JP2937334B2 - ビデオ信号を表示する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 本発明は、複雑な予備処理なしに高フィールド・レー
トで従来のビデオ信号を表示するための方法および装置
に関する。 従来のテレビジョン方式、特にフィールド・レートが
50Hzに基く方式は、画像の大きな輝度領域におけるフリ
ッカーから免がれない傾向を有する。このようなフリッ
カーは、視聴者の周辺視野により視認される時、大きな
領域のディスプレイにおいては特に著しくなり得る。大
きな領域のフリッカーは、表示時のフィールド・レート
を増大することにより減少し得るが、これを実施する１
つの簡単な方法は、各画像を通常のフィールド・レート
の２倍で表示させることである。このためには、入力信
号が書込まれかつこれら入力信号が従来の走査周波数の
２倍以上で２回読出される記憶システムを使用すること
を必要とする。この簡単な方法は大きな領域のフリッカ
ーを除去するが、また運動する対象物に不快な揺れ（ju
dder）を生じることになり、そのエッジおよび微小な細
部は動きが途切れるように描かれることになる。 しかし、従来の走査標準による画像の運動する部分の
表示は、元の情景が例えば従来のテレビジョン・カメラ
において類似の方法で走査されたものとすれば、明瞭な
揺れは生じない。更に、動きの存在は、大きな領域のフ
リッカーの認識を妨げる傾向を有することになる。 〔発明の概要〕 もし画像の運動する領域が従来通り、例えば625/50/
2:1（毎秒625本のライン×50フィールド,2:1インターレ
ース，を意味する。以下同様）標準で表示されるが、静
止領域がより高いフィールド・レート、例えば625/100/
2:1で表示されるならば、大きな領域のフリッカーは、
動きの揺れの不利を生じることなく除去できることが判
った。 このような構成により、２つのタイプの領域が単位時
間当たり異なる数のラインを持ち、異なる表示強さを生
じる。本発明の第２の実施態様においては、この問題は
625/50/1:1標準で運動する領域を表示することにより克
服される。 全てのこれらの形態は、毎秒625本のライン×50フィ
ールド方式に基くシステムに適するものであるが、これ
は本発明を例示するために便利であり、本発明がこれに
限定されるものではない。 本発明は更に文尾の請求の範囲において更に詳細に定
義される。 〔図面の簡単な説明〕 本発明については、事例として図面に関して以下に述
べることにする。 第１図は、走査線の可能な位置および運動の領域およ
び静止領域において表示される走査線を示す垂直位置／
時間図、 第２図は、本発明を具現した第１図の原理に従って作
動するビデオ表示装置を示す概略ブロック図、 第３図は、第２図の回路図の簡素化図、 第４図および第５図は、本発明の第２の実施態様にお
ける静止モードおよび運動モードにおいてそれぞれ表示
されるラインを示す第１図と類似の垂直位置／時間図、 第６図および第７図は、第４図および第５図により定
義される如き静止モードおよび運動モードにおいてそれ
ぞれ示される出力ラインの内容を生じるための簡単なア
ルゴリズムを示す図、 第８図は、第６図および第７図のアルゴリズムに対す
る信号へのアクセスを行なうためのフィールド・ストア
の構成を示す図、 第９図は、第８図の回路におけるフィールド・ストア
のサイクルのタイミングおよびスイッチS1乃至S5の動作
を示す図、 第10図は、第２の実施態様において使用される時間的
補間器の回路図、 第11図は、第10図の回路と関連して使用される時間の
再分配器の回路図、 第12図は、第２の実施例の空間補間器および時間補間
器を回路図、 第13図は、可能な形態のクロスフェード回路の回路
図、および 第14図は、ライン・ストア・サイクルのタイミングお
よびスイッチS6乃至S8の動作を示すタイミング図であ
る。 〔発明の実施形態の一般的説明〕 上記の概念に基いて表示を良好に実現するためには、
多くの装備を提供し多くの問題を解決することが必要で
あることが判った。それらは、下記の如くに列記されよ
う。即ち、 （ａ）画像における静止領域と運動領域との間を識別す
ることが必要である。これを行なう多くの方法が提起さ
れている。運動の完全な描写のためには、複雑な運動ベ
クトルの生成を必要とし、またこうして得られる情報を
充分に活用するためには、それ自体非常に複雑な処理を
要求しよう。しかし、ここで提示した表示手段のために
は、画像のどの領域が運動しどの領域が静止するかを知
ることで充分であり、この情報は遥かに簡単に得ること
ができる。後に示すように、運動の速度についてのある
