JP3991845B2 - 映像プログレッシブ変換再生装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力されたインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換する、プログレッシブ変換再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は従来のプログレッシブ変換再生装置の構造を示しており、３０１は外部のシステムからＮＴＳＣ映像信号を入力してフィールドバッファに蓄積できるデジタルデータに変換する映像信号入力装置、３０２は装置３０１で変換されたデジタルデータを２フィールド分蓄積するフィールドバッファ、３０３は装置３０２において２フィールド遅延されたデータと装置３０１で変換され、出力された現在のフィールドのデータをピクセル単位で比較するピクセル情報比較装置、３０４は装置３０３において相違であると判定されたピクセル数をフィールド単位でカウントする相違ピクセル数カウント装置、３０５は装置３０２において２フィールド遅延されたデータと装置３０１で変換され出力された現在のフィールドのデータについてビデオ映像に適したフィルタ処理を施して合成した結果を出力するビデオフィルタ装置、３０６は装置３０２において２フィールド遅延されたデータと装置３０１で変換され出力された現在のフィールドのデータを映画素材に適したフィルタ処理を施して合成した結果を出力する映画フィルタ装置、３０７は装置３０２において２フィールド遅延されたデータと装置３０１で変換され出力された現在のフィールドのデータを静止画に適したフィルタ処理を施して合成した結果を出力する静止画フィルタ装置、３０８は装置３０５、装置３０６、装置３０７の出力のうち選択した１つのフィルタの出力結果を出力として得るためのフィルタ切り替え装置、３０９は装置３０８で選択され出力されたプログレッシブ映像データを蓄積するためのプログレッシブ映像バッファ、３１０は装置３０９に蓄積されたプログレッシブ映像データをプログレッシブ映像信号形式に変換、出力するプログレッシブ映像出力装置、３１１は装置３１０の出力信号を外部システムに送出する出力端子、３５７は装置３０４の出力結果である相違ピクセル数とあらかじめ設定した絶対値である閾値との比較を行い、相違ピクセル数が閾値以下であればリピートフィールドであると検知する第１のリピートフィールド検出装置、３２６は装置３５７の検出結果の履歴であるリピートフィールド履歴を記録し、記録されたリピートフィールド履歴をもとに前記映像入力信号が、ビデオ記録された素材か、映画をもとに３−２プルダウンされた素材か、静止画をもととした素材なのかを判別する素材判別装置、３２１は装置３５７の出力であるリピートフィールド検出結果をもとに、リピートフィールドを起点として、前記映像入力信号が何フィールド分経過したかを示す経過フィールドをカウントする、経過フィールドカウント装置、３５８は装置３２６による素材判別結果と、場合によっては装置３２１による前記経過フィールドをもとに、装置３０８を制御して入力映像信号に適したフィルタを選択するプログレッシブ変換制御装置、３２２は装置３２１による前記経過フィールドをもとに装置３０９を制御し、装置３０８で選択され出力されたプログレッシブ映像データによって装置３０９の持つ前記プログレッシブ映像バッファを更新するタイミング信号を制御する装置、によってプログレッシブ変換再生装置を構成している。
【０００３】
このようなプログレッシブ変換再生装置においては、リピートフィールドの検出のみが出力映像のフィルタ処理、合成タイミングを制御する条件となる場合が多い。そのため、リピートフィールドの誤検出が発生すると、適切でないフィルタを使用してしまったり、本来合成すべきでない映像どうしを合成してしまうといった誤変換が起こってしまうため、リピートフィールドの検出精度が重要になってくるが、従来のシステムでは入力された映像信号の２フィールド前と現在のフィールドの比較結果が、前もって定めた絶対値以下であれば、リピートフィールドと判断してしまう。そのため、画面の一部のみで動きがあった場合など、動きが少ないシーンでは画面間の相違ピクセル数が減少するために、本来リピートフィールドでないのにリピートフィールドと判定してしまう問題が発生する。
【０００４】
また、映画素材を３−２プルダウンした後の映像素材の映像品位が劣化してノイズが混ざってしまった場合はノイズによる映像の差分が相違ピクセル数の増加として現れ、また、前後のフィールド間の差分をとることによりノイズを軽減する３次元ノイズリダクション処理が行われた場合なども、連続したフィールドとしては相違が減少するが、本来一致するべきリピートフィールドにおける、２フィールド前との相違ピクセル数としては、比較対照とするコマの前後に位置するもともと映像が異なるコマどうしを合成して生成した映像をもとに相違ピクセル数を算出することになるため、リピートフィールドを挟んだ前後の映像の変化分だけ映像の不一致が起こり、相違ピクセル数が増加してしまう場合が発生する。この増加量がリピートフィールド検出のための閾値を超える場合には、リピートフィールドであっても通常のフィールドと判断してしまう問題が発生する。このようなリピートフィールドの検出が正確に行われない条件下では、装置３２６に入力されるリピートフィールド情報が装置３０１に入力されたインターレース映像の特徴を正しく反映できないために素材判定に失敗して映像プログレッシブ変換において正確な素材判別とフィルタ制御を行うことが困難となり、頻繁にフィルタを切り替えたり、適さないフィルタを選択してしまったり、誤ったタイミングで合成した画像をプログレッシブ映像バッファに蓄積、映像として出力してしまうために、出力映像の品位を落とすことになる問題が存在した（例えば特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１８８７１８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
映像プログレッシブ変換再生装置においては、正確な素材判別とフィルタ制御が要求されるが、装置３５７における第１のリピートフィールド検出手段においては、動きの少ないシーンではリピートフィールド以外のシーンにおいても相違ピクセル数があらかじめ定められた閾値を下回ってしまい正確なリピートフィールドを特定できなくなる。また、映像素材の品位の悪化や３次元ノイズリダクションの使用を行った場合、本来一致するはずのリピートフィールドにおいても、映像情報が完全には一致しないために相違ピクセル数が装置３５７にてあらかじめ定められた閾値を上回ってしまうために、映画素材をもとに３−２プルダウンを行った映像素材にもかかわらず、リピートフィールドが検出できなくなるという問題が発生する。このようなリピートフィールドの検出が正確に行われない条件下では、映像プログレッシブ変換において正確な素材判別とフィルタ制御を行うことが困難となり、頻繁にフィルタを切り替えたり、適さないフィルタを選択してしまうために、出力映像の品位を落とすことになる。
【０００７】
本発明は、動きの少ないシーン、映像素材の品位の悪化や３次元ノイズリダクションの使用による時間軸に対するノイズが含まれる場合や、不規則なパターンで収録された場合においても、可能な限り正確なリピートフィールド検出を行うことで可能な限り正確な素材判別とフィルタ制御を行う映像プログレッシブ変換装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明のプログレッシブ変換再生装置は、従来の手法に加えて、特許請求項１記載の発明は、インターレース方式の映像入力信号をプログレッシブ映像に変換する映像プログレッシブ変換再生装置において、映像入力信号が、同一映像の繰り返し出力されたリピートフィールドか、通常のフィールドのいずれであるかを検出するリピートフィールド検出手段が、映像入力信号のピクセル情報と数フィールド前の映像入力信号のピクセル情報とを比較し、その相違ピクセル数からリピートフィールドか否かを判定する第１のＲＦ判定手段と、相違ピクセル数から映像入力信号の時間軸における動き成分とノイズ成分の比であるＭ／Ｎ比を算出するＭ／Ｎ比算出手段と、Ｍ／Ｎ比算出手段の出力から第１のＲＦ判定手段の信頼性を出力するＲＦ判定信頼性算出手段と、初期状態から５フィールド経過するまでは通常フィールドと判定し、初期状態