JP3674607B2 - Video signal discriminating apparatus and method, recording medium, and program - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号判別装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、簡単な構成で、確実にフィルム映像信号であるか否かを判定することができるようにした映像信号判別装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
映像信号をフリッカがより少ない状態で見ることができるようにするために、最近、インターレース方式の映像信号を、プログレシブ方式の映像信号に変換することが多くなってきた。
【0003】
NTSC方式の映像信号は、1秒間あたり60フィールド(30フレーム)で構成される。これに対して、映画フィルムにより撮影された信号は、1秒間あたりのコマ数が、24コマとされている。従って、映画の画像を、NTSC方式のビデオ信号に変換する場合、3−2プルダウン方式で変換処理が行われる。この変換処理が行われた場合、連続する2フィールドに同一のコマの画像が配置され、続く連続する3フィールドに次のコマの同一の画像が配置される。その結果、24コマの画像を60フィールドに割り当てることができる。
【0004】
このように、3−2プルダウン変換されたフィルム映像信号は、連続する3フィールドのうちの最初のフィールドと、3番目のフィールドの映像信号は、全く同一の映像信号となる。インターレース方式の映像信号を、プログレシブ方式の映像信号に変換するとき、同一の映像信号が既に符号化されている場合には、2番目に現れる映像信号の処理を省略することができる。従って、フィルム映像信号であるか否かが予めわかっている場合には、より効率的な符号化が可能となる。
【0005】
そこで、3−2プルダウン変換処理されたフィルム映像信号であるか否かを判定する方法が、例えば、米国特許4982280号に開示されている。
【0006】
図1は、この米国特許で提案されている方式の原理を表している。同図に示されるように、映像信号は、オッド(O)とイーブン(E)のフィールドが交互に現れる信号となる。そして、3−2プルダウン変換された映像信号の場合、最初のコマAの画像(輝度信号)は、オッドフィールドAoとイーブンフィールドAeの2つのフィールドの映像信号とされる。
【0007】
次のコマBの画像は、オッドフィールド、イーブンフィールド、さらにその次のオッドフィールドの3フィールドに配置される。すなわち、最初のフィールドは、オッドフィールドBoとされ、次のフィールドは、イーブンフィールドBeとされ、3番目のフィールドは、オッドフィールドBoとされる。従って、3フィールドのうちの最初のオッドフィールドBoと3番目のオッドフィールドBoは、全く同一の信号となる。
【0008】
以下、コマC、コマD、コマE、コマFといったフィルムの各コマの映像信号は、同様にビデオ信号の各フィールドに割り当てられる。
【0009】
いま、輝度信号のうち、遅延されていない原信号をF0とすると、この原信号F0は、1フィールド分だけ遅延され、信号F1とされる。この信号F1は、さらに1フィールド分だけ遅延され、信号F2とされる。
【0010】
信号F0から信号F2を減算して得られるフレームディファレンスの値は、異なったフィールドの色差信号の減算の場合、1を出力し、同じフィールドの色差信号の減算の場合、0を出力するものとすると、図1に示されるように、5フィールドを周期として、各周期に1回は、信号F0とF2の値がBo,De,Fo,He・・・で同一となる。その結果、F0−F2の値は、1フィールド遅れて、1101111011110・・・となる。すなわち、5フィールドを周期として、各周期に1回は、値が0となる。
【0011】
これに対して、3−2プルダウン変換された映像信号でない、通常のNTSC方式のビデオ信号の場合、フレームディファレンスは、11111111・・・となる。
【0012】
従って、フレームディファレンスのパターンの違いからフィルム映像信号であるか否かを判定することができる。
【0013】
ところで、PAL方式の場合、25フレーム(50フィールド)1秒となっている。フィルム画像をPAL方式のビデオ信号に変換する場合、4%速度をあげて、2−2プルダウン変換が行われる。
【0014】
図2は、この2−2プルダウン変換時のF0−F1と、F0−F2を示している。
【0015】
F0−F2の値は、Bo-Ao,Be-Ae,Co-Bo,Ce-Be,・・・のようになり、異なるコマの信号の差となるので、その差の値は大きくなり、11111・・・となる。
【0016】
一方、F0−F1の値は、Ae-Ao,Bo-Ae,Be-Bo,Co-Be,・・・のようになり、1フィールドおきに、同一のコマのフィールドの差が演算される。従って、010101・・・というパターンが得られる。
【0017】
これに対して、通常のPAL方式の映像信号の場合(2−2プルダウン処理されていない映像信号の場合)、F0−F1とF0−F2の値は、いずれも、11111・・・となる。従って、2−2プルダウン変換された映像信号であるか否かは、F0−F1により判定することができる。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、2−2プルダウン変換時のフィールドディファレンスが、図2に示されるように、01010101・・・のパターンになるのは、同一のコマ(フレーム)から生成されたオッドフィールドとイーブンフィールドの画像の相関性が高いことが前提となる。
【0019】
しかしながら、例えば、映像信号の中には、特に、垂直方向に高い周波数成分を持つ画像が存在する場合がある。このような画像は、プログレシブカメラの出力する画像や、コンピュータグラフィックスによる画像に特に多い。このような画像は、同じフレームから生成されたオッドフィールドとイーブンフィールドの画像であっても、その相関性が低くなる場合がある。例えば、細かい横縞の画像は、オッドフィールドとイーブンフィールドの2フィールドの相関性が低くなることがよく知られている。
【0020】
そこで従来、2−2プルダウン変換された映像信号を検出するための判定の閾値を小さい値に設定するようにしていた。しかしながら、そのようにすると、通常の映像信号の場合にも、101010・・・のパターンが現れてしまい、結局、2−2プルダウン変換された信号であることを正確に検出することができない課題があった。
【0021】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、同一のコマから生成されたオッドフィールドとイーブンフィールドの画像の相関性がなくても、フィルム映像信号を正確に検出することができるようにするものである。
【0022】
【課題を解決するための手段】
