JP2003324694A - フレームレート変換装置 - Google Patents
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B2220/00—Record carriers by type
- G11B2220/90—Tape-like record carriers
Abstract
変換が必須である。可変速フレームレートを扱う場合に
は,変換前後で時間が変わるために,タイムコードの変
換はさらに複雑になる。このようなタイムコード変換に
対する確立された手法は存在しておらず,その場の運用
でつけているのが現状である。タイムコード変換を自動
で行い,このわずらわしい作業から人手を解放すること
が本発明の課題である。 【解決手段】 可変速フレームレートの変換におけるタ
イムコードの付加方式を以下の方法で実現する。開始
点を同じにする方法連続タイムコードをつける方法
シンクポイントを設ける方法00丸めを行う方法ユ
ーザーズビットにタイムコードを記憶する方法フレー
ムレートの変更箇所を記憶する方法を用いる。
Description
ート映像を所定のフレームレートへ変換する、フレーム
レート変換装置に関し、特にタイムコードの計算方法に
関する。
ウン処理やNTSCからPALへの変換処理などフレームレー
トを変換する方法やその処理を効率的に行う方法は数々
提案されている。これらの技術は変換前と変換後の映像
の長さが変わらないという特徴がある。
する方式、つまり変換後の映像が変換前の映像のスロー
や早まわしになるフレームレート変換の方式も存在す
る。たとえば、60フレーム/秒のフレームレートで撮
影した映像を24フレーム/秒に変換することにより、
なめらかな1/2。5スローを実現するシステムが提案
されている。
ートを変更することができる可変速フレームレート撮影
カメラが提案されている。このカメラで撮影した映像は
たとえば、あるシーンは60フレーム/秒で別のシーン
は12フレーム/秒で記録されている。
システムも提案されており、上記の映像を24フレーム
/秒に変換すると、60フレーム/秒のシーンは1/
2。5スロー、12フレーム/秒のシーンは2倍速の映
像に変換される。
ムレート変換システムでは、変換後の映像に対するタイ
ムコードのつけ方が問題である。フレームレートを変換
することは1秒間に表示するフレーム数が変わることで
あるので、タイムコードを変換することは必須である。
変換前後で映像の長さが変化するようなフレームレート
変換では、下2桁だけではなく、すべての桁のタイムコ
ードが変化する可能性がある。例えば、60フレーム/
秒の映像の01:15:24:30のタイムコードのつ
いたフレームを24フレーム/秒に変換する場合、変換
前後で映像の長さが変わらないなら01:15:24:
12がつくが、変換前後で映像の長さが変わる場合は0
1:15:24:XXのようなタイムコードがつくとは
限らない。フレームレート変換前後で映像の長さが変わ
る場合のタイムコードの計算方法は確立されておらず、
従来は運用に任されていた。可変速フレームレートで撮
影された映像をフレームレート変換し、その出力映像を
映像素材として編集に用いる場合は、すべての映像を変
換するより必要な区間のみを変換するほうが、編集作業
のときに明らかなNG映像を調べる必要もなく、効率的
に編集作業を進めることができる。しかし、入力映像と
対応を取りながら、重複しないようなタイムコードを付
けるのは手間のかかる作業である。この場合は、手作業
でタイムコードをつけるより、フレームレート変換処理
時に自動で新たなタイムコードを付け直すことが望まし
い。
ドを0から始めることに決定すると、30フレーム/秒
の00:01:00:00−00:03:59:29の
入力映像と、01:01:00:00−01:03:5
9:29の入力映像を、24フレーム/秒に変換した場
合、ともに変換後の映像の長さは00:05:00:0
0なので、00:00:00:00−00:04:5
9:23の同じタイムコードの出力映像ができてしま
い、変換後のタイムコードが重複してしまう。また、出
