JP3228332B2 - 走査変換方法 - Google Patents
走査変換方法Info
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Description
し、特に高速でインタレース走査方式を順次走査方式に
変換することが可能な走査変換方式に関する。
次走査方式とインタレース走査方式とがある。順次走査
では、1枚のフレームの中の画素は全て同じ時間のデー
タになるが、インタレース走査では1枚のフレーム内に
異なった時間の画像データが1ラインごとに交互に繰り
返されている。
・通信・蓄積の全てのアプリケーションに対して汎用的
に使用可能な動画符号化方式であるMPEG2(moving
picture experts group2) 方式の画像圧縮は、前述の
両方の走査方式をサポートしている。しかし、コンピュ
ータのCRTディスプレイは順次走査方式で画像を表示
するため、インタレース走査方式の動画像を表示すると
フィールド間の画像の動きによる画質劣化が生じてしま
う。そこで、画質劣化の防止手段として、奇数ラインの
画素データを、偶数ライン(隣接するライン)にそのま
まコピーするライン補間方式や、平均値で補間する線形
補間方式などがあるが、このようなフレーム内での補間
処理では画像の鮮明さが失われ、ぼやけた感じになって
しまうという欠点がある。
り鮮明な走査変換を実現する方法も提案されている。例
えば、一つ前のフィールド(前のフレームの第2フィー
ルド)と、一つ後のフィールド(現在のフレームの第2
フィールド)の平均で補間する方法である(特開昭61
−32681号公報)。
61−32681号公報の方法では、過去のフレームを
参照するためのメモリを確保しており、そのメモリ領域
にコピーをしなければならないので処理速度が遅くなっ
てしまう。
ずに高速でインタレース走査方式を順次走査方式に変換
することが可能な走査変換方式を提供することである。
に本発明は、フレーム内だけで符号化されたIピクチャ
と、順方向の動き予測を用いて符号化されたPピクチャ
と、双方向の動き予測を用いて符号化されたBピクチャ
とからなるMPEG2データを受信し、インタレース走
査方式を順次走査方式に変換する走査変換装置におい
て、前記MPEG2データを復号する復号処理部と、前
記MPEG2データを構成するBピクチャを復元するた
めに予めI, Pピクチャを保存しておく参照データ記憶
部とを備え、前記復号処理部でBピクチャを抽出し、前
記参照データ記憶部に記憶されたIピクチャまたはPピ
クチャのデータに基づき、前記抽出したBピクチャのデ
ータを走査変換処理部で補間するようにしたことを特徴
とする。
に、過去の画像データをメモリコピーすることなく、直
接、参照データ記憶部から得ているので、処理の速度向
上が可能になる。
に基づいて説明する。図1は本実施の形態の走査変換方
式のハードウェアの構成図である。図1に示すように、
走査方式の変換装置は、圧縮画像データを記憶する記憶
装置1と、プログラム制御により動作する画像データ処
理装置2と、画像データを表示するディスプレイ装置3
とを含む。
たデータであるMPEGデータ11を記憶する。画像デ
ータ処理装置2は、記憶装置1からロードした圧縮デー
タを確保する圧縮データバッファ21と、圧縮されたM
PEG2データを復元する「復号処理部」である画像復
号処理部22と、MPEGのBピクチャを復元するため
にI, Pピクチャを保存しておく「参照データ記憶部」
である参照バッファ23と、走査変換処理を行う走査変
換処理部24と、表示する画像データを格納するフレー
ムデータバッファ25とを備える。ここに、MPEGデ
ータは、フレーム内だけで符号化されたIピクチャと、
順方向の動き予測を用いて符号化されたPピクチャと、
双方向の動き予測を用いて符号化されたBピクチャとか
らなる。画像データ処理装置2で復号された画像データ
は、ディスプレイ装置3によって表示される。
の動作を説明する。
憶装置1に記憶された画像データを圧縮データバッファ
21にロードする。次に、画像復号処理部22により、
圧縮画像データを復元する。この画像データはインタレ
ース走査方式になるものとする。つまり、奇数ラインと
偶数ラインとでは異なる時間での画像情報を持つことに
なる。また、この画像は1秒間に30フレームのデータ
を持ち、IピクチャとPピクチャの間には2枚のBピク
チャが入るものと仮定する。インタレース走査では、1
ライン毎に違うフィールドのデータを持っているため、
順次走査方式のディスプレイでは、画像の動きにより画
質劣化が生じてしまう。
の画像データを順次走査方式に変換する処理が必要にな
る。この処理は、厳密には過去のフレームのデータから
の画像の動きを計算してその動きに応じて置換する画素
値を求めなければならない。従って、過去のフレームデ
ータを別途メモリにコピーして保存しておかなければな
らない。しかし、MPEGデータのソフトウェアによる
リアルタイムデコード等の速度が要求される場面では、
この処理は不向きである。
クチャを復元する際に用いた参照バッファ23のデータ
を使うことによりメモリコピーを省き、高速に走査変換
を実現する。
る。IまたはPピクチャの間に入る2枚のBピクチャを
時間の順にB1 ピクチャ,B2 ピクチャとする。B1 ピ
クチャの1フレーム前の画像は、参照バッファ23に保
存されているIピクチャになる。Iピクチャの第2フィ
ールドは、B1 ピクチャの第1フィールドの60分の1
秒前のデータになっている。B1 ピクチャの第2フィー
ルドは、B1 ピクチャの第1フィールドの60分の1秒
後のデータになっているので、B1 ピクチャの第1フィ
ールドのデータのないラインのデータは、Iピクチャ第
2フィールドとB1 ピクチャ第2フィールドの平均によ
り算出する(図2の符号41)。
保存されているIピクチャの第2フィールドは、B2 ピ
クチャの第1フィールドの60分の3秒前のデータにな
る。従って、B2 ピクチャの第2フィールドのデータと
Iピクチャの第2フィールドのデータとで3:1の重み
付き平均をとることにより、B2 ピクチャの第1フィー
ルドのデータを求める(図2の符号42)。このように
平均値により置換して走査変換を行う。走査変換後の画
像データをフレームデータバッファ25に転送し、ディ
スプレイ装置3により表示される。
流れは以下のようになる。図1に示したMPEGデータ
11を圧縮データバッファ21に転送する(ステップS
