JPH07264548A - 順次走査検出とフィールド除去の方法 - Google Patents

順次走査検出とフィールド除去の方法

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JPH07264548A
JPH07264548A JP7054355A JP5435595A JPH07264548A JP H07264548 A JPH07264548 A JP H07264548A JP 7054355 A JP7054355 A JP 7054355A JP 5435595 A JP5435595 A JP 5435595A JP H07264548 A JPH07264548 A JP H07264548A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビデオ信号圧縮向上のため、０、１、２、お
よび３と名付けた４つの連続フィールドのパラメータを
評価して類似のビデオフィールドのどれを削除するかを
判定する方法を実現する。 【構成】 連続するフレーム内の対応するピクセルの累
算差ｄ（０，２）とｄ（１，３）を生成する。フィール
ド１と２が飛越し特性を有しているか否かの判定を行う
（１０３）。否定判定ならば、ｄ（０，２）とｄ（１，
３）との比較を行い、ｄ（０，２）がｄ（１，３）より
も所定量だけ小さければ、フィールド２を信号ストリー
ムから削除する（１１３）。受信機が残りの４フィール
ドのうちの２つを、３フィールド・インターバル期間に
表示するように条件づけるコードを生成し、そのあと、
０、１、２および３フィールド・セットの後半の２フィ
ールドと次に現れる２フィールドを同じように分析する
（１０７〜１１１）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ信号が飛越し走
査モード(interlaced scan mode)即ちビデオ・モードで
発生した信号の特性をもっているか、あるいは順次走査
(non-interaced scan;非飛越し走査) またはフィルム・
モード(film mode) で発生した信号の特性をもっている
かを判断する方法に関する。
【０００２】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる米国特許出願第０８／２１２，７４６号（１
９９４年３月１４日出願）の明細書の記載に基づくもの
であって、当該米国特許出願の番号を参照することによ
って当該米国特許出願の明細書の記載内容が本明細書の
一部分を構成するものとする。
【０００３】
【背景技術】ある種のハイエンド・テレビジョン受像機
は、飛越し走査像を順次走査像に変換することによって
再生映像の見掛けの解像度(apparent resolution) を向
上する装置を備えている。
【０００４】この種の装置によると、イメージ・モーシ
ョン（像移動）のエリアに像のアーティファクト(image
artifact)が取り込まれるのが典型的である。これらの
アーティファクトは、ソース・マテリアル（画像源資
材）が始原的に飛越し走査ビデオとして生成されたもの
なのか、順次走査ビデオまたはフィルムとして生成され
たものなのかが分かっていると、大幅に減少させること
ができる。さらに、特にNTSCビデオ信号で利用されてい
るビデオ信号圧縮システム(video signal compression
system) では、ソース・ビデオがフィルムとして発生し
たものであると判別されて、３：２プルダウン(pull do
wn；掻き落し) と呼ばれる手法によってビデオに変換で
きれば、２０パーセントの圧縮増加が実現できる。３：
２プルダウンで生成されたビデオ信号は５フィールド・
シーケンスごとに１つの重複フィールド(duplicated fi
eld)を含んでいるので、この重複フィールドを削除する
と、この圧縮増加が実現される。
【０００５】
【発明の概要】本発明による方法は、圧縮するのに先立
って、連続するビデオ・フィールドの中のどのフィール