から５フィールド以上経過するとＲＦ判定信頼性算出手段の出力があらかじめ定めた閾値未満であれば通常フィールドであると判定し、閾値以上の場合は第１のＲＦ判定手段の出力を判定結果とするＭ／Ｎ比適応リピートフィールド確定手段とを有し、Ｍ／Ｎ比を算出してリピートフィールド検出の信頼性を示す指標として使用し、Ｍ／Ｎ比が一定の閾値以下であれば、リピートフィールド判定結果を信頼せずに通常フィールドとして扱うことで、リピートフィールドである可能性が低い場合には通常フィールドのためのフィルタ処理を行うことで、誤ったプログレッシブ変換をする確率を減少させることによって、映像プログレッシブ変画された出力映像の画質を向上できるものである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、Ｍ／Ｎ比算出手段は、映像入力信号が１フィールド経過する毎に相違ピクセル数の履歴を現在の値を含めて過去５フィールドについて記憶する相違ピクセル履歴手段と、映像入力信号が１フィールド経過する毎に相違ピクセル履歴手段に記憶された値のなかで最小の値を入力映像信号の時間軸に対するノイズ成分の量を示すＮ成分とするＮ成分手段と、映像入力信号が１フィールド経過する毎に相違ピクセル履歴手段に記憶された５つの値を全て加算した値からＮ成分手段値を減算した値をさらに４で割った結果を映像信号の時間軸に対する動き成分であるＭ成分とするＭ成分手段と、Ｍ成分と、Ｎ成分の比であるＭ／Ｎ比を算出するＭ／Ｎ比算出手段とを有し、映像入力信号をリピートフィールドを含む素材と仮定した時の２フィールド前との差分から映像の特徴を示す動き成分と、ノイズ成分、その比であるＭ／Ｎ比を算出する手段であり、算出を最新５フィールドのという最短の周期で実施することにより映像の状態の変化にすばやく追従した形でＭ／Ｎ比を算出することで、判定結果の遅延を減少し、誤ったプログレッシブ変換を継続する時間を減少させることで誤ったプログレッシブ変換をする確率を減少させることによって、映像プログレッシブ変画された出力映像の画質を向上できるものである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、ＲＦ判定信頼性算出手段は、あらかじめ測定され記録された第１のＲＦ判定手段の信頼性とＭ／Ｎ比算出手段の出力との関係を示す情報と、入力されたＭ／Ｎ比算出手段の出力から、Ｍ／Ｎ比算出手段の出力値に対応した第１のＲＦ判定手段の信頼性を示す値を返す手段を有し、映像入力信号から得られるＭ／Ｎ比と搭載されたＲＦ判定手段の信頼性の関係をあらかじめ測定し、映像プログレッシブ変換を行う映像入力信号が示すＭ／Ｎ比をもとに、変換時点でのＲＦ判定手段の出力の信頼性の指標として利用することで、リピートフィールド検出の精度を向上し、誤ったプログレッシブ変換をする確率を減少させることによって、映像プログレッシブ変画された出力映像の画質を向上できるものである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、第１のＲＦ判定手段は、初期化入力により初期化され、１フィールド経過して相違ピクセル数を受ける度に１加算され、５フィールド経過することにより初期値に戻ることで、周期位置を出力する周期位置特定手段と、周期位置特定手段が１周期以上経過しているか否かを出力する初期周期確認手段と、周期位置特定手段がｎ（ｎ＝１〜５）フィールド目を示す時の、相違ピクセル数の平均を算出して格納する第ｎの累積平均手段と、第１から第５の累積平均手段の出力値のうち、周期位置特定手段値に対応した出力値が、第１から第５の累積平均値の出力値のうち最小であった場合に、リピートフィールドであると判定し、それ以外の場合には通常フィールドであると判定する累積平均の最小値によるＲＦ判定手段とを有し、相違ピクセル数を同一の周期位置ｎ（ｎ＝１〜５）どうしで平均することで、リピートフィールドにあたる周期位置は相違ピクセル数は常に低い値で遷移し、それ以外の周期位置では入力映像信号の差異によって動きの大きいシーンでは大きく、動きの少ないシーンでは小さい値として遷移し平均化されていくことによって、リピートフィールドに位置しない第ｎの相違ピクセル数は相違ピクセル数よりも大きな平均値をとることから、動きの少ないシーンにおいても相違ピクセル数間の差異が明確になり、リピートフィールドの位置が特定しやすくなることで、リピートフィールド検出の精度を向上することによって、誤ったプログレッシブ変換をする確率を減少させることで画質を向上できるものである。
【００１２】
請求項５記載の発明は、相違ピクセル数をもとに映像入力信号においてシーンチェンジの有無を判定するシーンチェンジ検出手段をさらに備え、第ｎの累積平均手段は、初期周期確認手段が初期状態でかつ周期位置特定手段がｎフィールド目を示す時に、相違ピクセル数カウント手段の出力を格納し、初期周期確認手段が初期値以外であり、周期位置特定手段がｎフィールド目を示す時には、相違ピクセル数カウント手段の出力と、第ｎの累積平均手段に格納された値の平均を格納し、シーンチェンジ検出手段の出力がシーンチェンジであれば、周期位置特定手段と初期周期確認手段をリセットする特徴を有し、シーンチェンジが検出される度に第１から第ｎの累積平均手段を初期化することで、映像入力信号の編集点であるシーンチェンジにおいて発生する可能性のあるリピートフィールド位置のずれを第１から第５の累積平均手段に混入させないように補正することで、リピートフィールド位置が編集点で変化していた場合に発生する誤判定を発生させる確率を減少させ、正確なリピートフィールド位置の特定を行い、誤ったプログレッシブ変換をする確率を減少させることで画質を向上することができるものである。
【００１３】
請求項６記載の発明は、インターレース方式の映像入力信号をプログレッシブ映像に変換する映像プログレッシブ変換再生装置において、映像入力信号が同一映像の繰り返し出力されたリピートフィールドか、通常のフィールドのいずれであるかを検出するリピートフィールド検出手段が、映像入力信号のピクセル情報と数フィールド前の映像入力信号のピクセル情報とを比較し、その相違ピクセル数とＭ／Ｎ比適応シーンチェンジ検出手段の出力をもとにリピートフィールドを検出するＭ／Ｎ比適応複合ＲＦ判定手段と、相違ピクセル数とＭ／Ｎ比適応シーンチェンジ検出手段の出力をもとにＭ／Ｎ比を算出する長期Ｍ／Ｎ比算出手段と、相違ピクセル数と長期Ｍ／Ｎ比算出手段の出力をもとに映像入力信号においてシーンチェンジの有無を判定するＭ／Ｎ比適応シーンチェンジ検出手段と、長期Ｍ／Ｎ比算出手段の出力からＭ／Ｎ比適応複合ＲＦ判定手段の信頼性を出力するＲＦ判定信頼性算出手段とを有し、リピートフィールド検出手段をＭ／Ｎ比複合適応ＲＦ判定手段とすることで、リピートフィールド検出精度の向上し、また、入力映像信号のシーン毎の動きとノイズの特徴を示す長期Ｍ／Ｎ比を算出し、シーンチェンジ検出の指標、リピートフィールド判定結果の指標とすることで、一時的な動きの減少により通常フィールドと判定してしまうことによる誤ったプログレッシブ変換をする確率を減少させることで画質を向上することができるものである。
【００１４】
請求項７記載の発明は、Ｍ／Ｎ比適応複合ＲＦ判定手段は、請求項４記載の第１のＲＦ判定手段と、映像入力信号のピクセル情報と数フィールド前の映像入力信号のピクセル情報とを比較し、その相違ピクセル数とあらかじめ設定した値である第２のＲＦ判定閾値と比較し、相違ピクセル数が、第２のＲＦ判定閾値未満であればリピートフィールドと検出し、超えていれば通常フィールドと検出する第２のＲＦ判定手段と、相違ピクセル数を記憶して１フィールド遅延して出力する相違ピクセル記憶手段と、相違ピクセル記憶手段の出力と相違ピクセル数を比較し、相違ピクセル数が、相違ピクセル記憶手段の出力以下であればリピートフィールドであると検出し、超えていれば通常フィールドと検出する第３のＲＦ判定手段と、Ｍ／Ｎ比算出手段の出力をもとに、あらかじめ定め記録されたＭ／Ｎ比に対応したリピートフィールド検出のための閾値を選択し、さらにその値に入力されたＮ成分を加算した値である第４のＲＦ判定閾値と相違ピクセル数を比較し、第４のＲＦ判定閾値未満であればリピートフィールドと検出し、超えていれば通常フィールドと検出する第４のＲＦ判定手段と、Ｍ／Ｎ比算出手段の出力をもとに第ｍ（ｍ＝１〜４）のＲＦ判定手段の信頼性を返す第ｍのＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定値手段と、第ｍのＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定手段の出力を加算し、その結果があらかじめ設定した値である定めたＭ／Ｎ比適応複合ＲＦ判定閾値と比較し、超えていればリピートフィールドと判定し、未満であれば通常フィールドと判定する手段を有し、従来からある固定値と相違ピクセル数との比較からリピートフィールドを算出する手段と、従来からある直前の相違ピクセル数との比較からリピートフィールドを算出する手段と、新たな第１から第５の累積平均手段からリピートフィールドを算出する方法と、新たなＭ／Ｎ比によって変動する閾値と相違ピクセル数からリピートフィールドを算出することでリピートフィールド検出精度を向上させた手段という、それぞれ特性の異なる第１から第４の判定特性の異なるリピートフィールド手段の結果にさらにＭ／Ｎ比によって得られる信頼性を併用することで、より信頼性の高いリピートフィールド判定結果を行い、誤ったプログレッシブ変換をする確率を減少させることで画質を向上することができるものである。
