JP2004040815A - 映像信号のフィルムモード検出装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】　映像信号のフィルムモードをより精度よく検出することができる。
【解決手段】　映像信号の各フィールドを入力順に従って順次にバッファリングする第１、第２及び第３のフィールドバッファに格納された前記各フィールドを用いて前記映像信号のフィルムモードを検出する映像信号のフィルムモード検出装置において、第１のフィールドバッファ及び第３のフィールドバッファに格納された各フィールドの動きの変化があるか否かを比較し、各フィールドの動き情報を算出する動き情報算出部と、動き情報を所定のフィールド単位で各フィールド別に格納する動き情報バッファ、及び所定のフィールド単位で格納された各フィールド別の動き情報と映像信号に対する３−２プルダウンによる一定の周期を有するフィールドのパターンとを比較し、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断するパターン整合部と、有する。
【選択図】　図３

Description

　　本発明は、映像信号のモード検出装置及び方法に関し、より詳しくは、映像信号のモーション情報を用いてパターンを生成及び累積し、該累積されたパターンを閾値と比較して映像信号がフィルムソースであるか否かを検出する映像信号のモード検出装置及び方法に関する。

　一般に、映画のようなフィルムソース（ｆｉｌｍ ｓｏｕｒｃｅ）は、１秒当りに２４個のプログレッシブフレーム（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｆｒａｍｅ）からなる。ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）ＴＶ信号及びＤＶＤ信号の場合、１秒当りに６０個のインターレースされたフィールド（ｉｎｔｅｒｌａｃｅｄ ｆｉｅｌｄ）からなる。従って、フィルムソースをＴＶで放映するためには、１秒当りに２４個のプログレッシブフレームを１秒当りに６０個のインターレースされたフィールドに変換しなければならない。かかる変換方法として用いられるのが３−２プルダウン（ｐｕｌｌ ｄｏｗｎ）手法である。

　３−２プルダウン手法は、２枚の２４Ｈｚフレームを５枚の６０Ｈｚフィールドに変換する手法である。詳しくは、フィルムの連続した２フレームのうち最初のフレームを３枚のフィールドで読み出し、次のフレームは２枚のフィールドで読み出すというような操作を繰り返すという方法である。即ち、３−２プルダウン手法は、最初のフレームを奇数ラインで構成されたトップフィールド及び偶数ラインで構成されたボトムフィールドで読み出し、再度トップフィールドで読み出す。その後、次のフレームをボトムフィールド及びトップフィールドで読み出す。

　かかる３−２プルダウン手法を用いて２プログレッシブフレームを５インターレースされたフィールドに変換する。この結果、送信側でフィルムソースが３−２プルダウンされ変換された映像信号を伝送すると、受信側では、３−２プルダウンのインターレースされたフィールドからの２フィールドの組合せにより３−２プルダウンされる前の完全なプログレッシブフレームを得ることができる。従って、受信側では、３−２プルダウンのインターレースされたフィールドから得られた３−２プルダウンされる前のプログレッシブフレームをＩＰＣ（Ｉｎｔｅｒｌａｃｅ−ｔｏ−Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）により完璧な画質の映像を具現することができる。

　従って、映像信号を受信する受信側では、入力される映像信号が３−２プルダウンされたフィルムソースなのか、または非フィルムソース（ｎｏｎ−ｆｉｌｍ ｓｏｕｒｃｅ）なのかを判別するフィルムモードの検出を行い、該検出したモードによる映像信号の処理が必要である。ＮＴＳＣでない他の映像信号に対しもフィルムモードの検出手法の具現及びこれによる映像信号の処理手法が求められる。

　図１は、従来のＮＴＳＣがアプリケーションされた映像信号のフィルムモード検出装置の例を示すブロック図である。一般に、従来のフィルムモード検出手法は、送信側で３−２プルダウンされた映像信号の２フィール間におけるＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を算出し、３−２プルダウンによるＳＡＤの周期が５であるということを用いてフィルムモードを検出する方法である。

　同図に示すように、フィルムモード検出装置は、フィールドバッファ１０、差分値算出部１８、絶対値算出部２０、フィールド合算部３０、リミッティング部４０、帯域通過フィルタ５０、パワー算出部６０、及びモード検出部７０を有する。

　フィールドバッファ１０は、入力される映像信号のフィールドを格納する。フィールドバッファ１０は、第１のフィールドバッファ１２、第２のフィールドバッファ１４、及び第３のフィールドバッファ１６を有する。これにより、入力されるフィールドを時系列に順次第１のフィールドバッファ１２、第２のフィールドバッファ１４、及び第３のフィールドバッファ１６に格納及び出力する。

　従来の映像信号に対するＳＡＤの算出は、差分値算出部１８、絶対値算出部２０、及びフィールド合算部３０により算出される。

　差分値算出部１８は、第１のフィールドバッファ１２及び第３のフィールドバッファ１６に格納された各フィールドの同一位置に配置された各ピクセル値の差分値を算出する。

　絶対値算出部２０は、差分値算出部１８で算出した各フィールドのピクセル値の差分値の絶対値を算出する。

　フィールド合算部３０は、絶対値算出部２０で算出した各ピクセル値の差分値の絶対値をフィールド単位で合算する。これにより、映像信号の各フィールドに対するＳＡＤが算出される。

　リミッティング部４０は、各フィールドに対し算出されたＳＡＤのうち、フィルムモードの検出のための障害要因である画面切り換え現象が発生し得る増幅されたＳＡＤを予め設定されたしきい値に制限する。