ドを削除できるかを判断して、先行フィールドとほぼ同
一のフィールドを除去するものである。本発明を適用し
た装置は、０、１、２、および３と名付けた４つの連続
フィールドのパラメータの数値を求める。連続フレーム
内の対応するピクセル（画素）の累算差ｄ（０，２）と
ｄ（１，３）を生成する。さらに、フィールド１と２が
飛越し特性(interlace characteristics) を示している
か否かを判断する。飛越し特性を示していなければ、ｄ
（０，２）とｄ（１，３）の比較を行う。ｄ（０，２）
がｄ（１，３）よりもあらかじめ決めた所定量だけ小さ
ければ、フィールド２を信号ストリームから削除し、レ
シプロカル受像機(reciprocal receiver) が残余の４フ
ィールドの内の２つを、３フィールド・インターバル
（区間）の期間に表示するように条件づけるコードを生
成する。そのあと０、１、２および３フィールドのセッ
トのうち後半の２つのフィールドと次に現れる２フィー
ルドは同様に分析する。
【０００６】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明について詳
しく説明する。
【０００７】図１に示すように、飛越し走査特性をもつ
か否かを調べるために分析されるビデオ信号は、ビデオ
・レコーダなどのソース１０から得られる。ビデオ信号
はフィールド・メモリ１２の入力端子、１水平ライン・
メモリ１６の入力端子、および減算器１７，１８および
１９のそれぞれの第１入力端子に入力される。ビデオ信
号はメモリ１２内で１フィールド・インターバルだけ遅
延され、この遅延されたビデオ信号は第２の類似のフィ
ールド・メモリ１４と減算器１８の第２入力端子とに入
力される。ビデオ信号はメモリ１６内で１水平ライン・
インターバル(horizontal line interval)だけ遅延さ
れ、その遅延出力は減算器１９の第２入力端子に入力さ
れる。メモリ１４に入力されたビデオ信号は２番目のフ
ィールド・インターバルの間遅延されてから、減算器１
７の第２入力端子、バッファ記憶フレーム・メモリ２５
の入力端子、および判定・フィールド組合せ回路(Decis
ionand Field Combine circuitry)２６に入力される。
【０００８】減算器１７，１８および１９の各々から
は、それぞれの第１，第２入力端子に入力された信号の
差の大きさがそれぞれの出力端子から得られる。減算器
１７からは、連続するフレーム内の対応するピクセルの
振幅差の大きさが得られる。これらの大きさの値はそれ
ぞれのフレーム・インターバルにわたって累算される
（２０）。その大きさの値は、それぞれのフレーム・イ
ンターバルの有効画像部分(active picture portions)
だけにわたって累算すると、都合が良いことが確かめら
れている。累算期間は回路２６によって制御され、それ
ぞれのフレームｄ（ｊ，ｊ＋２）の大きさの累算値は、
回路２６によって取り込まれ、格納される。
【０００９】減算器１８からは、連続するフィールド内
の対応するピクセルの振幅差の大きさが得られる。すな
わち、減算器１８からは、２つの連続フィールドｊとｊ
＋１からなるフレーム内の隣接ラインにおけるピクセル
の差の大きさが得られる。専用ライン対(exclusive pai
rs of lines)からの差の大きさは、有効画像（アクティ
ブ・ピクチャ）・インターバル期間に累算器２２で累算
される。好ましくは、これらの大きさは、各ストリップ
(strip)が約１６ライン・インターバルを含んでいるフ
レームのストリップＦＲ（ｋ）にわたって累算される。
累算インターバル(accumulation interval) は回路２６
によって制御され、回路２６はそれぞれのストリップの
累算値を取り込んで、格納する。
【００１０】Ｙ（ｍ，ｎ）を現フレームにおける座標
（ｘ＝ｍ，ｙ＝ｎ）の輝度値 (luminance value)、ｋを
ストリップ番号（ＮＴＳＣではｋ＝０，…１４、ＰＡＬ
ではｋ＝０，…１７）であるとする。輝度面(luminance