本発明の映像信号判別装置は、上下のラインで同一値の画素を含んで構成された色差信号を1フィールド分だけ遅延する遅延手段と、この色差信号と、遅延手段により1フィールド分だけ遅延された色差信号との差を演算する演算手段と、演算手段により演算された差を1フィールド分累積して加算する加算手段と、加算手段により加算して得られた信号を所定の基準値と比較し、信号が基準値より大きい場合1を出力し、基準値より小さい場合0を出力する比較手段と、比較手段により得られた符号を順番に複数フィールド並べた符号列に基づいて、フィルム映像信号であるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。このような構成によって、オッドフィールドとイーブンフィールドの画像の相関性に影響されることなく、フィルム映像信号かどうかを正確に検出できる。
【0023】
前記色差信号は、4:2:0フォーマットに圧縮された色差信号の一方であるようにすることができる。
【0024】
本発明の映像信号判別方法は、色差信号を1フィールド分だけ遅延する遅延ステップと、この色差信号と、遅延ステップの処理により1フィールド分だけ遅延された色差信号との差を演算する演算ステップと、演算ステップの処理により演算された差を1フィールド分累積して加算する加算ステップと、加算ステップの処理により加算して得られた信号を所定の基準値と比較し、信号が基準値より大きい場合1を出力し、基準値より小さい場合0を出力する比較ステップと、比較ステップの処理により得られた符号を順番に複数フィールド並べた符号列に基づいて、フィルム映像信号であるか否かを判定する判定ステップとを含むことを特徴とする。
【0025】
本発明の記録媒体のプログラムは、色差信号を1フィールド分だけ遅延する遅延ステップと、この色差信号と、遅延ステップの処理により1フィールド分だけ遅延された色差信号との差を演算する演算ステップと、演算ステップの処理により演算された差を1フィールド分累積して加算する加算ステップと、加算ステップの処理により加算して得られた信号を所定の基準値と比較し、信号が基準値より大きい場合1を出力し、基準値より小さい場合0を出力する比較ステップと、比較ステップの処理により得られた符号を順番に複数フィールド並べた符号列に基づいて、フィルム映像信号であるか否かを判定する判定ステップとを含むことを特徴とする。
【0026】
本発明のプログラムは、色差信号を1フィールド分だけ遅延する遅延ステップと、色差信号と、遅延ステップの処理により1フィールド分だけ遅延された色差信号との差を演算する演算ステップと、演算ステップの処理により演算された差を1フィールド分累積して加算する加算ステップと、加算ステップの処理により加算して得られた信号を所定の基準値と比較し、信号が基準値より大きい場合1を出力し、基準値より小さい場合0を出力する比較ステップと、比較ステップの処理により得られた符号を順番に複数フィールド並べた符号列に基づいて、フィルム映像信号であるか否かを判定する判定ステップとをコンピュータに実行させる。
【0027】
本発明においては、1フィールド分だけ遅延された色差信号と、遅延されていない色差信号の差を1フィールド分累積することで、フィルム映像信号であるか否かが判定される。
【0028】
【発明の実施の形態】
図3は、本発明のフィルム映像信号判別装置を適用したDVDプレーヤの構成例を表している。この構成例においては、DVDドライブ1により図示せぬDVD(Digital Versatile Disc)が再生される。このDVDには、インターレース方式の映像信号が4:2:0フォーマットで記録されている。図4は、この4:2:0フォーマットを説明する図である。
【0029】
このフォーマットの場合、輝度信号は、図4Aに示されるように、1画素毎にそれぞれ所定の値を有することになる。これに対して、色差信号B−Yと色差信号R−Yは、それぞれ図4Bと図4Cに示されるように、2×2の4画素分が同一の値とされている。
【0030】
DVDドライブ1によりDVDより再生された映像信号は、MPEG2(Moving Picture Expert Group)デコーダ2に供給され、デコードされる。MPEG2デコーダ2によりデコードされた信号のうち、垂直同期信号Vsは、加算回路6と比較回路7に供給される。輝度信号Y、並びに色差信号B−Y,R−Yは、それぞれ検出回路21の1フィールド遅延回路3に供給される。1フィールド遅延回路3は、入力された信号を1フィールド分だけ遅延した後、さらに後段の1フィールド遅延回路4に供給する。1フィールド遅延回路3が出力した信号は、また、減算回路5と時間軸圧縮回路10に供給される。
【0031】
1フィールド遅延回路4は、1フィールド遅延回路3より入力された信号をさらに1フィールド分だけ遅延した後、セレクタ9に出力する。セレクタ9には、また、MPEG2デコーダ2より出力された遅延されていない輝度信号Y、並びに色差信号B−Y,R−Y信号も供給されている。
【0032】
減算回路5は、MPEG2デコーダ2より出力された遅延されていない信号F0のうちの色差信号B−Y、またはR−Yと、1フィールド遅延回路3より出力された1フィールド分だけ遅延された映像信号F1のうちの色差信号B−Y、またはR−Yの差を演算する。
【0033】
減算回路5からの出力は、加算回路6に供給され、各フィールド毎に出力の値が累積加算される。加算回路6より出力された値は、比較回路7に供給され、各フィールド毎に予め設定されている所定の基準値と比較される。
【0034】
比較回路7の出力は、コントローラ8に供給される。コントローラ8は、比較回路7の出力から、いま入力されている映像信号がフィルム映像信号であるか否かを、そのシーケンスにより判定する。
【0035】
そして、コントローラ8は、セレクタ9を制御し、MPEG2デコーダ2より出力された遅延されていないフィールドの信号F0と、1フィールド遅延回路4により、信号F0に対して結局2フィールド分だけ遅延された信号F2の一方を選択し、時間軸圧縮回路11に出力する。すなわち、コントローラ8は、1フィールド遅延回路3より出力された1フィールド分だけ遅延された信号F1を基準に、その前後のフィールドの信号F0および信号F2のうち、信号F1により近いものを選択する。
【0036】
時間軸圧縮回路10は、1フィールド遅延回路3より出力された1フィールド分だけ遅延された信号F1を、時間軸圧縮により倍速変換し、セレクタ12に出力する。時間軸圧縮回路11もまた、セレクタ9より入力された信号を時間軸圧縮により倍速変換し、セレクタ12に出力する。セレクタ12は、コントローラ8により制御され、時間軸圧縮回路10または時間軸圧縮回路11より入力された信号のいずれか一方を選択し、D/AコンバータA13に出力する。D/AコンバータA13は、入力された信号をD/A変換し、プログレシブビデオ信号として出力する。なお、コントローラ8は、水平同期信号と垂直同期信号も生成し、出力する。
【0037】
次に、図5のフローチャートを参照して、図3のDVDプレーヤの動作について説明する。また、図6は、本発明における3−2プルダウン検出の原理を説明する図である。必要に応じて、この図6を参照して説明する。
【0038】
