JPH0622210A - ビデオ−フィルム変換シミュレーション方法及び装置 - Google Patents

ビデオ−フィルム変換シミュレーション方法及び装置

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JPH0622210A
JPH0622210A JP4324338A JP32433892A JPH0622210A JP H0622210 A JPH0622210 A JP H0622210A JP 4324338 A JP4324338 A JP 4324338A JP 32433892 A JP32433892 A JP 32433892A JP H0622210 A JPH0622210 A JP H0622210A
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JP4324338A
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John W Richards
ウィリアム リチャーズ ジョン
Morgan W A David
ウィリアム エイモス デービッド モーガン
Martin R Dorricott
レックス ドリコット マーチン
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Sony Broadcast and Communications Ltd
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Sony Broadcast and Communications Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/76Television signal recording
    • H04N5/84Television signal recording using optical recording
    • H04N5/87Producing a motion picture film from a television signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/01Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0112Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level one of the standards corresponding to a cinematograph film standard

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  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Television Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビデオからフィルムへの変換過程で混入する
と予想される画像中の動きの雑音を、セットまたはロケ
の撮影現場において簡便かつ正確にシミュレートできる
ようにする。 【構成】 インターレースの入力ビデオ信号IFD1〜
IFD10をなんらかの方法でプログレッシブ走査フォ
ーマットのビデオ信号に変換し、このプログレッシブ走
査フォーマットフレームPFM1〜PFM8のインター
レース・フィールドOFD1〜OFD8をビデオモニタ
Mまたはビューファインダにて表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオからフィルムへ
の変換処理をシミュレートするための方法及び装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年のビデオ信号処理技術の発展によっ
て異なるビデオ効果や処理が可能になり、高精細デジタ
ルビデオ技術により、従来の映画フィルムによって達成
可能な品質に匹敵する、あるいはそれを上回る画質が提
供されている。しかしながら、将来は映画その他の素材
が高精細のデジタルビデオのフォーマットにて市販され
るようになることが求められている。
【0003】1つの一般的なビデオ標準(SMPTE2
40M)では、毎秒60フィールドで2:1のインター
レースとなっている。ところが映画フィルムの標準で
は、毎秒30フレームと毎秒24フレームである。ソニ
ー株式会社ではビデオ信号からフィルム素材を作成する
ことのできる電子ビーム記録器を開発し、さらにビデオ
信号を標準的なフォーマットからこの電子ビーム記録器
が使用することのできるフォーマットに変換する装置も
開発した。
【0004】SMPTE240Mのビデオを毎秒30フ
レームのフィルムとして記録するために既に提案されて
いる方法は、「フィールド合成法」と呼ばれ、毎秒60
フィールドのビデオ信号の時間的に隣接するフィールド
の対が合成されて毎秒30フレームのフレームに形成さ
れ、このフレームが映画フィルムに記録される。しかし
この技法では、動きのある部分では2重画像の現象が現
れる。従って、動きを補正した時間上の補間を含む改良
された方法が提案されている。この方法は、次のとおり
である。(1)1個又は3個の入力フィールドから毎秒
60個のフレームを作成する。(2)時間的に隣接する
フレーム対の間の動きを検出する。(3)出力フレーム
は毎秒30フレームで作成する。毎秒60フレームの各
対のピクセルに由来する各出力フレームの各ピクセル
は、検出された運動と、出力フレームと出力フレームが
それから作成される2個のプログレッシブ走査フレーム
