JP2008061067A - 映像表示システム、再生装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】確実にフィルム映像が検出でき、低コストで効率良く最適画像を出画することができる映像表示システムを提供する。
【解決手段】再生装置と表示装置とからなる映像表示システムにおいて、前記再生装置は、ＭＰＥＧで符号化された映像をデコードし、このデコード情報より前記映像がフィルム映像であるか否かを判定し、前記判定結果を映像出力の付加情報として前記表示装置に出力して、確実にフィルム映像の判別が行える。また、前記再生装置は、ＭＰＥＧで符号化された入力映像をデコードし、入力映像がフィルム映像であるか否かを示す付加情報を取得し、前記取得した付加情報がフィルム映像である場合、デコードした動きベクトル情報から内挿ベクトルを求め、該内挿ベクトルと、デコードした時に使用している参照ピクチャおよび復号画像から内挿ピクチャを算出することで、効率良く最適化された映像を表示装置から出力することが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、映像表示システム、再生装置および表示装置に関し、特に、ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４／ＡＶＣで符号化された入力映像をデコードするときに、該入力映像がフィルム映像である場合に、表示デバイス用の信号処理を最適化するための技術に関する。

近年では従来のブラウン管にかわり、液晶ＴＶ（テレビジョン）などのプログレッシブ表示デバイスが増加しており、例えば、受像機に入力されるＮＴＳＣ信号に対しては、３０Ｈｚのインターレース信号を６０Ｈｚのプログレッシブ信号に変換して表示している。

さらに、全世界でデジタル化が急速に進み、入力信号もＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）やＰＡＬ（Phase Alternation by Line）といったアナログ信号で規格化されているものから、ＡＲＩＢ（Association of Radio Industries and Businesses）やＡＴＳＣ（Advanced Television Systems Committee）で規格化されたデジタル信号に変わってきている。
現在、様々な映像信号がＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts Group phase 2）やＭＰＥＧ４／ＡＶＣ（MPEG-4 Part 10 Advanced Video Coding）等の規格で符号化され、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やデジタル放送として流通している。

このようにデジタル化がはかられることによって、従来のアナログ信号では入力信号を解析することでしか検出できなかった情報がデジタル信号のヘッダ情報として容易に検出可能となっている。
特開２００５−３１８６２３号公報 特開平１０−７０６７９号公報

従来、映像信号の中で特にフィルム映像に関しては、もともと２４Ｈｚのプログレッシブ信号として作成されたものであり、ＮＴＳＣ圏では３：２プルダウンという変換処理を用いて３０Ｈｚのインターレース信号に変換されることが知られている。

液晶ＴＶ等のプログレッシブ表示デバイスでは、３：２プルダウンで作成された信号からフィルム映像であることを検出し、適切な処理を用いることで６０Ｈｚのプログレッシブ信号を出力している。
このフィルム映像の検出には、入力映像の信号解析によって行われるため高度な技術が必要であり、また、より正確に現在の画像に対するモードを決定することができるので、より良好な画質を生じる画像処理を行うことができる（特許文献１）。

また、例えば、ＮＴＳＣ圏においては、２４Ｈｚのプログレッシブ映像として作成されたフィルム映像を６０Ｈｚのプログレッシブ表示デバイス用の映像に変換する場合、図５のような処理が一般的である。
即ち、２４Ｈｚのプログレッシブ信号が３：２プルダウンされて３０Ｈｚのインターレース信号として入力された場合に、これをフィルム映像として検出し、２枚のプログレッシブ映像を３枚と２枚の繰り返し映像として出力している。

この場合、時間的に同じ状態で作成された映像が繰り返し表示されるため、視聴者にとっては不自然な映像として認識されることが知られている。これに対して近年では２４Ｈｚの２枚のプログレッシブ信号から動きベクトルを求め、内挿フレームを作成することによってより自然な表示映像を実現する技術が用いられるようになった（特許文献２）。

この技術では、入力映像よりフィルム映像を検出し、そこから動きベクトルを求めることで内挿フレームを生成することが一般的であるが、これはフレームメモリや複雑なベクトル演算処理により回路規模の増大、ひいては大幅なコストアップにつながっている。