再生が指令されると、DVDドライブ1は、装着されているDVDを再生し、その映像信号を出力する。MPEG2デコーダ2は、DVDドライブ1より入力された映像信号をMPEG方式でデコードし、輝度信号Y、色差信号B−Y、色差信号R−Yをそれぞれ1フィールド遅延回路3とセレクタ9に出力する。また、減算回路5には、色差信号B−YまたはR−Yのみが入力される。
【0039】
ここで、DVDドライブ1が再生、出力している映像信号は、図4に示されるように、4:2:0フォーマットの信号とされている。このフォーマットの場合、図4Aの、例えば、第1ラインに対応する色差信号B−Y(オッドフィールドの色差信号B−Y)と、第2ラインに対応する色差信号B−Y(イーブンフィールドの色差信号B−Y)は、同一の値となる。
【0040】
1フィールド遅延回路3は、ステップS1において、入力された色差信号B−YまたはR−Yを1フィールド分遅延し、減算回路5に出力する。
【0041】
減算回路5は、ステップS2において、MPEG2デコーダ2より出力された遅延されていない信号F0のうち、色差信号(図6B)を取り込むとともに、1フィールド遅延回路3より出力された1フィールド分だけ遅延された信号F1の色差信号(図6C)を取り込み、F0−F1を演算する(図6D)。このF0−F1の減算では、対応する同一のコマまたはフレームの信号であれば、常に0を出力し、異なったコマまたはフレームの信号であれば、1を出力するものとする。
【0042】
ステップS3において、減算回路5より出力された差信号(図6D)は、加算回路6に出力され、1フィールド分の値が加算される。比較回路7は、ステップS4において、加算回路6より供給された1フィールド分の加算値と、予め設定されている基準値とを比較する。この基準値は、累積された差の値の最大値と最小値の中間の値に設定されている。
【0043】
比較回路7は、加算値が基準値より大きい場合、ステップS6に進み、論理1を出力し、加算値が基準値より大きくない場合、ステップS5に進み、論理0を出力する。なお、1フィールド分の加算が必要なため、比較回路7の出力(図6D)は、1フィールド分遅延することになる。
【0044】
図6においては、1フィールド目において、遅延されていない色差信号F0(図6B)の値はBとなり、1フィールド分遅延された色差信号F1(図6C)の値はAとなり、1フィールドに渡ってそれらの値が異なる。その場合、ステップS2において、減算回路5より1が出力され、ステップS3において、加算回路6により1フィールド分の値が加算され、2フィールド目のタイミングで(1フィールド分遅延されて)、ステップS4において、比較回路7により、加算器6より供給された1フィールド分の加算値と、所定の基準値とが比較され、比較回路7より1が出力される(図6D)。
【0045】
また、2フィールド目において、遅延されていない色差信号F0(図6B)の値、および1フィールド分遅延された色差信号F1(図6C)の値は、ともにBとなり、両者が同一となる。その場合、ステップS2において、減算回路5より0が出力され、ステップS3において、加算回路6により1フィールド分の値が加算され、3フィールド目のタイミングで(1フィールド分遅延されて)、ステップS4において、比較回路7により、加算器6より供給された1フィールド分の加算値と、所定の基準値とが比較され、比較回路7より0が出力される(図6D)。
【0046】
コントローラ8は、ステップS7において、比較回路7が出力する論理1と論理0のパターン(図6D)から、いまDVDドライブ1により再生出力されている映像信号がフィルム映像信号であるか否かを判定する。
【0047】
従って、図6Dに示されるように、比較回路7が出力するフィールドディファレンスのパターンは、3−2プルダウン方式の映像信号の場合、10010100101・・・となる。このようにして、フィルム映像信号であることと、そのシーケンス(位相)が判定できる。
【0048】
図7は、通常の動画の映像信号の検出の原理を説明する図であり、図8は、通常の静止画の映像信号の検出の原理を説明する図であり、図9は、本発明における2−2プルダウン方式の映像信号の検出の原理を説明する図である。このような、通常の映像信号である場合、動画であれば、フィールド単位で符号化が行われているため、F0−F1のパターンは、図7に示されるように、111111・・・となり、静止画であれば、フレーム単位で符号化が行われているため、図8に示されるように、00000・・・となる。従って、このパターンの差からフィルム映像信号であるのか、通常の映像信号であるのかを確実に判定することができる。
【0049】
なお、2−2プルダウン方式の映像信号の場合、F0−F1のパターンは、図9に示されるように、10101010・・・となる。従来の技術では、同一のコマ(フレーム)から生成されたオッドフィールドとイーブンフィールドの画像の相関性が高いことが前提となっていたが、本実施の形態においては、映像信号が4:2:0フォーマットで記録されていることを利用しているため、画像の相関性がない場合においても、判定が可能である。
【0050】
図10は、本発明におけるプログレシブ信号変換の原理を説明する図である。図10A、図10B、図10D、および図10Gは、それぞれ、図6A、図6B、図6C、および図6Dと同じである。図3において、セレクタ9は、コントローラ8により制御され、図10Hに示されるように、3フィールドに1回に引き続き、2フィールドに1回の割合で、1フィールド遅延回路4より出力された2フィールド遅延された信号F2を選択する。セレクタ9は、それ以外の時、遅延されていない信号F0信号を選択する。
【0051】
セレクタ9より出力された信号が、プログレッシブ方式への変換のため時間軸圧縮回路11に供給され、時間軸圧縮により倍速変換される。時間軸圧縮回路10は、1フィールド遅延回路3より出力された1フィールド遅延された信号F1を時間軸圧縮により倍速変換する。
【0052】
この時間軸圧縮回路10と時間軸圧縮回路11における入力と出力のタイミングを図11に示す。なお、図12、図13、および図14は、図11における期間T1からT3までの部分をそれぞれ拡大して示している。
【0053】
なお、これらの図において、説明の便宜上、各フィールドは、6本のラインにより構成されているものとされている。
【0054】
セレクタ9が図10Hに示されるように、フィールドF0またはフィールドF2の信号を選択する結果、その出力のうち、輝度信号は、図10Iに示されるようになり、色差信号は、図10Jに示されるような信号になる。
【0055】
時間軸圧縮回路10は、図11と図12に示されるオッドフィールドの期間T1において、1フィールド遅延回路3より出力された信号F1の第1ラインのデータを書き込み、時間軸圧縮して、セレクタ12に出力する。時間軸圧縮回路11は、セレクタ9より供給された第2ラインのデータを圧縮し、時間軸圧縮回路10が第1ラインのデータを出力した後、セレクタ12に出力する。
【0056】
以下同様に、時間軸圧縮回路10は、第3ライン、第5ラインのデータを順次圧縮し、出力し、時間軸圧縮回路11は、第4ラインおよび第6ラインのデータを順次圧縮し、出力する。