との間の時間的オフセットとに応じて、出力ピクセルに
対して空間的に変位している。(4)出力フレームをフ
ィルム上に記録する。(インターレースからプログレッ
シブへの走査変換は、英国特許出願GB2231228
A、特にその図5から図14に詳しく説明されている。
動きの補間された時間補間は、GB2231228Aの
特に図15から図48に詳しく説明されている。毎秒6
0フィールド2:1のインターレースのビデオ信号を毎
秒30フレームのフィルムに変換する技法は、英国特許
出願GB2249907Aに、特に図57から図60を
用いて詳しく説明されている。GB2231228A及
び2249907Aの内容は、以下の説明の中で援用さ
れている。)この動きの補正された時間補間処理は集中
的な計算を要し、ゆえに複雑で大型の高価な装置を必要
とし、現在の技術では実時間の速度で処理できないが、
2重画像の問題は大幅に解決できる。
【0005】SMPTE240Mビデオ信号を毎秒24
フレームのフィルムとして記録するすでに提案されてい
るもう1つの方法は、「フィールド間引き法」と呼ばれ
ていて、ビデオ信号の10個のフィールドの列において
例えば3番目と8番目のフィールドを無視し、時間的に
隣接する残りのフィールドの対(1と2、4と5、6と
7、9と10)を合成して毎秒24フレームの4個のフ
レームを形成するもので、これらのフレームをフィルム
に記録する。フィールド合成法と同様に、フィールド間
引き法には動きのある部分で2重画像の問題がある。さ
らに、10個の入力フィールドにつき所定の対のフィー
ルドが間引かれるため、12Hzの時間的揺れが生じ
る。従って、動きの補正された時間補間過程を再び含ま
せた改良技法が開発された。この方法は、次のとおりで
ある。(1)フレームを毎秒60個の割合で作成する。
それぞれは入力フィールドのうち1個又は3個から作成
する。(2)時間的に隣接するフレームの対の間で、画
像の動きを検出する。(3)出力フレームは毎秒24フ
レームにて作成する。毎秒60フレームの10フレーム
から4フレームを作成する。毎秒60フレームの各対に
由来する各出力フレームの各ピクセルは、検出された運
動と、出力フレームと出力フレームがそれから形成され
るフレームの対との間の時間的オフセットとに応じて、
出力ピクセルに対して空間的に変位している。(4)出
力フレームをフィルムに記録する。毎秒60フィールド
で2:1インターレースビデオ信号を毎秒24フレーム
のフィルムに変換する技法は、英国特許出願GB223
1228Aに図1から図48を参照しながら説明されて
いる。この動きが補正された時間補間の技法も計算を集
中的に行うものであり、複雑で大型の高価な装置を必要
とするが、2重画像の問題と揺れの問題を大幅に解決す
ることができる。
【0006】低い方の出力フレームレート24Hzは、
折り返し歪のない画像の中で12Hzまでの時間的周波
数となる動きを支えるのみである。12Hz〜30Hz
の成分による動きは捕捉されるが、折り返し歪成分とし
てのみである。画像が24Hzのフレームレートに下方
変換されるときは、動きの補正された補間を用いても1
2Hzを越える時間周波数成分をもつすべての動きは低
い周波数に折り返されて、動きの表現が悪くなる。フィ
ールド間引き法及びより複雑な動きの補正された補間法
では、出力の時間レートは正確になるが、30Hzから
24Hzのフレームレートに下方変換することによって
出力画像中に動きの雑音が混入する。同様な問題は、毎
秒60Hz2:1のインターレースから毎秒30フレー
ムのフィルムに変換するときも発生する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ビデオを用いてセット
の中で、あるいはロケにて撮影を行うと、ビデオ素材は
ビデオモニタ又はビューファインダを通して直ちに観察
される。ところが、この素材をセット又はロケで上述の
方法を用いてフィルムに変換することは現実的でない。
これは、必要となる装置のコストや大きさの点で制限を
受けるからである。ビデオ素材をセット又はロケの撮影
現場にて観察するときは、あとのビデオからフィルムへ
の変換過程によって混入することがある、あるいは顕在
化する動きの雑音は観察できない。そして、後続する変
換過程で容認しかねる雑音が混入したときに、後日ビデ
オ撮影をやりなおし、たとえばパンや動作を遅くして雑
音のない画像を得ようとすると、大変費用がかかる。
【0008】よって本発明の目的は、ビデオからフィル
ムへの変換過程で混入すると予想される画像中の動きの
雑音を、セット又はロケの撮影現場においてシミュレー
ト(模倣)する方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明方法は、
好ましくは実時間レートにて実行され、入力インターレ
ースフォーマットのビデオ信号をインターレースにて表
示する方法であって、好ましくは後工程にて作成される
フィルムのフレームレートにて少なくとも入力ビデオ信
号の幾つかの信号からプログレッシブ走査フォーマット
フレームを作成し、次にこのプログレッシブ走査フォー
マットフレームのインターレース・フィールドを順次表
示する。こうすると、各表示されたフィールドの対のフ
ィールドの間には時間的オフセット(ずれ)が存在しな
いため、特にフィルムの映写機が2重シャッタ投影方式
である場合、インターレース・モニタにインターレース
・入力ビデオ信号をそのまま表示する場合と比較して、
ビデオからフィルムに変換するときに発生する動きの雑
音をよくシミュレートする。
【0010】本発明の1つの変形例では、フィールド間
引き法とフィールド組合せ法とをシミュレートすること
ができ、各プログレッシブ走査フォーマットフレーム
