の出力をランチする第２のラッチ、１３は該
第２のラッチＩ２の出力をラッチする第３のランチ、１
４は該第３のラッチ１３の出力をランチする第４のラッ
チ、１５は該第４のラッチ１４の出力をラッチする第５
のラッチである。１６は第１のラッチ１１の出力と第２
のランチ１２の出力とを比較する第１の比較器、１７は
第２のランチ１２の出力と第３のラッチ１３の出力とを
比較する第２の比較器、１８は第３のラッチ１３の出力
と第４のラッチ１４の出力とを比較する第３の比較器、
１つは第４のラッチ１４の出力と第５のラッチ１５の出
力とを比較する第４の比較器、２０は第１及び第２の比
較器１６．１７の出力の排他的論理和の否定をとる第１
のエクスクル−シブ・ノアゲート、２１は第２及び第３
の比較器１７．１８の出力の排他的論理和の否定をとる
第２のエクスクル−シブ・ノアゲート、２２は第３及び
第４の比較器１Ｂ、１９の出力の排他的論理和の否定を
とる第３のエクスクル−シブ・ノアゲート、２３は第１
及び第３のエクスクル−シブ・ノアゲート２０．２２の
出力の論理和をとるオアゲート、２４は第２のエクスク
ル−シブ・ノアゲート２１とオアゲート２３の出力の論
理積をとるアンドゲートである。

２５は第２のラッチ１２の出力と第４のラッチ１４の出
力を加算し、２で割る（平均をとる）第１の演算器、２
６は該演算器２５の出力と第３のラソチェ３の出力を加
算し、２で割る（平均をとる）第２の演算器である。

２７は第１及び第２の演算器２５．２６の出力を受けそ
の何れか一方をセレクトして出力する第１のセレクタ、
２日は該セレクタ２７に演算器２５又は演算器２６の出
力のうち何れか一方をセレクトするためのセレクト信号
を与える第１のセレクトスイッチである。該セレクトス
イッチ２８により演算器２５がセレクトされた時には、
フィールド画像から補間されたデータがセレクタ２７か
ら出力され、演算器２６がセレクトされた時にはスムー
ジング画像が出力される。

２９ば、無処理画像（原画像）を出力するか、処理され
た画像を出力するかを切換えるためのセレクト信号を与
える第２のセレクトスイッチ、３０はアンドゲート２４
．セレクトスイッチ２９及び奇数フィールド／偶数フィ
ールドの何れか一方を選択するための奇数／偶数信号を
受けて、所定のセレクト信号をデコードして出力するデ
コーダである。３１は第１のセレクタ２７及び第３のラ
ッチ１３の出力を受け、デコーダ３ｏがらのセレクト信
号により、処理データが１■（処理データの何れか一方
をセレクトして出力する第２のセ【／フタである。

このように構成された回路の・υＪ作を、（１）。

（２）、　　（３）、　　（４）式と対応させて説明す
る。

今、第１のセレクトスイッチ２８はフィールド側にセッ
トされ、第２のセレク（・スイッチ２９は処理側にセッ
トされているものとする。ラインメモリ４から出力され
た画像データは第６図に示すタイミングで第１〜第５の
ランチ１１〜１５にラッチされる。図において、（イ）
はランチ用のクロック、（ロ）はラインメモリ４から読
出されるデータ、（ハ）は第１のランチ１１の出力Ｘ８
．２、（ニ）は第２のラッチ１２の出力Ｘｉｌ、（ホ）
は第３のランチ１３の出力Ｘ１、（へ）は第４のランチ
１４の出力Ｘ；−＋　、（ト）は第５のラッチ１５の出
力Ｘ　＋−ｚをそれぞれ示す。クロック（イ）の矢印は
ラッチのタイミングを示している。第１゜第２．第３．
第４．第５のランチ１１〜１５がらは相隣合う走査線の
同−垂線上の画像データ（濃度信号）Ｘｉ、２．Ｘｉ、
、、Ｘｉ　、Ｘｉ−、、Ｘｉ−。

が出力される。

第１の比較器１６はＸｉ。２とＸｉ。１を比較し、第２
の比較器１７は×１．１とＸｌを比較し、第３の比較器
１８はＸｉとＸｉ〜１を比較し、第４の比較器１９はχ
１−１とｘ　ｉ−ｚを比較する。