plane) における各ストリップごとに、向い合うフィー
ルド(opposite fields) 即ちフレーム内の隣接ラインに
属するピクセルの差ＦＲ（ｋ）は、次式に等しくなる。
【００１１】
【数１】
【００１２】減算器１９からは、専用フィールド(exclu
sive fields)における隣接ライン内の垂直方向に並んだ
ピクセル(vertically aligned pixels) の差の大きさが
得られる。これらの差は、専用ライン対に関して、それ
ぞれのフィールドのストリップＦＤ（ｋ）の有効画像・
インターバルにわたって累算される。累算インターバル
は回路２６によって制御され、回路２６はそれぞれのス
トリップの累算値を取り込んで、格納する。輝度面にお
ける各ストリップごとに、専用フィールド、即ちあるフ
ィールド内の隣接ラインに属するピクセルの差ＦＤ
（ｋ）は次式に等しくなる。
【００１３】
【数２】
【００１４】フィールドとフレームのどちらのストリッ
プの場合も、ライン番号付けは、フレーム・インターバ
ルにわたる序数ライン番号付け(ordinal line numberin
g)を想定している。つまり、偶数フィールド内のライン
は０，２，４，…等の番号が付けられ、奇数フィールド
内のラインは１，３，５，７，…等の番号が付けられて
いる。
【００１５】減算器１８から得られた差分は別の累算器
23にも入力され、そこで、それぞれのフィールドのアク
ティブ部分全体にわたるピクセル差が累算される。フレ
ームｄ（ｊ，ｊ＋１）にわたる累算値は回路２６によっ
て取り込まれ、格納され、この累算値は、それぞれのフ
ィールドのどれをフィールド・シーケンスから削除すべ
きかを判断する際に使用される。
【００１６】図１の判定・フィールド組合せ回路２６は
２つの機能をもっている。第１の機能は連続するフィー
ルドが飛越し走査フィールドを含んでいるか否かを判断
することであり、第２の機能は、その判断に基づいて、
フィールドを組合せてフレームに組み立てて、ビデオ信
号をフレーム単位で圧縮するビデオ信号圧縮装置に入力
することである。
【００１７】まず、一番目の機能のオペレーションを図
２のフローチャートを参照して説明する。２つの連続す
るフィールドｊとｊ＋１がこの分析のために使用され
る。システムはステップ５０で初期化されるが、これは
回路に電源が入ったとき行われる。初期化が行われる
と、それぞれのインデックス値(index value) がゼロに
セットされる。初期化のあと、システムは次のフィール
ドが現れるまで待機する｛ステップ５１｝。新しいフィ
ールドが現れると、２つのインデックスｋとｒがゼロに
セットされる｛ステップ５２｝。ｋインデックスはスト
リップのインデックス番号であり、ｒインデックスは測
定事象(measurement event) のカウントであり、これに
ついては後述する。これらのインデックスがリセットさ
れると、ストリップｋの格納されている累算値ＦＲ
（ｋ）がメモリからアクセスされる｛ステップ５３｝。
前述したように、値ＦＲ（ｋ）はフィールドｊとｊ＋１
からなるフレーム内のラインとライン間(line-to-line)
ピクセル差を表している。格納されている累積値ＦＤj
（ｋ）とＦＤj+1 （ｋ）もメモリからアクセスされる
｛ステップ５３｝。これらの値は、それぞれのフィール
ドｊとｊ＋１内のラインとライン間のピクセル差を表し
ている。
【００１８】値ＦＤj （ｋ）とＦＤj+1 （ｋ）はステッ
プ｛５４｝で加算され、値ＦＤ（Ｋ）が得られる。比率
Ｒ＝ＦＲ（ｋ）／ＦＤ（ｋ）が計算される｛ステップ５
５｝。この比率Ｒは、あらかじめ決めたしきい値Ｗ（例
えば、１）と比較される｛ステップ５６｝。この比率が
そのしきい値よりも小であれば、ステップ｛５９｝への
ジャンプが行われる。この比率がしきい値よりも大であ
れば、インデックスｒが１単位だけインクリメントされ
る｛ステップ５７｝。
【００１９】インデックス rが調べられ｛ステップ５
８｝、第２のあらかじめ決めたしきい値Ｍよりも大であ
るか、小であるかが判断される。インデックスｒがＭよ