は、それぞれの入力フィールドの対間で垂直方向の補間
と時間的の補間を行うことによって作成される。フィー
ルド間引き法及びフィールド組合せ法において時間的な
補間を行うと、2重画像現象が表示画像の動きのある領
域にて発生する。フィールド間引き法をシミュレートす
るときは、入力信号の10個のフィールドごとに2個が
間引きされ、このため実際のフィールド間引き法の実行
の過程で表示画像中に時間的な揺れが混入する。あるい
は、フィールド組合せ法をシミュレートするときは、入
力フィールドの間引きは行わないので、時間的な揺れは
ない。垂直及び時間的な補間は2次元フィルタによって
行うことができる。あるいは、最初に述べたプログレッ
シブ走査フォーマットフレームの列の2倍のフレームレ
ートにてプログレッシブ走査フォーマットフレームの予
備的な列を、入力フィールドの各1個におけるフィール
ド内補間によって作成し、この予備的な列のそれぞれの
フレームの対の間でフレーム間補間を行うことによっ
て、最初に述べた列のフレームの各々を作成する。
【0011】本発明方法の別の変形例では、動きが補正
された時間的な補間過程にて発生する動きの雑音をある
程度シミュレートすることができ、プログレッシブ走査
フォーマットフレームの各々は、入力フィールドの各1
個のフィールド内補間によって、あるいはこのフィール
ドと時間的に隣接するフィールドとの間でフィールド間
補間を行うことによって作成される。この変形例では、
2重画像現象を除去できるので、実際の過程をシミュレ
ートできるが、垂直方向の解像度は幾分低下する。毎秒
60フィールド2:1のインターレースから毎秒24フ
レームのフォーマットへの実際の変換過程をシミュレー
トするためには、入力信号の各10フィールドごとにそ
の中の4フィールドで上記のフィールドを作成するのが
都合がよい。しかしながら、この方法では、表示画像に
時間的な揺れが発生するという欠点がある。一方で、毎
秒60フィールド2:1のインターレースから毎秒30
フレームのフォーマットに変換する実際の過程をシミュ
レートするには、1つおきの入力フィールドで1フィー
ルドを形成すると便利である。この場合は、時間的な揺
れがない。
【0012】上述のシミュレーション方法の変形例で
は、プログレッシブ走査フォーマットフレームの列にお
ける幾つかのフレームは、それぞれ入力フィールドの垂
直補間によって作成するか又は入力フィールドの各対間
の時間補間によって作成する。またこのフレーム列の別
のフレームは、入力フィールドの各1個のフィールド内
補間及び(又は)このフィールドと時間的に隣接するフ
ィールドとの間のフィールド間補間によって作成され
る。この方法は上述の時間揺れを除去することができる
が、上記の幾つかのフレームは、動きのない画像領域で
は高い解像度を呈するが動きのある領域では2重画像現
象が発生する。さらに、その他のフレームでは、フィー
ルド内補間が用いられた場合動きのある領域で解像度が
低下する。これらのフレームの種類間での切り替わりは
顕著に観察される。時間軸方向と垂直方向の補間は、2
次元フィルタによって行えるが、フィールドの対の各フ
ィールドから予備的なプログレッシブ走査フォーマット
フレームの各々を作成し、この予備的なフレームの対の
フレーム間にてフレーム間補間を行うことによってもよ
い。この方法の1つの変形例では、4個のプログレッシ
ブ走査フォーマットフレームのうち第1と第3のフレー
ムを、10個の入力フィールドのうち第1と第2及び第
6と第7のフィールドの間でそれぞれ垂直方向及び時間
軸方向で補間を行うことにより作成する。4個のフレー
ムのうち2番目のものは、10個のフィールドの4番目
のフィールドでフィールド内補間をすることによって、
あるいは10個のフィールドのうち3番目と5番目との
間でフィールド間補間を行うことによって作成する。ま
た4個のフレームのうち4番目のものは、10個のフィ
ールドのうち9番目のものでフィールド内補間を行うか
あるいは10個のフィールドのうち8番目と10番目の
間でフィールド間補間を行うことによって作成する。
【0013】さらに別の変形例では、切り替わりに発生
する問題の解決を試みており、列をなすフレームはそれ
ぞれ入力信号の時間的に隣接する対の各々の間で時間補
間を行うことによって作成する。これを行うための1つ
の方法は、列のフレームを交互に1つの時間補間比(例
えば1/4:3/4)にて作成し、列の他のフレームは
別の補間比(例えば3/4:1/4)にて作成する。毎
秒60フィールド2:1のインターレースから毎秒24
フレームのフィルムへの変換をシミュレートするときに
この方法を用いると、プログレッシブ走査フォーマット
フレーム列の4個のフレームは、10個の入力フィール
ドの列の4個の対の間にて時間的に補間される。この変
形例では動きの表現が向上するが、動的解像度はやや低
下するという対価を支払わねばならない。
【0014】本発明のその他の目的、特徴及び利点は、
以下の好適実施例の詳細な説明によって、特に異なる図
面でも同一又は類似の構成要素には同様な参照符号を付
した図面を参照しての説明によって明らかになるであろ
う。
【0015】
【実施例】図1に示すような毎秒60フィールド2:1
インターレースのビデオ信号を毎秒24フレームのフィ
ルムにフィールド間引き法にて変換する従来の技法で
は、入力フィールドIFD1からIFD10の列では、
最初の2個の入力フィールドIFD1及びIFD2はパ
リティが反対で、合成されて第1の出力フレームOFM
1を形成する。第3の入力フレームIFD3は無視され
るか又は間引かれる。第4及び第5の入力フィールドI
FD4及びIFD5はパリティが反対で、合成されて第
2の出力フレームOFM2を作成する。6番目と7番目
の入力フィールドIFD6及びIFD7はパリティが反