比較した結果が、（２）弐を満足していた場合、エクス
クル−ツブ・ノアゲート２ｏが１″を出ノＪし、（３）
式を満足していた場合、エクスクル−シブ・ノアゲート
２２力げ１”を出力する。そして、エクスクル−シブ・
ノアゲート２０及び２２の少なくとも一方の出力が“１
”、即ち（２）及び（３）式の少なくとも一方を満足し
ていたとき、オアゲート２３が“１”を出力する。一方
、（１）式を満足していた場合、エクスクル−シブ・ノ
アゲート２１が“１”を出力する。そしてエクスクル−
シブ・ノアゲート２１及びオアゲート２３の出力が“１
”、即ち（１）、　　（２）、　　（３）弐による条件
を満足した場合、画像に動きがあったことになるので、
アンドゲート２４はその旨の信号“１”をデコーダ３０
に与える。この結果、デコーダ３０は第２のセレクタ３
１に補間画像をセレクトするように指令を送る。なお、
本図の例は（１）、　　（２）、　　（３）式のＡをＯ
としたときの例である。

一方、第１の演算器２５は第２及び第４のラッチ１２．
１４の出力を演算し、（４）式で示される （Ｘ；、＋　　＋Ｘｉ−＋　　）　　／　２なる信号を
出力し、第２の演算器２６は第３のラッチ１３の出力と
第１の演算器２５の出力を演算し、 （Ｘｉ、ｌ　　＋２Ｘｉ　　＋Ｘｔ−＋　　）　／４・
・・　（５） なる信号を出力する。これら２つの演算器２５゜２６の
出力は、第１のセレクタ２７に入力するが、前述したよ
うに、第１のセレクトスイッチ２８がフィールド側にセ
ントされているので、該セレクタ２７は常に第１の演算
器２５の出力をセレクトする。

そこで、前述したように、デコーダ３０から補間フィー
ルド画像セレクト信号が入力されると、第２の七゛レク
タ３１は第１のセレクタ２７の出力をセレクトする。こ
の結果、第２のセレクタ３１は（４）式で示される補間
データを画像データとして出力するので、動きのある画
像に対しても、ブレのない画像データを得ることができ
る。

この時、補間されたフィールド画像データとして、奇数
フィールド或いは偶数フィールドの何れを選ぶかは、デ
コーダ３０に人力する奇数／偶数信号によって定まる。

例えば奇数信号が入力すると、デコーダ３０からは奇数
信号時には必ず奇数フィールドの原画像を出力するよう
なセレクト信号が第２のセレクタ３１に与えられ、偶数
信号が人力すると、デコーダ３０からは動きのあるなし
に応して奇数フィールド画像から補間されたデータか、
偶数フィールドの原画像を出力するようなセレクト信号
が第２のセレクタ３１に与えられる６次に、比較した結
果が、（２）式を満足していなかった場合、エクスクル
−シブ・ノアゲート２０が“０″を出力し、（３）式を
満足していなかった場合、エクスクル−シブ・ノアゲー
ト２２が“０”を出力する。そして、エクスクル−シブ
・ノアゲート２０及び２２の出力が“０″、即ち（２）
及び（３）弐のいずれも満足していなかった場合、オア
ゲート２３が′０”を出力する。一方、（１）式を満足
していなかった場合、エクスクル−シブ・ノアゲート２
１が°０”を出力する。

そしてエクスクル−シブ・ノアゲート２１及びオアゲー
ト２３の少なくとも一方の出力が“０”、即ち（１）、
　　（２）、　　（３）式による条件を満足していなか
った場合、アンドゲート２４の出力は“０”になる。ア
ンドゲート２４の出力が“Ｏ″になるということは、画
像に動きがないということである。この場合には、原画
像をそのまま出力しても問題はない。アンドゲート２４
の出力はデコーダ３０に入力され、該デコーダ３０から
は原画像セレクト信号が出力される。第２のセレクタ３
１はこのセレクト信号を受けて第３のう・ノア１３の出
力Ｘｉを画像データとして出力する。

第５図に示す実施例の場合、第１のセレクトスイッチ２
８をスムージング側にセットすると、画像に動きがある
場合スムージング処理も行うことができる。この場合、
第１のセレクタ２７は、必ず第２の演算器２６の出力を
セレクトする。例えば、比較器１６．１７．１８．１９
による比較処理により　（１）、　　（２）、　　（３
）式による条件が満足されて画像に動きのあることがわ
かった場合、第２のセレクタ３１は第１のセレクタ２７
の出力をセレクトする。この結果、該セレクタ３Ｉから
は第２の演算器２６のスムージングデータ（Ｘｉ＋＋　
　＋　２　Ｘｉ　　＋　Ｘｉ−＋　）　／　４が画像デ
ータとして出力される。従って、この場合は、動きのあ
る画像に対してスムージング処理がなされるので、画像
のブレは生しない。