力映像から入力映像のタイムコードが類推できず、入力
映像との対応も取れない。本発明は、可変速フレームレ
ート変換システムにおいて、入力映像と対応をとり、か
つ重複がないようなタイムコードを出力映像に付ける方
式を確立することを目的とする。
に、ここではタイムコードの付け直し方法を列挙し、そ
の特徴を述べる。
1に示すような構成を基本とする。
ムコードを抜き出すタイムコード検出部103と、検出
したタイムコードを入力映像のフレームレート、出力映
像のフレームレートなどをもとに計算し出力映像にのせ
るタイムコードを求めるタイムコード計算部104と、
入力映像のフレームレート変換を行うフレームレート変
換部101と、出力映像のタイムコードを付け替えるタ
イムコード合成部102とを備えたフレームレート変換
システムである。タイムコード計算部104では映像の
開始点を決定し、出力映像と連動するように順次タイム
コードをインクリメントする処理を行う。
部入力もできる機構を備える。タイムコード入力部20
5にユーザが入力したタイムコードを出力映像の開始点
のタイムコードに採用し、ユーザによる微調整を行う。
て、入力映像の開始タイムコードを出力映像の開始タイ
ムコードに採用する方式を備えたフレームレート変換シ
ステムである。
て、タイムコード計算部104に内部カウンタを持ち、
変換した順にタイムコードが連続となるようにつけなお
す方式を備えたフレームレート変換システムである。
ポイントを設ける。このシンクポイントは常にその地点
での入力映像と出力映像のタイムコードが一致している
という性質を持つ。タイムコード計算部104の処理と
して、入力タイムコードとシンクポイントのフレーム数
を計算し、出力映像のフレームレートと前記フレーム数
からシンクポイントからタイムコード換算した場合のタ
イムコードを求め、シンクポイントのタイムコードをた
すことで出力タイムコードを求める方式を備えたフレー
ムレート変換システムである。つまり、TIを入力タイ
ムコード、TOを出力タイムコード、TSをシンクポイ
ント、FRIを入力フレームレート、FROを出力フレ
ームレートとしたときに以下の等式が成立つようにTO
を求める方式である。TI―TS:FRI=TO−T
S:FRO5。本発明で提案するいずれかのタイムコー
ド付け替え方式の後、24PのAフレームあわせのため
にフレーム表示の部分を丸め込み、ab:cd:ef:
ghというタイムコードをab:cd:ef:00に付
け替える方式である。6。本発明で提案するいずれかの
タイムコード付け替え方式の後、タイムコード検出部4
03で検出した入力映像のタイムコードをユーザーズビ
ット合成部で出力映像のユーザズビットに記憶させる機
能を備えたフレームレート変換システムである。7。フ
レームレート変更点検出部406では、フレームレート
検出部405で検出した入力映像のフレームレートと、
タイムコード検出部403で検出したタイムコードを入
力とし、フレームレートの変更があった箇所を認識し、
そのときのタイムコードとフレームレートをフレームレ
ート変更点データとしてフレームレート変更点データ記
憶部407に記憶させる。 出力区間指定部408によ
りユーザが指定した区間と前記フレームレート変更点デ
ータをもとに入力区間計算部409で入力映像の変換区
間を求める。この入力映像の変換区間と入力映像を入力
映像選択部400に入力することで入力映像中の指定区
間のみを取り出す。取り出した入力映像をフレームレー
ト変換システムで変換をかける。この過程を図4に示
す。
て図1から図11を用いて説明する。
ムコードを取得するタイムコード検出部103と、取得
したタイムコードを入力映像のフレームレート、出力映
像のフレームレートなどをもとに計算し出力映像のタイ
ムコードを決定するタイムコード計算部104と、入力
映像のフレームレート変換を行うフレームレート変換部
101と、出力映像のタイムコードを付け替えるタイム
コード合成部102とを備えた可変速フレームレート変
換装置である。タイムコード計算部104では映像の開
始点を決定し、出力映像と連動するように順次タイムコ