対で、合成されて第3の出力フレームOFM7を形成す
る。8番目の入力フィールドは間引きされる。第9及び
第10の入力フィールドIFD9及びIFD10は、合
成されて第4の出力フレームOFM4が形成される。出
力ビデオフレームはフィルムFに記録される。
【0016】第1及び第3の出力フレームOFM1及び
OFM3は、それぞれこれらのもとのフィールドIFD
1とIFD2及びIFD6とIFD7に対し、第2及び
第4の出力フレームOFM2およびOFM4の、それぞ
れこれらのもとのフィールドであるIFD4とIFD5
及びIFD9とIFD10に対する時間的位置とは異な
る時間的位置にあることがわかる。従って、出力画像に
は12Hzにて時間的な揺れが発生する。同様に2個の
入力フィールド間に時間的オフセット(ずれ)があるた
めに、例えばIFD1及びIFD2が1つの出力フレー
ム例えばOFM1を形成するときに、出力画像中の動き
のある領域に2重画像現象を引き起こす。
【0017】セット又はロケの撮影現場にてフィールド
間引き変換処理を行うには、48Hzのフィールドレー
トとなっている2:1インターレースのモニタ又はカメ
ラ・ビューファインダ上に、10個のフィールドごとに
IFD3とIFD8とを間引きした状態で表示すること
が望ましい。これを図2に示す。入力フィールドIFD
1、IFD2、IFD9及びIFD10はそのまま出力
フィールドOFD1、OFD2,OFD7及びOFD8
を形成するのに用いているが、これは極性(フィールド
の表裏)が合致するためである。ところがこの極性のた
め、入力フィールドIFD4及びIFD5を観察すると
きに順序を逆転させねばならず、同様のことはフィール
ドIFD6及びIFD7にもあてはまる。このように、
出力フィールドOFD3からOFD6はそれぞれ入力フ
ィールドIFD5,IFD4,IFD7及びIFD6か
ら形成される。表示された出力ビデオ画像における動き
の表現は、入力フィールドIFD4とIFD5及びIF
D6とIFD7が表示されるとき順序が逆になっている
ため、特に入力フィールドIFD7は入力フィールドI
FD4のすぐあとに配置されるため、著しく奇妙とな
る。このように、もしなんらかの動きが画像中に現わ
れ、フィルムの中の動きに影響があるとすれば、出力画
像はひどいものになる。
【0018】この問題に対処するためには、入力フィー
ルドIFD4からIFD7に対しては図3に示すように
極性逆転処理を施すこと、すなわち表示モニタの走査方
式を変更すること(これは実現可能ではないであろう
が)が望ましいと考えられる。もしこれができれば、入
力フィールドIFD1,IFD2,IFD4〜IFD
7、IFD9及びIFD10は適切な順序にて用いら
れ、出力フィールドOFD1〜OFD8が形成される。
にもかかわらず、出力フィールドは2:1のインターレ
ースで、隣合うフィールド間に時間的オフセットがあ
り、フィルムが標準的な2重シャッタ投影機によって映
写されるときは、同一の画像が各フレームに対して2回
映写され、各フレームの2個のコマ(フィールド)間に
は時間的なオフセットが存在しない。したがって、図3
に示す技法は、図1を参照して説明したフィールド間引
き法によるビデオからフィルムへの変換によって形成さ
れる動きの雑音を表したりシミュレートしたりすること
はできない。
【0019】図4は本発明の第1実施例を示すものであ
り、ビデオ表示の毎秒60フィールド2:1インターレ
ースビデオを毎秒24フレームのフィルムにフィールド
間引き法を用いて変換する処理をする場合を示してい
る。まず10個の入力フィールドIFD1〜IFD10
のうちの8個をプログレッシブ走査フォーマットフレー
ムのPFM1〜PFM8を作成するために用いる。この
特定の例では、入力フィールドのIFD1、IFD2,
IFD4からIFD7、IFD9、IFD10が用いら
れ、入力フィールドのIFD3とIFD8とが間引きさ
れる。2:1インターレースからプログレッシブ走査フ
ォーマットへの変換(PSC)は、フィールド内補間に
よって達成される。次に、時間的に隣接するプログレッ
シブフレーム、例えばPFM1とPFM2、PFM3と
PFM4、PFM5とPFM6、及びPFM7とPFM
8の対から、それぞれ4個のプログレッシブフレームL
IFM1〜LIFM4を線形補間処理によって作成す
る。すなわち、例えば補間されたフレームLIFM2の
位置(x,y)におけるピクセルが、プログレッシブフ
レームPFM3とPFM4の位置(x,y)におけるピ
クセル値の平均値となるような平均化処理をすることに
よって作成する。最後に、毎秒48フィールド2:1の
インターレースとなっている8個のフィールドOFD1
〜OFD8を上記4個の補間されたフレームからモニタ
M上に表示する。出力フィールドの対は、それぞれ補間
されたフレームから取っている。
【0020】図4に示す技法で重要な点は、出力フィー
ルドOFD1とOFD2、OFD3とOFD4,OFD
5とOFD6、OFD7とOFD8では、プログレッシ
ブ走査変換されたフレーム対間の時間補間によって補間
されたフレームが形成されることにより、時間的オフセ
ットが存在しないということである。
【0021】図4の構成の変形として、プログレッシブ
走査変換及び線形補間を個別のステップとして実行して
いたのを、フレーム、例えばLIFM1が、図4中点線
2DFによって示すような(垂直及び時間の)2次元フ
ィルタを用いることによって、入力フィールドIFD
1、IFD2から直接作成してもよい。
【0022】図5は特許出願GB2231228A(図
1から図48)から知られた技法を示したものであり、
これは、毎秒60フィールド2:1インターレースのビ
デオを毎秒24フレームのフィルムに、動きが補正され