　帯域通過フィルタ５０は、リミッティング部５０を通ったＳＡＤを帯域通過フィルタリングして周波数軸に対し周期が５の信号を取り出す。この際、帯域通過フィルタ５０で取り出された周期が５の信号は時間軸に対し正弦波である。

　パワー算出部６０は、帯域通過フィルタ５０から出力される正弦波のパワーを算出する。これにより、算出されたパワーから各フィールドに対して算出されたＳＡＤに周期５の成分がどれほど多く存在するかが分かる。

　モード検出部７０は、予め設定されたしきい値とパワー算出部６０で算出したパワーとを比較し、該比較の結果により、入力される映像信号がフィルムモードであるか否かを判断する。これにより、従来のモード検出部７０は、設定されたしきい値よりパワー算出部６０で算出したパワーの方が大きい場合、入力される映像信号がフィルムモードであると判断する。また、従来のモード検出部７０は、設定されたしきい値よりパワー算出部６０で算出したパワーの方が小さい場合、入力される映像信号がフィルムモードではない非フィルムモードであると判断する。この際、従来のモード検出部７０は、設定されたしきい値とパワー算出部６０で算出したパワーとの比較結果により、入力される映像信号がフィルムモードであると判断されると‘１’を、フィルムモードでないと判断されると‘０’を、ＩＰＣを行う手段または信号処理を行う前に映像信号を格納する格納手段へ映像信号と一緒に出力する。

　図２は、図１のフィールド合算部３０から出力される各フィールドに対して算出されたＳＡＤを示すグラフである。この際、３−２プルダウンされ伝送された映像信号は、伝送中に発生したノイズはないことと仮定する。

　同図に示すように、グラフのフィールド番号が９の地点で画面の切り換えが発生することが分かる。このような値は周期が５の特性を見つけ出すにおける障害となる。従って、リミッティング部４０では、フィールド番号９の地点のＳＡＤを予め設定されたしきい値に制限することにより、画面の切り換えの要因が取り除かれる。これにより、帯域通過フィルタ５０では、しきい値に制限された信号を“ω＝２π／５”を中心にし、ＤＣゲインを‘０’にして帯域通過フィルタリングを行うと、時間軸に対し周期が１／５の正弦波が出力される。これは、入力が１／５周期を有する成分が大きいほど大きい振幅を有するようになる。このような正弦波の振幅に対するパワーを算出するために、パワー算出部６０では、振幅の二乗の和を算出することにより、ＳＡＤの周期が５であるか否かを判断する。これにより、モード検出部７０では、ＳＡＤと設定されたしきい値とを比較し、しきい値以上のＳＡＤに対しては入力された映像信号がフィルムモードであると判断し、該結果を出力する。

　ところで、３−２プルダウンストリームの２フィールドのＳＡＤは、一般に周期５を有するが、ノイズが加わるほどＳＡＤの周期性が多大に乱されるという不具合がある。

　また、リミッティング部４０で画面の切り換え現象を取り除くために、ＳＡＤのピーク値を取り除くが、入力ストリームによってＳＡＤが小の場合でも一定の値でＳＡＤを取り除くため、信号の周期性を求める時、誤った値が出力され得るという不具合がある。

　更に、モード検出部７０では、ＳＡＤとの比較によりフィルムモードであるか否かを判断するためにしきい値が予め設定される。ところで、入力ストリームによって該パワーが異なりかねないため、予め設定された固定のしきい値を用いて映像信号がフィルムモードであるか否かを判断するのは、信頼性の低下につながり得るという不具合がある。

　そこで、従来では、映像信号がフィルムモードであるか否かを判断するためのしきい値を数多くの実験を通じて適切な値を設定している。しかしながら、入力されるストリームのノイズが多く、隣り合うフィールド番号間のＳＡＤの変化が大きい場合、フィルムモードであるか否かの判断結果に誤りが生じる可能性が大きい。

　本発明は、従来の映像信号のフィルムモード検出装置及び方法に関する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、３−２プルダウンされ入力される映像信号に対してフィルムモードを検出する時、より信頼性の高い映像信号のフィルムモードが検出可能な映像信号のフィルムモード検出装置及び方法を提供することである。

　前記のような目的は、映像信号の各フィールドを入力順に従って順次にバッファリングする第１のフィールドバッファ、第２のフィールドバッファ、及び第３のフィールドバッファに格納された各フィールドを用いて前記映像信号のフィルムモードを検出する映像信号のフィルムモード検出装置において、第１のフィールドバッファ及び第３のフィールドバッファに格納された各フィールドの動きの変化があるか否かを比較し、各フィールドの動き情報を算出する動き情報算出部と、動き情報を所定のフィールド単位で各フィールド別に格納する動き情報バッファ、及び所定のフィールド単位で格納された各フィールド別の動き情報と映像信号に対する３−２プルダウンによる一定の周期を有するフィールドのパターンとを比較し、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断するパターン整合部と、を含む映像信号のフィルムモード検出装置により達成される。

　好ましくは、動き情報算出部は、動き情報を算出するために、第１のフィールドバッファ及び第３のフィールドバッファに格納された各フィールドの動きベクトルの算出、算出した動きベクトルの和の算出、ＳＡＤの算出、算出したＳＡＤの和の算出、動きブロック数の算出、及び算出した動きブロック数の和の算出のいずれかを用いる。

　好ましくは、パターン整合部は、映像信号に及ぼす外的要因を低減するために、動き情報バッファに格納された所定のフィールド単位の動き情報を段階別に所定の数で小さい数から大きい数の順に除算する段階的量子化を行い、各段階別の量子化の結果値と３−２プルダウンによるフィールドパターンとを比較し、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断する。