ードをインクリメントする処理を行う。
換装置について、以下、タイムコードの変換方式につい
て述べる。30フレーム/秒で撮影した映像を24フレ
ーム/秒へ変換を行う過程を説明する。入力映像のうち
00:04:00:00から00:07:59:29ま
でと00:16:00:00から00:21:59:2
9までの2箇所を変換することとする。前者をの区
間、後者をの区間と呼ぶことにする。また、簡単のた
めタイムコードはノンドロップフレームで計算する。
している例を示している。24フレーム/秒は30フレ
ーム/秒に比べ、1。25倍再生時間が長くなる。この
ため、区間の出力映像の長さは00:04:00:0
0の1。25倍で00:05:00:00になり、区
間の出力映像の長さは00:06:00:00の1。2
5倍で00:07:30:00になる。よって、それぞ
れのタイムコードは00:04:00:00から00:
08:59:23と、00:16:00:00から0
0:23:29:23になる。
区間に大きく左右される反面、出力映像のタイムコード
から容易に入力映像のタイムコードが推察でき、感覚的
にもわかりやすいという利点がある。
の開始点が1フレーム早い00:03:59:29であ
った場合、24フレーム/秒に00:03:59:29
というタイムコードは存在しないため、このタイムコー
ドを出力映像のタイムコードとして採用することはでき
ない。有効範囲外の開始タイムコードには00丸めを行
うことで、有効範囲内にタイムコードがくるように補正
する。00:03:59:29の入力映像には00:0
3:59:00のタイムコードをつけて、24フレーム
/秒で存在しうるタイムコードに変換する。00:0
3:59:24から00:03:59:28に開始され
る場合も、同様に00:03:59:00からのタイム
コードに変換する。フィルム映像をNTSCに変換する2:
3プルダウン処理において、2:3:2:3のタイミン
グを示すためAフレームと呼ばれるタイミングが一般的
に用いられており、Aフレームではタイムコード下2桁
が00と2:3:2:3の先頭が一致している。本実施
の形態のように00丸めを行うと00位置が常にAフレ
ームになることが保障され、既存の2:3プルダウンシ
ステムとの接続を保障することができる。
で説明した図1の可変速フレームレート変換装置におけ
るタイムコード変換方式の例である。
るようにタイムコードを計算する例を示している。この
例では開始タイムコードを00:00:00:00とし
ている。先ほども述べたように区間の出力区間は0
0:05:00:00、区間の出力区間は00:0
7:30:00である。これを前から順に詰めると区
間は00:00:00:00から00:04:59:2
3、区間は00:05:00:00から00:12:
29:23となる。この方式は、入出力間のタイムコー
ドの関連性はなくなるが、出力タイムコードの一意性が
保たれるという利点がある。
で説明した図1の可変速フレームレート変換装置におけ
るタイムコード変換方式の例である。
ド変換方式の図である。シンクポイントとは常に入力映
像と出力映像のタイムコードが一致しているある一地点
のことである。つまり、シンクポイントを設ける変換方
式では、シンクポイントからのフレーム数が変換前後で
保持されることになる。本実施例ではシンクポイントを
00:00:00:00とする。30フレーム/秒の0
0:04:00:00でのシンクポイントからのフレー
ム数は7200(=4×30×60)フレームである。
このフレームを24フレーム/秒にすると00:05:
00:00(7200÷24÷60分)となる。先実施
例で求めたとおり区間の出力映像の長さは00:0
5:00:00であるので、区間は00:05:0
0:00から00:09:59:23に変換される。
区間も同様の計算を行うと、00:20:00:00か
ら00:27:29:23に変換される。区間の出力
タイムコードから入力タイムコードを求めると、24フ
レーム/秒の00:05:00:00でのシンクポイン
トからのフレーム数は7200(=5×24×60)フ
レームであり、当然先ほどの例と一致する。このフレー