情報もまた役に立ち得るが、どの方向に運動が生じつつ
あるか知ることは必要ない。 もしディジタル支援テレビジョン（DATV）方式が使用
されるならば、運動の情報は既に生成されており、入力
する信号の一部として存在し得る。 （ｂ）静止するかあるいは運動するものとして示される
領域の最小サイズを決定することが必要である。静止領
域と運動領域間の境界における目立つ効果を避けるた
め、表示のための信号を用意するため用いられる処理に
おけるある形態のクロスフェード動作を構成することが
必要となろう。 （ｃ）想定される表示標準は625/100/1:1に基くもので
あり、即ち、ライン周波数は従来の値の４倍である。こ
のため、運動領域に対しては、信号は表示ラインの半分
に加えられる。これは、垂直位置・時間図であり、×点
が表示ラインの生じ得る位置を示し、丸が静止領域の表
示のため使用される位置を、また従来の走査線と対応す
るダイヤモンドが運動領域の表示のため使用される位置
を示している第１図に示されている。 （ｄ）静止する画像のこれらの部分は、運動する部分の
２倍の頻度で表示されるため、静止領域を描写する信号
はレベルにおいて減少されることが必要であり、そのた
め認識された明るさは運動領域に対するものとして残
る。 （ｅ）「静止」として指示される領域内に運動が存在す
る場合、両方の平均の瞬間表示し（epoch）を等しく
し、これにより微細な細部の明瞭な「分離」を避けるた
め、「運動する」領域に対応する信号のこのような部分
を遅延することが必要となろう。このように、第１図に
よる静止領域の表示を行なうには、1/50秒の入力信号に
おける最小平均遅れを必要とすることが理解されよう。
運動領域に対応する情報における相応の遅れは、「奇
数」のフィールドが「偶数」のフィールドから得られ、
あるいはその逆である補間プロセスを介在させることに
なろう。 （ｆ）緩やかな運動の初めまたは終りにおける情景の描
写における認識し得る変化を避けるため、運動の速度に
従って２つの表示モード間のクロスフェードを生じる必
要があろう。このようなクロスフェードは、（ｂ）に示
したものと同じ装置内で行なうことができよう。 基本形態において上記の諸特徴を包含するブロック図
が第２図に示されている。第２図の回路は、625/50/2:1
標準における従来の入力信号を受取るための入力100を
有する。この信号は、減衰器102を介してフィールド・
ストア104へ加えられ、また補間器106を介してライン・
ストア108に加えられる。ラインおよびフィールド・ス
トア108、104の出力は、クロスフェード回路110に跨が
って接続され、この回路の動作は早い極値と遅い極値の
両極端間で動作し、フィールド・ストア104およびクロ
スフェード回路110の出力は運動および静止の両極端間
で動作するクロスフェード回路112に跨がって接続され
る。クロスフェード回路112の出力は表示のための出力
信号114を構成する。 クロスフェード回路110、112は、周知の方法で決定さ
れ入力116で受取られる運動の情報から制御される。プ
ロセッサ118は運動の速度を決定して、クロスフェード
回路110に対する制御信号を与える。プロセッサ120は、
この画像領域が静止情報か運動情報のいずれを表わすか
を判定し、クロスフェード回路112に対する制御信号を
生じる。あるいはまた、クロスフェード回路および関連
するプロセッサは、セレクタ・スイッチおよび適当な制
御回路により置換することができ、さもなければ、回路
110、118は共に省くことができる。 同期信号ゼネレータ122は、ディスプレイ124に対して
与えるための適当な同期パルスを生じる。 ＊で記された回路のあるものを省くことも可能であ
る。もしそれらのどれもが要求されないことが生じるな
らば、本構成は第３図に示されるように非常に簡素化す
ることができる。クロスフェード回路112は、セレクタ
・スイッチ126により置換される。 例示された回路は、同時に運動による問題を生じるこ
となく、従来のテレビジョン信号により生じる大きな領
域のフリッカーの問題を低減しあるいは回避するよう
に、高いフィールド・レートのディスプレイを駆動する
ことができる。この方法は、表示されるラインの本数の
増加をもたらすように適当な垂直補間によって拡張する
ことができる。ここに述べた手法は、一般的に、ラスタ
走査が使用されない他の形態のディスプレイに対しても
適合し得る。更に複雑な手法が、画像における空間ある
いは時間的な不連続を克服するために考えることができ
る。 このため、前述のように、例示した装置は、運動する
対象物に悪影響を生じることなくフリッカーのない表示
を提供するため、625/100/2:1および625/50/1:1の走査
