JP2003508941A - ビデオ・タイプ画像又はフィルム・タイプ画像を含むフレームのシーケンスの符号化方法及び装置 - Google Patents
ビデオ・タイプ画像又はフィルム・タイプ画像を含むフレームのシーケンスの符号化方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、符号化の前、又は、他の圧縮演算の前のビデオ信号の前処理に係り、特に、二つのフィールドＦ１及びＦ１からなるフレームのシーケンスに対応したビデオ信号を符号化する方法に関する。提案された方法は、入力ビデオ信号の連続するフレームを受けるステップと、少なくとも２フィールド区間の遅延量でフレームを遅延させるステップと、ドミナンス変化を検出するステップと、上記遅延量を調節するステップとを含む。Ｆ１ドミナンスからＦ２ドミナンスへの変化が検出されたとき、最初のＦ２ドミナンス・フレームの最初のフィールドは抑止され、上記遅延量は１フィールド区間に一致する量だけ減少させられ、Ｆ２ドミナンスからＦ１ドミナンスへの変化が検出されたとき、最後のＦ２ドミナンス・フレームの最後のフィールドは繰り返され、遅延量は１フィールド区間に一致する量で更に増加される。本発明は、また、ビデオ・タイプ画像又はフィルム・タイプ画像を含むフレームのシーケンスを符号化する方法、並びに、上述の第１の解決策を組み込むことにより上記方法を実施する符号化システムに関する。フィルム・タイプのシーケンスが検出されたとき、逆３：２プル・ダウン技術が入力フレームに適用され、検出されないとき、この技術は停止され、ドミナンス変化のタイプに応じて前処理を行う上記第１の解決策によって置換される。
Description
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、元々二つのフィールドＦ１及びＦ２により構成されたフレームのシ
ーケンスに対応したビデオ信号を符号化する方法と、この方法に対応した符号化
装置とに関する。
ーケンスに対応したビデオ信号を符号化する方法と、この方法に対応した符号化
装置とに関する。
【０００２】
［発明の背景］
連続的なインターレース画像（又はフレーム）を含むビデオシーケンスにおい
て、各フレームは、図１に示されるようにフィールドＦ１とＦ２のペアにより構
成される。図１は、連続的なフィールドのペア（各フレームは、トップ・フィー
ルドＦ（２ｎ−１）（但し、ｎ＞０）、すなわち、タイプＦ１である奇数フィー
ルドと、ボトム・フィールドＦ（２ｎ）、すなわち、タイプＦ２である偶数フィ
ールドとを含む）と、関連した同期信号とを示す。このようなビデオフィールド
が、たとえば、５０フィールド／秒（２５フレーム／秒）、又は、６０フィール
ド／秒（３０フレーム／秒）のレートで、ビデオカメラ若しくはその他のビデオ
信号生成器から出現するとき、ビデオ素材にはフィールド支配性がない（フレー
ムは、第１のフィールドと後続の第２のフィールドとにより構成されるとき、Ｆ
１ドミナンスであるといわれ、第２のフィールドと後続の第１のフィールドとに
より構成されるとき、Ｆ２ドミナンスであるといわれる）。
て、各フレームは、図１に示されるようにフィールドＦ１とＦ２のペアにより構
成される。図１は、連続的なフィールドのペア（各フレームは、トップ・フィー
ルドＦ（２ｎ−１）（但し、ｎ＞０）、すなわち、タイプＦ１である奇数フィー
ルドと、ボトム・フィールドＦ（２ｎ）、すなわち、タイプＦ２である偶数フィ
ールドとを含む）と、関連した同期信号とを示す。このようなビデオフィールド
が、たとえば、５０フィールド／秒（２５フレーム／秒）、又は、６０フィール
ド／秒（３０フレーム／秒）のレートで、ビデオカメラ若しくはその他のビデオ
信号生成器から出現するとき、ビデオ素材にはフィールド支配性がない（フレー
ムは、第１のフィールドと後続の第２のフィールドとにより構成されるとき、Ｆ
１ドミナンスであるといわれ、第２のフィールドと後続の第１のフィールドとに
より構成されるとき、Ｆ２ドミナンスであるといわれる）。
【０００３】
フィールド支配性は、フレーム境界が既知であり、かつ、保存されるべき様式
でデータを転送する際に関連する。たとえば、ビデオレコーダを用いてビデオ素
材がフレーム境界で編集されるとき、ビデオ材料がＦ１ドミナンスであるか、又
は、Ｆ２ドミナンスであるかを指定するための決定が行われる。図３及び４は、
それぞれ、図２に示されるような既存のビデオ素材に対するＦ１ドミナンス・ビ
デオ素材の構造及びＦ２ドミナンス・ビデオ素材の構造を表す。ある種の素材は
、特定のクロミナンスを獲得した後、そのドミナンスを用いて操作されるべきで
ある。さもなければ、図５に示されるように、フレームの表現にシフトが生じる
可能性がある。すなわち、最初の二つのフレームは、Ｆ１ドミナンスであるが、
３番目のフレームはＦ２ドミナンスであり、元々同じフレームに属していなかっ
た二つのフィールドにより構成される。このような場合、符号化の効率は悪く、
符号化されたフレームの二つのフィールドの間のシーン・カットは、ビットレー
ト割り当て効率の点でコストが高くつく。さらに、ＤＶＤプレーヤがフレームを
スローモーション若しくは静止画像モードで出力するとき、Ｆ２ドミナンスは、
煩わしい画像の垂直方向の動きを生じさせる。
でデータを転送する際に関連する。たとえば、ビデオレコーダを用いてビデオ素
材がフレーム境界で編集されるとき、ビデオ材料がＦ１ドミナンスであるか、又
は、Ｆ２ドミナンスであるかを指定するための決定が行われる。図３及び４は、
それぞれ、図２に示されるような既存のビデオ素材に対するＦ１ドミナンス・ビ
デオ素材の構造及びＦ２ドミナンス・ビデオ素材の構造を表す。ある種の素材は
、特定のクロミナンスを獲得した後、そのドミナンスを用いて操作されるべきで
ある。さもなければ、図５に示されるように、フレームの表現にシフトが生じる
可能性がある。すなわち、最初の二つのフレームは、Ｆ１ドミナンスであるが、
３番目のフレームはＦ２ドミナンスであり、元々同じフレームに属していなかっ
た二つのフィールドにより構成される。このような場合、符号化の効率は悪く、