た時間補間処理を用いて変換するためのものである。1
0個の入力フレームIFD1〜IFD10の列から6個
のプログレッシブ走査フォーマットのフレームPFM1
〜PFM6が形成されている。一例では、このプログレ
ッシブフォーマットのフレームPFM1〜PFM6は、
フィールド内補間によって入力フィールドIFD1,I
FD2,IFD4,IFD6,IFD7及びIFD9か
ら形成される。あるいは付加的には、プログレッシブ走
査フォーマットフレームの各々は、上述した入力フレー
ム及び先行と後続のフィールドからフィールド間補間を
用いて作成してもよい。画像内の物体の運動を表す運動
ベクトルを発生させ、第1の出力フレームOFM1を、
動きの補正された時間補間(MCT1)を用い、2個の
プログレッシブ走査フォーマットフレーム間の運動ベク
トルの中間点までこれに沿って補間を行い、第1と第2
のプログレッシブ走査フォーマットフレームPFM1、
PFM2から形成する。第3の出力フレームOFM3
は、第4及び第5のプログレッシブ走査フォーマットフ
レームPFM4とPFM5から同様に形成される。第2
及び第4の出力フレームOFM2及びOFM4は、その
まま第3及び第6のプログレッシブ走査フォーマットフ
レームPFM3及びPFM6から形成される。出力ビデ
オフレームはここでフィルムFに記録する。この方法で
は、図1を参照して説明したフィールド間引き法の場合
発生した2重画像現象及び12Hzの揺れは減少する。
【0023】セット又はロケの撮影現場において、上述
の動きを補正した時間補間変換処理をシミュレートする
ための本発明の第2の例を図6を用いて説明する。10
個の入力ビデオフィールドIFD1〜IFD10の列に
おいて、6個のフィールドIFD2,IFD3,IFD
5,IFD7、IFD8及びIFD10を間引きする。
その他の入力フィールドの各々は、フィールド内補間を
用いてプログレッシブ走査変換され、それぞれのプログ
レッシブ走査フォーマットのフレームPFM1〜PFM
4を作成する。あるいは、図6の点線にて示すように、
それぞれのプログレッシブ走査フォーマットフレームP
FM1〜PFM4を、上述の入力フィールド及びそのす
ぐ前と後の入力フィールドからフィールド間補間によっ
て形成してもよい。さらに、(英国特許出願)GB22
31228Aに詳しく説明されているように、動きに適
合したフィールド間及びフィールド内補間の組合せを採
用してもよい。ここで、8個の2:1にインターレース
されたフィールドOFD1からOFD8までを、4個の
プログレッシブ走査フォーマットフレームから毎秒48
フィールドのレートにてモニタM上に表示する。各出力
フィールドの対は、それぞれのプログレッシブ走査フォ
ーマットフレームの1つから取っている。この結果表示
される画像は、動きの補正された時間補間ビデオをフィ
ルムに変換したものと部分的に似通っている。なぜな
ら、2重画像作用が除去されているからである。しかし
ながら、12Hz揺れは依然として残っており、もしプ
ログレッシブ走査フォーマットフレームPFM3が第6
入力フィールドIFD6ではなく、第7番目の入力フィ
ールドIFD7から形成されたものであれば、6Hzの
時間的揺れ成分がやはり発生する。図6の技法の重要点
は、繰り返していえば、出力フィールド対のフィールド
間に時間的オフセットが存在しないことにある。
【0024】図6の例の変形例で、時間的揺れの問題を
解決した例を図7を用いて説明する。6個のプログレッ
シブ走査フォーマットフレームPFM1a,PFM1
b,PMF2,PFM3a,PFM3b及びPFM4
は、第1、第2、第4、第6と第7、及び第9の入力フ
ィールドIFD1,IFD2,IFD4,IFD6、I
FD7,IFD9をフィールド内補間することによって
作成される。あるいはさらに、特許出願GB22312
28Aの明細書に説明されているような方法で、これら
の入力フィールドと時間的に隣接するフィールドとの間
で(図7の点線によって示すように)フィールド間補間
を行うことによって作成する。2個のプログレッシブ走
査フォーマットフレームPFM1及びPFM3は、プロ
グレッシブ走査フォーマットフレームPFM1a,PF
M1bとプログレッシブ走査フォーマットフレームPF
M3a,PFM3bとの中間でフレーム間線形補間を行
うことによって作成する。出力フィールドOFD1〜O
FD8は、図6を参照して説明した方法と同様の方法に
よって、プログレッシブ走査フォーマットフレームPF
M1〜PFM4から形成する。この方法によって時間的
揺れが除去できることが理解されよう。ところが第2と
第4のプログレッシブ走査フォーマットフレームPFM
2及びPFM4及びこれに対応する出力フィールドは、
フレームがフィールド間補間にて形成されるとき、動き
のない部分を除いて垂直方向の解像度が低下する。第1
及び第3のプログレッシブ走査フォーマットフレーム
は、動きのある部分がぼやけてしまう。素材によって
は、この2つのプログレッシブ走査フォーマットフレー
ム形成方法の12Hzでの切り替わりが目立つようにな
る。
【0025】例えば、フレームPFM1を作成するまえ
にプログレッシブ走査フォーマットフレームPFM1
a,PFM1bを作成する必要はない。あるいはフレー
ムPFM1は、図7の点線2DFによって示すように、
2次元(垂直方向と時間軸)フィルタを用いて入力フィ
ールドIFD1,IFD2から直接作成してもよい。こ
れのもっとも簡単な形態では、フィルタは、出力フレー
ムの(x,y)の位置におけるピクセルの値として、
(x,y)位置にピクセルを含む入力フィールドの
(x,y)位置におけるピクセル値の半分と、別の入力
フィールドでの(x,y−1)の位置におけるピクセル
値の1/4と、この別の入力フィールドでの(x,y+