【００１５】
請求項８記載の発明は、第ｍ（ｍ＝１〜４）のＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定値手段は、あらかじめ定められ記録されたＭ／Ｎ比算出手段の出力に対応した、第ｍのＲＦ判定手段の信頼性である値で、リピートフィールドであれば正の値をとり、通常フィールドであれば負の値をとり、信頼性をその絶対値の大きさとして、信頼性が高ければ大きな値、信頼性が低ければ小さな値を出力する手段を有し、映像入力信号から得られるＭ／Ｎ比と搭載されたそれぞれの第１から第ｍのＲＦ判定手段の信頼性の関係をあらかじめ測定し、映像プログレッシブ変換を行う映像入力信号が示すＭ／Ｎ比をもとに、変換時点でのＲＦ判定手段出力の信頼性指標として利用することで、リピートフィールド検出の精度を向上し、誤ったプログレッシブ変換をする確率を減少させることによって、映像プログレッシブ変画された出力映像の画質を向上できるものである。
【００１６】
請求項９記載の発明は、長期Ｍ／Ｎ比算出手段は、初期化入力により初期化され、１フィールド経過して相違ピクセル数を受ける度に１加算され、ｎ（ｎ＝１〜５）フィールド経過することにより初期値に戻ることで、周期位置を出力する周期位置特定手段と、周期位置特定手段が１周期以上経過しているか否かを出力する初期周期確認手段と、周期位置特定手段がｎフィールド目を示す時の、相違ピクセル数の平均を算出して格納する第ｎの累積平均手段と、第ｎの累積平均手段をもとに、映像入力信号が１フィールド経過する毎に第１から第ｎの累積平均手段の出力値のなかで最小の値を入力映像信号の時間軸に対するノイズ成分の量を示す長期Ｎ成分とする長期Ｎ成分手段と、映像入力信号が１フィールド経過する毎に第１から第ｎの累積平均手段の出力値を全て加算した値から長期Ｎ成分手段値を減算した値をさらにｎ−１で割った結果を映像信号の時間軸に対する動き成分である長期Ｍ成分とする長期Ｍ成分手段と、長期Ｍ成分と、長期Ｎ成分の比である長期Ｍ／Ｎ比を算出する長期Ｍ／Ｎ比算出手段とを有し、シーンチェンジからシーンチェンジの間の長期的なＭ／Ｎ比である長期Ｍ／Ｎ比を算出し、利用することで、リピートフィールド位置が変動していないにもかかわらず、一時的な画像の劣化を検出したことにより、リピートフィールドが継続して存在している場合においてもＭ／Ｎ比が減少することによって誤って通常フィールドと判定してしまう確率を減少させる作用を有し、誤ったプログレッシブ変換をする確率を減少させることによって、映像プログレッシブ変画された出力映像の画質を向上できるものである。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、Ｍ／Ｎ比適応シーンチェンジ検出手段は、相違ピクセル数と長期Ｍ成分の差分の絶対値と、長期Ｍ／Ｎ比によって変化する閾値とを比較し、閾値未満であれば連続したシーン、閾値以上であればシーンチェンジと判定する手段とを有し、シーンチェンジ判定の閾値を長期Ｍ成分と、長期Ｍ／Ｎ比に応じて変動させることでシーンチェンジの検出精度を向上させ、一時的な画像の劣化を検出したことにより、シーンが継続して存在している場合においてもシーンチェンジ検出の閾値が減少することによって連続したシーンにおいてシーンチェンジと判定してしまい、後続の処理が通常フィールドと判定してしまうために誤ったプログレッシブ変換をするという問題が発生してしまう確率を減少させることで画質を向上できるものである。
【００１８】
請求項１１の発明は、映像入力信号が、映画素材であれば＋１され、ビデオ素材であれば０にクリアし、シーンチェンジ検出手段またはＭ／Ｎ比適応シーンチェンジ検出手段の出力が、シーンチェンジである判定を出力した場合も０にクリアすることにより映画判定が連続した周期をカウントする映画素材連続周期特定手段と、Ｍ／Ｎ比算出手段または長期Ｍ／Ｎ比算出手段の出力に応じて変化する閾値を算出する映画合成フィルタ選択閾値算出手段と、映画合成フィルタ選択閾値算出手段の出力と映画判定連続周期を比較し、映画合成フィルタ選択閾値より大きければ、映画素材に適したフィルタに設定する出力を行い、映画合成フィルタ選択閾値より小さく、かつ素材判定手段により静止画と判定されておれば、静止画に適したフィルタに設定する出力を行い、それ以外の場合であればビデオ素材に適したフィルタに設定する出力を行うＭ／Ｎ比適応プログレッシブ変換制御手段とをさらに備えることを特徴を有し、映画合成フィルタを設定すると判断するための検出期間の閾値をＭ／Ｎ比によって変動させることで、リピートフィールド判定の信頼性が高い場合は、短い期間で、信頼性が低い場合は長い期間、映画素材判定が連続しなければ映画合成フィルタに設定しないことで、フィルタ切り替えの追従性と、正確なフィルタを設定するための確実性をともに向上させることで、画質を向上できるものである。
【００１９】
請求項１２記載の発明は、Ｍ／Ｎ比適応プログレッシブ変換制御手段においてフィルタ設定が変更されたか否かという情報を履歴として記録するフィルタ変更履歴手段と、Ｍ／Ｎ比適応プログレッシブ変換制御手段においてフィルタ設定が変更されると１加算され、フィルタ変更履歴手段において、ｄフィールド分ディレイされたフィルタ変更情報がフィルタの変更であった場合に１減算されることにより、過去ｄフィールドにおけるフィルタ変更頻度を検出できるフィルタ変更頻度検出手段と、フィルタ変動を許容する限界を示すフィルタ変動許容限界頻度を比較し、フィルタ変更頻度が大きければ、フィルタ選択手段においてビデオフィルタ手段を選択し、かつｄやフィルタ変動許容限界を変更することによりその感度を調整する不正規パターン対策制御手段とを備える特徴を有し、連続的に素材判定結果が変動するような不正規な映像入力信号が得られた場合に、連続したフィルタ変動を抑制することで画質を向上させる作用と、フィルタ変動許容限界とフィルタ変更履歴の深さｄを変化させることで、その感度を調整することを可能とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について、図１から図１３を用いて説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における映像プログレッシブ変換再生装置のブロック図を示す。図１において、従来の映像プログレッシブ変換再生装置のブロック図である図１４と同じ構成部分には同一番号を付している。図１４と異なる内容について以下に説明する。１１２は装置３０４でカウントされた相違ピクセル数を入力し、現在のフィールドがリピート−フィールドか否かを判定する第１のＲＦ判定装置、１１３は装置３０４でカウントされた相違ピクセル数を入力し、入力映像信号の時間軸における動きとノイズの特性を示すＭ／Ｎ比を算出するＭ／Ｎ比算出装置、１１４は装置１１３で算出されたＭ／Ｎ比を入力とし、あらかじめ測定され記録されているＲＦ判定結果とＭ／Ｎ比の関係から、現在のＲＦ判定装置の判定結果の信頼性を示す値を出力するＲＦ判定信頼性算出装置、１１５は初期状態から５フィールド経過するまでは通常フィールドと判定し、初期状態から５フィールド以上経過すると装置１１４の出力であるＲＦ判定信頼値算出手段の出力があらかじめ定めた閾値未満であれば通常フィールドであると判定し、閾値以上の場合は装置１１２の出力であるＲＦ判定手段の出力を判定結果とするＭ／Ｎ比適応リピートフィールド検出装置、１１６は請求項１記載のリピートフィールド検出手段に相当する機能ブロック、１１７は装置３０４の出力である相違ピクセル数からシーンチェンジを検出する、シーンチェンジ検出装置、１１８は装置１１５で出力されたリピートフィールド検出結果をもとに、映像入力信号が、ビデオ記録された素材か、映画をもとに３−２プルダウンされた素材か、静止画をもととした素材なのかを判別する素材判別装置、１１９は装置１１８による素材判別結果と、装置３２１による前記経過フィールドをもとに、装置３０８を制御して入力映像信号に適したフィルタを選択するプログレッシブ変換制御装置である。