　本実施の形態では、段階的量子化のための数Ｎの値として、２^ｎ（ｎ＝１、２、３、・・・、ｍ）が用いられる。好ましくは、段階的量子化のための数Ｎの値として、“ｎ＝１、２、３、…、ｍ”のうち、ｎが１、２、４、及び７の２^ｎが用いられる。また、パターン整合部で設定された映像信号の３−２プルダウンによるフィールドのパターンは、フィールド間の動きのないフィールドの周期が５のパターンがアプリケーションされる。

　また、前記のような目的は、映像信号の各フィールドを入力順に従って順次にバッファリングする第１のフィールドバッファ、第２のフィールドバッファ、及び第３のフィールドバッファに格納された各フィールドを用いて映像信号のフィルムモードを検出するフィルムモード検出装置を用いたフィルムモード検出方法において、第１のフィールドバッファ及び第３のフィールドバッファに格納された各フィールドの動きの変化があるか否かを比較し、各フィールドの動き情報を算出するステップと、算出した動き情報を所定のフィールド単位で各フィールド別に格納するステップ、及び所定のフィールド単位で格納された各フィールド別の動き情報と映像信号に対する３−２プルダウンによる一定の周期を有するフィールドのパターンとを比較し、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断するステップと、を含むフィルムモード検出装置を用いた映像信号のフィルムモード検出方法により達成される。

　好ましくは、動き情報算出ステップでは、動き情報を算出するために、第１のフィールドバッファ及び第３のフィールドバッファに格納された各フィールドの動きベクトルの算出、算出した動きベクトルの和の算出、ＳＡＤの算出、算出したＳＡＤの和の算出、動きブロック数の算出、及び算出した動きブロック数の和の算出のいずれかの算出方法が用いられる。

　好ましくは、フィルムモード判断ステップでは、映像信号に及ぼす外的要因を低減するために、動き情報バッファに格納された所定のフィールド単位の動き情報を段階別に所定の数で小さい数から大きい数の順に除算する段階的量子化が行われ、各段階別の量子化の結果値と３−２プルダウンによるフィールドパターンとが比較され、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かが判断される。

　本実施の形態では、段階的量子化のための数Ｎの値として、２^ｎ（ｎ＝１、２、３、…、ｍ）が用いられる。好ましくは、段階的量子化のための数Ｎの値として、“ｎ＝１、２、３、…、ｍ”のうち、ｎが１、２、４、及び７の２^ｎが用いられる。また、フィルムモード判断ステップで設定された映像信号の３−２プルダウンによるフィールドのパターンが、フィールド間の動きのないフィールドの周期が５のパターンが設定される。

　本発明によると、動き情報の量子化の結果値と３−２プルダウンによるフィールドバターンとを比較し、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断することにより、映像信号のフィルムモードの検出のための計算量を低減することができる。

　また、動き情報に対し段階的に量子化を行い、該結果値を段階毎に３−２プルダウンによるフィールドパターンと比較し、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断することにより、映像信号がフィルムモードであるか否かをより精度よく検出することができる。

　この結果、精度よく検出された映像信号のフィルムモードによるより正確なＩＰＣを行うことができ、フィルムモードである映像信号の格納容量をも軽減することができる。

　本発明によると、動き情報の量子化の結果値と３−２プルダウンによるフィールドパターンとを比較し、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断することにより、映像信号のフィルムモードの検出のための計算量を低減することができるという効果を奏する。

　また、動き情報に対し段階的に量子化を行い、該結果値を段階毎に３−２プルダウンによるフィールドパターンと比較し、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断することにより、映像信号がフィルムモードであるか否かをより精度よく検出することができる。

　これにより、精度よく検出された映像信号のフィルムモードによるより正確なＩＰＣを行うことができ、フィルムモードである映像信号の格納容量をも低減することができる。

　以下に添付図面を参照しながら、本発明に係る映像信号のフィルムモード検出装置及び方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。

　図３は、本発明に係る映像信号のフィルムモード検出装置の好適な実施の形態を示すブロック図である。

　同図に示すように、映像信号のフィルムモード検出装置は、フィールドバッファ１００、動き情報算出部２００、動き情報バッファ３００、及びパターン整合部４００を有する。

　フィールドバッファ１００は、入力される映像信号をフィールド単位で各々格納及び出力する。本実施の形態では、入力される映像信号としてＮＴＳＣを例に挙げている。フィールドバッファ１００は、第１のフィールドバッファ１２０、第２のフィールドバッファ１４０、及び第３のフィールドバッファ１６０を有する。これにより、入力される映像信号の各フィールドを時系列に順次第１のフィールドバッファ１２０、第２のフィールドバッファ１４０、及び第３のフィールドバッファ１６０に格納及び出力する。

　動き情報算出部２００は、第１のフィールドバッファ１２０及び第３のフィールドバッファ１６０に格納された各フィールドを比較し、該比較した各フィールド間の動きの変化があるか否かによる動き情報を算出する。

　動き情報バッファ３００は、動き情報算出部２００で算出した各フィールドの動き情報を格納及び出力する。本実施の形態では、１０フィールド単位の各フィールドの動き情報を格納及び出力する。

　パターン整合部４００は、動き情報バッファ３００に格納された動き情報と映像信号の３−２プルダウンによる一定の周期を有するフィールドのパターンとを比較し、両者が整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断する。

　本実施の形態による、動き情報算出部２００は、第１のフィールドバッファ１２０及び第３のフィールドバッファ１６０に格納された各フィールドから動きベクトルの算出、ＳＡＤの算出、及び動きブロック数の算出のいずれかの方法を用いて各フィールド間の動き情報を算出する。