りも大であれば、フィールドｊとｊ＋１からなるフレー
ムは、飛越し特性をもつものと想定される｛ステップ６
１｝。つまり、例えば、連続するフィールド間では見掛
けのモーションが行われているが、発生源がフィルム・
ビデオまたは順次走査ビデオ(progressive scanned vid
eo) のフィールド・インターバル間ではモーションが行
われることはないからである。本願の発明者が確かめた
ことによれば、３つのストリップがＷよりも大きい比率
Ｒを示していれば（つまり、Ｍ＝３）、この情報だけで
十分に、フレームが飛越しフィールドからなるものと考
えることができる。フレームが飛越しであると分類した
あと、システムはステップ｛５１｝に戻って、次のフィ
ールドが現れるのを待つ。
【００２０】ステップ｛５８｝で、インデックス rがＭ
よりも大でなければ、ストリップ・インデックスｋは１
単位だけインクリメントされる｛ステップ５９｝。すべ
てのストリップの処理を終えたか否かを確かめるテスト
が行われる｛ステップ６０｝。すべてのストリップの処
理を終えていれば、システムはステップ｛５１｝へジャ
ンプして、次のフィールドが現れるのを待ち、そうでな
ければ、システムはステップ｛５３｝へジャンプし、次
のストリップを処理する。
【００２１】ビデオ信号圧縮システムでは、反復情報フ
ィールドを削除し、その削除されたフィールドを圧縮形
態で伝送する代わりに、そのフィールドが削除されたこ
とと、さらに、ある送信された圧縮フィールドが、削除
された情報に代わるものとして反復可能であることを示
すコードを送ることが望ましい。図３は、判定・フィー
ルド組合せ回路２６によって実行されるこの機能を示す
フローチャートである。この機能を実行するとき、シス
テムは、入力フィールド・シーケンスからの２フレーム
（４フィールド０、１、２、３）が飛越しであるか、順
次であるかの判断を用いてすべての判定を行う。上記番
号０、１、２、３は、現れる４フィールドの各連続した
セットを示し、フィールド０は偶数フィールドである場
合と、奇数フィールドである場合とがある。
【００２２】図３に示すように、この機能は初期化され
て｛ステップ１０１｝、十分なフィールド情報があるか
否かが判断され、そのあと、飛越しまたは順次として分
類されたフィールド（１，２）と（０，１）がアクセス
される。フィールド１と２が飛越しであるか否かを判定
するテストが行われる｛ステップ１０３｝。飛越しであ
れば、システムはステップ｛１０９｝へジャンプし、そ
こで、フィールド（０，１）が飛越しであるか否かを判
定するテストが行われる。飛越し特性をもっていなけれ
ば、フィールド０と１は１つのフレームとしてまとめら
れ、順次であると示される｛ステップ１１１｝。逆に、
飛越し特性をもっていれば、フィールド０と１は１つの
フレームとしてまとめられ、飛越しであると示されて、
これらをフィールド順０、１で表示すべきであるとのコ
ードが生成される｛ステップ１１７｝。
【００２３】逆に、ステップ｛１０３｝で、フィールド
（１，２）が順次と示されていれば、フィールド２がフ
ィールド０とほぼ類似しており、かつフィールド１がフ
ィールド３と非類似であるか否かを判定するテストが行
われる。これは、フィールド０と２の間の累算ピクセル
差ｄ（０，２）を、フィールド１と３の間のピクセル差
ｄ（１，３）と比較することによって行われる。（これ
らの差ｄ（０，２）とｄ（１，３）は、減算器１７と累
算器２０から得られたものである。）。差ｄ（０，２）
が差ｄ（１，３）よりも著しく小さければ、ソースビデ
オ信号は順次であると想定される｛ステップ１１３｝。
例えば、そのビデオ信号は３：２プルダウンとして知ら
れているプロセスによって生成された可能性があるとの
想定が行われる。三番目のフィールド（フィールド２）
はビデオ信号から削除され、フィールド０と１を１つの
フレームとしてまとめる。フィールド２が削除されたこ
とと、さらに、フィールド０と１をフィールド・シーケ
ンス０、１、０で３フィールド・インターバル期間に表
示すべきこと（回復され、圧縮解除で元の状態に戻され