【0057】
セレクタ12は、時間軸圧縮回路10または時間軸圧縮回路11より出力された各ラインのデータを交互に選択することにより、第1ライン、第2ライン、第3ライン、第4ライン、第5ライン、第6ラインの順番でD/Aコンバータ13に出力する。D/Aコンバータ13は、入力されたデータをD/A変換し、出力する。
【0058】
図11と図13に示されるように、イーブンフィールドの期間T2においては、時間軸圧縮回路10は、第2ライン、第4ライン、第6ラインのデータを順次圧縮、出力し、時間軸圧縮回路11は、第1ライン、第3ライン、第5ラインのデータを順次圧縮し、出力する。
【0059】
セレクタ12は、この場合においても時間軸圧縮回路10と時間軸圧縮回路11の出力を交互に選択することにより、第1ライン乃至第6ラインのデータを順番に選択、出力する。
【0060】
図11と図14に示されるオッドフィールドの期間T3においては、期間T1における場合と同様の処理が実行される。
【0061】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるが、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、DVDプレーヤは、図15に示されるようなコンピュータにより構成される。
【0062】
図15に示されるコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)41、ROM(Read Only Memory)42、RAM(Random Access Memory)43、ドライブ50を少なくとも備えており、CPU41は、ROM42に記憶されているプログラム、または記憶部48からRAM43にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM43にはまた、CPU41が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【0063】
CPU41、ROM42、およびRAM43は、バス44を介して相互に接続されている。このバス44にはまた、入出力インタフェース45も接続されている。
【0064】
入出力インタフェース45には、キーボード、マウスなどよりなる入力部46、CRT、LCDなどよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部47、ハードディスクなどより構成される記憶部48、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部49が接続されている。通信部49は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
【0065】
入出力インタフェース45にはまた、必要に応じてドライブ50が接続され、磁気ディスク61、光ディスク62、光磁気ディスク63、或いは半導体メモリ64などが適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部48にインストールされる。
【0066】
上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【0067】
この記録媒体は、図15に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク61(フロッピディスクを含む)、光ディスク62(CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む)、光磁気ディスク63(MD(Mini-Disk)を含む)、もしくは半導体メモリ64などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM42や、記憶部48に含まれるハードディスクなどで構成される。
【0068】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【0069】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【0070】
なお、本発明の映像信号判別装置は、DVDプレーヤに限らず、MPEG2により圧縮符号化処理がなされたデジタル放送を受信するデジタル放送受信機にも適用できることは言うまでもない。
【0071】
【発明の効果】
以上のごとく本発明の映像信号判別装置および方法、記録媒体、並びにプログラムによれば、色差信号に基づいてフィルム映像信号であるか否かを判定するようにしたので、確実な判定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の3−2プルダウン方式の検出の原理を説明する図である。
【図2】従来の2−2プルダウン方式の検出の原理を説明する図である。
【図3】本発明を適用したDVDプレーヤの構成を示すブロック図である。
【図4】4:2:0フォーマットを説明する図である。
【図5】本発明のフィルム映像信号判定処理を説明するフローチャートである。
【図6】本発明の3−2プルダウンの映像信号の検出の原理を説明する図である。
【図7】通常の動画の映像信号の検出の原理を説明する図である。
【図8】通常の静止画の映像信号の検出の原理を説明する図である。
【図9】本発明の2−2プルダウン方式の映像信号の検出の原理を説明する図である。
【図10】本発明のプログレシブ信号変換の原理を説明する図である。
【図11】図3のDVDプレーヤにおける時間軸圧縮回路の書き込みと読み出しを説明するタイミングチャートである。
【図12】図11の期間T1の部分を拡大して示すタイミングチャートである。
【図13】図11の期間T2の部分を拡大して示すタイミングチャートである。
【図14】図11の期間T3の部分を拡大して示すタイミングチャートである。
【図15】本発明が適用されるコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 DVDドライブ, 2 MPEG2デコーダ, 3,4 1フィールド遅延回路, 5 減算回路, 6 加算回路, 7 比較回路, 8 コントローラ, 9 セレクタ, 10,11 時間軸圧縮回路, 12 セレクタ, 13 D/Aコンバータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a video signal discriminating apparatus and method, a recording medium, and a program, and in particular, a video signal discriminating apparatus and method capable of reliably judging whether or not it is a film video signal with a simple configuration. , A recording medium, and a program.
[0002]