　動きベクトルの算出は、各フィールドの動きベクトルを用いて各フィールドの各ピクセル間の動きを推定し、該推定した動き量をベクトルに変換して算出する。なお、動き情報算出部２００は、フィールド単位で各フィールドの各ピクセル間の動きベクトルの和の値を動き情報バッファ３００に出力することもできる。

　ＳＡＤの算出は、第１のフィールドバッファ１２０及び第３のフィールドバッファ１６０に格納された各フィールドの各ピクセル間の差分値の算出と差分値に絶対値がとられることにより算出される。この際、動き情報算出部２００は、フィールド単位で各フィールド間の各ピクセルのＳＡＤの和の値を動き情報バッファ３００に出力することもできる。

　動きブロック数の算出は、第１のフィールドバッファ１２０及び第３のフィールドバッファ１６０に格納された各フィールドを各々所定数のブロックで除算し、各々に対応するブロックから各ブロック間のＳＡＤまたは動きベクトルと任意の値を比較し、該比較の結果による動きが発生した動きブロックの数をカウントすることにより算出される。

　このようにして算出した動き情報は、動き情報バッファ３００に一定のフィールド単位で格納される。これにより、パターン整合部４００は、ノイズのような映像信号に及ぼす外的要因を低減するために動き情報バッファ３００から出力された一定のフィールド単位の動き情報を段階的に量子化する。ここで、段階的量子化とは、動き情報バッファ３００に格納された一定のフィールド単位の動き情報を段階別に所定の数で小さい数から大きい数の順に除算することをいう。パターン整合部４００は、動き情報に対する量子化を行うステップ毎に、該結果値を３−２プルダウンによるフィールドパターンと比較し、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断する。即ち、パターン整合部４００は、動き情報の量子化の結果値が３−２プルダウンによるフィールドパターンと整合すると、映像信号をフィルムモードであると判断する。

　従って、動き情報の量子化の結果値と３−２プルダウンによるフィールドパターンとを比較し、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断することにより、映像信号のフィルムモードの検出のための計算量を低減することができる。また、動き情報に対し段階的に量子化を行い、該結果値を段階毎に３−２プルダウンによるフィールドパターンと比較し、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断することにより、映像信号がフィルムモードであるか否かをより精度よく検出することができる。これにより、精度よく検出された映像信号のフィルムモードによるより正確なＩＰＣを行うことができ、フィルムモードである映像信号の格納容量をも低減することができる。

　図４は、図３の動き情報バッファ３００から出力される各フィールド別の動きブロック数を示すグラフの例である。同グラフによると、入力される映像信号のうち、１フィールドから３０フィールドまでは映像信号の各フィールド別の動きが小さい、非フィルムソースであることが分かる。また、入力される映像信号のうち、３１フィールドからは映像信号の各フィールド別の動きブロック数が５００個余りで各フィールド間の動きが大きい、３−２プルダウンされたフィルムソースであることが分かる。

　図５は、図３の動き情報バッファ３００から出力される各バッファ別の動きブロック数を示すグラフの他の例である。同グラフによると、入力される映像信号のうち、１フィールドから３６フィールドまでは映像信号の各フィールド別の動きブロック数が５０乃至１００個で各フィールド間の動きが小さい、３−２プルダウンされたフィルムソースであることが分かる。また、入力される映像信号のうち、３７フィールドからは映像信号の各フィールド別の動きが小さい、非フィルムソースであることが分かる。

　図６は、送信側で映画をテレビを通じて視聴できるように、映画のフィルムソースをＮＴＳＣ信号に変換する３−２プルタウンの例を示す図である。同図に示すように、秒当たり２４フレームのフィルムソースを秒当たり６０フィールド（３０フレーム）のビデオ信号に変換すると、フィルムソースの一番目のフレームはＮＴＳＣの２フィールドに変換され、二番目のフレームはＮＴＳＣの３フィールドに変換される。

　即ち、フィルムソースをＮＴＳＣ２フィールドに変換するということは、フィルムソースの一番目のフレームからトップフィールド及びボトムフィールドを取り出してＮＴＳＣ２フィールドを構成することである。また、フィルムソースをＮＴＳＣ３フィールドで変換するということは、フィルムソースの二番目のフレームからトップフィールド及びボトムフィールドを取り出し、更にトップフィールド及びボトムフィールドのいずれかを再読み出してＮＴＳＣ３フィールドを構成することである。

　図６に示すように、フィルムソースのフレームＦ_ｎは、トップフィールドのＦ_ｎ ^ＴとボトムフィールドのＦ_ｎ ^Ｂで表され、フィルムソースのフレームＦ_ｎ＋１は、トップフィールドのＦ_ｎ＋１ ^ＴとボトムフィールドのＦ_ｎ＋１ ^Ｂで表される。また、フィルムソースのフレームＦ_ｎ＋２は、トップフィールドのＦ_ｎ＋２ ^ＴとボトムフィールドのＦ_ｎ＋２ ^Ｂで表され、フィルムソースのフレームＦ_ｎ＋３は、トップフィールドのＦ_ｎ＋３ ^ＴとボトムフィールドのＦ_ｎ＋３ ^Ｂで表される。