【００２２】
以上のように構成された映像プログレッシブ変換再生装置について、従来の図１４と異なる動作について説明する。装置１１２では装置３０４でカウントした相違ピクセル数を入力とし、映像入力信号が１フィールド経過する毎に現在のフィールドがリピートフィールドか否かを判定する。装置１１３では装置３０４でカウントした相違ピクセル数を、映像入力信号が１フィールド経過する毎に相違ピクセル数の履歴を現在の値を含めて過去５フィールドについて記憶し、映像入力信号が１フィールド経過する毎に記憶された相違ピクセル数の履歴のなかで最小の値を入力映像信号の時間軸に対するノイズ成分の量を示すＮ成分とし、記憶された相違ピクセル数の履歴の５つの値を全て加算した値からＮ成分値を減算した値をさらに４で割った結果を映像信号の時間軸に対する動き成分であるＭ成分とし、映像入力信号の時間軸における動き成分であるＭ成分と、映像入力信号の時間軸におけるノイズ成分であるＮ成分の比であるＭ／Ｎ比を算出する。装置１１４では装置１１３の出力であるＭ／Ｎ比をもとに、あらかじめ測定し記憶されているＭ／Ｎ比とＲＦ判定装置の信頼性の関係を示す情報から、現在のＲＦ判定装置の検出結果に対する信頼性を示す値を算出する。装置１１５では初期状態から５周期以上経過していない場合は通常フィールドと判定し、５フィールド以上経過した場合は、あらかじめ定めた閾値と装置１１４の出力であるＲＦ判定信頼性値を比較し、閾値未満であれば通常フィールドとし、閾値以上であれば装置１１２の出力をそのまま判定結果とし、最終的なリピートフィールド検出結果を出力する。装置１１８では装置１１５の出力をもとに、リピートフィールド出現の周期性をもとに装置３０１から入力された映像入力信号が、映画素材、ビデオ素材、静止画素材のいずれであるかを判別して出力する。装置３２１では装置１１５の出力をもとに、最終のリピートフィールドから何フィールド経過したかをカウントして出力し、装置１１７ではあらかじめ定められたシーンチェンジ検出オフセットと装置３０４の出力を比較し、相違ピクセル数が大きければシーンチェンジであると検出する。装置１１９では装置１１８の出力である素材判別結果と、装置１１７の出力であるシーンチェンジ情報と、装置１１３の出力であるＭ／Ｎ比をもとに、どのフィルタを使ってプログレッシブ映像を生成するかを決定する。装置１２０では装置１１９の出力を受けて、装置１１９の出力の変動が装置１２０に定められたフィールド数の間に、装置１２０に定められた閾値の回数以上発生すれば、ビデオフィルタを選択する出力を行い、閾値未満であれば装置１１９の出力をそのまま出力することで、フィルタ切り替えが頻繁に発生することによる画質低下を低減する。装置３０８では装置１２０の出力により、装置１０５の出力、装置１０６の出力、装置１０７の出力のいずれかの出力が選択されて出力される。装置３２２は装置３２１の出力のカウント数をもとにプログレッシブ映像バッファの更新を制御する。装置１０９では装置１０８で選択され出力されたプログレッシブ映像信号を、装置３２２の出力するタイミングに従って入力し、装置１０９の持つ映像バッファを更新する。装置１１０では装置１０９に記憶されたプログレッシブ映像バッファの出力をプログレッシブ映像信号に変換して装置１１１の出力端子へ出力することで映像のプログレッシブ映像変換再生装置を構成する。
【００２３】
装置１１２の構成を示すブロック図を図２に示す。図２において１２３は装置３０４からの相違ピクセル数入力、１２４は装置１１７のシーンチェンジ検出結果入力、１２５は装置１１７からの入力がシーンチェンジであればリセットされ、それ以外の場合は周期位置を測定する周期位置特定装置、１２７は装置１２５の出力により、相違ピクセルを演算する先を選択する相違ピクセル累積先切り替え装置、１２６は１１７からの入力がシーンチェンジであればリセットされ、５周期経過するまでは初期周期、５周期以上経過すれば通常周期以外と出力する初期周期確認装置、１２８は初期周期であれば装置１２７からの入力をそのまま記し、初期周期でなければ現在記憶されている値と、装置１２７から入力された値の平均を記憶する第１の累積平均算出装置、１２９は初期周期であれば装置１２７からの入力をそのまま記憶し、初期周期でなければ現在記憶されている値と、装置１２７から入力された値の平均を記憶する第２の累積平均算出装置、１３０は初期周期であれば装置１２７からの入力をそのまま記憶し、初期周期でなければ現在記憶されている値と、装置１２７から入力された値の平均を記憶する第３の累積平均算出装置、１３１は初期周期であれば装置１２７からの入力をそのまま記憶し、初期周期でなければ現在記憶されている値と、装置１２７から入力された値の平均を記憶する第４の累積平均算出装置、１３２は初期周期であれば装置１２７からの入力をそのまま記憶し、初期周期でなければ現在記憶されている値と、装置１２７から入力された値の平均を記憶する第５の累積平均算出装置、装置１３３は装置１２５の出力と、装置１２６の出力と、装置１２８の出力と、装置１２９の出力と、装置１３０の出力と、装置１３１の出力と、装置１３２の出力から、現在のフィールドがリピートフィールドか否か判定する、累積平均の最小値によるＲＦ判定装置で構成され、装置１３４は第１から第５の累積平均算出ブロックとする。装置１２５は１２３から１フィールド毎に相違ピクセルが入力される度に装置１２７を操作し、装置１２８から装置１３２の５つの累積平均装置に対して１フィールド毎に順番に平均処理を行わせる。装置１２６はリセット後から５フィールド以上経過したか否かを装置１２５の出力から判定する。装置１２８から装置１３２の累積平均装置は装置１２６からの入力が初期周期未経過であれば入力された相違ピクセル数をそのまま格納し、装置１２６からの入力が初期周期経過済みなら入力された相違ピクセル数と蓄積している相違ピクセルを加算して２で割った値を格納することで累積平均をとる。また、１２４からシーンチェンジ情報を入力し、シーンチェンジであれば装置１２５と装置１２６をリセットして初期状態にする処理を行い、装置１３３は装置１２８の出力と、装置１２９の出力と、装置１３０の出力と、装置１３１の出力と、装置１３２の出力と、装置１２６の出力と、装置１２５の出力から、現在のフィールドがリピートフィールドか否か判定して結果を出力する。このうち装置１３３の処理内容を図３のフローチャートに示す。装置１３３はステップ１００１において装置１２６の入力から初期周期であれば、リピートフィールド検出のための情報がそろっていないのでステップ１０１２を処理し、検出結果を通常フィールドと確定し、初期周期以外の場合ステップ１００２へ進む。ステップ１００２では装置１２５の出力である周期位置が第１の累積平均を示す０の場合ステップ１００３へ進み、それ以外であればステップ１００４へ進む。装置１２８、装置１２９、装置１３０、装置１３１、装置１３２から入力した第１から第５の累積平均をそれぞれＡ１、Ａ２・・・Ａ５の５つの変数とした時、ステップ１００３でＡ１が他のＡ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５の全てを超えなければステップ１０１３へ進み検出結果がリピートフィールドであると確定し、そうでなければステップ１０１２へ進み検出結果が通常フィールドであると処理する。ステップ１００４では周期位置が第２の累積平均を示す１の場合ステップ１００５へ進み、それ以外であればステップ１００６へ進む。ステップ１００５でＡ２が他のＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ５の全てを超えなければステップ１０１３へ進み、検出結果がリピートフィールドであると確定し、そうでなければステップ１０１２へ進み、検出結果が通常フィールドであると処理する。