本発明は、上記のような実情を考慮してなされたものであって、確実にフィルム映像が検出でき、低コストで効率良く最適画像を出画することができる映像表示システム、再生装置および表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は再生装置と表示装置とからなる映像表示システムにおいて、再生装置と表示装置とを次のように構成する。
前記再生装置は、ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４／ＡＶＣで符号化された映像をデコードするデコーダと、前記デコーダでデコードされたデコード情報より、前記映像がフィルム映像であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段で判定された判定結果を映像出力の付加情報として前記表示装置に出力する伝達手段を備えるようにしたものである。

ここで、前記伝達手段は、前記映像出力の付加情報を次のいずれかの方法で出力する。
（１）コンポジット信号やコンポーネント信号のＶＢＩ情報に重畳して出力する。
（２）Ｄ端子の識別信号として出力する。
（３）ＨＤＭＩのＣＥＣ信号として出力する。
（４）ＧＰＩＯ等のような汎用ポートを利用する。

また、前記再生装置は、ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４／ＡＶＣで符号化された入力映像をデコードするデコーダと、前記デコーダでデコードした入力映像がフィルム映像であるか否かを示す付加情報を取得する判定結果取得手段と、前記判定結果取得手段で取得した付加情報がフィルム映像である場合、前記デコーダでデコードした動きベクトル情報から内挿ベクトルを求める内挿ベクトル算出手段と、前記内挿ベクトル算出手段で算出した内挿ベクトルと、前記デコーダでデコードした時に使用している参照ピクチャおよび復号画像とから内挿ピクチャを算出する内挿ピクチャ算出手段を備え、入力映像のフレーム周波数を表示デバイスの周波数に変換する。

一方、前記表示装置では、従来では表示装置に伝達される映像信号の解析によってのみ判断可能だったフィルム映像の判別にかわって、前記再生装置からの付加情報を用いてフィルム映像と判断する。この場合、入力されたフィルム映像を表示装置内部の演算回路を用いて表示デバイスの周波数に対応した映像信号を生成するか、前記再生装置で表示デバイスの周波数に変換された映像をそのまま出力するかのいずれかとなる。
尚、前記再生装置および表示装置をもつ映像表示システム全体が表示装置の中に構成されてもよい。

また、上述した構成の再生装置の各手段や表示装置の各手段として、コンピュータを機能させるためのプログラムを作成しておき、または、そのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録しておき、これらのプログラムをコンピュータで実行することによっても上記課題を解決することができる。

本発明によれば、表示用信号処理に対してフィルム映像が入力された場合、確実にフィルム映像を検出し、より自然な映像を作り出すことができる。
また、ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４／ＡＶＣでエンコードされた動きベクトル情報を表示用の周波数変換に用いることにより、低コストで効率良く最適画像を出画できる。

以下、図面を参照して本発明の映像表示システムに係る好適な実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態である映像表示システムを示す図である。同図において映像表示システム１０は、再生装置１１、表示装置１３およびそれらを接続する伝達手段１２を含み、本実施形態の場合、再生装置１１は、ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４／ＡＶＣをデコードし、映像信号として出力できる、例えば、ＤＶＤプレーヤ等であり、表示装置１３は、再生装置１１からの映像信号を受信し、映像、若しくは、動き補償技術に従って生成された映像を表示する液晶ディスプレイ等であり、伝達手段１２は、再生装置１１と表示装置１３とを接続し、再生装置１１から出力された映像信号を表示装置１３に伝達する。
この伝達手段１２は、再生装置１１および表示装置１３にそれぞれ設けられたＤ端子、ＨＤＭＩ端子あるいはＩＥＥＥ１３９４端子等のそれぞれの規格に応じたケーブルである。

ここで、本映像表示システムを表示装置の中で構成することが可能であるが、本実施形態では再生装置と表示装置として分離して考えることにする。よって、以下の説明文中の再生装置および表示装置は、図１で示す映像表示システム上の機能を有するものとする。

まず、再生装置のフィルム映像判別処理について説明する。
ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４／ＡＶＣの規格では、デコーダはＭＰＥＧエンコードされた映像のヘッダ情報として、“ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ＿ｓｅｑｕｅｎｃｅ”、“ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ＿ｆｒａｍｅ”、“ｒｅｐｅａｔ＿ｆｉｒｓｔ＿ｆｉｅｌｄ”という３つの情報を得ることができる。