1)。このバッファ21に格納されたデータを画像復号
処理部22にて復元する(ステップS2)。この復元さ
れた画像は前述の仮定の通りインタレース走査方式をと
っているためにライン毎に異なる時間(60分の1秒の
差)での画像データとなっている。またこの画像データ
は1秒間に30フレームのデータとなっているものとす
る。
クチャかを判断する(ステップS3)。I, Pピクチャ
の場合はフレーム内のデータのみで走査変換を行う。こ
の場合のときは、過去のフレームのデータを用いずにフ
レーム内で上下ラインの第1フィールドのデータの中央
値,平均値などで補間を行い走査変換処理を行う(ステ
ップS4)。Bピクチャの場合は本発明で提案する方法
にて処理を行う。即ち、Bピクチャへのポインタを1ラ
イン分進め(ステップS5)、ラインの先頭にポインタ
を移動する(ステップS6)。参照バッファ23のポイ
ンタも1ライン分進め(ステップS7)、参照バッファ
23のポインタもラインの先頭に移動する(ステップS
8)。
の内、先と後のいずれのBピクチャかを判断する(ステ
ップS9)。そして、先のBピクチャ(B1 ピクチャ)
の場合、Bピクチャと参照バッファ23の画素値の平均
をとる(図2の符号41)(ステップS10)。また、
後のBピクチャ(B2 ピクチャ)の場合、Bピクチャと
参照バッファ23の画素値の重み付き平均をとる(図2
の符号42)(ステップS11)。
了後、隣の画素にポインタを移動し(ステップS1
2)、ラインの最後まで処理をしたかを確認し(ステッ
プS13)、処理していなければステップS9に戻る
(ステップS13:N0)。また、処理していればステ
ップS14に進む(ステップS13:YES)。ステッ
プS14でフレームの最後まで処理したかを判断し、処
理していなければステップS5に戻る。また、処理して
いればフレームデータバッファ25に転送後、ステップ
S16に進み、表示が終了していなければ(ステップS
16:NO)、ステップS1に戻り、終了していれば、
処理を終了する(ステップS16:YES)。
ャの場合はポインタの進め方は同じだが平均値の採り方
が異なる。参照バッファ23との時間間隔が違うために
3:1の重みをつけて平均をとり置換を行う。Iピクチ
ャの第2フィールドの画素データをI2 、Bピクチャの
第2フィールドの画素データをB2 としたとき、走査変
換処理により求められるB2 ピクチャの第1フィールド
の画素データB1 は、 B1 =(3*B2 +1*I2 )/4 にて求められる。このようにして1フレーム分の走査変
換が完了したら、そのデータをフレームデータバッファ
25に転送してディスプレイ装置3により、画像を表示
する。表示が終了していなければ次のフレームの表示処
理を繰り返す。
去の画像データをメモリコピーにより保存するのでな
く、参照バッファにある値を用いているので、高速に走
査変換を行うことができる。また、走査変換の際に、
I, Pピクチャと走査変換対象フレームのみを用いてお
り、間引かれる可能性のあるBピクチャのデータを使用
しないので、Bピクチャを間引いても(コマ落しにして
も)走査変換の精度に影響がない。また、参照バッファ
の値を使って過去フレームの値を得るので、過去のフレ
ームのデータを別のメモリ領域に記憶しておく必要がな
く、使用メモリ量が少なくて済むという効果を奏するこ
とができる。
ある。
図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 フレーム内だけで符号化されたIピクチ
ャと、順方向の動き予測を用いて符号化されたPピクチ
ャと、双方向の動き予測を用いて符号化されたBピクチ
ャとからなるMPEG2データを受信し、インタレース
走査方式を順次走査方式に変換する場合に、 前記MPEG2データを復号してBピクチャを抽出し、
前記MPEG2データを構成するBピクチャを復元する
ために予めI, Pピクチャを保存しておく参照データ記
憶部に記憶されたIピクチャまたはPピクチャのデータ
に基づき、前記抽出したBピクチャの画像データを補間
する走査変換方法であって、 第1フィールドと第2フィールドからなるIピクチャの
該第2フィールドの画素データをI2 とし、第1フィー
ルドと第2フィールドからなるBピクチャの該第2フィ
ールドの画素データをB2 とした場合に、 走査変換処理により求めるB2 ピクチャの第1フィール
ドの画素データB1 を求めるには、前記参照データ記憶
部に対する画素データI2 の時間間隔と、前記参照デー
タ記憶部に対する画素データB2 の時間間隔とに応じて
重み付けを行う算出式を設定し、該算出式に基づき画素
データB1 を求めることを特徴とする走査変換方法。 - 【請求項2】 前記算出式は、 B1 =(3*B2 +1*I2 )/4 であることを特徴とする請求項1記載の走査変換方法。
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JP23512798A JP3228332B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 走査変換方法 |
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JP2000069483A JP2000069483A (ja) | 2000-03-03 |
JP3228332B2 true JP3228332B2 (ja) | 2001-11-12 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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---|---|---|---|---|
US7391469B2 (en) * | 2003-10-05 | 2008-06-24 | Mediatek Inc. | Method and apparatus for video decoding and de-interlacing |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP23512798A patent/JP3228332B2/ja not_active Expired - Fee Related
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