たとき）を示すコードが生成される。システムはステッ
プ｛１０３｝に戻り、次のフィールドが現れるのを待
つ。
【００２４】ステップ｛１０５｝で、差ｄ（０，２）が
差ｄ（１，３）よりも著しく小さくなければ、別のテス
ト｛ステップ１０７｝が行われる。このテストを含めた
のは、例えば、編集時に見られるように、基本的に順序
が乱れている孤立フィールド(isolated field)が含まれ
ているような特殊なケースを検出するためである。フィ
ールド１と２間の累算ピクセル差ｄ（１，２）は、フィ
ールド２と３の間のピクセル差ｄ（２，３）と比較され
る。（これらの差は累算器２３から得られたものであ
る。）差ｄ（１，２）が差ｄ（２，３）よりも著しく小
さければ、孤立フィールド（フィールド０）が存在する
との想定が行われ｛ステップ１１５｝、このフィールド
はフィールド・シーケンスから削除される。フィールド
１と２はフレームとのである。）。差ｄ（１，２）が差
ｄ（２，３）よりも著しく小さければ、孤立フィールド
（フィールド０）が存在するとの想定が行われ｛ステッ
プ１１５｝、このフィールド（フィールド０）はフィー
ルド・シーケンスから削除される。フィールド１と２は
１つのフレームとしてまとめられ、回復と圧縮解除時
に、フィールド１と２を３フィールドインターバル期間
に、フィールド・シーケンス２、１、２で表示すべきこ
とを示すコードが生成される。そのあと、システムはス
テップ｛１０３｝に戻り、次のフィールドが現れるのを
待つ。
【００２５】差ｄ（１，２）が差ｄ（２，３）よりも著
しく小さくなければ、フィールド０、１が飛越しである
か否かテストされる｛ステップ１０９｝。フィールド０
と１が飛越しであれば、１つのフレームとしてまとめら
れ、これらのフィールドをシーケンス０、１で表示すべ
きことを示すコードが生成される。逆に飛越しでなけれ
ば、フィールドは０、１としてまとめられ、飛越しでは
ないが、シーケンス０、１で表示すべきことを示すコー
ドが生成される｛ステップ１１１｝。そのあと、システ
ムはステップ｛１０３｝に戻る。
【００２６】ステップ｛１０５｝では、均差が約１．５
またはそれより大であるときに条件が満足されるという
ことが分かっている。ステップ｛１０７｝では、均差が
で３．０またはそれより大であるときに、条件が満足さ
れるということが分かっている。
【００２７】再び図１を参照すると、フィールド０、
１、２、および３のうちの少なくとも前者の２つのフィ
ールド０，１は、それぞれのグループ化判断が終わった
ときに、フレーム・メモリ２５から取り出されて、判定
・フィールド組合せ回路２６で利用できる。フィールド
２はフィールド・メモリ１４から取り出されて、フィー
ルド３はフィールド・メモリ１２から取り出されて、利
用できる。グループ化判断に応じて、該当のフィールド
が１つのフレームとして組み合され、ＭＰＥＧ圧縮器／
エンコーダ(compressor/encoder)２７へ渡される。さら
に、削除されたフィールドとフィールド表示シーケンス
を示すそれぞれのコードがＭＰＥＧ圧縮器／エンコーダ
２７に渡され、コード化映像信号に組み込まれてから格
納または送信される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による飛越し特性をもつか、順
次特性をもつかを判定する装置を示すブロック図であ
る。
【図２】図１の装置の最初の局面でのオペレーションを
示すフローチャートである。
【図３】図１の装置の第２の局面でのオペレーションを
示すフローチャートである。
【符号の説明】
０，１，２，３ フィールド ｄ（１，２） フィールド１と２の間のピクセルの累算
差 ｄ（２，３） フィールド２と３の間のピクセルの累算
差 １０ ビデオソース １２，１４ フィールド・メモリ １６ １水平ラインメモリ １７，１８，１９ 減算器 ２０ フレーム累算器 ２２，２４ ストリップ累算器 ２３ フィールド累算器 ２６ 判定・フィールド組合せ回路 ２７ ＭＰＥＧ圧縮記器／エンコーダ