符号化されたフレームの二つのフィールドの間のシーン・カットは、ビットレー
ト割り当て効率の点でコストが高くつく。さらに、ＤＶＤプレーヤがフレームを
スローモーション若しくは静止画像モードで出力するとき、Ｆ２ドミナンスは、
煩わしい画像の垂直方向の動きを生じさせる。
【０００４】
［発明の概要］
したがって、本発明の目的は、上記の問題点が回避され、符号化されたビデオ
番組の画質が改良された符号化方法を提供することである。
番組の画質が改良された符号化方法を提供することである。
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、発明の詳細な説明の冒頭に記載されるよ
うな方法に関連し、符号化ステップの前に前処理ステップが先行し、前処理ステ
ップは、 連続するフレームを受信し、少なくとも２フィールド区間の遅延量でフレーム
を遅延させるステップ（Ａ）と、 Ｆ１ドミナンスからＦ２ドミナンスへの変化が検出されたとき、最初のＦ２ド
ミナンス・フレームの最初のフィールドが抑止され、上記遅延量が１フィールド
区間に相当する量だけ減少される規準（ａ）、及び Ｆ２ドミナンスからＦ１ドミナンスへの変化が検出されたとき、最後のＦ２ド
ミナンス・フレームの最後のフィールドが繰り返され、上記遅延量が１フィール
ド区間に相当する量だけ増加される規準（ｂ）、 のドミナンス変更規準に従って上記遅延量を調節するステップ（Ｂ）と、 を有する。
うな方法に関連し、符号化ステップの前に前処理ステップが先行し、前処理ステ
ップは、 連続するフレームを受信し、少なくとも２フィールド区間の遅延量でフレーム
を遅延させるステップ（Ａ）と、 Ｆ１ドミナンスからＦ２ドミナンスへの変化が検出されたとき、最初のＦ２ド
ミナンス・フレームの最初のフィールドが抑止され、上記遅延量が１フィールド
区間に相当する量だけ減少される規準（ａ）、及び Ｆ２ドミナンスからＦ１ドミナンスへの変化が検出されたとき、最後のＦ２ド
ミナンス・フレームの最後のフィールドが繰り返され、上記遅延量が１フィール
ド区間に相当する量だけ増加される規準（ｂ）、 のドミナンス変更規準に従って上記遅延量を調節するステップ（Ｂ）と、 を有する。
【０００６】
ここで提案された方法によれば、フィールド・ドミナンスの変化を検出し、フ
レームが正しく符号化されるように入力順列化を訂正することができる。
レームが正しく符号化されるように入力順列化を訂正することができる。
【０００７】
本発明の改良された一実施例によれば、フレームのシーケンスは、３：２のプ
ル・ダウン技術が適用される２フィールドからなるフィルム・タイプ画像によっ
て構成されるか、或いは、２フィールドからなるビデオ・タイプ画像によって構
成され、上記方法は、 現在シーケンスがフィルム・タイプ画像により構成されることを検出するステ
ップ（Ａ）と、 上記現在シーケンスがフィルム・タイプであると検出されなかったとき、上記
前処理ステップの後に、又は、上記現在シーケンスがフィルム・タイプであると
検出されたとき、上記現在シーケンスに対し、逆３：２プル・ダウン技術を実施
した後に、上記現在シーケンスを符号化するステップ（Ｂ）と、 を有し、 上記検出するステップは、 同一パリティの二つの連続するフィールドＦ（ｎ）及びＦ（ｎ＋２）に対し、
ＮＴＯＴがフィールド内の画素数を表し、ＡＢＳが絶対値関数を表し、ｖａｌが
画素のルミナンスを表し、ＴＨ２が第１の所定の閾値を表し、Ｎ’２がＡＢＳ（
ｖａｌＦ（ｎ）−ｖａｌＦ（ｎ＋２））＜ＴＨ２となる画素数を表すとき、 Ｎ２＝ＮＴＯＴ−Ｎ’２のような画素数Ｎ２を定義するステップ（ａ）と、 ＮＴＯＴによって除算した二つの連続する数Ｎ２の減算の結果を第２の所定の
閾値ＴＨＲと比較するステップ（ｂ）と、 上記減算の結果が上記第２の所定の閾値よりも小さいときに限り、上記二つの
フィールドは等しいとみなし、現在シーケンスがフィルム・タイプ画像により構
成されていることを検出するステップ（ｃ）と、 を有する。
ル・ダウン技術が適用される２フィールドからなるフィルム・タイプ画像によっ
て構成されるか、或いは、２フィールドからなるビデオ・タイプ画像によって構
成され、上記方法は、 現在シーケンスがフィルム・タイプ画像により構成されることを検出するステ
ップ（Ａ）と、 上記現在シーケンスがフィルム・タイプであると検出されなかったとき、上記
前処理ステップの後に、又は、上記現在シーケンスがフィルム・タイプであると
検出されたとき、上記現在シーケンスに対し、逆３：２プル・ダウン技術を実施
した後に、上記現在シーケンスを符号化するステップ（Ｂ）と、 を有し、 上記検出するステップは、 同一パリティの二つの連続するフィールドＦ（ｎ）及びＦ（ｎ＋２）に対し、
ＮＴＯＴがフィールド内の画素数を表し、ＡＢＳが絶対値関数を表し、ｖａｌが
画素のルミナンスを表し、ＴＨ２が第１の所定の閾値を表し、Ｎ’２がＡＢＳ（
ｖａｌＦ（ｎ）−ｖａｌＦ（ｎ＋２））＜ＴＨ２となる画素数を表すとき、 Ｎ２＝ＮＴＯＴ−Ｎ’２のような画素数Ｎ２を定義するステップ（ａ）と、 ＮＴＯＴによって除算した二つの連続する数Ｎ２の減算の結果を第２の所定の
閾値ＴＨＲと比較するステップ（ｂ）と、 上記減算の結果が上記第２の所定の閾値よりも小さいときに限り、上記二つの
フィールドは等しいとみなし、現在シーケンスがフィルム・タイプ画像により構
成されていることを検出するステップ（ｃ）と、 を有する。
【０００８】
また、本発明の目的は、対応した符号化装置を提供することである。
【０００９】
この目的を達成するため、本発明は、元々二つのフィールドＦ１及びＦ２から
なるフレームのシーケンスが、３：２のプル・ダウン技術が適用される２フィー
ルドからなるフィルム・タイプ画像によって構成されるか、或いは、２フィール
ドからなるビデオ・タイプ画像によって構成され、上記フレームのシーケンスに
対応したビデオ信号を符号化する装置に関係し、上記装置は、 フレームの入力シーケンス中でフィルム・タイプ画像のシーケンスを検出する
手段（Ａ）と、 入力シーケンスの連続するフレームを受信し、少なくとも２フィールド区間の
遅延量で各フレームを遅延させ、 Ｆ１ドミナンスからＦ２ドミナンスへの変化が検出されたとき、最初のＦ２ド