1)の位置におけるピクセル値の1/4との合計値を発
生する。
【0026】12Hzでの切り替わる現象を滑らかにす
る図7の構成の変形を、図8を用いて説明する。8個の
プログレッシブ走査フォーマットフレームPFM1a,
PFM1b,PFM2a,PFM2b,PFM3a,P
FM3b,PFM4a,及びPFM4bは、それぞれ入
力フレームIFD1、IFD2,IFD3,IFD4,
IFD5,IFD6,IFD7,IFD8,IFD9及
びIFD10から、フィールド内(垂直)補間、又はこ
のようなフィールド内補間と時間的に隣接するフィール
ド間のフィールド間補間とによって形成される。また、
4個のプログレッシブフレームPFM1〜PFM4は、
フレーム間(時間的)線形補間によって形成される。す
なわち、フレームPFM1aとPFM1bの間の3/
4、PFM2aとPFM2bの間の1/4、PFM3a
とPFM3bの間の3/4、PFM4aとPFM4bの
間の1/4の補間である。8個の出力フィールドOFD
1からOFD8までは、図6及び図7を参照して説明し
た方法と同様にして形成される。この構成によって、図
7の構成では発生していた12Hzで切り替わる作用は
除去されるが、図7の構成と比較して動画の解像度が若
干減少し、12Hzの揺れ成分が存在する。
【0027】図7による説明と同様に、プログレッシブ
走査フォーマットフレームPFM1〜PFM4は、図8
の点線2DFによって示す2次元(垂直方向と時間軸)
フィルタを用いることによって入力フィールドから直接
作成してもよい。
【0028】図9に示すように、フィールド繰り返し法
によって毎秒60フィールド2:1のインターレースの
ビデオを毎秒30フレームのフィルムに変換する技法で
は、1対の入力フィールド、例えばIFD1とIFD2
が合成されて例えば出力フィールドOFM1を形成し、
出力フレームはフィルムFに記録される。単一の出力フ
レームを形成する2個の入力フィールド間に時間的なオ
フセットがあるゆえに、出力画像の動きのある領域では
2重画像現象が発生する。
【0029】セット又はロケの撮影現場にてフィールド
の組合せ処理をシミュレートするためには、図10に示
すような技法を用いてもよい。入力フィールドIFD1
〜IFD4の各々に関して、プログレッシブ走査フォー
マットフレームをフィールド内補間によって作成する。
次に、各プログレッシブ走査フォーマットフレーム、例
えばPSFM1とPSFM2の対に関して、それぞれの
プログレシッブ走査フォーマットフレーム、例えばLI
FM1を、プログレシブ走査フォーマットフレームPS
FM1とPSFM2の間の中間点に線形補間することに
よって作成する。それから、2個の2:1インターレー
スのフィールド、例えば毎秒60フィールドのOFD
1、OFD2を各線形補間されたフレームから表示す
る。
【0030】図10の構成の重要な点は、例えばLIF
M1のような補間されたフレームの作成をプログレッシ
ブ走査変換フレームの対の間で時間的に補間することに
よって作成しているために、例えばOFD1とOFD2
との間に時間的オフセットがない、ということである。
【0031】図7及び8を参照して説明したことと同様
に、プログレッシブ走査フォーマットフレームLIFM
1とLIFM2は、図10の点線2DFによって示され
た2次元(垂直方向と時間軸)フィルタを用いることに
よって入力フィールドから直接作成してもよい。
【0032】図11は、英国特許出願GB902483
6.6(図57〜図60)の中で提案されたもので、運
動が補正された時間補間を用いて毎秒60フィールド
2:1インターレースのビデオを毎秒30フレームのフ
ィルムに変換するための技法を示している。それぞれの
入力フィールド(例えばIFD2)に対して、それぞれ
のプログレッシブ走査フォーマットフレーム(例えばP
SFM2)が、このフィールドIFD2のフィールド内
補間を行うことによって、あるいはこのフィールドIF
D2及び時間的に隣接するフィールドIFD1とIFD
3でフィールド間補間を行うことによって形成される。
運動ベクトルは画像中の物体の運動を表すように形成さ
れ、出力フレーム(OFM1)は、2個のプログレッシ
ブ走査フォーマットフレーム間の運動ベクトルの中間点
に補間をすることによって、それぞれのプログレッシブ
走査フォーマットフレーム(PSFM1、PSFM2)
の対から運動が補正された時間補間を行うことによって
形成される。図9を用いて説明したフィールド組合せ法
とは異なり、動きの補正された時間補間を用いたフィル
ム変換処理によれば、2重画像現象は起こらない。
【0033】セット又はロケの撮影現場にて上述の動き
が補正された時間補間変換処理をシミュレートするため
に、図12を参照して説明する本発明の第4実施例を採
用してもよい。各交番入力フィールドIFD1、IFD
3・・・に対して各々のプログレッシブ走査フォーマッ
トフレームPSFM1,PSFM2・・・をフィールド
内補間、場合によってはこのフィールドとこれに時間的
に隣接するフィールドとのフィールド間補間を用いるこ
とによって作成する。2:1のインターレース出力フィ
ールドOFD1,OFD2・・・は、モニタM上に毎秒
60フィールドのレートにて表示され、出力フィールド
の各対は対応するプログレッシブ走査フォーマットフレ
ームから取っている。このシミュレーション方法では、
時間的揺れは発生せず、2重画像現象も発生しない。と
ころが、出力フレームの垂直方向の解像度は動きのある
領域では低下し、さらに動きのない領域でもフィールド
間補間が適切に行われないときは同様のことが起きる。
【0034】図13は、上述の様々な本発明方法を実施
するための装置の具体例を示すものである。この装置に
はビデオカメラVが設けられていて、ビデオ信号を変換