例えば、３：２プルダウンとしてフィルム映像が処理される場合、これらの値は、
“ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ＿ｓｅｑｕｅｎｃｅ”＝“０”、
“ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ＿ｆｒａｍｅ”＝“１”、
“ｒｅｐｅａｔ＿ｆｉｒｓｔ＿ｆｉｅｌｄ”＝フレームごとに“１”と“０”を繰り返す。

また、ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭ圏では２：２プルダウンとしてフィルム映像を２５Ｈｚのインターレース信号に変換するが、この場合には、
“ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ＿ｓｅｑｕｅｎｃｅ”＝“０”、
“ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ＿ｆｒａｍｅ”＝“１”、
“ｒｅｐｅａｔ＿ｆｉｒｓｔ＿ｆｉｅｌｄ”＝“０”
となる。

本発明では、このように、ＭＰＥＧの符号化データから映像のヘッダ情報を検出することで容易にフィルム映像であるか否かを検出し、このフィルム映像検出を行った結果を、表示装置に伝達することで、精度の高いプログレッシブ変換を実現させることが可能となる。

再生装置１１では、記録メディアから再生した映像信号を表示装置１３に出力する際、ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４／ＡＶＣでエンコードされた映像情報をデコードし、その映像のヘッダ情報の“ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ＿ｓｅｑｕｅｎｃｅ”、“ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ＿ｆｒａｍｅ”、“ｒｅｐｅａｔ＿ｆｉｒｓｔ＿ｆｉｅｌｄ”がフィルム映像を示すパターンであるかを検出し、この情報を次のいずれかの方法によって、表示装置１３へ出力する。

ＭＰＥＧデコーダが再生装置１１の中に搭載され、表示装置１３にデコード結果をアナログ信号として受け渡す場合、アナログ信号は、一般的にコンポジット信号やコンポーネント信号となるので、ＶＢＩ（Vertical Blanking Interval）情報の空き領域に、入力映像がフィルム映像であるか否かを示す情報を重畳して、伝達手段１２へ出力する。
この場合、表示装置１３では、ＶＢＩ情報をデコードすることにより、入力映像がフィルム映像であることを認識し精度の高いプログレッシブ変換を行うことができる。

または、入力映像がフィルム映像であるか否かを示す情報をＤ端子の識別信号としたり、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）のＣＥＣ（Consumer Electronics Control）信号あるいはＧＰＩＯ（General Purpose Input/Output）等の汎用ポートを利用して、伝達手段１２を介して表示装置１３へ出力するようにしてもよい。
これらの場合、表示装置１３では、伝達手段１２を介して伝達されたフィルム映像であるか否かの判定結果に応じて、送られてきた入力映像の中の動きベクトル情報から内挿ピクチャを生成して映像を表示する。

次に、再生装置の周波数変換処理について説明する。
例えば、特許文献２で示される通り、２４Ｈｚのフィルム映像をそれよりも高い周波数で表示する表示デバイスに写しだす場合、動きベクトルを算出しそれを用いて内挿ピクチャを生成する動き補償という技術を用いて周波数変換が行われる。

図２は、この周波数変換を説明する概念図であり、一般的には少なくとも２枚の原画を複数のブロックに分割し、そのブロック間の誤差を検出することで動きベクトルが求められる。この動きベクトルからさらに精度の高い内挿ベクトルが生成される場合もある。
内挿ピクチャは、この動きベクトル情報とベクトル算出に用いられた画像情報を用いて生成される。

本発明では、上記の動きベクトルを算出すことなく、映像を符号化したときに算出して、エンコードしたときの動きベクトル情報を用いることにより、効率良く内挿ピクチャを生成することが可能となる。

図３は、本実施形態に係る再生装置１１の周波数変換部の機能構成を示すブロック図であり、同図において、再生装置１１は、デコーダ２１、映像記憶部２２、判定結果取得部２３、内挿ベクトル算出部２４、内挿ピクチャ算出部２５、選択部２６を含んでいる。

デコーダ２１は、再生装置１１へ入力される映像信号から、映像信号、動きベクトル情報、制御信号を出力する。
映像記憶部２２は、入力した映像信号を記憶し、周波数変換時の実フレーム画像および内挿ピクチャを生成するための参照ピクチャが記憶される。
判定結果取得部２３は、再生装置１１から入力された映像信号からフィルム映像であるか否かを示す情報を取り出して、フィルム映像であるか否かを判定する。