ミナンス・フレームの最初のフィールドが抑止され、遅延量が１フィールド区間
に相当する量だけ減少される規準（ａ）、及び Ｆ２ドミナンスからＦ１ドミナンスへの変化が検出されたとき、最後のＦ２ド
ミナンス・フレームの最後のフィールドが繰り返され、遅延量が１フィールド区
間に相当する量だけ増加される規準（ｂ）、 のドミナンス変更規準に従って、上記遅延量を調節する手段（Ｂ）と、 上記入力シーケンスがフィルム・タイプであると検出されなかったとき、上記
手段（Ｂ）に接続され、又は、上記入力シーケンスがフィルム・タイプであると
検出されたとき、逆３：２プル・ダウン技術を実施した後に、フレームの入力シ
ーケンスを符号化する手段（Ｃ）と、 を有する。
なるフレームのシーケンスが、３：２のプル・ダウン技術が適用される２フィー
ルドからなるフィルム・タイプ画像によって構成されるか、或いは、２フィール
ドからなるビデオ・タイプ画像によって構成され、上記フレームのシーケンスに
対応したビデオ信号を符号化する装置に関係し、上記装置は、 フレームの入力シーケンス中でフィルム・タイプ画像のシーケンスを検出する
手段（Ａ）と、 入力シーケンスの連続するフレームを受信し、少なくとも２フィールド区間の
遅延量で各フレームを遅延させ、 Ｆ１ドミナンスからＦ２ドミナンスへの変化が検出されたとき、最初のＦ２ド
ミナンス・フレームの最初のフィールドが抑止され、遅延量が１フィールド区間
に相当する量だけ減少される規準（ａ）、及び Ｆ２ドミナンスからＦ１ドミナンスへの変化が検出されたとき、最後のＦ２ド
ミナンス・フレームの最後のフィールドが繰り返され、遅延量が１フィールド区
間に相当する量だけ増加される規準（ｂ）、 のドミナンス変更規準に従って、上記遅延量を調節する手段（Ｂ）と、 上記入力シーケンスがフィルム・タイプであると検出されなかったとき、上記
手段（Ｂ）に接続され、又は、上記入力シーケンスがフィルム・タイプであると
検出されたとき、逆３：２プル・ダウン技術を実施した後に、フレームの入力シ
ーケンスを符号化する手段（Ｃ）と、 を有する。
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の具体例を説明する。
【００１１】
［実施形態の詳細な説明］
（符号化装置１００３における符号化の前の）本発明による前処理装置の一実
施形態が図６に示されている。本例の場合、入力ビデオストリームは、ビデオ・
タイプの画像に対応した情報、すなわち、（既に図１に示されたように）フレー
ムの連続するペアＦ（１），Ｆ（２），．．．，Ｆ（ｉ）、以下同様に続くを含
むシーケンスである。
施形態が図６に示されている。本例の場合、入力ビデオストリームは、ビデオ・
タイプの画像に対応した情報、すなわち、（既に図１に示されたように）フレー
ムの連続するペアＦ（１），Ｆ（２），．．．，Ｆ（ｉ）、以下同様に続くを含
むシーケンスである。
【００１２】
このようなシーケンスは、Ｆ１ドミナンスであると想定され、図６では、スイ
ッチ６１の上側位置に対応し、連続する各入力フィールドＩＦは、２フィールド
の遅延量、或いは、少なくとも２フィールドの遅延量ずつ、メモリ６３内で遅延
される（図７のライン（ｂ）において、フレーム１からフレーム３の遅延量は、
ライン（ａ）の対応したフレームと対比させて示されている）。Ｆ１ドミナンス
からＦ２ドミナンスへの変化がフィールド・ドミナンス変化の回路６４によって
検出されたとき（図７のライン（ａ）の時点ｔ１２）、回路６４によって制御さ
れたスイッチ６１は、下側位置へ戻り（図６を参照せよ）、この場合に、連続す
る各入力フィールドＩＦは、１フィールド（又は、メモリ６３の遅延量が大きい
場合には、１フィールド未満）の遅延量だけメモリ６５内で遅延される。最初の
Ｆ２ドミナンスのフレームは抑止され、全ての後続の入力フィールドは、１フィ
ールド区間の遅延量だけで送出されるので（図７のライン（ｂ）のフレーム４及
び５を参照せよ）、出力シーケンスにギャップが生じない。
ッチ６１の上側位置に対応し、連続する各入力フィールドＩＦは、２フィールド
の遅延量、或いは、少なくとも２フィールドの遅延量ずつ、メモリ６３内で遅延
される（図７のライン（ｂ）において、フレーム１からフレーム３の遅延量は、
ライン（ａ）の対応したフレームと対比させて示されている）。Ｆ１ドミナンス
からＦ２ドミナンスへの変化がフィールド・ドミナンス変化の回路６４によって
検出されたとき（図７のライン（ａ）の時点ｔ１２）、回路６４によって制御さ
れたスイッチ６１は、下側位置へ戻り（図６を参照せよ）、この場合に、連続す
る各入力フィールドＩＦは、１フィールド（又は、メモリ６３の遅延量が大きい
場合には、１フィールド未満）の遅延量だけメモリ６５内で遅延される。最初の
Ｆ２ドミナンスのフレームは抑止され、全ての後続の入力フィールドは、１フィ
ールド区間の遅延量だけで送出されるので（図７のライン（ｂ）のフレーム４及
び５を参照せよ）、出力シーケンスにギャップが生じない。
【００１３】
Ｆ２ドミナンスからＦ１ドミナンスへの更なる変化が回路６４によって検出さ
れたとき（図７のライン（ａ）の時点ｔ２１）、最後のＦ２ドミナンス・フレー
ムの最後のフィールドＦ１は、正しい順列化を行うため繰り返され、全ての後続
の入力フィールドは、始めと同じように、２フィールド区間の遅延量で送出され
（図７のライン（ｂ）のフレーム６及び７を参照せよ）、或いは、メモリ６３に
対する遅延がより大きい場合には、１フィールドを超える遅延量で送出される。
れたとき（図７のライン（ａ）の時点ｔ２１）、最後のＦ２ドミナンス・フレー
ムの最後のフィールドＦ１は、正しい順列化を行うため繰り返され、全ての後続
の入力フィールドは、始めと同じように、２フィールド区間の遅延量で送出され
（図７のライン（ｂ）のフレーム６及び７を参照せよ）、或いは、メモリ６３に
対する遅延がより大きい場合には、１フィールドを超える遅延量で送出される。
【００１４】
フィールド・ドミナンス検出回路６４におけるドミナンスの検出は、たとえば
、連続するフィールド間で実施されるシーン・カット検出方法を用いて行われる