ムを30フレーム/秒にすると00:04:00:00
(7200÷30÷60分)となり、区間の入力タイ
ムコードが求まる。本実施例では24フレーム/秒のタ
イムコードと30フレーム/秒のタイムコードは1対1
関係であることを示したが、特定のフレームレートに限
らず、入力映像が一定フレームレートの場合は、入力タ
イムコードと出力タイムコードが1対1関係になってい
ることがこの方式の特長である。まとめると、この方式
では出力タイムコードから入力タイムコードを求めるこ
とができる上、入力映像が一定フレームレートの場合は
出力タイムコードの一意性も保障される。 (実施の形態5)本実施例は実施の形態1で説明した図
1の可変速フレームレート変換装置において、可変速フ
レームレート映像を24フレーム/秒へ変換を行う場合
のタイムコード変換方式を説明する。00:00:0
0:00から00:15:59:29までを30フレー
ム/秒で撮影し、それ以降を12フレーム/秒で撮影し
たものとする。変換区間の位置や名称に関しては先実施
例と同様とする。
している例を示している。24フレーム/秒は30フレ
ーム/秒に比べ、1。25倍再生時間が長くなるのに対
し、12フレーム/秒に比べると、再生時間は半分にな
る。このため、区間の出力映像の長さは00:04:
00:00の1。25倍で00:05:00:00にな
り、区間の出力映像の長さは0:06:00:00の
半分の00:03:00:00になる。よって、それぞ
れのタイムコードは00:04:00:00から00:
08:59:23と、00:16:00:00から0
0:18:59:23になる。この方法は出力映像のタ
イムコードが変換区間に大きく左右される反面、出力映
像のタイムコードから容易に入力映像のタイムコードが
推察でき、感覚的にもわかりやすいという利点がある。
で説明した図1の可変速フレームレート変換装置におけ
るタイムコード変換方式の例である。入力映像、変換位
置は実施の形態5に準拠する。
るようにタイムコードを計算する例を示している。この
例では開始タイムコードを00:00:00:00とし
ている。先ほども述べたように区間の出力区間は0
0:05:00:00、区間の出力区間は00:0
3:00:00である。これを前から順に詰めると区
間は00:00:00:00から00:04:59:2
3、区間は00:05:00:00から00:07:
59:23となる。この方式は、入出力間のタイムコー
ドの関連性はなくなるが、出力タイムコードの一意性が
保たれるという利点がある。
で説明した図1の可変速フレームレート変換装置におけ
るタイムコード変換方式の例である。入力映像、変換位
置は実施の形態5に準拠する。
を示している。シンクポイントは00:00:00:0
0とする。区間の先頭である00:16:00:00
の地点でのフレームレートは12フレーム/秒であるの
で、これを換算式に採用するとシンクポイントからのフ
レーム数は11520(=12×16×60)フレーム
となる。このフレームを24フレーム/秒にすると0
0:08:00:00(11520÷24÷60)とな
る。先実施例で求めたとおり区間の出力映像の長さは
00:03:00:00であるので、区間は00:0
8:00:00から00:10:59:23までとな
る。区間の先頭を逆変換すると、24フレーム/秒の
00:08:00:00でのシンクポイントからのフレ
ーム数は11520(=8×24×60)フレームであ
り、当然先ほどの例と一致する。このフレームを12フ
レーム/秒にすると00:16:00:00(1152
0÷12÷60分)となり、出力タイムコードから入力
タイムコードを求めることができる。可変速フレームレ
ートの場合は1体多の写像になっているため、00:0
8:00:00から00:09:59:23のタイムコ
ードが区間、区間で重複していることからもわかる
ように、出力タイムコードの一意性が保障されないとい
う欠点がある。一方、入力のフレームレートがわかれ
ば、出力タイムコードから入力タイムコードが求められ
るという特長がある。
ードを出力映像のユーザーズビットに書き込む機能を備