内挿ベクトル算出部２４は、判定結果取得部２３の判定に応じて内挿ベクトルを算出する。ここで、デコーダ２１で復号された動きベクトル情報は、通常、前方向動きベクトルや後方向動きベクトルなど複数のベクトル情報を持つため、内挿ベクトル算出部２４は、動きベクトル情報から内挿ベクトルを算出する。

内挿ピクチャ算出部２５では、内挿ベクトル算出部２４で算出された内挿ベクトルを用いて映像記憶部２２に順次蓄えられている参照ピクチャと復号画像の中から必要な情報をもとに、内挿ピクチャを生成する。
選択部２６は、出力するフレームの順に合わせて、映像記憶部２２に記憶された実フレーム画像と、内挿ピクチャ算出部２５で算出された内挿ピクチャから画像を選択し、周波数変換された映像を出力する。
ここで出力された映像は、表示装置１３の表示デバイスへ表示される。

次に、表示装置について説明する。図４は、表示装置のフィルム映像処理の機能構成を示すブロック図であり、同図において、表示装置１３はフィルム判別部３１、フィルム映像処理部３２、セレクタ３３を含んでいる。
フィルム判別部３１は、再生装置より入力された信号がフィルム映像か否かの判別を行う。この判別は、前述の再生装置より出力されるＶＢＩ等の付加情報を用いて行われる。 ここで、フィルム判別部３１は、入力信号がフィルム映像と判別した場合は、再生装置より入力された信号をフィルム映像処理部３２に供給する。
フィルム映像処理部３２は、フィルム判別部３１から供給された入力信号から生成した出力映像をセレクタ３３へ供給する。
あるいは、フィルム判別部３１は、入力信号がフィルム映像でないと判別した場合は、入力信号をそのままセレクタ３３に供給する。
セレクタ３３は、フィルム映像の場合にはフィルム映像処理部３２からの信号を出力し、フィルム映像でない場合は再生装置より入力された信号を出力する。
ここで、前記再生装置で表示デバイスに対応する周波数変換がすでに行われている場合は、表示装置上のフィルム映像処理は不要となるため、再生装置から出力される付加情報はフィルム映像であることを示さず、セレクタ３３からは入力信号がそのまま選択されて表示デバイスに出力されることになる。

以上のように本実施形態を構成することにより、ＭＰＥＧのデコード情報よりフィルム映像を検出して表示処理側に伝達するので、正確な画像処理を行うことが可能となる。
また、ＭＰＥＧのデコード情報より得られる動きベクトルを流用し、効率良く内挿ピクチャを生成することが可能となる。

尚、本発明の実施形態は、上記の再生装置や表示装置の各部をコンピュータプログラム化し、それぞれのコンピュータプログラムを再生装置および表示装置へインストールして実行することでも実現できる。また、このコンピュータプログラムを着脱可能な記録媒体に記録したり、ネットワークを介してダウンロードすることにより、移送が簡単になり容易に実施することができる。

また、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で各種の変形、修正が可能であるのは勿論である。

本発明の一実施形態である映像表示システムを示す図である。 内挿ピクチャ生成による周波数変換の概念図である。 実施形態に係る再生装置の周波数変換機能構成を示すブロック図である。 表示装置のフィルム映像処理の機能構成を示すブロック図である。 一般的なフィルム映像のプログレッシブ変換処理の説明図である。

符号の説明

１０…映像表示システム、１１…再生装置、１２…伝達手段、１３…表示装置、２１…デコーダ、２２…映像記憶部、２３…判定結果取得部、２４…内挿ベクトル算出部、２５…内挿ピクチャ算出部、２６…選択部、３１…フィルム判別部、３２…フィルム映像処理部、３３…セレクタ。

Claims (14)