。このような方法は、たとえば、文献：T.Shin and al, "Hierarchical scene c
hange detection in an MPEG-2 compressed video sequence", Proceedings of
the 1998 IEEE ISCAS, May 31, 1998, Nonterey, Ca., USA, pp.IV-253 − IV-2
56、又は、文献：Bouthemy and al., "A unified approach to short change de
tection on camera motion characterization", IEEE Transactions on Circuit
s and Systems for Video Technology, vol.9, No.7, October 1999, pp.1030-1
040に記載されている。
、連続するフィールド間で実施されるシーン・カット検出方法を用いて行われる
。このような方法は、たとえば、文献：T.Shin and al, "Hierarchical scene c
hange detection in an MPEG-2 compressed video sequence", Proceedings of
the 1998 IEEE ISCAS, May 31, 1998, Nonterey, Ca., USA, pp.IV-253 − IV-2
56、又は、文献：Bouthemy and al., "A unified approach to short change de
tection on camera motion characterization", IEEE Transactions on Circuit
s and Systems for Video Technology, vol.9, No.7, October 1999, pp.1030-1
040に記載されている。
【００１５】
本発明の改良された一実施例が以下の場合に提案される。ＮＴＳＣ標準の場合
に、画像周波数は毎秒３０インターレース走査型フレームである。しかし、映画
の場合、フレームは、２４Ｈｚのフレームレートで生成される。フィルム・タイ
プ画像のシーケンスをテレビジョンで可視化することが要求されるとき、映画の
フレームレートをＮＴＳＣ標準へ変換することが必要である。現在使用されてい
る３：２プル・ダウンと称される技術は、たとえば、国際特許出願WO 97/39577
に記載され、４個のオリジナル順次フィルムフレームに基づいて（テレビジョン
上で可視化することができる）５個のインターレース走査型フレームを作成する
。これは、４個の奇数フィールドと４個の偶数フィールドが形成されるように４
個の順次フレームを二つに分割し、これらの８個のフィールドの中の２個を複製
することにより実現される。
に、画像周波数は毎秒３０インターレース走査型フレームである。しかし、映画
の場合、フレームは、２４Ｈｚのフレームレートで生成される。フィルム・タイ
プ画像のシーケンスをテレビジョンで可視化することが要求されるとき、映画の
フレームレートをＮＴＳＣ標準へ変換することが必要である。現在使用されてい
る３：２プル・ダウンと称される技術は、たとえば、国際特許出願WO 97/39577
に記載され、４個のオリジナル順次フィルムフレームに基づいて（テレビジョン
上で可視化することができる）５個のインターレース走査型フレームを作成する
。これは、４個の奇数フィールドと４個の偶数フィールドが形成されるように４
個の順次フレームを二つに分割し、これらの８個のフィールドの中の２個を複製
することにより実現される。
【００１６】
図８を参照するに、１番目のラインには２４Ｈｚのフィルムシーケンスが示さ
れ、２番目のラインには対応したビデオシーケンスのフィールドを３０Ｈｚで順
列化する方法、すなわち、たとえば、二つのフィルムフレームからの一方を３個
のフィールドに分割し、もう一方を通常の２個のフィールドに分割することによ
り、フィルムフレームのペア毎に付加フィールドが挿入される方法が示されてい
る。３個のフィールドに分割されたフレーム（たとえば、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３に分
割されたＧ１、Ｇ２、又は、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８に分割されたＧ５、Ｇ６）の場合
、３番目のフレームは、奇数／偶数の順番を維持するため、奇数フィールド（Ｆ
１）又は偶数フィールド（Ｆ６）を交互に複製することにより獲得される。これ
により得られる結果は以下の通りである。
れ、２番目のラインには対応したビデオシーケンスのフィールドを３０Ｈｚで順
列化する方法、すなわち、たとえば、二つのフィルムフレームからの一方を３個
のフィールドに分割し、もう一方を通常の２個のフィールドに分割することによ
り、フィルムフレームのペア毎に付加フィールドが挿入される方法が示されてい
る。３個のフィールドに分割されたフレーム（たとえば、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３に分
割されたＧ１、Ｇ２、又は、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８に分割されたＧ５、Ｇ６）の場合
、３番目のフレームは、奇数／偶数の順番を維持するため、奇数フィールド（Ｆ
１）又は偶数フィールド（Ｆ６）を交互に複製することにより獲得される。これ
により得られる結果は以下の通りである。
【００１７】
Ｆ１＝Ｆ３＝Ｇ１
Ｆ２＝Ｇ２
Ｆ４＝Ｇ４
Ｆ５＝Ｇ３
Ｆ６＝Ｆ８＝Ｇ６
Ｆ７＝Ｇ５
Ｆ９＝Ｇ７
Ｆ１０＝Ｇ８
以下同様に続く。
【００１８】
複製によって獲得された二つの付加フィールドは、冗長情報を含む。ＭＰＥＧ
−２標準に従ってこのようなシーケンスを符号化するとき、上記情報を検出する
ことは興味深く、繰り返されたフィールドの抑止は、他のフィールドをより良く