えた可変速フレームレート変換装置のシステム図であ
る。開始点を一致させる方法とシンクポイントを設ける
方法では、開始点と入力映像のフレームレートを用い
て、出力映像から入力映像のタイムコードを計算するこ
とが可能である。しかし、この逆引き処理では入力フレ
ームレートを出力映像に記録させなければならないう
え、変換開始点を常に管理しておく必要がある。入力映
像の情報を出力映像に含めるのなら、入力映像のタイム
コードを出力映像に記録させておくほうが、計算もいら
ず、処理も単純である。本実施例では、入力映像のタイ
ムコードを出力映像のユーザーズビットに書き込む方法
を取る。図3には図1にタイムコード検出部304で検
出した入力映像のタイムコードをユーザーズビット合成
部303で出力映像のユーザーズビットを書き換えるユ
ーザーズビット合成部303が追加されている。入力映
像のタイムコードは出力映像のユーザーズビットから取
得する。変換処理やテープへの記録中に映像が乱れてし
まったなど、再変換する必要が出たときは出力映像のユ
ーザーズビットから入力映像のタイムコードを取得し、
再変換かけることができる。
ド変換を実現する可変速フレームレート変換装置のシス
テム構成図である。実施形態8により元映像と同じ区間
を再変換することが可能であることを示した。しかし、
可変速フレームレートの場合に出力映像のタイムコード
が重なり合う、つまり出力タイムコードの一意性が保た
れないという欠点があった。これはシンクポイントから
のフレーム数を変換地点でのフレームレートで変換して
いるからである。また、出力映像の使用区間を延ばした
いという要求に関しては実施形態8の手法では不十分で
ある。10フレーム前から再変換をかけようとしても、
この10フレーム分の入力フレームレートがわからなけ
れば、タイムコードを計算することはできない。入力映
像を巻き戻しながら10フレーム分有効フレームを数
え、そこから変換をかけることが必要になる。これらの
課題を解決するためには、今までの累計をとり、シンク
ポイントからのフレーム数を正確に計算する必要があ
る。図4はこの処理を行う可変速フレームレート変換シ
ステムのシステム図である。図11はこの手法を実施形
態7の図10の例に適用した例である。フレームレート
変更点検出部406はまずフレームレート変更点データ
{30フレーム/秒、00:00:00:00}をフレ
ームレート変更点データ記憶部407に送る。次に0
0:12:00:00の地点で30フレーム/秒から1
2フレーム/秒に切り替わったことを検出し、フレーム
レート変更点データ{12フレーム/秒、00:12:
00:00}をフレームレート変更点データ記憶部40
7に送る。このようにフレームレートの変更の都度、フ
レームレート変更点データとしてフレームレートとタイ
ムコードのペアを記憶する。タイムコード計算部404
ではフレームレート変更点データをもとにタイムコード
の変換が行われる。区間の先頭である00:16:0
0:00のシンクポイントからのフレーム数はフレーム
レート変更点データ{12フレーム/秒、00:12:
00:00}に基づき、30フレーム/秒でのフレーム
数21600(=12×30×60)と12フレーム/
秒でのフレーム数2880(=(16−12)×12×
60)をたし合わせた24480フレームとなる。この
フレームを24フレーム/秒にすると00:17:0
0:00(24480÷24÷60分)となる。区間
の出力映像の長さは00:03:00:00であるの
で、区間は00:17:00:00から00:19:
59:23までとなる。入力区間計算部409では、フ
レームレート変更点データを用いて、出力タイムコード
から入力タイムコードを特定する。出力タイムコード0
0:17:00:00から入力タイムコードを求める過
程を示す。まず00:17:00:00がどのフレーム
レートの範囲にいるかを調べる。00:17:00:0
0をフレーム換算し、24480で考える。30フレー
ム/秒の区間は0から21600までなので、ここには
入らない。次の12フレーム/秒は終わりが指定されて
いないので、21600以降のタイムコードはここに入