構造間で適合が可能である。最初の構造は、運動が存在
しない場合に用いられ、２番目の構造は運動が存在する
場合に使用される。このような適合のためには、両方の
構造の全てのラインおよびフィールドを含み従って625/
100/1:1構造である構造によって表示を走査することが
必要である。従って、この要求される挙動は、このよう
な「上級構造（super−structure）」においてラインを
選択的にブランクすることにより得られる。実施におい
ては、２つのモード間の切換えにより生じる望ましくな
い効果を避けるためこの２つの構造間に緩やかなクロス
フェードを生じることが必要となろう。 上記の（ｄ）において述べた１つの問題は、２つの構
造が単位時間当たり異なる本数のラインを持つ時、第１
の構造が第２の構造よりも明るい表示を生じ、このため
これは補償されねばならないことである。このような補
償は、従来の表示装置が非常に直線性に欠けるものであ
る、即ち加えられる信号と明るさとの間に線形の関係を
持たない故に、正確に行なうことが難しい。 改善された構成においては、このような明るさに差が
ある問題は、第１の構造と同じ単位時間当たりの本数の
ラインを持つ運動モードに対する異なる走査構造を前提
とすることにより克服される。これは、625/50/1:1構造
である。 第４図および第５図は、四角で示される入力する625/
50/2:1信号構造に重合される×で示される625/100/1:1
「上級構造」の構造を示している。第４図においては、
丸で示される出力される625/100/2:1「静止モード」構
造の位置も示されている。出力ラインが一致する入力フ
ィールドは任意に「奇数」と表わされ、他のものは「偶
数」と表わされている。第５図においては、ダイヤモン
ドで示される出力される625/50/1:1「運動モード」構造
の位置が示されている。この２つのモードにおける出力
フィールド間の差異は、１つおきのラインの時間が１つ
の出力フィールド周期ずれていることにあるということ
が判るであろう。625/100/2:1構造を625/50/1:1構造へ
変換して前記の２つの構造のエポックが上記の（ｅ）項
に述べたように同じものであることを確認するため時間
的な補間の必要を示すのは、この時間のずれに他ならな
い。 第６図および第７図は、前記の２つの構造の空間およ
び時間的なエポックが同じものであることを確認するた
め必要なアルゴリズムの簡単な事例を示している。更に
複雑なアルゴリズムを用いることもできるが、示された
ものは判り易くするために簡単にしてある。これら第６
図および第７図において、連続的な出力フィールドを生
成するために必要とされる入力フィールドのシーケンス
が示されている。 具体的に、第６図に示された静止モードにおいて、入
力フィールドのシーケンスは、フィールド番号に従って
下記のように略記できる。 （1,3）（2,4）（３）（2,4）（3,5）（4,6）（５）
（4,6）（5,7）（6,8）（７）・・・ 即ち、出力フィールドF2は入力フィールドF1とF3（1,
3）から生成され、出力フィールドF2′は入力フィール
ドF2とF4（2,4）から生成され、出力フィールドF3は入
力フィールドF3（３）から生成され、等である。 また、第７図に示された運動モードにおいて、入力フ
ィールドのシーケンスは下記のように略記できる。 （１）（−）（２）（−）（３）（−）（４）（−）
（５）（−）（６）・・・・即ち、出力フィールドF1は
入力フィールドF1（１）から生成され、出力フィールド
F1とF2との間に補間フィールドは生成されず、（−）、
出力フィールドF2は入力フィールドF2（２）から生成さ
れ、等である。 第８図乃至第14図は、この原理を利用する本発明の第
２の実施態様を示している。この実施態様においては、
要求されるフィールド・アクセス・パターンは、第８図
に示される如き、適当な走査変換手段を提供する４つの
フィールド・ストアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに入力する信号を書
込むことにより得られる。従来の標準信号は、４つのフ
ィールド・ストア２、３、４および５と接続される線１
に入力される。これら４つのストアの出力は、３つの概
念的なスイッチS1、S2、S3、６、７、８に与えられる。
これらのスイッチは、その機能が実際には前記ストアを
共通のバスに接続してストア出力を使用可能にすること
により実施されるという点において概念的である。しか
し、これらスイッチは説明の目的のため概念的に使用で
きる。S1およびS2は４路のスイッチで、各入力が１つの