器Cに直接供給したりデジタルビデオテープレコーダR
を介して間接的に供給したりする。変換器Cは、出力信
号をモニタMに供給し、ここでは図4、6、7、8を参
照して説明した例の場合では、毎秒48フィールド2:
1のインターレースのフォーマットにて動作し、図10
及び図12を参照して説明した例のときは毎秒60フィ
ールド2:1のインターレースのフォーマットにて動作
する。変換器Cは複数のフレームメモリSと、カメラV
(又はレコーダR)とフレームメモリSとの間又はフレ
ームメモリSとモニタMとの間で信号の交信をさせるプ
ロセッサPとを含み、このプロセッサは上述のプログレ
ッシブ走査変換と線形補間の各処理を行う。
【0035】添付の図面を参照しながら本発明の好適実
施例を説明してきたが、本発明は、これらの実施例に厳
密に限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱し
ない範囲内にて当業者が様々な変更をしうるものであ
る。
【0036】
【発明の効果】このように、本発明によって、ビデオか
らフィルムへの変換処理で混入すると予想される画像中
の動きの雑音を、セット又はロケの撮影現場においてシ
ミュレートする方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】毎秒60フィールド2:1のインターレース・
ビデオを毎秒24フレームのフィルムに変換するための
公知のフィールド間引き法を示す図である。
【図2】図1の方法に対するシミュレーションの問題点
(I)を示す図である。
【図3】図1の方法に対するシミュレーションの問題点
(II)を示す図である。
【図4】毎秒60フィールド2:1のインターレース・
ビデオを毎秒24フレームのフィルムに変換する処理を
シミュレートするための本発明の第1の方法を示す図で
ある。
【図5】動きの補正された時間補間を用いた毎秒60フ
ィールド2:1のインターレース・ビデオを毎秒24フ
レームのフィルムに変換するための既知の技法(I)を
示す図である。
【図6】図5の過程をシミュレートするための本発明の
第2の方法を示す図である。
【図7】図6に示す本発明方法の第1の変形例を示す図
である。
【図8】図6に示す本発明方法の第2の変形例を示す図
である。
【図9】フィールドを結合させることにより毎秒60フ
ィールド2:1のインターレース・ビデオを毎秒30フ
レームのフィルムに変換するための既知の技法(II)を
示す図である。
【図10】図9の過程をシミュレートするための本発明
の第3の方法を示す図である。
【図11】動きの補正された時間補間を用いた毎秒60
フィールド2:1のインターレース・ビデオを毎秒30
フレームのフィルムに変換するための既知の技法(III
)を示す図である。
【図12】図11の過程をシミュレートするための本発
明の第4の方法を示す図である。
【図13】本発明の方法を実施するための装置のブロッ
ク図である。
【符号の説明】
IFD 入力フィールド PFM、PSFM プログレッシブ走査フォーマットフ
レーム LIFM 線形補間されたフレーム OFD 出力フィールド V 入力ビデオ信号源 C 変換器 M ビデオモニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ウィリアム リチャーズ イギリス国 SO20 6AP,ハンプシャ ー,ストックブリッジ,チルボルトン,ダ ーンフォード クロース 17 (72)発明者 モーガン ウィリアム エイモス デービ ッド イギリス国 GU9 8NW,サリー,フ ァーンハム,リッジウエイ ロード 34 (72)発明者 マーチン レックス ドリコット イギリス国 RG24 0ED,ハンプシャ ー,ベージングストーク,ベージング,リ ングフィールド クロース 6

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インターレースされたフィールドから成
    る入力ビデオ信号をインターレースの表示器に表示し、
    ビデオ−フィルム変換処理をシミュレートするための方
    法であって、 上記入力ビデオ信号のフィールドの少なくとも幾つかか
    ら第1のプログレッシブ走査フォーマットフレームの列
    を作成すること、及び上記プログレッシブ走査フォーマ
    ットフレームのインターレースされたフィールドを順次
    表示することの各ステップを含むビデオ−フィルム変換
    シミュレーション方法。
  2. 【請求項2】 リアルタイムレートにて実行される請求
    項1の方法。
  3. 【請求項3】 上記プログレッシブ走査フォーマットフ
    レーム及び上記表示フィールドは等しいフレームレート
    となっている請求項1の方法。
  4. 【請求項4】 上記第1のプログレッシブ走査フォーマ
    ットフレームの各々は、垂直方向の補間及び上記入力フ
    ィールドのそれぞれの対の間での時間軸に沿った補間に
    より作成される請求項1の方法。
  5. 【請求項5】 上記垂直方向及び時間軸方向の補間は2
    次元フィルタによって行われる請求項4の方法。
  6. 【請求項6】 上記垂直方向及び時間軸方向の補間は、 プログレッシブ走査フォーマトフレームの予備的な列を
    作成し、該予備的な列の各々のフレームは、入力フィー
    ルドの各1個のフィールド内補間によって作成され、上
    記第1のプログレッシブ走査フォーマットフレームの列
    は第1のフレームレートを有し、上記プログレッシブ走
    査フォーマットフレームの予備的な列は、上記第1のプ
    ログレッシブ走査フォーマットフレームの2倍のフレー
    ムレートを有するものであり、 上記第1の列の各フレームを上記予備的な列のフレーム