ると判明する。00:17:00:00の12フレーム
/秒内のフレーム数は24480−21600=288
0フレームである。この長さは00:04:00:00
(2880÷12÷60分)に相当する。これにフレー
ムレート変更点データ{12フレーム/秒、00:1
2:00:00}の00:12:00:00を加え、0
0:16:00:00を求める。これが、区間の入力
映像のタイムコード開始点である。終了点も同様に求め
ると、00:16:00:00から00:21:59:
29の区間であることが判明する。この方式は可変速フ
レームレートにおいても出力タイムコードの一意性が保
ち、出力タイムコードから一意に入力タイムコードを特
定することができる。すべての実施の形態において、撮
影時、再生時ともに任意のフレームレートで変換する場
合においても本発明が有効であることは明らかである。
レームレート映像を所定のフレームレートに変換する場
合のタイムコードの付加を、人手を介さず、高速かつ効
率的に作業を行うことができる。また、出力映像から入
力映像を特定することも可能であるため、再変換が可能
なだけでなく、出力映像として欲しいタイムコードの箇
所を変換することも可能である。
処理図
ート変換装置の構成図
ト変換構成図
るときの図
ドをつけるときの図
を設けるときの図
るときの図
ドをつけるときの図
トを設けるときの図
点を使用したときの図
Claims (7)
- 【請求項1】 任意のフレームレートで撮影された映像
素材を所定のフレームレートに変換して出力するフレー
ムレート変換部と、入力映像のタイムコードを検出する
タイムコード検出部と、前記タイムコードから出力映像
のタイムコードを計算するタイムコード計算部と、前記
タイムコード計算部で計算したタイムコードを前記フレ
ームレート変換部で変換した映像信号に合成するタイム
コード合成部とを具備することを特徴とするフレームレ
ート変換装置。 - 【請求項2】 入力映像の開始フレームのタイムコード
と出力映像の開始フレームのタイムコードを一致させる
ことを特徴とする請求項1記載のフレームレート変換装
置。 - 【請求項3】 出力映像の開始フレームのタイムコード
を直前に出力した映像のフレームのタイムコードに続け
て出力することを特徴とする請求項1記載のフレームレ
ート変換装置。 - 【請求項4】 タイムコード上の一地点にシンクポイン
トを設け、前記シンクポイントのタイムコードが入力映
像と出力映像で一致し、出力映像のタイムコードはこの
シンクポイントと連続するように出力することを特徴と
する請求項1記載のフレームレート変換装置。 - 【請求項5】 出力映像の開始フレームのフレーム桁を
00にリセットすることで00点での24PのAフレー
ムあわせをおこなうことを特徴とする請求項2から4記
載のいずれかに記載のフレームレート変換装置。 - 【請求項6】 前記タイムコード検出部で検出した入力
映像のタイムコードを前記タイムコード合成部で出力さ
れる映像のユーザズビットに記憶するユーザーズビット
合成部を具備することを特徴とする請求項2から5のい
ずれかに記載のフレームレート変換装置。 - 【請求項7】 入力映像のフレームレートの変化を記録
するためにフレームレートの変更点を検出するフレーム
レート検出部と、変更点のタイムコードとフレームレー
トを記録するフレームレート変更点検出部と、前記フレ
ームレート変更点検出部で検出されたフレームレート検
出点データを記憶するフレームレート変更点データ記憶
部と、再変換を行う出力映像区間を指定する出力区間指
定部と、前記フレームレート変更点データ記憶部に記憶
されたフレームレート変更点データと前記出力区間指定
部で指定された出力区間から入力映像の変換区間を計算
する入力区間計算部と、前記入力区間計算部で計算され
た入力映像変換区間に基づき入力映像中の指定区間映像
を請求項1記載のフレームレート変換システムに入力す
る入力映像選択部を具備することを特徴とする請求項6
または7記載のフレームレート変換装置。
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