　従って、秒当たり６０フィールドのＮＴＳＣ信号に変換された映像シーケンスは、一般にＦｎ^Ｔ、Ｆ_ｎ ^Ｂ、Ｆ_ｎ＋１ ^Ｔ、Ｆ_ｎ＋１ ^Ｂ、Ｆ_ｎ＋１ ^Ｔ、Ｆ_ｎ＋２ ^Ｂ、Ｆ_ｎ＋２ ^Ｔ、Ｆ_ｎ＋３ ^Ｂ、Ｆ_ｎ＋３ ^Ｔ及びＦ_ｎ＋３ ^Ｂの１０フィールドを単位にして繰り返して変換される。

　図７は、図３の動き情報算出部２００の各フィールド間の動き情報の算出による動き情報バッファ３００の各フィールド別の動き情報の格納例を示す図である。同図に示すように、示された各フィールドは３−２プルダウンされたフィルムソースの特徴である５フィールドおきに動きのないフィールドが１つ存在することが分かる。本実施の形態の動き情報バッファ３００は、動きがないと示されるフィールドがトップフィールドである場合、動き情報バッファの０番地から動き情報算出部２００で算出さした動き情報を格納する。また、動き情報バッファ３００は、動きがないと示されるフィールドがボトムフィールドである場合、動き情報の５番地から動き情報算出部２００で算出した動き情報を格納する。

　図８は、図３のパターン整合部４００のパターン整合プロセスを説明するための図である。

　同図に示すように、パターン整合部４００は、動きのないフィールドの周期が５のフィールドパターンと動き情報バッファ３００に格納された動き情報とを、それぞれ対応するフィールド別に比較し、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断する。パターン整合部４００で設定された周期が５のフィールドパターンにおいて、‘０’はフィールド間の動きがないことを表し、‘１’はフィールド間の動きがあることを表す。なお、動きがあるということは、各フィールドの動きブロックの数が１つ以上であることを意味する。また、本実施の形態のパターン整合部４００は、周期が５のフィールドパターンを１０フィールド単位でパターンが整合するか否かを比較する。

　この比較の結果、映像信号がフィルムモードでないと判断されると、パターン整合部４００は、動き情報に対し段階的量子化を行い、各量子化段階毎にパターンが整合するか否かを比較して、映像信号がフィルムモードであるか否かを判断する。即ち、パターン整合部４００は、動き情報を数‘Ｎ’で除算して段階的量子化を行い、量子化した値とパターンとを比較して、映像信号がフィルムモードであるか否かを判断する。ここで、数‘Ｎ’の値としては、‘２^ｎ’（ｎ＝１、２、３、…、ｍ）が適用される。好ましくは、本実施の形態の‘Ｎ＝２^ｎ’において‘ｎ＝１、２、４、７’が適用される。

　図９Ａ、図９Ｂ、及び図９Ｃは、図３のパターン整合部４００の動き情報に対する段階的量子化によるフィルムモードの検出の例を示す図表である。同図表に示すように、パターン整合部４００は、１４フィールド単位でパターンの整合を行っている。

　図９Ａは、動き情報の映像信号がノイズのあるフィルム映像である場合におけるパターン整合部４００でのパターン整合プロセスを示している。パターン整合部４００は、動き情報に対する段階的量子化を行い、そのうち、動き情報を１２８で除算した結果値とパターンとを比較し、互いに整合すると判断する。この結果、パターン整合部４００は、入力される映像信号がフィルムモード、即ちフィルム映像であると判断する。

　図９Ｂは、映像信号がノイズのない綺麗なフィルム映像である場合におけるパターン整合部４００でのパターン整合プロセスを示している。パターン整合部４００は、動き情報に対する段階的量子化を行い、そのうち、動き情報を2で除算した結果値とパターンとを比較し、互いに整合すると判断する。この結果、パターン整合部４００は、入力される映像信号がフィルムモードであると判断する。

　図９Ｃは、動き情報の映像信号がフィルム映像でない非フィルム映像である場合におけるパターン整合部４００のパターン整合プロセスを示している。パターン整合部４００は、動き情報に対し２から１２８までの段階的量子化を行っても、該結果値とパターンが整合しないことと判断する。この結果、パターン整合部４００は、入力される映像信号がフィルムモードでない非フィルムモードであると判断する。

　図１０Ａ及び図１０Ｂは、パターンの比較のためのパターンアドレスと量子化の結果値を示し、ノイズの多い映像信号に対し図３のパターン整合部４００の動き情報に対する段階的量子化の結果値の比較のためのパターンアドレスの変化を示す図表である。

　図１０Ａでは、ｎ−１番目のフィールドにおける動きのあるブロックの数、即ち、動き情報は１,２１５であると仮定する。

　同図に示すように、パターン整合部４００では、ｎ−１番目フィールドの動き情報１,２１５を２で除算した‘６０７’をパターンアドレスのうちの１番地のパターンと相互比較する。この結果、パターンが整合しないと判断されると、パターン整合部４００では、１,２１５を４で除算した‘３０３’をパターンアドレスのうちの９番地のパターンと相互比較する。この結果、パターンが整合しないと判断されると、パターン整合部４００では、１,２１５を１６で除算した‘７５’をパターンアドレスのうちの９番地のパターンと相互比較する。この結果、パターンが整合しないと判断されると、パターン整合部４００では、１,２１５を１２８で除算した‘9’をパターンアドレスのうちの３番地のパターンと相互比較する。この結果、パターンが整合しないと判断されると、パターン整合部４００は、映像信号がフィルムモードでないと判断する。