[Prior art]
Recently, in order to enable a video signal to be viewed with less flicker, an interlace video signal has been frequently converted to a progressive video signal.
[0003]
An NTSC video signal is composed of 60 fields (30 frames) per second. On the other hand, the number of frames per second of a signal photographed by a movie film is 24 frames. Therefore, when a movie image is converted into an NTSC video signal, the conversion process is performed using the 3-2 pull-down method. When this conversion process is performed, the same frame image is arranged in two consecutive fields, and the same image of the next frame is arranged in the subsequent three fields. As a result, 24 frames of images can be assigned to 60 fields.
[0004]
As described above, in the film video signal subjected to the 3-2 pull-down conversion, the video signal in the first field and the third field in the three consecutive fields are exactly the same video signal. When an interlace video signal is converted into a progressive video signal, if the same video signal has already been encoded, the processing of the second video signal can be omitted. Therefore, when it is known in advance whether or not it is a film video signal, more efficient encoding is possible.
[0005]
Therefore, a method for determining whether or not the film video signal has undergone 3-2 pull-down conversion is disclosed in, for example, US Pat. No. 4,982,280.
[0006]
FIG. 1 shows the principle of the system proposed in this US patent. As shown in the figure, the video signal is a signal in which fields of odd (O) and even (E) appear alternately. In the case of a video signal subjected to 3-2 pull-down conversion, the first frame A image (luminance signal) is a video signal of two fields, odd field Ao and even field Ae.
[0007]
The image of the next frame B is arranged in three fields of an odd field, an even field, and the next odd field. That is, the first field is an odd field Bo, the next field is an even field Be, and the third field is an odd field Bo. Therefore, the first odd field Bo and the third odd field Bo of the three fields are exactly the same signal.
[0008]
Hereinafter, the video signals of each frame of the film such as frame C, frame D, frame E, and frame F are similarly assigned to the fields of the video signal.
[0009]
Now, assuming that the original signal that is not delayed among the luminance signals is F0, the original signal F0 is delayed by one field to be a signal F1. This signal F1 is further delayed by one field to be a signal F2.
[0010]
The frame difference value obtained by subtracting the signal F2 from the
[0011]
On the other hand, in the case of a normal NTSC video signal that is not a 3-2 pull-down converted video signal, the frame difference is 11111111.
[0012]
Therefore, it can be determined whether or not it is a film video signal from the difference in the pattern of the frame difference.
[0013]
By the way, in the case of the PAL system, it is 25 frames (50 fields) 1 second. When converting a film image into a PAL video signal, 2-2 pull-down conversion is performed at a 4% speed.