ステップ１００６では周期位置が第３の累積平均を示す２の場合ステップ１００７へ進み、それ以外であればステップ１００８へ進む。ステップ１００７でＡ３が他のＡ１、Ａ２、Ａ４、Ａ５の全てを超えなければステップ１０１３へ進み、検出結果がリピートフィールドであると確定し、そうでなければステップ１０１２へ進み、検出結果が通常フィールドであると処理する。ステップ１００８では周期位置が第４の累積平均を示す３の場合ステップ１００９へ進み、それ以外であればステップ１０１０へ進む。ステップ１００９でＡ４が他のＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ５の全てを超えなければステップ１０１３へ進み、検出結果がリピートフィールドであると確定し、そうでなければステップ１０１２へ進み、検出結果が通常フィールドであると処理する。ステップ１０１０では周期位置が第５の累積平均を示す４の場合ステップ１００５へ進み、それ以外であればステップ１０１２へ進み、検出結果が通常フィールドと確定する。ステップ１００５でＡ５が他のＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の全てを超えなければステップ１０１３へ進み、検出結果がリピートフィールドであると確定し、そうでなければステップ１０１２へ進み、検出結果が通常フィールドであると処理することでリピートフィールドの検出を行う。
【００２４】
装置１１３の処理内容を図４のフローチャートとして示す。装置１１３はステップ１１０１で装置３０４から入力した相違ピクセル数を履歴として保存し、過去５周期までの相違ピクセル数をＤ１からＤ５の変数へ保存する。ステップ１１０２ではＤ１からＤ５のうち最小値をＮ成分として保存し、ステップ１１０３ではＤ１からＤ５の和からＮ成分を引いたものを４で割った値をＭ成分とする。つまり、Ｄ１からＤ５のうち最小の値を除いた４値の平均をＭ成分とする。ステップ１１０４では前記Ｎ成分の値が０か否かを判定し、０でない場合はステップ１１０５へ進み、０の場合はステップ１１０６へ進む。ステップ１１０５では前記Ｍ成分を前記Ｎ成分で割った値をＭ／Ｎ比として保存する。ステップ１１０６では前記Ｍ成分を前記Ｍ／Ｎ比として保存する。以上のステップにより装置１１３の出力であるＭ／Ｎ比が得られる。
【００２５】
装置１１９の処理内容を図５のフローチャートとして示す。装置１１９はステップ１２０１で装置１１７からの入力がシーンチェンジであるか否かを判定し、シーンチェンジでなければステップ１２０２へ進み、シーンチェンジであればステップ１２０４へ進む。ステップ１２０２では装置１１８からの入力が映画素材か否かを判定し、映画素材でなければステップ１２０４へ進み、映画素材であればステップ１２０３へ進む。ステップ１２０３では、映画素材が何周期連続で発生したかをカウントするカウンタである、映画素材連続周期を１加算してステップ１２０５へ進む。ステップ１２０４では、映画素材が何周期連続で発生したかをカウントするカウンタである、前記映画素材連続周期を０にクリアしてステップ１２０５へ進む。ステップ１２０５では、装置１１３からの入力であるＭ／Ｎ比をもとに、あらかじめ定められて記録されているＭ／Ｎ比の値に対応した映画合成フィルタ選択のための閾値を選択し、ＬＩＭＩＴへ格納する。ステップ１２０６では前記映画素材連続周期と前記ＬＩＭＩＴを比較し、前記映画素材連続周期がＬＩＭＩＴ未満であればステップ１２０７へ進み、以上であればステップ１２１０へ進む。ステップ１２０７では装置１１８からの入力が静止画素材であればステップ１２０８へ進み、入力が静止画素材以外であればステップ１２０９へ進む。ステップ１２０８では出力を静止画素材に適応したフィルタに設定する。ステップ１２０９では出力をビデオ素材に適応したフィルタに設定する。ステップ１２１０では出力を映画素材に適応したフィルタに設定する。以上のステップにより、装置１１３にて算出したＭ／Ｎ比によって映画素材に適応したフィルタを選択するための閾値を変動させてリピートフィールド検出が容易な時には短い周期で映画素材に適応したフィルタを選択し、リピートフィールド検出が困難な時には装置１１８の素材判別結果がより長期間映画素材であると判別しないと、映画素材に適応したフィルタが選択されないようにして、より確実に入力映像信号の素材判別を行うことで、誤ったフィルタを適応することで出力映像信号品位を低下させないようにして、可能な限り正確な素材判別とフィルタ制御を行い可能な限り最適なプログレッシブ映像を出力することを可能とする。
【００２６】
装置１２０の処理内容を図６のフローチャートとして示す。装置１２０は今回のフィルタ設定を格納するＩＦＭと、前回のフィルタ設定を格納するＯＦＭと、フィルタ設定の変化の履歴を変数ｄによって指定されたフィールドにわたって格納するフィルタ設定履歴とをもち、ステップ１３０１で装置１１９からの入力であるフィルタ設定を今回入力されたフィルタ設定を格納するＩＦＭに保存する。ステップ１３０２では、前回のフィルタ設定を格納したＯＦＭと、ＩＦＭを比較して、不一致であればステップ１３０４に進み、一致すればステップ１３０３に進む。ステップ１３０３ではフィルタ設定履歴にフィルタ設定が「継続」であったという情報を格納してステップ１３０６へ進む。ステップ１３０４ではフィルタが変化した回数をカウントするフィルタ変化カウントを１加算する。ステップ１３０５ではフィルタ設定履歴にフィルタ設定が「変更」したという情報を格納する。ステップ１３０６では、ＯＦＭにＩＦＭを格納して今回の入力フィルタ設定を記録する。ステップ１３０７ではフィルタ履歴に記録されたｄフィールド前の履歴情報をｄＦＭに記録する。ステップ１３０８ではｄＦＭに記録された情報が「変更」を示していればステップ１３０９へ進み、それ以外であればステップ１３１０へ進む。ステップ１３０９ではフィルタ変化カウントを１減算する。ステップ１３１０ではフィルタ変化カウントを変更可能な閾値である変更許容限界と比較し、前記変更許容限界以上であればステップ１３１１へ進み、未満であればステップ１３１２へ進む。ステップ１３１１では出力するフィルタ設定をビデオフィルタに設定するステップ１３１２では出力するフィルタ設定をＩＦＭに記録された設定に設定する。
【００２７】
以上のステップにより、履歴の深さであるｄに示されたフィールド数の間に変更許容限界以上の設定変化があった場合には，出力設定をビデオフィルタに設定して頻繁な設定切り替えによる画質の低下を防ぎ、変更許容限界未満であれば入力されたフィルタ設定をそのまま出力することにより、不正規なリピートフィールドのパターンで収録された素材や、本システムによる検出が困難な素材が入力された場合にも可能な限り正確な素材判別とフィルタ制御を行い可能な限り最適なプログレッシブ映像を出力することを可能とし、また履歴の深さｄと変更許容限界を変更することで、その感度を調整することが可能となる。
【００２８】
以上のように本実施形態によれば、ビデオ素材が入力された場合にはビデオ素材に適応したフィルタが選択され、静止画素材が入力された場合には静止画素材に適応したフィルタが選択され、映画素材においてＭ／Ｎ比があまりにも低くＲＦ判定の信頼性が低い場合にはリピートフィールドの検出をビデオ素材として過った合成を防ぎ、ＲＦ判定が可能だが信頼性はそれほど高くない場合には、プログレッシブ変換制御装置で映画素材判定が長期間連続するまでビデオ素材に適応したフィルタを使用することで誤判定と誤合成を防ぎ、Ｍ／Ｎ比が高く信頼性が高い場合にはプログレッシブ変換制御装置において短い期間で映画素材に適応したフィルタを利用することで、素材変化にすばやく対応することで素材に最適なフィルタが選択されるようにし、プログレッシブ変換制御装置の出力が短時間の間に連続して変化する場合には不正規なリピートフィールドのパターンで収録された素材、もしくは本システムにおいて検出が困難な素材とみなしてビデオに適応したフィルタを選択することで、誤った合成をしないようにすることでノイズの多い入力映像信号や、動きの少ない入力映像信号においても可能な限り正確な素材判別とフィルタ制御を行い可能な限り最適なプログレッシブ映像を出力することができることとなる。
【００２９】
（実施の形態２）