    の各対の間でのフレーム間補間によって作成することを
    特徴とする請求項4の方法。
  7. 【請求項7】 上記入力信号は毎秒60フィールド2:
    1のインターレース・フォーマットであり、 上記表示は毎秒48フィールドで2:1のインターレー
    スで行われ、 上記入力信号の10フィールドごとに2フィールドが間
    引きされる請求項4の方法。
  8. 【請求項8】 上記入力信号及び上記表示器は、毎秒6
    0フィールドで2:1のインターレースである請求項4
    の方法。
  9. 【請求項9】 上記プログレッシブ走査フォーマットフ
    レームは、入力フィールドの各1個のフィールド内補間
    及び(又は)このフィールドと時間的に隣接するフィー
    ルドとのフィールド間補間によって作成される請求項1
    の方法。
  10. 【請求項10】 上記入力信号は毎秒60フィールドで
    2:1のインターレースであり、 上記表示は毎秒48フィールドで2:1のインターレー
    スで行われ、 上記入力信号の10フィールドごとにその中の4個のフ
    ィールドが上記の1フィールドを形成する請求項9の方
    法。
  11. 【請求項11】 上記入力信号及び上記表示は毎秒60
    フィールドで2:1のインターレースであり、 1つおきの入力フィールドが上記の1フィールドを形成
    する請求項9の方法。
  12. 【請求項12】 上記プログレッシブ走査フォーマット
    フレームの列のうちの幾つかのフレームは、入力フィー
    ルドの垂直補間及び入力フィールドの各対の間の時間的
    補間によって作成され、 上記列の他のフレームは、それぞれ上記入力フィールド
    の各1個のフィールド内補間及び(又は)該フィールド
    と時間的に隣接するフィールドのフィールド間補間によ
    って作成される請求項1の方法。
  13. 【請求項13】 上記垂直及び時間的補間は2次元フィ
    ルタによって行われる請求項12の方法。
  14. 【請求項14】 上記垂直及び時間的補間は、上記フィ
    ールド対の各フィールドからそれぞれの予備的なプログ
    レッシブ走査フォーマットフレームを形成するととも
    に、上記予備的フレーム対のフレーム間補間によって上
    記幾つかのフレームを形成することによって行う請求項
    12の方法。
  15. 【請求項15】 上記幾つかのフレームは上記列の1つ
    おきのフレームである請求項12の方法。
  16. 【請求項16】 上記幾つかのフレームは各入力フィー
    ルド間の中間点に時間的に補間されたものである請求項
    12の方法。
  17. 【請求項17】 上記入力信号は毎秒60フィールドで
    2:1のインターレースであり、 上記表示は毎秒48フィールドで2:1のインターレー
    スで行われ、 上記プログレッシブ走査フォーマットフレームの4個の
    うち第1と第3のフレームは、上記入力フィールドの垂
    直補間及び上記入力フィールドの10個のうちの第1と
    第2及び第6と第7のフィールド間の時間的補間により
    作成し、 上記4個のフレームのうち2番目のものは、上記10個
    のフィールドのうち4番目のフィールド内補間及び(又
    は)上記10個のフィールドのうちの3番目と5番目の
    間のフィールド間補間により作成し、 上記4個のフレームのうち4番目のものは、上記10個
    のフィールドのうち9番目のフィールド内補間及び(又
    は)上記10個のフィールドのうちの8番目と10番目
    のフィールド間補間により作成する請求項12の方法。
  18. 【請求項18】 上記列のフレームの各々は、上記入力
    信号の時間的に隣接するフィールドの各対の間で時間に
    補間することによって作成される請求の範囲1の方法。
  19. 【請求項19】 上記列の1つおきのフレームが1つの
    時間的補間比によって作成され、上記列の他のフレーム
    が他の補間比によって作成される請求項18の方法。
  20. 【請求項20】 上記1つの補間比は1/4:3/4で
    あり、上記他の補間比は3/4:1/4である請求項1
    9の方法。
  21. 【請求項21】 上記入力信号は毎秒60フィールドで
    2:1のインターレースであり、 上記表示は毎秒48フィールドで2:1のインターレー
    スで行われ、 上記プログレッシブ走査フォーマットの列のうち4個の
    フレームは、上記入力フィールドの10個の列のうちの
    4個の対の間における時間的補間によって作成される請
    求項18の方法。
  22. 【請求項22】 インターレース・フィールドを形成す
    るビデオ信号を供給する入力ビデオ信号源と、上記入力
    ビデオ信号源からの入力ビデオ信号を出力信号へと変換
    する変換器と、上記出力ビデオ信号によって表される画
    像を表示するためのビデオモニタとを具え、上記変換器
    は上記入力ビデオ信号のフィールドの少なくとも幾つか
    からプログレッシブ走査フォーマットフレームの列を作
    成する手段を有し、上記ビデオモニタは上記プログレッ
    シブ走査フォーマットフレームのインターレース・フィ
    ールドを順次表示するようにされている装置。
JP4324338A 1991-12-03 1992-12-03 ビデオ−フィルム変換シミュレーション方法及び装置 Pending JPH0622210A (ja)

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