[0014]
FIG. 2 shows F0-F1 and F0-F2 at the time of this 2-2 pull-down conversion.
[0015]
The values of F0-F2 are Bo-Ao, Be-Ae, Co-Bo, Ce-Be,..., And are the differences between the signals of different frames. ...
[0016]
On the other hand, the values of F0-F1 are Ae-Ao, Bo-Ae, Be-Bo, Co-Be,..., And the difference between the fields of the same frame is calculated every other field. Therefore, a pattern of 010101... Is obtained.
[0017]
On the other hand, in the case of a normal PAL video signal (in the case of a video signal not subjected to 2-2 pull-down processing), the values of F0-F1 and F0-F2 are all 11111. Therefore, whether or not the video signal has been subjected to 2-2 pull-down conversion can be determined by F0-F1.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as shown in FIG. 2, the field difference at the time of 2-2 pull-down conversion becomes a pattern of 01010101..., Because the odd field and even field images generated from the same frame (frame). It is assumed that there is a high correlation.
[0019]
However, for example, an image having a high frequency component in the vertical direction may exist in the video signal. Such an image is particularly abundant in an image output by a progressive camera and an image by computer graphics. Such an image may be less correlated even if it is an odd field and even field image generated from the same frame. For example, it is well known that an image with fine horizontal stripes has a low correlation between the odd field and the even field.
[0020]
Therefore, conventionally, the determination threshold for detecting a video signal subjected to 2-2 pull-down conversion is set to a small value. However, in such a case, even in the case of a normal video signal, a pattern 101010... Appears, and it is impossible to accurately detect that the signal has been subjected to 2-2 pulldown conversion. there were.
[0021]
The present invention has been made in view of such a situation, and a film video signal can be accurately detected even if there is no correlation between odd field and even field images generated from the same frame. It is what you want to do.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The video signal discriminating apparatus of the present invention delays a color difference signal composed of pixels of the same value in the upper and lower lines by one field, and delays by one field by the color difference signal and the delay means. Calculating means for calculating a difference from the color difference signal, an adding means for accumulating and adding the difference calculated by the calculating means for one field, and a signal obtained by adding by the adding means as a predetermined reference value Comparing and outputting 1 when the signal is greater than the reference value, and outputting 0 when the signal is smaller than the reference value, and a code sequence obtained by arranging a plurality of fields of the codes obtained by the comparing means in sequence, Judgment means for judging whether or not it is a film video signal is provided. With such a configuration, it is possible to accurately detect whether the image is a film video signal without being affected by the correlation between the odd field and even field images.
[0023]
The color difference signal may be one of color difference signals compressed in a 4: 2: 0 format.
[0024]
The video signal discrimination method of the present invention includes a delay step for delaying a color difference signal by one field, and a calculation step for calculating a difference between the color difference signal and the color difference signal delayed by one field by the processing of the delay step. An addition step of accumulating and adding the difference calculated by the processing of the calculation step for one field, and a signal obtained by adding the processing of the addition step as a predetermined reference value A comparison step that outputs 1 if the signal is greater than the reference value, and
[0025]
The recording medium program of the present invention includes a delay step for delaying the color difference signal by one field, and a calculation step for calculating a difference between the color difference signal and the color difference signal delayed by one field by the processing of the delay step. An addition step of accumulating and adding the difference calculated by the processing of the calculation step for one field, and a signal obtained by adding the processing of the addition step as a predetermined reference value A comparison step that outputs 1 if the signal is greater than the reference value, and
[0026]
The program of the present invention includes a delay step for delaying a color difference signal by one field, a calculation step for calculating a difference between the color difference signal and the color difference signal delayed by one field by the processing of the delay step, An addition step of accumulating and adding the difference calculated by the processing for one field, and a signal obtained by adding the processing of the addition step as a predetermined reference value A comparison step that outputs 1 if the signal is greater than the reference value, and
[0027]
In the present invention, the difference between the color difference signal delayed by one field and the non-delayed color difference signal is accumulated for one field to determine whether it is a film video signal.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 3 shows a configuration example of a DVD player to which the film video signal discrimination device of the present invention is applied. In this configuration example, a DVD (Digital Versatile Disc) (not shown) is reproduced by the
[0029]
In the case of this format, the luminance signal has a predetermined value for each pixel as shown in FIG. 4A. On the other hand, the color difference signal BY and the color difference signal RY have the same value for 4 pixels of 2 × 2, as shown in FIGS. 4B and 4C, respectively.
[0030]
The video signal reproduced from the DVD by the
[0031]
The 1-
[0032]
The subtracting
[0033]
The output from the subtracting
[0034]
The output of the
[0035]
Then, the
[0036]
The time-
[0037]
Next, the operation of the DVD player in FIG. 3 will be described with reference to the flowchart in FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of 3-2 pull-down detection in the present invention. This will be described with reference to FIG. 6 as necessary.