　図１０Ｂでは、ｎ番目のフィールドにおける動きのあるブロックの数、即ち、動き情報は１,２１２であると仮定する。

　同図に示すように、パターン整合部４００では、ｎ番目フィールドの動き情報１,２１２を２で除算した‘６０６’をパターンアドレスのうちの２番地のパターンと相互比較する。この結果、パターンが整合しないと判断されると、パターン整合部４００では、１,２１２を４で除算した‘３０３’をパターンアドレスのうちの０番地のパターンと相互比較する。この結果、パターンが整合しないと判断されると、パターン整合部４００では、１,２１２を１６で除算した‘７５’をパターンアドレスのうちの０番地のパターンと相互比較する。この結果、パターンが整合しないと判断されると、パターン整合部４００では、１,２１２を１２８で除算した‘9’をパターンアドレスのうちの４番地のパターンと相互比較する。この結果、パターンが整合すると判断されると、パターン整合部４００は、映像信号がフィルムモードであると判断する。

　図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃは、パターンの比較のためのパターンアドレスと量子化の結果値を示し、ノイズの小さい映像信号に対し図３のパターン整合部４００の動き情報に対する段階的量子化の結果値の比較のためのパターンアドレスの変化を示す図表である。

　図１１Ａでは、ｎ−２番目のフィールドにおける動きのあるブロックの数、即ち、動き情報は７３０であると仮定する。

　同図に示すように、パターン整合部４００では、ｎ−２番目フィールドの動き情報７３０を２で除算した‘３６５’をパターンアドレスのうちの９番地のパターンと相互比較する。この結果、パターンが整合すると判断されると、パターン整合部４００は、映像信号がフィルムモードであると判断する。

　図１１Ｂでは、ｎ−１番目のフィールドにおける動きのあるブロックの数、即ち、動き情報は１であると仮定する。

　同図に示すように、パターン整合部４００では、ｎ−１番目フィールドの動き情報１を２で除算した‘０’をパターンアドレスのうちの０番地のパターンと相互比較する。この結果、パターンが整合すると判断されると、パターン整合部４００は、映像信号がフィルムモードであると判断する。

　図１１Ｃでは、ｎ番目のフィールドにおける動きのあるブロックの数、即ち、動き情報は７４７であると仮定する。

　同図に示すように、パターン整合部４００では、ｎ番目フィールドの動き情報７４７を２で除算した‘３７３’をパターンアドレスのうちの１番地のパターンと相互比較する。この結果、パターンが整合すると判断されると、パターン整合部４００は、映像信号がフィルムモードであると判断する。

　従って、動き情報に対し段階的に量子化を行い、該結果値を段階毎に３−２プルダウンによるフィールドパターンと比較し、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断することにより、映像信号がフィルムモードであるか否かをより精度よく検出することができる。この結果、精度よく検出された映像信号のフィルムモードによるより正確なＩＰＣを行うことができ、フィルムモードである映像信号の格納容量をも軽減することができる。

　図１２は、本発明に係る映像信号のフィルムモード検出装置を用いた映像信号のフィルムモード検出方法の好適な実施の形態を示すフローチャートである。

　まず、フィールドバッファ１００は、入力される映像信号をフィールド単位で各々格納及び出力する。フィールドバッファ１００は、第１のフィールドバッファ１２０、第２のフィールドバッファ１４０、及び第３のフィールドバッファ１６０を有する。これにより、入力される映像信号の各フィールドを時系列に順次第１のフィールドバッファ１２０、第２のフィールドバッファ１４０、及び第３のフィールドバッファ１６０に格納及び出力する（Ｓ１００）。

　動き情報算出部２００は、第１のフィールドバッファ１２０及び第３のフィールドバッファ１６０に格納された各フィールドを比較し、該比較した各フィールド間の動きの変化があるか否かによる動き情報を算出する（Ｓ１２０）。

　動き情報バッファ３００は、動き情報算出部２００で算出した各フィールドの動き情報を格納及び出力する（Ｓ１４０）。本実施の形態では、１０フィールド単位の各フィールドの動き情報を格納及び出力する。

　パターン整合部４００は、動き情報バッファ３００に格納された動き情報と映像信号の３−２プルダウンによる一定の周期を有するフィールドのパターンとを比較し、両者が整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断する（Ｓ１６０）。

　なお、動き情報算出部２００は、第１のフィールドバッファ１２０及び第３のフィールドバッファ１６０に格納された各フィールドから動きベクトルの算出、ＳＡＤの算出、及び動きブロック数の算出のいずれかの方法を用いて各フィールド間の動き情報を算出する。

　動き情報算出部２００で算出した動き情報は、動き情報バッファ３００に一定のフィールド単位で格納される。これにより、パターン整合部４００は、ノイズのような映像信号に及ぼす外的要因を低減するために動き情報バッファ３００から出力された一定のフィールド単位の動き情報を段階的に量子化する。パターン整合部４００は、動き情報に対する量子化を行う段階毎に、該結果値を３−２プルダウンによるフィールドパターンと比較し、整合するか否かにより映像信号がフィルムモードであるか否かを判断する。即ち、パターン整合部４００は、動き情報の量子化の結果値が３−２プルダウンによるフィールドパターンと整合すると、映像信号をフィルムモードと判断する。

　以上、添付図面を参照しながら本発明の映像信号のフィルムモード検出装置及び方法の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的思想に属するものと了解される。