符号化するため一部の空間を開放し、関連したＭＰＥＧ−２符号化器は、ビデオ
・タイプ画像を３０Ｈｚで受信し、オリジナルのフィルム・タイプ画像を２４Ｈ
ｚで受信する。
−２標準に従ってこのようなシーケンスを符号化するとき、上記情報を検出する
ことは興味深く、繰り返されたフィールドの抑止は、他のフィールドをより良く
符号化するため一部の空間を開放し、関連したＭＰＥＧ−２符号化器は、ビデオ
・タイプ画像を３０Ｈｚで受信し、オリジナルのフィルム・タイプ画像を２４Ｈ
ｚで受信する。
【００１９】
映画（フィルム・タイプ画像シーケンス）から到来するシーケンスを自動的に
検出するための通常の規準は、５個のフレームの構造、すなわち、１０個のフィ
ールドの構造が連続する同一パリティのフィールドの減算によって解析されるこ
とである。３：２プル・ダウン構造を検出する条件は、以下の通りである。
検出するための通常の規準は、５個のフレームの構造、すなわち、１０個のフィ
ールドの構造が連続する同一パリティのフィールドの減算によって解析されるこ
とである。３：２プル・ダウン構造を検出する条件は、以下の通りである。
【００２０】
Ｆ１＝Ｆ３
Ｆ２≠Ｆ４
Ｆ３≠Ｆ５
Ｆ４≠Ｆ６
Ｆ５≠Ｆ７
Ｆ６＝Ｆ８
Ｆ７≠Ｆ９
Ｆ８≠Ｆ１０
この条件は、図９のシーケンスに示され、同図において、ｆ１、ｆ２、．．．
は、連続するフレームを表し、１ｏ−１ｅ、１ｏ−２ｅ、２ｏ−３ｅ、．．．は
、対応したフィールドのペアを表し、ｙは比較のテストに対する肯定的応答（す
なわち、一致）を表し、ｎは否定的応答（すなわち、不一致）を表す。これらの
全ての条件が充たされたとき、逆３：２プル・ダウン変換が５個のフレームのグ
ループに対して実行され、他方で、これらの条件のいずれか一つが成り立たない
とき、符号化器はビデオモードへ戻る（二つのフィールドの除去は行われない）
。
は、連続するフレームを表し、１ｏ−１ｅ、１ｏ−２ｅ、２ｏ−３ｅ、．．．は
、対応したフィールドのペアを表し、ｙは比較のテストに対する肯定的応答（す
なわち、一致）を表し、ｎは否定的応答（すなわち、不一致）を表す。これらの
全ての条件が充たされたとき、逆３：２プル・ダウン変換が５個のフレームのグ
ループに対して実行され、他方で、これらの条件のいずれか一つが成り立たない
とき、符号化器はビデオモードへ戻る（二つのフィールドの除去は行われない）
。
【００２１】
しかし、オリジナルの３：２プル・ダウン・シーケンスにノイズが含まれる可
能性があるので、二つのフィールド（Ｆ１、Ｆ３とＦ６、Ｆ８）の間の同一性規
準は、厳密には検証されない。
能性があるので、二つのフィールド（Ｆ１、Ｆ３とＦ６、Ｆ８）の間の同一性規
準は、厳密には検証されない。
【００２２】
同一パリティの２個のフィールドＦ（Ｎ）及びＦ（Ｎ＋２）を例として考える
。ＮＴＯＴがフィールド内の画素総数（完全解像度に対し１７２８００）を表し
、ｖａｌ（Ｆ（Ｎ））が所与の画素のルミナンス値を表し、Ｎ１がＡＢＳ［ｖａ
ｌ（Ｆ（Ｎ））−ｖａｌ（Ｆ（Ｎ＋２））］＞ＴＨＲＥＳ１となるような画像要
素（画素）数を表し、ＮｍがＡＢＳ［ｖａｌ（Ｆ（Ｎ））−ｖａｌ（Ｆ（Ｎ＋２
））］＜ＴＨＲＥＳ２となるような画素数を表し、Ｎ２がＮ２＝ＮＴＯＴ−Ｎｍ
のような画素数を表し、ＴＨＲＥＳ１及びＴＨＲＥＳ２が所定の閾値を表すなら
ば、値Ｒａｔｉｏ１及びＲａｔｉｏ２を予め選択して、以下のテストが行われる
。
。ＮＴＯＴがフィールド内の画素総数（完全解像度に対し１７２８００）を表し
、ｖａｌ（Ｆ（Ｎ））が所与の画素のルミナンス値を表し、Ｎ１がＡＢＳ［ｖａ
ｌ（Ｆ（Ｎ））−ｖａｌ（Ｆ（Ｎ＋２））］＞ＴＨＲＥＳ１となるような画像要
素（画素）数を表し、ＮｍがＡＢＳ［ｖａｌ（Ｆ（Ｎ））−ｖａｌ（Ｆ（Ｎ＋２
））］＜ＴＨＲＥＳ２となるような画素数を表し、Ｎ２がＮ２＝ＮＴＯＴ−Ｎｍ
のような画素数を表し、ＴＨＲＥＳ１及びＴＨＲＥＳ２が所定の閾値を表すなら
ば、値Ｒａｔｉｏ１及びＲａｔｉｏ２を予め選択して、以下のテストが行われる
。
【００２３】
ＩＦ（（Ｎ１＜Ｒａｔｉｏ １） ａｎｄ （Ｎ２＜Ｒａｔｉｏ ２））
ＴＨＥＮ：Ｆ（Ｎ）＝Ｆ（Ｎ＋２）
ＥＬＳＥ：Ｆ（Ｎ）≠Ｆ（Ｎ＋２）
第１の規準（Ｎ１＜Ｒａｔｉｏ １）は、不同性規準と呼ばれ、フィールド対
フィールドの画素の差が大きい場合の画素数に関係し、第２の規準（Ｎ２＜Ｒａ
ｔｉｏ ２）は類似性規準と呼ばれ、フィールド対フィールドの画素の差が小さ
い場合の画素数に関係する。
フィールドの画素の差が大きい場合の画素数に関係し、第２の規準（Ｎ２＜Ｒａ
ｔｉｏ ２）は類似性規準と呼ばれ、フィールド対フィールドの画素の差が小さ
い場合の画素数に関係する。
【００２４】
フィルムモード検出ステップ内の問題は、殆どの場合、以下の二つの対照的な
状況において、継続的に発生する。静的又は準静的シーケンスの場合、フィール
ドは略全体的に一致するため、不同性規準は照合することがなく抑止され、充た
されるべき残りの条件は、Ｆ１＝Ｆ３とＦ６＝Ｆ８だけである。しかし、二つの
同一のフィールドが相違して見えるような非常にノイズを多く含むシーケンスの
場合、同一性規準の閾値設定値を非常に大きくすると、相違するフィールドが同
一であるとみなされることになるので、閾値設定値を余り大きくすることができ
ない。
状況において、継続的に発生する。静的又は準静的シーケンスの場合、フィール
ドは略全体的に一致するため、不同性規準は照合することがなく抑止され、充た
されるべき残りの条件は、Ｆ１＝Ｆ３とＦ６＝Ｆ８だけである。しかし、二つの
同一のフィールドが相違して見えるような非常にノイズを多く含むシーケンスの
場合、同一性規準の閾値設定値を非常に大きくすると、相違するフィールドが同
一であるとみなされることになるので、閾値設定値を余り大きくすることができ
ない。
【００２５】
映画から発生するシーケンスを自動的に検出する規準は、以下の認識に基づい
て変更される。Ｎ２統計量（Ｎ２は既に説明した）に着目することによって、フ
ィールドＦ１とＦ３に対するＮ２（Ｎ２［１，３］のように表す）、及び、フィ
ールドＦ６とＦ８に対するＮ２（Ｎ２［６，８］のように表す）は、他のＮ２（
一般的には、Ｆｊ−Ｆｉに対し計算されたＮ２の統計量を表すＮ２［ｉ，ｊ］）