[0038]
When the reproduction is instructed, the
[0039]
Here, the video signal reproduced and output by the
[0040]
In step S <b> 1, the 1-
[0041]
In step S2, the
[0042]
In step S3, the difference signal (FIG. 6D) output from the
[0043]
When the addition value is larger than the reference value, the
[0044]
In FIG. 6, in the first field, the value of the non-delayed color difference signal F0 (FIG. 6B) is B, and the value of the color difference signal F1 (FIG. 6C) delayed by one field is A. Their values are different. In that case, 1 is output from the subtracting
[0045]
In the second field, the value of the color difference signal F0 (FIG. 6B) not delayed and the value of the color difference signal F1 (FIG. 6C) delayed by one field are both B, and both are the same. In this case, 0 is output from the subtracting
[0046]
In step S7, the
[0047]
Therefore, as shown in FIG. 6D, the field difference pattern output from the
[0048]
FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of detection of a normal moving image video signal, FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of detection of a normal still image video signal, and FIG. It is a figure explaining the principle of a video signal of a 2-2 pulldown system. In the case of such a normal video signal, since the video is encoded in units of fields in the case of a moving image, the pattern of F0-F1 is 111111 as shown in FIG. In the case of a still image, since encoding is performed in units of frames, 00000... Is obtained as shown in FIG. Therefore, it is possible to reliably determine whether the signal is a film video signal or a normal video signal from the difference in pattern.
[0049]
In the case of a 2-2 pull-down video signal, the pattern of F0-F1 is 10101010... As shown in FIG. In the conventional technique, it is assumed that the odd field and even field images generated from the same frame (frame) have a high correlation, but in the present embodiment, the video signal is 4: 2: Since the fact that it is recorded in the 0 format is used, it is possible to make a determination even when there is no correlation between images.
[0050]
FIG. 10 is a diagram for explaining the principle of progressive signal conversion in the present invention. 10A, 10B, 10D, and 10G are the same as FIGS. 6A, 6B, 6C, and 6D, respectively. In FIG. 3, the
[0051]
The signal output from the
[0052]
FIG. 11 shows input and output timings in the time
[0053]
In these figures, for convenience of explanation, each field is composed of 6 lines.
[0054]
As shown in FIG. 10H, the
[0055]
The time
[0056]
Similarly, the time
[0057]
The
[0058]
As shown in FIGS. 11 and 13, in the even-field period T2, the time-
[0059]
Even in this case, the
[0060]
In the odd field period T3 shown in FIGS. 11 and 14, the same processing as in the period T1 is executed.
[0061]
The series of processes described above can be executed by hardware, but can also be executed by software. In this case, for example, the DVD player is configured by a computer as shown in FIG.
[0062]
The computer shown in FIG. 15 includes at least a CPU (Central Processing Unit) 41, a ROM (Read Only Memory) 42, a RAM (Random Access Memory) 43, and a
[0063]
The
[0064]
The input /
[0065]
A
[0066]
When the above-described series of processing is executed by software, various functions can be realized by installing a program that constitutes the software in a dedicated hardware or by installing various programs. For example, a general-purpose personal computer that can be executed is installed from a network or a recording medium.
[0067]
As shown in FIG. 15, the recording medium is distributed to provide a program to the user separately from the main body of the apparatus, and includes a magnetic disk 61 (including a floppy disk) on which the program is recorded, an optical disk 62 ( CD-ROM (compact disk-read only memory), DVD (including digital versatile disk)), magneto-optical disk 63 (including MD (mini-disk)), or
[0068]
In the present specification, the step of describing the program recorded on the recording medium is not limited to the processing performed in chronological order according to the described order, but is not necessarily performed in chronological order. It also includes processes that are executed individually.
[0069]
Further, in this specification, the system represents the entire apparatus constituted by a plurality of apparatuses.
[0070]
Needless to say, the video signal discriminating apparatus of the present invention can be applied not only to a DVD player but also to a digital broadcast receiver that receives a digital broadcast that has been compression-encoded by MPEG2.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the video signal discriminating apparatus and method, the recording medium, and the program of the present invention, since it is determined whether or not it is a film video signal based on the color difference signal, a reliable determination can be made. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of detection of a conventional 3-2 pull-down method.
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of detection of a conventional 2-2 pull-down method.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a DVD player to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a diagram illustrating a 4: 2: 0 format.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a film video signal determination process according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of detection of a 3-2 pull-down video signal according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of detection of a video signal of a normal moving image.
FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of detection of a normal still image video signal;
FIG. 9 is a diagram illustrating the principle of detection of a video signal of the 2-2 pulldown method according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating the principle of progressive signal conversion according to the present invention.
11 is a timing chart for explaining writing and reading of the time axis compression circuit in the DVD player of FIG. 3;
12 is a timing chart showing an enlarged portion of a period T1 in FIG.
13 is an enlarged timing chart showing a portion of a period T2 in FIG.
14 is an enlarged timing chart showing a portion of a period T3 in FIG.
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration example of a computer to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 DVD drive, 2 MPEG2 decoder, 3, 4 1 field delay circuit, 5 subtraction circuit, 6 addition circuit, 7 comparison circuit, 8 controller, 9 selector, 10, 11 time axis compression circuit, 12 selector, 13 D / A converter
Claims (8)
前記色差信号と、前記遅延手段により1フィールド分だけ遅延された前記色差信号との差を演算する演算手段と、
前記演算手段により演算された前記差を1フィールド分累積して加算する加算手段と、
前記加算手段により加算して得られた信号を所定の基準値と比較し、前記信号が前記基準値より大きい場合1を出力し、前記基準値より小さい場合0を出力する比較手段と、
前記比較手段により得られた符号を順番に複数フィールド並べた符号列に基づいて、フィルム映像信号であるか否かを判定する判定手段と
を備えることを特徴とする映像信号判別装置。Delay means for delaying a color difference signal including pixels having the same value in at least an odd-numbered scan line and an even-numbered scan line by one field;
Arithmetic means for calculating a difference between the color difference signal and the color difference signal delayed by one field by the delay means;
Adding means for accumulating and adding the difference calculated by the calculating means for one field;
Comparing means for comparing the signals obtained by the addition means with a predetermined reference value , outputting 1 when the signal is larger than the reference value, and outputting 0 when the signal is smaller than the reference value;
A video signal discriminating apparatus comprising: a judgment unit that judges whether or not the video signal is a film video signal based on a code string in which a plurality of fields of the codes obtained by the comparison unit are arranged in order .