従来のＮＴＳＣがアプリケーションされた映像信号のフィルムモード検出装置の例を示すブロック図である。 図１のフィールド合算部３０から出力される各フィールドに対して算出されたＳＡＤを示すグラフである。 本発明に係る映像信号のフィルムモード検出装置の好適な実施の形態を示すブロック図である。 図３の動き情報バッファ３００から出力する各フィールド別の動きブロック数を示すグラフの例である。 図３の動き情報バッファ３００から出力される各バッファ別の動きブロック数を示すグラフの他の例である。 送信側で映画をテレビを通じて視聴できるように、映画のフィルムソースをＮＴＳＣ信号に変換する３−２プルタウンの例を示す図である。 図３の動き情報算出部２００の各フィールド間の動き情報の算出による動き情報バッファ３００の各フィールド別の動き情報の格納例を示す図である。 図３のパターン整合部４００のパターン整合プロセスを説明するための図である。 図３のパターン整合部４００の動き情報に対する段階的量子化によるフィルムモードの検出の例を示す図表である。 図３のパターン整合部４００の動き情報に対する段階的量子化によるフィルムモードの検出の例を示す図表である。 図３のパターン整合部４００の動き情報に対する段階的量子化によるフィルムモードの検出の例を示す図表である。 パターンの比較のためのパターンアドレスと量子化の結果値を示し、ノイズの多い映像信号に対し図３のパターン整合部４００の動き情報に対する段階的量子化の結果値の比較のためのパターンアドレスの変化を示す図表である。 パターンの比較のためのパターンアドレスと量子化の結果値を示し、ノイズの多い映像信号に対し図３のパターン整合部４００の動き情報に対する段階的量子化の結果値の比較のためのパターンアドレスの変化を示す図表である。 パターンの比較のためのパターンアドレスと量子化の結果値を示し、ノイズの小さい映像信号に対し図３のパターン整合部４００の動き情報に対する段階的量子化の結果値の比較のためのパターンアドレスの変化を示す図表である。 パターンの比較のためのパターンアドレスと量子化の結果値を示し、ノイズの小さい映像信号に対し図３のパターン整合部４００の動き情報に対する段階的量子化の結果値の比較のためのパターンアドレスの変化を示す図表である。 パターンの比較のためのパターンアドレスと量子化の結果値を示し、ノイズの小さい映像信号に対し図３のパターン整合部４００の動き情報に対する段階的量子化の結果値の比較のためのパターンアドレスの変化を示す図表である。 本発明に係る映像信号のフィルムモード検出装置を用いた映像信号のフィルムモード検出方法の好適な実施の形態を示すフローチャートである。

符号の説明

　１００　　フィールドバッファ
　１２０　　第１のフィールドバッファ
　１４０　　第２のフィールドバッファ
　１６０　　第３のフィールドバッファ
　２００　　動き情報算出部
　３００　　動き情報バッファ
　４００　　パターン整合部４００

Claims (20)