よりも小さいことがわかった。次に、二つの連続するＮ２統計量の間の差、たと
えば、Ｎ２［６，８］−Ｎ２［５，７］を計算し、（たとえば、（Ｎ２［５，７
］−Ｎ２［６，８］）×１００／ＮＴＯＴの式に従って）この差をパーセンテー
ジの形式で所定の閾値と比較することにより、５回の計算毎に、大きいパーセン
テージ値が得られる。したがって、たとえば、Ｘ＝３０％である場合に、計算さ
れたパーセンテージがＸ％未満であるならば、（最後に着目したフィールドのペ
ア中の）両方のフィールドは、一致しているとみなされ、逆３：２プル・ダウン
処理が次の５フレームに対して実行される。
て変更される。Ｎ２統計量（Ｎ２は既に説明した）に着目することによって、フ
ィールドＦ１とＦ３に対するＮ２（Ｎ２［１，３］のように表す）、及び、フィ
ールドＦ６とＦ８に対するＮ２（Ｎ２［６，８］のように表す）は、他のＮ２（
一般的には、Ｆｊ−Ｆｉに対し計算されたＮ２の統計量を表すＮ２［ｉ，ｊ］）
よりも小さいことがわかった。次に、二つの連続するＮ２統計量の間の差、たと
えば、Ｎ２［６，８］−Ｎ２［５，７］を計算し、（たとえば、（Ｎ２［５，７
］−Ｎ２［６，８］）×１００／ＮＴＯＴの式に従って）この差をパーセンテー
ジの形式で所定の閾値と比較することにより、５回の計算毎に、大きいパーセン
テージ値が得られる。したがって、たとえば、Ｘ＝３０％である場合に、計算さ
れたパーセンテージがＸ％未満であるならば、（最後に着目したフィールドのペ
ア中の）両方のフィールドは、一致しているとみなされ、逆３：２プル・ダウン
処理が次の５フレームに対して実行される。
【００２６】
次に、図１０を参照して、この前処理動作が含まれる符号化システムを説明す
る。この符号化システムは、映画又はビデオテープから生ずるシーケンスに対応
した入力信号を符号化する符号化手段１０１と、上記入力信号中のフィルム・タ
イプのシーケンスを検出する検出手段１０２（この検出手段は、後述するように
作動される検出段でも構わない）と、このような検出が生じたときに符号化手段
１０１を第１の動作モードから第２の動作モードへ切り換えるスイッチング手段
１０３とを含む。符号化手段１０１は、第１の前処理装置１０１１と、第２の前
処理装置１０１２と、たとえば、ＭＰＥＧ−２方式符号化器のような符号化装置
１０１３とを含む。
る。この符号化システムは、映画又はビデオテープから生ずるシーケンスに対応
した入力信号を符号化する符号化手段１０１と、上記入力信号中のフィルム・タ
イプのシーケンスを検出する検出手段１０２（この検出手段は、後述するように
作動される検出段でも構わない）と、このような検出が生じたときに符号化手段
１０１を第１の動作モードから第２の動作モードへ切り換えるスイッチング手段
１０３とを含む。符号化手段１０１は、第１の前処理装置１０１１と、第２の前
処理装置１０１２と、たとえば、ＭＰＥＧ−２方式符号化器のような符号化装置
１０１３とを含む。
【００２７】
図１１に示された検出段は、同一パリティの二つの連続するフィールドを受け
取り、画素毎にこれらのフィールドの差を判定するため設けられた減算器１４１
．１，１４１．２，１４１．３，．．．の組と、その後に続き、上記差の絶対値
をとるよう設けられた回路１４２．１，１４２．２，１４２．３，．．．の組と
、この値を格納するメモリ１４３．１，１４３．２，１４３．３，．．．とを含
む。これらの記憶された絶対値の連続する値の間の連続する差が、次に、減算器
１４４．１，１４４．２，１４４．３，．．．で計算され、これらの差は、たと
えば、上述のように１００／ＮＴＯＴにより乗算され、所定の閾値と比較される
（テストＣ１）。フィールドが一致する場合、すなわち、フィールドがフィルム
・タイプ画像に対応する場合（本例の場合、Ｆ１＝Ｆ３及びＦ６＝Ｆ８）、逆３
：２プル・ダウン処理が第１の前処理装置１０１１内で次の５個のフレームに対
し実施される。この状況は、スイッチング手段１０３の下側位置と対応する。フ
ィールドが一致しない場合（ビデオ・タイプ画像である場合）、スイッチング手
段１０３は逆の位置（上側位置）に切り換わる。第１の前処理装置１０１１は、
停止され、同時に、第２の前処理装置１０１２が動作し始める（この第２の前処
理装置１０１２は図６の前処理装置と全く同じ構造を有する）。
取り、画素毎にこれらのフィールドの差を判定するため設けられた減算器１４１
．１，１４１．２，１４１．３，．．．の組と、その後に続き、上記差の絶対値
をとるよう設けられた回路１４２．１，１４２．２，１４２．３，．．．の組と
、この値を格納するメモリ１４３．１，１４３．２，１４３．３，．．．とを含
む。これらの記憶された絶対値の連続する値の間の連続する差が、次に、減算器
１４４．１，１４４．２，１４４．３，．．．で計算され、これらの差は、たと
えば、上述のように１００／ＮＴＯＴにより乗算され、所定の閾値と比較される
（テストＣ１）。フィールドが一致する場合、すなわち、フィールドがフィルム
・タイプ画像に対応する場合（本例の場合、Ｆ１＝Ｆ３及びＦ６＝Ｆ８）、逆３
：２プル・ダウン処理が第１の前処理装置１０１１内で次の５個のフレームに対
し実施される。この状況は、スイッチング手段１０３の下側位置と対応する。フ
ィールドが一致しない場合（ビデオ・タイプ画像である場合）、スイッチング手
段１０３は逆の位置（上側位置）に切り換わる。第１の前処理装置１０１１は、
停止され、同時に、第２の前処理装置１０１２が動作し始める（この第２の前処
理装置１０１２は図６の前処理装置と全く同じ構造を有する）。
【００２８】
最後に説明した例に対応する符号化システムは、（たとえば、日本や米国など
の国で使用されるＮＴＳＣ標準に従って）６０Ｈｚの周波数で動作するテレビジ
ョンシステムでアニメーション画像を伝送するため使用される。
の国で使用されるＮＴＳＣ標準に従って）６０Ｈｚの周波数で動作するテレビジ
ョンシステムでアニメーション画像を伝送するため使用される。
【図１】
連続するフィールドのペアにより構成されたビデオシーケンスを時間軸上に関
連した同期信号によって与えられたレートで示す図である。
連した同期信号によって与えられたレートで示す図である。