次に、図７は本発明の実施の形態２における映像プログレッシブ変換再生装置のブロック図を示す。図７において、図１と異なるのは、装置２４７は装置１１２のＲＦ判定装置に替わってＭ／Ｎ比適応複合ＲＦ判定装置となり、装置２２４は装置１１３に替わって長期Ｍ／Ｎ比算出装置となり、装置２２５は装置１１７に替わってＭ／Ｎ比適応シーンチェンジ検出装置となる点であり、装置２２４の処理内容を図８のフローチャートとして示す。装置２２４は図２に示す装置１３４の第１から第５の累積平均算出ブロックと同等の装置を持ち、ステップ１４０１で第１から第５の累積平均ブロックの出力である第１から第５の累積平均をＡ１からＡ５に格納する。ステップ１４０２では前記Ａ１からＡ５のうち最小値を長期Ｎ成分として格納する。ステップ１４０３ではＡ１からＡ５の和から長期Ｎ成分を引いたものを４で割った値を長期Ｍ成分とする。つまり、Ａ１からＡ５のうち最小の値を除いた４値の平均を長期Ｍ成分とする。ステップ１４０４では前記長期Ｎ成分の値が０か否かを判定し、０でない場合はステップ１４０５へ進み、０の場合はステップ１４０６へ進む。ステップ１４０５では前記長期Ｍ成分を前記長期Ｎ成分で割った値を長期Ｍ／Ｎ比として保存する。ステップ１４０６では前記長期Ｍ成分を前記長期Ｍ／Ｎ比として保存する。以上のステップにより装置２２４の出力である、シーンチェンジから現在までの時間軸という長期間における入力映像信号の動き成分とノイズ成分の比である長期Ｍ／Ｎ比が得られる。装置２２５の処理内容を図９に示す。装置２２５はステップ１５０１で装置２２４から入力した長期Ｍ成分と、装置３０４から入力した相違ピクセル数の差分の絶対値を算出して、変数Ｄａに格納する。装置１５０２は装置２２４から入力した長期Ｍ／Ｎ比をもとに、あらかじめ記憶されているＭ／Ｎ比に適応したシーンチェンジ検出のための閾値を取得して、変数Ｄｂに格納する。ステップ１５０３ではＤａとＤｂを比較して、Ｄａが閾値であるＤｂ以上であればステップ１５０５へ進み、未満であればステップ１５０４へ進む。ステップ１５０４では検出結果を連続したシーンであると決定する。ステップ１５０５では検出結果をシーンチェンジであったと決定する。以上のステップにより、画面上の大部分を占める映像が動いた場合にシーンチェンジが継続して発生しているという誤判定を起こさなくする作用を有し、また、閾値をＭ／Ｎ比に応じて変動させることで、ノイズが多く含まれる映像入力信号においても安定してシーンチェンジを検出することで、可能な限り正確なシーンチェンジ検出を可能とする。装置２４７の構成を示すブロック図を図１０に示す。図１０において２２３は装置３０４からの相違ピクセル数の入力、装置２３５は図１に示した装置１１３と同等のＭ／Ｎ比算出装置、装置２３６は図２に示した装置１１２と同等の第１のＲＦ判定装置、装置２３７は相違ピクセル数を入力としてリピートフィールドか否かを判定する第２のＲＦ判定装置、装置２３８は相違ピクセル数を入力としてリピートフィールドか否かを判定する第３のＲＦ判定装置、装置２３９は相違ピクセル数を入力としてリピートフィールドか否かを判定する第４のＲＦ判定装置、装置２４０は装置２３５の出力であるＭ／Ｎ比をもとに、あらかじめ測定され記録された前記Ｍ／Ｎ比値と第１のＲＦ判定手段の信頼性が持つ関係であり、前記第１のＲＦ判定手段がリピートフィールドであれば正の値をとり、通常フィールドであれば負の値をとり、信頼性をその絶対値の大きさとして出力する第１のＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定値手段、装置２４１は装置２３５の出力であるＭ／Ｎ比をもとに、あらかじめ測定され記録された前記Ｍ／Ｎ比値と第２のＲＦ判定手段の信頼性が持つ関係であり、前記第１のＲＦ判定手段がリピートフィールドであれば正の値をとり、通常フィールドであれば負の値をとり、信頼性をその絶対値の大きさとして出力する第２のＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定値手段、装置２４２は装置２３５の出力であるＭ／Ｎ比をもとに、あらかじめ測定され記録された前記Ｍ／Ｎ比値と第３のＲＦ判定手段の信頼性が持つ関係であり、前記第１のＲＦ判定手段がリピートフィールドであれば正の値をとり、通常フィールドであれば負の値をとり、信頼性をその絶対値の大きさとして出力する第３のＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定値手段、装置２４３は装置２３５の出力であるＭ／Ｎ比をもとに、あらかじめ測定され記録された前記Ｍ／Ｎ比値と第４のＲＦ判定手段の信頼性が持つ関係であり、前記第１のＲＦ判定手段がリピートフィールドであれば正の値をとり、通常フィールドであれば負の値をとり、信頼性をその絶対値の大きさとして出力する第４のＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定値手段、装置２４４は、装置２４０と、装置２４１と、装置２４２と、装置２４３の出力を加算する加算器、装置２４５は、あらかじめ設定された閾値であるＭ／Ｎ比適応複合リピートフィールド検出閾値、装置２４６は装置２４５に記憶された閾値と、装置の出力を比較し、装置２４４の出力が閾値以上であればリピートフィールドと判定し、閾値未満であれば通常フィールドと出力する比較器とから構成されたＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定装置で、装置２３６のＲＦ判定結果と装置２３５の出力結果であるＭ／Ｎ比からリピートフィールドである可能性が高い場合は正の値でかつ絶対値が大きい値となり、通常フィールドである可能性が高い場合には負の値でかつ絶対値が大きい値を装置２４０で得ることができ、装置２３７のＲＦ判定結果と装置２３５の出力結果であるＭ／Ｎ比からリピートフィールドである可能性が高い場合は正の値でかつ絶対値が大きい値となり、通常フィールドである可能性が高い場合には負の値でかつ絶対値が大きい値を装置２４１で得ることができ、装置２３８のＲＦ判定結果と装置２３５の出力結果であるＭ／Ｎ比からリピートフィールドである可能性が高い場合は正の値でかつ絶対値が大きい値となり、通常フィールドである可能性が高い場合には負の値でかつ絶対値が大きい値を装置２４２で得ることができ、装置２３９のＲＦ判定結果と装置２３５の出力結果であるＭ／Ｎ比からリピートフィールドである可能性が高い場合は正の値でかつ絶対値が大きい値となり、通常フィールドである可能性が高い場合には負の値でかつ絶対値が大きい値を装置２４３で得ることができ、装置２４０と装置２４１と装置２４２と装置２４３の出力を装置２４４で加算することで、同じ検出結果の場合は互いに補完しあい、相反する検出結果の場合は打ち消しあうことで、リピートフィールドである可能性が高い場合は正の値でかつ絶対値が大きい値となり、通常フィールドである可能性が高い場合には負の値でかつ絶対値が大きい値となる出力が得られ、この値を閾値と比較することで、より確実なリピートフィールド検出を行う。
【００３０】
装置２３７の構成を示すブロック図を図１１に示す。２２３は装置３０４の出力である相違ピクセル数の入力、２４８はあらかじめ記憶されたリピートフィールド判定のための閾値、２４９は２２３から入力された相違ピクセル数と装置２４８の出力とを比較し、閾値未満であればリピートフィールドと判定し、閾値以上であれば通常フィールドであると判定する比較器から構成される。
【００３１】
装置２３８の構成を示すブロック図を図１２に示す。２２３は装置３０４の出力である相違ピクセル数の入力、２５０は２２３から入力した相違ピクセル数を記憶する前相違ピクセル記憶装置、２５１は装置２５０で記憶され１フィールド遅延された相違ピクセル数と、２２３から入力した相違ピクセル数を比較し、装置２５０の出力以下であればリピートフィールドと判定し、超えていれば通常フィールドと判定する比較器から構成される。
【００３２】
装置２３９の構成を示すブロック図を図１３に示す。２２３は装置３０４の出力である相違ピクセル数の入力、２５２は装置２３５の出力であるＮ成分の入力、２５３は装置２３５の出力であるＭ／Ｎ比の入力、２５４は２５３から入力されたＭ／Ｎ比から、あらかじめ定められ記録されたＭ／Ｎ比に対応したリピートフィールド検出のための閾値を出力するＭ／Ｎ比適応リピートフィールド判定閾値算出装置、２５５は２５２から入力されたＮ成分と装置２５４の出力を加算して最終的な閾値を算出する加算器、２５６は装置２５５の出力と２２３から入力された相違ピクセル数を比較して、装置２５５の出力以下であればリピートフィールドと判定し、未満であれば通常フィールドと判定する比較器から構成される。
【００３３】