フロントページの続き (72)発明者 マイケル スミス アメリカ合衆国 90034 カリフォルニア 州 ロサンゼルス モーター アヴェニュ 3765 ナンバー362

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 それぞれのフィールド対が飛越し特性を
    示していないときに、信号処理を向上するためにビデオ
    信号のフィールド・シーケンス内の削除できるフィール
    ドを判断する方法であって、 ４つの連続フィールド０、１、２、３のシーケンスにつ
    いて、 連続フレーム内の対応するピクセルの累算差ｄ（０，
    ２）とｄ（１，３）を生成し、 フィールド１と２が飛越し特性を示しているか否かを判
    定し、 フィールド１と２が飛越し特性を示していなければ、累
    算差ｄ（０，２）とｄ（１，３）とを比較し、 ｄ（０，２）がｄ（１，３）よりもあらかじめ決めた量
    だけ小さければ、三番目に現れたフィールド２を削除す
    ることからなることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、 累算差ｄ（０，２）がｄ（１，３）よりも前記あらかじ
    め決めた量だけ小さければ、４フィールド・シーケンス
    のフィールド０と１を１つのビデオ・フレームとしてま
    とめて、受信機がこのフィールド０と１を、３フィール
    ド・インターバル期間にフィールド・シーケンス０、
    １、０で表示するように条件づけるコードを生成するこ
    とをさらに含むことを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、 フィールド１と２の連続する飛越しライン内の垂直方向
    に並んだピクセル間の累算差ｄ（１，２）を生成し、か
    つフィールド２と３の連続する飛越しライン内の垂直方
    向に並んだピクセル間の累算差ｄ（２，３）を生成し、 累算差ｄ（０，２）がｄ（１，３）よりも前記あらかじ
    め決めた量だけ小さくないことを条件として、累算差ｄ
    （１，２）とｄ（２，３）とを比較し、 累算差ｄ（１，２）が累算差ｄ（２，３）よりもさらに
    別のあらかじめ決めた量だけ小さければ、前記フィール
    ド０、１、２、３のシーケンスからフィールド０を除去
    することをさらに含むことを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の方法において、 累算差ｄ（１，２）が累算差ｄ（２，３）よりも前記別
    のあらかじめ決めた量だけ小さいことを条件として、４
    フィールド・シーケンスのフィールド１と２を１つのビ
    デオ・フレームとしてまとめて、受信機がこのフィール
    ド１と２を、３フィールド・インターバル期間にフィー
    ルド・シーケンス２、１、２で表示するように条件づけ
    るコードを生成することをさらに含むことを特徴とする
    方法。
  5. 【請求項５】 請求項２に記載の方法において、 累算差ｄ（０，２）が累算差ｄ（１，３）よりも前記あ
    らかじめ決めた量だけ小さくないこと、および累算差ｄ
    （１，２）が累算差ｄ（２，３）よりも前記別のあらか
    じめ決めた量だけ小さくないことを条件として、フィー
    ルド０と１を１つのフレームとしてまとめて、受信機が
    このフィールド０、１を、０、１の２フィールド・シー
    ケンスで表示するように条件づけるコードを生成するこ
    とをさらに含むことを特徴とする方法。
JP05435595A 1994-03-14 1995-03-14 順次走査検出とフィールド除去の方法 Expired - Fee Related JP3877790B2 (ja)

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US212746 1994-03-14

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