【図２】
既存のビデオ素材の連続するフレームＦ１、Ｆ２を示す図である。
【図３】
Ｆ１ドミナンス・ビデオ素材の構造を示す図である。
【図４】
Ｆ２ドミナンス・ビデオ素材の構造を示す図である。
【図５】
フレームの表現にシフトが現れたビデオシーケンスの例を示す図である。
【図６】
本発明による処理装置の一実施例を示す図である。
【図７】
前処理装置によって実行されたドミナンス・タイプ検出と関連して、シーケン
スがフィールドの抑止若しくは繰り返しによって変更される機構を示す図である
。
スがフィールドの抑止若しくは繰り返しによって変更される機構を示す図である
。
【図８】
４個のオリジナル順次フレームから、５個のインターレース走査型フレームの
シーケンス、若しくは、本発明の場合には、ｎ＝１であるフィールドＦ（ｎ）か
らＦ（ｎ＋９）までのペアを構築することができる３：２プル・ダウン技術を示
す図である。
シーケンス、若しくは、本発明の場合には、ｎ＝１であるフィールドＦ（ｎ）か
らＦ（ｎ＋９）までのペアを構築することができる３：２プル・ダウン技術を示
す図である。
【図９】
フィルム・モード・フォーマットの場合にフィールドが順列化される様子と、
３：２プル・ダウン構造を検出するため実行されるべきテスト（一致？不一致？
）の組を示す図である。
３：２プル・ダウン構造を検出するため実行されるべきテスト（一致？不一致？
）の組を示す図である。
【図１０】
本発明による方法が実施される符号化システムを示す図である。
【図１１】
図１０の符号化装置に含まれる前処理装置の実施例を示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＩＮ，Ｊ
Ｐ，ＫＲ，ＵＳ
(72)発明者 デル コルソ，サンドラ
オランダ国，5656 アーアー アインドー
フェン，プロフ・ホルストラーン ６
(72)発明者 ル マゲ，イザベル
オランダ国，5656 アーアー アインドー
フェン，プロフ・ホルストラーン ６
Ｆターム(参考） 5C059 LA04 MA00 PP16 UA02
【要約の続き】
のシーケンスが検出されたとき、逆３：２プル・ダウン
技術が入力フレームに適用され、検出されないとき、こ
の技術は停止され、ドミナンス変化のタイプに応じて前
処理を行う上記第１の解決策によって置換される。
Claims (4)
- 【請求項１】 元々二つのフィールドＦ１及びＦ２からなるフレームのシー
ケンスに対応したビデオ信号を符号化する方法であって、 符号化ステップの前に前処理ステップが先行し、 前処理ステップは、 連続するフレームを受信し、少なくとも２フィールド区間の遅延量でフレーム
を遅延させるステップと、 Ｆ１ドミナンスからＦ２ドミナンスへの変化が検出されたとき、最初のＦ２ド
ミナンス・フレームの最初のフィールドが抑止され、上記遅延量が１フィールド
区間に相当する量だけ減少される規準、及び Ｆ２ドミナンスからＦ１ドミナンスへの変化が検出されたとき、最後のＦ２ド
ミナンス・フレームの最後のフィールドが繰り返され、上記遅延量が１フィール
ド区間に相当する量だけ増加される規準、 の二つのドミナンス変更規準に従って上記遅延量を調節するステップと、 を有する、方法。 - 【請求項２】 上記フレームのシーケンスは、３：２のプル・ダウン技術が
適用される２フィールドからなるフィルム・タイプ画像によって構成されるか、
又は、２フィールドからなるビデオ・タイプ画像によって構成され、 現在シーケンスがフィルム・タイプ画像により構成されることを検出するステ
ップと、 上記現在シーケンスがフィルム・タイプであると検出されなかったとき、上記
前処理ステップの後に、又は、上記現在シーケンスがフィルム・タイプであると
検出されたとき、上記現在シーケンスに対し、逆３：２プル・ダウン技術を実施
した後に、上記現在シーケンスを符号化するステップと、 を有し、 上記検出するステップは、 同一パリティの二つの連続するフィールドＦ（ｎ）及びＦ（ｎ＋２）に対し、 ＮＴＯＴがフィールド内の画素数を表し、 ＡＢＳが絶対値関数を表し、 ｖａｌが画素のルミナンスを表し、 ＴＨ２が第１の所定の閾値を表し、 Ｎ’２がＡＢＳ（ｖａｌＦ（ｎ）−ｖａｌＦ（ｎ＋２））＜ＴＨ２となる画素
数を表すとき、 Ｎ２＝ＮＴＯＴ−Ｎ’２のような画素数Ｎ２を定義するステップと、 ＮＴＯＴによって除算した二つの連続する数Ｎ２の減算の結果を第２の所定の
閾値ＴＨＲと比較するステップと、 上記減算の結果が上記第２の所定の閾値よりも小さいときに限り、上記二つの
フィールドは等しいとみなし、現在シーケンスがフィルム・タイプ画像により構
成されていることを検出するステップと、 を有する、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 元々二つのフィールドＦ１及びＦ２からなり、３：２のプル
・ダウン技術が適用される２フィールドからなるフィルム・タイプ画像によって
構成されるか、或いは、２フィールドからなるビデオ・タイプ画像によって構成
されるフレームのシーケンスに対応したビデオ信号を符号化する装置であって、 フレームの入力シーケンス中でフィルム・タイプ画像のシーケンスを検出する
手段と、 入力シーケンスの連続するフレームを受信し、少なくとも２フィールド区間の
遅延量で各フレームを遅延させ、 Ｆ１ドミナンスからＦ２ドミナンスへの変化が検出されたとき、最初のＦ２ド
ミナンス・フレームの最初のフィールドが抑止され、遅延量が１フィールド区間
に相当する量だけ減少される規準、及び Ｆ２ドミナンスからＦ１ドミナンスへの変化が検出されたとき、最後のＦ２ド
ミナンス・フレームの最後のフィールドが繰り返され、遅延量が１フィールド区
間に相当する量だけ増加される規準、 の二つのドミナンス変更規準に従って、上記遅延量を調節する手段と、 上記入力シーケンスがフィルム・タイプであると検出されなかったとき、上記
遅延量を調節する手段に接続され、又は、上記入力シーケンスがフィルム・タイ
プであると検出されたとき、逆３：２プル・ダウン技術を実施した後に、フレー