以上のように本実施形態によれば、装置２３６、装置２３７、装置２３８、装置２３９に示すＲＦ判定装置をさらに装置２４０、装置２４１、装置２４２、装置２４３においてＭ／Ｎ比を用いることで、従来に比べてその検出精度を向上し、相互に異なった検出特性をもったＲＦ判定装置の出力結果を装置２４４にて複合して利用し、それぞれのＲＦ判定装置の弱点を相互に補い、さらに検出精度を向上したＭ／Ｎ比適応複合ＲＦ判定装置とすることで、リピートフィールドの検出と、その結果に伴う素材判別能力を向上し、装置２２４で、映像入力信号の編集点から測定時点までの、時間軸に対する動き成分とノイズ成分に関する指標である長期Ｍ／Ｎ比を算出し、装置２２５においてシーンチェンジ検出のための指標として用いることでシーンチェンジ検出の精度を向上し、また、装置２１９において装置２２４の出力を用いることで、可能な限り正確なフィルタ制御を行い可能な限り最適なプログレッシブ映像を出力することができることとなる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、動きの少ないシーン、映像素材の品位の悪化や３次元ノイズリダクションの使用による時間軸に対するノイズが含まれる場合や、不規則なパターンで収録された場合においても、可能な限り正確なリピートフィールド検出を行い、可能な限り正確な素材判別とフィルタ制御を行う映像プログレッシブ変換装置を提供することが可能となるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による映像プログレッシブ変換再生装置を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１による第１のＲＦ判定手段装置を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１による累積平均の最小値によるＲＦ判定装置の動作を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態１によるＭ／Ｎ比算出装置の動作を示すフローチャート
【図５】本発明の実施の形態１によるＭ／Ｎ比適応プログレッシブ変換制御装置の動作を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態１による不正規パターン対策制御装置の動作を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態２による映像プログレッシブ変換再生装置を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態２による長期Ｍ／Ｎ比算出装置の動作を示すフローチャート
【図９】本発明の実施の形態２によるＭ／Ｎ比適応シーンチェンジ検出装置の動作を示すフローチャート
【図１０】本発明の実施の形態２によるＲＦ判定装置を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態２による第２のＲＦ判定装置を示すブロック図
【図１２】本発明の実施の形態２による第３のＲＦ判定装置を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態２による第４のＲＦ判定装置を示すブロック図
【図１４】従来のプログレッシブ変換再生装置を示すブロック図
【符号の説明】
１０１，２０１ ＮＴＳＣ映像信号入力装置
１０２，２０２ フィールドバッファ
１０３，２０３ ピクセル情報比較装置
１０４，２０４ 相違ピクセル数カウント装置
１０５，２０５ ビデオフィルタ装置
１０６，２０６ 映画フィルタ装置
１０７，２０７ 静止画フィルタ装置
１０８，２０８ フィルタ切り替え装置
１０９，２０９ プログレッシブ映像バッファ
１１０，２１０ プログレッシブ映像出力装置
１１１，２１１ 出力端子
１１２ 第１のＲＦ判定装置
１１３，２３５ Ｍ／Ｎ比算出装置
１１４，２１４ ＲＦ判定信頼性算出装置
１１５，２１５ Ｍ／Ｎ比適応リピートフィールド確定手段
１１６，２１６ リピートフィールド検出手段ブロック
１１７ シーンチェンジ検出装置
１１８，２１８ 素材判別装置
１１９，２１９ Ｍ／Ｎ比適応プログレッシブ変換制御装置
１２０，２２０ 不正規パターン対策制御装置
１２１，２２１ 経過フィールドカウント装置
１２２，２２２ プログレッシブ映像更新タイミング制御装置
１２３，２２３ 相違ピクセル数入力
１２４ シーンチェンジ検出結果入力
１２５ 周期位置特定装置
１２６ 初期周期確認装置
１２７ 相違ピクセル累積先切り替え装置
１２８ 第１の累積平均装置
１２９ 第２の累積平均装置
１３０ 第３の累積平均装置
１３１ 第４の累積平均装置
１３２ 第５の累積平均装置
１３３ 累積平均の最小値によるＲＦ判定装置
１３４ 第１から第５の累積平均算出ブロック
２２４ 長期Ｍ／Ｎ比算出装置
２２５ Ｍ／Ｎ比適応シーンチェンジ検出装置
２３６ 第１のＲＦ判定装置
２３７ 第２のＲＦ判定装置
２３８ 第３のＲＦ判定装置
２３９ 第４のＲＦ判定装置
２４０ 第１のＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定値手段装置
２４１ 第２のＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定値手段装置
２４２ 第３のＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定値手段装置
２４３ 第４のＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定値手段装置
２４４，２５５ 加算器
２４５ Ｍ／Ｎ比適応複合リピートフィールド検出閾値
２４６，２４９，２５１，２５６ 比較器
２４７ Ｍ／Ｎ比適応複合ＲＦ判定装置
２４８ リピートフィールド判定閾値
２５０ 前相違ピクセル記憶手段
２５２ Ｎ成分入力
２５３ Ｍ／Ｎ比入力
２５４ Ｍ／Ｎ比適応リピートフィールド判定閾値算出装置

Claims (12)

1. インターレース方式の映像入力信号をプログレッシブ映像に変換する映像プログレッシブ変換再生装置において、映像入力信号が、同一映像の繰り返し出力されたリピートフィールドか、通常のフィールドのいずれであるかを検出するリピートフィールド検出手段が、映像入力信号のピクセル情報と数フィールド前の映像入力信号のピクセル情報とを比較し、その相違ピクセル数からリピートフィールドか否かを判定する第１のＲＦ判定手段と、前記相違ピクセル数から前記映像入力信号の時間軸における動き成分とノイズ成分の比であるＭ／Ｎ比を算出するＭ／Ｎ比算出手段と、前記Ｍ／Ｎ比算出手段の出力から前記第１のＲＦ判定手段の信頼性を出力するＲＦ判定信頼性算出手段と、初期状態から５フィールド経過するまでは通常フィールドと判定し、初期状態から５フィールド以上経過すると前記ＲＦ判定信頼性算出手段の出力があらかじめ定めた閾値未満であれば通常フィールドであると判定し、閾値以上の場合は前記第１のＲＦ判定手段の出力を判定結果とするＭ／Ｎ比適応リピートフィールド確定手段とを備えることを特徴とする映像プログレッシブ変換再生装置。
2. 前記Ｍ／Ｎ比算出手段は、前記映像入力信号が１フィールド経過する毎に前記相違ピクセル数の履歴を現在の値を含めて過去５フィールドについて記憶する相違ピクセル履歴手段と、前記映像入力信号が１フィールド経過する毎に前記相違ピクセル履歴手段に記憶された値のなかで最小の値を入力映像信号の時間軸に対するノイズ成分の量を示すＮ成分とするＮ成分手段と、前記映像入力信号が１フィールド経過する毎に前記相違ピクセル履歴手段に記憶された５つの値を全て加算した値から前記Ｎ成分手段値を減算した値をさらに４で割った結果を映像信号の時間軸に対する動き成分であるＭ成分とするＭ成分手段と、前記Ｍ成分と、前記Ｎ成分の比であるＭ／Ｎ比を算出するＭ／Ｎ比算出手段とから構成されることを特徴とする、請求項１記載の映像プログレッシブ変換再生装置。
3. 前記ＲＦ判定信頼性算出手段は、あらかじめ測定され記録された前記第１のＲＦ判定手段の信頼性と前記Ｍ／Ｎ比算出手段の出力との関係を示す情報と、入力された前記Ｍ／Ｎ比算出手段の出力から、前記Ｍ／Ｎ比算出手段の出力値に対応した前記第１のＲＦ判定手段の信頼性を示す値を返す手段を備えることを特徴とする、請求項１記載の映像プログレッシブ変換再生装置。