ストア出力をもち、S3は５路のスイッチであり、５番目
の入力が線９上の黒即ちブランキングレベルの入力の供
給となる。スイッチS1乃至S3は、それぞれ線10、11およ
び12上に信号出力を生じる。 第９図は、スイッチS1乃至S3の動作と共に、ストアの
書込みおよび読出しサイクルのタイミングを示してい
る。入力フィールドがストアに対して周期的に書込ま
れ、適当な間隔で３回乃至４回、レートの２倍で読出さ
れる。スイッチS1およびS2は、「静止モード」の時間的
補間器に必要な信号を生じるように作動するが、S3は
「運動モード」の空間補間器に適する信号を生じるよう
に動作する。４つめのフィールド毎に、スイッチS1およ
びS2の状態は同じであるが、S3は１つおきの出力フィー
ルド毎に黒即ちブランキングレベルを表わす５番目の状
態へ切換わらねばならないことに注意されたい。 第10図、時間的補間器を示している。線21および22上
に入力されるS1およびS2からの信号は、スイッチS527の
１つの入力に出力が送られる半加算器23に対して送られ
る。同じ信号は、クロスオーバー・スイッチS424にも送
られ、次いで四分の一減算器25および加算器26に送ら
れ、この加算器の出力はスイッチS5の他の入力に送られ
る。このスイッチは線28上に出力を生じる。第６図、重
み係数（1,0）、（1/4,3/4）、（1/2,1/2）および（3/
4,1/4）を持つ４種類の出力フィールドが存在すること
を示している。第１と第３の種類は半加算器により生
じ、他の種類はクロスオーバー・スイッチS4と関連して
四分の一減算器および加算器により生じる。スイッチS5
は、入力するフィールド・レートの２倍で作動して適当
な種類を選択する。S4およびS5の動作のタイミングは第
９図に示されている。最後に、S5からの信号は因数２に
より時間圧縮され、625/100/1:1の表示標準に適する信
号を与えるため黒のレベルのラインで分散されねばなら
ない。第11図に示されるように、これは信号をライン・
ストアに書込みこれから２倍のレートで読出すことによ
り行なわれる。S5からの線28上の信号はライン・ストア
Ｅへ送られ、その出力はスイッチS631の１つの入力へ送
られる。他の入力は、線29上の黒のレベル入力と共に送
られる。スイッチS6は、線28上の信号のライン周期の半
分において別の入力を選択するように動作し、線32上に
出力を生じる。 第12図は、空間補間器を示している。これは、入力ラ
インを受入れて、入力レートの２倍で交互の直接ライン
および補間ラインを生じねばならない。線41上に入力さ
れるS3からの信号は２つのライン・ストアＦおよびＧ、
42および43に対して送られ、その出力は２つの２路スイ
ッチS7およびS8、44および45に送られる。スイッチS7お
よびS8の出力は半加算器46へ送られ、これは線47上に信
号を生じる。 ライン・ストア・サイクルおよびスイッチS7およびS8
のタイミングが第14図において示されている。入力ライ
ンは２つのストアに対して交互に書込まれ、適当な間隔
で３回、レートの２倍で読出して１または２つの信号を
生じる。スイッチS7およびS8の動作は、その出力が１つ
おきの同じ出力ラインであることにより補間されないラ
インを与える如きものであることに注意されたい。 時間的補間器におけるスイッチS6の動作は、クロスフ
ェード操作に適する適当なエポックの信号を生じるよう
にS7およびS8のそれと同期しなければならない。「奇
数」の入力フィールドにおいては、第４図および第５図
は、時間的に補間された静止モード」ラインが、空間的
に補間された「運動モード」ラインと同時に生じるが、
補間されない「運動モード」のラインはブランクの「静
止モード」ラインと同時に生じることを示している。こ
のように、S7およびS8が異なるＦおよびＧストアへ切換
えられる時S6はストアＥに切換わらなけらばならない。
「偶数」の入力フィールドにおいては、反対の状態を得
る。このように、第14図に示されるように、スイッチS6
の動作に対しては、スイッチS7およびS8と関連して２つ
の交互の相が存在する。このため、１つおきの入力フィ
ールド毎に１つの出力ライン周期により、空間補間器お
よび時間的補間器に入力する信号間の相対相の調整を必
要とする。これは、ストアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの読出しを調
整することにより容易に行なうことができる。 最後に、前述のように、運動する信号に依存する時間
的および空間的に補間される信号間にクロスフェードを
生じることが望ましい。範囲−１乃至＋１にわたる移動
を行なうこのような信号が得られることを前提として、