1. 　映像信号の各フィールドを入力順に従って順次にバッファリングする第１のフィールドバッファ、第２のフィールドバッファ、及び第３のフィールドバッファに格納された前記各フィールドを用いて前記映像信号のフィルムモードを検出する映像信号のフィルムモード検出装置において、
   　前記第１のフィールドバッファ及び前記第３のフィールドバッファに格納された各フィールドの動きの変化があるか否かを比較し、前記各フィールドの動き情報を算出する動き情報算出部と、
   　前記動き情報を所定のフィールド単位にして前記各フィールド別に格納する動き情報バッファ及び
   　前記所定のフィールド単位で格納された前記各フィールド別の前記動き情報と前記映像信号に対する３−２プルダウンによる一定の周期を有するフィールドのパターンとを比較し、整合するか否かにより前記映像信号がフィルムモードであるか否かを判断するパターン整合部と
   を含むことを特徴とする映像信号のフィルムモード検出装置。
2. 　前記動き情報算出部は、
   　前記動き情報を算出するために、前記第１のフィールドバッファ及び第３のフィールドバッファに格納された各フィールドの動きベクトルの算出、算出した前記動きベクトルの和の算出、ＳＡＤの算出、算出した前記ＳＡＤの和の算出、動きブロック数の算出、及び算出した前記動きブロック数の和の算出のいずれかを用いることを特徴とする請求項１に記載の映像信号のフィルムモード検出装置。
3. 　前記パターン整合部は、
   　前記映像信号に及ぼす外的要因を低減するために、前記動き情報バッファに格納された前記所定のフィールド単位の前記動き情報を段階別に所定の数で小さい数から大きい数の順に除算する段階的量子化を行い、各段階別の量子化の結果値と前記３−２プルダウンによる前記フィールドパターンとを比較し、整合するか否かにより前記映像信号がフィルムモードであるか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載の映像信号のフィルムモード検出装置。
4. 　前記段階的量子化のための数Ｎの値として、２^ｎ（ｎ＝１、２、３、・・・、ｍ）を用いることを特徴とする請求項３に記載の映像信号のフィルムモード検出装置。
5. 　前記段階的量子化のための前記数Ｎの値として、前記“ｎ＝１、２、３、…、ｍ”のうち、前記ｎが１、２、４、及び７の前記２^ｎが用いられることを特徴とする請求項４に記載の映像信号のフィルムモード検出装置。
6. 　前記パターン整合部で設定された前記映像信号の前記３−２プルダウンによる前記フィールドのパターンが、前記フィールド間の動きのないフィールドの周期が５のパターンであることを特徴とする請求項５に記載の映像信号のフィルムモード検出装置。
7. 　映像信号の各フィールドを入力順に従って順次にバッファリングする第１のフィールドバッファ、第２のフィールドバッファ、及び第３のフィールドバッファに格納された前記各フィールドを用いて前記映像信号のフィルムモードを検出するフィルムモード検出装置を用いた映像信号のフィルムモード検出方法において、
   　前記第１のフィールドバッファ及び前記第３のフィールドバッファに格納された各フィールドの動きの変化があるか否かを比較し、前記各フィールドの動き情報を算出するステップと、
   　算出した前記動き情報を所定のフィールド単位で前記各フィールド別に格納するステップ及び
   　前記所定のフィールド単位で格納された前記各フィールド別の前記動き情報と前記映像信号に対する３−２プルダウンによる一定の周期を有するフィールドのパターンとを比較し、整合するか否かにより前記映像信号がフィルムモードであるか否かを判断するステップと
   を含むことを特徴とするフィルムモード検出装置を用いた映像信号のフィルムモード検出方法。
8. 　前記動き情報算出ステップでは、
   　前記動き情報を算出するために、前記第１のフィールドバッファ及び第３のフィールドバッファに格納された各フィールドの動きベクトルの算出、算出した前記動きベクトルの和の算出、ＳＡＤの算出、算出した前記ＳＡＤの和の算出、動きブロック数の算出、及び算出した前記動きブロック数の和の算出のいずれかの算出方法が用いられることを特徴とする請求項７に記載のフィルムモード検出装置を用いた映像信号のフィルムモード検出方法。
9. 　前記フィルムモード判断ステップでは、
   　前記映像信号に及ぼす外的要因を低減するために、前記動き情報バッファに格納された前記所定のフィールド単位の前記動き情報を段階別に所定の数で小さい数から大きい数の順に除算する段階的量子化が行われ、各段階別の量子化の結果値と前記３−２プルダウンによる前記フィールドパターンとが比較され、整合するか否かにより前記映像信号がフィルムモードであるか否かが判断されることを特徴とする請求項８に記載のフィルムモード検出装置を用いた映像信号のフィルムモード検出方法。
10. 　前記段階的量子化のための数Ｎの値として、２^ｎ（ｎ＝１、２、３、・・・、ｍ）が用いられることを特徴とする請求項９に記載のフィルムモード検出装置を用いた映像信号のフィルムモード検出方法。
11. 　前記段階的量子化のための前記数Ｎの値として、前記“ｎ＝１、２、３、…、ｍ”のうち、前記ｎが１、２、４、及び７の前記２^ｎが用いられることを特徴とする請求項１０に記載のフィルムモード検出装置を用いた映像信号のフィルムモード検出方法。
12. 　前記フィルムモード判断ステップで設定された前記映像信号の前記３−２プルダウンによる前記フィールドのパターンが、前記フィールド間の動きのないフィールドの周期が５のパターンであることを特徴とする請求項１１に記載のフィルムモード検出装置を用いた映像信号のフィルムモード検出方法。
13. 　映像信号のフィルムモード検出装置において、
    　各フィールドの動きの変化があるか否かを比較し、前記各フィールドの動き情報を算出する動き情報算出部と、
    　前記各動き情報を所定のフィールド単位にして前記各フィールドに格納する動きバッファ情報バッファ及び
    　前記所定のフィールド単位で格納された前記各フィールド別の前記動き情報と前記映像信号に対する３−２プルダウンによるフィールドパターンとを比較し、整合するか否かにより前記映像信号がフィルムモードであるか否かを判断するパターン整合部と
    を含むことを特徴とする映像信号のフィルムモード検出装置。
14. 　前記動き情報算出部は、
    　前記動き情報を算出するために、前記第１のフィールドバッファ及び第３のフィールドバッファに格納された各フィールドの動きベクトルの算出、算出した前記動きベクトルの和の算出、ＳＡＤの算出、算出した前記ＳＡＤの和の算出、動きブロック数の算出、及び算出した前記動きブロック数の和の算出のいずれかを用いることを特徴とする請求項１３に記載の映像信号のフィルムモード検出装置。
15. 　多数のフィールドを有している映像信号のフィルムモード検出装置において、
    　フィールドの各々に対応する動き情報を算出する動き情報算出部と、
    　前記所定の各フィールド単位の動き情報と映像信号がフィルムモードであるか否かを決めるための基準パターンを比較するパターン整合部と
    を含むことを特徴とするフィルムモード検出装置。
16. 　前記基準パターンが、各動き情報に対応するフィールドとして同じ数でなるパターンを含むことを特徴とする請求項１５に記載のフィルムモード検出装置。
17. 　多数のフィールドを有している映像信号のフィルムモード検出装置において、
    　各フィールドの動き情報を算出する動き情報算出部及び
    　映像信号がフィルムモードであるか否かを決める基準パターンとフィールド群に対応する動き情報とを比較するパターン整合部と
    を含むことを特徴とするフィルムモード検出装置。
18. 　多数のフィールドを有している映像信号のフィルム検出装置において、
    　各フィールドの各々の第１の動き情報を算出する動き情報算出部及び
    　各フィールドの第１の動き情報を正の整数により第２の動き情報を制御するように駆動し、映像信号がフィルムモードであるか否かを決める基準パターンと第２の動き情報とを比較するパターン整合部と
    を含むことを特徴とするフィルムモード検出装置。
19. 　多数のフィールドを有している映像信号のフィルムモード検出装置において、
    　各フィールドの各々の動きブロックの数を算出する動き情報算出部及び
    　フィールドの動きブロックの数と映像信号がフィルムモードであるか否かを決める基準パターンとを比較するパターン整合部と
    を含むことを特徴とするフィルムモード検出装置。
20. 　多数のフィールドを有している映像信号のフィルムモード検出方法において、
    　フィールドの各々の動き情報を算出するステップと、
    　フィールド単位で動き情報を制御するステップ及び
    　映像信号がフィルムモードであるか否かを決める基準パターンとフィールドの動きブロックの数とを比較するステップと
    を含むことを特徴とするフィルムモード検出方法。
    
    

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