1. 再生装置と表示装置とからなる映像表示システムにおいて、前記再生装置は、ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４／ＡＶＣで符号化された映像をデコードするデコーダと、前記デコーダでデコードされたデコード情報より、前記映像がフィルム映像であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段で判定された判定結果を映像出力の付加情報として前記表示装置に出力する伝達手段を備えることを特徴とする映像表示システム。
2. 請求項１に記載の映像表示システムにおいて、前記映像出力の付加情報は、コンポジット信号やコンポーネント信号のＶＢＩ情報に重畳して出力することを特徴とする映像表示システム。
3. 請求項１に記載の映像表示システムにおいて、前記映像出力の付加情報は、Ｄ端子の識別信号として出力することを特徴とする映像表示システム。
4. 請求項１に記載の映像表示システムにおいて、前記映像出力の付加情報は、ＨＤＭＩのＣＥＣ信号として出力することを特徴とする映像表示システム。
5. 請求項１に記載の映像表示システムにおいて、前記映像出力の付加情報は、汎用ポートを利用することにより出力することを特徴とする映像表示システム。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の映像表示システムにおいて、前記再生装置は、ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４／ＡＶＣで符号化された入力映像をデコードするデコーダと、前記デコーダでデコードした入力映像がフィルム映像であるか否かを示す付加情報を取得する判定結果取得手段と、前記判定結果取得手段で取得した付加情報がフィルム映像である場合、前記デコーダでデコードした動きベクトル情報から内挿ベクトルを求める内挿ベクトル算出手段と、前記内挿ベクトル算出手段で算出した内挿ベクトルと、前記デコーダでデコードした時に使用している参照ピクチャおよび復号画像とから内挿ピクチャを算出する内挿ピクチャ算出手段を備え、入力映像のフレーム周波数を表示デバイスの周波数に変換することを特徴とする映像表示システム。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の映像表示システムにおいて、前記表示装置は、前記再生装置より入力された信号がフィルム映像か否かを該入力信号の付加情報によって判別するフィルム判別手段と、前記フィルム判別手段でフィルム映像であると判断されると、映像信号を生成するフィルム映像処理手段と、前記フィルム判別手段でフィルム映像でないと判別されたときに前記入力信号を出力し、フィルム映像であると判別されたときには前記フィルム映像処理手段からの映像信号を出力するセレクタとを備えることを特徴とする映像表示システム。
8. ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４／ＡＶＣで符号化された映像をデコードするデコーダと、前記デコーダでデコードされたデコード情報より、前記映像がフィルム映像であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段で判定された判定結果を映像出力の付加情報として表示装置に出力する伝達手段を備えることを特徴とする再生装置。
9. 請求項８に記載の再生装置において、前記映像出力の付加情報は、コンポジット信号やコンポーネント信号のＶＢＩ情報に重畳して出力することを特徴とする再生装置。
10. 請求項８に記載の再生装置において、前記映像出力の付加情報は、Ｄ端子の識別信号として出力することを特徴とする再生装置。
11. 請求項８に記載の再生装置において、前記映像出力の付加情報は、ＨＤＭＩのＣＥＣ信号として出力することを特徴とする再生装置。
12. 請求項８に記載の再生装置において、前記映像出力の付加情報は、汎用ポートを利用することにより出力することを特徴とする再生装置。
13. 請求項８乃至１２のいずれかに記載の再生装置において、ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４／ＡＶＣで符号化された入力映像をデコードするデコーダと、前記デコーダでデコードした入力映像がフィルム映像であるか否かを示す付加情報を取得する判定結果取得手段と、前記判定結果取得手段で取得した付加情報がフィルム映像である場合、前記デコーダでデコードした動きベクトル情報から内挿ベクトルを求める内挿ベクトル算出手段と、前記内挿ベクトル算出手段で算出した内挿ベクトルと、前記デコーダでデコードした時に使用している参照ピクチャおよび復号画像とから内挿ピクチャを算出する内挿ピクチャ算出手段を備え、入力映像のフレーム周波数を表示デバイスの周波数に変換することを特徴とする再生装置。
14. 請求項８乃至１３のいずれかに記載の再生装置より入力された信号がフィルム映像か否かを該入力信号の付加情報によって判別するフィルム判別手段と、前記フィルム判別手段でフィルム映像であると判断されると、映像信号を生成するフィルム映像処理手段と、前記フィルム判別手段でフィルム映像でないと判別されたときに前記入力信号を出力し、フィルム映像であると判別されたときには前記フィルム映像処理手段からの映像信号を出力するセレクタとを備えることを特徴とする表示装置。

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