4. 前記第１のＲＦ判定手段は、初期化入力により初期化され、１フィールド経過して前記相違ピクセル数を受ける度に１加算され、５フィールド経過することにより初期値に戻ることで、周期位置を出力する周期位置特定手段と、前記周期位置特定手段が１周期以上経過しているか否かを出力する初期周期確認手段と、前記周期位置特定手段がｎ（ｎ＝１〜５）フィールド目を示す時の、前記相違ピクセル数の平均を算出して格納する第ｎの累積平均手段と、前記第１から第５の累積平均手段の出力値のうち、前記周期位置特定手段値に対応した出力値が、前記第１から第５の累積平均値出力値のうち最小であった場合に、リピートフィールドであると判定し、それ以外の場合には通常フィールドであると判定する累積平均の最小値によるＲＦ判定手段とから構成されることを特徴とする、請求項１記載の映像プログレッシブ変換再生装置。
5. 前記相違ピクセル数をもとに前記映像入力信号においてシーンチェンジの有無を判定するシーンチェンジ検出手段をさらに備え、前記第ｎの累積平均手段は、前記初期周期確認手段が初期状態でかつ前記周期位置特定手段がｎフィールド目を示す時に、前記相違ピクセル数カウント手段の出力を格納し、前記初期周期確認手段が初期値以外であり、前記周期位置特定手段がｎフィールド目を示す時には、前記相違ピクセル数カウント手段の出力と、前記第ｎの累積平均手段に格納された値の平均を格納し、前記シーンチェンジ検出手段の出力がシーンチェンジであれば、前記周期位置特定手段と前記初期周期確認手段をリセットすることを特徴とする、請求項４記載の映像プログレッシブ変換再生装置。
6. インターレース方式の映像入力信号をプログレッシブ映像に変換する映像プログレッシブ変換再生装置において、映像入力信号が同一映像の繰り返し出力されたリピートフィールドか、通常のフィールドのいずれであるかを検出するリピートフィールド検出手段が、映像入力信号のピクセル情報と数フィールド前の映像入力信号のピクセル情報とを比較し、その相違ピクセル数とＭ／Ｎ比適応シーンチェンジ検出手段の出力をもとにリピートフィールドを検出するＭ／Ｎ比適応複合ＲＦ判定手段と、前記相違ピクセル数とＭ／Ｎ比適応シーンチェンジ検出手段の出力をもとにＭ／Ｎ比を算出する長期Ｍ／Ｎ比算出手段と、前記相違ピクセル数と前記長期Ｍ／Ｎ比算出手段の出力をもとに前記映像入力信号においてシーンチェンジの有無を判定するＭ／Ｎ比適応シーンチェンジ検出手段と、前記長期Ｍ／Ｎ比算出手段の出力から前記Ｍ／Ｎ比適応複合ＲＦ判定手段の信頼性を出力するＲＦ判定信頼性算出手段とを備えることを特徴とする映像プログレッシブ変換再生装置。
7. 前記Ｍ／Ｎ比適応複合ＲＦ判定手段は、請求項４記載の第１のＲＦ判定手段と、映像入力信号のピクセル情報と数フィールド前の映像入力信号のピクセル情報とを比較し、その相違ピクセル数とあらかじめ設定した値である第２のＲＦ判定閾値と比較し、前記相違ピクセル数が、前記第２のＲＦ判定閾値未満であればリピートフィールドと検出し、超えていれば通常フィールドと検出する第２のＲＦ判定手段と、前記相違ピクセル数を記憶して１フィールド遅延して出力する相違ピクセル記憶手段と、前記相違ピクセル記憶手段の出力と前記相違ピクセル数を比較し、前記相違ピクセル数が、相違ピクセル記憶手段の出力以下であればリピートフィールドであると検出し、超えていれば通常フィールドと検出する第３のＲＦ判定手段と、前記Ｍ／Ｎ比算出手段の出力をもとに、あらかじめ定め記録されたＭ／Ｎ比に対応したリピートフィールド検出のための閾値を選択し、さらにその値に入力されたＮ成分を加算した値である第４のＲＦ判定閾値と前記相違ピクセル数を比較し、前記第４のＲＦ判定閾値未満であればリピートフィールドと検出し、超えていれば通常フィールドと検出する第４のＲＦ判定手段と、前記Ｍ／Ｎ比算出手段の出力をもとに前記第ｍ（ｍ＝１〜４）のＲＦ判定手段の信頼性を返す第ｍのＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定値手段と、前記第ｍのＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定手段の出力を加算し、その結果があらかじめ設定した値である定めたＭ／Ｎ比適応複合ＲＦ判定閾値と比較し、超えていればリピートフィールドと判定し、未満であれば通常フィールドと判定する手段を備えることを特徴とした、請求項６記載のプログレッシブ変換再生装置。
8. 前記第ｍ（ｍ＝１〜４）のＭ／Ｎ比適応ＲＦ判定値手段は、あらかじめ定められ記録された前記Ｍ／Ｎ比算出手段の出力に対応した、前記第ｍのＲＦ判定手段の信頼性である値で、リピートフィールドであれば正の値をとり、通常フィールドであれば負の値をとり、信頼性をその絶対値の大きさとして、信頼性が高ければ大きな値、信頼性が低ければ小さな値を出力することを特徴とする、請求項６記載の映像プログレッシブ変換再生装置。
9. 前記長期Ｍ／Ｎ比算出手段は、初期化入力により初期化され、１フィールド経過して前記相違ピクセル数を受ける度に１加算され、ｎ（ｎ＝１〜５）フィールド経過することにより初期値に戻ることで、周期位置を出力する周期位置特定手段と、前記周期位置特定手段が１周期以上経過しているか否かを出力する初期周期確認手段と、前記周期位置特定手段がｎフィールド目を示す時の、前記相違ピクセル数の平均を算出して格納する第ｎの累積平均手段と、前記第ｎの累積平均手段をもとに、前記映像入力信号が１フィールド経過する毎に前記第１から第ｎの累積平均手段の出力値のなかで最小の値を入力映像信号の時間軸に対するノイズ成分の量を示す長期Ｎ成分とする長期Ｎ成分手段と、前記映像入力信号が１フィールド経過する毎に前記第１から第ｎの累積平均手段の出力値を全て加算した値から前記長期Ｎ成分手段値を減算した値をさらにｎ−１で割った結果を映像信号の時間軸に対する動き成分である長期Ｍ成分とする長期Ｍ成分手段と、前記長期Ｍ成分と、前記長期Ｎ成分の比である長期Ｍ／Ｎ比を算出する長期Ｍ／Ｎ比算出手段とから構成されることを特徴とする、請求項６記載の映像プログレッシブ変換再生装置
10. 前記Ｍ／Ｎ比適応シーンチェンジ検出手段は、前記相違ピクセル数と前記長期Ｍ成分の差分の絶対値と、前記長期Ｍ／Ｎ比によって変化する閾値とを比較し、前記閾値未満であれば連続したシーン、前記閾値以上であればシーンチェンジと判定する手段から構成されることを特徴とする、請求項９記載の映像プログレッシブ変換再生装置。
11. 前記映像入力信号が、映画素材であれば＋１され、ビデオ素材であれば０にクリアし、前記シーンチェンジ検出手段または前記Ｍ／Ｎ比適応シーンチェンジ検出手段の出力が、シーンチェンジである判定を出力した場合も０にクリアすることにより映画判定が連続した周期をカウントする映画素材連続周期特定手段と、前記Ｍ／Ｎ比算出手段または前記長期Ｍ／Ｎ比算出手段の出力に応じて変化する閾値を算出する映画合成フィルタ選択閾値算出手段と、前記映画合成フィルタ選択閾値算出手段の出力と前記映画判定連続周期を比較し、前記映画合成フィルタ選択閾値より大きければ、映画素材に適したフィルタに設定する出力を行い、前記映画合成フィルタ選択閾値より小さく、かつ前記素材判定手段により静止画と判定されておれば、静止画に適したフィルタに設定する出力を行い、それ以外の場合であればビデオ素材に適したフィルタに設定する出力を行うＭ／Ｎ比適応プログレッシブ変換制御手段とをさらに備えることを特徴とする、請求項５または請求項１０記載の映像プログレッシブ変換再生装置。
12. 前記Ｍ／Ｎ比適応プログレッシブ変換制御手段においてフィルタ設定が変更されたか否かという情報を履歴として記録するフィルタ変更履歴手段と、前記Ｍ／Ｎ比適応プログレッシブ変換制御手段においてフィルタ設定が変更されると１加算され、前記フィルタ変更履歴手段において、ｄフィールド分ディレイされたフィルタ変更情報がフィルタの変更であった場合に１減算されることにより、過去ｄフィールドにおけるフィルタ変更頻度を検出できるフィルタ変更頻度検出手段と、フィルタ変動を許容する限界を示すフィルタ変動許容限界頻度を比較し、前記フィルタ変更頻度が大きければ、前記フィルタ選択手段においてビデオフィルタ手段を選択し、かつ前記ｄや前記フィルタ変動許容限界を変更することによりその感度を調整する不正規パターン対策制御手段とを備えることを特徴とする、請求項１１記載の映像プログレッシブ変換再生装置。

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