一方、＜１）、　　（２）、　　（３）式による条件を
満足せず、画像に動きがないことがわかった場合、第２
のセレクタ３１は原画像（ラッチ１３の出力）Ｘｉを画
像データとして出力する。尚、第２のセレクトスイッチ
２９がノーマル側にセットされた時には、処理画像は出
力されず、常に原画像Ｘ。

が第２のセレクタ３１から画像データとして出力される
。尚、スムージング処理の場合、処理は奇数、偶数走査
線の別なく行われる。以上の実施例の動作をまとめると
、第７図に示すようなものとなる。

上述の説明においては、動きがあるかどうかを判断する
条件式として（１）、　　（２）、　　（３）式を用い
たが、代わりに （Ｘｉ□　−Ｘｉ　　）　　（Ｘｔ−＋　　　ＸＬ　　
）　　＞Ｋ・　・　・　（６） が成立し、且つ （Ｘｉ−ｚ　　Ｘｉ、＋　）　　（Ｘｔ　　Ｘｒ、＋　
）　＞Ｋ・・・　（７） 又は （Ｘｉ−ｚ　−ｘｉ−１）　　（Ｘｉ　−Ｘｉ−＋　）
　＞Ｋ・・・　（８） （但し　Ｋは定数） が成立するとき画像に動きがあり、上式を満足しない場
合には、画像に動きがないと判断して補間処理を行って
も同様の効果をおさめることができる。この場合、実施
例にハードの乗算器を用意する必要がある。

このようにして画像処理回路５から出力された画像デー
タは、続く信号処理回路６でγ補正等の信号処理を行っ
た後、Ｄ／Ａ変換器７でアナログ画像信号に再生された
後ＦＯＴにより画像記録される。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば動きのある
画面に対してはフィールド補間処理を行い、静止画に対
してはそのままハードコピーすることにより画像悄輯を
失うことなく、且つ動きのある画面でもブレのない画像
記録を行うことができる。又、本発明によれば必要に応
してスムージング画像記録も行うことができるので、操
作者は画像のブレ具合や好みに応して曜動惑のあるハー
ドコピーを選択することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図はテレビ信号波形例を示す図、第３図はサンプリング
方法の説明図、第４図はラインメモリのデータ配置例を
示す図、第５図は画像処理回路の一具体的構成例を示す
図、第６図は画像データのラッチタイミングを示す図、
第７図は実施例の動作をまとめた図、第８図はインタレ
ース方式の説明図、第９図は走査線を示す図、第１Ｏ図
は本発明による画像処理がなされるパターン例を示す図
、第１１図及び第１２図は本発明による画像処理がなさ
れないパターン例を示す図である。 １．３０・・デコーダ ２・・サンプルホールド回路 ３・・Ａ／Ｄ変換器 ４・・ラインメモリ ５・・画像処理回路 ６・・信号補正回路 ７・・Ｄ／Ａ変換器 １１〜１５・・ラッチ １６〜１９・・比較器 ２０〜２２・・エクスクル−シブ・ノアゲート２３・・
オアゲート ２４・・アンドゲート ２５．２６・・演算器 ２７．３１・・セレクタ ２８．２９・　・セレクトスイッチ 特許出願人　小西六写真工業株式会社 第２図 第３図 第７図 第９図 第１Ｏ図 第１１図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インタレース方式の画像信号に基づいて画像を記録する
   画像記録装置において、相隣り合う走査線ｌ＿ｉ＿−＿
   ２、ｌ＿ｉ＿−＿１、ｌ＿ｉ、ｌ＿ｉ＿＋＿１、ｌ＿ｉ
   ＿＋＿２の垂直方向の位置の画素の画像信号をそれぞれ
   Ｘ＿ｉ＿−＿２、Ｘ＿ｉ＿−＿１、Ｘ＿ｉ、Ｘ＿ｉ＿＋
   ＿１、Ｘ＿ｉ＿＋＿２として、これらの画像信号のＸ＿
   ｉ＿−＿２とＸ＿ｉ＿−＿１、Ｘ＿ｉ＿−＿１とＸ＿ｉ
   、Ｘ＿ｉとＸ＿ｉ＿＋＿１、Ｘ＿ｉ＿＋＿１とＸ＿ｉ＿
   ＋＿２をそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて所定
   の画像処理を行うように構成したことを特徴とする画像
   記録装置。