このようなクロスフェードを行なうための回路が第13図
に示されている。線51および52上に入力される時間的お
よび空間的な補間器からの入力は、半加算器53および半
減算器54へ送られる。この減算器54の出力は乗算器55へ
送られ、これもまた運動信号入力「ａ」と共に線57上に
送られる。乗算器および半加算器の出力は加算器56へ送
られ、これはクロスフェード信号を線58上に生じる。こ
の信号は、「ａ」が−１から＋１へ変化するに伴い純粋
の静止信号から純粋の運動信号へ変化し、従って625/10
0/1:1の走査標準を持つディスプレイへ送るために適す
る。 本発明の原理および実施態様を従来の625/50/2:1標準
の放送用テレビジョン信号に照して記述したが、これら
は実際には従来の525/60/2:1信号の表示、あるいは実に
フリッカーの抑制のためには不充分と見做されるフィー
ルド・レートを持つどんな2:1インターレース信号に対
しても等しく適合し得ることは容易に理解されよう。

フロントページの続き (72)発明者 ジョーンズ，アーサー・ハワード イギリス国サセックス州アールエッチ 13・６ジェイピー，ホーシャム，マニン グ・ヒース，メイソンズ・フィールド 17 (56)参考文献 特開 昭60−27287（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−130989（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−32681（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−139175（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．インターレースによる毎秒Ｎ個のフィールドの第１
   の走査標準を有する第１のビデオ信号を受信するための
   第１の入力と、 前記第１のビデオ信号によって示されている画像の指定
   された領域が運動情報または静止情報を含むかどうかの
   情報を含む運動信号を受信するための第２の入力と、 前記第１のビデオ信号から、インターレースによる毎秒
   2N個のフィールドの第２の走査標準を有する第２のビデ
   オ信号を形成する手段と、 前記第１のビデオ信号から、インターレースによらない
   毎秒Ｎ個のフィールドの第３の走査標準を有する第３の
   ビデオ信号を形成する手段と、 前記運動信号が前記静止情報を含むときに、前記第２の
   ビデオ信号を選択し、また前記運動信号が前記運動情報
   を含むときに、前記第３のビデオ信号を選択する手段
   と、 インターレースによらない毎秒2Nフィールドの走査標準
   で動作可能であって、前記選択する手段によって選択さ
   れた前記第２又は第３のビデオ信号に応じて画像を表示
   可能なディスプレイ手段と、 を備えたビデオ信号を表示する装置。 ２．前記第２のビデオ信号を形成する手段が前記第１の
   入力に接続された減衰手段とフィールド・ストア手段を
   備え、前記第３のビデオ信号を形成する手段が前記第１
   の入力に接続されたライン・ストア手段を備えた請求項
   １に記載のビデオ信号を表示する装置。 ３．画像内の運動の速度を示す制御信号に応答して動作
   可能なクロス・フェード回路を備えた請求項１に記載の
   ビデオ信号を表示する装置。 ４．前記選択する手段に代えて、画像内の運動情報と静
   止情報との間の変化を示す制御信号に応答して動作可能
   なクロス・フェード回路を備えた請求項１に記載のビデ
   オ信号を表示する装置。 ５．インターレースによる毎秒Ｎ個のフィールドの第１
   の走査標準を有する第１のビデオ信号を受信するステッ
   プと、 前記第１のビデオ信号によって示されている画像の指定
   された領域が運動情報または静止情報を含むかどうかの
   情報を含む運動信号を受信するステップと、 前記第１のビデオ信号から、インターレースによる毎秒
   2N個のフィールドの第２の走査標準を有する第２のビデ
   オ信号を形成するステップと、 前記第１のビデオ信号から、インターレースによらない
   毎秒Ｎ個のフィールドの第３の走査標準を有する第３の
   ビデオ信号を形成するステップと、 前記運動信号が前記静止情報を含むときに、前記第２の
   ビデオ信号を選択し、また前記運動信号が前記運動情報
   を含むときに、前記第３のビデオ信号を選択するステッ
   プと、 前記選択するステップによって選択された前記第２又は
   第３の信号をディスプレイ手段に供給するステップと、 からなるビデオ信号を表示する方法。