ムの入力シーケンスを符号化する手段と、 を有する、装置。 - 【請求項４】 上記検出する手段は、 同一パリティの二つの連続するフィールドを受け取り、画素毎にこれらのフィ
ールドの差を判定するため設けられた減算器の組と、 上記減算器の組の後に続き、上記差の絶対値をとり、上記差の絶対値を格納し
、上記格納された絶対値の連続する値の間の連続する差を減算器で計算し、上記
計算された差を所定の閾値と比較し、上記計算された差が所定の閾値よりも小さ
い場合に限り、上記二つのフィールドは一致しているとみなし、フィルム・タイ
プのシーケンスを検出する回路の組と、 を有する、請求項３記載の装置。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP99401969 | 1999-08-03 | ||
| EP99401969.3 | 1999-08-03 | ||
| EP99403228 | 1999-12-21 | ||
| EP99403228.2 | 1999-12-21 | ||
| PCT/EP2000/007425 WO2001010133A1 (en) | 1999-08-03 | 2000-07-31 | Method and device for encoding sequences of frames including either video-type or film-type images |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003508941A true JP2003508941A (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=26153678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001513900A Pending JP2003508941A (ja) | 1999-08-03 | 2000-07-31 | ビデオ・タイプ画像又はフィルム・タイプ画像を含むフレームのシーケンスの符号化方法及び装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6983013B1 (ja) |
| EP (1) | EP1121808A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003508941A (ja) |
| KR (1) | KR20010075579A (ja) |
| CN (1) | CN1319309A (ja) |
| WO (1) | WO2001010133A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7324157B2 (en) | 2002-11-12 | 2008-01-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Repeat field detecting apparatus, video progressive conversion reproducing apparatus, repeat field detecting method, program, and recording medium |
| JP2013046154A (ja) * | 2011-08-23 | 2013-03-04 | Nikon Systems Inc | ノイズ検知装置、再生装置、およびノイズ検知プログラム |
| JP2014515234A (ja) * | 2011-04-11 | 2014-06-26 | インテル コーポレイション | ビデオ形式の検出 |
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| CN107071404B (zh) * | 2001-11-21 | 2020-01-24 | 谷歌技术控股有限责任公司 | 对具有多个图像的图像序列进行编码的方法及设备 |
| KR100529308B1 (ko) * | 2002-09-17 | 2005-11-17 | 삼성전자주식회사 | 영상신호 처리에서의 필름 모드 검출 방법 및 장치 |
| CN100352261C (zh) * | 2005-06-09 | 2007-11-28 | 西安交通大学 | 一种3∶2下拉电影源视频的检测方法 |
| DE602008004440D1 (de) * | 2008-04-11 | 2011-02-24 | Tektronix Int Sales Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Felddominanz in einer Sequenz von Videorahmen |
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| US5606373A (en) * | 1995-04-04 | 1997-02-25 | International Business Machines Corporation | Methods for repeated field detection |
| BR9606480A (pt) | 1995-06-23 | 1998-07-14 | Lg Electronics Inc | Aparelho para suprimento de refrigerante líquido para compressor linear |
| MY115648A (en) * | 1995-08-23 | 2003-08-30 | Sony Corp | Encoding/decoding fields of predetermined field polarity apparatus and method |
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-
2000
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