ことを特徴とする請求項1に記載の映像信号判別装置。The video signal discriminating apparatus according to claim 1, wherein the color difference signal is one of color difference signals compressed into a 4: 2: 0 format.
前記色差信号と、前記遅延ステップの処理により1フィールド分だけ遅延された前記色差信号との差を演算する演算ステップと、
前記演算ステップの処理により演算された前記差を1フィールド分累積して加算する加算ステップと、
前記加算ステップの処理により加算して得られた信号を所定の基準値と比較し、前記信号が前記基準値より大きい場合1を出力し、前記基準値より小さい場合0を出力する比較ステップと、
前記比較ステップの処理により得られた符号を順番に複数フィールド並べた符号列に基づいて、フィルム映像信号であるか否かを判定する判定ステップと
を含むことを特徴とする映像信号判別方法。A delay step of delaying a color difference signal including pixels having the same value in at least an odd-numbered scan line and an even-numbered scan line by one field;
A calculation step of calculating a difference between the color difference signal and the color difference signal delayed by one field by the processing of the delay step;
An addition step of accumulating and adding the difference calculated by the processing of the calculation step for one field;
A comparison step of comparing the signal obtained by the addition in the process of the addition step with a predetermined reference value , outputting 1 when the signal is larger than the reference value, and outputting 0 when the signal is smaller than the reference value;
And a determination step of determining whether the signal is a film image signal based on a code string in which a plurality of fields are sequentially arranged in the order of the codes obtained by the process of the comparison step .
ことを特徴とする請求項3に記載の映像信号判別方法。The video signal determination method according to claim 3, wherein the color difference signal is one of color difference signals compressed into a 4: 2: 0 format.
前記色差信号と、前記遅延ステップの処理により1フィールド分だけ遅延された前記色差信号との差を演算する演算ステップと、
前記演算ステップの処理により演算された前記差を1フィールド分累積して加算する加算ステップと、
前記加算ステップの処理により加算して得られた信号を所定の基準値と比較し、前記信号が前記基準値より大きい場合1を出力し、前記基準値より小さい場合0を出力する比較ステップと、
前記比較ステップの処理により得られた符号を順番に複数フィールド並べた符号列に基づいて、フィルム映像信号であるか否かを判定する判定ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。A delay step of delaying a color difference signal including pixels having the same value in at least an odd-numbered scan line and an even-numbered scan line by one field;
A calculation step of calculating a difference between the color difference signal and the color difference signal delayed by one field by the processing of the delay step;
An addition step of accumulating and adding the difference calculated by the processing of the calculation step for one field;
A comparison step of comparing the signal obtained by the addition in the process of the addition step with a predetermined reference value , outputting 1 when the signal is larger than the reference value, and outputting 0 when the signal is smaller than the reference value;
A computer-readable program comprising: a determination step for determining whether or not the signal is a film video signal based on a code string in which a plurality of fields are sequentially arranged in the code obtained by the process of the comparison step Recording medium on which is recorded.
ことを特徴とする請求項5に記載の記録媒体。The recording medium according to claim 5, wherein the color difference signal is one of color difference signals compressed into a 4: 2: 0 format.
前記色差信号と、前記第1の遅延ステップの処理により1フィールド分だけ遅延された前記色差信号との差を演算する演算ステップと、
前記演算ステップの処理により演算された前記差を1フィールド分累積して加算する加算ステップと、
前記加算ステップの処理により加算して得られた信号を所定の基準値と比較し、前記信号が前記基準値より大きい場合1を出力し、前記基準値より小さい場合0を出力する比較ステップと、
前記比較ステップの処理により得られた符号を順番に複数フィールド並べた符号列に基づいて、フィルム映像信号であるか否かを判定する判定ステップと
をコンピュータに実行させるプログラム。A first delay step for delaying a color difference signal including pixels having the same value in at least an odd-numbered scan line and an even-numbered scan line by one field;
A calculation step of calculating a difference between the color difference signal and the color difference signal delayed by one field by the processing of the first delay step;
An addition step of accumulating and adding the difference calculated by the processing of the calculation step for one field;
A comparison step of comparing the signal obtained by the addition in the process of the addition step with a predetermined reference value , outputting 1 when the signal is larger than the reference value, and outputting 0 when the signal is smaller than the reference value;
A program for causing a computer to execute a determination step of determining whether or not the signal is a film video signal based on a code string in which a plurality of fields of codes obtained by the comparison step are arranged in order.
ことを特徴とする請求項7に記載のプログラム。The program according to claim 7, wherein the color difference signal is one of color difference signals compressed into a 4: 2: 0 format.
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